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生物质能与沼气联合发电系统经济性评估1

生物质能与沼气联合发电系统经济性评估

摘要

生物质能与沼气联合发电系统作为可再生能源领域的重要技术路径，在能源结构

转型和碳减排目标实现中发挥着关键作用。本报告通过系统化研究方法，对生物质能与

沼气联合发电系统的经济性进行全面评估。研究采用全生命周期成本分析、净现值法和

内部收益率等经济学工具，结合实际案例数据，构建了完整的经济性评估体系。结果显

示，在当前政策环境下，该系统具有显著的经济可行性和环境效益，但初始投资较高、

原料供应稳定性等问题仍需重点关注。报告提出了优化建议和风险应对策略，为相关项

目决策提供科学依据。研究表明，随着技术进步和政策支持力度加大，生物质能与沼气

联合发电系统的经济性将进一步提升，具有广阔的发展前景。

引言

1.1研究背景与意义

随着全球能源危机和环境问题日益严峻，可再生能源开发利用已成为各国能源战

略的重要组成部分。生物质能作为重要的可再生能源形式，具有资源丰富、分布广泛、

可储存运输等优势，在能源结构中占据重要地位。沼气作为生物质能的一种转化形式，

通过厌氧消化技术将有机废弃物转化为清洁能源，实现了废弃物资源化利用。生物质能

与沼气联合发电系统通过技术集成，能够提高能源利用效率，降低系统运行成本，具有

显著的经济和环境效益。

我国《可再生能源发展”十四五”规划》明确提出，要大力发展生物质能，推进生物

质发电多元化发展。据国家能源局统计，截至2022年底，我国生物质发电装机容量已

达到4000万千瓦，其中农林生物质发电约1700万千瓦，垃圾焚烧发电约1500万千瓦，

沼气发电约800万千瓦。然而，生物质能与沼气联合发电系统在我国仍处于发展阶段，

经济性评估研究相对不足，制约了该技术的推广应用。

开展生物质能与沼气联合发电系统经济性评估研究，不仅有助于完善可再生能源经

济性评价体系，还能为项目投资决策提供科学依据，促进生物质能产业健康发展。本研

究通过系统化分析，构建了完整的经济性评估框架，对推动我国能源结构转型和实现”

双碳”目标具有重要意义。

1.2国内外研究现状

国外对生物质能发电经济性的研究起步较早，形成了较为成熟的理论体系。欧盟委

员会联合研究中心(JRC)发布的《生物质能成本分析报告》指出，生物质发电成本主

要受原料价格、技术效率和规模效应影响。美国国家可再生能源实验室(NREL)的研究

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表明，生物质与沼气联合发电系统可降低15%20%的运营成本。德国作为生物质能利

用领先国家，其《可再生能源法》(EEG)为生物质发电提供了稳定的政策支持，使得生

物质发电项目具有较好的经济性。

国内学者在生物质能经济性评估方面也开展了大量研究。清华大学能源环境经济

研究所的研究显示，我国生物质发电成本在0.50.8元/千瓦时之间，高于传统火电但低

于光伏发电。中国科学院广州能源研究所通过案例研究发现，沼气发电项目的投资回收

期一般为58年。然而，现有研究多集中于单一生物质发电技术，对生物质能与沼气联

合系统的经济性评估研究相对较少，缺乏系统化的分析框架。

1.3研究内容与方法

本报告围绕生物质能与沼气联合发电系统经济性评估展开研究，主要内容包括：系

统分析生物质能与沼气联合发电的技术特点；构建经济性评估指标体系；开展全生命周

期成本效益分析；评估不同情景下的经济可行性；提出优化建议和风险应对策略。

研究采用定量分析与定性分析相结合的方法，运用全生命周期成本分析(LCCA)、

净现值法(NPV)、内部收益率(IRR)等经济学工具，结合实际案例数据进行实证分析。

同时，采用敏感性分析法考察关键因素对经济性的影响程度。通过多维度、多层次的系

统评估，为生物质能与沼气联合发电项目的投资决策提供科学依据。

现状分析

2.1生物质能资源分布与利用现状

我国生物质能资源丰富，主要包括农林剩余物、畜禽粪便、生活垃圾和工业有机废

水等。据农业农村部统计，我国每年可产生农作物秸秆约9亿吨，林业剩余物约1.5亿

吨，畜禽粪便约40亿吨。这些资源分布广泛，但区域差异明显，华北平原、长江中下

游地区和东北平原是秸秆资源最丰富的区域。

当前我国生物质