松针生物质能源转化的技术经济与可持续性比较研究：产率、能耗与投资回报分析

本文对松针生物质能源化的三种路径（厌氧消化、热解及烘焙）进行了系统的技术经济分析（TEA），重点评估了1.5吨/天规模下的能量输入、产物产出与经济可行性。研究表明，厌氧消化在能量效率（2369 kW h/吨）、年利润（115.28万卢比）和投资回收期（1.29年）方面表现最优，其投资回报率（ROI）达68.56%，是最具商业化潜力的路径。该研究为高山地区生物质能源开发提供了关键数据支撑，强调技术经济分析在规模化应用中的必要性。

　　

Highlight

盈利能力指标与成本分布突显了原料成本、能耗和产品市场价格对盈利能力的显著影响。在三种转化路径中，厌氧消化是经济上最可行的选择，其投资回报率（ROI）达到68.56%。本研究强调了基于实验室规模和中试规模数据进行技术经济分析（TEA）对商业规模化应用的必要性。

Economic analysis

经济分析采用整体性方法，计算所有三种将松针转化为能源产品的路径的相关成本。整个系统假定部署在印度北阿坎德邦的高山地区。生物质获取成本与松针的稳定可用性是生产设施选址的主要考量因素。松针价格假定为每公斤7印度卢比。

Pyrolysis

热解工厂的能量平衡比（EBR）通过系统评估能量输入和输出进行计算，聚焦于每日处理1500公斤松针的能力（参见补充材料部分图4）。输入能量包括生物质的固有能量含量，以及预处理单元、反应器系统和辅助设备消耗的能量。松针产生的能量基于其总热值进行计算……

Conclusion

本研究提出了详细的物料流和现金流估算情景，为现实中的高山地区发电策略奠定了可行性基础。虽然经济可行性依赖于未来的工艺优化、政府激励措施以及整合可再生能源用于工艺加热，但研究结果确认松针在可持续生物燃料生产方面具有巨大潜力。尽管烘焙操作温度近乎热解的一半……