冉毅 李謙 彭德全 王超 湯曉玉 羅惜民

摘要 在分析生物質(zhì)成型燃料技術(shù)特點(diǎn)和項目社會關(guān)系的基礎(chǔ)上，選取湖北省1家生物質(zhì)成型燃料企業(yè)為研究對象，對其經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，該企業(yè)凈現(xiàn)值為正值，項目可行；內(nèi)部收益率14.0%，項目收益較高；動態(tài)投資回收期10.7年，項目風(fēng)險較大。對影響經(jīng)濟(jì)效益的不確定性因素分析：成型燃料售價對經(jīng)濟(jì)效益影響極其敏感，敏感系數(shù)為10.6，其次是原料收購價格，敏感系數(shù)為6.4，政府對項目建設(shè)補(bǔ)貼較敏感，稅收政策影響不敏感，敏感系數(shù)分別為1.8和0.55。根據(jù)新出臺的稅優(yōu)惠政策，內(nèi)部收益率可提高至21.7%，如政府對成型燃料售價補(bǔ)貼10%，加上稅收優(yōu)惠，內(nèi)部收益率將達(dá)到36.8%，動態(tài)投資回收期下降到4.3年，經(jīng)濟(jì)效益顯著，項目風(fēng)險低。

關(guān)鍵詞 生物質(zhì)成型燃料；技術(shù)特點(diǎn)；社會關(guān)系；經(jīng)濟(jì)效益；敏感性分析

中圖分類號 S-9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2015）27-322-04

Technical Features and Economic Benefit Analysis of Biomass Briquette Fuel

RAN Yi， LI Qian*， PENG De-quan et al （Biogas Research Institute of the Ministry of Agriculture， Chengdu， Sichuan 610041）

Abstract Based on the analysis of technical features of biomass briquette fuel and its social relations， a biomass briquette fuel enterprise in Hubei Province was selected as the objective and its economical benefit was analyzed. The results indicated that the net present value of the enterprise was positive， which proved the project feasibility and the project had a higher internal rate of return of 14.0%. However， the dynamic investment pay-back period would last for 10.7 years and therefore the project would have greater risk. The analysis of uncertain factors affecting economical benefit showed that the sales price of biomass briquette fuel was most sensitive to the economical benefit and its sensitivity coefficient was 10.6； the followed affecting factor was feedstock purchasing price and its sensitivity coefficient was 6.4； government subsidies for project construction is more sensitive than tax policy and their sensitivity coefficient were 1.8 and 0.55. According to the newly issued tax preferential policy， the internal rate of return could reach to 21.7%. If the government subsidy was 10% of the sales price of biomass briquette fuel， the internal rate of return could reach to 36.8% with the addition of tax preference and the dynamic investment pay-back period could decrease to 4.3 years. Thus the project would have better economical benefit and lower risk.

Key words Biomass briquette fuel； Technical features； Social relations； Economic benefits； Sensitivity analysis

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年可供能源化利用的作物秸稈、林木枝條等農(nóng)林生物質(zhì)資源約6.9億t，未利用量為 2.1億t[1]。 以農(nóng)作物秸稈為主的生物質(zhì)資源，如能加以充分利用，對緩解能源緊張、減少環(huán)境污染有重要意義[2]。 但生物質(zhì)能資源與傳統(tǒng)化石能源相比，具有分布范圍廣、體積大、熱值較低、密度小、含水率高、受氣候影響大、儲運(yùn)不方便等缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響生物質(zhì)能的大規(guī)模高效利用。目前對生物質(zhì)能利用的主要方式有沼氣化利用（CH4）、生物質(zhì)氣化（CO）、成型燃燒（直燃）、碳化等，生物質(zhì)成型燃料是生物質(zhì)能有效利用途徑。

生物質(zhì)成型燃料企業(yè)在我國北方較多，南、北方生物質(zhì)燃料成型技術(shù)有差異，經(jīng)濟(jì)效益差異較大。筆者在介紹生物質(zhì)成型燃料技術(shù)特點(diǎn)及社會關(guān)系的基礎(chǔ)上，選取湖北省沙洋縣的1家生物質(zhì)成型燃料企業(yè)為研究對象，對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和敏感性進(jìn)行分析，并提出相關(guān)政策建議，為促進(jìn)生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)和使用提供參考。

1 生物質(zhì)成型燃料技術(shù)特點(diǎn)及社會關(guān)系

1.1 生物質(zhì)成型燃料技術(shù)的概念 生物質(zhì)成型燃料技術(shù)是將分散、沒有固定形狀、含水率較高的秸稈、林木枝條、林木廢棄物等生物質(zhì)原料經(jīng)干燥、粉碎后，在一定的溫度、濕度和壓力作用下，擠壓成規(guī)則的、密度較大、含水率較低（12%左右）的棒狀、塊狀、球狀或顆粒狀的固體燃料[3]。生物質(zhì)成型燃料技術(shù)能克服生物質(zhì)能利用時體積大、密度小、含水率高和儲運(yùn)不方便的缺點(diǎn)，成型后的燃料性能得到極大改善， 可替代天然氣和煤炭等化石燃料[4]。

1.2 生物質(zhì)成型燃料燃燒特點(diǎn)

成型燃料配合節(jié)能高效的生物質(zhì)爐具燃燒，燃燒熱性能提高（炊事熱效率≥30%、綜合熱效率≥70%），煙氣污染物排放降低（煙塵≤50 mg/m3，SO2≤30 mg/m3，NOX≤150 mg/m3，CO≤0.2%，林格曼黑度=Ⅰ級）。生物質(zhì)成型燃料可用于農(nóng)村戶用生物質(zhì)爐，也可用于大型生物質(zhì)鍋爐，還可以碳化形成活性炭或燒烤炭，延伸產(chǎn)業(yè)鏈條，增加附加值[5]。生物質(zhì)成型燃料燃燒效率高，雖壓縮成型后的熱值并沒有明顯提高，但其燃燒特性大為改善，燃料的利用率大大增高；生物質(zhì)成型燃料是清潔能源，燃燒后CO2的凈排放量基本為0，NOX 排放量僅為燃煤的1/ 5，SO2的排放量僅為燃煤的1/ 10[6]。因此，生物質(zhì)成型燃料直接燃用是進(jìn)行生物質(zhì)能高效、清潔化利用的有效途徑。

1.3 生物質(zhì)成型燃料工藝流程

1.3.1 熱壓縮成型技術(shù)。

生物質(zhì)熱壓縮成型技術(shù)是把粉碎后的生物質(zhì)原料在220～280 ℃高溫下壓縮成1 t/m3左右的高密度成型燃料，“熱壓縮”的工藝流程為粉碎、干燥、加熱、壓縮和冷卻，該技術(shù)對成型前原料含水率有嚴(yán)格要求，應(yīng)控制在8%～12%范圍內(nèi)[7]。

1.3.2 冷壓縮成型技術(shù)。生物質(zhì)冷壓縮成型技術(shù)也稱濕壓成型工藝，該技術(shù)對原料含水率要求不高，其成型機(jī)理是在常溫下，通過特殊的擠壓方式，使粉碎的生物質(zhì)纖維結(jié)構(gòu)相互鑲嵌包裹而形成顆粒[3]。因顆粒成型機(jī)理不同，“冷壓縮”成型技術(shù)的工藝流程有粉碎、噴水、加粘接劑、壓縮和烘干，“冷壓縮”技術(shù)與“熱壓縮”技術(shù)相比，具有原料適用性廣，設(shè)備系統(tǒng)簡單、體積小、重量輕、價格低、可移動性強(qiáng)、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。

1.3.3 炭化成型技術(shù)。

生物質(zhì)炭化成型技術(shù)根據(jù)工藝流程分為2類：先成型后炭化和先炭化后成型，見圖1。先成型后炭化工藝：先將生物質(zhì)原料壓縮成具有一定密度和形狀的棒料，然后在炭化爐內(nèi)炭化成為生物質(zhì)炭。先炭化后成型工藝：先將生物質(zhì)原料炭化或部分炭化，然后加入一定量的粘接劑壓縮成型，該工藝在炭化過程中，高分子組分受熱裂解轉(zhuǎn)化成炭，并釋放出揮發(fā)分，其擠壓加工性能得到改善，能耗明顯下降，但炭化后的原料在擠壓成型后維持既定形狀的能力較差，故成型時一般都要加入一定量的粘接劑[8]。

1.4 生物質(zhì)成型燃料項目社會關(guān)系分析

生物質(zhì)成型燃料項目涉及的社會系統(tǒng)復(fù)雜，該項目可分為項目建設(shè)、原料收購、生產(chǎn)加工、政府優(yōu)惠補(bǔ)貼和供應(yīng)銷售階段（圖2），與項目有直接關(guān)系的單元有農(nóng)戶、林木加工企業(yè)、政府部門、用戶、施工承包方等，其中關(guān)系密切的有農(nóng)戶、用戶和政府部門。

各階段所涉及的社會關(guān)系不同程度的影響項目的經(jīng)濟(jì)效益，如建設(shè)成本、原料收購價格、銷售價格、稅收優(yōu)惠和用能補(bǔ)貼等。圖中需要說明的是合同能源管理（EPC），指節(jié)能服務(wù)公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能項目的節(jié)能目標(biāo)，節(jié)能服務(wù)公司為實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)向用能單位提供必要的服務(wù)，用能單位以節(jié)能效益支付節(jié)能服務(wù)公司的投入及其合理利潤的節(jié)能服務(wù)機(jī)制[9]。簡單來說就是花錢買節(jié)能服務(wù)，而不是花錢買燃料來自己燒。

2 生物質(zhì)成型燃料經(jīng)濟(jì)效益分析

該研究選取湖北省沙洋縣1家生物質(zhì)成型燃料企業(yè)為研究對象（以下簡稱沙洋廠），該企業(yè)年產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料1萬t，主要原料為樹皮、花生殼、棉桿和油菜秸稈，成型工藝為熱壓縮成型，成型設(shè)備采用環(huán)模塊狀模具。

2.1 技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)

選取動態(tài)評價指標(biāo)：凈現(xiàn)值、內(nèi)部收益率、動態(tài)投資回收期和敏感系數(shù)，動態(tài)評價指標(biāo)考慮了資金時間價值，比靜態(tài)評價指標(biāo)更科學(xué)、更全面[10]。

2.1.1 凈現(xiàn)值。按一定的折現(xiàn)率或基準(zhǔn)收益率將投資項目在整個壽命周期各個不同時點(diǎn)所發(fā)生的凈現(xiàn)金流量折算成期初現(xiàn)值，再求其代數(shù)和。其表達(dá)式為：

NPV=nt=1（CI-CO）t（1+i0）-t （1）

式中，NPV為凈現(xiàn)值（萬元） ；CI為現(xiàn)金流入量（萬元）；CO為現(xiàn)金流出量（萬元）；（CI-CO）t為第 t 年的凈現(xiàn)金流量（萬元）；

i0為基準(zhǔn)折現(xiàn)率（%）；n為一般為項目的壽命期（年）。

2.1.2 內(nèi)部收益率。內(nèi)部收益率又稱為內(nèi)部報酬率，是指項目在壽命周期內(nèi)所有現(xiàn)金流入的現(xiàn)值之和等于現(xiàn)金流出的現(xiàn)值之和時的收益率，即凈現(xiàn)值為 0 時的折現(xiàn)率。其表達(dá)式為：

nt=1（CI-CO）t（1+IRR）-t=0 （2）

式中，IRR為內(nèi)部收益率（%）； （CI-CO）t為第 t 年的凈現(xiàn)金流量（萬元）。

2.1.3 投資回收期。動態(tài)回收期在考慮資金時間價值的情況下以項目現(xiàn)金流量流入抵償全部投資所需要的時間，它是反映項目投資動態(tài)回收能力的指標(biāo)。其表達(dá)式為：

Tpt=1（CI-CO）t（1+i0）-t=0 （3）

式中，Tp為動態(tài)投資回收期（年）；CI為現(xiàn)金流入量（萬元）；CO為現(xiàn)金流出量（萬元）；（CI-CO）t為第 t 年的凈現(xiàn)金流量（萬元） ；i0為基準(zhǔn)折現(xiàn)率（%）。

2.1.4 敏感系數(shù)。項目的內(nèi)部收益率受很多因素的影響，這些變量只要發(fā)生變化，投資項目的內(nèi)部收益率就會隨之改變。敏感系數(shù)就是指在其他條件不變情況下，某些關(guān)鍵量發(fā)生變化給投資項目帶來變動的程度。其表達(dá)式為：

SAF=△A/A÷△F/F （4）

式中，△A/A為評價指標(biāo)的變動比率；△F/F為不確定因素的變化率；︱SAF︱越大，表明評價指標(biāo)A對于不確定性因素F越敏感；反之，則不敏感。

2.2 生物質(zhì)成型燃料成本分析

沙洋廠的建設(shè)成本包括固定資產(chǎn)投資和年運(yùn)行成本兩大部分，該廠設(shè)計運(yùn)行周期15年，建設(shè)周期半年，目前已建成投產(chǎn)。固定資產(chǎn)投資包括設(shè)備費(fèi)用、土地費(fèi)和土建費(fèi)等（表1），殘值率按照5%計算，折舊費(fèi)按照14.5年平均計算統(tǒng)計到年運(yùn)行成本中。年運(yùn)行成本包括原材料收購成本、電費(fèi)和人工費(fèi)等，各項費(fèi)用統(tǒng)計見表2。

沙洋廠配置45 kW秸稈粉碎機(jī)1臺，55 kW成型設(shè)備4臺，成型設(shè)備模具維護(hù)周期為1 000 t。

成型設(shè)備的成型率為1.35∶1，原料收購平均價格285.00元/t，年產(chǎn)1萬t成型燃料，原料費(fèi)用為385.00萬元/年，為運(yùn)行費(fèi)用最高項，占運(yùn)行成本68.19%，其次是水電費(fèi)55萬元/年，占運(yùn)行成本9.74%。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益分析

扣除運(yùn)輸成本，生物質(zhì)成型燃料平均出廠價格為650元/t，年產(chǎn)成型燃料1萬t，第1年前6個月為建設(shè)期，生產(chǎn)能力為設(shè)計產(chǎn)能50%，運(yùn)行14.5年銷售總收入為9 425萬元，稅金總額為471.25萬元。企業(yè)的資金成本按照10%計算，企業(yè)現(xiàn)金凈流量見表3。

2.3.1 凈現(xiàn)值。利用凈現(xiàn)值公式（1）計算出沙洋廠的凈現(xiàn)金為130.6萬元。沙洋廠凈現(xiàn)值130.6萬元為正數(shù)，說明沙洋廠的投資回報率超過了10%。假設(shè)該項目原始投資是按照資本成本借入的，項目利潤償還貸款后仍有130.6萬元的剩余。從項目凈現(xiàn)值上看，項目可行。

2.3.2 內(nèi)部收益率。利用內(nèi)部收益率公式（2），采用“逐步測試法”計算沙洋廠的內(nèi)部收益率。由于上訴該項目的凈現(xiàn)值為正數(shù)，說明該項目的投資報酬率大于10%。因此提高折算率到15%進(jìn)行測試，其凈現(xiàn)值為-24.96萬元。再次降低折現(xiàn)率為14%進(jìn)行測試，其凈現(xiàn)值為1.27萬元，已接近于0，因此可以認(rèn)定沙洋廠的內(nèi)部收益率為14%。該項目的內(nèi)部收益較高，項目具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3.3 投資回收期。

利用動態(tài)投資回收期公式（3），計算得出沙洋廠的動態(tài)回收期為10.7年，可以看出該項目投資回收期較長，風(fēng)險較大。

2.4 經(jīng)濟(jì)效益影響因素分析

敏感性分析是投資項目經(jīng)濟(jì)評價中常用的一種研究不確定性的方法。在確定性分析基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析不確定性因素對項目經(jīng)濟(jì)指標(biāo)最終的影響及影響程度。該研究選取原料收購價格、成型燃料售價、政府補(bǔ)貼、稅收政策4個易變因素進(jìn)行一定幅度的變化，利用公式（4）計算敏感系數(shù)，測算其對項目內(nèi)部收益率的影響程度。

2.4.1 原料收購價格影響。

假定原料收購價格上漲10%，原料收購平均價格變?yōu)?13.5元/t，原料年收購成本變?yōu)?23.5萬元，其他條件保持不變，沙洋廠的內(nèi)部收益率變?yōu)?.25%，下降幅度為70%，敏感系數(shù)︱SAF︱為7。假定原料收購價格下跌10%，原料收購平均價格變?yōu)?56.5元/t，原料年收購成本變?yōu)?46.5萬元，其他條件保持不變，沙洋廠的內(nèi)部收益率變?yōu)?3%，上升幅度為64%，敏感系數(shù)︱SAF︱為6.4。

2.4.2 成型燃料銷售價格影響。

假定成型燃料銷售價格上漲10%，成型燃料銷售價格變?yōu)?15元/t，年銷售收入變?yōu)?15萬元，其他條件保持不變，內(nèi)部收益率變?yōu)?9.1%，上升幅度為108%，敏感系數(shù)︱SAF︱為10.8。假定成型燃料銷售價格下跌10%，成型燃料銷售價格變?yōu)?85元/t，年銷售收入變?yōu)?85萬元，其他條件保持不變，沙洋廠的內(nèi)部收益率變?yōu)?0.85%，下降幅度106%，敏感系數(shù)︱SAF︱為10.6。

2.4.3 政府補(bǔ)貼影響。

由于項目中未涉及政府補(bǔ)貼，假設(shè)政府給予10%的建設(shè)成本補(bǔ)貼，及項目固定資產(chǎn)投資下降10%，變?yōu)?44.5萬元，其他條件不變，沙洋廠的內(nèi)部收益率變?yōu)?6.5%，上升幅度為17.5%，敏感系數(shù)︱SAF︱為1.8。

2.4.4 稅收政策影響。

上述分析按5%計算稅費(fèi)，根據(jù)財稅〔2015〕78號文件規(guī)定，2015年7月1日起生物質(zhì)成型燃料企業(yè)可申請全額退稅，其他條件不變，沙洋廠內(nèi)部收益率變?yōu)?1.7% ，上升幅度為55% ，敏感系數(shù)︱SAF︱為0.55。

2.4.5 敏感性分析。

上述敏感性分析結(jié)果表明：原料收購價格、成型燃料售價、政府補(bǔ)貼這3個因素對沙洋廠的經(jīng)濟(jì)效益影響敏感，3個因素稍有變動都會引起內(nèi)部收益成倍下降或上升。其中成型燃料銷售價格影響程度最大，其價格上升或下降時，將導(dǎo)致該項目的內(nèi)部收益率10倍上升或下降。原料價格影響次之，其價格上升或下降時，將導(dǎo)致該項目的內(nèi)部收益率6倍的下降或上升。政府對建設(shè)投資補(bǔ)貼（固定資產(chǎn)投資補(bǔ)貼）影響相對較小，其上升時，只能導(dǎo)致該項目的內(nèi)部收益率1.7倍上升。稅收政策對沙洋廠的經(jīng)濟(jì)效益影響不敏感，項目的內(nèi)部收益變化僅為稅收變化的55%。

如政府補(bǔ)貼由建設(shè)投資轉(zhuǎn)變到銷售價格，每噸成型燃料售價補(bǔ)貼10%（65元），加上新的稅收政策影響，內(nèi)部收益率可提高至 36.8%，動態(tài)投資回收期可減少到4.3年。

3 結(jié)論與建議

（1）在不考慮政府補(bǔ)貼和稅收優(yōu)惠的條件下，沙洋廠的凈現(xiàn)值130.6萬元為正值，項目可行。內(nèi)部收益率為14.0%，作為涉農(nóng)企業(yè)，該項目的內(nèi)部收益較高，項目具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。項目動態(tài)回收期為10.7年，該項目投資回收期較長，項目資金存在較大風(fēng)險，需要政府給予扶持。

（2）原料收購價格和成型燃料售價對項目經(jīng)濟(jì)效益影響極其敏感，敏感系數(shù)分別為10.6和6.4，政府對建設(shè)投資補(bǔ)貼較敏感，敏感系數(shù)為1.8，稅收政策影響不敏感，敏感系數(shù)為0.55。建議政府轉(zhuǎn)變補(bǔ)貼方式，由前端補(bǔ)貼變?yōu)榻K端補(bǔ)貼，如每噸成型燃料銷售價格補(bǔ)貼10%（65元）；內(nèi)部收益率可提高至29.1%，加上稅收優(yōu)惠政策的影響，內(nèi)部收益率可提高至36.82%；動態(tài)投資回收期可減少到4.3年，或在合同能源管理中進(jìn)行用能補(bǔ)貼。這樣能提高內(nèi)部收益，降低項目風(fēng)險，促進(jìn)生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)和使用，保障項目持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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