燃煤改燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析

1、第30卷第9期經(jīng)濟(jì)管理與安仝環(huán)保3燃煤改燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析黃龔浙江大學(xué)能源工程學(xué)系黃龔燃煤改燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益分析.天然氣工業(yè)，810 ,30(9):110-112.摘要目前我國(guó)發(fā)電以煤為主，存在單位發(fā)電煤耗率高、有害物排放量大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。為了優(yōu)化能源 結(jié)構(gòu)促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)現(xiàn)有的燃煤電廠進(jìn)行煤改氣已成為各地政府的首選技改描施但由 于未考慮碳癲排收益，眾多燃煤電廠改造因經(jīng)濟(jì)不可行而擁淺。為此引入碳排放交易規(guī)則，從減排量計(jì)算到項(xiàng)目經(jīng)濟(jì) 性分析系統(tǒng)討論了清酒發(fā)展機(jī)« (CDM )應(yīng)用于燃煤改燃?xì)忭?xiàng)目中的關(guān)饞問(wèn)題，并以某電廠燃煤改燃?xì)忭?xiàng)目為例，緒

2、合 碳椿放交易規(guī)則對(duì)電廠技改的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了研究評(píng)價(jià)。結(jié)果表明充分利用碳排放交易規(guī)則可達(dá)到要求的內(nèi)部收益率. 使那些不具有經(jīng)濟(jì)性的電廠改造變得可行。關(guān)鍵詞燃煤發(fā)電改造天然久發(fā)電碳?xì)胺沤灰仔б?)01 ：10 .3787/j .issn .1000-097C .2010 .09 .027第30卷第9期經(jīng)濟(jì)管理與安仝環(huán)保3第30卷第9期經(jīng)濟(jì)管理與安仝環(huán)保3作者簡(jiǎn)介：貫燹.1933年牛.就讀干浙江大學(xué)能源丁程學(xué)系能源與環(huán)境系統(tǒng)丁程專業(yè)。地址：(310013)浙江省'杭州市。電話: 1395* 119972© E-mail:hvasa live .cn天然氣發(fā)電對(duì)環(huán)境的污染小能夠帶來(lái)良

3、好的社 會(huì)價(jià)值。口詢我國(guó)燃煤電廠改造為燃?xì)怆姀S時(shí)，經(jīng)常 遇到經(jīng)濟(jì)上不可行而放棄改造。隨著京都議定書(shū)生 效以及淸潔發(fā)展機(jī)制(CDM )國(guó)際和各國(guó)國(guó)內(nèi)規(guī)則的 不斷完善國(guó)際CDM市場(chǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大參與 CDM項(xiàng)目可以達(dá)到節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本的目的也可以通過(guò) 將獲得的減排額度(CERs)在市場(chǎng)丄交易賺取利潤(rùn)。 如果政府考慮到碳排放對(duì)于周詞環(huán)境的影響考慮碳 減排收益則燃煤電廠改造經(jīng)濟(jì)可行性將得到大大改 善。為此筆者基于碳排放交易規(guī)則研究了以天然氣 作為燃料發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益。1天然氣發(fā)電的優(yōu)勢(shì)天然氣是淸潔環(huán)保的綠色能源采用天然氣作為 燃料發(fā)電節(jié)能減排效果明顯低碳效應(yīng)顯著。天然氣 的主要成分是甲烷是一種熱值高、燃

4、燒穩(wěn)定、潔凈環(huán) 保的優(yōu)質(zhì)能源。由于燃?xì)廨啓C(jī)以天然氣為燃料，污染 物的排放量大大降低僅為常規(guī)燃煤電站的1/10 脫 硫效率可達(dá)99% 二皺化硫排放在25 mg/ni3左右氮 氧化物排放只冇常規(guī)電站的13%20% .耗水只有常 規(guī)電站的1/21/3 ,環(huán)保效益十分可觀。表1是不同發(fā)電方式下二氧化硫的排放強(qiáng)度比 較。目前上海、江蘇、浙江、廣東、福建等省市二氧化 硫排放量均已超過(guò)了國(guó)家的總童控制指標(biāo)應(yīng)將天然 氣作為首選發(fā)電能源。表1不同發(fā)電方式下的sa排放情況表 g/(kwh)類型天然氣發(fā)電不脫硫煤電帀油發(fā)電脫硫煤電SO?排放値 00.25511110.41.02以天然氣為燃料的發(fā)電項(xiàng)目效益分析2.1

5、案例簡(jiǎn)介目詢?nèi)济焊脑鞛槿細(xì)獍l(fā)電的主要方法為蒸汽一 燃?xì)饴?lián)合循環(huán)改造。該技術(shù)足將具有高溫加熱優(yōu)勢(shì)的 燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝農(nóng)利較低排汽溫度的汽輪機(jī)動(dòng)力裝置 有機(jī)結(jié)合起來(lái)達(dá)到擴(kuò)容降耗的目的乂。采用聯(lián)合循 環(huán)系統(tǒng)更新改造傳統(tǒng)燃煤火電站在國(guó)外近幾十年來(lái)得 到很大發(fā)展并積累門朮熟的經(jīng)驗(yàn)其改造方案有給水 加熱型、排氣助燃型和余熱鍋爐型3種。燃煤改燃?xì)獍l(fā)電項(xiàng)EI的經(jīng)濟(jì)分析以四川某電廠改 造分析報(bào)告為例將這一項(xiàng)口在CDM機(jī)制下進(jìn)行 展開(kāi),分析戲收益變動(dòng)。電廠將4臺(tái)5X10* kW機(jī)組 改造為“2X25 MW燃機(jī)+ 4X50 MW汽機(jī)+給水加熱系統(tǒng)十2X410 l/h煤粉爐”的給水加熱型聯(lián)合循環(huán) 貝體參數(shù)見(jiàn)表2。表2某

6、燃煤電廠改造為燃?xì)怆姀S的經(jīng)濟(jì)性參數(shù)表改造方案電功率總功率/MW 燃Y輪機(jī)/kW汽輪機(jī)/kW14G25 240 2XC0 50213221 813 2X54 593全廠發(fā)電效率效率 效率絕對(duì)增量36.93%6.93%37.31%7.31%標(biāo)準(zhǔn)煤O/th 1-m h33.73G91ATI助燃型改造給水加熱型改造37.410 0G5供電效率33.18%33.33%供電單位煤耗/g(kWh) 1333330年省標(biāo)煤,442 75029 043改適后發(fā)電燃料成本沅(kWh) *0.1010.115年節(jié)省煤炭,'萬(wàn)元10G972C大然V撚料費(fèi)萬(wàn)元3 1712 738凈增燃料費(fèi)/萬(wàn)元a 12 103

7、2 013凈增出力/kW31 33C33 8G9年凈增發(fā)電bt 10'kWhfT1.41.5燃?xì)廨啓C(jī)投資/萬(wàn)元G300G 300系統(tǒng)改造'萬(wàn)元10001000汽輪機(jī)改造/萬(wàn)元800000投資總額萬(wàn)元8 1007 9002.2在CDM機(jī)制下改造項(xiàng)目的效益分析2 .2 .1 排氣助燃型和給水加熱型改造的效益分析上述項(xiàng)目具有常規(guī)電廠一般內(nèi)部收益率7% 8%的盈利能力但上述改造結(jié)果并不適用于CDM這 一機(jī)制因?yàn)檐诓粷M足CDM這一機(jī)制所需要的額外 性要求。但此處不妨假設(shè)如若其適用分析其可能的 收益。一個(gè)合格的CDM項(xiàng)目其最重要的3個(gè)要索在于 方法學(xué)的選擇、額外性的論證與減排量的計(jì)算。就方

8、 法學(xué)的選擇而言單循環(huán)改造為聯(lián)合循環(huán)的項(xiàng)口可以 選擇在聯(lián)合國(guó)官方網(wǎng)站上已注冊(cè)的ACM0007方法 學(xué)。而對(duì)于最終的減排量計(jì)算則首先盂要尋找到一 個(gè)基準(zhǔn)線。就中國(guó)目前已注冊(cè)的CDM項(xiàng)口而言其 甚準(zhǔn)線的選取往往采用區(qū)域茶準(zhǔn)線。此改造項(xiàng)目因?yàn)?在四川所以選擇華中電網(wǎng)二氧化碳排放量為基準(zhǔn)線。 目前華中電網(wǎng)的二氧化碳排放為0.98 t/(MWh),以 此為二氧化碳排放量為基準(zhǔn)線苴他參數(shù)仍以上述的 年運(yùn)行參數(shù)假設(shè)為例。111下式計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電所產(chǎn)生的減排量:PE、= £ FC、X COEF、(1)COEF、= NCV, X EF(* X OX ID (2) 式中PE、為項(xiàng)目排放戢；FG為天然氣

9、年消耗帚; COEF、為二氧化碳排放系數(shù)；/VC9為熱值 為產(chǎn)牛單位能就的二氧化碳排放帚；為修止 因子。由此何得二氧化碳項(xiàng)目的年排放戢為31 850.9 ia 而根據(jù)下述公式：BEy = EG X £Fi«!.co:.y(3)Ebblco2 = min ( EMn.miy 匕尸曲心勺仲山“ (4 )EFg =0.5EFouy 4-0.5EF叫(5)式中HE,為某準(zhǔn)線排放量；EG為年電力牛產(chǎn)量; EFbw®為皋準(zhǔn)線下產(chǎn)牛單位能最的二氧化碳排放量； E用my為循環(huán)邊界；E局1八1、為建設(shè)邊界；F /"Bl.CO .optrnn 為排放因子。町計(jì)算岀年二氧化碳

10、基準(zhǔn)線年排放量為GG 885 .5 to因?yàn)榇隧?xiàng)目不涉及在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)牛額外的溫峑 氣體泄漏所以泄漏屋為零該項(xiàng)U町售的年二氧化碳 排放量應(yīng)為 GG 885 .5-31 850 .9=35 034 .G to目詢CERs每噸價(jià)格基本在812歐元的區(qū)間范 圉內(nèi),以每歐元折合人民幣9元計(jì)算則通過(guò)CDM項(xiàng) 口每年的收益在252378萬(wàn)元之間扣除前期開(kāi)發(fā)成 本以及項(xiàng)口收入上交比例利所得稅190294萬(wàn)元，并 且依據(jù)相關(guān)條款CD1在項(xiàng)LI的第13年免征所得 稅在第4G年減半征收企業(yè)所得稅因而企業(yè)實(shí)際 收入還將有所上升。采取加權(quán)平均企業(yè)因減排而產(chǎn)匸 的收入在242萬(wàn)元/,應(yīng)該說(shuō)這本是一筆很可觀的收 入來(lái)源如

11、若在原有的凈利潤(rùn)上加之現(xiàn)有的242萬(wàn)元 的減徘收入則英內(nèi)部收益率將島達(dá)12 .98%。但事 實(shí)情況足因?yàn)?Tt本貝有的經(jīng)濟(jì)可行性因而不具備額 外性要求使得:ft被捋在了 CDM巾請(qǐng)可能之外所以 筆者試圖尋找一種方案使苴介于這兩個(gè)收益之間。 2.2.2余熱鍋爐型改造的效益分析給水加熱型和排氣助燃型聯(lián)合循環(huán)改造后的系統(tǒng) 的新増出力單位發(fā)電能力造價(jià)在2 2002 G00元/ kW 以靜態(tài)方式計(jì)算總投資在7 4303 840萬(wàn)元之 間。遠(yuǎn)低于國(guó)內(nèi)建設(shè)同等規(guī)模常規(guī)蒸汽輪機(jī)電站的唯 位發(fā)電能力的初投資(約5 000元/kW)也遠(yuǎn)低于建 設(shè)全新余熱鍋爐型聯(lián)介循環(huán)電站的中位發(fā)電能力初投 資(約3 500元/k

12、W )0下面以余熱鍋爐型改造做可行 性研究探究It是否與CDM機(jī)制存在交集。落實(shí)到本項(xiàng)目苴改造費(fèi)用在3 500元/(kWh )左 右。為了和給水加熱型改造的經(jīng)濟(jì)性作可比分析所 以因擴(kuò)容而產(chǎn)牛的額外成本和收益此處不予考慮即 以每千瓦時(shí)成木與收益為某準(zhǔn)采用凈增能力33 8G9 kW為計(jì)算成本與收益的乘數(shù)則苴初始投資為1.18 億元苴他成本按表1所列則在沒(méi)有CDM機(jī)制下. 苴內(nèi)部收益率為3.9% 小于一般電廠內(nèi)部收益率 (7%8% )，因而具備了 CDM所需要的額外性論證。下面計(jì)算其在COM機(jī)制下的內(nèi)部收益。與詢面 給水加熱型不同的是這里的改造使得電廠完全脫離 了使用煤炭料完全改為天然氣因而燃料成卜

13、增 加但同時(shí)碳減排量也大幅增加。在兩者的計(jì)算過(guò)程 中都應(yīng)以電廠的總發(fā)電量為乘數(shù)。本項(xiàng)口電廠年發(fā)電量為3.93X10： kWh.運(yùn)行成本 為0.58元/(kWh),二氧化碳的減排量則為G1 832 .3 4 從而Jt減排收益在G00萬(wàn)元左右由上可得It年 凈收入為1 495萬(wàn)元?jiǎng)t苴內(nèi)部收益率為10 .8%。在此對(duì)比下可見(jiàn)雖然余熱鍋爐型改造在以傳統(tǒng) 的投入產(chǎn)出方式評(píng)判:ft經(jīng)濟(jì)性時(shí)無(wú)法與給水加熱型相 提并論。但是在CDM機(jī)制下如若考慮了碳減排收 益則苴經(jīng)濟(jì)可行性得到大大改善苴內(nèi)部收益率也趨 過(guò)了采用給水加熱型改造方案。3結(jié)束語(yǔ)隨肴西氣東送程的實(shí)施和國(guó)外管道氣的引進(jìn) 利用天然氣作為燃料的燃煤電廠改造已貝備技術(shù)推廣 條件。因此要充分利用