垃圾熱值與垃圾發(fā)電項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較
垃圾焚燒在國(guó)內(nèi)發(fā)展近二十年較為成熟，目前垃圾發(fā)電項(xiàng)目多采用BOT模式。該模式中建設(shè)單位追逐較高垃圾處理費(fèi)和國(guó)家優(yōu)惠的上網(wǎng)電價(jià)，重視經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)而忽視基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的真實(shí)客觀性。導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)偏差。本文通過(guò)對(duì)政策論述，同時(shí)結(jié)合一則項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析偏差的案例分析。
1 上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼政策說(shuō)明
2012年發(fā)改委出臺(tái)的《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知》（發(fā)改價(jià)格[2012]801文）規(guī)定：以生活垃圾為原料的焚燒發(fā)電項(xiàng)目均按其入廠垃圾處理量折算成上網(wǎng)電量進(jìn)行結(jié)算，每噸生活垃圾折算上網(wǎng)電量暫定為280千瓦時(shí)，并執(zhí)行全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)桿電價(jià)每千瓦時(shí)0.65元（含稅）；其余上網(wǎng)電量執(zhí)行當(dāng)?shù)赝?lèi)燃煤發(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)。同時(shí)規(guī)定當(dāng)以垃圾處理量折算的上網(wǎng)電量低于實(shí)際上網(wǎng)電量的50%時(shí)視為常規(guī)發(fā)電項(xiàng)目，不享受價(jià)格補(bǔ)貼；當(dāng)折算上網(wǎng)電量高于實(shí)際上網(wǎng)電量的50%且低于實(shí)際上網(wǎng)電量時(shí)以折算的上網(wǎng)電量作為垃圾發(fā)電上網(wǎng)電量；當(dāng)折算上網(wǎng)電量高于實(shí)際上網(wǎng)電量時(shí)以實(shí)際上網(wǎng)電量作為垃圾發(fā)電上網(wǎng)電量？梢钥闯觯
（1）上網(wǎng)電價(jià)統(tǒng)一執(zhí)行0.65元/kwh的標(biāo)準(zhǔn)，不再執(zhí)行原補(bǔ)貼。
（2）上網(wǎng)電量按入廠垃圾處理量折算，每噸生活垃圾折算成上網(wǎng)電量為280kwh。
（3）電價(jià)計(jì)算方法：每噸生活垃圾折算成上網(wǎng)電量的280kwh這部分，執(zhí)行標(biāo)桿0.65元/kwh的價(jià)格，其余上網(wǎng)電量執(zhí)行當(dāng)?shù)厝济簷C(jī)組上網(wǎng)電價(jià)。
該文件不僅明確了補(bǔ)貼電價(jià)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)280kwh/t垃圾的折算標(biāo)準(zhǔn)。防止企業(yè)借垃圾發(fā)電的新能源之名行常規(guī)能源發(fā)電之實(shí)。
2 案例基礎(chǔ)數(shù)據(jù)
A市地處中部偏西地區(qū)。項(xiàng)目配置2×400t/d焚燒爐+1×12MW汽輪發(fā)電機(jī)組，焚燒爐采用機(jī)械爐排爐。根據(jù)項(xiàng)目可研報(bào)告，年均發(fā)電量13496萬(wàn)kwh。年垃圾處理量26.66萬(wàn)t？鄢龔S用電20%，上網(wǎng)電量為10796.8萬(wàn)kwh，則每噸垃圾的上網(wǎng)電量為10796.8÷26.66=404kwh/t垃圾。此數(shù)值與發(fā)改委文件中的280kwh/t垃圾差別較大，約1.5倍。
項(xiàng)目配置1臺(tái)12MW的汽輪機(jī)，發(fā)電機(jī)配15MW？裳袌(bào)告中發(fā)電量數(shù)據(jù)13496萬(wàn)kwh考慮了超工況。即使按照12000萬(wàn)kwh計(jì)算，扣除廠用電20%，上網(wǎng)售電量應(yīng)該是9600萬(wàn)kwh，那么每噸垃圾上網(wǎng)電量為9600÷26.66=360kwh/t垃圾，還是大于發(fā)改委文件中280kwh/t垃圾。
3 案例分析
首先發(fā)改委的文件中280kwh/t垃圾的折算標(biāo)準(zhǔn)是合適的。這可從另一項(xiàng)目證實(shí)。B市生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目位于東部省份。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模4×500t/d焚燒爐+2×18MW機(jī)組，焚燒爐和余熱鍋爐的爐型基本同A市。該項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)期每年垃圾處理量為73萬(wàn)t，發(fā)電量為26600萬(wàn)kwh，扣除廠用電，上網(wǎng)電量為21279萬(wàn)kwh。每噸垃圾的上網(wǎng)電量為21279÷73=291kwh/t垃圾。這個(gè)數(shù)據(jù)和發(fā)改委文件基本符合。作為國(guó)家層面的政策文件是建立在調(diào)研現(xiàn)有項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得出的，具有代表性。
其次分析A市項(xiàng)目機(jī)組選型。根據(jù)垃圾處理量和設(shè)計(jì)垃圾熱值計(jì)算出鍋爐蒸發(fā)量，得出出汽輪機(jī)進(jìn)汽量，再根據(jù)汽輪機(jī)進(jìn)汽量和抽汽量計(jì)算出功率。A市項(xiàng)目額定工況下汽輪機(jī)主要參數(shù)如下：
（1）進(jìn)汽量70t/h，主汽參數(shù)3.8MPa，390℃，主汽焓3194.32kJ/kg；
（2）一、二次風(fēng)蒸汽空氣預(yù)熱器加熱蒸汽抽汽量5.3t/h，抽汽參數(shù)0.9MPa，179℃，抽汽焓2782.58 kJ/kg；
（3）凝汽器真空0.006MPa，進(jìn)凝汽器的汽焓2567.51 kJ/kg
由熱力數(shù)據(jù)計(jì)算得到汽機(jī)額定工況下功率為11344kW，因此選擇12MW機(jī)組合理。
因此造成該項(xiàng)目每噸垃圾折算上網(wǎng)電量遠(yuǎn)大于發(fā)改委文件數(shù)值的合理解釋是垃圾設(shè)計(jì)熱值偏高。在既定汽輪機(jī)進(jìn)汽量和進(jìn)汽參數(shù)、抽汽量和抽汽參數(shù)、排汽量和排汽參數(shù)下機(jī)組選型是確定的。抽汽參數(shù)由鍋爐工況確定。如果汽輪機(jī)功率大則進(jìn)汽量也應(yīng)放大。汽輪機(jī)進(jìn)汽量取決于鍋爐蒸發(fā)量，其由進(jìn)爐垃圾量和垃圾設(shè)計(jì)熱值確定。在垃圾處理量確定后設(shè)計(jì)熱值決定鍋爐的蒸發(fā)量，從而決定機(jī)組功率。
余熱鍋爐蒸發(fā)量是根據(jù)入爐燃料熱量扣除各種熱損失，再根據(jù)鍋爐給水參數(shù)計(jì)算得出。A市項(xiàng)目的焚燒爐和余熱鍋爐技術(shù)成熟，對(duì)于同類(lèi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)選取偏差很小。給水參數(shù)也是確定的，熱平衡計(jì)算中各種熱損失通常取經(jīng)驗(yàn)值。因此入爐燃料熱量是很重要的影響因素。垃圾處理量確定后入爐燃料的熱量就是入爐垃圾量乘以熱值。所以A項(xiàng)目設(shè)計(jì)熱值選取偏大導(dǎo)致計(jì)算的噸垃圾上網(wǎng)電量遠(yuǎn)大于發(fā)改委文件給出的折算標(biāo)準(zhǔn)。
該項(xiàng)目設(shè)計(jì)熱值是6700kJ/kg。雖然此值是投產(chǎn)后第9年的熱值但仍較高。A市地處發(fā)展水平不高的中西部，盡管有垃圾倉(cāng)儲(chǔ)存數(shù)天去除水分提高熱值的措施，也難以使入爐垃圾熱值較大提高。而地處東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的B市按項(xiàng)目投產(chǎn)第10年后的設(shè)計(jì)熱值為6280 kJ/kg。B市位于發(fā)展水平較高的長(zhǎng)三角地區(qū)，其垃圾可燃成分較高，設(shè)計(jì)熱值仍較保守。
4 結(jié)論
政策的意圖在于明確垃圾焚燒的目的是處理垃圾而非追求發(fā)電補(bǔ)貼。不管是垃圾處理補(bǔ)貼費(fèi)還是上網(wǎng)電價(jià)最終都折算成垃圾處理量來(lái)結(jié)算，在一定程度上防止企業(yè)為發(fā)電添加其他燃料，且在垃圾量和垃圾熱值不具備條件時(shí)盲目建設(shè)項(xiàng)目。280kwh/t垃圾的折算標(biāo)準(zhǔn)是在調(diào)研了國(guó)內(nèi)諸多運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上得出，有廣泛代表性。且文件中預(yù)留了垃圾熱值提高的空間。目前城市快遞量急劇增長(zhǎng)，垃圾熱值有上升趨勢(shì)，但在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)入垃圾處理系統(tǒng)內(nèi)高水分的組分比例仍較高。
通過(guò)對(duì)該案例的分析可知項(xiàng)目前期調(diào)研非常重要。垃圾產(chǎn)量和垃圾熱值等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)對(duì)項(xiàng)目運(yùn)行的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)都有重要影響。垃圾量達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)模時(shí)焚燒爐低負(fù)荷運(yùn)行，燃燒效率低下，產(chǎn)生更多污染物，加重?zé)煔鈨艋到y(tǒng)負(fù)擔(dān)。而把設(shè)計(jì)熱值定在較高點(diǎn)會(huì)在前期實(shí)際熱值較低時(shí)投加輔助燃料，并產(chǎn)生項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益較好的認(rèn)識(shí)偏差。
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