生物质颗粒燃料替代燃油燃气效益分析

2024年2月21日发(作者：为我而生樱花)

生物质颗粒燃料替代燃油燃气效益分析

原载：第三届全国生物柴油行业协作组年会(青岛)演讲稿

作者：陈喜龙

(青岛绿诺新能源有限公司,技术顾问)

(中南林业科技大学 生物能源研究所,高级工程师，湖南 长沙)

摘 要：通过对比分析常规能源和生物质颗粒燃料的单位能价及典型锅炉实际运行成本，在民用、工业锅炉领域，生物质颗粒燃料的综合运行成本为燃油的31.42%、燃气的55.83%。因此，生物质颗粒燃料替代燃油、燃气的经济效益非常明显。在环保要求高的大中城市或者旅游区，推广这种生物质颗粒燃料，将产生巨大的经济效益和环保效益。

关键词：生物质颗粒；燃料替代；燃油燃气；经济效益

自1970年代发生全球性石油危机以来，可再生能源的开发利用日益受到广泛关注，生物质能源是一种重要的可再生能源，在目前世界能源消耗中，生物质能源仅次于石油、天然气和煤炭，居第4位[1] 。木质颗粒和秸秆颗粒统称为生物质颗粒，是重要的生物质能源，它的整个生产和使用过程中CO2排放总量为零，而且SO2排放也几乎为零，是一种真正意义上的环保型可再生能源，并且使用生物质颗粒的方便程度可与燃气、燃油等传统能源媲美。在欧美，木质颗粒成型已经大

规模产业化，其应用范围涵盖所有工业、供暖、民用锅炉以及民用炉灶领域[1]。

我国木质颗粒成型技术已经成功引进，国产化颗粒成型设备已成熟,已经进入规模化生产阶段，同时开发出了适合国情的秸秆颗粒燃料。国家《可再生能源中长期发展规划》目标是，到2010年，生物质固体成型燃料年用量达到100万吨；到2020年，生物质固体成型燃料年用量要达到5000万吨[2]。要尽快实现这些目标，还需要我们加大推广应用生物质颗粒燃料的力度。许多投资者也看到了这个行业巨大的市场前景，但是对这个新兴行业还不了解，欲投资也无从下手，或者，生产了生物质颗粒燃料后，不知从什么市场入手来推广这种新型燃料。要解决这个问题，不能完全照搬国外的模式或者经验，而应该另辟蹊径，找到适合我国国情的市场模式，以发挥最大的经济效益和环保效益。

1 能源消耗代价

1.1 常规能源消耗代价

我国常规能源的终端消费代价受国际市场的能源供应状况变化很大，特别是石化产品更是如此[3]。截止到2008年9月底，我们调查了国内的一些常规能源的价格，整理出常规能源终端消费代价数据[4]，详见表1。

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从表1数据分析可知，常规能源中的煤炭单位能价最低，其中民用蜂窝煤的单位能价为57.32元•GJ-1，电煤的单位能价更低为30.17元•GJ-1，商用管道天然气为99.98元•GJ-1，0#燃料轻油为175.48元•GJ-1，工业用电的单位能价最高为208.30元•GJ-1。

1.2 生物质颗粒燃料消耗代价

国内木质颗粒燃料的市场价格为800-900元•t-1，秸秆颗粒燃料的市场价格为500-650元•t-1，常见几种木质颗粒和秸秆颗粒终端消费代价数据[4]，分别如表2、表3所示。木制颗粒 燃料的平均单位能价为47.06元•GJ-1，秸秆颗粒燃料的平均单位能价为41.56元•GJ-1，因此秸秆颗粒比木制颗粒具有更佳能价比，为分析方便，以下均以秸秆颗粒来代表生物质颗粒。

从表1和表2、表3数据综合分析，常规燃料取几个有代表性的燃料品种，生物质颗粒燃料分别取木制颗粒和秸秆颗粒平均值，结果详见图表4，可知，生物质颗粒的单位能量价格与常规能源中的煤炭价格不相上下，其他传统能源的单位能价都很高。因此，现阶段生物质颗粒要取代煤炭，虽然长期环保效益很好，但是近期经济效益并不佳，很难被一般非环保区域市场接受，特别是农村市场更难接受。从单位能价来看，用生物质颗粒替代燃油、燃气，不但具有环保效益，经济效益也相当可观。

2、 生物质颗粒市场分析

从上述可比单位能价分析可知，生物质颗粒燃料作为替代燃料，

在燃油、燃气锅炉领域有很大优势，那么实际应用中的综合运行成本和效益如何，须进行测算后才知道。下面举例比较分析如下：

以一典型的热水(或蒸汽)锅炉为例，某宾馆或者浴室用0.7MW热功率的热水锅炉提供热水(或者用1蒸吨蒸汽锅炉提供换热蒸汽)，分析采用不同燃料锅炉的实际运行成本，计算出单位热能运行成本和年运行费用。

生物质颗粒燃料锅炉主机和辅机的价格及耗电功率等均与燃煤锅炉差不多[5,6]，0.7MW(1蒸吨)热功率的约为17万元，再加上自动上料和备料仓系统约为5万元，共约22万元，耗电功率为18KW，热效率90%。0.7MW热功率的燃油热水锅炉主机和辅机价格约为15万元，日用油箱、备用储油灌和输油管路价格约为1.5万元，共约16.5万元，耗电功率为8KW，热效率90%。0.7MW热功率的天然气热水锅炉主机和辅机价格约为15万元，耗电功率为7KW，热效率92%，管道天然气管路直接至锅炉，无须燃料储藏系统。设备折旧期均按10年计算，维护保养按设备折旧费的20%计算。锅炉每天分段累计满负荷运行8个小时即可满足供暖要求，电价为0.6元•KWh-1，这几种锅炉的自动化程度都很高，全天仅需1人监管即可，监管锅炉工工资按1200元•月-1计算。生物质颗粒取平均热值17.60MJ•Kg-1，单价640元•t-1；燃油采用0#燃料轻油，热值41.03MJ•Kg-1，单价7200元•t-1；天然气热值36MJ•m-3，单价3.6元•Nm-3。燃料运费为100元•吨-1。

对以上数据分别进行计算，得出这三种锅炉的实际运行成本结果如表

5所示。

由表5所示计算结果可知，生物质颗粒锅炉的单位热能运行成本为57.90元•GJ-2，燃油锅炉的单位热能运行成本为184.30元•GJ-2，燃气锅炉的单位热能运行成本为106.02元•GJ-2。即生物质颗粒锅炉的单位热能运行成本为燃油锅炉的31.42%、燃气锅炉的55.83%。

该锅炉一年的运行费用(夏天的需热量减少，故一年按10个月计算)，木质颗粒锅炉为38.91万元，燃油锅炉为123.85万元，燃气锅炉为69.70万元。木质颗粒锅炉分别比燃油锅炉、燃气锅炉节约84.94万元和30.79万元。因此，木质颗粒燃料替代燃油、燃气的总体运行经济效益很明显，在环保要求高的大中城市或者旅游区，推广这种木质颗粒燃料，经济效益和环保效益非常可观。

3 结 论

由上述分析可知，在民用、工业锅炉领域，生物质颗粒燃料的综合运行成本为燃油的31.42%、燃气的55.83%，因此，生物质颗粒燃料替代燃油、燃气的经济效益非常明显。在环保要求高的大中城市或者旅游区，推广这种生物质颗粒燃料，将产生巨大的经济效益和环保效益。

[参 考 文 献]

[1] 陈喜龙,谭跃辉,王义强,等. 我国生物质颗粒推广应用中存在的

问题与发展对策[J].可再生能源.2005(1):41-43.

[2] 国家发改委.可再生能源中长期发展规划.[EB/OL].中华人民共和国国家发展和改革委员会.

/zcfb/zcfbtz/2007tongzhi/.2007-09-04.

[3] 陈喜龙,李际平,谭跃辉,等.木质颗粒成型能耗分析[J].林业实用技术.2005(9):3-6.

[4] 陈喜龙,李际平,王义强,等.木质颗粒燃料生产成本分析[J].林业科技.2006(6):50-52.

[5] 赵钦新.中小型锅炉及相关产业的发展动向探讨分析[EB/OL].西部制冷暖通在线网.

/news/news/?id=14348,2006-02-28.

[6] 刘福仁.我国锅炉安全管理及情况[EB/OL].西部制冷暖通在线网.

/news/news/?id=9533,2005-09-27.