垃圾焚烧电站的全寿命周期成本研究.docx

垃圾焚烧电站的全寿命周期成本研究 叶学民1 ，王丰1 ，彭波2 ，李春曦1( 1. 华北电力大学 能源动力与机械工程学院，河北 保定 071003; 2. 中国电力投资集团公司，北京 100033)摘要: 针对垃圾电站评价机制尚不 完 善 的 现 状，引入全寿命周期成本 ( LCC) 理论对其进行成本分析，在考虑费用时间价值的基础上，建立了垃圾电站的 LCC 模型，并采用基于 LCC 的效能指标、借款偿还期 与动态投资回收期对项目进行评价。基于所建模型，针对某 2 × 300 T /d + 1 /12 MW 垃圾电站，计算了以 现值表示的各项费用，在设计运行工时下，其 LCC 为 54 435 万元，总收益为 65 927 万 元，项 目 利 润 为15 477 万元，效能指标为 1. 211，项目借款偿还期为 7 年，动态投资回收期为 13 年。此外，考虑到垃圾 产量和成分随季节改变和社会发展的变化，给出了运行工时变化对垃圾电站成本管理以及各项成本和指 标的影响。关键词: 垃圾发电; 全寿命周期成本; 现值;成本管理中图分类号: F273. 4文献标识码: ADOI:10. 3969 /j. issn. 1672-0792. 2014. 12. 001垃圾电站 初 投 资 大、运 行 成 本 高、服 役 时 间长，而现有的成本管理机制只关注电站的建设投 资［9，10］，忽略后期较高的运营成本。Ofori-Boateng 等［3］对 3 种 不 同 WTE 工程进行了成本-收 益 及 敏 感度分析，研 究 表 明，垃圾填埋气化的平均发电 成本最低，而垃圾焚烧发电成本相对于电站年运 行时长的变 化 最 为 敏 感。此 外，部分研究利用外 部成本的概念量化了不同形式的 WTE 工程对环境 的损害 程 度［11，12］。然 而，上述工作只关注了不 同 WTE 工程的发电定价标准，对工程的成本形成过 程却未进行 研 究。针 对 上 述 问 题，引 入 合 理 的 评 价机制对垃圾电站进行成本管理就显得至关重要。 全寿命周 期 成 本 ( Life Cycle Cost，简 称 LCC) 管 理从固定资产的长期经 济 效 益 出 发，在 满 足 可 靠 性的基础上，追求项目从决策建设、运 行 直 至 报 废的全过程中发生的总成本最低。因 此，将 LCC 理论引入垃圾电站进行成本管理分析，对 项 目 的 建设与运营方案选取有良好的指导作用。然而，目前尚未有将 LCC 理论应用于垃圾发 电项目成本管理的研究 报 道，或仅针对于环保企 业。本文采用 LCC 管理理论，建立适用于垃圾电0引言城市垃圾处理是当前全球最为紧迫与严峻的 问题之一。日益严重的环境负担、立 法 和 社 会 需 求已经导致了社会垃圾处理手段和能力的巨大压 ( waste-to-energy)力。WTE工程是一类将城市垃 圾中的能量转化为电能的可控热处理手段的统称，可缓解垃圾分解和化石 燃料燃烧对环境的破坏， 减少垃圾和温室气体的 排 放，强化社会材料和能 源的回收利用并提供大量工作岗位缓解社会就业 问题［1 ～ 5］。面临相 同 的 困 境，近年来我国同样致 力于加速城市垃圾处理 行 业 的 发 展，研 究 利 用 可再 生 清 洁 能 源，推 进 WTE 工程在中国的建设 应 用。WTE 工程主要包括垃圾填埋、热解气化、焚 烧 和与高质量化石燃料共同燃 烧 发 电 4 种 形式［6 ～ 8］。垃圾焚烧发电可缓解城市垃圾 的 污 染 公 害问题，同时作为一种新兴发电形式正越来越受 到重视。《“十二五” 国家战略性新兴产业发展规 划》 中也提到要积极推进垃圾焚烧发电技术的产 业化进程。收稿日期:基金项目:作者简介:2014 － 08 － 27。中央高校基本科研业务费专项基金 ( 13MS98) 。叶学民 ( 1973-) ，男，教授，主要从事新能源开发及利用、流体动力学理论及应用、流体机械和强化传热传质技术研究，E-mail:yexuemin@ 163． com。2电 力 科 学 与 工 程2014 年站的成本模型，计算项目的 LCC 效能指标，获得其借款偿还期与动态投 资 回 收 期，进 而 为 垃 圾 电 站的成本管理提供依据。2实例分析以规模为 2 × 300 T /d + 1 × 12 MW 的 垃 圾 焚烧电站为例，其项目预算期为 22 年，电站运行 20年; 日 处 理 垃 圾 量 为 600 t， 设 计 全 年 运 行5 500 h，约 229 天。 银 行贷款年利率按 7. 05% 计，借款偿还 期按运行期内最大还款能力计算; 银行贷款占总成本的 70% ，自筹 30% 。2. 1 垃圾电站 L