淡谈城市垃圾发电的市场前景

淡谈城市垃圾发电的市场前景王应江摘要：从现有我国垃圾焚烧发电厂的数量及规模看，垃圾发电发展空间很大但垃圾发电设备国产率不高，同时人们对垃圾焚烧产生的二次污染比较担心，这些因素导致我国的垃圾发电行业目前还在发展初期其实垃圾发电的主要目的是为了环境保护和社会的可持续发展，属绿色技术。关键词：电力市场；垃圾发电；BOT；资源开发利用；环境工程前言中国是能源生产大国，同时也是垃圾生产大国，在经济快速发展的同时，面临着能源短缺和环境保护的双重压力。目前，我国垃圾主要靠填埋法处理。大量填埋垃圾不仅占用了土地，还会对土壤、地下水和空气造成严重的二次污染。而随着国家对环境保护要求的提高和人们的环保意识增强，将垃圾用于发电，对垃圾进行资源化，减量化，无害化处理，同时带来巨大的经济效益。垃圾发电是清洁燃烧的发展方向之一。1我国电力市场的发展需要垃圾发电1.1电力市场的发展随着我国城市化进程的加快及人民生活水平的提高，垃圾污染日益严重，原有的落后的垃圾处理技术已经显然不能适应城市发展的需要及环保要求，处理不当将会制约城市的生存与发展。为此，我国专门制定了《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设“十一五”规划》，在全国范围内实施垃圾处理收费制度，并进一步加大了对垃圾发电的政策支持力度。我国“十一五”规划提倡循环经济，最重要一点就是鼓励开发可循环再生的新能源，尤其是《京都议定书》生效后，各国正在积极采取措施，控制污染物的排放。这些给以垃圾发电为代表的清洁能源产业带来了无限的商机。1.2垃圾发电的特殊性垃圾电厂既属于市政工程，又属于电力工程。垃圾处理属于政府工作的一部分，垃圾发电一般都有政府支持，属于政府鼓励发展的项目，企业的经济风险较小。兴建垃圾电厂是实现城市垃圾资源化、无害化和减量化处理的有效途径。垃圾电厂将垃圾作为资源进行回收利用，既有利于环保、又可生产电力。因此，因地制宜地建设垃圾电厂，可以大大缓解大中城市垃圾处理压力，同时加快城市资源再生的步伐。1.3垃圾发电的优势（1）燃料风险小，垃圾来源广泛，燃料成本低。我国垃圾资源十分丰富，全国660多个城市生活垃圾每年总清运量达1.4亿t，年增长速度10%。据估算，我国城市居民人均每年生产垃圾440kg。其中北京市每天产生垃圾1.3万t，上海市每天产生垃圾1.2万t。许多地区的垃圾堆积成山，占用了大量土地。垃圾发电厂可以将这些垃圾转化为电力，为城市提供用电和用汽。（2）垃圾发电形式多样。目前的主要方法为直接焚烧、垃圾热解气化焚烧和利用垃圾填埋沼气发电。此外，利用垃圾衍生物发电、超级发电技术和碱金属热电转换垃圾发电器也渐渐引起国内重视。各地区可根据自己的情况选择合适的发电技术。我国广泛采用垃圾直接焚烧的方法发电。（3）垃圾发电上网的电价优势。垃圾发电上网的电价要高于传统发电技术上网电价。国务院相应制定了资源综合利用的优惠政策，垃圾发电的上网电量可以优先优价和免交机组上网配套费，这样就降低了垃圾发电企业的发电成本。我国电网管理条例规定，对可再生能源发电并网的建设项目，在电网容量允许的情况下必须允许就近上网，并收购全部上网电量。垃圾发电企业不用过多地担心电力的销售问题。在还贷期内的电价实行“还本付息加合理利润”的定价原则，高出电网平均电价部分由电网平摊。各地上网电价再加上政府补贴，最终的电价一般为0.5～0.6元/kWh，将远远高于传统发电技术。采用焚烧发电，每处理1t生活垃圾，可以发电300～500kWh，扣除自用电后，上网电量将有200～300kWh。采用垃圾填埋产生的沼气发电，每吨填埋垃圾可产生沼气145m3，集中收集后可发电160kWh/m3。因此，发电的收入是垃圾发电企业收入的主要来源之一。（4）垃圾发电的投资垃圾发电所追求的是环境和社会效益。垃圾发电项目的准备和投资周期比较长，通常在2年以上。如采用焚烧法处理垃圾的投资额在30～50万元/t之间。为鼓励企业投资垃圾发电产业，国家支持环保设备国产化，重点领域是城镇生活垃圾处理设备。设备国产化后，会大大降低垃圾发电的投资成本。除此之外，开发垃圾发电技术，政策扶持还要包括项目企业所得税、增值税按照资源综合利用企业的规定执行等。在日本，垃圾发电项目通常是由地方政府出资兴建，并委托民间企业运行，在运行过程中政府会根据垃圾处置量给予高额处置费和补贴费。部分欧美国家的情况也与此类似。我国可以借鉴国外的政策手段，慢慢摸索走出适合我国国情的垃圾补贴措施。政策税收优惠、政策电价优惠和垃圾处理补偿费，可以说是垃圾发电的三大经济支柱。这样的举措将会吸引更多的国内外企业参与到垃圾发电项目的投资中来。1.4垃圾发电的问题（1）装机容量小、分散。单机容量从6MW到70MW不等，对整个电网的影响不大。但是据2002年的统计，全国有660个城市，若有一半城市建立垃圾发电厂，那么总数量也很可观。事实上，按照目前国内发展的情况，许多城市不止有一座垃圾发电厂。如深圳、温州、上海、天津等城市至少已有2座垃圾发电厂，北京也规划有3座垃圾发电厂。随着分散型电源在未来电力生产的重要性日渐显现，这种劣势会转变为优势。（2）废物污染引人担忧。焚烧垃圾虽然可以处理填埋垃圾带来的各种污染，但是受一些工艺或技术问题的制约，垃圾渗滤液及燃烧产生的有毒废气处理困难，这是垃圾焚烧发电厂发展缓慢的主要技术原因。特别是强致癌物质Dioxin（二恶英），一般认为，大气环境中的Dioxin90来源于城市和工业垃圾焚烧。但是具体的形成机理还在进一步研究中。事实上，即使垃圾不焚烧，垃圾填埋所带来的二次污染远大于垃圾焚烧的污染。世界各国都采取了积极有效的措施，大大减少了Dioxin的产生量，特别是生活垃圾焚烧厂，由于采用大型垃圾焚烧设备和先进的环保措施，Dioxin其产生量已严格控制在标准以下。近些年我国的垃圾焚烧发展较快，但焚烧量增加，并不意味着污染量也成倍增长，因为新建的焚烧厂都是大规模、现代化的大型焚烧炉和先进的烟气处理系统。在850℃高温充分燃烧2s以上，可以控制Dioxin的生成，使Dioxin的排放低于国家标准。此外，采用垃圾发电的新技术，如热解气化焚烧和超级垃圾发电技术等也可将污染控制在很低的水平。事实上，垃圾发电厂的各项排放指标均远低于国家标准。（3）要做好垃圾预处理。将垃圾分类是降低烟气处理难度的有效途径，政府应加强垃圾分类的宣传和实施力度，开展垃圾分类工作。1.5垃圾发电能够解决的电力市场问题发展垃圾发电有助于如下一些电力市场问题得以解决：（1）城市电力供应不足。垃圾发电厂一般建在城市周边或市区，可以直接将获得的电力并入城市电网，为城市提供电力。（2）火力发电受煤价影响较大，燃料成本约占总成本的60%以上，煤的价格直接影响火电企业的经济效益。近年来国内外煤炭市场的涨价的上涨，给以煤电为主的发电市场带来不利影响。水力发电受季节影响较大，丰水期高峰负荷电压偏低和枯水期低谷负荷电压偏高，影响电网的正常运行。而垃圾发电受这些因素影响较小。（3）电源结构不合理。在我国的电源结构中，水电不足，火电有余，核电、风能及生物质能等可再生能源发电量所占比重极小。据中电联发布的最新统计快报显示：截止到2008年底，我国发电设备装机容量达到79253万kW，同比增长10.34%。其中，水电17152万kW，约占总容量21.64%，同比增长15.68%；火电60132万kW，约占总容量75.87%，同比增长8.15%；水、火电占总容量的比例同比分别上升1.00个百分点和下降1.55个百分点；风电并网总容量894万千瓦，同比增长111.48%。风电及垃圾发电有助于电源结构的改善，增加电力安全。（4）促进电力投资多样化。一般来讲，国内的垃圾电厂投资金额一般在数亿元，随着国家禁止小型电厂的建设，可以将这部分资金转移到垃圾发电厂的建设中来。垃圾发电厂的投资可大可小，适合不同经济实力的企业投资。垃圾发电是一种新的电力投资渠道。如已经建成的垃圾发电厂主要为外资企业和民营企业。可能通过这种方式进入能源市场。2垃圾发电市场现状2.1垃圾资源的开发利用带动了垃圾发电市场我国已宣布垃圾收运和处理体现“谁污染、谁治理”的原则，实行城市生活垃圾处理收费制度，补贴给垃圾焚烧发电厂。这一举措，将有利于推动垃圾发电的产业化及市场化运作。现在垃圾发电的成本仍然比传统的火力发电高，随着垃圾回收、处理运输等各环节技术不断发展、工艺日益先进，垃圾发电会成为经济环保的发电技术之一。电力等能源市场正逐渐开放，国外的一些公司也在加入中国的垃圾发电行业。到“十五”期末，国内共有60座大型垃圾焚烧厂，而根据规划，“十一五”期间要建设84座垃圾焚烧厂。现在已有加拿大的CCR国际公司和美国金州集团有限公司，正在致力于垃圾焚烧发电产业。此外，由于国家“十一五”规划大力提倡循环经济，倡导发展生物质能等新能源发电，国内部分企业也在积极投资建垃圾焚烧电厂。2.2垃圾发电的适用地区我国的垃圾发电市场正在迅速发展，应从战略高度确定垃圾发电市场的整体布局。总体上来讲，京津唐地区，长江三角洲地区和珠江三角洲地区等经济发达地区适合重点发展垃圾发电，主要原因如下：（1）城市的经济实力。垃圾发电总体上来讲，工艺技术复杂，设备国产化率低，目前还属于成本比较高的发电技术。需要有足够的经济实力去筹资建垃圾发电厂。与此同时，稠密的人口，珍贵的土地资源，加大了垃圾填埋厂的选址难度，因此适合在这些城市兴建垃圾发电厂。（2）垃圾热值。我国由于经济发展的不平衡，大部分地区垃圾热值低。但在部分经济发达城市，垃圾热值已达到很高的水平，一般已在6000kJ/kg以上，可以直接燃烧而不用在正常运行时添加煤或油等。（3）电力需求。我国资源分布与电力负荷分布存在巨大失衡。水能和煤炭资源大部分分布在西部，而全国电力负荷的2/3布在京广线以东地区。所以在这些城市建立垃圾发电厂有助于改善这种资源分布失衡的局面。此外，西部的一些城市出于环境安全和节约用地的考虑，也在积极建设垃圾发电厂，如包头和拉萨等。2.3垃圾发电市场存在的困难由于我国相关法律不完善，一些补贴政策没有落实到实处，补贴价格没有统一的标准，导致了部分已投产的垃圾焚烧厂出现亏损。以芜湖某垃圾焚烧热电厂为例，该厂自2003年3月正式并网发电至2005年底，累计亏损2700万元。造成部分垃圾发电企业亏损的原因主要有以下几点：（1）上网电价低。因种种原因部分地区垃圾发电电价的优惠政策没有落实，一些垃圾发电企业的上网电价比同城的常规发电企业的上网电价还要低。而垃圾发电发展较快的江苏省和广东省的垃圾电厂上网电价为0.55元/kWh。过低的电价相对较高的设备成本，降低了垃圾发电企业的利润空间。（2）得不到电力企业的支持。电厂启动、检修时，需要消耗电网电量，但不能和自己并网电量进行抵扣，也按照工业用电付电费，直接增加了运行成本。垃圾发电企业的困难，应该充分引起重视，要制定统一的补贴标准和加强法律法规的建设，这样才能使环保企业从困境中走出来。没有法律、政策给予支撑，企业从事垃圾发电的计划会在事实面前取消；没有实际利益，市场主体的积极性很难调动。3垃圾发电的BOT经营方式垃圾发电的建设和运行不能照搬传统电厂的模式，而要针对垃圾发电的特点采取相应的措施。在我国采用BOT（BuildOperateTransfer）方式吸引国内外企业投资，政府通将垃圾发电厂的建设权和一段时间的经营权授予一个有资格的投资商。投资商负责垃圾发电厂的投资、融资、设计以及安装调试。项目建成后，垃圾发电厂按协议规定向政府提供垃圾处理服务，并利用焚烧余热发电，政府则按协议规定向垃圾发电厂支付垃圾处理费，并保证垃圾发电厂剩余电力上网销售，投资者由此回收项目投资、经营和维护成本并获得合理的回报。规定的特许经营期届满后，投资者将按照协议规定，把垃圾发电厂的所有权和经营权无偿移交给政府。目前我国已经投产的和在建的垃圾发电厂大部分都是这种方式。如莆田市垃圾焚烧发电厂和晋江市垃圾焚烧发电综合处理厂等。采用BOT的投资方式建设和运营的垃圾发电厂的竞争力分析：（1）合同保障。电厂通常与政府签订售电协议和燃料供应协议来保障其利益，这