一文读懂生物质电站的成本要素
2018-12-14
生物质发电成本从2010年以来保持稳定，一直维持在0.07美元／kwh， 而光伏、光热、海上风电等可再生能源发电成本均有大幅的下降；因此，生物质发电需要从原料收集、电站运维等多个角度降低生物质电站成本，以提升生物质发电的行业竞争力。
生物质电站运营成本中，燃料成本比例最大，占到整个电站运营成本的54%； 生物质电站运营成本中，折旧费用居于第二位，占到了整个电站运营成本的16%； 生物质电站每年需要定期检修，检修费用为固定资产的2%-3%不等，检修费用占到整个电站运营成本的12%； 因此在电站的运营过程中，需要对原料和设备成本进行严格控制。
以农业秸秆燃料为例，燃料成本与发电成本呈现出正向比例关系，燃料成本越高，度本成本也越高； 在一般情况下，当燃料成本大于270元／吨时，发电成本大于上网电价，电站将出现亏损。
农业秸秆燃料成本中占比最大的是运输费用（占44%），主要原因是生物质燃料具有体积大、重量轻、燃值低等特点，运输并不经济； 行业内人士表示，如果运输距离超过50公里，生物质的成本将大幅上升，超过300元／吨，因此生物质燃料在50公里以内运输时具有经济性。
对投资2.7亿元，规模为30mw的生物质电站的关键成本进行了敏感性测试，我们发现：每吨农业秸秆成本上升10%，净现值下降15.09%，敏感性系数为-1.51；财务成本每上升10%，净现值下降-0.0256%，敏感性系数为-0.26；固定资产投入每增长10%，净现值上升0.00829%，敏感性系数为0.08；通过上述敏感性分析，我们认为农业秸秆的成本是生物质电站成本中最敏感的成本因子，需要给予最大的关注。
01可再生能源发电成本横向比较
生物质发电成本从2010年以来保持稳定，一直保持在0.07美分／kwh； 而光伏、光热、海上风电等可再生能源发电成本均有大幅的下降； 因此，生物质发电需要从原料收集、电站运维等多个角度降低生物质电站成本，以提升生物质发电的行业竞争力。
02生物质电站成本总体构成分析
03生物质燃料成本分析
生物质电站燃料来源分析
我国生物质燃料来源中总量最大是有机废水；有机废渣、畜禽粪便资源总量也较大，年可利用的资源为9亿吨左右；林业废弃物和农业秸秆年可利用资源量为3.5亿吨左右；城市生活垃圾以及农产品加工剩余物的年可利用量为0.6-0.7亿吨。
我国生物质燃料利用率分析
我国生物质燃料中利用率较高的是城市生活垃圾和畜禽粪便，分别为37.33%和35.71%； 城市生活垃圾和畜禽粪便利用率较高，主要是因为过去我国大力发展过城市垃圾电站和农村沼气； 有机废渣、农产品加工剩余物、农业秸秆、林业木质剩余物、有机废水的利用率均较低。有机废水利用率较低的原因可能是含水量高，开发的经济性不足。
生物质燃料折合为标准煤的总量分析
从折算为标准煤的数量来看，林业木质剩余物、农作物秸秆可利用量最大，在项目地选择过程中，尽量选择林业资源、农作物秸秆资源丰富的地区； 有机废水总量大，燃值相对低，用于生物质发电的价值较低； 城市生活垃圾总量小，分类整理、运输优势较明显，开发率已经较高。
生物质燃料热值分析
林业剩余物的平均热值为4222kcal／kg，农业秸秆的平均热值为4091kcal／kg，林业剩余物的热值略高于农业秸秆的热值。
从上图我们可以到农业草壳的平均热值为4039kcal／kg，低于林业剩余物和农业秸秆。同时，我们可以看到花生壳的热值高达5119kcal／kg，牛粪等动物粪便由于含水量较高热值仅为2279kcal／kg。
农业秸秆成本与发电成本的关系
以农业秸秆为例，燃料成本与发电成本呈现出正向比例关系，燃料成本越高，度电成本也越高； 在一般情况下，当燃料成本大于270元／吨时，发电成本大于上网电价，电站将出现亏损； 由于不同的燃料，热值不一样，发电效率不一致，需要具体分析燃料种类来判断，成本是否合理。上表数据为农业秸秆的燃料成本与发电成本之间的关系。
农业秸秆成本构成分析
农业秸秆燃料成本中占比最大的是运输费用（占44%），主要原因是生物质燃料具有体积大、重量轻、燃值低等特点，运输并不经济； 行业内人士表示，如果运输距离超过50公里，生物质的成本将大幅上升，超过300元／吨，因此生物质燃料在50公里以内运输时具有经济性。
04生物质电站固定资产成本分析
行业内人士透露的生物质电站固定资产投入中前6的项目，其中占比最大的是热力系统、场地征用费用、电气系统、燃料供给系统等4项，4项费用合计占到整个生物质电站投入的63%。
行业内人士透露的生物质电站固定资产投入为8000-10000元／kw；
上表分别测算了15wm、30wm、45wm在乐观、一般、保守情景下的固定资产投入。
05生物质电站财务成本分析
生物质电站是一个投资周期相对较长，资金投入较大的行业； 由于生物质电站达产以后发电量稳定，现金流也相当的稳定可靠，且国家政策向，所以众多企业和投资者进入到生物质电站投资行业中来； 在与行业内专家交流的过程中，发现生物质电站的资产负债率一般为65%，甚至部分生物质电站的资产负债率超过70%； 生物质电站在投产的前三年的财务成本一般为8%-10%，达产后的财务成本为6%； 较高的财务成本成为投资生物质电站过程中需要重点考虑的因素
06生物质电站成本敏感性分析
假设电站规模为30mw；
假设固定资产投资2.7亿，负债规模1.76亿，资产负债率65%；
假设前三年财务成本为9%，稳定经营期财务成本为6%；
假设年需要农业秸秆量为22万吨，秸秆为220元／吨；
假设电站的生命周期为20年，设备使用寿命与电站生命周期一致；
根据以上条件建立财务模型，对关键成本因子进行敏感性分析：
通过财务模型的测试，我们发现：
1、每吨农业秸秆成本上升10%，净现值下降15.09%，敏感性系数为-1.51；
2、财务成本每上升10%，净现值下降-0. 0256 %，敏感性系数为-0.26；
3、固定资产投入每增长10%，净现值上升0.00829%，敏感性系数为0.08；
4、通过上述敏感性分析，我们认为农业秸秆的成本是生物质电站成本中最敏感的成本因子，需要给予最大的关注。
目前我国生物质能利用以发电为主，生物质能电力项目发展也存在以下风险。
一 电力价格风险
近几年国家多次调整了风电和光伏电价，主要因其技术提升以及规划化后投资成本大幅下降，但生物质电价长期保持在0.75元，主要原因：一是生物质发电技术水平上并没有大的突破，目前成本还比较高；二是生物质发电规模还比较小；三是生物质发电本身在促进农村经济、改善生态环境等方面具有不可替代的作用。因此，未来在生物质发电电价会否调整将会影响生物质发电项目建设。
二 资源价格风险
由于生物质具有分散性的特点，在一定区域范围内总量有限，基于资源成本和综合效益等因素，不可能大规模、远距离调运资源。因此，在一个区域内，随着更多生物质电厂投入运行，农林生物质资源可能变得紧俏，电厂之间存在资源竞争的风险，导致农林生物质资源价格及收购成本大幅增加，因此需要根据资源可利用量，合理控制电厂建设规模和数量，确保资源的供需平衡和价格稳定。
三 产业政策风险
01 农业结构调整风险
农业结构调整主要包括种植结构改变或是品种大范围更新，可能导致农作物秸秆资源的减少，特别是随着农业供给侧结构性改革条件下，玉米等秸秆资源量大的品种种植面积可能减少，从而影响到生物质电厂可利用规模。
02 产业结构调整风险
对农林生物质影响较大的产业主要包括板材压制、造纸、食用菌生产等，将会消耗大量的农林生物质资源。
四 气象条件风险
气象条件对农林生物质资源影响主要在农作物生长期间和收获期间。生物质项目落地后，周边资源条件将会直接影响到项目收益。
01 农作物生长期间，主要是气象灾害影响到农作物生长，导致农作物减产或绝收，使得秸秆资源量大幅减少。
02 农作物收获期间，在作物收获期间，影响秸秆收集的主要是降雨、光照和风力等，影响到秸秆资源的收集。
五 竞争者风险
在农林生物质供应过程中可能存在风险。一是其他农林生物质利用途径的导致资源竞争，未来可能有新的资源利用项目投入，或新的技术突破改变生物质资源利用途径，与用于生物质发电的资源产生竞争。二是农林生物质资源具有季节性、分布广的特点，我国农业大多属于小规模种植，秸秆收集过程时间短，收集涉及农户多，容易产生纠纷，存在资源收集风险。三是项目周边新的生物质利用项目可能导致资源的恶性竞争。
六 项目管理风险
农林生物质从收集-运输-加工-存放到进入炉膛，过程复杂，各环节均存在各种风险。农林生物质资源属于易燃、易腐物，在资源的储运环节需要注重防火、防雨等措施。在防火方面需要避免外来火种引燃，也要注意秸秆堆放过多引起的自燃；在防腐方面主要是减少雨淋，以及堆放腐烂。此外，农林生物质资源密度较小，在运输过程中易产生超高、超宽等问题，给交通安全带来一定的危害。
