1、 1 毕业论文 （ 20_ _届） 宁波市秸秆资源开发利用研究 所在学院 商 学院 专业班级 工商管理 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 日 2 摘 要 改革开放以来，我国社会经济的快速发展与常规能源的供应相对短缺的矛盾日益突出。为了保证国民经济的快速发展，适应时代的要求 ，需要寻找替代能源，开发可再生能源。我国秸秆资源十分丰富，年产量约有 7 亿吨，多年来一直没有找到合适的途径消耗秸秆，因此造成大量的秸秆资源被浪费掉。随着科学技术的发展，秸秆发电成为当前最有发展前景的一种产业之一。近几年来，我国山东、河南等省秸秆发电项目已开始建立，并取得了较好的经济、社会和环境效益。 宁波是
2、我国东部沿海的经济发达地区和能源消费大市，常规能源及其匮乏地区，但风能、太阳能及生物质能相对丰富。宁波市开发利用秸秆有利于增加能源供应渠道，提高能源供应安全；有利于积极发展新能源新兴产业；有利本地生物质能资 源的综合利用；也有利农村环境的治理和生态环境保护。 本文在总结国内外先进成果与经验的基础上，通过对宁波市秸秆资源开发潜力和秸秆发电项目的可行性评估，从资本投入、政府政策、各部门协调等方面提出利用秸秆资源发电的对策建议，与此同时，也为地方政府相关部门及投资者提供决策参考。 关键词： 生物质能；秸秆发电 ； 开发潜力 ； 可行性评估 Abstract 宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发
3、视角 III Since the reform and opening, the contradiction between the rapid social economic development and the relative shortage of conventional energy supply is becoming a prominent problem. In order to ensure the rapid development of the national economy and conform the times requirements, we need t
4、o rummage alternative energy and to exploit renewable energy. China has abundant straw resources, the annual output of it is about 700 million tons, over those years, we have not find a suitable way to consume the straw, thus creating a large amount of wasting. With the development of science and te
5、chnology, straw power generation technology is considered to be one of the most promising industries. In recent years, many straw power projections have been established around China, such as Shandong and Henan provinces. Ningbo is in eastern coastal of China, which is not only a economical develope
6、d region but also a energy consumption market. The city is lack of conventional energy, but the wind 、 solar and biomass energy is relatively abundant. It will bring many benefits if Ningbo exploits and utilizes straw resources, such as increase energy supply channels, thus improve the security of e
7、nergy supply; it positively develop new energy and new industries; Its beneficial to the utilization of local biomass resources; of cause ,it also be conducive to the rural environment governance and protection. Basing on the advanced achievement and experience both at home and abroad , and through
8、the development potential and power project feasibility study on Ningbos straw resources, this article gives out suggestions on utilization of straw power resource from capital investment, government measures, and various departments and other aspects. Meanwhile, this article also provides decision-
9、making reference for local government and investors. Keywords: biomass; straw power generation; development potential; feasibility assessment 目 录 宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发视角 IV 1 引 言 . 1 2 国内外秸秆资源利用研究概述 . 2 2.1 秸秆发电研究主要观点 . 2 2.1.1 技术可行性 . 2 2.1.2 经济可行性 . 3 2.2 秸秆发电面临的难题 . 3 3 宁波市秸秆资源开发利用潜力评估 . 5 3.1 秸秆
10、资源的特性 . 5 3.2 秸秆资源 的构成及面积 . 6 3.3 秸秆资源开发潜力 . 6 3.3.1 秸秆资源用途 . 6 3.3.2 理论产量 . 7 3.3.3 实际可开发产量 . 7 4 宁波市农作物秸秆发电项目技术经济分析 . 8 4.1 秸秆发电技术可行性 . 8 4.1.1 秸秆发电工艺流程 . 8 4.1.2 设备评估选型 . 8 4.2 秸秆发电经济可行性 . 10 4.2.1 秸秆电站的合理选址 . 10 4.2.2 发电成本评估 . 10 4.2.3 电站投资总额核算 . 12 4.2.4 项目财 务盈利能力分析 . 12 5 对策及建议 . 14 5.1 纳入新能源产
11、业发展规划 . 14 5.2 大力吸收民间资本进入 . 14 5.3 政府支持政策加大力度 . 14 5.4 加强相关部门支持协调 . 15 5.5 加快秸秆项目可行性研究 . 15 6 研究结论 . 16 参考文献 . 17 致 谢 . 错误 !未定义书签。 宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发视角 1 1 引 言 能源是现代社会赖以生存和发展的基础，也是制约国民经济发展的重要因素。人类正面临着巨大的能源与环境压力。当今的能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油和天然气。但当今人类对于化石能源的极大依赖，不仅对人类赖以生存的环境带来了严重的污染，如导致全球气温变暖、损害臭氧层、破坏生
12、态圈碳平衡、释放有害物质、引起酸雨等。而且由于常规能源的逐渐匾乏，严重制约了我国经济社会的全面可持续发展。因此开发利用生物质能将是必然趋势。 可再生能源发电是其中一种很好的利用方式，生物质能发电是可再生能源发电的重要形式，秸秆发电更是生物质能发电中的最佳形式。秸秆发电是以农作物秸秆为主要燃料的一种发电 方式。利用秸秆发电能够缓解能源紧缺状况，保护生态环境，综合利用农业资源并提高农业综合效益，同时对于实现经济社会全面、协调与可持续发展和建设社会主义新农村具有重要意义。 本文在深入调研和对国内外相关文献认真分析研究的基础上，通过对宁波市秸秆资源开发潜力和秸秆发电项目的可行性评估，提出利用秸秆资源实
13、施电力开发利用的对策建议，为地方政府相关部门及投资者提供决策借鉴和参考。 宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发视角 2 2 国内外秸秆资源利用研究概述 2.1 秸秆发电研究主要观点 2.1.1 技术可行性 欧盟能源组织从能源替代角度分析认为，秸秆资 源是 重要的可再生能源，既可以通过锅炉直接燃烧发电和供热，也可以转化为液体燃料代替汽油和柴油l2。 国际能源组织对固体成型技术进行了阐述，即目前，德国使用最广泛固体成型技术，就是通过机械装置，对农作物秸秆和农林废弃物原材料进行加工，制成秸秆成型压块和颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料，密度和热值大幅提高，基本接近于劣质煤炭，便于运输和储存
14、，主要用于家庭取暖，也在部分地区用于区域供热，或与煤混合进行发电。未经过加工的农业、林业废弃物也可以直接用于发电和供热 13。 刘奎玉 .江得厚等人从秸秆的技术应用方面提 出： 意大利对直燃发电非常重视，在农作物秸秆和农林废弃物热电联产应用方面也很普遍。瑞典也正在实行利用农作物秸秆和农林废弃物进行热电联产的计划，使农作物秸秆和农林废弃物资源在转换为高品位电能的同时满足供热的需求，以大大提高其转换效率。 1991年，瑞典地区供热和热电联产所消耗的燃料， 26%是农作物秸秆和农林废弃物 2l。 傅友红， 樊峰鸣的观点是：秸秆热电厂做到了 “能源梯级利用 ”，高品质能源发电，中级品质能源做工业蒸汽，
15、低品质能源供采暖需求，真正把能源得到充分利用。秸秆替代化石能源 (煤炭、石油、天然气 )作为热电厂 的燃料来源，整体效率 80%以上。传统发电系统的发电效率为 40%，供热系统的热效率为 80%;秸秆热电联产的发电效率为 20%、热效率为 66%，在供相同的电和相同的热的情况下，秸秆热电联产要节省 原料 29。 白宏鸣：从秸秆气化发电过程上看，秸秆气化发电可分为内燃机发电系统、燃气轮机发电系统和蒸汽轮机发电系统。当前我国的气化发电系统受技术设备水平限制而主要采用内燃机发电系统和蒸汽轮机发电系统。蒸汽轮机发电系统一般应用在硫化床气化发电系统中，其规模大、小都可使用。目前，单一使用该技术发电很少，
16、一般用蒸汽轮机发电都是 利用燃气轮机的余热，生产蒸汽，称为燃气一蒸汽轮机发电系统。用内燃机发电系统多为小规模固定床发电系统，但由于国内发电机型号的限制，一些中、小规模的硫化床发电系统也采用内燃宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发视角 3 机发电方式，可以并联发电机组与气化系统相匹配 20。 2.1.2 经济可行性 张培远从设备购买成本角度认为，中国秸秆气化 发电技术 有以下特点：（ 1）针对不同农作物秸秆开发了循环流化床气化炉，利用简单的预处理手段，使各种农作物秸秆都能用于气化发电。（ 2） 开发了不同规模的秸秆发电系统，除了推广 200KW 气化发电机组外，还建成了 6.0102KW、
17、 8.0l0KW、 l.0103KW 示范装置。现正在建设 2.0l03KW 和 3.0103KW 户的制造成本在 3500 元 /kW 以下，发电成本在 0.2-0.3 元 /KW 外之间，我国特别重视中小型秸秆气化发电技术的研究和应用。针对市场的特点，推出了不同性能的气化炉，特别是气化发电装置，以满足不同客户的需要，并通过试用，确定不同行业使用的最合理和最经济的规模。 (3)有效地降低秸秆气化发电的建设成本和运行成本，通过技术改进和发电规模提高，使气化发电的单位投资控在 5000 元 /KW 以下，大大提高秸秆气化发电技术的经济性 和市场竞争力 10。 蒋冬梅 ,诸培新 ,李效顺利用实证分
18、析，其结果表明 ,装机容量为 1 25MW、每年燃烧棉花秸秆 12131 104 t 、年供电量 1.37108 kWh 的秸秆发电厂一般6.23年后才能取得明显的综合效益 ,长期来看其综合效益可达 46277.50 104 元 28。 王胜蔓从我国秸秆资源储量及发电效益角度提出：我国每年约有 7亿吨的秸秆资源，列世界之首，预计到 2010年将达到 7.26亿吨，每年收获的秸秆除去用于造纸的 2800万吨秸秆和作为饲料或饲料原料的 2.13亿吨秸秆，造肥还田及收集损失的 1.089亿吨，可作为能源加以利用的秸秆总量为 3.761亿吨，相当于 1.7亿吨标煤。如果将这些秸秆资源用于发电，相当于
19、0.9亿 KW火电机组年平均运行 5000h，年发电量 4500亿 KWh，由此推论若将全国的生物质秸秆资源充分利用起来 ,发电的综合效益可高达 11822.72 108 元 3。 2.2 秸秆发电面临的难题 技术、成本、原料收集等。虽然国内外对秸秆的开发利用进行了多年的研究，但是还是存在一定的难题， 我国秸秆发电技术还处于起步阶段 ,关键技术及设备仍依赖进口 ,燃料的供应也没有形成规范的市场和管 理体制。目前 ,我国秸秆发电存在的主要问题主要集中于以下几点： 1)用于直接燃烧发电的锅炉、燃料输送系统及设备主要依靠进口 ,这是制约我国秸秆发电快速发展的根本因素。 2) 宁波市秸秆资源开发利用研
20、究 -基于电力开发视角 4 秸秆资源的收集、运输、储存存在不少问题。我国秸秆产量很大但是比较分散 ,秸秆密度小、体积大 ,不利于储存和运输；秸秆种类繁多，从而难以统一收割并收集 ,同时天气、季节和存放条件等都直接影响了秸秆发电的稳定性和可持续性。 3) 秸秆发电行业发展的金融、税收优惠政策还不健全。目前 ,国家和地方政府出台的可再生能源政策普遍存在可操作性不强 ,扶持政策难以落实 ,补 贴渠道不畅通等问题 ,严重挫伤了投资者的积极性。 4) 我国秸秆发电尚处于初始示范阶段 ,示范项目从立项、建设、发电上网到验收 ,还没有专门的管理办法 ,示范项目建设及验收没有相应的规范和标准。 宁波市秸秆资源
21、开发利用研究 -基于电力开发视角 5 3 宁波市秸秆资源开发利用潜力评估 3.1 秸秆资源的特性 农作物秸秆组成的主要元素成分为碳、氢、氧、氮、硫、磷等 1。除了少量无机物之外，大部分是可以燃烧的有机物质。秸秆的发热量与其种类有关系，棉花秸和豆秸的发热量较高，稻草的发热量低，但从整体来看无论哪一种秸秆都有很好的燃烧特性，因此每一种秸秆 都满足发电的要求。 不同农作物秸秆热值表（ KJ/Kg）见表 1。 表 1 不同农作物秸秆热值表（ KJ/Kg） 秸秆种类 麦类 稻类 玉米 大豆 薯类 杂粮类 油料 棉花 热值 14650 12560 15490 15900 14230 14230 15490
22、 15900 数据来源： 农业可持续发展与能源利用 8 生 物质发热量除了与其种类有关之外，还与其含水量有较大的关系。含水量越高，燃烧时摄取的热量也越多，净得热量就越少，因而发热量也越低。一般对生物质发热量作计算分析时，都采用自然风干状态下，及含水率约 为 10%，可取平均值 14， 235kJ/Kg。从表 2 可以看到含水量对秸秆的发热量影响较大，水分越高，秸秆燃烧时带走的热量就越多，热量损失就越多。因此在秸秆收购时，应严格控制其含水量。只有严格控制其含水量，秸秆在锅炉内燃烧时，热量才能够得到较为充分的利用。 几种生物质低发热量与其含水量的关系见表 2. 表 2 几种生物质低发热量与其含水量
23、的关系 (KJ/KG) 含水率（ %） 种类 7 9 11 12 14 16 玉米杆 15041 14661 14280 14092 13711 13330 棉花杆 15552 15167 14773 14579 14192 13803 豆秆 15338 14949 14568 14372 13991 13606 麦草 15058 14681 14301 14154 13732 13355 稻草 13832 13481 13129 12954 12602 12251 数据来源： 农业可持续发展与能源利用 8 宁波市秸秆资源开发利用研究 -基于电力开发视角 6 3.2 秸秆资源的构成及面积 秸秆
24、是在收获了小麦、玉米、稻子等主要农作物产品后，剩下不能使用的根、茎、叶等剩余物。农作物秸秆属于生物质能源，其所含 有的能量是通过绿色植物 的光合作用把太阳能转换为化学能的形式，贮藏在生物体内。 宁波地处宁绍平原，纬度适中，温和湿润，冬夏季风交替明显，但由于所处纬度常受冷暖气团交汇影响，加之倚山靠海，特定的地理位置和自然环境使各地天气多变，差异明显，形成了多样的气候类型，给发展多种经营提供了有利的自然条件。宁波全市的多年平均气温 16.4 ，。无霜期230240 天，作物生长期 300 天。 其农作物主要有谷物、豆类、薯类、棉花甘蔗等。 据 2006 年宁波市统计年鉴显示， 2005 年宁波市年
25、均作物种植总面 积为 332340 公顷，其中谷 物为 108686 公顷占 33%，豆类为 29959 公顷占 9%，薯类 4742 公顷占 1.5%，油料为 16287 公顷占 5%，其它农作物 159523 公顷占51.5%。 3.3 秸秆资源开发潜力 3.3.1 秸秆资源用途 秸秆传统用途主要是作为农户薪柴、绿肥和饲料等。现代用途可作为一种可再生绿色能源，有着多种用途。 （ 1）秸秆发电。 在市场经济的条件下，秸秆发电是最具有前途的利用方式之一。国外的秸秆发电技术已成熟，且具有一定的规模。近几年来，秸秆发电厂在我国各地也开始兴建，并有几家已经开始运营，其中一个小型秸秆发电厂年消耗 秸秆
26、就达 20万吨以上，可见秸秆发电厂消耗秸秆量巨大，是解决秸秆浪费的有效途径，并为农民增加了经济收入。且秸秆发电能够解决我国能源压力，满足环保要求，属于绿色能源。 （ 2）固体成型燃料。 利用秸秆、稻壳、锯末、树枝、木屑等农林废弃物为原料，经粉碎加压增密成型，就成了生物质固体成型燃料。目前， 宁波 市已经有 三 家企业生产这种生物质固体成型燃料。其中，余姚市欣农兔业有限公司利用废弃的茭白草加工成可替代活性炭的颗粒燃料；宁波双翼能源科技有限公司利用锯末、花生壳、稻草、农作物秸秆等制成生物质固体燃料；宁波市奥科绿盈生物质能 源有限公司利用的是不规则的、能量密度相对较低的农林废弃物。 （ 3）秸秆气化。秸秆气化是高效率利用秸秆资源的一种生物能转化方式。
