生物质成型燃料项目的敏感性分析

生物质成型燃料项目的敏感性分析刘俊红,张百良（河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室，郑州，450002）摘要：本文运用技术经济学的方法，选用内部收益率作为分析指标，对影响成型燃料项目经济效果的不确定性因素：生产成本、产量、产品价格和投资因素进行分析，确定敏感因素，并分析了敏感因素对经济效果的影响程度。结果表明：产品价格和生产成本是影响经济效果的敏感因素：产品的价格因素变动1%，内部收益率波动1.09%~-1.25%；成本因素变动1%，内部收益率波动0.78%~-0.89%。在结果分析的基础上提出对策与建议，以期减少风险，达到最优的经济效果,从而推动成型燃料的迅速发展，为解决农村迫切的能源问题、缓解我国的能源短缺做出应有的贡献。关键词：敏感性分析;成型燃料;不确定性因素;内部收益文献标识码：A我国是一个人口大国，同时又是一个能源消费大国，也是全球能源消耗增长最迅速的国家,但作为经济发展保障的能源越来越不能满足社会经济发展的需要。我国的能源资源按现有开采规模估计，煤炭只能开采80年、石油15年、天然气30年，仅相当于世界平均开采年限的1/2、1/3、1/2[1]。而且我国的能源利用率仅为33％，比国外先进水平低10个百分点。如若不采取先进的设备和技术，大力开发新能源，建设节约型社会，我国能源的枯竭的速度要比世界上其他国家来得更快。尤为严重的是：随着我国石油、天然气和煤炭大量的消耗和使用，使我国许多城市的空气质量状况变差，严重威胁着城市的发展和人们的健康。2000年中国城市SO2排放量为19.95106吨，2002年碳的排放量超过了9亿吨；酸雨面积占我国国土面积的30％－40％，居世界第二位，酸雨造成的损失1000亿元/年，已达当年国民生产总值的2％以上[2-3]。Fig.1Internationalcomparisonofenergyresource为了解决日益严重的环境问题和资源枯竭问题，必须调整和优化能源结构，开发新能源，尽可能多的用生物质能等可再生能源替代常规能源，保护环境实现可持续发展。《可再生能源法》指出：“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料。”在众多的生物质利用技术中，生物质成型燃料易于实现大规模的生产和使用，转换效率较高，是发展较快的技术之一。但是和众多的可再生能源项目的发展一样，成型燃料的发作者简介：刘俊红（1972-），女，讲师，博士生，从事农业生物环境与可再生能源方面的研究。E-mail:ljhwtl@126.com4 展同样存在极大的风险。敏感性分析就是分析项目的不确定性因素发生变化时对经济效果的影响程度，找出敏感性因素，分析原因并加以调节控制，减少不确定因素产生的风险，使项目达到更优的经济效果[4]。1成型燃料技术发展简介生物质成型燃料技术是将各种分散的，没有一定形状的秸秆经干燥、粉碎到一定粒度后，在一定的温度、湿度和压力条件下，挤压成规则的、较大密度的棒状、块状、球状或颗粒状的固体燃料。成型后的燃料燃烧性能得到极大改善，利用效率提高，同时便于储运，扩大了应用范围;又保持了生物质挥发性高、易燃烧、灰分少、燃烧时几乎不产生SO2[5]，不造成环境污染的优点，具有广阔的市场开发前景。生物质成型技术的研究始于20世纪30年代，当时美国开发了自动化程度相当高的家用生物质成型燃料炉具，生物质成型燃料产业逐步被建立起来。日本、美国、加拿大等国家开发了专用炉灶，在欧美，针对一般居民家用的生物质颗粒燃料及配套的高效清洁燃烧取暖炉已普及，仅北美就有50万户以上家庭使用此种专用炉取暖，极大了推动了生物质成型燃料的推广应用[6-7]在我国，成型燃料的研发工作始于80年代中期，1990年，中国林科院林产化学研究所与东海粮食机械厂，完成了“七五”攻关项目－木质棒成型机的开发研究工作，并建立了1000吨/年棒状成型燃料生产线，西北农林科技大学研制出JX7.5、JX11、SIJ80A三种成型机[8-9]。河南农业大学针对其他成型设备存在生产率低、工作部件易磨损等关键技术，研制了液压驱动双头活塞式HPB-III秸秆成型机，在河南省财政厅的支持下，投入示范生产。2敏感性分析2.1计算所需指标数值初始投资：设备与厂房建设共计20万元，建设期一年，固定资产使用寿命10年。设备生产率250-300kg/h,年工作300d,每天工作8小时，年产量720t。生产成本=190元/吨销售价格=270元/吨年销售收入=270720=19.44万元年经营成本=720190=13.68万元年净现金流量=19.44-13.68=5.76万元（成型燃料项目作为可再生能源项目之一，享受税收优惠政策，税率为0。）根据以上数据编制财务净现金流量表（表1）。目标收益率为12%。表1财务净现金流量单位：万元Tab.1Financialnetcurrencyflow年份12345678910净现金流量-205.765.765.765.765.765.765.765.765.762.2计算根据成型燃料项目的特点与实际情况，给出变化可能性较大，对项目经济效果影响较大的不确定性因素：生产成本、投资额度、产品价格、产品产量等。选用内部收益率进行敏感性分析。上述几个变量，按20%的幅度变动，用内插法计算相应的内部收益率，见表2表2不确定因素变动对内部收益率的影响Tab.2EffectofuncertainfactorsonInternalRatioofReturn项目实施方案产品价格产量变动-10%10%20%-20%-10%+10%+20%内部收益率（%）24.9612.4736.0346.6817.7721.4028.3531.654 因素变动1%对内部收益率的影响(1%)-1.251.111.09-0.36-0.350.340.33项目实施方案投资因素变动成本变动-20%-10%10%20%-20%-10%+10%+20%内部收益率（%）24.9633.3328.7221.7119.0240.6132.8916.397.25因素变动1%对内部收益率的影响(%)0.420.38-0.32-0.300.780.79-0.86-0.89注:产品价格下降20%时,内部收益率降为0,不予考虑根据表2绘出敏感性分析图(图2).图中各变量引起的内部收益率的变化，呈近似的直线关系。Fig.2EffectofuncertainfactorsonInteralRatioofReturn2.3结果分析由表2可以看出：产品的价格因素变动1%，内部收益率波动：1.09%~-1.25%；产量变动1%，内部收益率波动：0.33%~-0.36%；投资变动1%，内部收益率波动：0.42%~-0.30%；成本变动1%，内部收益率波动：0.7８%~-0.89%。在图2中,产品价格的变化线斜率最大，是最敏感因素，成本因素次之，产量的影响最小。3对策与建议3.1产品的价格是影响效益的最敏感因素。随着煤和天然气价格的不断攀升，成型燃料作为替代燃料，其价格必然会随之上浮。因此产品的价格必需遵循市场规律，不可盲动。3.2成型燃料的生产成本是影响经济效益的另一重要因素。秸杆价格和单位能耗是成本的重要组成部分。由于农村乡镇企业的发展，秸杆作为饲料、化工原料等的作用得以充分体现，由此而带来的原料价格上扬已不可避免。一方面：实行政府干预，优先保证成型燃料的生产。另一方面：加大研发投入，不断改进技术和设备，减少能耗，降低成本。3.3产量和投资的影响较小。这与成型燃料的应用范围是直接相关的，成型燃料应用针对的主要是农村地区的生活用能，根据农村的用能情况和HPB-III秸秆成型机的生产能力,一条生产线足可满足一个村子的用能需求，所以在成型燃料项目中投资与产量的变动对经济效益的影响处于次要地位。在成型燃料推广应用进程中要因地制宜,在实地考察的基础上,4 根据需求的规模确定投资与产量的大小,有效的减少盲目性带来的损失。参考文献[1]王革华.能源与可持续发展.北京：化学工业出版社,2005.1:102~105[2]CHENWenying,WUZongxin.CurrentStatus,　Challenges,andFutureSustainableDevelopmentStrategiesforChinaEnergy.TSINGHUASCIENCEANDTECHNOLOGY,　Volume9,Number4,August2004[3]王庆一.能源政策研究-中国与世界能源数据（2003年版）。中国能源研究会，2003（6）[4]张百良.农村能源技术经济及管理。北京：中国农业出版社，1995.5:117~120[5]樊峰鸣，张百良，李保谦等.大粒径生物质成型燃料物理特性研究.农业环境科学学报,2005，24（2）[6]LenssenandC.Flavin.Sustainableenergyfortomorrow’sworld；thecaseforoptimisticviewofthefuture.EnergyPolicy,1996,24(9):769~781[7]PerlackR.D.,H.G.Jones,andD.B.Waddle.Asurveyofrenewableenergytechnologiesforruralapplication.Energy,1990,15(12):1119~1127[8]邱凌.生物质致密成型研究进展.能源技术,1998（3）:57~61[9]赵东，郭康权等.玉米杆粉粒体压制成型模型的研究.西北农业大学学报,1998，26（5）:44~47SensitivityAnalysisofStrawDensificationBriquettingFuelLIUJun-hong,ZHANGBai-liang(KeyLaboratoryofRenewableEnergyofMinstryofAgriculture,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450003,China)Abstract:Thedevelopmentofrenewableenergy,tosomedegree,existsrisksineconomicbenefit,thereisnoexceptionwiththatofStrawDensificationBriquettingFuel.DependingonthemethodofTechnologyandEconomics,byadoptingInternalRatioofReturnastheanalyzingobject,thispaperanalyzestheuncertainfactors:price,cost,outputandtheamountofinvestment,whichresultinrisksintheproductionofStrawDensificationBriquettingFuel.ItcomestotheconclusionthatthepriceofStrawDensificationBriquettingFuelandtheproductioncostarethesensitivefactors.Whenthepriceandthecostchangeby1%respectively,thecorresponding　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　InternalRatioofReturnvaryfrom1.09%~-1.25%and0.78%~-0.89%.Accordingtotheanalysis,thispapernotonlydealswithcausesofrisksbutalsoofferscountermeasuresandsuggestions,withtheaimtoreducingeconomicdamageandreceivingoptimizedeconomicreturn,thusStrawDensificationBriquettingFueldevelopsdramaticallyandcontributestobothemergentenergyprobleminruralareasandthereliefoftheapproachingenergycrisisinChina.Keywords:SensitivityAnalysis;StrawDensificationBriquettingFuel;UncertainFactor;InternalRatioofReturn4