生物質(zhì)電廠燃料收儲運模式分析

劉紅明 齊辰錄

我國生物質(zhì)電廠燃料成本占總發(fā)電成本約49%，是最重要的的構(gòu)成部分。為控制某生物質(zhì)電廠燃料成本，保證項目可行，對其燃料收儲運模式作以下分析比選。

1收儲運模式分析

1.1生物質(zhì)燃料的收集

生物質(zhì)秸燃料的收集模式分為：

（1）人工收集模式

（2）機(jī)械收集模式

經(jīng)實地調(diào)研，項目所在地機(jī)械收獲占95.1%左右，本項目燃料收集方式采用機(jī)械收集模式。

1.2生物質(zhì)燃料的儲存

生物質(zhì)燃料儲存指從田間收購后的商品化燃料集中儲存。生物質(zhì)燃料具有泡、松、散、亂的征狀和易燃、易腐的特點。

目前燃料儲存一般有以下2種模式：

（1）廠內(nèi)集中儲存與廠外收購站儲存相結(jié)合。

目前國內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電廠大多采用此模式。

（2）只在廠內(nèi)集中儲存。

本項目用地不能滿足只在廠內(nèi)儲存。

1.3生物質(zhì)燃料的運輸

生物質(zhì)燃料運輸，指商品化的生物質(zhì)燃料運輸。項目所在地各鄉(xiāng)鎮(zhèn)和70%以上的行政村之間都已建成水泥路，運輸條件較好。

生物質(zhì)燃料運輸主要包括：

1）從田間地頭到就近收購站的運輸

該環(huán)節(jié)的特點是運輸距離短、重量輕、路況復(fù)雜、涉及對象多等。多使用農(nóng)用三輪、拖拉機(jī)等，可充分利用農(nóng)民經(jīng)紀(jì)人等資源，發(fā)揮社會效益。

2）收購站到電廠的運輸

受交通限制，該環(huán)節(jié)的運輸機(jī)械根據(jù)運輸距離和運輸路況區(qū)分，可采用護(hù)柵卡車或箱式貨車等。

2收儲運模式比選

采用機(jī)械收集，廠內(nèi)集中儲存與廠外收購站儲存結(jié)合的收儲運模式，依據(jù)運營主體的不同，分為分散型和集中型收儲運模式。

2.1收儲運模式分類

（1）分散型收儲運模式

該模式是在秸稈在收割后，經(jīng)晾曬在田間撿拾打捆機(jī)打小捆，再由拖拉機(jī)將秸稈運輸?shù)街行牧蠄?，目前只有少?shù)生物質(zhì)電廠采用此模式。

（2）集中型收儲運模式

該模式為農(nóng)民先將草捆短途運輸?shù)浇斩捠召徴局修D(zhuǎn)儲存，再通過運輸貨車將秸稈運輸?shù)诫姀S。

2.2收儲運模式經(jīng)濟(jì)性分析

秸稈收儲運模式的經(jīng)濟(jì)性基于收儲運成本、設(shè)備購置費用進(jìn)行分析。本工程年消耗生物質(zhì)燃料27.5萬噸，其中小麥及玉米秸稈占比82%，果木枝條占比18%，收集設(shè)備針對小麥及玉米秸稈部分。

秸稈田間收集量22.55萬噸，電廠收儲天數(shù)330天，田間收集時間定為40天，收購期80天。秸稈田間價格80元/t，果木枝條價格160元/t，人工收集秸稈速率0.12t/天，人工裝車速率0.25t/h，人工裝車時間10h/天，當(dāng)?shù)厝斯べM120元/天，柴油價格8.226元/kg，打包用尼龍繩0.81元/t，田間存儲高度4m，田間草捆密度0.15/m3，田間裝車速率0.5t/h，存儲站草捆密度0.3/m3，移動打捆機(jī)（兩人）日工作時間16小時，工業(yè)電價1元/kW·h，農(nóng)用車可接受最大運輸半徑7.5km，道路曲折因子√2，打捆機(jī)、抓草機(jī)司機(jī)及貨車運輸司機(jī)人工費180元/天，貨車日工作時間10h，貨車草捆裝載量8t。

抓草機(jī)參數(shù)：功率22kW，田間、廠內(nèi)出力4t/h、5 t/h，油耗0.125kg/kW·h，購置費6.5萬，年維修費0.15萬，使用年限10年，役期后殘值0.76萬，日使用小時數(shù)20h;

固定式打捆機(jī)參數(shù)：功率18.5kW，出力2 t/h，購置費3.28萬，年維修費0.1萬，使用年限10年，役期后殘值0.35萬，日使用小時數(shù)16h;

移動式打捆機(jī)參數(shù)：功率45kW，出力2.5 t/h，油耗0.246kg/kW·h，購置費7.7萬，年維修費0.1萬，使用年限10年，役期后殘值0.5萬，日使用小時數(shù)16h;

拖拉機(jī)參數(shù)：功載比8.9，滿載、空載速度18、25 km/h，滿載、空載油耗0.272、0.245kg/kW·h，散稈、捆裝載重0.66、2.8t。

貨車參數(shù)：功載比6.2，滿載、空載速度34、45 km/h，滿載、空載油耗0.401、0.325kg/kW·h，散稈、捆裝載重1.5、8t，租用費180元/臺·天。

2.2.1收儲運成本

兩種模式收集方式相同，成本一致：

秸稈收購費用：2596萬元，移動式打捆機(jī)數(shù)量：141臺

移動式打捆機(jī)費用566.4萬元

收集成本3162.4萬元

一、分散型機(jī)械收集模式

（1）運輸成本：田間裝車費用660萬元

農(nóng)用拖拉機(jī)運輸次數(shù)98215次，油耗費用1766.33萬元，往返平均用時3.2h/車·次，其他消耗取0.8h/車·次，單車往返單次平均用時4小時。

拖拉機(jī)人工費469.69萬元

運輸成本2896.02萬元

（2）儲存成本

中心料場抓草機(jī)年費用32.58萬元

廠外暫存在80天收購高峰需購置抓草機(jī)36臺，廠內(nèi)需9臺

抓草機(jī)耗能費用39.3萬元，人工費用234萬元

抓草機(jī)年費用305.88萬元

其他費用：按18%取。

總成本7693.4萬元

單位成本279.76元/t

二、集中型機(jī)械收集模式

（1）運輸成本：

運輸分為農(nóng)田至收購站和收購站至電廠。

收購站覆蓋半徑取7.5公里，收購站至電廠平均距離為28.33公里。

1）農(nóng)田至收購站運輸成本：

田間裝車費用660萬元

拖拉機(jī)運輸次數(shù)9.82萬次

油耗費用264.95萬元，路途往返用時0.676小時

其他時耗取0.4h/車·次。

則往返一次總時1.076小時

拖拉機(jī)人工費126.78萬元

總成本1051.73萬元

2）收購站到電廠運輸成本：

貨車往返次數(shù)：34375次

油耗費用713.46萬元

一次往返道路用時2.069小時

其他時耗取0.5h/車·次。

則往返共用時2.569小時

貨車人工費158.94萬元，貨車租用費用158.94萬元

總成本1031.34萬元

運輸成本2083.07萬元

（2）收購站及電廠儲存成本

中心料場抓草機(jī)年費用32.58萬元

廠外暫存80天需購置抓草機(jī)36臺，廠內(nèi)需9臺

抓草機(jī)耗能費用39.3萬元

人工費用234萬元

抓草機(jī)年費用305.88萬元

收購站及電廠其他費用均按18%取。

總成本7549.89萬元

單位成本274.54元/t

2.2.2設(shè)備購置及租賃費用

秸稈收儲運需購置的設(shè)備包括移動式撿拾打捆機(jī)、抓草機(jī)和固定式打捆機(jī)等。目前當(dāng)?shù)亟?jīng)紀(jì)人購買意愿不足，建議由秸稈儲運公司統(tǒng)一購置打捆設(shè)備。集中型機(jī)械收集模式中，貨車租賃費用占到了貨車運輸成本的25.5%，此費用可通過簽訂長期合同降低。

3結(jié)論

根據(jù)以上分析比較，分散型收儲運模式秸稈收儲運成本大于集中型收儲運模式。

建議本工程采用機(jī)械收集、廠內(nèi)集中儲存與廠外收購站儲存相結(jié)合、集中型收儲運模式。農(nóng)民只需將打捆后的秸稈由拖拉機(jī)運到各秸稈收購站，之后再由儲運站用卡車按電廠需求轉(zhuǎn)運至電廠。此模式下電廠將秸稈的收集、運輸和儲存工作分為多個秸稈收購站完成。企業(yè)不需要對秸稈的供應(yīng)體系進(jìn)行大量投資，避免大型儲存中心料場建設(shè)，解決了企業(yè)因一次性投入較大，資金周轉(zhuǎn)難的難題。企業(yè)與秸稈收購站簽訂合同，是法人間的商業(yè)活動，具有法律效力，保證了秸稈供應(yīng)的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]高建偉等 生物質(zhì)電廠秸稈收購優(yōu)化方案及其成本估算模型[J]，可再生能，2017.01，V0l.35 No.1

[2]王繼強(qiáng) 生物質(zhì)電廠項目現(xiàn)狀分析與提高盈利能力淺析[J]，甘肅科技，2014.07，V0l.34，No.1

作者簡介：

劉紅明，男，河北滄州，1986年3月出生，研究生學(xué)歷，中級工程師，國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，綜合智慧能源方向;齊辰錄，男，山西朔州，1988年10月出生，研究生學(xué)歷，中級工程師，國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司，綜合智慧能源方向。

（作者單位：國核電力規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司）