山東省生物質(zhì)資源及利用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)

李蓓蓓 施威 朱濤

摘要：利用已有統(tǒng)計(jì)資料和數(shù)據(jù)，定量估算了山東省生物質(zhì)資源的數(shù)量，并對生物質(zhì)利用技術(shù)的評價(jià)方法進(jìn)行了探討。山東生物質(zhì)蘊(yùn)藏豐富，可開發(fā)潛力巨大，2010年，山東省生物質(zhì)總蘊(yùn)藏量和可利用量分別達(dá) 115×108tce和0477×108tce，其中，秸稈和林木剩余物所占比例高達(dá)50%以上，折合024×108 t標(biāo)準(zhǔn)煤以上。從能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境（3E的角度出發(fā)，對生物質(zhì)資源應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)方法進(jìn)行了研究，以2 MW和6 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)為例，從經(jīng)濟(jì)性角度分析，可考慮適當(dāng)增加發(fā)電規(guī)模和提高上網(wǎng)電價(jià)以增加經(jīng)濟(jì)效益，從環(huán)境收益角度分析，2 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)1年的CDM項(xiàng)目減排效益為64464萬元，6 MW為207296萬元，CDM機(jī)制可以對山東省生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)推廣起到良好的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)資源；系統(tǒng)評價(jià)方法；氣化發(fā)電；清潔發(fā)展機(jī)制

中圖分類號：T69文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（201412-0374-04[HS][HT9SS]

[HJ14mm]

收稿日期：2014-06-14

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金（編號：71173116；中國制造業(yè)發(fā)展研究院開放課題（編號：S20120200-4；中國氣象局氣象軟科學(xué)研究（編號：MC-10）。

作者簡介：李蓓蓓（1984—），女，山東淄博人，博士，講師，研究方向?yàn)樯镔|(zhì)資源利用。E-mail：libeibei@nuisteducn。[HJ]

能源短缺和環(huán)境危機(jī)是制約當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的兩大主要問題。生物質(zhì)資源以其可再生、資源豐富、生態(tài)環(huán)境友好而逐漸成為一種重要的替代能源[1-2]。我國是農(nóng)業(yè)大國，目前，每年可利用的生物質(zhì)資源量折合約7億t標(biāo)準(zhǔn)煤，針對這一基本國情以及我國油氣等化石能源資源短缺的現(xiàn)狀，開發(fā)和利用生物質(zhì)資源能夠有效緩解能源危機(jī)，改善能源結(jié)構(gòu)不合理狀況，保護(hù)日益惡化的生態(tài)環(huán)境，對于維護(hù)我國能源安全、促進(jìn)農(nóng)村和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

生物質(zhì)資源應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)是生物質(zhì)科學(xué)開發(fā)利用的關(guān)鍵和基礎(chǔ)。對生物質(zhì)資源利用技術(shù)來說，評價(jià)內(nèi)容除了要考慮儲(chǔ)量、開采量、生產(chǎn)率以及成本、價(jià)格等進(jìn)行一般資源利用技術(shù)評價(jià)所考慮的因素以外，更應(yīng)注重生物質(zhì)資源開發(fā)技術(shù)的市場分析和環(huán)境收益[4-6]。目前，對生物質(zhì)資源利用技術(shù)的評價(jià)方法比較單一，缺少比較系統(tǒng)的評價(jià)指標(biāo)，更未能形成綜合的評價(jià)指標(biāo)體系，因此，有必要根據(jù)生物質(zhì)資源的特性對生物質(zhì)資源利用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)方法進(jìn)行研究，并建立技術(shù)評價(jià)的指標(biāo)體系。

山東省生物質(zhì)的儲(chǔ)量非常豐富，筆者在總結(jié)生物質(zhì)資源現(xiàn)有評價(jià)方法的基礎(chǔ)上，利用已有統(tǒng)計(jì)資料和數(shù)據(jù)，定量估算了山東省生物質(zhì)資源的數(shù)量，并從能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境（3E的角度出發(fā)，對生物質(zhì)資源應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)方法進(jìn)行了研究，最后以生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)為例，對以上構(gòu)建的評價(jià)方法進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用。

1定量計(jì)算山東省生物質(zhì)資源

生物質(zhì)資源種類繁多，主要包括農(nóng)作物秸稈及林木剩余物、禽畜糞便、工業(yè)有機(jī)廢水、城市垃圾和污泥等幾個(gè)方面。本研究計(jì)算的實(shí)物蘊(yùn)藏量是山東省生物質(zhì)主要資源的全部理論實(shí)物產(chǎn)量的總和，理論可獲得量是理論條件下可以獲得并轉(zhuǎn)化為有用能的生物質(zhì)資源數(shù)量，數(shù)據(jù)來源于2011年山東省統(tǒng)計(jì)年鑒。

11各種生物質(zhì)資源實(shí)物蘊(yùn)藏量估算

111農(nóng)作物秸稈及林木剩余物資源

山東省是我國玉米、小麥和棉花的主產(chǎn)區(qū)之一，2010年，山東省農(nóng)作物播種面積 1 08182萬hm2，其中玉米播種面積29553萬hm2，小麥播種面積35811萬hm2，棉花播種面積7667萬hm2。計(jì)算各種農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的公式如下：

[J]CR=∑[DD（]ni=1[DD]Qcirci。

式中：CR為秸稈資源實(shí)物蘊(yùn)藏量；Qci為第i類農(nóng)作物的產(chǎn)量；rci為第i類農(nóng)作物的谷草比系數(shù)，各種農(nóng)作物谷草比系數(shù)見表1。

[F（W10][HT6H][J]表1各種農(nóng)作物的谷草比系數(shù)[7-9][HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W8，W62，S8，W62W]作物種類谷草比作物種類谷草比

[BHDWG12][XXSX2-SX14]小麥11[XXSX2-SX14]甘蔗01

玉米20甜菜01

水稻10向日葵20

高粱20花生15

大豆17芝麻20

薯類10胡麻20

棉花30油菜30

麻類17[HJ][BG）F][F）]

山東省2010年用材林面積為361 萬hm2，經(jīng)濟(jì)林面積為379 萬hm2，防護(hù)林面積為1299 萬hm2，木材采伐量292萬m3，林木剩余物資源量的估算可以用不同林種的面積、可取薪柴系數(shù)以及單位面積產(chǎn)柴量等指標(biāo)計(jì)算得出；也可以通過分類計(jì)算薪炭林，林業(yè)生產(chǎn)和更新剩余物以及灌木林、竹林等其他林木生物質(zhì)資源來計(jì)算，計(jì)算公式如下：

[J]FR=∑[DD（]ni=1[DD]Qfirfi。

式中：FR為林木剩余物資源實(shí)物量；Qfi為第i種林木資源量；rfi為第i種林木的折算系數(shù)（表2。根據(jù)公式計(jì)算山東省秸稈和林業(yè)生物質(zhì)資源總量約為9 558萬t。

[F（W7][HT6H][J]表2林木剩余物資源折算系數(shù)[10-11][HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W9，W52，S9，W52W]林木種類折算系數(shù)（%林木種類折算系數(shù)（%

[BHDWG12][XXSX2-SX14]薪炭林100[XXSX2-SX14]撫育間伐量8 m3/hm2

采伐剩余物40四旁樹100

木材加工剩余物344竹材加工剩余物344[HJ][BG）F][F）]

112畜禽糞便

畜禽糞便也是一種重要的生物質(zhì)資源。山東省現(xiàn)有各類規(guī)模以上畜禽養(yǎng)殖場（戶76萬個(gè)，省級以上畜禽標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)模養(yǎng)殖示范場（小區(qū)2 908個(gè)，大牲畜年末存欄50239萬頭（牛存欄48367萬頭、豬年末存欄2 74755萬頭、家禽年末存欄54億只、兔年末存欄3 4721萬只。畜禽糞尿排泄量與動(dòng)物種類、品種、性別、生長期等因素有關(guān)，根據(jù)各類畜禽每日糞便產(chǎn)生量和畜禽的飼養(yǎng)周期可以估算畜禽糞便排放量，公式如下：

[J]D=∑[DD（]ni=1[DD]Qdi·di·mi=∑[DD（]ni=1[DD]Qdi·Mi。

式中：D為畜禽糞便量；Qdi為第i類畜禽的數(shù)目；di為第i類畜禽每天糞便的產(chǎn)量；mi為第i類畜禽的飼養(yǎng)周期；Mi為第i類畜禽在整個(gè)飼養(yǎng)周期內(nèi)糞便排放總量。

根據(jù)公式計(jì)算山東省2010年畜禽糞便資源的實(shí)物量為9 351萬t。

113工業(yè)有機(jī)廢水、城市垃圾和污泥[JP2]

工業(yè)有機(jī)廢水可以用于產(chǎn)生沼氣。2010年，山東省廢水排放總量約為436億t，其中工業(yè)有機(jī)廢水208億t，主要來自釀酒、紡織、造紙、食品、抗生素、化工等生產(chǎn)企業(yè)，以COD計(jì)算約為295億t。[JP2]

城市垃圾根據(jù)其組成可分為有機(jī)垃圾與無機(jī)垃圾資源，將城市垃圾直接燃燒可產(chǎn)生熱能，或是經(jīng)過熱分解處理制成燃料使用等。污泥主要包括工業(yè)廢水污泥和市政污泥。2010年，山東省城市垃圾和污泥總量約15億t。

12折標(biāo)能源總量

根據(jù)以上各類生物質(zhì)能資源的實(shí)物量，乘以相應(yīng)的折標(biāo)系數(shù)，就可以得到不同種類生物質(zhì)折合成標(biāo)準(zhǔn)能源的總量。對于秸稈資源能源總量，其計(jì)算公式如下：

[J]秸稈資源折標(biāo)能源總量=∑[DD（]ni=1[DD]CRi·ηi。

式中：CRi為第i類秸稈資源實(shí)物量；ηi為折標(biāo)系數(shù)。

林木剩余物資源能源潛力量，畜禽糞便資源能源潛力量，工業(yè)有機(jī)廢水、城市垃圾和污泥資源能源潛力量的計(jì)算方法與此相同。不同生物質(zhì)資源折標(biāo)系數(shù)ηi值見表3。

13理論可利用量

上述計(jì)算的生物質(zhì)資源量只是理論蘊(yùn)藏量，在此基礎(chǔ)上還需要計(jì)算理論可利用量，即理論上可以用來進(jìn)行能源生產(chǎn)的生物質(zhì)能資源量。例如，秸稈生物質(zhì)能理論可利用量計(jì)算公式如下：

[J]秸稈資源能源可利用量=∑[DD（]ni=1[DD]CRi·ηiλi。

式中：λi為第i種作物秸稈的收集系數(shù)。

[F（W10][HT6H][J][WTH]表3不同種類生物質(zhì)能源的折標(biāo)系數(shù)（ηi[12-13][WTB][HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG12，W8，W62，S8，W62W]種類折標(biāo)系數(shù)種類折標(biāo)系數(shù)

[BHDWG12][XXSX2-SX14]麥稈0500[XXSX2-SX14]雜糧稈0500

稻稈0429牛糞0471

玉米稈0529豬糞0429

豆稈、棉稈0543馬糞0529

薯類稈0486雞糞0643

糖料稈0441羊驢騾糞0529

油料稈0529薪柴0571

麻類稈0500生活垃圾0143[HJ][BG）F][F）]

林木資源能源潛力量、畜禽糞便資源能源潛力量、工業(yè)有機(jī)廢水、城市垃圾和污泥資源能源潛力量的計(jì)算方法與此相同。

相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，秸稈、畜糞、廢水和污泥資源的收集系數(shù)可近似認(rèn)為100%，其中秸稈約50%用于能源利用，畜糞333%用于能源利用，城市廢水中約50%可用作生產(chǎn)沼氣，污泥約20%用于厭氧消化和焚燒[11]；林木剩余物的收集系數(shù)本研究取其為40%，其中約333%用作能源；考慮到目前垃圾收集率僅為40%左右，因此垃圾資源的收集系數(shù)為40%。

14山東省生物質(zhì)資源的能源總量和理論可利用量

根據(jù)以上的計(jì)算方法和數(shù)據(jù)，計(jì)算理論可利用量見表4。

[F（W9][HT6H][J]表42010年山東省主要生物質(zhì)能資源[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W9，W52。2，W6，W3W]類型實(shí)物總蘊(yùn)藏量（108t折標(biāo)能源總量（108tce理論可利用量（108 tce比例（%

[BHDG12，W9Q0，W52。2DW，W6DW，W3DWW]秸稈和林木剩余物0955 8048002405031

[BHDW]畜禽糞便0935 1045001503145

工業(yè)有機(jī)廢水29500 000060003063

城市垃圾和污泥總量1500 0021000841761

合計(jì)11500477100[HJ][BG）F][F）]

2山東省生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)評價(jià)方法

21評價(jià)方法

211能源影響分析

本研究以生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)對一次能源消費(fèi)比重和對終端能源消費(fèi)比重來描述其對山東省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響。

212經(jīng)濟(jì)影響

從經(jīng)濟(jì)性來看，無論采用何種生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)，經(jīng)濟(jì)收益都是不可或缺的因素。本研究從財(cái)務(wù)評價(jià)的角度出發(fā)，通過分析技術(shù)的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率、投資回收期以及財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值等指標(biāo)來評價(jià)生物質(zhì)能技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性[14]。

213環(huán)境影響

生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)可以減少CO2等氣體的排放，對于保護(hù)生態(tài)環(huán)境，減少溫室氣體排放具有重要的意義。本研究重點(diǎn)考察了生物質(zhì)技術(shù)的溫室氣體減排量以及在清潔發(fā)展機(jī)制（CDM下通過溫室氣體減排所取得的經(jīng)濟(jì)效益來評價(jià)生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)的環(huán)境效益。

22評價(jià)指標(biāo)

221能源影響指標(biāo)

在能源消費(fèi)的影響上，工廠規(guī)模的生物質(zhì)應(yīng)用技術(shù)會(huì)改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，本研究以其對一次能源消費(fèi)比重和對終端能源消費(fèi)比重來描述這種結(jié)構(gòu)改變。

222經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)

2221財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（FIRR

財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率是指項(xiàng)目財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值為零時(shí)的收益率，它反映項(xiàng)目所占用資金的盈利率，是考察項(xiàng)目盈利能力的主要?jiǎng)討B(tài)指標(biāo)。表達(dá)式為：

[HS2][J]∑[DD（]nt=0[DD]（CI-COt（1+FIRR-t=0。

式中：CI為現(xiàn)金流入量；CO為現(xiàn)金流出量；（CI-COt表示第t年的凈現(xiàn)金流量；n為計(jì)算期。在經(jīng)濟(jì)評價(jià)中，把將求出的財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率與行業(yè)的基準(zhǔn)收益率比較，當(dāng)FIRR大于基準(zhǔn)收益率時(shí)，在財(cái)務(wù)上是可以考慮接受的。

2222投資回收期（Pt

投資回收期是指以項(xiàng)目的凈收益抵償全部投資（固定資產(chǎn)投資、投資方向調(diào)節(jié)稅和流動(dòng)資金所需要的時(shí)間。它是考察項(xiàng)目在財(cái)務(wù)上的投資回收能力的主要靜態(tài)評價(jià)指標(biāo)。表達(dá)式為：

[HS2][J]∑[DD（]Pit=0[DD]（CI-COt=0。

在經(jīng)濟(jì)評價(jià)中，求出的投資回收期（Pt與行業(yè)的基準(zhǔn)投資回收期比較，當(dāng)Pt小于基準(zhǔn)投資回收期時(shí)，表明項(xiàng)目投資能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)收回。

2223財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（FNPV

財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值是將項(xiàng)目整個(gè)計(jì)算期內(nèi)各年的凈現(xiàn)金流量，按照某個(gè)給定的折現(xiàn)率，折算到計(jì)算期期初（第零年的現(xiàn)值之和，它是考察項(xiàng)目在計(jì)算期內(nèi)盈利能力的動(dòng)態(tài)評價(jià)指標(biāo)。表達(dá)式為：

[HS2][J]FNPV=∑[DD（]nt=0[DD]（CI-COt（1+ic-t。

式中：ic為部門行業(yè)的基準(zhǔn)收益率。財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值≥0的項(xiàng)目是可以考慮接受的。

223環(huán)境收益指標(biāo)

2231溫室氣體減排量

生物質(zhì)利用技術(shù)的鮮明特色就是減少環(huán)境污染和溫室氣體排放。環(huán)境特性的優(yōu)劣是衡量生物質(zhì)利用技術(shù)的重要因素，計(jì)算公式如下[15]：

[J]ER=ERcoal+BE生物質(zhì)-PE-L生物質(zhì)，（tCO2。

式中：ER為生物質(zhì)利用技術(shù)的CO2減排量；ERcoal為替代發(fā)電量所產(chǎn)生的CO2排放量；BE生物質(zhì)為生物質(zhì)由于自然腐化或者人工焚燒的排放量；PE為技術(shù)本身的排放量；L生物質(zhì)為技術(shù)本身泄露的排放量。

2232CDM項(xiàng)目減排效益

清潔發(fā)展機(jī)制（clean development mechanism，CDM是聯(lián)合國為了保護(hù)全球氣候和減少溫室氣體排放，1997年通過談判制定的《京都議定書》中確定的履約機(jī)制之一。CDM允許聯(lián)合國氣候變化框架公約附件1所列的發(fā)達(dá)國家在非附件1締約方（發(fā)展國投資實(shí)施溫室氣體（greenhouse gas，GHG減排項(xiàng)目并據(jù)此獲得所產(chǎn)生的經(jīng)核證的減排量，以便幫助其履行他們在《京都議定書》中所承諾的約束性GHG 減排義務(wù)。當(dāng)存在CDM的情況下，根據(jù)國家發(fā)改委規(guī)定的溫室氣體減排量不得低于95美元/t，按照價(jià)格10美元/t、1美元兌換632元人民幣計(jì)算，生物質(zhì)利用技術(shù)的CDM項(xiàng)目減排效益如下：

[J]CDM減排收益=溫室氣體減排量×632（元。

3實(shí)例分析

選擇生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)作為研究對象，利用上述評價(jià)方法對該技術(shù)在山東省的應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià)。目前，我國生物質(zhì)氣化發(fā)電規(guī)模以中小型為主，MW級的循環(huán)流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)已在我國南方的許多省市得到推廣應(yīng)用。本研究選取2 MW和6 MW氣化發(fā)電系統(tǒng)作為具體分析案例，2 MW采用簡單氣化-內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，6 MW采用高效的內(nèi)燃機(jī)-蒸汽輪機(jī)聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)，對其進(jìn)行系統(tǒng)評價(jià)。

31能源影響評價(jià)

從一次能源消費(fèi)比重和對終端能源消費(fèi)比重來說，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是清潔能源技術(shù)，社會(huì)消費(fèi)生物質(zhì)表明該技術(shù)提升了清潔能源消費(fèi)的比重，相對于國民經(jīng)濟(jì)中能源消費(fèi)的總量，目前，來源于生物質(zhì)氣化的發(fā)電量影響是存在的，但是非常小。

32經(jīng)濟(jì)性評價(jià)

首先對生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)進(jìn)行成本分析，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)，生物質(zhì)氣化發(fā)電成本核算見表5。

根據(jù)表5數(shù)據(jù)，并設(shè)定技術(shù)運(yùn)行時(shí)間為15年，上網(wǎng)電價(jià)為075 元/（kW·h，企業(yè)所得稅率為15%，基準(zhǔn)收益率為6%（火力發(fā)電行業(yè)基準(zhǔn)收益率，計(jì)算時(shí)假定每年的凈現(xiàn)金流量不變，根據(jù)公式，計(jì)算經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)見表6。[FL]

[F（W+68mm][HT6H][J]表5生物質(zhì)氣化發(fā)電成本核算[16][HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W24，W5。2，W26W]項(xiàng)目2 MW6 MW[B（][BHDWG12，W26W]計(jì)算依據(jù)

項(xiàng)目2 MW6 MW[BW]

[BHDG12，W8Q，W16Q，W5。2，W16Q3，W5。2W]1投資總額（萬元1 0003 900 單位投資（元/kW5 0006 500

[BHDW]2生產(chǎn)能力生產(chǎn)量（萬kW·h/年 1 2003 900發(fā)電時(shí)間（h/年6 0006 500

損耗率（%1010

銷售量（萬kW·h/年1 0803 510

3折舊年折舊費(fèi)用（萬元/年566722100折舊年限（年1515

年折舊率（%667667

4修理費(fèi)年修理費(fèi)用（萬元/年170663

[BHDWG12，W24Q，W5。2，W16Q3，W5。2W]5運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)（萬元/年1459634320

[BHDWG12，W8Q，W16Q，W5。2，W16Q3，W5。2W]6燃料費(fèi)用生物質(zhì)用量（萬t/年162429干原料耗量[kg/（kW·h]135110

生物質(zhì)單價(jià)（元/t250250

[BHDWG12，W24Q，W5。2，W16Q3，W5。2W]7成本費(fèi)用合計(jì)（萬元/年624631 70300[HJ][BG）F][F）]

[FL（22]

從表6可以看出，6 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性明顯高于2 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目，適當(dāng)擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模可以有效提高技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性。在計(jì)算過程中發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)單價(jià)和企業(yè)所得稅率以及上網(wǎng)電價(jià)對于經(jīng)濟(jì)性評價(jià)影響顯著，從經(jīng)濟(jì)性角度分析，山東省上網(wǎng)電價(jià)相對較低，但生物質(zhì)氣化發(fā)電屬于可再生能源發(fā)電技術(shù)，鑒于國家對可再生能源發(fā)電技術(shù)的鼓勵(lì)，正在醞釀對上網(wǎng)電價(jià)的補(bǔ)貼政策，可考慮提高上網(wǎng)電價(jià)以增加經(jīng)濟(jì)效益。

[F（W7][HT6H][J]表6生物質(zhì)氣化發(fā)電經(jīng)濟(jì)性評價(jià)[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG3，W5，W8。3W]項(xiàng)目財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（%投資回收期（年財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（萬元

2 MW—1566-40952

6 MW13757291 04261[HJ][BG）F][F）]

33環(huán)境收益評價(jià)

根據(jù)公式首先計(jì)算生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的溫室氣體減排量，以2 MW為例，6 MW的計(jì)算與此相同。

第一步：計(jì)算ERcoal

ERcoal用以下公式計(jì)算：ERcoal=EG·EFCO2。式中：EG為生物質(zhì)發(fā)電的凈增發(fā)電量，根據(jù)表5的數(shù)值為10 800 MW·h，EFCO2為替代電的CO2排放因子，本項(xiàng)目活動(dòng)采用中國指定國家管理機(jī)構(gòu)DNA公布的采用ACM0002計(jì)算出來的官方排放因子0864 0 t CO2/（MW·h，計(jì)算ERcoal為93312 t CO2。

第二步：計(jì)算BE生物質(zhì)

BE生物質(zhì)用以下公式計(jì)算：BE生物質(zhì)=GWPCH4·BF·EF燃燒，CH4。式中：GWPCH4為在承諾期中甲烷對全球變暖的影響值21 t CO2/t CH4，BF為生物質(zhì)用量162萬t，EF燃燒，CH4表示生物質(zhì)在無控制燃燒下CH4排放因子，建議值為0002 7 t CH4/t，最后計(jì)算BE生物質(zhì)為91854 t CO2。

第三步：計(jì)算PE和L生物質(zhì)

由于采用生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)，整個(gè)過程不需要化石燃料，技術(shù)每年消耗生物質(zhì)為162萬t，用1輛15 t卡車在 50 km 的范圍內(nèi)，平均來回運(yùn)輸里程為60 km，全年的里程為64 800 km。根據(jù)IPCC推薦的運(yùn)輸過程中CO2的排放系數(shù)為1 097 g/km，計(jì)算運(yùn)輸過程中每年CO2排放量（PE為 7109 t。生物質(zhì)氣化的過程中產(chǎn)生的CH4氣體被用作發(fā)電，所以不存在CH4的排放，即L生物質(zhì)為零。

最后計(jì)算2 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)1年的溫室氣體減排量為102萬t，CDM項(xiàng)目減排效益為64464萬元，6 MW的環(huán)境收益見表7。

[F（W8][HT6H][J]表7 生物質(zhì)氣化發(fā)電環(huán)境收益[HTSS][STB]

[HJ5][BG（！][BHDFG5，W4，W5。5W][HT6，7]項(xiàng)目溫室氣體減排量（萬tCDM項(xiàng)目減排收益（萬元財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（%（含CDM收益投資回收期（年（含CDM收益財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值（萬元（含CDM收益[HT6]

2 MW10206446492507790186450

6 MW32802072961752052602 959060[HJ][BG）F][F）]

從表7可以看出，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是環(huán)境友好型技術(shù)，但由于投資成本高，缺乏經(jīng)濟(jì)競爭力，難以普及開展，通過CDM機(jī)制帶來的經(jīng)濟(jì)競爭力，有利該技術(shù)在山東省廣大農(nóng)村地區(qū)普遍推廣。

4結(jié)論

山東省生物質(zhì)能蘊(yùn)藏豐富，可開發(fā)潛力巨大。2010年，山東省生物質(zhì)總蘊(yùn)藏量和可利用量分別達(dá)115×108 tce和0477×108 tce，其中，秸稈和林業(yè)生物質(zhì)所占比例50%以上，折合024×108 t標(biāo)準(zhǔn)煤以上。

在總結(jié)生物質(zhì)資源現(xiàn)有評價(jià)方法的基礎(chǔ)上，從能源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境（3E的角度出發(fā)，對生物質(zhì)資源應(yīng)用技術(shù)的系統(tǒng)評價(jià)方法進(jìn)行了研究。以2 MW和6 MW生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)為例，從經(jīng)濟(jì)角度分析，在山東省可考慮適當(dāng)增加發(fā)電規(guī)模和提高上網(wǎng)電價(jià)以增加技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益。從環(huán)境收益角度分析，2 MW 生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)1年的溫室氣體減排量為102萬t，CDM項(xiàng)目減排效益為64464萬元，6 MW溫室氣體減排量為328萬t，CDM項(xiàng)目減排效益為207296萬元。由于CDM機(jī)制帶來的經(jīng)濟(jì)競爭力，使該類技術(shù)面臨前所未有的發(fā)展機(jī)遇，為其加速推廣創(chuàng)造了條件。

[HS2][HT85H]參考文獻(xiàn)：[HT8SS]

[1][（#]Renewable energy policy network for the 21st century：renewables 2005 global status report[R] Washington D C：Worldwatch Institute，2005

[2]周中仁，吳文良 生物質(zhì)能研究現(xiàn)狀及展望[J] 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2005，21（12：12-15

[3]鐘平，邵文奇，紀(jì)力，等 江蘇省秸稈發(fā)電廠草木灰的利用現(xiàn)狀[J] 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（5：360-361

[4]李京京，任東明，莊幸 可再生能源資源的系統(tǒng)評價(jià)方法及實(shí)例[J] 自然資源學(xué)報(bào)，2001，16（4：373-380

[5]丁兆軍 生物質(zhì)制氫技術(shù)綜合評價(jià)研究[D] 北京：中國礦業(yè)大學(xué)，2010

[6]李京京，白金明，Overend R中國生物質(zhì)資源可獲得性評價(jià)[M] 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1998

[7]鐘華平，岳燕珍，樊江文 中國作物秸稈資源及其利用[J] 資源科學(xué)，2003，25（4：62-67

[8]韓魯佳，閆巧娟，劉向陽，等 中國農(nóng)作物秸稈資源及其利用現(xiàn)狀[J] 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2002，18（3：87-91

[9]田宜水，趙立欣，孫麗英，等 農(nóng)作物秸稈資源調(diào)查與評價(jià)方法研究[J] 中國人口·資源與環(huán)境，2011，21（增刊：583-586

[10][（#]中國林木生物質(zhì)能源研究專題組 中國林木生物質(zhì)能源資源培育和發(fā)展?jié)摿φ{(diào)查[J] 中國林業(yè)產(chǎn)業(yè)，2006（1：12-21

[11]劉剛，沈鐳 中國生物質(zhì)能源的定量評價(jià)及其地理分布[J] 自然資源學(xué)報(bào)，2007，22（1：9-19

[12]國家統(tǒng)計(jì)局工業(yè)交通統(tǒng)計(jì)司 中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒2009[M] 北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2005

[13]中國農(nóng)業(yè)部/美國能源部項(xiàng)目專家組 中國生物質(zhì)資源可獲得性評價(jià)[M] 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1998

[14]樊京春，王永剛，高虎 生物質(zhì)氣化發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益分析[J] 能源工程，2004（1：20-23

[15]劉尚余 可再生能源領(lǐng)域CDM項(xiàng)目開發(fā)的關(guān)鍵問題研究[D] 合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2007

[16]吳創(chuàng)之，周肇秋，馬隆龍，等 生物質(zhì)氣化發(fā)電項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性分析[J] 太陽能學(xué)報(bào)，2009，30（3：368-371[HJ][FL]