垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)具有“控制甲烷排放+代替發(fā)電”雙重減排效果,環(huán)保和供能屬性兼?zhèn)洌凇半p碳”目標背景下,了解國內外垃圾發(fā)電行業(yè)發(fā)展情況、探索垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)綠色價值具有重要意義。
我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)狀況
隨著我國經濟水平不斷發(fā)展,居民收入提升以及消費增加,生活垃圾數(shù)量大幅增加。1996~2020年,我國城市生活垃圾數(shù)量從1.08億噸增至2.35億噸,年化復合增速為3.28%。2006~2020年,我國城市生活垃圾焚燒率逐年攀升,從14.52%增長至62.29%,垃圾焚燒逐漸成為我國最主要的垃圾處理方式。
我國垃圾焚燒發(fā)電項目一般采用特許經營模式。特許經營期限一般為25~30年。在特許經營期限內,政府有關部門向垃圾焚燒發(fā)電廠提供垃圾,并按協(xié)議約定的價格支付垃圾處置費;垃圾焚燒發(fā)電廠焚燒垃圾發(fā)電,并取得供電收入。特許經營權到期后,特許經營者應按照協(xié)議約定將項目移交當?shù)卣蚪邮墚數(shù)卣欣^續(xù)運營。
按照傳統(tǒng)盈利模式,噸垃圾上網電量和垃圾處理費是影響垃圾焚燒發(fā)電運營收入的主要因素。理想情況下,垃圾焚燒發(fā)電的商業(yè)模式較為清晰,處理費主要和項目所在地政府的財政支付能力有關,而噸垃圾上網電量則與公司的技術手段和垃圾熱值有關。
近年來噸垃圾發(fā)電量與上網電量逐年增高,主要有以下三方面原因:一是隨著垃圾分類在全國范圍內的推廣,入爐的廚余垃圾(含水量較高)減少,而輕質可燃的紙制品、紡織物、塑料入爐量的增加有效提升了垃圾熱值;二是人民生活水平與垃圾熱值呈現(xiàn)正相關,隨著我國經濟發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化率的不斷提升,我國的垃圾熱值也逐步提升,但仍與發(fā)達國家存在較大差異(僅為美國的二分之一左右);三是爐排型焚燒爐技術能使垃圾燃燒得更加充分,目前已取代流化床技術成為主流。
近兩年,上網電價補貼降低,垃圾處理費預期增加。根據預測,2022年上網項目的電價下調幅度約在0.05~0.1元,則前端處理費需約增加10~20元,此種幅度的漲價已在新中標項目中有所體現(xiàn),從側面印證我國多數(shù)地方政府的財政支付能力可支撐此類幅度的漲價。
CCER項目有助于利潤增厚。通過梳理我國自愿減排交易信息平臺新披露的8個垃圾焚燒項目的數(shù)據可知,企業(yè)焚燒單噸垃圾可減排0.25~0.55噸二氧化碳當量,平均值為0.35噸二氧化碳當量。根據項目數(shù)據測算,CCER項目排放量相較于基準線排放量降低70.35%,減排效果較好,具備環(huán)境效益。
CCER項目有望發(fā)揮“補貼”作用,促進行業(yè)發(fā)展。普通垃圾焚燒發(fā)電項目收入包括垃圾處置費和供電收入。CCER項目的收入則包括垃圾處置費、供電收入和CCER收入。據測算,普通生活垃圾焚燒發(fā)電項目收入為7995.04萬元/年,CCER項目收入為8382.10萬元/年,后者較前者增長4.84%。
美國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)狀況
美國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展歷程大致可分為三個階段。
發(fā)展初期(20世紀80年代以前)。由于美國土地資源較為豐富,垃圾數(shù)量增長較慢,通過填埋方式能夠較好處理垃圾,垃圾焚燒方式未得到推廣。到1980年美國城市生活垃圾焚燒量僅為276萬噸,垃圾焚燒率為1.82%。同時,由于法律法規(guī)不完善,生活垃圾焚燒的污染問題嚴重。美國于1970年發(fā)布《清潔空氣法》,對垃圾焚燒設施和顆粒物排放提出要求,逐步開始規(guī)范垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)。
成長期(20世紀80年代)。美國經濟高速發(fā)展,垃圾數(shù)量隨之大幅增加;1990年垃圾數(shù)量為2.08億噸,較1980年增長37.35%,垃圾處理需求快速提升。美國于1976年出臺《資源保護和回收法案》,強調對垃圾的管理和回收利用,推動垃圾焚燒普及。在此背景下,垃圾焚燒量大幅增加,1990年達到2976萬噸,年化復合增速(1980~1990年)為26.84%,垃圾焚燒率從1980年的1.82%升至1990年的14.29%。
穩(wěn)定發(fā)展期(20世紀90年代至今)。在行業(yè)快速發(fā)展的同時,垃圾焚燒發(fā)電廠排放大量污染氣體,逐漸引起公眾不滿。因此,美國不斷提高排放標準,出臺《最大可實現(xiàn)控制技術法規(guī)》等嚴格政策,對垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)提出更嚴格的排放要求。監(jiān)管趨嚴迫使企業(yè)應用新技術減排,企業(yè)運行增本減利壓力增大,導致行業(yè)投資回報下降。此外,由于美國土地資源較為寬裕,填埋方式能滿足較多垃圾處理需求。在此背景下,垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展進程放緩,2018年垃圾焚燒量為3455萬噸,年化復合增速(1990~2018年)為0.53%,垃圾焚燒率從1990年的14.29%降至2018年的11.82%,行業(yè)進入穩(wěn)定發(fā)展期。
美國卡萬塔控股公司是垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)頭部企業(yè),該公司前身奧格登公司成立于1939年,經過多年發(fā)展,已成長為全球最大的垃圾焚燒發(fā)電公司。
回顧其發(fā)展歷史,該公司重視創(chuàng)新及新技術應用。在減少廢氣排放方面,積極更新監(jiān)測和末端治理系統(tǒng),并主動應用汞減排技術。在減少廢水排放方面,建成美國首個實現(xiàn)廢水零排放的垃圾焚燒發(fā)電廠,實現(xiàn)包括滲濾液在內的廢水再次利用。
通過并購整合,卡萬塔公司在全球運營41座垃圾焚燒發(fā)電廠,逐漸形成規(guī)模優(yōu)勢。2020年,該公司焚燒2110萬噸垃圾,垃圾焚燒發(fā)電業(yè)務收入為17.69億美元。對比來看,2020年,我國焚燒處理單噸垃圾平均收益約為258.80元人民幣;得益于美國垃圾處理收費較高等因素,卡萬塔公司焚燒處理單噸垃圾平均收益約為547.04元人民幣。
該公司主要采用兩種項目運營模式:一是垃圾處理費模式,即該公司擁有垃圾焚燒發(fā)電廠的所有權,通過提供焚燒垃圾處理服務獲得收益,以該模式運營的垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)量為18座。二是管理費模式,即該公司為客戶提供運營服務,管理垃圾焚燒發(fā)電廠,并根據協(xié)議規(guī)定與客戶共同分享經營收益,同時承擔運營和維護垃圾焚燒發(fā)電廠的義務,以該模式運營的垃圾焚燒發(fā)電廠數(shù)量為18座。
對我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的啟示
一是提高項目運營水平和專業(yè)化程度。卡萬塔公司垃圾焚燒發(fā)電業(yè)務收入占比高達93%,而我國主要垃圾焚燒上市公司業(yè)務雖更多元,但其垃圾焚燒發(fā)電業(yè)務收入占比普遍低于20%。隨著我國新增垃圾焚燒發(fā)電項目逐步減少,“跑馬圈地”的市場模式接近尾聲,存量項目的高效運營及降本增效將成我國相關企業(yè)關注重點。
二是拓展項目運營模式。目前我國主要依靠特許經營模式,而卡萬塔公司主要采用“垃圾處理費和管理費”兩種不同的項目運營模式。其中,管理費模式將我國的“建設—經營—轉讓”(BOT)模式拓展為代理經營分享收益,推動促進垃圾焚燒發(fā)電技術改進和行業(yè)發(fā)展,為我國相關企業(yè)經營模式的拓展提供借鑒和參考。
三是高度重視垃圾焚燒發(fā)電技術研發(fā)。我國垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)尚處于成長階段,未來國內頭部公司可參照國外頭部企業(yè)發(fā)展模式,持續(xù)擴大產能、重視垃圾焚燒發(fā)電技術研發(fā),以構建我國自主的技術研發(fā)和行業(yè)標準體系。