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生物质能市场化的可行性及其成本分析

摘要：生物质能作为兼具环境效益、经济效益及社会效益的可再生清洁能源，其市场化是未来产业发展的方向。本文通过建立统一的发电成本核算体系，对比25MW生物质直燃发电项目及6MW生物质气化发电项目与1200MW传统火力发电项目的发电成本，对生物质能市场化的可行性进行了分析，并提出了相关政策建议。

一、引言

生物质是所有可再生或可循环的有机质的总称，生物质能源是生物质直接或间接地通过光合作用固定在自身体内的能量。相比于传统化石能源，生物质能源具有储量丰富、可再生、清洁低污染等主要优势。我国属于能源短缺的国家，能源消耗总量近年来增长迅速，单位产品能耗又处于较高水平，能源缺口长期依赖进口填补。与此同时，化石燃料的长期巨大消耗给我国的环境造成了严重破坏。用生物质能源替代传统化石燃料进行发电，有助于加快实施石油替代战略，缓解能源危机和环境压力，促进农业增收，是生物质能产业化的一个重要方向。

我国生物质发电产业近年来发展迅速。2006年开始施行的《可再生能源法》极大促进了生物质发电产业的发展。根据我国可再生能源发展的“十一五”和“十二五”规划以及《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国生物质发电装机容量将达到30000MW，生物质发电量将达到3000万千瓦，生物质能利用量将占到一次能源消费的4％。然而，在高速发展的同时，却不断出现生物质发电项目停产事件，高昂的建设和运营成本严重制约了生物质发电行业的发展。在生物质能市场化背景下，生物质发电企业的成本问题具有一定的研究意义。

二、文献综述

张铁柱(2013)等人分析了生物质直燃项目的经济、生态及社会效益；吴创之(2009)比较分析了2MW和6MW生物质气化发电项目的经济性，认为6MW规模电站技术经济性较优。燃料成本方面的研究普遍认为，目前我国秸秆资源分布分散，导致秸秆收集运输成本过高，燃料成本是影响生物质电厂经济效益的重要因素。曹溢(2012)选取某25MW秸秆直燃生物质发电项目，测算得到秸秆单位收集成本为191.12元/t；王爱军(2011)通过对生物质气化、直燃、混燃等发电方式对应的燃料成本的计算分析，认为发电效率对燃料成本影响较大，而直燃发电的燃料成本约为其他方式的两倍；Sokhansanj(2006)通过单间动态综合供应分析及物流模型，模拟分析了生物质燃料的收储运过程。

从目前已有的研究成果来看，生物质发电项目的成本核算很少形成从燃料成本到整体发电成本的统一体系，同时缺少和普通燃煤发电项目的比较。本文试图通过建立统一的核算体系，计算并对比生物质直燃、气化发电和燃煤发电成本，从而对生物质发电市场化的可行性进行分析。

三、数据采集及计算

本文以25Mw生物质直燃发电厂、6MW生物质气化发电厂和1200MW燃煤发电厂为例进行成本测算。发电成本(COE)由三部分组成，分别是电厂总投资折旧成本(COD)、燃料成本(COF)和电厂运行维护成本(COM)。总投资折旧成本采取等额支付折算法(焦树建，2000)，贴现率取8％，燃料成本和运行维护成本假设每年相等。生物质发电的燃料成本由收购成本、运输成本、装卸成本以及预处理与仓储成本四部分共同组成。具体数据采集自我国相关发电企业公布的文献资料。根据实际情况和计算需要，直燃电厂采用自然水分整麦草，气化发电企业采用25％以下水分整麦草。运输成本计算过程中曲折因子取为根号2，折旧采用平均折旧法，残值率取5％，设备平均使用年限取为10年。燃煤电厂的供电标煤耗取为331g/kWh，标煤价取值345.68元/t。其他具体参数及计算结果见表1和表2。

四、结果分析

生物质直燃发电和气化发电的发电成本分别为0.65元/kWh和0.59元/kWh，分别为燃煤发电成本的2.4倍和2.2倍。从计算结果来看，生物质发电相比传统燃煤发电具有很大的成本劣势。2010年底，《国家发改委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》对秸秆发电项目实行0.75元/kWh的标杆上网电价，但生物质电厂在目前的政府补贴价格下利润空间依旧不大，其经济性难以与传统燃煤发电相抗衡。分项来看，目前生物质发电成本过高主要体现在以下几个方面：

1.燃料成本高

无论是生物质直燃发电还是气化发电，燃料成本都是企业发电成本中占比最高的部分，直接决定了企业的盈利水平。

而燃料成本构成中，收购成本所占比重又最大，直燃发电为70％，气化发电为80％。原料秸秆分散难收集、部分秸秆经纪人缺乏诚信、农民收集积极性不高以及生物质电厂扎堆等都是造成原料收集成本居高不下的重要原因。另一方面，随着电厂规模扩大，秸秆需求量增加，收集半径也会随之增大，运输成本也会随之增加。尽管气化发电所用的燃料收购价格比直燃发电高出近43％，但由于