浅谈秸秆发电

王朝凤

国核电力规划设计研究院

在经济社会高速发展的今天，能源和生态问题越来越引起人们的重视。没有能源，经济发展就失去了动力；生态破坏，人们生存空间就受到了限制。于是，选择新型再生能源，减少环境污染，就成了人们刻意追求的一个主要目标。而利用秸秆等可再生能源是我国能源结构调整最现实的主要方向之一。

1 秸秆发电介绍

1.1 什么是秸秆发电？

秸秆发电是生物质能发电的一种形式，通过在高温高压锅炉中直接燃烧经过预加工的秸秆产生热能，再进一步转化为电能。

1.2 秸秆发电的优势

第一，农作物秸秆量大，覆盖面广，燃料来源充足。秸秆是农作物通过采摘脱粒后留下来的茎叶。主要有玉米、小麦、水稻、高粱、大豆等秸秆品种。有关数据显示，中国农作物秸秆年产量约为7亿吨左右，列世界之首，每年收获的秸秆除去用于造纸、饲料、造肥还田及收集损失的1.09亿吨外，可作为能源加以利用的秸秆总量达3.76亿吨。

第二，秸秆含硫量很低。国际能源机构的有关研究表明，秸秆的平均含硫量只有千分之3.8，而煤的平均含硫量约达百分之一。且低温燃烧产生的氮氧化物较少，所以除尘后的烟气不进行脱硫，烟气可直接通过烟囱排入大气。

第三，使用秸秆发电，可降低煤炭消耗。各类作物秸秆发热量略有区别，但经测定，秸秆热值约为15000KJ/Kg，相当于标准煤的50%。其中麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸秆中为最小，低位发热量也有14.4MJ/kg，相当0.492kg标准煤。

2 秸秆电厂投资运营情况分析

为促进可再生能源协调、可持续发展，规范电网企业收购可再生能源电量行为和可再生能源配额交易行为，国家先后出台了《可再生能源法》，《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》等相关规定，明确了秸秆发电电价优惠，上网电量全额收购和电力调度优先等政策，有力支持秸秆电厂的建设。

但是现实情况是，秸秆电厂投资大，效益低，许多生物质发电公司都在亏损。影响秸秆电厂投资运营效益的主要因素有建设投资高，秸秆价格高，机组热效率低以及上网电价政策影响等。

2.1 建设投资及单位造价

我国目前秸秆电厂单机容量主要以15MW和30MW为主。通过与常规火电厂相比可以看到，秸秆电厂相对于常规火电厂，其费用的构成比例差不多，但秸秆电厂的单位造价却较高，秸秆电厂每千瓦造价约为9000～11000元左右，而常规火电厂每千瓦造价约为3300～4400元左右，相比之下，秸秆电厂的单位造价约为常规火电厂的3倍左右。

秸秆电厂建设除了锅炉设备和除灰渣设备以及燃料上料系统与常规火电厂不同外，其他系统大致相同。造成秸秆电厂投资高的主要原因有：1设备费用较高。锅炉、秸秆破碎和上料等设备设计和制造在我国处于起步阶段，加上秸秆中的钾、氯质量分数较高，极易破坏金属表面的钝化膜，为防止秸秆锅炉的受热面腐蚀而大量采用特种耐腐蚀钢材。2储料系统成本高。秸秆体积大质量小，存取秸秆的占地以及秸秆仓库等相对较大。

2.2 秸秆价格

由于各种类型秸秆的热值不同，秸秆收购价格存在差异。以某地区举例，稻草的热值为10465kJ/kg，单价280元/t，热值单价0.0268元/MJ，麦草的热值为10884kJ/kg，单价300元/t，热值单价0.0275元/MJ，稻壳的热值为13395kJ/kg，单价380元/t，热值单价0.0284元/MJ。

由于秸秆资源较分散，而秸秆又是体积大质量较小的燃料，因此收购难、运输难导致成本居高不下。在实际收购中，还受含水率不同的影响。目前，根据实际的收购情况，秸秆价格折合到热值上大约为0.0275元/MJ。此外，秸秆质量轻，体积大，导致运输车辆超宽超高。往往运输一趟，要被过境的公路收费站罚上两次钱；由于运输秸秆没开辟“绿色通道”，过桥、过路费是个不小的数字。这样，秸秆运送到公司后，价格就又上浮了不少。

2.3 电厂热效率

考虑到秸秆燃料收集和输送的特殊性，秸秆电厂单机容量都较小，而目前秸秆发电使用的循环流化床炉，其设计在国内还处于探索阶段，缺乏相关的专业技术储备，大多是在燃煤炉基础上改型的，其材料、设计和制造工艺还不成熟，存在许多需要改进的地方，如锅炉、汽轮发电机等关键设备运行比较稳定，但给水泵、螺旋给料机、上料系统、引风机等辅助设备质量还不够稳定。而设备的不稳定，就会影响到整个秸秆发电系统不能稳定运行，要不时停产检修，极大地影响了项目效益。

而且秸秆燃料普遍存在含水率高、杂质多的问题，锅炉实际运行效率低于常规火电厂锅炉。

同时，秸秆电厂的辅助设备比常规火电厂多，秸秆破碎、风机和水泵等耗电量也比较大，并且变频调速等节能技术还未全面应用。

另外，秸秆电厂自身能耗大，也导致了发电成本的居高不下。秸秆电厂的厂用电率一般在12%～13%，约为常规火电厂厂用电率的两倍。

上述因素导致了秸秆电厂的热效率远低于常规火电厂，增加了秸秆电厂的发电成本。

2.4 上网电价

2010年国家发展改革委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》出台了全国统一的农林生物质发电标杆上网电价标准。《通知》规定，未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目，统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元（含税）。通过招标确定投资人的，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。同时，继续实行全国分摊政策，农林生物质发电超出常规能源发电价格的部分，通过全国征收的可再生能源电价附加分摊解决。初步测算，农林生物质发电价格平均每千瓦时上涨约7分钱。

2.5 经济效益分析

以一个实际工程为例，新建1×30MW抽凝式汽轮发电机组，配1台130t/h高温高压生物质燃料锅炉，本建设项目发电工程静态投资为28129万元(单位造价约9376元/kW),建设期贷款利息990万元，厂外收购点投资为3000万元（单位造价约1000元/kW）工程动态总投资32119万元（单位造价约10706元/kW）。秸秆价格280元/t，秸秆的热耗10500kJ/kWh，发电标煤耗：398.85kg/MWh，年利用小时：6000小时，电厂定员：98人，年人均工资：50000元/人.年，福利系数为：60%，年发电用水量：63.6万m3，发电厂用电率：11.26%，水价：3.8元/吨，材料费：12.00元/MWh，其他费用：16.00元/MWh，基准收益率：8%,工程上网电价是按企业的销售收入满足发电成本、税金、所得税、企业盈余公积金、贷款偿还的情况下，同时满足投资方资本金应得的分利条件下测定的。经测定按投资方内部收益率9%计算期内的平均上网含税电价为727.80元/MWh，接近生物质发电上网标杆电价750元/MWh，由此可以看出企业利润空间很小。

通过财务分析我们发现，影响秸秆电厂的上网电价的敏感因素为发电小时、总投资、秸秆价。所以在考虑国内秸秆电厂面临的问题的时候，应该首先从这几个方面着手。

3 秸秆电厂目前面临的问题及建议

秸秆电厂项目存在四个主要问题：一是工程造价高，单位千瓦造价是常规火电的3倍左右；自身能耗大，燃料成本高，280元/吨的秸秆价格折成标煤的价格约为566元/吨。二是技术不成熟，导致稻、麦秸秆实际消耗量严重低于设计水平，我们所做的经济评价及分析都是以设计值为标准，但在实际运行时，一般达不到这一状态。三是秸秆收购、储运难度大。一般秸秆供给方比较分散，所以对于一台30MW的秸秆发电厂要相应的建十几个秸秆收购点。这样既使初投资增加，也使建成后运行费用增加。四是配套政策和标准尚不完善，制约了秸秆电厂项目的技术进步及产业化发展。

如何经营秸秆电厂项目不亏并略有盈利，促进秸秆电厂健康而持续的发展，有以下对策措施：

3.1 提高秸秆电厂设计水平

针对秸秆电厂项目的特点，制定秸秆电厂设计技术规范，规范秸秆电厂各系统的规范化设计，使将来的秸秆电厂设计技术逐步发展并走向成熟，在不久的将来，秸秆发电设计将如火电设计一样具有属于自己的设计流程和标准。

3.2 降低投资、稳定机组运行

企业要把降低成本作为当前的首要任务。通过对秸秆发电设备的技术改造、改进，使秸秆电厂的单位发电燃料消耗和发电厂用电率降下来，让发电利用小时和单位装机容量发电量升上去。通过加强技术支持和组织技术攻关，解决成本投资高、运行稳定性差的问题。

3.3 有效控制秸秆收购成本

合理确定项目布点，藏草于民，保证燃料供应充足，收购、运输便捷。同时，在秸秆运输上，真正落实“绿色通道”免征费等相关政策等。

3.4 制定优惠政策

明确秸秆发电项目的公益性定位，制定节能优惠政策。争取合理的上网电价，通过经济论证，合理比较，可争取适当提高补贴电价。同时，争取税收等政策支持。建议有关部门根据当前秸秆电厂的实际情况，适当调整秸秆发电的上网电价。

4 秸秆发电的前景

目前，我国的秸秆发电刚刚起步，主要设备及技术还不成熟，通过技术引进、消化吸收和研究开发等手段，提高秸秆的设计和制造水平，同时，不断完善秸秆收购的渠道和收购体系，降低秸秆的收购价格，由此提高秸秆电厂的市场竞争力，为社会经济的发展做出新的贡献。

开发利用可再生能源，对于保障能源安全、保护生态环境、实现可持续发展具有重要意义。国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。总的说来，生物质能发电行业有着广阔的发展前景。

[1]可再生能源法

[2]电网企业全额收购可再生能源电量监管办法

[3]可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法

[4]关于完善农林生物质发电价格政策的通知