生物质电厂燃料收储运模式分析

刘红明 齐辰录

我国生物质电厂燃料成本占总发电成本约49%，是最重要的的构成部分。为控制某生物质电厂燃料成本，保证项目可行，对其燃料收储运模式作以下分析比选。

1收储运模式分析

1.1生物质燃料的收集

生物质秸燃料的收集模式分为：

（1）人工收集模式

（2）机械收集模式

经实地调研，项目所在地机械收获占95.1%左右，本项目燃料收集方式采用机械收集模式。

1.2生物质燃料的储存

生物质燃料储存指从田间收购后的商品化燃料集中储存。生物质燃料具有泡、松、散、乱的征状和易燃、易腐的特点。

目前燃料储存一般有以下2种模式：

（1）厂内集中储存与厂外收购站储存相结合。

目前国内生物质发电厂大多采用此模式。

（2）只在厂内集中储存。

本项目用地不能满足只在厂内储存。

1.3生物质燃料的运输

生物质燃料运输，指商品化的生物质燃料运输。项目所在地各乡镇和70%以上的行政村之间都已建成水泥路，运输条件较好。

生物质燃料运输主要包括：

1）从田间地头到就近收购站的运输

该环节的特点是运输距离短、重量轻、路况复杂、涉及对象多等。多使用农用三轮、拖拉机等，可充分利用农民经纪人等资源，发挥社会效益。

2）收购站到电厂的运输

受交通限制，该环节的运输机械根据运输距离和运输路况区分，可采用护栅卡车或箱式货车等。

2收储运模式比选

采用机械收集，厂内集中储存与厂外收购站储存结合的收储运模式，依据运营主体的不同，分为分散型和集中型收储运模式。

2.1收储运模式分类

（1）分散型收储运模式

该模式是在秸秆在收割后，经晾晒在田间捡拾打捆机打小捆，再由拖拉机将秸秆运输到中心料场，目前只有少数生物质电厂采用此模式。

（2）集中型收储运模式

该模式为农民先将草捆短途运输到秸秆收购站中转储存，再通过运输货车将秸秆运输到电厂。

2.2收储运模式经济性分析

秸秆收储运模式的经济性基于收储运成本、设备购置费用进行分析。本工程年消耗生物质燃料27.5万吨，其中小麦及玉米秸秆占比82%，果木枝条占比18%，收集设备针对小麦及玉米秸秆部分。

秸秆田间收集量22.55万吨，电厂收储天数330天，田间收集时间定为40天，收购期80天。秸秆田间价格80元/t，果木枝条价格160元/t，人工收集秸秆速率0.12t/天，人工装车速率0.25t/h，人工装车时间10h/天，当地人工费120元/天，柴油价格8.226元/kg，打包用尼龙绳0.81元/t，田间存储高度4m，田间草捆密度0.15/m3，田间装车速率0.5t/h，存储站草捆密度0.3/m3，移动打捆机（两人）日工作时间16小时，工业电价1元/kW·h，农用车可接受最大运输半径7.5km，道路曲折因子√2，打捆机、抓草机司机及货车运输司机人工费180元/天，货车日工作时间10h，货车草捆装载量8t。

抓草机参数：功率22kW，田间、厂内出力4t/h、5 t/h，油耗0.125kg/kW·h，购置费6.5万，年维修费0.15万，使用年限10年，役期后残值0.76万，日使用小时数20h;

固定式打捆机参数：功率18.5kW，出力2 t/h，购置费3.28万，年维修费0.1万，使用年限10年，役期后残值0.35万，日使用小时数16h;

移动式打捆机参数：功率45kW，出力2.5 t/h，油耗0.246kg/kW·h，购置费7.7万，年维修费0.1万，使用年限10年，役期后残值0.5萬，日使用小时数16h;

拖拉机参数：功载比8.9，满载、空载速度18、25 km/h，满载、空载油耗0.272、0.245kg/kW·h，散秆、捆装载重0.66、2.8t。

货车参数：功载比6.2，满载、空载速度34、45 km/h，满载、空载油耗0.401、0.325kg/kW·h，散秆、捆装载重1.5、8t，租用费180元/台·天。

2.2.1收储运成本

两种模式收集方式相同，成本一致：

秸秆收购费用：2596万元，移动式打捆机数量：141台

移动式打捆机费用566.4万元

收集成本3162.4万元

一、分散型机械收集模式

（1）运输成本：田间装车费用660万元

农用拖拉机运输次数98215次，油耗费用1766.33万元，往返平均用时3.2h/车·次，其他消耗取0.8h/车·次，单车往返单次平均用时4小时。

拖拉机人工费469.69万元

运输成本2896.02万元

（2）储存成本

中心料场抓草机年费用32.58万元

厂外暂存在80天收购高峰需购置抓草机36台，厂内需9台

抓草机耗能费用39.3万元，人工费用234万元

抓草机年费用305.88万元

其他费用：按18%取。

总成本7693.4万元

单位成本279.76元/t

二、集中型机械收集模式

（1）运输成本：

运输分为农田至收购站和收购站至电厂。

收购站覆盖半径取7.5公里，收购站至电厂平均距离为28.33公里。

1）农田至收购站运输成本：

田间装车费用660万元

拖拉机运输次数9.82万次

油耗费用264.95万元，路途往返用时0.676小时

其他时耗取0.4h/车·次。

则往返一次总时1.076小时

拖拉机人工费126.78万元

总成本1051.73万元

2）收购站到电厂运输成本：

货车往返次数：34375次

油耗费用713.46万元

一次往返道路用时2.069小时

其他时耗取0.5h/车·次。

则往返共用时2.569小时

货车人工费158.94万元，货车租用费用158.94万元

总成本1031.34万元

运输成本2083.07万元

（2）收购站及电厂储存成本

中心料场抓草机年费用32.58万元

廠外暂存80天需购置抓草机36台，厂内需9台

抓草机耗能费用39.3万元

人工费用234万元

抓草机年费用305.88万元

收购站及电厂其他费用均按18%取。

总成本7549.89万元

单位成本274.54元/t

2.2.2设备购置及租赁费用

秸秆收储运需购置的设备包括移动式捡拾打捆机、抓草机和固定式打捆机等。目前当地经纪人购买意愿不足，建议由秸秆储运公司统一购置打捆设备。集中型机械收集模式中，货车租赁费用占到了货车运输成本的25.5%，此费用可通过签订长期合同降低。

3结论

根据以上分析比较，分散型收储运模式秸秆收储运成本大于集中型收储运模式。

建议本工程采用机械收集、厂内集中储存与厂外收购站储存相结合、集中型收储运模式。农民只需将打捆后的秸秆由拖拉机运到各秸秆收购站，之后再由储运站用卡车按电厂需求转运至电厂。此模式下电厂将秸秆的收集、运输和储存工作分为多个秸秆收购站完成。企业不需要对秸秆的供应体系进行大量投资，避免大型储存中心料场建设，解决了企业因一次性投入较大，资金周转难的难题。企业与秸秆收购站签订合同，是法人间的商业活动，具有法律效力，保证了秸秆供应的稳定性。

参考文献：

[1]高建伟等 生物质电厂秸秆收购优化方案及其成本估算模型[J]，可再生能，2017.01，V0l.35 No.1

[2]王继强 生物质电厂项目现状分析与提高盈利能力浅析[J]，甘肃科技，2014.07，V0l.34，No.1

作者简介：

刘红明，男，河北沧州，1986年3月出生，研究生学历，中级工程师，国核电力规划设计研究院有限公司，综合智慧能源方向;齐辰录，男，山西朔州，1988年10月出生，研究生学历，中级工程师，国核电力规划设计研究院有限公司，综合智慧能源方向。

（作者单位：国核电力规划设计研究院有限公司）