沼气发电的现状、前景及经济分析的基本要素沼气发电是随着大型沼气池建设和沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，具有创效、节能、安全和环保等特点，是一种分布广泛且价廉的分布式能源。

近年来，我国对环境保护高度重视，鼓励利用新技术、新能源，以减轻温室效应和促进生态良性循环。

但是沼气发电的一次性投资相对较大，早期的资源、设备和材料投入等问题使人们不得不去关注沼气发电的经济效益，本期阐述了沼气发电行业的现状、前景以及项目经济分析的基本方法，并以一个具体的生活垃圾沼气发电项目为例，分析其经济效益。

一、沼气发电的现状与前景1、沼气发电政策支持力度不减沼气发电属于再生能源发电范畴，由于盈利模式不甚明朗的原因导致相关企业介入的初期无法实现规模盈利，这种状况会队企业参与到该市场中来的积极性造成较大打击。

但随着国家不断出台政策，对沼气发电进行补贴、以及规划布局指引以来，行业市场得到了极大的改善。

从国家政策发布性质看，一般属于规划类政策，主要是对行业的发展目标、路径以及布局进行规划。

如2013年5月，国家出台的《全国林业生物质能发展规划（2011-2020年）》，提出到2020年，建成林业生物质能种植、生产、加工转换和应用的产业体系，现代能源林基地对产业保障程度显著提高，培育壮大一批实力较强的企业。

到2015年，建成油料林、木质能源林和淀粉能源林838万公顷，林业生物质年利用量超过1000万吨标煤，其中，生物液体燃料贡献率为10%，生物质热利用贡献率为90%。

建成一批产业化示范基地。

到2020年，建成能源林1678万公顷，林业生物质年利用量超过2000万吨标煤，其中，生物液体燃料贡献率为30%，生物质热利用贡献率为70%。

2016年12月，国家发布了《生物质能发展“十三五”规划》，提出到2020年，生物质能基本实现商业化和规模化利用。

生物质能年利用量约5800万吨标准煤。

生物质发电总装机容量达到1500万千瓦，年发电量900亿千瓦时，其中沼气发电50万千瓦。

2、沼气发电市场规模不断扩大自我国沼气发电市场起步以来，行业市场规模保持着稳定的增长速度。

据国家统计局数据显示，2011-2017年我国沼气发电市场规模实现了跨越式增长，2011年的市场规模仅为7.89亿元左右，2013年突破10亿元，增速也达到了近年来的最高值19.32%。

2014年以来，随着国家连续出台了多项沼气发电发展规划以及补贴政策，带动行业主体数量实现扩幅的同时，市场规模也实现了快速的增长，2014年行业市场达到了近12.3亿元，增幅保持在16%左右。

2017年行业市场规模增长至18.12亿元，综合来看，沼气发电市场2011-2017年年均复合增长率为14.9%。

图表1：2011-2017年中国沼气发电市场规模（单位：亿元，%）3、沼气发电区域集中度较高2016年，中国沼气发电市场区域分布并不均衡，华北地区和华东地区市场份额较大，主要是因为该地区的生物质能资源规模极大以及发电设备、技术水平实力较强。

具体来看，华北地区的沼气发电市场份额为37.48%，位居全国第一；其次是华东地区，市场份额为24.82%。

东北地区市场占比为18.52%。

其余地区市场份额较小，均在10%以下。

图表2：2016年中国沼气发电区域竞争格局（单位：%）4、技术水平受限，技术壁垒待破中国沼气发动机的开发研究主要集中在内燃机系列上，一般只是对柴油机和汽油机进行较浅层次的改装，对发动机的热工性能研究不深，由于产品质量不过关，在运行使用中出现诸多问题，给用户带来不便，从而影响其发展进程。

导致这种情况的根本原因是没有对沼气发动机进行深入的研究，技术不过关，缺乏足够的生产实践。

致使发动机在运行中产生热负荷高、可靠性差、起动困难；另外中国研制的全烧沼气发动机的排气温度过高，气阀易烧坏，使气缸盖等成为易损件等诸多技术问题。

5、行业投资规模不断增加，前景广阔2016年10月，国家能源局发布了《生物质能发展”十三五”规划》，提出“十三五”期间，要因地制宜发展沼气发电。

结合城镇垃圾填埋场布局，建设垃圾填埋气发电项目；积极推动酿酒、皮革等工业有机废水和城市生活污水处理沼气设施热电联产；结合农村规模化沼气工程建设，新建或改造沼气发电项目。

积极推动沼气发电无障碍接入城乡配电网和并网运行。

到2020年，沼气发电装机容量达到50万千瓦。

并在投资估算中提出，到2020年，生物质能产业新增投资约1960亿元。

其中，生物质发电新增投资约400亿元，生物天然气新增投资约1200亿元，生物质成型燃料供热产业新增投资约180亿元，生物液体燃料新增投资约180亿元。

图表3：2018-2023年中国沼气发电投资规模预测（单位：亿元）以上数据与分析来自前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国沼气发电行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》。

二、项目经济分析的基本要素1、项目经济分析的作用1）为电厂投资提供科学参考沼气处理系统和发电系统是沼气发电项目的重要投资建设内容。

早期有着较高的经济投入，而经济效益评价为投资决策提供了科学的参考。

任何一个项目的投资建设初期都要全面的分析社会效益、经济效益，有的还需要分析环境效益、文化效益等，而经济分析评价占据着重要的地位，是保障投资决策顺利进行并发挥经济效益重要基础。

2）项目可行性研究的基础项目可行性分析中会对项目建设的可行性和必要性进行分析，并对最优化的方法进行选择，在可行性分析的基础上完成对项目的评估，并提出分析项目是否可行，提出可能存在的问题并找出解决的办法，给予风险评估、投资评估等。

3）编制项目计划并为项目后评价提供依据一个项目的建设往往较为复杂，而经济分析是其中非常重要的部分，在项目的施工安排、项目设计和工作计划以及设备、材料等的采购、运输等阶段有着重要的参考价值。

在现阶段的规定中，项目设计文件和可行性研究是分开进行的，而项目设计也要结合可行性分析内容完成，不能随意更改拟定的方案。

2、项目经济分析体系构建1）经济分析的基本思路从经济分析和评价的考虑因素和方法不同，一般有三种分类方法：1考虑资金时间价值分类。

资金的时间价值一般分为静态和动态两种评价指标。

静态投资指标并不考虑投资利润率、借贷款换期、投资回收等。

忽略时间价值。

计算较为简单方便：动态评价指标则包含了内部收益率、净现值、投资回收期等，非常的详细全面但是工作量非常大；2按照考察投资范畴分类。

可分为考察总体经济效益、全部经济效益、自由资金投资效益等；3按照反应项目的经济含义分类。

可分时间性、价值性和比率性三种指标。

2）合理选择经济评价指标在具体的项目投资经济效益评价工作中，要对结合投资方案的具体情况进行分析。

围绕投资的具体方案、评价目标、指标用途、决策者关心的因素等问题进行考虑。

例如生活垃圾产生的沼气发展的经济分析除了基本的用地、设备和技术投入外。

也更加关心生活垃圾沼气发电的环境效益，清洁能源发电也会减轻环境治理的成本。

对于项目的经济评价必须从多个角度进行全面的分析和评价，最大化的实现项目的经济效益。

除初始投资和环境效益外，电价、增值税及其返还、银行贷款比例等也是影响投资回报的因素。

三、生活垃圾沼气发电经济分析案例以潍坊市某一个生活垃圾填埋场改造沼气发电项目为例进行研究。

1、项目概况潍坊市生活垃圾填埋场属于山谷型填埋场。

设计使用年限16年。

总库容541万m2。

目前，该填埋场已经使用近8年。

随着潍坊城市化发展进程的不断加快，生活垃圾量不断增加。

填埋场已由当初设计的曰填埋垃圾600吨，增加到现在的日填埋垃圾近800吨，远远无法满足现阶段垃圾处理的要求。

为此该市政府本着环保理念对该垃圾处理厂进行了改造。

改造方法：对城市的生活垃圾进行厌氧处理后产生沼气，并将填埋气体作为内燃气的燃料，从而带动内燃机和发电机进行发电。

经过稳压后并网实现城市生活垃圾的高效利用。

2、投资建设项目分析该项目建设的基本构筑物有办公室和配电室、沼气预处理系统、沼气发电系统、给排水管道和设备、供电所、污水处理、固废处理等，其中投资占比较大的有沼气预处理系统和沼气发电系统。

厌氧发酵罐、进料车间、沼气净化车间、沼气发电车间、展控制室、变压器等，一般都采用钢筋砼、框架结构，构筑物均为2层；进料车间长度76米，宽38米，主要实现生活垃圾中的污泥和餐厨垃圾搜集和运输，同时具备少量储备功能；厌氧发酵罐底部直径25m，共6个，内部高35m；沼气净化车间包括脱硫车间和脱水车间，设计高度2层，占地面积45m2；发电机组车间有气体处理间、发动机组车间和控制车间等。

3、投资效益评估结果参考国内已建成的生活垃圾沼气发电项目。

并结合本项目的实际情况进行估算，本项目占地面积1750m2，建设的总投资包括给排水、供电系统和场地办公绿化在内，共1967万元，并获得国家环保治理专项资金500万元，见表4。

表4：本项目投资估算表4、经济效益评价根据实际建设对沼气的产量进行预估，并结合类似的发电厂运行经验以及具体的设计运行时间，对该生活垃圾沼气发电厂的经济效益评估如下：投产后总的年均发电量为5.452×104MWh，其中约有8%的电量自用，而其余的电量经过升压后并入国家电网进行使用。

参考潍坊市内近几年的上网电价（以0.55元/kW·h）来计算，并网的经济收入为290万元。

并结合同类型的沼气发电项目的运行经验作为参考，对后期的人员管理费用、材料费用、维修费用等进行分析。

一般这个数据都低于0.08元/kW·h，则其每年在材料、人员和维修上的投入约为42万元。

因此每年的发电获得的净效益约为248万元。

从项目具体的净现金流量表来看，该项目的投资回收期7.931年，约为8年，有着非常高的经济效益。

四、结语沼气作为一种具有较高燃值的清洁燃料，具有良好的经济效益和环境效益，得到国家政府的支持，总体来看，沼气发电行业发展潜力巨大，市场前景广阔。