中國生物質(zhì)發(fā)電潛力評估與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究.pdf

1、我國以農(nóng)作物秸稈為代表的生物質(zhì)資源儲量豐富，以其作為原料進(jìn)行發(fā)電具有電能質(zhì)量好、可靠性高、技術(shù)比較成熟的特點(diǎn)，在維護(hù)能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、緩解環(huán)境污染和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。開展我國生物質(zhì)發(fā)電潛力評估與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究，對于指導(dǎo)我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展，促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文基于可持續(xù)發(fā)展等相關(guān)理論及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析，系統(tǒng)剖析了國內(nèi)外生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和存在問題，評估

2、了我國農(nóng)林生物質(zhì)資源的發(fā)電潛力，提出了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)域布局和生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)選址的優(yōu)化方案，預(yù)測評估了生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模和企業(yè)的最佳裝機(jī)規(guī)模，分析評價了產(chǎn)業(yè)投資成本和綜合效益，提出了我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議。主要研究內(nèi)容與研究結(jié)論如下：
　?。?）基于博弈理論和外部性理論，對生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行了系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析。基于博弈理論建立了農(nóng)戶、電廠和政府的三方重復(fù)博弈模型，進(jìn)行三方利益最大化的博弈分析。同時，基于生物質(zhì)發(fā)電的特

3、性，對市場均衡條件下的生物質(zhì)發(fā)電和燃煤發(fā)電進(jìn)行對比分析，從補(bǔ)貼政策和征稅政策兩方面為生物質(zhì)發(fā)電的推廣提供政策選擇。
　?。?）運(yùn)用改進(jìn)草谷比法，評估了中國農(nóng)林生物質(zhì)資源的發(fā)電潛力。選取9種主要農(nóng)作物和林業(yè)“三剩物”資源為研究對象，估算其2011-2013年的年均發(fā)電潛力，并提出了中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的區(qū)域布局優(yōu)化方案，研究結(jié)果表明：中國農(nóng)林生物質(zhì)資源的最大發(fā)電潛力為77590.66MW，其中農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源發(fā)電潛力為70465.3

4、5兆瓦，林業(yè)“三剩物”資源發(fā)電潛力為7125.31兆瓦；產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一類區(qū)域包括黑龍江、河南和山東3個省份，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的二類區(qū)域包括吉林、新疆、河北、安徽、四川、湖南、廣西、江蘇、湖北和內(nèi)蒙古10個省區(qū)。
　?。?）基于迭代重心法，確定了生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的最優(yōu)建設(shè)地點(diǎn)。綜合考慮影響電廠運(yùn)營成本的關(guān)鍵因素，以山東省桓臺縣為例，使用Matlab7.4軟件工具箱中的圖像處理函數(shù)Regionprops，確定田莊鎮(zhèn)為該縣生物質(zhì)電廠的最優(yōu)建設(shè)地點(diǎn)，

5、具體坐標(biāo)為（508.55，362.20）。
　　（4）采用灰色系統(tǒng)理論模型，預(yù)測了中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模。結(jié)果顯示：到2015年，中國生物質(zhì)發(fā)電累計裝機(jī)容量將達(dá)到11065MW，累計投資額達(dá)到992.70億元，2011-2015年裝機(jī)容量年均增長11.67％；到2020年，中國生物質(zhì)發(fā)電累計裝機(jī)容量將達(dá)到17449MW，累計投資額達(dá)到1529.18億元，2016-2020年裝機(jī)容量年均增長8.62%。
　?。?）依據(jù)不

6、同燃料收集半徑內(nèi)可獲得的資源數(shù)量，確定了生物質(zhì)電廠的最佳裝機(jī)規(guī)模。綜合考慮生物質(zhì)發(fā)電燃料運(yùn)輸成本和可收集秸稈資源數(shù)量，確定電廠最佳燃料收集半徑應(yīng)控制在50 km范圍內(nèi)，在稻谷、小麥和玉米等大宗作物的主產(chǎn)區(qū)，可以建設(shè)1×30MW的生物質(zhì)電廠，在棉花和甘蔗的主產(chǎn)區(qū)，可以考慮建設(shè)2×30MW或2×25MW的生物質(zhì)電廠。
　?。?）基于學(xué)習(xí)曲線和層次模糊綜合評價模型，進(jìn)行了產(chǎn)業(yè)投資成本的變化趨勢預(yù)測和綜合效益評價。結(jié)果表明：我國生物質(zhì)發(fā)電

7、產(chǎn)業(yè)單位千瓦投資的學(xué)習(xí)率為10.96%，單位千瓦設(shè)備價格的學(xué)習(xí)率為11.89%，產(chǎn)業(yè)投資成本逐漸降低，競爭力逐漸增強(qiáng)；產(chǎn)業(yè)綜合效益評價對較強(qiáng)的隸屬度為0.4861，表明我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的綜合效益較強(qiáng)，擁有較好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。
　?。?）結(jié)合前面章節(jié)的理論和實(shí)證分析，系統(tǒng)提出了中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策建議。具體包括：建立完善的燃料供應(yīng)體系；完善產(chǎn)業(yè)發(fā)展布局和規(guī)模，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上下游協(xié)同發(fā)展；加強(qiáng)國際合作，注重技術(shù)研發(fā)，降低產(chǎn)業(yè)投資