建立垃圾秸稈混燃分布式電經濟性分析

摘要：本文采用電廠經濟效益估算、敏感性分得到了垃圾秸稈混燃分布式發電的經濟效益，及其電網損耗、環境效益，從經濟、環境方面確定了這種新興發電形式的可行性。

關鍵詞：垃圾秸稈混燃分布式發電 經濟性分析 敏感性分析

引言

推廣應用一個發電系統，其經濟性是首先要解決的問題。垃圾秸稈混燃分布式發電是一個新興產業，具有較大的不確定性，垃圾秸稈混燃分布式發電涉及分布式發電經濟評估等許多問題，在具體發電工程建設中應采用合理的經濟評估方法。以下從技術角度分析分布式發電對配電網網損的影響，又從經濟評價指標和敏感性等方面分析了該項目的投資回收期，內部收益率。另外，利用垃圾和秸稈發電，不但可以替代部分化石燃料，而且能夠減少溫室氣體的排放。因此還具有一定的環境效益。

1 分布式發電對配電網網損影響

線路中不同位置分布有若干負荷，配電網中負荷種類繁多，隨機性強，因此DG存在線路不同位置對線路線損也有不同影響。

假設一段線路可分為n段，每一小段線路的阻抗為R i+jX i。沿線路將節點進行編號，從系統電源的0母線開始，依次編為1，2，……，n，相應節點的負荷功率為Pi+jQi。沿線路將支路進行編號，依次編為1，2，……，n，相應支路的線損為ΔPi+jΔQi。形成的配電網絡如圖1所示。圖中第k個節點上，有一個注入功率為PDG+jQDG的DG。

圖1.1 多節點恒功率配電網絡

基于輻射狀鏈式結構配電網的恒功率負荷模型，對配電網進行潮流計算，再根據潮流計算的結果，結合33節點標準配電網測試系統，得出分布式發電接入位置的改變對配電網網損的影響。

圖1.233節點配電網絡系統

取各支路的阻抗均為0.5+j0.5Ω，各節點的負荷功率均為100+j100kV·A，系統母線電壓取10.5kv，DG容量取1000+j484kV·A，可得到DG放置在同一饋線的不同節點處的線路線損。

圖1.3 DG位置變化引起的網損比較

由上圖可知，加入DG之后，系統網損得到顯著改善，由約325KW降到最低的約160KW；但同時可以看出，在同一饋線上，隨著DG的注入位置與系統電源距離的增大，網損先減小再增大。所以分布式電站在建設過程中，要合理設計接入與運行方式，能有效減少系統線損。[12]

2 經濟性指標及敏感度分析

經濟效果評價是工程項目評價的核心內容。為了確保工程項目投資決策的正確性和科學性，研究經濟評價的指標是非常必要的。

根據天津市電力公司現行執行的天津地區售電價格標準，居民用電價格為0. 48元/ (kW·h)。根據天津市統計年鑒，鄉村人口年平均用電量232.2 kW·h，假設該地農村地區用電人數30萬人，裝機總容量與年發電利用小時數（以5000小時計算），計算出年發電量為7000萬 kW·h。電費銷售總額為3360萬元/ 年。同時，根據天津市現行相關規定，垃圾處理的補貼為100元/噸，垃圾發電補貼為0.25元/ (kW·h)。設備的使用壽命一般為15 —20 年，若取其壽命為15 年，并假定用戶每年電費支出情況相同。依據這些項目的可行性研究報告內容，來確定基準方案的經濟參數。經過估計，該項目投資額為1.3億（主要考慮設備價格，其他因素暫不考慮）。其余參數皆選取目前在國內己建的或已進入可行性研究階段的垃圾、秸稈發電示范項目，計算中，先假設電價、燃料價格不變，假設分布式電源的容量可以滿足電網的技術條件限制。

3 環境效益分析

采用垃圾秸稈發電不僅能夠產生較大的經濟效益，而且具有良好的環境效益。目前，許多地方都出現了垃圾包圍城市的危險局面，由于垃圾處理不當已經對我們的生活環境造成了很大的影響。另外，秸稈等農林廢棄物的隨意焚燒給農村帶來的環保問題也已日益嚴峻，由此引發的大氣污染和消防安全問題更是危害巨大，經常會有秸稈燃燒引發火災的事故發生。

利用垃圾和秸稈發電，不但可以替代部分化石燃料，而且能夠減少溫室氣體的排放。秸稈作為清潔的可再生能源，其平均含硫量很低，可使得二氧化硫和粉塵的排放量大大減小。將垃圾在高溫下焚燒和熔融，得到可燃氣體，可燃氣體和余熱被有效地利用來發電。由于垃圾焚燒時爐內溫度高達900℃～1100℃，垃圾中的病原菌被徹底殺滅，從而達到無害化的目的。垃圾焚燒后，灰渣只占原體積的5％，很好地做到了減量化。

有數字顯示，運營一臺2.5萬千瓦的生物質發電機組，與同類型火電機組相比，每年可減少二氧化碳排放約10萬噸，大大減輕二氧化碳、二氧化硫等溫室氣體或有害氣體的排放。燃燒后產生的灰分，每年可達8000噸左右，作為高品質的鉀肥，可以直接進行還田，環保效益突出。此外，作為農民的生活用能，秸稈燃燒效率只有約15%，而生物質直燃發電鍋爐可以將熱效率提高到90%以上，顯著提高了生物質的利用效率[14]。按照日處理1800噸二段往復式垃圾焚燒設備計算，年發電量可達1.6億千瓦時，可節約標準煤4.8萬噸，年減少氮氧化合物排放480噸、二氧化硫排放768噸。

4 結語

經過上述分析，我們可以看到在天津市農村地區建立垃圾秸稈混燃分布式發電廠不僅減少了配電網損，同時還具有良好的經濟效益和環境效益。

參考文獻

[1]龐秀峰，牛煥生.淺談垃圾發電在環保中的作用.來源：中國論文下載中心.

[2]樊靚.推廣可再生能源分布式發電促進可持續發展[J].消費導刊，2010，3.

[3]高育紅.我國的秸稈發電[N].供用電，2009-1.

[4]劉喆.北京垃圾處理：無害化與資源利用并舉.[N].中國建設報，2010-2.

作者簡介：

張金穎（1990年5月），女，山東省東營市人，華北電力大學大學本科在讀，研究方向：工程管理