秸秆发电收集半径分析

秸秆发电收集半径分析 目录 1 综述 1.1 秸秆发电的背景 1.2 秸秆发电的重要意义 1.3 秸秆发电的前景展望 2 秸秆的物理特性 3 收集半径的确定 3.1 秸秆资源可收集系数 3.2 秸秆资源可供应系数 3.3 收集半径的计算方法 4 目前国内外应用的三种秸秆收集方式 5 收集方式的比较 5.1 收集模型 5.2 成本比较 5.3 时间比较 5.4 运输车辆数比较 6 三种收集方式的优缺点 7 储存方式比较 8 秸秆焚烧发电项目的技术经济分析 9 结论与建议 1 综述 1.1 秸秆发电的背景 能源是现代社会赖以生存和发展的基础，也是制约国民经济发展的重要因素。人类正面临着巨大的能源与环境压力。当今的能源工业主要是矿物燃料工业，包括煤炭、石油和天然气。矿物能源的应用推动了社会的发展，其资源却在日益耗尽；世界石油探明储量约1.27×107万吨，世界煤炭探明储量约1.4×108万吨，按目前技术水平和开采量计算，石油可开采40年，煤炭可开采200年，天然气可开采60年；当今人类对于化石能源的极大依赖，不仅对人类赖以生存的环境带来了严重的污染，而且由于这种能源逐渐匾乏，成为未来社会的潜在危机。能源短缺和环境污染已成为全社会普遍关注的焦点。 中国属于能源高消费国家，主要以煤炭、石油等化石燃料为主，能源结构不合理。煤炭消费占一次能源消费比例高达75%，为世界煤炭消费占一次能源消费比例的三位左右。目前，我国的能源生产和消费均居美国之后的第二位。长期以来，能源结构以煤炭为主。2004 年，我国一次能源生产总量1.85×10 5万吨标准煤，一次能源消费总量1.97×10 5万吨标准煤。其中，化石能源超过90%，煤炭消费量1.87×10 5 万吨，原油 2.9×10 4 万吨，天然气4.15×106 万立方米 。2005年，我国一次能源生产总量达 2.06×10 5 万吨标准煤，能源消费总量达 2.22 x10 5 万吨标准煤，其中，煤炭消费达到 2.14×10 5 万吨，化石能源总量超过 90%。同时我国也是化石能源非常短缺的国家，一次能源资源情况也不容乐观，人均煤炭资源约 90 吨，仅为世界平均水平的55.4%，人均石油可采储量2.6 吨，为世界平均值的11.1%；人均可开采天然气1.074×103立方米，为世界平均值的4.3%，远远低于世界人均水平。此外，近期内我国石油产量也不可能大幅增加，我国煤炭资源虽然比较丰富，但探明程度很低，尚未利用的经济精查储量中绝大部分分布在干旱缺水且距离消费中心较远的中西部地区，开发、运输和利用的难度增加。常规能源总的特点： ⑴能源消费总量大，增长快，GDP 占世界的4%，消耗了世界30%的主要能源和原材料。由表1-1可知：连续3年GDP增长>9%，  表1-1中国2002-2003年能源消耗情况 ⑵能源储量少、分布不合理、能源短缺，表1-2 表明：煤剩余可采储量1.9 ×107万吨，石油25×105万吨，天然气2.3×109万立方米。2004 年煤产量1.9 ×105万吨，大煤矿采收率、小煤矿采收率10～15%（国外75%），去年采了近 2.0 ×105万吨，等于消耗了约6.0 ×105万吨煤资源，这意味着只够采30年。石油剩余可采购储量3.27×105万吨，占2.3%，2004 年产量1.7×104万吨，可采19 年。天然气剩余可采储量1.3×108万立方米 ，占0.9%；2004 年产量3.8×105亿立方米 ，可采30 年。由于分布不合理，导致运力紧张。 表1-2 中国2004 年能源预测 我国能源与环境问题尤为突出，矿物能源的无节制使用，引起了日益严重的环境问题，如导致全球气温变暖、损害臭氧层、破坏生态圈碳平衡、释放有害物质、引起酸雨等自然灾害。煤炭的过量生产和消耗造成了严重的环境污染和生态破坏，废气排放中约90%的S02 、85%的C02和67%的NOx，以及80%的烟尘都是由于利用煤炭造成的。矿物能源消费产生大量的污染物:CO、S02、C02和NOx是大气污染的主要污染源。我国S02的年排放量已超过能源消费大国美国，燃煤产生的S02、NOx等导致全国82个城市出现过酸雨，面积己达国土面积的30%，有48个城市的S02超过国家二级排放标准。许多城市的氮氧化物有增无减，其中北京、广州、乌鲁木齐和鞍山等城市超过国家二级排放标准。由于污染引起的酸雨造成的经济损失约占全国GDP的2%。由于大量燃烧煤炭等矿石燃料，大气中的二氧化碳浓度增加，这是20世纪地球变暖的主要原因，造成了所谓的“温室效应”。因此，限制和减少化石燃料燃烧产生二氧化碳等温室气体排放，已成为国际社会减缓全球气候变化的重要组成部分。举世关注的《京都议定书》已于2005年2月开始生效，这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。我国是世界上C02第二大排放国，排放量占世界总量的11%，仅居美国的22%之后。中国在90年代碳排放量已达10×104万吨，到2015 年碳的排放量可能达到1.78×10 4万吨(DOE/IEA 数据)，可能是届时世界上最大的排放国。尤其是我国种类八亿农民都趋向使用化石燃料，不仅我国的能源供应会越来越紧张，环境的压力也不可承受。虽然《京都 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 书》中对我国温室气体的减排没有明确要求，但也必须承担起相应的责任。随着全球工业化的快速发展，一次性能源(如：石油、煤炭、天然气)的消耗量不断增加，能源与环境问题已经严重制约了我国经济社会的全面可持续发展，因此开发利用生物质能将是必然趋势。 我国是典型的农业大国，秸秆资源相当丰富。秸秆通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其他农作物在收获籽实后剩余的部分。农作物光合作用的产物有一半左右存在于秸秆中，秸秆富含有机质和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种养分，是一种具有多种用途的可再生生物资源。根据我国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水稻、甘蔗、油料等农作物生产，北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长，故播种面积大于其它地区。我国秸秆产量约占全世界秸秆总量的30%。每年农作物秸杆资源量约占我国生物质能资源量的近一半。秸杆在我国农村生活用能中占有重要地位。1998年，我国可用作能源量的秸秆量为3.5×104万吨，占秸秆总产量的 58.7%。预计在 2000 年到 2010 年期间，我国每年秸秆资源的可获得量为 3.5×104到 3.7×104万吨，相当于1.7×104万吨标准煤。如果将这些秸秆资源用于发电，相当于9.0×103万千瓦火电机组年平均运行5.0×103小时，年发电量为 4.5×107万度。随着人民生活条件的提高，焚烧秸秆现象时有发生。为了解决焚烧秸杆所带来的难题，国家有关部委及各级地方政府多次发文要求禁止焚烧农作物秸秆，农作物资源的有效利用已成为我国农业可持续发展的重要问题。采取有效的技术措施，开发利用秸秆资源，已引起国家的高度重视。开发利用农作物秸秆将是实现我国全面小康和建设社会主义新农村的重要支撑。农作物秸秆发电技术，不仅为农村提供更多电力，更有意义的是将使农作物秸秆资源的商品化成为可能。需采取措施将当地丰富的农作物秸秆资源转化成高品位的能源，解决这些地区用电用能问题，可大大促进中国农村地区能源短缺局面，促进当地经济发展，对加快我国的农村建设和社会稳定具有重要意义。 2003年，我国电力生产总量 1.73×108万度，用电缺口6.3×102万度，目前我国还有5 千多个无电村，总体上我国电力的生产增长低于全国经济的增长，随着经济的高速发展及农村用电需求的启动，随时会出现局部地区电力紧张的情况。2004年，我国煤的产量为1.78×105万吨，消耗量为1.8×105万吨，煤炭消费量的增加，加上交通运输的瓶颈阻碍，使得煤炭供应愈显紧张，所以应利用新能源、可再生能源，以便缓解能源紧张的现状。国内外对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和资源的开发利用给予了极大的关注，农作物秸秆资源是一种可以与环境协调发展的能源，具有巨大的发展潜力。首先，秸秆发电在可再生能源发电中电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要稳定的多，可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源，具有很高的经济价值。其次，在全面建设小康社会的目标下，农村能源结构由传统农作物秸秆资源利用为主向现代化方向转化，秸秆发电是这种转化的便利途径。第三，丰富的农作物秸秆资源巫待有效开发、加工增值，以促进经济发展，目前我国农作物秸秆资源量为7.0×104万吨标煤，随着退耕还林和种植新树林，估计到2020年农作物秸秆资源量可达9.0×l04～1.0×105万吨标煤，在我国能占到举足轻重的地位。 1.2 秸秆发电的重要意义 (1)农作物秸秆量大,覆盖面广,燃料来源充足。尤其是农作物生长中的光合作用吸收CO2 ,它与农作物秸秆燃烧生成的CO2相平衡,这对减少温室气体排放,执行 “京都议定书”有着直接效果。 (2)由于秸秆含硫量很低,且低温燃烧产生的氮氧化物较少,所以除尘后的烟气不再进行脱硫,烟气可直接通过烟囱排入大气。烟道上装设有在线检测烟气成分装臵进行监测。丹麦等国家的运行试验也表明秸秆锅炉经除尘后的烟气不加其他净化措施完全能够满足环保要求。 (3)麦秸秆、玉米秸秆的发热量在农作物秸杆中为最小,但低位发热量约 14.4MJ/kg,相当0.492 kg 标准煤,使用秸秆发电,可降低煤炭消耗。 (4)秸秆燃烧后的灰渣是很好的钾肥,可被农作物直接利用或深加工成为复合肥料。 (5)作为燃料,煤炭开采具有一定的危险性,特别是井工开采,管理难度大。农作物秸秆与其相比,则危险性小,易管理,且属于废弃物利用,符合国家能源发展产业政策。 1.3秸秆发电的前景展望 农作物秸秆已成为再生能源利用的重要组成部分。秸秆电厂一般建在煤炭紧缺、农业密集的地区。利用生物质能技术发电,不仅可以缓解煤炭能源紧缺的状况,而且为广大农村剩余秸秆找到了出路。利用剩余秸秆发电,一方面可以增加农民的收入，另一方面也改善了农民的生活环境,提高了他们的生活质量,同时也避免因焚烧秸秆所带来的环境污染。作为一项新技术，建秸秆发电厂还有一些设备需要进一步完善,一些问题需要解决,例如秸秆的收集。在发达国家,农庄自动化生产为秸秆的收集提供了便利条件。而在我国,农业生产的分散性,给秸秆的收购带来一定困难。为保证秸秆电厂有充足的燃料,应将秸秆的收购作为秸秆电厂建设的一个重要问题给予解决。应根据当地实际情况,设臵秸秆收购、运输机构, 配臵必要的打包设备,设立二级储存仓库,制定燃料运输调拨计划,以保证秸秆电厂燃料的充足连续供应。推广秸秆发电技术,符合国家环保政策,是一项增加农民收入、经济效益和社会效益俱佳的双赢战略。因此,发展生物质能利用技术前景任重道远。 2 秸秆的物理特性 (l)我国秸秆总量大，但秸秆密度小，分布分散 我国每年产生的农作物秸秆资源量超过6.0×104万吨，约占全世界秸秆总量的30%左右，但我国农村人多地薄，自然村相对分散，很难在几个自然村的小范围内收集到大型秸秆发电系统所需要的几十万吨秸秆燃料。除非扩大收集半径。这样又涉及到秸秆的收集、分选、运输、储存、防腐等诸多问题，收购成本会急剧上升。另外，与传统化石燃料比较，农作物秸秆还具有密度小、体积大等特点，即使重量相同，若其密度较小，运输时就需要较大的容器，收集、运输的成本也会增加。干燥的秸秆密度非常小，大约为100kg/m3，所以其运输相当困难，如果电厂规模过大，则秸秆收集半径相应过大，收集、运输成本增加。 (2)秸秆成熟季节性强，含水率大 含水率越高，运输生物质的同时需要运输大量的水，使得收集、运输的成本增加。麦草、稻草、玉米秆等秸秆作物在收获其果实的季节，仍属后鲜期，，初成熟的秸秆含水率相当高，约为60%，而发电所需含水率为15%，这就需要干燥。在中部地区，收过秸秆之后很快就要种植下一季庄稼，时间很紧。如果大量收购，则水分含量很高，无法干燥，所以尽量避免大量收购。采取田间打包，就地收购的方式，不仅成本高，而且未经风干的秸秆打包后极易发热、变质，影响其燃烧发热值，如果将这种含水量大的打包原料再进行堆垛存储，还容易发生自燃现象。所以，先期的项目建设单位(包括设计部门)如计划采取上述方式进行原料采购和储运工艺的，应充分考虑其实际问题和不足，尽量避免有关风险。 (3)秸秆种类繁多 中国地大物博、幅原辽阔，气候由南向北分别包括热带、亚热带、暖温带、中温带、寒温带。经度跨越达62°(东经 135°03′～73°22′)，纬度达50°(北纬 3°51′～ 53°34′)，其秸秆类原料的品种和数量居世界前列。秸秆类原料主要包括农作物和自燃类植物两个方面。其中，农作物的秸秆类品种主要包括稻草、麦草、玉米秆、棉花秆、高粱秆，以及谷物类、油料作物类(花生、大豆、油菜)等，自燃类植物类秸秆主要包括芦苇、龙须草、树木枝丫材和野生灌木等。随着林纸一体化项目的发展，将来还会有一定数量的树皮、木削等可燃物质。不同秸秆类原料的性质是有很大差别的，其热值，见表 2-1 以及其挥发分、灰分、碳、氢等方面的白分含量会随收获后储存期长短发生变化，并影响其燃烧发热值。因此，掌握原料收购时机，以及科学地储存、储运对于其质量及热能效的发挥至关重要。 表2-1 不同秸秆的热值及灰分含量 3 收集半径的确定 3.1秸秆资源可收集系数 秸秆资源可收集系数是秸秆资源可获得量占秸秆资源总量的比值 η =M3/M1 M3—秸秆资源可获得量 Ml—秸秆资源总量 η—秸秆资源可收集系数 秸秆资源总量M1是通过粮食产量计算的，粮食产量与秸秆资源总量成正比关系，即M1=K M2 M1—秸秆资源总量 M2—粮食产量 K—草谷比  如果知道粮食产量和草谷比K，就可求出秸秆资源总量M1。草谷比K见表2-2， 表2-2 各种农作物的草谷比 注：按各省、市、自治区的草谷比的加权平均值计算，在实际测算时，最好采用当地的实际测量草谷比k值。（中国农业生物能利用状况与展望研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 ，农业部规划设计研究院） 由于有一部分秸秆用作动物饲料、化工原料，所以不可能完全作为燃料，可作为燃料的秸秆量称为秸秆资源可获得量M3。 3.2 秸秆资源可供应系数 秸秆资源可供应系数是指秸秆资源可供应量占秸秆资源可获得量的比值， η2 = M4 / M3 M4—秸秆资源可供应量 M3—秸秆资源可获得量 η2—秸秆资源可供应系数 由于其它原因，比如一部分农户不愿意出售秸秆，或者没有车辆运送（来自其他秸秆利用企业的竞争），或者天阴下雨秸秆腐烂，这些可获得的秸秆不可能全部供应。真正能够供应到电厂的秸秆资源量称为秸秆资源可供应量M4。 3.3收集半径的计算方法 秸秆收集半径是指保证发电厂原料消耗量的最小供应距离。秸秆收集半径大小是由秸秆资源可收集系数、秸秆资源可供应系数和秸秆单位亩产量来决定。其计算公式如下： ∏R2=M/(η1·η2·m) 式中： R—秸秆收集半径 M—发电厂年消耗秸秆原料量 η1—秸秆资源可收集系数 η2—秸秆资源可供应系数 m—秸秆单位亩产量 案例：河北晋州秸秆发电厂装机容量为2 × 12.5 MW，年消耗秸秆量约为16万吨，即M=16万吨,中节蓝天投资咨询管理有限责任公司调研得出：η1=0.5、η2=0.3，我国作物秸秆的年亩产量约为300 kg(干秸秆),为了计算收集半径需做以下假设，(l)秸秆分布具有单一性。(2)农作物品种单一。秸秆单位面积的产量相等，不考虑农作物品种不同、种植条件不同等因素带来的产量差异。③均匀性。农作物在该区域内分布均匀，疏密程度相同，即农作物与非农作物占用土地的比例、密度在整个区域内是相同的。④周期性。农作物的生长周期为一年，相应的，生物质秸秆的收集周期也为一年，忽略农作物生长的季节性。把以上数据代入公式得：收集半径r=27.4605 km 如果再考虑村庄、道路、沟道所占的土地，要保证电厂足够的原料来源秸秆收集范围最好在50 公里以内。 4 目前国内外应用的三种秸秆收集方式 秸秆的收集方式目前在国内有三种：直接收集、建收购点和电厂统一收集。 (1)直接收集就是各个行政村、农户自己把收集后的秸秆运送至电厂，再由电厂统一收购、加工、储存。 (2)建收购点就是按资源的分布情况，将收购区划分出若干收购点，各收购点之间的距离以10公里为限，每个收购点集中收购半径5公里范围内的可用燃料，按要求统一进行粉碎打包后运输至电厂。 (3)电厂统一收集就是电厂购买收割设备，组织收割队伍，给农户免费或者少收费收割秸秆，同时要求农户把秸秆出让给电厂，每年签订一次 合同 劳动合同范本免费下载装修合同范本免费下载租赁合同免费下载房屋买卖合同下载劳务合同范本下载 。 5 收集方式的比较 假设： (1)打包密度都相同，为1.09/cm3，打包的成本相同。 (2)秸秆含水率均小于20%。 (3)秸秆发电厂的原料收集范围定为 50 km，收购点的原料收集范围定为5km，收购点的其他成本不予考虑。 5.1 收集模型 调研得知：使用三轮车的农户占拥有运输车辆农户的75%。 5.2 成本计较 如果收集半径边缘的秸秆原料能够收集到厂，则收集半径内部的秸秆原料也非常容易收集到厂。因此，秸秆到厂价格应由收集半径边缘的秸秆原料收集成本来定。秸秆到厂价格应有以下公式确定： P1·M= P2·M+C+(α +β +γ +δ ) ·r·2 P1—单位秸秆到厂价格 M—为秸秆重量 P2—单位秸秆价值 C—农民劳动力机会成本 α —油费 β —养路费 γ —折旧费 δ —维修费 r—运输距离 (l)直接收集秸秆原料到厂价格的计算： 调研得知：一般三轮车一次可拉玉米秸秆0.5 吨左右，假设一天拉一次。 现在油价5.0 元/升，三轮车每100 公里耗油 5 升，则单位公里油费为 0.25 元/ 公里。三轮车养路费为0.15元/公里。 折旧费为0.10元/公里。 维修费为0.15元/公里。 由于秸秆的装卸需要两人来完成，再加上开三轮车属于技术工作，农民劳动力机会成本定为50元/天。 由于秸秆的价值很难估量，把其作为废弃物看待，即单位秸秆价值为0元/斤。收集半径为50公里。 把以上数据代入公式得:秸秆到厂价格P1=230 元/吨 (2)建收购点收集秸秆原料到厂价格的计算： 从农户到收购点的价格计算： 调研得知：一般三轮车一次可拉玉米秸秆0.5吨左右。假设一天拉两次。 现在油价5.0 元/升，三轮车每100公里耗油5升，则单位公里油费为0.25元/ 公里；三轮车养路费为0.25 元/公里。 折旧费为0.10 元/公里。 维修费为0.25 元/公里。 由于秸秆的装卸需要两人来完成，再加上开三轮车属于技术工作，农民劳动力机会成本定为50元/天。 由于秸秆的价值很难估量，把其作为废弃物看待，即单位秸秆价值为0元/斤。收集半径为5公里。 把以上数据代入公式得：从农户到收购点的价格P1 =63 元/吨。 从收购点到电厂的价格计算： 调研得知：拉10吨秸秆的货车收费为6 元/公里，收购点到电厂的运输距离为45公里。从而得出从收购点到电厂的价格：P3 =6×45/10=27 元/吨 所以秸秆原料到厂价格= P1 + P3 =63+27=90 元/吨 5.3时间比较 农户所耗时间的计算公式： T=T1+T2+T3 式中： T 一农户消耗的总时间 T1—农户装车消耗的总时间 T2 —农户运输消耗的总时间 T3 —农户排队、卸车消耗的总时间 (1)直接收集所耗时间的计算： 调研得知：农户把玉米秸秆装上车需要2小时；一般三轮车的平均车速为20km/小时，所以往返的运输时间为2×r /20=5 小时，到厂后，排队、再卸车又需要2 小时。把以上数据代入公式得:农户消耗的总时间T= 2+5+2=9 小时。 (2)建收购点所耗时间的计算： 调研得知：农户把玉米秸秆装上车需要 2 小时;一般三轮车的平均车速为20Km/h，所以往返的运输时间为 2×r/20=0.5 小时，到厂后，排队、再卸车又需要1 小时。 把以上数据代入公式得:农户消耗的总时间T=2+0.5+1=3.5 小时。 5.4 运输车辆数比较 (1)直接收集进入电厂车辆的计算: 规模为 25MW 的秸秆发电厂年消耗秸秆量约为 16 万吨(含水率(20%)，可计算出每小时消耗秸秆原料量为 160000/(360×24)=18.5 吨；一辆三轮车一次可拉 0.5 吨(含水率≤20%)。 由以上数据得出：直接收集进入电厂车辆数N= 18.5/0.5=37 辆 (2)建收购点收集进入电厂车辆： 规模为25MW 的秸秆发电厂年消耗秸秆量约为16 万吨(含水率≤20%)，可计算出每小时消耗秸秆原料量为 160000/(360×24)=18.5 吨;一辆货车一次可拉 10 吨(含水率≤20%)。 由以上数据得出：直接收集进入电厂车辆数N=18.5/10=1.85 辆 6三种收集方式的优缺点 (1) 直接收集 该 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的运输方式:由电厂定价，吸引农户自己把秸秆送到电厂。现在农户基本每家都有农用车，同时电厂可以建立一个小型的运输队，作为应急与补充。这种收集方式电厂不需要建立别的场地，减少了中间商，一次投资成本低，缺点是收购价格相对较高，而且不易掌控。这种收集方式适合于规模较小的秸秆发电厂，见表6-1。 (2)建收购点 这种收集方式的优点是秸秆量供应稳定，价格易于控制，每个秸秆收购点都是独立的，距离很远，在发生火灾，水灾等自然灾害时可以保证仍有秸秆供应，保障电厂的正常运行。该方式的缺点是初期投资较大。若该方案收集点的建设由电厂、地方政府、个人共同出资，利益共享、风险同担的话不失为最佳收集方案。这种收集方式适合于规模较大的秸秆发电厂。 (3)电厂统一收集 国外一般使用这种方式。秸秆发电厂自己出资购买秸秆收割打捆机，免费为农场主收割作物，粮食归农场主所有，打捆后的秸秆被电厂运走。运到电厂之后再进行粉碎、干燥、储存。这种收集方式秸秆原料供应最稳定，没有中间商参与，减少了收集成本。但一次性投资成本最高，干燥成本高，对交通条件的要求高。这种收集方式使用于机械化程度高的地方。 表6-1 收集方式的比较 当发电规模达到25 MW，收集半径达到50 km 时，从表6-2 可以看出建收购点收集比直接收集具有明显优势 表6-2 收集半径为50km 时，建收购点收集与直接收集的比较 (1)秸秆到厂价格低，这就意味着电厂有更大的利润空间。 (2)进入秸秆发电厂的车辆大幅度减少，减轻了交通压力，减少了交通事故 7 储存方式比较 秸秆储存很重要要。为了保证秸秆发电厂原料的连续供应、锅炉的稳定运行，必须要进行秸秆储存，最低储量为保证发电正常运行的安全储量，秸秆储存的方式主要有露天储存、储料仓储存。 露天储存一般储存松散的秸秆，其缺点是:受天气影响很大，如果天阴下雨，秸秆就会淋湿，等到天晴，如果不晒干就会腐烂。如果晾晒，摊开每吨秸秆需要花费5 元钱费用，晒干再堆垛，每吨秸秆也要花费5 元钱费用，若天气无常几次，损失巨大。而且晾晒秸秆需要占用很大的面积。大量秸秆堆放在一起，防火成了很大的问题。东北有一农民个体户收集秸秆做饲料，几千吨秸秆堆放在一起，由于别人见他挣钱，心生妒嫉，一把火把秸秆和饲料厂烧光了。 建储料仓一般储存的是打包秸秆。河北晋州秸秆发电厂建了一个84 × 66 ×6(单位:m)的秸秆储料仓，除去桥式起重机上部空间和卡车走道，可有效利用的空间为80×60×5=24000 m3。若按秸秆打包后的密度为1吨/m3，则秸秆储料仓的容量为 24000 吨。一个2×12 姗的秸秆发电厂年消耗秸秆量为16 万吨，则每天消耗量为 160000/360=444 吨。由此可算出秸秆储料仓全部装满时，可供秸秆发电厂消耗24000/444=54 天。 秸秆最好不要露天储存、松散储存。储料仓空间有限，若松散储存，则储料仓的储料供秸秆发电仅能维持5.4 天，不能保证原料的连续供应。打包时，水份必须控制在20%以下，因为过多的水份不仅会使秸秆发霉、腐烂，还会降低秸秆的热值，影响锅炉的稳定运行，降低发电效率，见表7-1。 表7-1 秸秆原料存储方式的比较 8 焚烧秸秆发电项目的技术经济分析 以年处理20 万吨秸秆的典型秸秆发电项目为例进行技术经济分析，装机规模按2 炉2 机考虑，其他各生产及辅助系统的配臵参照常规热电厂考虑。 锅炉及汽轮发电机组的主要技术规格和参数如下： 1 水冷振动炉排锅炉        2 台 型号              DGJ-55/3.82-Ⅳ 额定蒸发量            55t/h 额定蒸汽压力      3.82MPa（G） 额定蒸汽出口温度      450℃ 给水温度              150℃ 锅炉设计效率          81% （2）冷凝式汽轮机          2 台 型号            N12－3.43/435 额定功率          12000 kW 额定进汽压力      3.43 MPa（a） 额定进汽温度      435 ℃ 排汽压力          0.0049 MPa（a） 额定转速            3000 r/min （3）发电机                2 台 型号                QF-12-2 额定功率          12000 kW 出线电压          10500 V 额定转速          3000 r/min 功率因数            0.8 项目按2 炉2 机规划设计，占地面积为10.00km2，工程建设投资（含接入电力网工程）为25000万元，其中建筑工程费用约5750 万元，设备购臵费用10000 万元，安装工程费用5050 万元， 其他费用4200万元。投资总额中注册资金为10000万元，其余按融资方式考虑，贷款年利率名义利率为6.84%，实际利率为7.02%。项目计算期21 年，年最大利用小时数按8000h 计算。综合厂用电率按15%考虑。 燃料包括玉米、棉花、小麦等秸秆品种，热值取3500kcal/kg。 经过计算、汇总，本文按照不同电价和不同秸秆价格绘制了内部收益率的关系曲线，如下图： 图中，秸秆价格：N1—120 元/t；N2—180 元/t； N3—240 元/t。其他不同秸秆价格的内部收益率可以采用内插法估算。 由于秸秆焚烧锅炉热效率较低，汽轮机采用的又是纯凝机组，导致秸秆焚烧发电项目的全厂热效率 （一般在30%以下）低于常规燃煤电厂，更远低于燃煤热电厂，而项目投资比常规燃煤电厂高，因此，要达到理想的经济效益，必须要有较低的燃料价格和较高的上网电价。从上图可以看出，在秸秆价格为120 元/t 时（N1 曲线），电价在0.55 元/KW·h 以上，即可有一定的经济效益，当秸秆价格为180 元/t 时（N2 曲线），只有电价在0.65 元/KW·h 以上时才有理想的经济效益，当秸秆价格为240 元/t 时（N3 曲线），想要达到理想的经济效益，则电价需要在0.75 元/KW·h 以上。 由于燃料的因素，秸秆焚烧锅炉容量不宜太大，主蒸汽参数不宜太高，导致秸秆焚烧发电项目的能源利用效率相对较低，发电燃料成本偏高。对中小发电机组而言，实现热电联产是提高热效率、降低发电成本的有效途径。因此，在具备内部收益率集中供热条件、秸秆产量较大的地区，在秸秆焚烧发电项目的规划和设计时，应把秸秆焚烧和集中供热统筹考虑，这对减轻秸秆焚烧发电项目的生存压力、提高市场竞争力大有益处。 9 结论与建议 (1)统一规划种植作物，提高秸秆资源可收集系数和秸秆资源可供应系数。 丹麦之所以把秸秆发电推广开有两个原因：一是技术，二是农场化种植。农场要种植什么，都是规划好的，这样秸秆原料相对比较集中，提高了秸秆资源可收集系数和秸秆资源可供应系数。我国土地由各户联产承包，种粮自由，在秸秆的收集范围内，种类多样，再加上饲料厂、养牛场与秸秆发电厂争秸秆资源，秸秆资源可收集系数和秸秆资源可供应系数特别低，所以可由当地政府干预，在秸秆的收集范围内，统一规划种植作物，不允许建饲料厂、养牛场，以提高秸秆资源可收集系数和秸秆资源可供应系数。 (2)提高秸秆密度，降低运输成本，以扩大收集半径。 由于秸秆密度非常小，约为100kg/m3，运输是问题，储存更是问题。所以需要提高秸秆的密度一般提高到1000kg/m3。现在建设的秸秆发电厂一般采用打包的方式。还可以采用压块的方式，在秸秆的收集范围内建几个小型分散的秸秆压块成型厂，以扩大收集半径。 (3)选择劳动力过剩的地方建厂，劳动力机会成本低。 劳动力过剩才会有很多的人从事这个行业，利于原料的及时供应。 (4)建立完善的秸秆收集体系 保证秸秆原料的充分供应是秸秆发电这项事业成败的关键，而秸秆这种原料又有自身的特点:秸秆类原料具有很强的季节性，需要根据实际情况制定收集方案;刚收获的秸秆含水量高，如果大量收集将会腐烂;秸秆原料非常泡松，装车运输的难度较大，不易实现机械化作业，也不适宜采用专业工人收购、采集的方式进行。所以秸秆发电厂要根据当地的实际情况建立一个完善的秸秆收集体系 (5)选择厂址应该遵循的原则 选择厂址应该遵循以下几点：1.原料密集 2.气候干燥 3.交通方便 4.劳动力成本低。 由于秸秆发电最关键的就是原料供应问题，一个 2×12MW 的秸秆发电厂年消耗秸秆量16 万吨。平均每小时就需要18.5 吨，一辆农用三轮车每次能拉干秸秆 (含水率小于20%)不到一吨，平均每小时就需要37 辆车。所以原料一定要密集，以保证能及时供应上。由于秸秆的热值受水分含量的影响很大，含水率小于5%时，热值能达到3600 kcal/kg，当含水率大于20%时，热值大幅度降低。并且水分含量越大，秸秆越容易腐烂。一般秸秆发电要求秸秆的含水率小于20%。只有气候干燥的地方，秸秆才容易干燥。若采用烘干装臵，则不再受气候条件的限制。由于运送秸秆原料是一个庞大的运输系统，没有良好的交通条件，难以完成。 劳动力成本是影响秸秆到厂价格的重要因素。劳动力成本低，则发电成本就低，利润空间就大。 我国最适合建秸秆发电厂的有两大地区:新疆、东北。新疆有建设兵团，那里的耕作方式类似于农场，并且气候条件也适宜，便于秸秆原料的收集、供应;东北天气寒冷，空气干燥，并且地广人稀，一年种植一季庄稼。秸秆在地里可以存放数月，自然风干。其他省份最好采用烘干装臵。因为一年两季庄稼，播种时间非常紧张，秸秆水分达不到要求，无法大量运储。 (6)秸秆原料自身的特性决定秸秆发电规模不易过大 与其它可再生能源不同，秸秆的系统经济性完全依赖于地点(如气候、土壤和农作物等)和转化技术。由于秸秆的能源密度较低，水分不易干燥，容易腐烂，分布不均匀，其运输和储藏成本高于化石燃料，因此秸秆发电规模不易过大，一般小于30 MW。