PDF《农作物秸秆发电经济效益分析》

0 引言 当今全球共同面对着日益严峻的能源和环境问 题, 世界各国都把开发利用新能源和可再生能源作为 解决能源和环境问题的主要途径.

中国提出了到

2020 年中国非化石能源占一次能源消费的比重达到 15%左右, 到2030 年继续提高至 30%, 单位 GDP 二氧 化碳排放量比

2005 年降低 40%~45%的目标, 将新能 源作为战略性新兴产业进行培育发展[1] .随着不断的 技术进步及产业化应用, 生物质能已成为各国着力发 展的方向, 其中秸秆发电集经济、 生态、 社会效益为一 身, 是生物质能规模化利用的重要形式. 秸秆发电是用农作物秸秆作为燃料的一种发电方 式, 秸秆发电可分为秸秆气化发电、 秸秆直燃发电和混 燃发电.汤东明[2] 通过对秸秆能源化利用的技术原 理、 特点、 应用现状、 存在问题等的分析, 认为从技术成 熟度和经济效益来看秸秆直燃发电技术是当前大规模 利用秸秆资源的理想选择.于春燕等[3] 采用模糊数学 的原理对生物质秸秆发电效益进行层次分析和综合评 基金项目: 教育部人文社会科学研究项目 中国东北地区农作物秸秆利用模式及其效率研究 (11YJC630294);

吉林省科技发展计划项目 吉林省农业 生物质能产业发展模式研究 (20110637);

吉林省社会科学基金项目 吉林省农业生物质能产业发展现状及对策研究 (2012B295). 第一作者简介: 赵贵玉, 女, 1975年出生, 吉林龙井人, 副教授, 博士, 研究方向: 农村发展.通信地址:

130118 吉林省长春市新城大街2888号 吉林农 业大学经济管理学院, Tel: 0431-84533071, E-mail: [email protected]. 收稿日期: 2016-09-23, 修回日期: 2016-11-26. 农作物秸秆发电经济效益分析 赵贵玉1 , 齐艳玲2 , 吕洋1 (1 吉林农业大学经济管理学院, 长春 130118;

2 辽源市农业机械管理总站, 吉林辽源 136200) 摘要: 农作物秸秆发电是规模化利用农作物秸秆资源的一种方式.近十年来中国农作物秸秆发电项目 建设快速增加, 在能源产出结构中占居一定份额, 但至今就农作物秸秆发电项目经济效益问题社会评论 褒贬不一.笔者以吉林省例, 利用农作物秸秆资源调查与评价技术规范中列示的方法, 测算了吉林省可 利用农作物秸秆剩余量, 并用成本收益分析法对吉林省秸秆发电项目运行的经济效益进行了测算.研 究得出: 吉林省每年产出超过

4300 万t秸秆, 其中可能源化利用的秸秆剩余量达到

870 多万 t.在当前 0.75元/(kW・ h)的支持价政策下, 秸秆发电项目企业可实现自身盈利, 并可带来社会环境效益. 关键词: 农作物秸秆;

生物发电;

经济效益 中图分类号: F323.21 文献标志码: A 论文编号: cjas16090011 Economic Benefit of Crop Straw Power Generation Zhao Guiyu1 , Qi Yanling2 , Lv Yang1 (1 College of Economics and Management, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, Jilin, China;

2 Liaoyuan Agricultural Machinery Management Station, Liaoyuan 136200, Jilin, China) Abstract: Crop straw power generation is a way of large-scale utilization of crop straw resources. Straw power generation projects increased rapidly in recent ten years and occupied a share in national energy output, but the economic benefit of straw power generation projects had mixed social reviews. The authors calculated the surplus of straw resources in Jilin with the survey method and the methods listed in evaluation technical manual, the economic benefit of straw power generation was evaluated by using cost benefit analysis. The results showed that: the annual straw output of Jilin Province was more than

43 million tons, of which energy- oriented straw reached more than 8.7 million tons. Straw power generation could achieve profit and bring social environment benefit under the policy supporting price of 0.75 yuan/(kW・h). Key words: Crop Straw;

Bio-power Generation;

Economic Benefit www.caaj.org 农学学报 2017,7(3):86-90 Journal of Agriculture 价, 并从经济、 社会和生态效益3个方面对黑龙江省国 能望奎生物发电有限公司秸秆发电效益进行评价, 认 为生物质秸秆发电不仅经济效益好, 还有良好的生态 效益.董一真等[4] 以25 MW 秸秆发电项目为例, 分析 其投资建设周期、 经济效益等分析后认为上网电价在 0.60元/(kW・ h)仍可获利, 秸秆发电具有良好的产业化 前景.乐俊等[5] 也以25 MW秸秆发电项目为例进行了 财务分析, 认为秸秆收购价格的波动直接影响秸秆发 电项目财务效益的可行性, 当秸秆收购价格高于 330.10元/t时, 项目财务变成不可接受.师戡[6] 认为秸 秆发电项目具有十分明显的能源效益和良好的外部经 济效益, 且烟尘、 灰渣、 CO2 和SO2 的减排量相当可观, 但秸秆发电项目盈利能力不佳, 处于亏损或者盈亏平 衡状态的边缘, 运营情况不容乐观.崔和瑞等[7] 从秸 秆发电项目推广运行中政府责任的角度分析秸秆发电 项目如何提高效益问题, 认为由于地方政府政策实施 积极性缺失引发秸秆资源在收集 运输和储存方面的 问题, 从而导致了秸秆发电厂运营困难重重, 要提高秸 秆发电项目需激发地方政府积极性, 才能保证秸秆发 电顺利推广且得到良好经济效盗.黄少鹏[8] 认为秸秆 发电企业原料收购成本高、 当地上网电价与发电成本 倒挂、 原料储备成本高等原因导致秸秆发电项目运行 面临困难.曹溢等[9] 认为当地秸秆原料的可获得性和 供应能力直接影响秸秆发电项目企业经济效益, 因此 秸秆发电项目选址应在秸秆资源充足且可收集范围内 宜. 综上可以看出, 关于秸秆发电效益的话题自秸秆 发电项目建设以来一直是热门话题, 对于秸秆发电项 目产生的生态效益和社会效益学者们普遍持肯定见 解, 而对于秸秆发电项目产生的经济效益则持不同观 点.那么目前农作物秸秆发电项目实际运行经济效益 到底如何呢?笔者将以吉林省为例, 从成本收益角度 分析秸秆发电项目经济效益问题.吉林省是中国主要 的粮食产区, 拥有大量的农作物秸秆资源, 秸秆发电形 成一定规模, 笔者的研究结果对于判断类似吉林省这 样的农作物秸秆产区秸秆发电项目是否可实现自我盈 利具有一定的参考价值.

1 数据来源与研究方法 1.1 数据来源 吉林省农作物秸秆发电项目采用的是直燃发电技 术, 将农作物秸秆作为主要原料, 经过燃烧炉焚烧, 推 动发电机组进行发电.由于农作物秸秆是秸秆发电原 料, 其产出量及可利用量直接影响农作物秸秆发电项 目按计划运行和最终经济效益.数据主要来自于两个 途径: 一是引自 《吉林统计年鉴 2015》 [10] , 数据权威可 靠, 根据吉林统计年鉴的统计数据测算吉林省农作物 秸秆产出量及可收集利用量.二是来自实地调研, 通 过对吉林省能源局、 国能辽源、 华能长春等农作物秸秆 发电企业的调研, 获得吉林省农作物秸秆发电项目建 设现状及农作物秸秆发电企业实际运行成本收益情 况. 1.2 研究方法 对于农作物秸秆生产量的测算, 主要采用了农业 行业标准 《NYT 1701―2009 农作物秸秆资源调查与 评价技术规范》 [11] 中列示的方法.农作物秸秆资源量 是根据农作物品种、 耕作方式、 收获方法、 留茬高度等 不同而异.农作物秸秆资源量分为理论资源量、 可收 集资源量、 可利用资源量等几个指标, 其中理论资源量 可根据农作物产量推算得出, 可收集资源量往往根据 一个地区的经验做法而得出, 可利用资源量是根据当 地秸秆资源的用途分类计算一定比例, 能够利用到秸 秆发电的量[12] .最终要测算出可以作为发电原料的农 作物秸秆量的多少.其计算公式如(1)所示. CR =∑ i =

1 n (Ci * Ri)1) 式(1)中: CR 为秸秆资源量;

i 为农作物种类, i=1, 2, 3, , ……, n;

Ci 为第 i 种农作物产量;

Ri 为第 i 种农作 物草谷比系数. 吉林省粮食生产主要分布在中西部地区, 基本实 现规范化耕作生产, 可将粮食生产比较密集的中部地 区的测算数据作为推算农作物秸秆资源量的依据.因此, 笔者将采用长春市农委组织专家计算的农作物秸 草谷比系数和可收集利用系数测算农作物秸秆总产 量. 对于农作物秸秆发电经济效益分析, 采用成本收 益分析法, 以某农作物秸杆发电项目企业为例, 分析农 作物秸秆发电项目的总体经济效益分析, 同时也分析 其单位产品产出的经济效益.

2 结果与分析 2.1 农作物秸秆发电原料产出量 吉林省是中国重要的商品粮基地, 玉米生产更是 占全国首位, 农作物秸秆主要来自于粮食生产.2014 年吉林省粮食总产量 3532.8 万t, 比2005 年的 2581.2 万t增长 951.6 万t;

玉米产量为 2733.5 万t, 比2005 年的1815 万t增长了 918.5 万t;

水稻产量 587.6 万t, 增长 109.6万t;

大豆产量逐年递减, 2014年大豆产量37.4万t, 比2005年的130.2万t减少92.8万t. 近些年吉林省油料产量则有所增加, 由2005年的 ・ ・87 54.45 万t增长到

2014 年的 79.69 万t, 增长 25.24 万t. 油料生产的作物主要有花生、 芝麻、 向日葵、 蓖麻等, 但 由于这些作物种植量少, 且分散, 收集难度较大, 不能 作为有效的发电原料来考虑.可见, 吉林省农作物秸 秆主要来自于玉米生产和稻谷生产活动, 另有少部分 来自于大豆生产, 在生物质发电中主要可利用的农作 物秸秆品种是玉米秸秆和稻草. 根据农作物秸秆测算公式, 测算出的农作物秸秆 可收集利用量结果如表1所示. 上表测算结果来看, 吉林省2014年可收集利用的 玉米秸秆 2930.31 万t、 水稻秸秆 498.28 万t、 大豆秸秆 70.98万t, 可收集利用农作物秸秆总量约为3476.5万t 左右. 目前吉林省产出的秸秆利用途径来看, 作为农村 生活燃料消耗35%左右, 五化利用, 即肥料化、 饲料化、 能源化、 工业化、 基料化利用分别占 14%、 16%、 7%、 2%、 1%, 其余 25%秸秆资源被废弃焚烧.因此, 每年 约有

870 万t剩余农作物秸秆可以作为发电原料加以 利用. 2.2 农作物秸秆发电项目经济效益分析 2.2.1 农作物秸秆发电项目建设现状 吉林省在

2006 年国能辽源生物发电项目立项以来, 已经在辽源、 长春、 农安、 德惠、 长岭、 公主岭、 梅河口等农作物秸秆聚 焦地建立秸秆发电项目 (表2) , 总装机规模约为

200 MW, 年发电量

12 亿KW・ h, 年消耗约

137 万t农作物 秸秆及其他农林剩余物.另有

6 个在建项目预计在 十三五 期间完成, 每个发电项目建设规模均为

30 MW, 总装机容量180 MW, 年消耗农作物秸秆90万t. 2.2.2 农作物秸秆发电项目经济效益分析 (1) 农作物秸秆发电项目概况.某项目企业于 2006年立项, 2007年建成投产, 项目总投资2.97亿元, 其中固定资产投资2.5亿万元.该公司位于工业园内, 占地面积 12.5 hm2 , 厂房面积 7.3 万m2 , 主要经营生物 质发电, 是中国第一批生物发电示范项目, 目前还担当 着为其他新建国能秸秆发电企业培训员工的任务. 该项目企业采用生物质直燃发电技术, 总装机容 量为 1?30 MW, 配一台

130 t/h 丹麦 BWE 公司生物质 专用高温高压锅炉, 主要使用的生物质燃料为玉米秸 秆, 也有少部分其他农业剩余物, 如玉米芯、 稻草、 稻壳、 木片、 花生壳等.该企业年平........