一文讀懂生物質電站的成本要素
2018-12-14
生物質發(fā)電成本從2010年以來保持穩(wěn)定，一直維持在0.07美元／kwh， 而光伏、光熱、海上風電等可再生能源發(fā)電成本均有大幅的下降；因此，生物質發(fā)電需要從原料收集、電站運維等多個角度降低生物質電站成本，以提升生物質發(fā)電的行業(yè)競爭力。
生物質電站運營成本中，燃料成本比例最大，占到整個電站運營成本的54%； 生物質電站運營成本中，折舊費用居于第二位，占到了整個電站運營成本的16%； 生物質電站每年需要定期檢修，檢修費用為固定資產的2%-3%不等，檢修費用占到整個電站運營成本的12%； 因此在電站的運營過程中，需要對原料和設備成本進行嚴格控制。
以農業(yè)秸稈燃料為例，燃料成本與發(fā)電成本呈現(xiàn)出正向比例關系，燃料成本越高，度本成本也越高； 在一般情況下，當燃料成本大于270元／噸時，發(fā)電成本大于上網電價，電站將出現(xiàn)虧損。
農業(yè)秸稈燃料成本中占比最大的是運輸費用（占44%），主要原因是生物質燃料具有體積大、重量輕、燃值低等特點，運輸并不經濟； 行業(yè)內人士表示，如果運輸距離超過50公里，生物質的成本將大幅上升，超過300元／噸，因此生物質燃料在50公里以內運輸時具有經濟性。
對投資2.7億元，規(guī)模為30mw的生物質電站的關鍵成本進行了敏感性測試，我們發(fā)現(xiàn)：每噸農業(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；財務成本每上升10%，凈現(xiàn)值下降-0.0256%，敏感性系數(shù)為-0.26；固定資產投入每增長10%，凈現(xiàn)值上升0.00829%，敏感性系數(shù)為0.08；通過上述敏感性分析，我們認為農業(yè)秸稈的成本是生物質電站成本中最敏感的成本因子，需要給予最大的關注。
01可再生能源發(fā)電成本橫向比較
生物質發(fā)電成本從2010年以來保持穩(wěn)定，一直保持在0.07美分／kwh； 而光伏、光熱、海上風電等可再生能源發(fā)電成本均有大幅的下降； 因此，生物質發(fā)電需要從原料收集、電站運維等多個角度降低生物質電站成本，以提升生物質發(fā)電的行業(yè)競爭力。
02生物質電站成本總體構成分析
03生物質燃料成本分析
生物質電站燃料來源分析
我國生物質燃料來源中總量最大是有機廢水；有機廢渣、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產品加工剩余物的年可利用量為0.6-0.7億噸。
我國生物質燃料利用率分析
我國生物質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，主要是因為過去我國大力發(fā)展過城市垃圾電站和農村沼氣； 有機廢渣、農產品加工剩余物、農業(yè)秸稈、林業(yè)木質剩余物、有機廢水的利用率均較低。有機廢水利用率較低的原因可能是含水量高，開發(fā)的經濟性不足。
生物質燃料折合為標準煤的總量分析
從折算為標準煤的數(shù)量來看，林業(yè)木質剩余物、農作物秸稈可利用量最大，在項目地選擇過程中，盡量選擇林業(yè)資源、農作物秸稈資源豐富的地區(qū)； 有機廢水總量大，燃值相對低，用于生物質發(fā)電的價值較低； 城市生活垃圾總量小，分類整理、運輸優(yōu)勢較明顯，開發(fā)率已經較高。
生物質燃料熱值分析
林業(yè)剩余物的平均熱值為4222kcal／kg，農業(yè)秸稈的平均熱值為4091kcal／kg，林業(yè)剩余物的熱值略高于農業(yè)秸稈的熱值。
從上圖我們可以到農業(yè)草殼的平均熱值為4039kcal／kg，低于林業(yè)剩余物和農業(yè)秸稈。同時，我們可以看到花生殼的熱值高達5119kcal／kg，牛糞等動物糞便由于含水量較高熱值僅為2279kcal／kg。
農業(yè)秸稈成本與發(fā)電成本的關系
以農業(yè)秸稈為例，燃料成本與發(fā)電成本呈現(xiàn)出正向比例關系，燃料成本越高，度電成本也越高； 在一般情況下，當燃料成本大于270元／噸時，發(fā)電成本大于上網電價，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來判斷，成本是否合理。上表數(shù)據為農業(yè)秸稈的燃料成本與發(fā)電成本之間的關系。
農業(yè)秸稈成本構成分析
農業(yè)秸稈燃料成本中占比最大的是運輸費用（占44%），主要原因是生物質燃料具有體積大、重量輕、燃值低等特點，運輸并不經濟； 行業(yè)內人士表示，如果運輸距離超過50公里，生物質的成本將大幅上升，超過300元／噸，因此生物質燃料在50公里以內運輸時具有經濟性。
04生物質電站固定資產成本分析
行業(yè)內人士透露的生物質電站固定資產投入中前6的項目，其中占比最大的是熱力系統(tǒng)、場地征用費用、電氣系統(tǒng)、燃料供給系統(tǒng)等4項，4項費用合計占到整個生物質電站投入的63%。
行業(yè)內人士透露的生物質電站固定資產投入為8000-10000元／kw；
上表分別測算了15wm、30wm、45wm在樂觀、一般、保守情景下的固定資產投入。
05生物質電站財務成本分析
生物質電站是一個投資周期相對較長，資金投入較大的行業(yè)； 由于生物質電站達產以后發(fā)電量穩(wěn)定，現(xiàn)金流也相當?shù)姆€(wěn)定可靠，且國家政策向，所以眾多企業(yè)和投資者進入到生物質電站投資行業(yè)中來； 在與行業(yè)內專家交流的過程中，發(fā)現(xiàn)生物質電站的資產負債率一般為65%，甚至部分生物質電站的資產負債率超過70%； 生物質電站在投產的前三年的財務成本一般為8%-10%，達產后的財務成本為6%； 較高的財務成本成為投資生物質電站過程中需要重點考慮的因素
06生物質電站成本敏感性分析
假設電站規(guī)模為30mw；
假設固定資產投資2.7億，負債規(guī)模1.76億，資產負債率65%；
假設前三年財務成本為9%，穩(wěn)定經營期財務成本為6%；
假設年需要農業(yè)秸稈量為22萬噸，秸稈為220元／噸；
假設電站的生命周期為20年，設備使用壽命與電站生命周期一致；
根據以上條件建立財務模型，對關鍵成本因子進行敏感性分析：
通過財務模型的測試，我們發(fā)現(xiàn)：
1、每噸農業(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、財務成本每上升10%，凈現(xiàn)值下降-0. 0256 %，敏感性系數(shù)為-0.26；
3、固定資產投入每增長10%，凈現(xiàn)值上升0.00829%，敏感性系數(shù)為0.08；
4、通過上述敏感性分析，我們認為農業(yè)秸稈的成本是生物質電站成本中最敏感的成本因子，需要給予最大的關注。
目前我國生物質能利用以發(fā)電為主，生物質能電力項目發(fā)展也存在以下風險。
一 電力價格風險
近幾年國家多次調整了風電和光伏電價，主要因其技術提升以及規(guī)劃化后投資成本大幅下降，但生物質電價長期保持在0.75元，主要原因：一是生物質發(fā)電技術水平上并沒有大的突破，目前成本還比較高；二是生物質發(fā)電規(guī)模還比較小；三是生物質發(fā)電本身在促進農村經濟、改善生態(tài)環(huán)境等方面具有不可替代的作用。因此，未來在生物質發(fā)電電價會否調整將會影響生物質發(fā)電項目建設。
二 資源價格風險
由于生物質具有分散性的特點，在一定區(qū)域范圍內總量有限，基于資源成本和綜合效益等因素，不可能大規(guī)模、遠距離調運資源。因此，在一個區(qū)域內，隨著更多生物質電廠投入運行，農林生物質資源可能變得緊俏，電廠之間存在資源競爭的風險，導致農林生物質資源價格及收購成本大幅增加，因此需要根據資源可利用量，合理控制電廠建設規(guī)模和數(shù)量，確保資源的供需平衡和價格穩(wěn)定。
三 產業(yè)政策風險
01 農業(yè)結構調整風險
農業(yè)結構調整主要包括種植結構改變或是品種大范圍更新，可能導致農作物秸稈資源的減少，特別是隨著農業(yè)供給側結構性改革條件下，玉米等秸稈資源量大的品種種植面積可能減少，從而影響到生物質電廠可利用規(guī)模。
02 產業(yè)結構調整風險
對農林生物質影響較大的產業(yè)主要包括板材壓制、造紙、食用菌生產等，將會消耗大量的農林生物質資源。
四 氣象條件風險
氣象條件對農林生物質資源影響主要在農作物生長期間和收獲期間。生物質項目落地后，周邊資源條件將會直接影響到項目收益。
01 農作物生長期間，主要是氣象災害影響到農作物生長，導致農作物減產或絕收，使得秸稈資源量大幅減少。
02 農作物收獲期間，在作物收獲期間，影響秸稈收集的主要是降雨、光照和風力等，影響到秸稈資源的收集。
五 競爭者風險
在農林生物質供應過程中可能存在風險。一是其他農林生物質利用途徑的導致資源競爭，未來可能有新的資源利用項目投入，或新的技術突破改變生物質資源利用途徑，與用于生物質發(fā)電的資源產生競爭。二是農林生物質資源具有季節(jié)性、分布廣的特點，我國農業(yè)大多屬于小規(guī)模種植，秸稈收集過程時間短，收集涉及農戶多，容易產生糾紛，存在資源收集風險。三是項目周邊新的生物質利用項目可能導致資源的惡性競爭。
六 項目管理風險
農林生物質從收集-運輸-加工-存放到進入爐膛，過程復雜，各環(huán)節(jié)均存在各種風險。農林生物質資源屬于易燃、易腐物，在資源的儲運環(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火種引燃，也要注意秸稈堆放過多引起的自燃；在防腐方面主要是減少雨淋，以及堆放腐爛。此外，農林生物質資源密度較小，在運輸過程中易產生超高、超寬等問題，給交通安全帶來一定的危害。
