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一文讀懂生物質(zhì)電站的成本要素

來源:新能源網(wǎng)
時間:2018-12-15 11:04:21
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一文讀懂生物質(zhì)電站的成本要素生物質(zhì)發(fā)電成本從2010年以來保持穩(wěn)定,一直維持在0.07美元/kwh, 而光伏、光熱、海上風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本均有大幅的下降;,因此,生物質(zhì)發(fā)電需

  生物質(zhì)發(fā)電成本從2010年以來保持穩(wěn)定,一直維持在0.07美元/kwh, 而光伏、光熱、海上風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本均有大幅的下降;,因此,生物質(zhì)發(fā)電需要從原料收集、電站運維等多個角度降低生物質(zhì)電站成本,以提升生物質(zhì)發(fā)電的行業(yè)競爭力。

  生物質(zhì)電站運營成本中,燃料成本比例最大,占到整個電站運營成本的54%; 生物質(zhì)電站運營成本中,折舊費用居于第二位,占到了整個電站運營成本的16%; 生物質(zhì)電站每年需要定期檢修,檢修費用為固定資產(chǎn)的2%-3%不等,檢修費用占到整個電站運營成本的12%; 因此在電站的運營過程中,需要對原料和設(shè)備成本進行嚴格控制。

  以農(nóng)業(yè)秸稈燃料為例,燃料成本與發(fā)電成本呈現(xiàn)出正向比例關(guān)系,燃料成本越高,度本成本也越高; 在一般情況下,當(dāng)燃料成本大于270元/噸時,發(fā)電成本大于上網(wǎng)電價,電站將出現(xiàn)虧損。

  農(nóng)業(yè)秸稈燃料成本中占比最大的是運輸費用(占44%),主要原因是生物質(zhì)燃料具有體積大、重量輕、燃值低等特點,運輸并不經(jīng)濟; 行業(yè)內(nèi)人士表示,如果運輸距離超過50公里,生物質(zhì)的成本將大幅上升,超過300元/噸,因此生物質(zhì)燃料在50公里以內(nèi)運輸時具有經(jīng)濟性。

  對投資2.7億元,規(guī)模為30mw的生物質(zhì)電站的關(guān)鍵成本進行了敏感性測試,我們發(fā)現(xiàn):每噸農(nóng)業(yè)秸稈成本上升10%,凈現(xiàn)值下降15.09%,敏感性系數(shù)為-1.51;財務(wù)成本每上升10%,凈現(xiàn)值下降-0.0256%,敏感性系數(shù)為-0.26;固定資產(chǎn)投入每增長10%,凈現(xiàn)值上升0.00829%,敏感性系數(shù)為0.08;通過上述敏感性分析,我們認為農(nóng)業(yè)秸稈的成本是生物質(zhì)電站成本中最敏感的成本因子,需要給予最大的關(guān)注。

  1可再生能源發(fā)電成本橫向比較

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  生物質(zhì)發(fā)電成本從2010年以來保持穩(wěn)定,一直保持在0.07美分/kwh; 而光伏、光熱、海上風(fēng)電等可再生能源發(fā)電成本均有大幅的下降; 因此,生物質(zhì)發(fā)電需要從原料收集、電站運維等多個角度降低生物質(zhì)電站成本,以提升生物質(zhì)發(fā)電的行業(yè)競爭力。

  2生物質(zhì)電站成本總體構(gòu)成分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)來源于行業(yè)內(nèi)專家交流

  生物質(zhì)電站運營成本中,燃料成本比例最大,占到整個電站運營成本的54%; 生物質(zhì)電站運營成本中,折舊費用居于第二位,占到了整個電站運營成本的16%; 生物質(zhì)電站每年需要定期檢修,檢修費用為固定資產(chǎn)的2%-3%不等,檢修費用占到整個電站運營成本的12%; 因此在電站的運營過程中,需要對原料和設(shè)備成本進行嚴格控制。

  3生物質(zhì)燃料成本分析

  生物質(zhì)電站燃料來源分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  我國生物質(zhì)燃料來源中總量最大是有機廢水;有機廢渣、畜禽糞便資源總量也較大,年可利用的資源為9億噸左右;林業(yè)廢棄物和農(nóng)業(yè)秸稈年可利用資源量為3.5億噸左右;城市生活垃圾以及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物的年可利用量為0.6-0.7億噸。

  我國生物質(zhì)燃料利用率分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  我國生物質(zhì)燃料中利用率較高的是城市生活垃圾和畜禽糞便,分別為37.33%和35.71%; 城市生活垃圾和畜禽糞便利用率較高,主要是因為過去我國大力發(fā)展過城市垃圾電站和農(nóng)村沼氣; 有機廢渣、農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、農(nóng)業(yè)秸稈、林業(yè)木質(zhì)剩余物、有機廢水的利用率均較低。有機廢水利用率較低的原因可能是含水量高,開發(fā)的經(jīng)濟性不足。

  生物質(zhì)燃料折合為標準煤的總量分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  從折算為標準煤的數(shù)量來看,林業(yè)木質(zhì)剩余物、農(nóng)作物秸稈可利用量最大,在項目地選擇過程中,盡量選擇林業(yè)資源、農(nóng)作物秸稈資源豐富的地區(qū); 有機廢水總量大,燃值相對低,用于生物質(zhì)發(fā)電的價值較低; 城市生活垃圾總量小,分類整理、運輸優(yōu)勢較明顯,開發(fā)率已經(jīng)較高。

  生物質(zhì)燃料熱值分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  林業(yè)剩余物的平均熱值為4222kcal/kg,農(nóng)業(yè)秸稈的平均熱值為4091kcal/kg,林業(yè)剩余物的熱值略高于農(nóng)業(yè)秸稈的熱值。

  備注:上圖數(shù)據(jù)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)公開資料整理而來

  從上圖我們可以到農(nóng)業(yè)草殼的平均熱值為4039kcal/kg,低于林業(yè)剩余物和農(nóng)業(yè)秸稈。同時,我們可以看到花生殼的熱值高達5119kcal/kg,牛糞等動物糞便由于含水量較高熱值僅為2279kcal/kg。

  農(nóng)業(yè)秸稈成本與發(fā)電成本的關(guān)系

  備注:上表數(shù)據(jù)來源為秸稈經(jīng)紀人口頭訪談

  以農(nóng)業(yè)秸稈為例,燃料成本與發(fā)電成本呈現(xiàn)出正向比例關(guān)系,燃料成本越高,度電成本也越高; 在一般情況下,當(dāng)燃料成本大于270元/噸時,發(fā)電成本大于上網(wǎng)電價,電站將出現(xiàn)虧損; 由于不同的燃料,熱值不一樣,發(fā)電效率不一致,需要具體分析燃料種類來判斷,成本是否合理。上表數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)秸稈的燃料成本與發(fā)電成本之間的關(guān)系。

  農(nóng)業(yè)秸稈成本構(gòu)成分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)來自于秸稈經(jīng)紀人訪談

  農(nóng)業(yè)秸稈燃料成本中占比最大的是運輸費用(占44%),主要原因是生物質(zhì)燃料具有體積大、重量輕、燃值低等特點,運輸并不經(jīng)濟; 行業(yè)內(nèi)人士表示,如果運輸距離超過50公里,生物質(zhì)的成本將大幅上升,超過300元/噸,因此生物質(zhì)燃料在50公里以內(nèi)運輸時具有經(jīng)濟性。

  4生物質(zhì)電站固定資產(chǎn)成本分析

  備注:上圖數(shù)據(jù)來源于行業(yè)專家交流

  行業(yè)內(nèi)人士透露的生物質(zhì)電站固定資產(chǎn)投入中前6的項目,其中占比最大的是熱力系統(tǒng)、場地征用費用、電氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)等4項,4項費用合計占到整個生物質(zhì)電站投入的63%。

  備注:上表來源于行業(yè)內(nèi)專家交流

  行業(yè)內(nèi)人士透露的生物質(zhì)電站固定資產(chǎn)投入為8000-10000元/kw;

  上表分別測算了15wm、30wm、45wm在樂觀、一般、保守情景下的固定資產(chǎn)投入。

  5生物質(zhì)電站財務(wù)成本分析

  生物質(zhì)電站是一個投資周期相對較長,資金投入較大的行業(yè); 由于生物質(zhì)電站達產(chǎn)以后發(fā)電量穩(wěn)定,現(xiàn)金流也相當(dāng)?shù)姆€(wěn)定可靠,且國家政策向,所以眾多企業(yè)和投資者進入到生物質(zhì)電站投資行業(yè)中來; 在與行業(yè)內(nèi)專家交流的過程中,發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)電站的資產(chǎn)負債率一般為65%,甚至部分生物質(zhì)電站的資產(chǎn)負債率超過70%; 生物質(zhì)電站在投產(chǎn)的前三年的財務(wù)成本一般為8%-10%,達產(chǎn)后的財務(wù)成本為6%; 較高的財務(wù)成本成為投資生物質(zhì)電站過程中需要重點考慮的因素

  6生物質(zhì)電站成本敏感性分析

  假設(shè)電站規(guī)模為30mw;

  假設(shè)固定資產(chǎn)投資2.7億,負債規(guī)模1.76億,資產(chǎn)負債率65%;

  假設(shè)前三年財務(wù)成本為9%,穩(wěn)定經(jīng)營期財務(wù)成本為6%;

  假設(shè)年需要農(nóng)業(yè)秸稈量為22萬噸,秸稈為220元/噸;

  假設(shè)電站的生命周期為20年,設(shè)備使用壽命與電站生命周期一致;

  根據(jù)以上條件建立財務(wù)模型,對關(guān)鍵成本因子進行敏感性分析:

  通過財務(wù)模型的測試,我們發(fā)現(xiàn):

  1、每噸農(nóng)業(yè)秸稈成本上升10%,凈現(xiàn)值下降15.09%,敏感性系數(shù)為-1.51;

  2、財務(wù)成本每上升10%,凈現(xiàn)值下降-0.0256%,敏感性系數(shù)為-0.26;

  3、固定資產(chǎn)投入每增長10%,凈現(xiàn)值上升0.00829%,敏感性系數(shù)為0.08;

  4、通過上述敏感性分析,我們認為農(nóng)業(yè)秸稈的成本是生物質(zhì)電站成本中最敏感的成本因子,需要給予最大的關(guān)注。

  目前我國生物質(zhì)能利用以發(fā)電為主,生物質(zhì)能電力項目發(fā)展也存在以下風(fēng)險。

  一 電力價格風(fēng)險

  近幾年國家多次調(diào)整了風(fēng)電和光伏電價,主要因其技術(shù)提升以及規(guī)劃化后投資成本大幅下降,但生物質(zhì)電價長期保持在0.75元,主要原因:一是生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)水平上并沒有大的突破,目前成本還比較高;二是生物質(zhì)發(fā)電規(guī)模還比較??;三是生物質(zhì)發(fā)電本身在促進農(nóng)村經(jīng)濟、改善生態(tài)環(huán)境等方面具有不可替代的作用。因此,未來在生物質(zhì)發(fā)電電價會否調(diào)整將會影響生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)。

  二 資源價格風(fēng)險

  由于生物質(zhì)具有分散性的特點,在一定區(qū)域范圍內(nèi)總量有限,基于資源成本和綜合效益等因素,不可能大規(guī)模、遠距離調(diào)運資源。因此,在一個區(qū)域內(nèi),隨著更多生物質(zhì)電廠投入運行,農(nóng)林生物質(zhì)資源可能變得緊俏,電廠之間存在資源競爭的風(fēng)險,導(dǎo)致農(nóng)林生物質(zhì)資源價格及收購成本大幅增加,因此需要根據(jù)資源可利用量,合理控制電廠建設(shè)規(guī)模和數(shù)量,確保資源的供需平衡和價格穩(wěn)定。

  三 產(chǎn)業(yè)政策風(fēng)險

  01 農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整風(fēng)險

  農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整主要包括種植結(jié)構(gòu)改變或是品種大范圍更新,可能導(dǎo)致農(nóng)作物秸稈資源的減少,特別是隨著農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革條件下,玉米等秸稈資源量大的品種種植面積可能減少,從而影響到生物質(zhì)電廠可利用規(guī)模。

  02 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整風(fēng)險

  對農(nóng)林生物質(zhì)影響較大的產(chǎn)業(yè)主要包括板材壓制、造紙、食用菌生產(chǎn)等,將會消耗大量的農(nóng)林生物質(zhì)資源。

  四 氣象條件風(fēng)險

  氣象條件對農(nóng)林生物質(zhì)資源影響主要在農(nóng)作物生長期間和收獲期間。生物質(zhì)項目落地后,周邊資源條件將會直接影響到項目收益。

  01 農(nóng)作物生長期間,主要是氣象災(zāi)害影響到農(nóng)作物生長,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)或絕收,使得秸稈資源量大幅減少。

  02 農(nóng)作物收獲期間,在作物收獲期間,影響秸稈收集的主要是降雨、光照和風(fēng)力等,影響到秸稈資源的收集。

  五 競爭者風(fēng)險

  在農(nóng)林生物質(zhì)供應(yīng)過程中可能存在風(fēng)險。一是其他農(nóng)林生物質(zhì)利用途徑的導(dǎo)致資源競爭,未來可能有新的資源利用項目投入,或新的技術(shù)突破改變生物質(zhì)資源利用途徑,與用于生物質(zhì)發(fā)電的資源產(chǎn)生競爭。二是農(nóng)林生物質(zhì)資源具有季節(jié)性、分布廣的特點,我國農(nóng)業(yè)大多屬于小規(guī)模種植,秸稈收集過程時間短,收集涉及農(nóng)戶多,容易產(chǎn)生糾紛,存在資源收集風(fēng)險。三是項目周邊新的生物質(zhì)利用項目可能導(dǎo)致資源的惡性競爭。

  六 項目管理風(fēng)險

  農(nóng)林生物質(zhì)從收集-運輸-加工-存放到進入爐膛,過程復(fù)雜,各環(huán)節(jié)均存在各種風(fēng)險。農(nóng)林生物質(zhì)資源屬于易燃、易腐物,在資源的儲運環(huán)節(jié)需要注重防火、防雨等措施。在防火方面需要避免外來火種引燃,也要注意秸稈堆放過多引起的自燃;在防腐方面主要是減少雨淋,以及堆放腐爛。此外,農(nóng)林生物質(zhì)資源密度較小,在運輸過程中易產(chǎn)生超高、超寬等問題,給交通安全帶來一定的危害。