沼气发电项目经济分析

沼气发电项目经济分析

作者：坚冰 2008年4月

1． 沼气资源及其与利用

1.1 沼气资源

沼气产生于有机废水的厌氧消化过程，因此所有可以产生有机废水并采用厌氧工艺处理的企业都可以建设沼气工程。例如：规模畜禽养殖场粪污厌氧处理、酿酒制糖业等工业有机废水厌氧处理、城市污水厂的污泥厌氧处理和城市垃圾填埋。 其中，以农产品为原料的大型工业企业例如酒精厂、淀粉厂、糖厂、柠檬酸厂、造纸厂等建设沼气工程的潜力最大。一个年产 5 万吨酒精的生产厂其处理酒精废液的沼气工程，可日产沼气 4~5 万立方米 ；一座中、小城市的污水处理厂或垃圾填埋场，日产沼气（或垃圾填埋气）近万立方米。

中国有丰富的沼气资源，据估计，全国沼气的产量约为200亿立方米每年，相当于150亿立方米的天然气（国家西气东输工程的第一期工程仅为120亿立方米）。如果全部用来发电，可以发电513亿kWh，需要安装1026万kW的发电设备。巨大的市场容量给我们提供了一个广阔的发展空间。

1.2 沼气利用现状

早期建设的污水处理厂虽然采用了厌氧工艺，也能产生沼气，但在当时缺乏沼气利用的设备，大都没有建设沼气收集设备，所产生的沼气全部放散到大气中。某些污水处理厂收集了沼气，但却把沼气用作燃料替代原煤利用锅炉直接燃烧，其经济价值很低（ 1 m 3

沼气的热值与 1kg 煤的热值相当）。另外，这些企业多数远离城镇，所产生的沼气由于输气管网的建设费用太高无法作为城镇居民的生活燃料集中供气。

最近几年，国内某些内燃机制造厂研制成功了沼气发动机，并使之与发电机配套，可以利用沼气发电。同时通过加装余热回收锅炉，发动机产生的余热还可以用作冬季采暖和夏季制冷，热效率大大提高，经济效益也大幅度提高。

另外，所有可以产生沼气的工厂都是用电大户，近几年由于国内电力日趋紧张，特别是经济发达地区的企业，经常受到国家电网用电量的限制（每星期停电 1~2 天）或计划外用电需高价购买。因此，许多企业已开始意识到沼气发电既提高了沼气自身的经济价值，又为企业缓解了电力紧缺的矛盾。

2． 盈利模式

2.1 投资划分

污水处理厂以及沼气产生的过程全部由工厂负责投资、建设、运行和维护，该部分投资全部是为了污水处理的需要，不论沼气是否用来发电，该部分投资都是必须的。自沼气净化处理开始，到沼气在电厂内的输送、发电机组、电力输送线(该输送线得长度对投资的影响很大)等的投资、运营和维护等由电厂负责。标准配置的沼气电站（包含沼气处理与发电系统，不包含土地），单位千瓦的投资约为3500元/kW，当输送低压电缆较长时，单位千瓦投资将超过4000元。。

沼气电站所需的土地和厂房很小，由于土地与厂房不可移动，从风险控制的角度需要由工厂负责。

2.2 双赢价格机制

工厂将沼气免费提供给电站使用。沼气电站作为工厂的自备电厂，其发出的电将以相对网电而言较低的价格出售给工厂。理想状态下，标准配置的电站，电价可以按0.28元/kWh（含税）考虑。对于工厂而言，以山东地区的非普工业为例，其购电价格为0.66－0.75元/kWh，工厂没有对电站投资，却节省了0.38-0.47元/kWh的电费支出；对于电站而言，扣除运行成本后，还有可观的盈利。

某些项目的气处理与高压配电部分可以由工厂负责，此时单位千瓦投资可降到3000元/kW以下，此时电价则可以降低到0.25元/kWh。这种模式的盈利能力优于前者。本募股说明书中的财务分析部分采用标准配置的3500元/kWh单位投资和0.28元/kWh电价，以使分析结果更保守。

3． 经济效益分析

3.1 单个典型电站经济效益分析

一个典型的沼气电站的规模为2MW，安装4台500kW的发电机组。总投资为700万元并全部形成固定资产。资金来源：公司自有资金350万元，利用银行贷款350万元。

机组在气源稳定的情况下可以长时间稳定运行，平均出力为额定功率的80％。考虑到日常检修、中修、大修等，每年的运行时间按300天即7200小时计算。厂自用电按3％考虑。每年可以发电1152万kWh,售电1117万kWh。

3.1.1 收入分析

年售电1117.44万kWh，含税电价为0.28元/kWh,不含税电价为0.2393元/,则

年收入＝0.2393×117.44

＝267.42万元

3.1.2 成本分析

1) 原材料

原材料费＝0元

2) 机油

机油消耗量＝1.2g/kWh×1152万kWh=13824kg

机油费＝11元/kg×13824kg=15.21万元

3) 配件及维修费用:

每台机组每年的配件与维修费用约3万元。

配件维修费用＝3×4＝12万元

4) 人工费用:12万元(按4台机组6名职工计算,人均收入2万元)

5) 设备折旧:（按10年计算，留残值5％）

折旧费＝3500元/kW×2000kW×(1-5%)/10=67.9万元

6) 大修费用（预提）：3万元/台

大修费＝3万元/台×4台＝12万元

7) 电站管理费：10万元

8) 其他不可预见费：5万元

9) 银行利息

银行利息＝利率×金额×（1＋上浮比例）

＝6.12％×350万元×（1＋10％）

＝23.56万元

总成本＝157.67万元

单位发电、售电成本按照含折旧和利息、含折旧不含利息统计，其结果如下：

含折旧和利息 含折旧不含利息

总成本（万元） 157.67 134.11

单位发电成本（元/kWh） 0.1369 0．1164

3.1.3 增值税及增值税返还

沼气发电属于资源综合利用项目，增值税的一半可以在缴纳后返还。本项目的进项税很少，其缴纳的增值税大致等于全部销项税。因此：

增值税返还＝50％×267.42×0.17

＝22.73万元

3.1.4 利润与利润分配

营业利润、法定公积金、以及可分配利润根据是否使用银行贷款分别计算汇总如下：

使用银行贷款 不使用银行贷款

发电利润 109.75 133.32

增值税返还 22.73 22.73

营业利润 132.48 156.05

所得税（万元，税率33％） 33.12 39.01

税后利润（万元） 99.36 117.03

法定公积金（万元，10％） 9.94 11.70

可分配利润（万元） 89.42 105.33

自有资金投资利润率％ 25.55% 15.05%

3.1.5 影响收益的因素

以上计算的结果表明一个沼气电站的投资回报比较一般。初始投资、电价、增值税及其返还、银行贷款比例等是影响投资回报的主要因素。以上计算所采用的各项参数基本上是以一个标准化运作、管理经营规范的企业的要求为标准。实际工作中有很多可变通的做法。例如：如果采用能源合同管理的模式就可以省去增值税；某些地区在实际工作中可能给与电站一定的补贴；因为企业性质、其所处区域等不同在某些地区可以享受增值税、所得税等的减免等。电价是一个对回报影响比较大的因素，应积极争取。

3.1.6 CDM对经济效益的影响

根据京都议定书以及其框架下的清洁发展机制（CDM），发达国家可以向发展中国家转移资金或者技术，用以建设可以产生温室气体减排效果的项目。沼气的主要成分甲烷是一种有显著温室效应的温室气体，其温室气体效应是二氧化碳的21倍。沼气发电可以从两方面起到温室减排的效果，一是甲烷摧毁，二是所生产的电能可以替代化石燃料的使用。沼气发电项目成功申请CDM的案例很多，主要集中在垃圾添埋领域，污水处理领域也有很多项目目前正处于申请过程中。

一个2MW的沼气电站在全年运行7200小时最多可以产生5.2万吨左右核证减排量（如果考虑甲烷的温室气体效应），最少可以产生1万吨左右核证减排量（不考虑甲烷的温室气体效应，只考虑发电部分的网电替代）。按照每吨8欧元的价格计算，一个电站可以产生最少80万元、最多416万元的额外收益。

CDM项目开发过程长、程序复杂，在某些行业申请成功的难度很大。垃圾填埋厂沼气发电CDM项目由于受到国家最新颁布的《生活垃圾填埋场污染控制标准》的影响，今后申请成功的难度更大。其他影响的因素很多，在此不多做论述，建议多与CDM开发商、买家、DOE等联系。投资者在考虑投资时，建议暂时不要将CDM的收入计算在内。

4． 风险分析

1) 原料供应不足

生产所需沼气全部来自合作伙伴的污水处理厂，合作伙伴的生产不稳定时，沼气的产量也会受到影响。

化解方式：在电站设计时，充分考虑用户的生产情况，根据沼气产量计算装机容量时，应确保机组正常运行后沼气还有富裕。

2) 支付风险

合作伙伴不能按时付款。

化解方式：与合作伙伴保持良好的合作关系。电是工厂生产所必须的，合作伙伴如果不购买电站的电，就必须购买网电，网电价格更高且不能拖欠。这种合作模式可确保用户

按时付款。

3) 来自合作伙伴的不可抗力

用户可能因各种原因停产甚至破产，在这种极端情况下，电站资产的90％以上可以拆卸移出。移出的设备可以在新的项目中使用。尽管仍有损失，但损失不大。