PDF《秸秆供应成本分析研究 س》

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7 修回日期:2

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9 国家高技术研究发展计划(

8 6 3计划) 资助项目(

2 0

0 9 A A

0 5 Z

4 3

4 ) 和中国科学院创新方向项目( K G C X

2 Y W

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9 ) 作者简介:刘华财, 博士生, 主要从事生物质能利用技术的评价研究, E m a i l :l i u h c @m s . g i e c . a c . c n 通讯作者:阴秀丽, 研究员, 博士生导师, 主要从事生物质能源转化技术研究, E m a i l :x l y i n @m s . g i e c . a c . c n 引言 生物质资源由于空间分布分散、 能量密度小等 特性, 其收集、 运输、 装卸和储存成为制约生物质能 产业大规模发展的重要因素.在运输前对秸秆进行 致密化处理, 可以克服其容积密度小、 储运不方便的 缺点;

建立中间收储站点可以解决其空间分布分散、 收集困难的问题, 保证秸秆供应的稳定性.但是, 秸 秆收储运中每一步中间操作都意味着开支的增加. 如何建立合理、 高效的秸秆收储运体系, 是生物质能 利用需要首先解决的关键问题.由于我国大部分地 区以户为单位的耕 作模式, 使得 该问题 更加突出. 现有文献[ 1~4 ] 对秸秆供应的研究, 只侧重于子过程, 或只侧重供应模式, 成本分析则多采用经验数据, 在 考虑子过程的规模效应并将各子过程和供应模式联 系分析方面存在不足.本文针对国内生物质电厂的 几种秸秆供应模式以及将来可能广泛应用的颗粒成 型技术, 进行成本分析.

1 收储运模型 为了方便分析, 本文作如下假设: ①秸秆资源岛 式分布[

4 ] , 收储站收集 范围 为圆形, 收集范 围内秸 秆分布均匀.②农作物品种单一, 单位面积秸秆产 量相等.③秸秆由农户晾晒后堆积存放, 再由收储 站进行收集.收集过程如图 1所示. 图1收集过程示意图 F i g .

1 S c h e m eo f c o l l e c t i o np r o c e s s 秸秆的供应成本 C ( 元/t)计算式为 C=C b +C t

1 +C t

2 +C p +C l+C s (

1 ) 式中 C b ― ― ―购买成本 C p ― ― ―预处理成本 C t

1 ― ― ―田间到收储站运输成本 C t

2 ― ― ―收储站到电厂运输成本 C l ― ― ―装卸成本 C s ― ― ―储存成本 其他的一些费用如备用机器、 场内转运费用等本文 不予考虑.

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1 费用模型 过程中使用的机器的费用分为两部分[

5 ] , 一部 分是固定费用, 即折旧费用为 F [ = P- S ( 1+i ) ] n i 1-( 1+i )-n (

2 ) 式中 F ― ― ―固定费用, 元/年P―――购买费用, 年i―――年利率 n ― ― ―设备寿命, 年S―――残值, 取 P的

5 %, 元 另一 部分是与机器使用情况相关的可变费用[

5 ] 为V=

0

0 0

02 P+

1

2 C p e+C f (

3 ) 式中

0

0 0

02 P ― ― ―修理和维护费用, 元/h12Cpe―――人员工 资, 假设人员工作时间是机器运行时间的

1 2倍, 元/hCf―――燃料费用, 不考虑润滑费, 元/h12运输模型 收储站秸秆收集量 Q ( t ) 为[

2 ] Q=α

0 k

1 k

2 k

3 π R

2 (

4 ) 式中 α

0 ― ― ―作物单位面积产量, t / k m

2 k

1 ― ― ―耕地面积覆盖率 k

2 ― ― ―作物草谷比 k

3 ― ― ―秸秆可利用系数 R ― ― ―收集半径, k m 秸秆运输费用包括田间―收储站和收储站―电 厂两部分.本文设田间收集运输使用的是小型拖拉 机, 从收储站到电厂使用的是大马力拖拉机挂车, 若 是散料直接运输到电厂则运输全 程都 是小 型拖 拉机.运输费用包括车辆的折旧、 修理维护费、 人工费 用和燃料费用. 完成一次运输, 设空载和满载的运程比为