生物质能发电项目可行性研究报告

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1、沙洋10MW生物质能电厂可行性研究报告三河新能源研究院二零一零年六月目 录第一章 总 论11.1项目概况11.1.1项目名称：生物质发电与燃煤火力发电的有机结合11.1.2建设单位：大亚发电股份有限公司福建分公司11.1.3建设地点：福建三明市2660MW燃煤火电厂的附近11.2编制依据和原则11.2.1编制依据11.2.2编制原则11.3研究范围21.4研究结论2第二章 项目背景42.1项目建设的必要性及意义42.2能源草制沼气发电的作用52.3建设地概况52.3.1厂址概况62.3.2交通运输72.3.3水资源情况7第三章 资源状况与分析83.1土地资源情况83.2能源草83.2.1作为新

2、的生物质能源产业发展项目的可行性93.2.2已有的成功应用的案例93.2.3生态安全问题103.2.4可预见的经济和生态效益103.3能源草的价格103.4能源草的运输分析及沼渣沼液处理方案113.4.1运行分析113.4.2能源草价格的确定113.4.3原料的供应风险分析113.4.4处理电厂产生的沼渣沼液处理方案12第四章 建设规模及占地面积134.1建设规模134.2占地面积13第五章 项目资源量与产品量计算145.1物料总量和补充水量计算145.2沼气产量、发电量计算145.2.1产量计算145.2.2沼气发电量计算145.3沼肥产量估算14第六章 物料平衡分析166.1沼渣沼液产量估

3、算166.1.1沼渣产量估算166.1.2沼液产量估算166.2物料平衡计算17第七章 产物供需平衡分析和解决方案187.1沼气利用方案选择187.1.1沼气供需平衡分析187.1.2方案比较分析187.1.3方案选择197.2沼肥种养平衡和有效利用解决方案197.2.1沼肥优势分析197.2.2沼肥承载土地量分析207.3发电机余热有效利用方案21第八章 技术方案228.1工艺流程说明228.1.1物料收集系统228.1.2物料储存系统228.1.3预处理系统228.1.4沼气生产系统228.1.5沼气净化系统258.1.6沼气储存系统268.1.7沼气发电并网系统268.1.8热能利用系统

4、298.1.9电气控制系统348.1.10沼渣沼液储存系统348.1.11有机肥制造系统348.1.12附属配套系统358.2工艺流程及各单元配置358.2.1主要建构筑物（详见第九章）358.2.2反应器和储存罐（柜）配置368.2.3沼气生产主要设备配置368.2.4沼气发电并网主要设备配置378.2.5余热利用系统配置378.2.6其它配套设施37第九章 土建方案389.1总体布置389.1.1工程选址389.1.2总体布置要求389.2平面布置409.2.1平面布置原则409.2.2道路及绿化409.3核心单元设计（以10MW为设计单元）409.3.1原料处理区409.3.2沼渣沼液处

5、理区419.3.3制肥区419.3.4配套设施区42第十章 给水排水设计4310.1设计依据4310.2设计范围4310.3消防给水排水4310.4场区给排水43第十一章 消防与安全4511.1依据4511.2建筑防火4511.2.1总平面4511.2.2单体建筑设计4511.3消防和安全设计45第十二章 电气系统设计4612.1设计规范4612.2集散控制系统的特点4612.2.1控制功能4612.2.2监视操作4612.2.3信息和数据4612.2.4系统扩展4712.2.5安装维护4712.2.6系统可靠性4712.3本项目DCS系统的组成4712.3.1现场监控站（监视站和控制站）47

6、12.3.2操作员站4812.3.3工程师站4812.3.4通讯网络4812.3.5视频监控系统4812.4DCS系统的设计要求4912.5DCS控制系统方框图5012.6低压电力系统设计5012.6.1GCS低压抽出式开关柜的结构和特点5012.6.2MCC柜技术特点5112.6.3设备制造应遵守标准5112.6.4设备规范5112.6.5防雷接地5212.6.6电缆选择及敷设53第十三章 项目投资估算5413.1估算依据和范围5413.2总投资估算5413.2.1土建工程费5413.2.2设备购置与安装费5513.2.3其他费用5713.2.4基本预备费5813.2.5价差预备费5813.

7、2.6建设期利息5813.2.7流动资金5813.2.8投资总额58第十四章 劳动组织与定员59第十五章 经济效益分析6015.1财务评价依据6015.2成本估算依据6015.3损益估算依据6015.4主要经济指标如下（10MW装置）6115.5敏感性分析6215.6盈亏平衡分析6415.7经济评价结论66第十六章 结论与存在的问题6716.1结论6716.2 存在的问题和建议67附 件68附件一 财务分析报表68附件二 10MW装置平面布置81附件三 附件大亚三明41000MW发电项目开发合作协议83附件四 三明市人民政府关于同于大亚发电股份有限公司福建分公司在我市开展火电项目开发工作的函8

8、6附件五 DOS控制系统方框图89附件六 会议纪要918第一章 总 论1.1项目概况1.1.1项目名称：沙洋10MW生物质能电厂1.1.2建设单位：大亚发电股份有限公司1.1.3建设地点：沙洋青州镇1.2编制依据和原则1.2.1编制依据（1）中华人民共和国再生能源法；（2）农业部农业生物质能产业发展规划（2007-2015年）；（3）中华人民共和国循环经济促进法；（4）大亚发电股份有限公司福建分公司与三明市政府签订的“福建大亚三明41000MW发电项目开发合作协议”（见附件三）；（5）三明市人民政府明政函200737号“关于同意大亚发电股份有限公司福建分公司在我市开展火电项目开发工作的函”（见

9、附件四）；1.2.2编制原则（1）国家各项方针政策（2）可靠性原则尽量采用国内外成熟可靠的先进技术，遵循技术先进、工艺成熟、质量可靠的原则。（3）资源化原则能源草是一种有价值的资源，经厌氧消化后，可以产出再生能源（沼气、电能）和肥料，具有较好的经济价值。（4）减量化原则能源草经过厌氧消化后，不但能产生沼气，还可减少二氧化碳和有机废弃物的排放。（5）管理简便原则合理处理人工操作和自动控制的关系，对不便人工操作，且人工成本较高的工艺，采用自动化技术，提高系统运行管理水平。（6）综合效益原则兼顾环境效益、社会效益、经济效益，将治理污染与资源开发、燃煤发电与生物质发电有机结合起来，尽量提高本工程的综合

10、效益。1.3研究范围本报告主要着重研究生物质电厂的原料来源与供应，综合处理与利用当地有关餐饮垃圾、禽畜粪便、有机秸秆等为主要目的，通过厌氧发酵生成沼气燃烧发电，以能源草作为主要原料或补充原料混合使用，以提高生产效率，确保发电机组安全稳定运行，并进行投资估算与经济分析，作出项目是否可行的初步意见。1.4研究结论本项目的主要研究结论如下：（1）工程规模：沼气发电机总装机容量为10MW。（2）运行年限：15年，财务分析期限16年（其中包括建设期一年）；（3）效益分析：本项目属于新能源项目，其效益以社会效益及环境效益为主。工程建成后，每年生产沼气2600万m3，年发电6500万kWh，年产有机肥（含水

11、量小于10%）2.93万吨(全部以能源草为原料)或4.47万吨(主要以粪便、餐厨垃圾及秸杆为原料，辅以能源草)。其经济效益指标见下表。表1-1 主要效益指标（全部以能源草为原料，电价为0.629元/度）表1-2 主要效益指标（全部以能源草为原料，电价为0.729元/度）表1-3 主要效益指标(主要以粪便、餐厨垃圾及秸杆为原料，辅以能源草，电价为0.629元/度）表1-4 主要效益指标(主要以粪便、餐厨垃圾及秸杆为原料，辅以能源草，电价为0.729元/度）第二章 项目背景2.1项目建设的必要性及意义我国的电力以煤电占绝对大的比例，是我国最主要的工业污染源。200多年的工业化消耗了大量的一次能源，

12、而化石能源是不可再生的，在不远的将来将要枯竭，发展可再生能源是根本出路。巨菌草是目前已知光合作用率最高的植物，又称能源草，以其为原料生产沼气发电，对开发再生能源新途径，同时促进我国减少二氧化碳排放，保持水土，都具有十分重要的意义，发展前景广阔。本项目把工业与农业发展有机结合起来，发展电力的同时，可以增加农民的收入。大力推广种植能源草并利用其生产沼气和发电，符合循环经济产业发展模式。项目中，二氧化碳通过光合作用被能源草吸收，能源草通过厌氧沼气产生电能和热能，产生的沼液、沼渣又是生产有机肥料的原料，用于种植能源草和农作物。种植能源草可以保持水土、改善土壤。（如图2-1、2-2示意）图2-1 菌草循

13、环产业示范图巨菌草菌草食药用菌栽培畜牧业饲料沼气池沼气菌渣粪便太阳能CO2渣施肥燃烧切碎图2-2 菌草生物质能转化为沼气的循环示意图 同时，将当地工农业生产产生的废弃有机物如：养殖场粪便、农村秸杆、城市餐厨垃圾等综合处理，产生沼气发电，还付产有机肥料，从而既治理了环境，又产生了能源和肥料，达到了废弃物的无害化、减量化、资源化的最高治理目标。2.2养殖场粪便、秸杆、能源草等制沼气发电的作用本工程以养殖场粪便、秸杆、能源草为原料，利用生物工程技术，将其转化为沼气和有机肥料，实现变废为宝。沼气经过能量转换，一部分转变为电能输出，另一部分转变为热能利用；有机肥料供给本地的农业生产。将发电系统回收的余热

14、蒸汽或热水用于厌氧系统发酵罐的保温增温。这样，一方面为当地提供了一定的清洁可再生能源；另一方面，为当地农业生产提供源源不断的低价、高效、优质的有机肥料，在当地种植能源草，还可以促进了当地绿色农业的发展。2.3建设地概况三明市位于福建省中西部，其地理坐标为北纬25292707，东经162211839。土地面积约2.293万km2，辖梅列、三元二区，永安市，大田、尤溪、沙洋、将乐、泰宁、建宁、宁化、明溪、清流9县，人口268.1万人。三明市是福建省重要的工农业产区，三明市工业基础雄厚，是福建省重要的原材料工业基地，拥有冶金、化工、煤炭、机械等比较齐全的工业体系。“十一五”期间，三明市将突出工业城市战略，壮大工业经济总量，三明市矿产资源总量是福建省第二位。三明市历史悠久，山川秀丽，具有广阔的发展前景。三明市已初步形成以公路为