浅谈秸秆发电技术及效益分析

浅谈秸秆发电技术及效益分析
摘要：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。

关键词：秸秆发电；运营情况；秸秆发电前景
随着社会、经济的不断发展和人口数量的不断增长，世界各国对于能源的消
费和需求不断攀升，据有关权威部门预测，就世界煤、石油、天然气储量而言，
煤只能用230 年，石油只能用44 年，天然气只能用62 年。

“能源危机”引起了能
源进口国家对能源安全供应的高度关注，可再生能源技术的研发受到广泛重视，
并且取得了突破性进展。

生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能，是一种典型的可再生
能源。

利用生物质能源替代石油、煤炭和天然气等燃料生产电力，可减少对矿物
能源的依赖，保护国家能源资源。

农作物秸秆是生物质能源的重要组成部分，长期以来，农作物秸秆的利用并
未引起人们的高度重视，浪费现象十分严重，每年农作物秸秆大量剩余。

每到夏
收季节，田野焚烧秸秆已成为社会一大公害。

因此，秸秆利用问题已不仅仅是一个环境保护和资源综合利用问题，而且已
关系到了人民群众的健康及生命财产安全。

因此秸秆生物质燃料发电不仅可以增加农民收入，改善农村村容村貌，而且
也是一个能源综合利用和环保的项目。

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。

受发电厂用地指标的限制，秸秆发电厂面积有限，厂内只能设置几天用量的
储料场，此外还需要在厂外设置满足电厂运行几个月用量的储料场，储料系统成
本很高。

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。

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和炉排炉，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。

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。

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。

参考文献[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。