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生物质气化/直燃供热系统的经济性及环境效益评价

丁亿极  
【摘要】:随着经济的发展与社会的进步,农村供热方式正在向清洁化、可再生化发展,生物质作为新型可再生能源越来越受到人们关注。如今生物质供热技术大致可分为生物质气化技术和生物质直燃技术,两种技术供热的经济性、环境效益优劣尚无定论。故本文针对两种技术设计两套方案进行经济性和环境效益的评价。论文以天津市农村建筑为供热对象,选取天津市一个约300户的自然村,每户供热面积约为90 m~2,估算建筑采暖设计热负荷为1728 k W,全年耗热量为12076.65 GJ。根据全年耗热量和设计热负荷对热源、热媒管道和散热器进行设备选型和初投资估算,计算得生物质气化/直燃供热两种方案的初投资分别为202.08万元和124.08万元,供热收入均为124.61万元;设计方案运行过程,计算两种方案的运行费用分别为70.2万元和51.1万元。研究表明:该规模条件下生物质气化供热方案的总成本比生物质直燃供热方案的总成本高329.84万元。使用现值法(年利率为5%)对各项经济结构进行计算分析。研究表明:该规模及假定条件下,生物质气化/直燃供热两种方案的全生命周期总利润分别为516.28万元和846.12万元;投资回收期分别为3.18年和1.50年;投资收益率分别为28%和62%;内部收益率分别为29.9%和66.55%。生物质直燃供热方案的经济性优于生物质气化供热方案。考虑环境成本,编制两种方案的CO_2排放清单,将CO_2排放量进行金额化处理,将其作为环境成本进行经济性计算。研究表明:生物质气化/直燃供热两种方案的全生命周期综合总利润分别为395.19万元和531.8万元;投资回收期为5.46年和2.67年;投资收益率分别为16%和34%;内部收益率分别为13.25%和36.63%。虽然生物质气化供热方案的环境成本较低,但是生物质气化供热方案在经济效益上仍然处于劣势。采用技术经济法,对两种技术供热方案中的各项数据进行分析,考察生物质气化/直燃供热两种方案各项数据对两种方案总差距的影响。研究表明:在本文研究条件下,两种方案的环境成本和初投资是影响两种方案经济性差异的主要因素;电费成本和设备折旧费虽然数额相对不高,也是引起了两个方案总成本的差距过大的主要原因之一;物料采集费虽然数额巨大,但是对两个方案总成本差距的影响较小。


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