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一文读懂生物质电站的成本要素

来源:中再农废 作者:秩名 2018/12/17 15:43

  中华生物质能网讯:生物质发电成本从2010年以来保持稳定,一直维持在0.07美元/kwh, 而光伏、光热、海上风电等可再生能源发电成本均有大幅的下降;,因此,生物质发电需要从原料收集、电站运维等多个角度降低生物质电站成本,以提升生物质发电的行业竞争力。

  生物质电站运营成本中,燃料成本比例最大,占到整个电站运营成本的54%; 生物质电站运营成本中,折旧费用居于第二位,占到了整个电站运营成本的16%; 生物质电站每年需要定期检修,检修费用为固定资产的2%-3%不等,检修费用占到整个电站运营成本的12%; 因此在电站的运营过程中,需要对原料和设备成本进行严格控制。

  以农业秸秆燃料为例,燃料成本与发电成本呈现出正向比例关系,燃料成本越高,度本成本也越高; 在一般情况下,当燃料成本大于270元/吨时,发电成本大于上网电价,电站将出现亏损。

  农业秸秆燃料成本中占比最大的是运输费用(占44%),主要原因是生物质燃料具有体积大、重量轻、燃值低等特点,运输并不经济; 行业内人士表示,如果运输距离超过50公里,生物质的成本将大幅上升,超过300元/吨,因此生物质燃料在50公里以内运输时具有经济性。

  对投资2.7亿元,规模为30mw的生物质电站的关键成本进行了敏感性测试,我们发现:每吨农业秸秆成本上升10%,净现值下降15.09%,敏感性系数为-1.51;财务成本每上升10%,净现值下降-0.0256%,敏感性系数为-0.26;固定资产投入每增长10%,净现值上升0.00829%,敏感性系数为0.08;通过上述敏感性分析,我们认为农业秸秆的成本是生物质电站成本中最敏感的成本因子,需要给予最大的关注。

  1可再生能源发电成本横向比较

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  生物质发电成本从2010年以来保持稳定,一直保持在0.07美分/kwh; 而光伏、光热、海上风电等可再生能源发电成本均有大幅的下降; 因此,生物质发电需要从原料收集、电站运维等多个角度降低生物质电站成本,以提升生物质发电的行业竞争力。

  2生物质电站成本总体构成分析

  备注:上图数据来源于行业内专家交流

  生物质电站运营成本中,燃料成本比例最大,占到整个电站运营成本的54%; 生物质电站运营成本中,折旧费用居于第二位,占到了整个电站运营成本的16%; 生物质电站每年需要定期检修,检修费用为固定资产的2%-3%不等,检修费用占到整个电站运营成本的12%; 因此在电站的运营过程中,需要对原料和设备成本进行严格控制。

  3生物质燃料成本分析

  生物质电站燃料来源分析

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  我国生物质燃料来源中总量最大是有机废水;有机废渣、畜禽粪便资源总量也较大,年可利用的资源为9亿吨左右;林业废弃物和农业秸秆年可利用资源量为3.5亿吨左右;城市生活垃圾以及农产品加工剩余物的年可利用量为0.6-0.7亿吨。

  我国生物质燃料利用率分析

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  我国生物质燃料中利用率较高的是城市生活垃圾和畜禽粪便,分别为37.33%和35.71%; 城市生活垃圾和畜禽粪便利用率较高,主要是因为过去我国大力发展过城市垃圾电站和农村沼气; 有机废渣、农产品加工剩余物、农业秸秆、林业木质剩余物、有机废水的利用率均较低。有机废水利用率较低的原因可能是含水量高,开发的经济性不足。

  生物质燃料折合为标准煤的总量分析

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  从折算为标准煤的数量来看,林业木质剩余物、农作物秸秆可利用量最大,在项目地选择过程中,尽量选择林业资源、农作物秸秆资源丰富的地区; 有机废水总量大,燃值相对低,用于生物质发电的价值较低; 城市生活垃圾总量小,分类整理、运输优势较明显,开发率已经较高。

  生物质燃料热值分析

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  林业剩余物的平均热值为4222kcal/kg,农业秸秆的平均热值为4091kcal/kg,林业剩余物的热值略高于农业秸秆的热值。

  备注:上图数据根据网络公开资料整理而来

  从上图我们可以到农业草壳的平均热值为4039kcal/kg,低于林业剩余物和农业秸秆。同时,我们可以看到花生壳的热值高达5119kcal/kg,牛粪等动物粪便由于含水量较高热值仅为2279kcal/kg。

  农业秸秆成本与发电成本的关系

  备注:上表数据来源为秸秆经纪人口头访谈

  以农业秸秆为例,燃料成本与发电成本呈现出正向比例关系,燃料成本越高,度电成本也越高; 在一般情况下,当燃料成本大于270元/吨时,发电成本大于上网电价,电站将出现亏损; 由于不同的燃料,热值不一样,发电效率不一致,需要具体分析燃料种类来判断,成本是否合理。上表数据为农业秸秆的燃料成本与发电成本之间的关系。

  农业秸秆成本构成分析

  备注:上图数据来自于秸秆经纪人访谈

  农业秸秆燃料成本中占比最大的是运输费用(占44%),主要原因是生物质燃料具有体积大、重量轻、燃值低等特点,运输并不经济; 行业内人士表示,如果运输距离超过50公里,生物质的成本将大幅上升,超过300元/吨,因此生物质燃料在50公里以内运输时具有经济性。

  4生物质电站固定资产成本分析

  备注:上图数据来源于行业专家交流

  行业内人士透露的生物质电站固定资产投入中前6的项目,其中占比最大的是热力系统、场地征用费用、电气系统、燃料供给系统等4项,4项费用合计占到整个生物质电站投入的63%。

  备注:上表来源于行业内专家交流

  行业内人士透露的生物质电站固定资产投入为8000-10000元/kw;

  上表分别测算了15wm、30wm、45wm在乐观、一般、保守情景下的固定资产投入。

  5生物质电站财务成本分析

  生物质电站是一个投资周期相对较长,资金投入较大的行业; 由于生物质电站达产以后发电量稳定,现金流也相当的稳定可靠,且国家政策向,所以众多企业和投资者进入到生物质电站投资行业中来; 在与行业内专家交流的过程中,发现生物质电站的资产负债率一般为65%,甚至部分生物质电站的资产负债率超过70%; 生物质电站在投产的前三年的财务成本一般为8%-10%,达产后的财务成本为6%; 较高的财务成本成为投资生物质电站过程中需要重点考虑的因素

  6生物质电站成本敏感性分析

  假设电站规模为30mw;

  假设固定资产投资2.7亿,负债规模1.76亿,资产负债率65%;

  假设前三年财务成本为9%,稳定经营期财务成本为6%;

  假设年需要农业秸秆量为22万吨,秸秆为220元/吨;

  假设电站的生命周期为20年,设备使用寿命与电站生命周期一致;

  根据以上条件建立财务模型,对关键成本因子进行敏感性分析:

  通过财务模型的测试,我们发现:

  1、每吨农业秸秆成本上升10%,净现值下降15.09%,敏感性系数为-1.51;

  2、财务成本每上升10%,净现值下降-0.0256%,敏感性系数为-0.26;

  3、固定资产投入每增长10%,净现值上升0.00829%,敏感性系数为0.08;

  4、通过上述敏感性分析,我们认为农业秸秆的成本是生物质电站成本中最敏感的成本因子,需要给予最大的关注。

  目前我国生物质能利用以发电为主,生物质能电力项目发展也存在以下风险。

  一 电力价格风险

  近几年国家多次调整了风电和光伏电价,主要因其技术提升以及规划化后投资成本大幅下降,但生物质电价长期保持在0.75元,主要原因:一是生物质发电技术水平上并没有大的突破,目前成本还比较高;二是生物质发电规模还比较小;三是生物质发电本身在促进农村经济、改善生态环境等方面具有不可替代的作用。因此,未来在生物质发电电价会否调整将会影响生物质发电项目建设。

  二 资源价格风险

  由于生物质具有分散性的特点,在一定区域范围内总量有限,基于资源成本和综合效益等因素,不可能大规模、远距离调运资源。因此,在一个区域内,随着更多生物质电厂投入运行,农林生物质资源可能变得紧俏,电厂之间存在资源竞争的风险,导致农林生物质资源价格及收购成本大幅增加,因此需要根据资源可利用量,合理控制电厂建设规模和数量,确保资源的供需平衡和价格稳定。

  三 产业政策风险

  01 农业结构调整风险

  农业结构调整主要包括种植结构改变或是品种大范围更新,可能导致农作物秸秆资源的减少,特别是随着农业供给侧结构性改革条件下,玉米等秸秆资源量大的品种种植面积可能减少,从而影响到生物质电厂可利用规模。

  02 产业结构调整风险

  对农林生物质影响较大的产业主要包括板材压制、造纸、食用菌生产等,将会消耗大量的农林生物质资源。

  四 气象条件风险

  气象条件对农林生物质资源影响主要在农作物生长期间和收获期间。生物质项目落地后,周边资源条件将会直接影响到项目收益。

  01 农作物生长期间,主要是气象灾害影响到农作物生长,导致农作物减产或绝收,使得秸秆资源量大幅减少。

  02 农作物收获期间,在作物收获期间,影响秸秆收集的主要是降雨、光照和风力等,影响到秸秆资源的收集。

  五 竞争者风险

  在农林生物质供应过程中可能存在风险。一是其他农林生物质利用途径的导致资源竞争,未来可能有新的资源利用项目投入,或新的技术突破改变生物质资源利用途径,与用于生物质发电的资源产生竞争。二是农林生物质资源具有季节性、分布广的特点,我国农业大多属于小规模种植,秸秆收集过程时间短,收集涉及农户多,容易产生纠纷,存在资源收集风险。三是项目周边新的生物质利用项目可能导致资源的恶性竞争。

  六 项目管理风险

  农林生物质从收集-运输-加工-存放到进入炉膛,过程复杂,各环节均存在各种风险。农林生物质资源属于易燃、易腐物,在资源的储运环节需要注重防火、防雨等措施。在防火方面需要避免外来火种引燃,也要注意秸秆堆放过多引起的自燃;在防腐方面主要是减少雨淋,以及堆放腐烂。此外,农林生物质资源密度较小,在运输过程中易产生超高、超宽等问题,给交通安全带来一定的危害。

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