一文讀懂生物質(zhì)電站的成本要素
2018-12-14
生物質(zhì)發(fā)電成本從2010年以來(lái)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(yùn)維等多個(gè)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(jìng)爭(zhēng)力。
生物質(zhì)電站運(yùn)營(yíng)成本中，燃料成本比例最大，占到整個(gè)電站運(yùn)營(yíng)成本的54%； 生物質(zhì)電站運(yùn)營(yíng)成本中，折舊費(fèi)用居于第二位，占到了整個(gè)電站運(yùn)營(yíng)成本的16%； 生物質(zhì)電站每年需要定期檢修，檢修費(fèi)用為固定資產(chǎn)的2%-3%不等，檢修費(fèi)用占到整個(gè)電站運(yùn)營(yíng)成本的12%； 因此在電站的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，需要對(duì)原料和設(shè)備成本進(jìn)行嚴(yán)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(shí)，發(fā)電成本大于上網(wǎng)電價(jià)，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(yùn)輸費(fèi)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(diǎn)，運(yùn)輸并不經(jīng)濟(jì)； 行業(yè)內(nèi)人士表示，如果運(yùn)輸距離超過(guò)50公里，生物質(zhì)的成本將大幅上升，超過(guò)300元／噸，因此生物質(zhì)燃料在50公里以?xún)?nèi)運(yùn)輸時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性。
對(duì)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(jìn)行了敏感性測(cè)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(cái)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(zhǎng)10%，凈現(xiàn)值上升0.00829%，敏感性系數(shù)為0.08；通過(guò)上述敏感性分析，我們認(rèn)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。
01可再生能源發(fā)電成本橫向比較
生物質(zhì)發(fā)電成本從2010年以來(lái)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(yùn)維等多個(gè)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(jìng)爭(zhēng)力。
02生物質(zhì)電站成本總體構(gòu)成分析
03生物質(zhì)燃料成本分析
生物質(zhì)電站燃料來(lái)源分析
我國(guó)生物質(zhì)燃料來(lái)源中總量最大是有機(jī)廢水；有機(jī)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(guó)生物質(zhì)燃料利用率分析
我國(guó)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?yàn)檫^(guò)去我國(guó)大力發(fā)展過(guò)城市垃圾電站和農(nóng)村沼氣； 有機(jī)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(jī)廢水的利用率均較低。有機(jī)廢水利用率較低的原因可能是含水量高，開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)性不足。
生物質(zhì)燃料折合為標(biāo)準(zhǔn)煤的總量分析
從折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)量來(lái)看，林業(yè)木質(zhì)剩余物、農(nóng)作物秸稈可利用量最大，在項(xiàng)目地選擇過(guò)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(jī)廢水總量大，燃值相對(duì)低，用于生物質(zhì)發(fā)電的價(jià)值較低； 城市生活垃圾總量小，分類(lèi)整理、運(yùn)輸優(yōu)勢(shì)較明顯，開(kāi)發(fā)率已經(jīng)較高。
生物質(zhì)燃料熱值分析
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。
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(shí)，我們可以看到花生殼的熱值高達(dá)5119kcal／kg，牛糞等動(dòng)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
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(shí)，發(fā)電成本大于上網(wǎng)電價(jià)，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(lèi)來(lái)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
農(nóng)業(yè)秸稈燃料成本中占比最大的是運(yùn)輸費(fèi)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(diǎn)，運(yùn)輸并不經(jīng)濟(jì)； 行業(yè)內(nèi)人士表示，如果運(yùn)輸距離超過(guò)50公里，生物質(zhì)的成本將大幅上升，超過(guò)300元／噸，因此生物質(zhì)燃料在50公里以?xún)?nèi)運(yùn)輸時(shí)具有經(jīng)濟(jì)性。
04生物質(zhì)電站固定資產(chǎn)成本分析
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(xiàng)目，其中占比最大的是熱力系統(tǒng)、場(chǎng)地征用費(fèi)用、電氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)等4項(xiàng)，4項(xiàng)費(fèi)用合計(jì)占到整個(gè)生物質(zhì)電站投入的63%。
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(cè)算了15wm、30wm、45wm在樂(lè)觀、一般、保守情景下的固定資產(chǎn)投入。
05生物質(zhì)電站財(cái)務(wù)成本分析
生物質(zhì)電站是一個(gè)投資周期相對(duì)較長(zhǎng)，資金投入較大的行業(yè)； 由于生物質(zhì)電站達(dá)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(guó)家政策向，所以眾多企業(yè)和投資者進(jìn)入到生物質(zhì)電站投資行業(yè)中來(lái)； 在與行業(yè)內(nèi)專(zhuān)家交流的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)電站的資產(chǎn)負(fù)債率一般為65%，甚至部分生物質(zhì)電站的資產(chǎn)負(fù)債率超過(guò)70%； 生物質(zhì)電站在投產(chǎn)的前三年的財(cái)務(wù)成本一般為8%-10%，達(dá)產(chǎn)后的財(cái)務(wù)成本為6%； 較高的財(cái)務(wù)成本成為投資生物質(zhì)電站過(guò)程中需要重點(diǎn)考慮的因素
06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(fù)債規(guī)模1.76億，資產(chǎn)負(fù)債率65%；
假設(shè)前三年財(cái)務(wù)成本為9%，穩(wěn)定經(jīng)營(yíng)期財(cái)務(wù)成本為6%；
假設(shè)年需要農(nóng)業(yè)秸稈量為22萬(wàn)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(cái)務(wù)模型，對(duì)關(guān)鍵成本因子進(jìn)行敏感性分析：
通過(guò)財(cái)務(wù)模型的測(cè)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(cái)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(zhǎng)10%，凈現(xiàn)值上升0.00829%，敏感性系數(shù)為0.08；
4、通過(guò)上述敏感性分析，我們認(rèn)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(guó)生物質(zhì)能利用以發(fā)電為主，生物質(zhì)能電力項(xiàng)目發(fā)展也存在以下風(fēng)險(xiǎn)。
一 電力價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)
近幾年國(guó)家多次調(diào)整了風(fēng)電和光伏電價(jià)，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(jià)長(zhǎng)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(méi)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(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、改善生態(tài)環(huán)境等方面具有不可替代的作用。因此，未來(lái)在生物質(zhì)發(fā)電電價(jià)會(huì)否調(diào)整將會(huì)影響生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目建設(shè)。
二 資源價(jià)格風(fēng)險(xiǎn)
由于生物質(zhì)具有分散性的特點(diǎn)，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(yuǎn)距離調(diào)運(yùn)資源。因此，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，隨著更多生物質(zhì)電廠投入運(yùn)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(jìng)爭(zhēng)的風(fēng)險(xiǎn)，導(dǎo)致農(nóng)林生物質(zhì)資源價(jià)格及收購(gòu)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(jià)格穩(wěn)定。
三 產(chǎn)業(yè)政策風(fēng)險(xiǎn)
01 農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整風(fēng)險(xiǎn)
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(xiǎn)
對(duì)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(huì)消耗大量的農(nóng)林生物質(zhì)資源。
四 氣象條件風(fēng)險(xiǎn)
氣象條件對(duì)農(nóng)林生物質(zhì)資源影響主要在農(nóng)作物生長(zhǎng)期間和收獲期間。生物質(zhì)項(xiàng)目落地后，周邊資源條件將會(huì)直接影響到項(xiàng)目收益。
01 農(nóng)作物生長(zhǎng)期間，主要是氣象災(zāi)害影響到農(nóng)作物生長(zhǎng)，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(jìng)爭(zhēng)者風(fēng)險(xiǎn)
在農(nóng)林生物質(zhì)供應(yīng)過(guò)程中可能存在風(fēng)險(xiǎn)。一是其他農(nóng)林生物質(zhì)利用途徑的導(dǎo)致資源競(jìng)爭(zhēng)，未來(lái)可能有新的資源利用項(xiàng)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(jìng)爭(zhēng)。二是農(nóng)林生物質(zhì)資源具有季節(jié)性、分布廣的特點(diǎn)，我國(guó)農(nóng)業(yè)大多屬于小規(guī)模種植，秸稈收集過(guò)程時(shí)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(xiǎn)。三是項(xiàng)目周邊新的生物質(zhì)利用項(xiàng)目可能導(dǎo)致資源的惡性競(jìng)爭(zhēng)。
六 項(xiàng)目管理風(fēng)險(xiǎn)
農(nóng)林生物質(zhì)從收集-運(yùn)輸-加工-存放到進(jìn)入爐膛，過(guò)程復(fù)雜，各環(huán)節(jié)均存在各種風(fēng)險(xiǎn)。農(nóng)林生物質(zhì)資源屬于易燃、易腐物，在資源的儲(chǔ)運(yùn)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(lái)火種引燃，也要注意秸稈堆放過(guò)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(yùn)輸過(guò)程中易產(chǎn)生超高、超寬等問(wèn)題，給交通安全帶來(lái)一定的危害。
