生物质能发电项目可行性分析报告(编辑修改稿)

生物质能发电项目可行性分析报告(编辑修改稿)内容摘要：

物质资源、交通、水 资源、电网接线和地形等进行了详细认真的考查和调研，在收集、整理资料和分析、比较的基础上，根据《 中华人民共和国国家发展和改革委员会令》 [2020第 19 号 ]和 《 中华人民共和国可再生能源法 》的要求，编制了本项目可行性研究报告。 发展和改革委员会在 主持召开了项目可行性研究报告评审会， 根据专 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 7 家评审意见进行了修改完善，出版了本项目可行性研究报告（报批稿），供上级部门审批。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 8 2 农作物秸秆资源状况 生物质资源情况 发电有限公司 拟在 市 投资建设一座秸秆发电厂。 为确保燃料 收购供应，保障发电厂正常运行，合理确定建设规模， 市 农业局以 为中心，对 20Km 半径内周边 农户 、乡镇秸秆资源进行了全面详细的调研统计。 在调查的 20公里半径范围内。 调查结果表明：秸秆主要以麦杆、稻杆为主，油菜杆、棉杆不超过生物总量的 5%。 在收购半径 20 公里范围内，粮棉种植面积为 36749 公顷，秸秆生产总量 551235吨，秸秆可获得量 413832吨，占生产量的 %，其中麦子种植面积占 %、油菜占 %、水稻占 %、棉花占 %、玉米、大豆占 %.除棉花杆、大豆杆用 于作燃料外，其余秸秆均可获得。 农作物秸秆的可收购比例决定了原料供应的可靠性和原料供应价格，可收购比例过低会造成生物质能源利用不足和浪费，过高则造成原料供应紧张和原料价格的上涨。 本项目农作物秸秆的可收购比例根据收购的难易程度确定。 农作物机械收脱率达到 %，周边 8镇的机收率约在 35%左右，人工收割率 65%左右。 随着 的示范推动，周边镇的机收率，到“十一五”期末，可望达到 75%以上。 按乡、镇划分的秸秆收购量见表。 表 供应范围内各 乡、镇 秸秆收购量表（吨） 序 号 乡、镇 粮食种植面积 秸秆生产总量 秸秆生产 可收 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 9 （公顷） （吨） 购 总量（吨） 1 3347 50205 37653 2 3563 53445 40083 3 3284 49260 36945 4 2736 41040 31190 5 3077 46155 34616 6 3254 48810 36607 7 3581 53715 40286 8 3442 51630 38722 9 3397 50955 38216 10 3519 52785 39588 11 3549 53235 39926 总 计 36749 551235 413832 燃料成分分析 燃料成分分析见表 表 燃料成分分析表 项目 符号 单位 稻草 小麦 设计燃料 全水 Mt % 空气干燥基水分 Mad % 干燥无灰基挥发分 Vdaf % 收到基灰分 Aar % 收到基碳 Car % 收到基氢 Har % 收到基氧 Oar % 收到基氮 Nar % 收到基全硫 % 氯 Clar % 收到基高位发热量 MJ/kg 收到基低位发热量 MJ/kg 灰熔点 DT ℃ 1020 1090 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 10 项目 符号 单位 稻草 小麦 设计燃料 ST ℃ 1050 1110 HT ℃ 1070 1120 FT ℃ 1090 1130 灰成分 SiO2 % Al2O3 % Fe2O3 % CaO % MgO % Na2O % K2O % TiO2 % ＜ ＜ SO3 % MnO2 % P2O5 % 燃料收购价格 燃料收购价格的测算以现状调查为基础，考虑 一定的涨价因素为原则。 据调查，秸秆的田间收购价为 85～ 100 元 /吨，打捆人员工资和企业利润 60～ 80 元／吨，运费在收购半径 20 公里范围内水路为20～ 40 元／吨，考虑到运输距离和收购难易程度不同，秸秆送到电厂加权平均价定为 210元 /吨。 根据项目所在地区域的调查论证，结论如下： 以发电厂为中心的 20 公里范围内燃料资源丰 富，总可利用燃料数量约为。 收购半径扩大到 30 公里，年可提供秸秆 100万吨。 发电厂年耗秸秆～ ，秸秆数量能满足电厂需求，资源供应保障系数～。 在 市 镇及周边区域，种植能源植物是调整农业结构，实现订单经济农业的措施。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 11 依靠 市 镇及周边区域自然资源优势，有效地利用丰富的秸秆资源，能改变生态环境，同时能解决部分农民的就业。 实施规模化设点收购，实行订单农业形式，形成良性循环，农作物秸秆市场化，减少中间环节让农民得到经济实惠，可保障电厂燃料有计划供应。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 12 3 电力系统 概述 发电有限公司 生物质能发电项目位于 市 工业园，该地区电网属华东电力系统江苏电网。 电厂附近有一座青蒲变，此变电所在电厂建成前由 35kV 变电所改造为 110kV 变电所。 为了保证电厂安全可靠运行，电厂需与系统并列运行，因此本期在厂内新建升压站一座，两回联络线接入系统。 与电网的联接 发电有限公司 生物质能发电项目装机容量为 2179。 15MW，考虑本工程装机容量和附近接入点的情况，电厂以 110kV的电压等级接入系统。 本期一回 (终期两回 )110 kV联络线互为备用的并网方式，供电可靠性较高。 本期一回联络线接入 110kV青蒲变（ 2020年建成） 110kV 母线。 电厂内建设一座110kV升压站，设置两台主变，容量都为 20MVA。 110kV接线为单母接线，电厂第一解列点为 110kV联络开关，设微机型低周低压解列及 110kV线路保护，后备解列点设置在发电机出口开关。 第一并列点设在发电机出口开关处，第二并列点设在主变 110kV侧开关，两台主变均采用无载调压变压器。 远动通信介质采用光纤，一主一备两个通道接入地区电力通信系统。 发电机及 110kV并网线路的有功、 无功、电流、电压、电量、蒸汽量、 110kV开关位置信息、发电机开关的位置信息及保护动作信息均需送至当地电网调度部门。 电力平衡 根据负荷预测和 发展规划进行了电力平衡计算，见下表： 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 13 序号 年 份 项 目 2020年 2020年 2020年 1 最高负荷 (千瓦 ) 2 生物质电厂 3 厂用电率 10% 10% 地区电力盈亏表 电力盈亏 由负荷预测及电力平衡表可知，随着该地区经济的飞速发展， 负荷将迅速增加，在相当长的一段时间内不会出现电力负荷大量富裕的现象，该地区电力主要由系统供电。 热电厂拟两回联络线接入青蒲变，所发电量全部上网，规划的热电厂所发电量虽不能彻底改变该地区供电状况，但却是对该区域电网有益的补充。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 14 4 机组选型 秸秆发电 方式的选择 秸秆发电 方式，目前主要有以下 4种： （ 1）秸秆焚烧锅炉 +汽轮发电机组； （ 2）秸秆气化装置 +燃气轮机发电机组 +余热利用装置； （ 3）秸秆气化装置 +内燃发电机组 +余热利用装置； （ 4）秸秆气化装置 +燃气锅炉 +汽轮发电机组； 4种方式技术经济比 较见表 ： 表 秸秆发电 方式比较表 项目 方式 1 方式 2 方式 3 方式 4 热效率 ~27% ~3134% ~26% ~20% 投资 ~9000元 /kw ~20200 元 /kw ~8000 元 /kw ~9000 元 /kw 运行可靠性 可靠 可靠 有待提高 可靠 对原料要求 粒度 6mm 含水量 18% 粒度 6mm 含水量 18% 粒度 6mm 含水量 18% 粒度 6mm 含水量 18% 操作复杂程度 简单 复杂 较复杂 较复杂 设备供应 全部国产 低热值燃气轮机需引进 全部 国产 全部国产 由上表可以看出，方式 2 虽然热效率较高，但需从国外引进设备，总投资比其它方式大很多，且建设周期长，操作运行及维护工作复杂，投资回收期也较长。 方式 3热效率较低、目前秸秆气化产生的燃气焦油处理问题尚未完全解决；国产燃秸秆气内燃机最大容量仅为 400kW,且缺少长期连续运行的业绩。 方式 4热效率最低，投资较高。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 15 2020 年初，我国一些锅炉制造厂相继开发出燃秸秆锅炉，且有对锅炉可靠性的承诺，造价仅为国外同容量产品的 20%～ 25%,大大降低了工程投资。 而且与其它方式相比，运行可靠，操作维护简单，投资回收期 短，考虑到农村的实际情况，本项目可行性研究报告推荐选用方式 1。 建设规模 国家将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，通过制定可再生能源开发利用总量目标和采取相应措施，推动可再生能源市场的建立和发展。 我国将提高可再生能源在能源结构中的比例，到2020 年达到 10％，到 2020 年达到 16％左右，需要投资 8000 亿元左右。 根据国家能源领导小组编制的《可再生能源发展规划》，到 2020年，生物质发电将达 3000 万千瓦规模。 国家鼓励各种所有制经济主体参与可再生能源的开发利用，依法保护可再生能源开发利用 者的合法权益。 国家鼓励和支持可再生能源并网发电。 电网企业应当与依法取得行政许可的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内可再生能源并网发电项目的上网电量。 因此，可再生能源项目的建设规模主要取决于原、燃料的供应情况。 根据本区域 农作物秸秆的可收购量， 以发电厂为中心的 20 公里范围内燃料资源丰富，总可利用燃料数量约为 万吨， 确定本项目的秸秆锅炉建设规模为： 2179。 75t/h秸秆锅炉，或 1179。 150 t/h 秸秆 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 16 锅炉， 额定蒸发量时 年消耗秸秆约 万吨。 装机方案 装机 方案 考虑到本项目的性质是可再生能源发电，装机方案的选择应以充分利用秸杆资源发电为主，积极发展供热，实施热电联产，实现资源效益、节能效益、环保效益和经济效益最大化。 根据本区域的秸秆资源量，考虑发电兼顾供热，本生物质电厂可考虑以下 4种装机方案：  方案一： 275t/h 锅炉 +2C15MW 抽汽机组  方案二： 275t/h 锅炉 +1C30MW 抽汽机组  方案三： 1150t/h 锅炉 +2C15MW抽汽机组  方案四： 1150t/h 锅炉 +1C30MW抽汽机组 装机方案比较 方案一：供热灵活，可靠性高 ，机、炉容量较低，经济性略低。 但锅炉、汽机都为 2台，机组安全可靠性较高，发电供热保障性高，具有较高的年利用小时数，从而提高了电厂的效益。 方案二：汽机容量大，热效率较方案一高，但因只有 1台机，供热灵活性、可靠性差。 方案三：锅炉容量大，热效率较高，但汽机虽有 2台，锅炉仅为 1台，供热不可靠。 方案四：锅炉、汽机容量大，热效率较高，但因 1 台 150t/h 锅炉和 1台 C30MW机组，供热灵活性、可靠性差。 发电有限公司 生物质能发电项目可行性研究报告（报批稿） 东南大学建筑设计研究院热电工程设计研究所 17 综上所述，对于兼顾供热的秸秆电厂，为了确保供热的可靠性，设计推荐按方案一考虑：即 275t/h秸秆锅炉配 2C15MW抽汽式汽轮发电机组。 主要设备 相关参数的确定 根据本区域秸秆资源调查，秸秆以稻草、麦秆为主，为减少秸秆锅炉的高温腐蚀，延长锅炉受热面的使用寿命，故秸秆。