供热对生物质发电项目经济效益的影响分析

供热对生物质发电项目经济效益的影响分析

0生物质发电项目将在构建5千机组正式建成见成效自2005年以来，中国开始了能源发电的崛起。一些稻草厂相继诞生，成为可支配能源行业的亮点。2007年11月,世界第一个以玉米秸秆为主要燃料的生物质发电项目——国能望奎项目1×2.5万千瓦机组圆满完成72+24小时试运,正式投产。为推动生物质发电技术的发展,国家颁布了《可再生能源法》,并实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策,从而使生物质发电,特别是秸秆发电迅速发展。目前,在黑龙江省一批以玉米秸秆为主要燃料的生物质发电项目正在规划建设之中。黑龙江省地处北方严寒地区,采暖期长达半年左右,生物质发电项目一般建设在县城,因为县城的热电联产集中供热普及率比较低,所以是否应该在生物质发电项目中同时考虑供热,供热对生物质发电项目的经济效益有何影响等问题已经引起了业内人士的关注。结合生物质发电项目在黑龙江省建设的具体情况,简要分析供热对生物质发电项目的经济效益所产生的影响。1由生物发电项目的特点和可能的加热模式组成1.1燃煤发电、生物质发电我国是一个农业大国,生物质资源十分丰富,各种农作物每年产生秸秆6亿多吨,其中可以作为能源使用的约4亿吨。如加以有效利用,开发潜力将十分巨大。但是目前,我国广大农村地区,这些宝贵的生物质资源并没有被很好地利用,每年都有大量的秸秆被废弃或就地焚烧,不仅浪费了宝贵的能源资源,还污染了环境,干扰公路通车和飞机起降,对人们的生产生活产生了非常不利影响。生物质发电是生物质资源有效利用的重要方式。与燃煤发电十分相似,两者都是燃料在锅炉内燃烧产生蒸汽、汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能、发电机再将机械能转化为电能的过程。从汽轮机开始,两者基本是相同的。但由于燃料的特性不同,这两种发电方式也有区别,主要是生物质燃料具有高氯、高碱、挥发分高、灰熔点低等特点,燃烧时易腐蚀锅炉,并产生结渣、结焦等,因此,对锅炉设计有特殊的技术要求。生物质发电项目与燃煤发电项目相比,生物质发电项目的投资较高、燃料收集较困难、技术尚未成熟、可靠性不高。由于上述生物质发电的特点,以及国家给予的生物质发电优惠上网电价等有关政策,生物质发电项目一般以发电为主,不希望因供热影响发电。1.2生物质发电项目供热方式的确定为了单纯追求发电效益,生物质发电项目一般以全年纯凝发电的方式运行,不考虑供热。但是,热电联产可以提高能源综合利用率,增加供热收入,应该对生物质发电项目的供热问题进行深入的研究。由于生物质发电项目在非采暖期以纯凝发电的方式运行,所以在北方地区,生物质发电项目若要在采暖期供采暖热负荷,可能的两种供热方式如下:方案一:汽轮机低真空运行,提高循环冷却水温度的供热方式。方案二:汽轮机抽汽供热方式。2热敏电量对电网的影响分析2.12.1.1轮机排汽温度汽轮机为了实现低真空供热方式,需要提高汽轮机排汽温度,以满足热网供水温度的要求。由于汽轮机排汽参数的提高,汽轮机进排汽焓差减少,降低了汽轮机发电功率,使发电量减少。2.1.2室外温度高时压缩和发电功率的影响低真空供热运行方式为“以热定电”的方式,室外温度低时,汽轮机供热量大,进汽量多,发电功率大,发电量多;反之,室外温度高时,汽轮机供热量小,进汽量少,发电功率小,发电量少。因此,低真空供热运行方式使发电量减少。2.1.3发热消耗对电源的影响由于供热而增加的热网循环水泵等设备的耗电量的增加,相应减少了售电量。2.22.2.1影响牧草生产的因素汽轮机抽汽供热后,减少了汽轮机抽汽级之后各级的蒸汽流量,减少了发电功率,使发电量减少。2.2.2发热消耗对电源的影响由于供热而增加的热网循环水泵等设备的耗电量的增加,相应减少了售电量。3供热收入与电价的关系生物质发电项目的最大特点是利用可再生能源发电,是国家重点鼓励发展的项目,国家给予了优惠上网电价的政策。这样就使上网电价与售热价的比价关系发生了重大变化。在这种情况下,虽然供热会增加供热收入,但是供热也会减少上网电量,减少售电收入,二者相比,净收入是否增加就成为了新的问题。这个问题的准确答案只有根据具体情况,经过具体分析计算才能给出。下面结合某生物质发电项目的具体情况,进行分析研究和详细计算,希望能通过这一实例,为生物质发电项目是否供热的问题找到答案。3.1纯凝发电与热电联供的经济效益比较考虑生物质资源的有限性,以及经济效益的可比性,以燃烧秸秆的75t/h高温高压蒸汽锅炉为共同的前提,比较纯凝发电与热电联供的经济效益。其它的基础数据如下:上网电价:0.6元/kWh售热价格:40元/GJ采暖综合热指标:62w/m供热单耗:0.655GJ/m采暖期延续小时数:4392h最大热负荷利用小时数:2934h采暖期发电利用小时数:2934h汽轮机参数见表13.2供热状况参数在技术可行的前提下,以尽可能多发电、多供热为原则,分别计算纯凝发电、低真空供热和抽汽供热三种情况的售电量、供热量及销售收入,详细结果见表2。3.3供热价格和上网电价的影响根据上述分析计算结果,与纯凝发电相比,汽轮机抽汽供热后,销售收入增加;汽轮机低真空供热后,销售收入减少。分析其原因,主要是由于不同的供热方式对发电量产生的不同的影响造成的。汽轮机抽汽供热方式对发电量的影响小,减少的发电收入小于增加的供热收入,销售收入增加。汽轮机低真空供热方式对发电量的影响大,减少的发电收入大于增加的供热收入,销售收入减少。进一步分析汽轮机供热对经济效益的影响,会发现上网电价与售热价的比价关系的影响也很大。比如,在汽轮机低真空供热方式中,当售热价格不变的前提下,上网电价低于某一数值时(本例中为0.485元/kWh),销售收入也会增加。详见表4和电、热比价关系对供热收益影响曲线图,图表中“电价/热价”为统一单位后的无因次量;“收益增加比值”为因供热增加的销售收入与纯凝发电销售收入的百分比。4供热方式对生物质发电项目的经济效益影响经过上述分析,可以得出以下结论:第一,上网电价与售热价的比值越高,供热对生物质发电项目的经济效益影响越大,某些