淡談城市垃圾發(fā)電的市場前景
中國是能源生產(chǎn)大國，同時也是垃圾生產(chǎn)大國，在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，面臨著能源短缺和環(huán)境保護的雙重壓力。目前，我國垃圾主要靠填埋法處理。大量填埋垃圾不僅占用了土地，還會對土壤、地下水和空氣造成嚴(yán)重的二次污染。而隨著國家對環(huán)境保護要求的提高和人們的環(huán)保意識增強，將垃圾用于發(fā)電，對垃圾進行資源化，減量化，無害化處理，同時帶來巨大的經(jīng)濟效益。垃圾發(fā)電是清潔燃燒的發(fā)展方向之一。
1 我國電力市場的發(fā)展需要垃圾發(fā)電
1．1電力市場的發(fā)展
隨著我國城市化進程的加快及人民生活水平的提高，垃圾污染日益嚴(yán)重，原有的落后的垃圾處理技術(shù)已經(jīng)顯然不能適應(yīng)城市發(fā)展的需要及環(huán)保要求，處理不當(dāng)將會制約城市的生存與發(fā)展。為此，我國專門制定了<全國城市生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)“十一五”規(guī)yJJ)，在全國范圍內(nèi)實施垃圾處理收費制度，并進一步加大了對垃圾發(fā)電的政策支持力度。我國“十一五”規(guī)劃提倡循環(huán)經(jīng)濟，最重要一點就是鼓勵開發(fā)可循環(huán)再生的新能源，尤其是<京都議定書>生效后，各國正在積極采取措施，控制污染物的排放。這些給以垃圾發(fā)電為代表的清潔能源產(chǎn)業(yè)帶來了無限的商機。
1.2垃圾發(fā)電的特殊性
垃圾電廠既屬于市政工程，又屬于電力工程。垃圾處理屬于政府工作的一部分，垃圾發(fā)電一般都有政府支持，屬于政府鼓勵發(fā)展的項目，企業(yè)的經(jīng)濟風(fēng)險較小。興建垃圾電廠是實現(xiàn)城市垃圾資源化、無害化和減量化處理的有效途徑。垃圾電廠將垃圾作為資源進行回收利用，既有利于環(huán)保、又可生產(chǎn)電力。因此，因地制宜地建設(shè)垃圾電廠，可以大大緩解大中城市垃圾處理壓力，同時加快城市資源再生的步伐。
1．3垃圾發(fā)電的優(yōu)勢
(1)燃料風(fēng)險小，垃圾來源廣泛，燃料成本低。我國垃圾資源十分豐富，全國660多個城市生活垃圾每年總清運量達(dá)1．4億 t，年增長速度10％。據(jù)估算，我國城市居民人均每年生產(chǎn)垃圾 440kg。其中北京市每天產(chǎn)生垃圾1．3萬t，上海市每天產(chǎn)生垃圾 1．2萬t。許多地區(qū)的垃圾堆積成山，占用了大量土地。垃圾發(fā)電廠可以將這些垃圾轉(zhuǎn)化為電力，為城市提供用電和用汽。
(2)垃圾發(fā)電形式多樣。
目前的主要方法為直接焚燒、垃圾熱解氣化焚燒和利用垃圾填埋沼氣發(fā)電。此外，利用垃圾衍生物發(fā)電、超級發(fā)電技術(shù)和堿金屬熱電轉(zhuǎn)換垃圾發(fā)電器也漸漸引起國內(nèi)重視。各地區(qū)可根據(jù)自己的情況選擇合適的發(fā)電技術(shù)。我國廣泛采用垃圾直接焚燒的方法發(fā)電。
(3)垃圾發(fā)電上網(wǎng)的電價優(yōu)勢。
垃圾發(fā)電上網(wǎng)的電價要高于傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)上網(wǎng)電價。國務(wù)院相應(yīng)制定了資源綜合利用的優(yōu)惠政策，垃圾發(fā)電的上網(wǎng)電量可以優(yōu)先優(yōu)價和免交機組上網(wǎng)配套費，這樣就降低了垃圾發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本。我國電網(wǎng)管理條例規(guī)定，對可再生能源發(fā)電并網(wǎng)的建設(shè)項目，在電網(wǎng)容量允許的情況下必須允許就近上網(wǎng)，并收購全部上網(wǎng)電量。垃圾發(fā)電企業(yè)不用過多地?fù)?dān)心電力的銷售問題。在還貸期內(nèi)的電價實行“還本付息加合理利潤”的定價原則，高出電網(wǎng)平均電價部分由電網(wǎng)平攤。各地上網(wǎng)電價再加上政府補貼，最終的電價一般為O．5～0．6元／kWh，將遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)。采用焚燒發(fā)電，每處理1t生活垃圾，可以發(fā)電300～500kWh，扣除自用電后，上網(wǎng)電量將有200～ 300kWh。采用垃圾填埋產(chǎn)生的沼氣發(fā)電，每噸填埋垃圾可產(chǎn)生沼氣145m0，集中收集后可發(fā)電160kWh／m0。因此，發(fā)電的收入是垃圾發(fā)電企業(yè)收入的主要來源之一。
(4)垃圾發(fā)電的投資
垃圾發(fā)電所追求的是環(huán)境和社會效益。垃圾發(fā)電項目的準(zhǔn)備和投資周期比較長，通常在2年以上。如采用焚燒法處理垃圾的投資額在30～50萬元／t之間。為鼓勵企業(yè)投資垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)，國家支持環(huán)保設(shè)備國產(chǎn)化，重點領(lǐng)域是城鎮(zhèn)生活垃圾處理設(shè)備。設(shè)備國產(chǎn)化后，會大大降低垃圾發(fā)電的投資成本。除此之外，開發(fā)垃圾發(fā)電技術(shù)，政策扶持還要包括項目企業(yè)所得稅、增值稅按照資源綜合利用企業(yè)的規(guī)定執(zhí)行等。在日本，垃圾發(fā)電項目通常是由地方政府出資興建，并委托民間企業(yè)運行，在運行過程中政府會根據(jù)垃圾處置量給予高額處置費和補貼費。部分歐美國家的情況也與此類似。我國可以借鑒國外的政策手段，慢慢摸索走出適合我國國情的垃圾補貼措施。政策稅收優(yōu)惠、政策電價優(yōu)惠和垃圾處理補償費，可以說是垃圾發(fā)電的三大經(jīng)濟支柱。這樣的舉措將會吸引更多的國內(nèi)外企業(yè)參與到垃圾發(fā)電項目的投資中來。
1．4垃圾發(fā)電的問題
(1)裝機容量小、分散。單機容量從6MW到70MW不等，對整個電網(wǎng)的影響不大。但是據(jù)2002年的統(tǒng)計，全國有660個城市，若有一半城市建立垃圾發(fā)電廠，那么總數(shù)量也很可觀。事實上，按照目前國內(nèi)發(fā)展的情況，許多城市不止有一座垃圾發(fā)電廠。如深圳、溫州、上海、天津等城市至少已有2座垃圾發(fā)電廠，北京也規(guī)劃有3座垃圾發(fā)電廠。隨著分散型電源在未來電力生產(chǎn)的重要性日漸顯現(xiàn)，這種劣勢會轉(zhuǎn)變?yōu)閮?yōu)勢。
(2)廢物污染引人擔(dān)憂。焚燒垃圾雖然可以處理填埋垃圾帶來的各種污染，但是受一些工藝或技術(shù)問題的制約，垃圾滲濾液及燃燒產(chǎn)生的有毒廢氣處理困難，這是垃圾焚燒發(fā)電廠發(fā)展緩慢的主要技術(shù)原因。特別是強致癌物質(zhì)Dioxin(二惡英)，一般認(rèn)為，大氣環(huán)境中的Dioxin90來源于城市和工業(yè)垃圾焚燒。但是具體的形成機理還在進一步研究中。事實上，即使垃圾不焚燒，垃圾填埋所帶來的二次污染遠(yuǎn)大于垃圾焚燒的污染。世界各國都采取了積極有效的措施，大大減少了Dioxin的產(chǎn)生量，特別是生活垃圾焚燒廠，由于采用大型垃圾焚燒設(shè)備和先進的環(huán)保措施，Dioxin其產(chǎn)生量已嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)以下。近些年我國的垃圾焚燒發(fā)展較快，但焚燒量增加，并不意味著污染量也成倍增長，因為新建的焚燒廠都是大規(guī)模、現(xiàn)代化的大型焚燒爐和先進的煙氣處理系統(tǒng)。在850oC高溫充分燃燒2s以上，可以控制Dioxin的生成，使Dioxin的排放低于國家標(biāo)準(zhǔn)。此外，采用垃圾發(fā)電的新技術(shù)，如熱解氣化焚燒和超級垃圾發(fā)電技術(shù)等也可將污染控制在很低的水平。事實上，垃圾發(fā)電廠的各項排放指標(biāo)均遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)。
(3)要做好垃圾預(yù)處理。將垃圾分類是降低煙氣處理難度的有效途徑，政府應(yīng)加強垃圾分類的宣傳和實施力度，開展垃圾分類工作。
1．5垃圾發(fā)電能夠解決的電力市場問題
發(fā)展垃圾發(fā)電有助于如下一些電力市場問題得以解決：
(1)城市電力供應(yīng)不足。垃圾發(fā)電廠一般建在城市周邊或市區(qū)，可以直接將獲得的電力并入城市電網(wǎng)，為城市提供電力。 (2)火力發(fā)電受煤價影響較大，燃料成本約占總成本的 60％以上，煤的價格直接影響火電企業(yè)的經(jīng)濟效益。近年來國內(nèi)外煤炭市場的漲價的上漲，給以煤電為主的發(fā)電市場帶來不利影響。水力發(fā)電受季節(jié)影響較大，豐水期高峰負(fù)荷電壓偏低和枯水期低谷負(fù)荷電壓偏高，影響電網(wǎng)的正常運行。而垃圾發(fā)電受這些因素影響較小。
(3)電源結(jié)構(gòu)不合理。在我國的電源結(jié)構(gòu)中，水電不足，火電有余，核電、風(fēng)能及生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)電量所占比重極小。據(jù)中電聯(lián)發(fā)布的最新統(tǒng)計快報顯示：截止到2008年底，我國發(fā)電設(shè)備裝機容量達(dá)到79253萬kW，同比增長10．34％。其中，水電17152萬kW，約占總?cè)萘?1．64％，同比增長15．68％；火電60132萬kW，約占總?cè)萘?5．87％，同比增長8．15％；水、火電占總?cè)萘康谋壤确謩e上升1．00個百分點和下降1．55個百分點：風(fēng)電并網(wǎng)總?cè)萘?94萬千瓦，同比增長111．48％。風(fēng)電及垃圾發(fā)電有助于電源結(jié)構(gòu)的改善，增加電力安全。
(4)促進電力投資多樣化。一般來講，國內(nèi)的垃圾電廠投資金額一般在數(shù)億元，隨著國家禁止小型電廠的建設(shè)，可以將這部分資金轉(zhuǎn)移到垃圾發(fā)電廠的建設(shè)中來。垃圾發(fā)電廠的投資可大可小，適合不同經(jīng)濟實力的企業(yè)投資。垃圾發(fā)電是一種新的電力投資渠道。如已經(jīng)建成的垃圾發(fā)電廠主要為外資企業(yè)和民營企業(yè)？赡芡ㄟ^這種方式進入能源市場。
2 垃圾發(fā)電市場現(xiàn)狀
2．1垃圾資源的開發(fā)利用帶動了垃圾發(fā)電市場
我國已宣布垃圾收運和處理體現(xiàn)“誰污染、誰治理”的原則，實行城市生活垃圾處理收費制度，補貼給垃圾焚燒發(fā)電廠。這一舉措，將有利于推動垃圾發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化及市場化運作。現(xiàn)在垃圾發(fā)電的成本仍然比傳統(tǒng)的火力發(fā)電高，隨著垃圾回收、處理運輸?shù)雀鳝h(huán)節(jié)技術(shù)不斷發(fā)展、工藝日益先進，垃圾發(fā)電會成為經(jīng)濟環(huán)保的發(fā)電技術(shù)之一。電力等能源市場正逐漸開放，國外的一些公司也在加入中國的垃圾發(fā)電行業(yè)。到“十五”期末，國內(nèi)共有60 座大型垃圾焚燒廠，而根據(jù)規(guī)劃，“十一五”期間要建設(shè)84座垃圾焚燒廠。現(xiàn)在已有加拿大的CCR國際公司和美國金州集團有限公司，正在致力于垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)。此外，由于國家“十一五”規(guī)劃大力提倡循環(huán)經(jīng)濟，倡導(dǎo)發(fā)展生物質(zhì)能等新能源發(fā)電，國內(nèi)部分企業(yè)也在積極投資建垃圾焚燒電廠。
2.2垃圾發(fā)電的適用地區(qū)
我國的垃圾發(fā)電市場正在迅速發(fā)展，應(yīng)從戰(zhàn)略高度確定垃圾發(fā)電市場的整體布局。總體上來講，京津唐地區(qū)，長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)等經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)適合重點發(fā)展垃圾發(fā)電，主要原因如下：
(1)城市的經(jīng)濟實力。垃圾發(fā)電總體上來講，工藝技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備國產(chǎn)化率低，目前還屬于成本比較高的發(fā)電技術(shù)。需要有足夠的經(jīng)濟實力去籌資建垃圾發(fā)電廠。與此同時，稠密的人口，珍貴的土地資源，加大了垃圾填埋廠的選址難度，因此適合在這些城市興建垃圾發(fā)電廠。
(2)垃圾熱值。我國由于經(jīng)濟發(fā)展的不平衡，大部分地區(qū)垃圾熱值低。但在部分經(jīng)濟發(fā)達(dá)城市，垃圾熱值已達(dá)到很高的水平，一般已在6000kJ／kg以上，可以直接燃燒而不用在正常運行時添加煤或油等。
(3)電力需求。我國資源分布與電力負(fù)荷分布存在巨大失衡。水能和煤炭資源大部分分布在西部，而全國電力負(fù)荷的2／3布在京廣線以東地區(qū)。所以在這些城市建立垃圾發(fā)電廠有助于改善這種資源分布失衡的局面。此外，西部的一些城市出于環(huán)境安全和節(jié)約用地的考慮，也在積極建設(shè)垃圾發(fā)電廠，如包頭和拉薩等。
2．3垃圾發(fā)電市場存在的困難
由于我國相關(guān)法律不完善，一些補貼政策沒有落實到實處，補貼價格沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致了部分已投產(chǎn)的垃圾焚燒廠出現(xiàn)虧損。以蕪湖某垃圾焚燒熱電廠為例，該廠自2003年3 月正式并網(wǎng)發(fā)電至2005年底，累計虧損2700萬元。造成部分垃圾發(fā)電企業(yè)虧損的原因主要有以下幾點：
(1)上網(wǎng)電價低。因種種原因部分地區(qū)垃圾發(fā)電電價的優(yōu)惠政策沒有落實，一些垃圾發(fā)電企業(yè)的上網(wǎng)電價比同城的常規(guī)發(fā)電企業(yè)的上網(wǎng)電價還要低。而垃圾發(fā)電發(fā)展較快的江蘇省和廣東省的垃圾電廠上網(wǎng)電價為0．55元，kWh。過低的電價相對較高的設(shè)備成本，降低了垃圾發(fā)電企業(yè)的利潤空間。
(2)得不到電力企業(yè)的支持。電廠啟動、檢修時，需要消耗電網(wǎng)電量，但不能和自己并網(wǎng)電量進行抵扣，也按照工業(yè)用電付電費，直接增加了運行成本。垃圾發(fā)電企業(yè)的困難，應(yīng)該充分引起重視，要制定統(tǒng)一的補貼標(biāo)準(zhǔn)和加強法律法規(guī)的建設(shè)，這樣才能使環(huán)保企業(yè)從困境中走出來。沒有法律、政策給予支撐，企業(yè)從事垃圾發(fā)電的計劃會在事實面前取消；沒有實際利益，市場主體的積極性很難調(diào)動。
3 垃圾發(fā)電的BOT經(jīng)營方式
垃圾發(fā)電的建設(shè)和運行不能照搬傳統(tǒng)電廠的模式，而要針對垃圾發(fā)電的特點采取相應(yīng)的措施。在我國采用BOT(Build OperateTransfer)方式吸引國內(nèi)外企業(yè)投資，政府通將垃圾發(fā)電廠的建設(shè)權(quán)和一段時間的經(jīng)營權(quán)授予一個有資格的投資商。投資商負(fù)責(zé)垃圾發(fā)電廠的投資、融資、設(shè)計以及安裝調(diào)試。項目建成后，垃圾發(fā)電廠按協(xié)議規(guī)定向政府提供垃圾處理服務(wù)，并利用焚燒余熱發(fā)電，政府則按協(xié)議規(guī)定向垃圾發(fā)電廠支付垃圾處理費，并保證垃圾發(fā)電廠剩余電力上網(wǎng)銷售，投資者由此回收項目投資、經(jīng)營和維護成本并獲得合理的回報。規(guī)定的特許經(jīng)營期屆滿后，投資者將按照協(xié)議規(guī)定，把垃圾發(fā)電廠的所有權(quán)和經(jīng)營權(quán)無償移交給政府。目前我國已經(jīng)投產(chǎn)的和在建的垃圾發(fā)電廠大部分都是這種方式。如莆田市垃圾焚燒發(fā)電廠和晉江市垃圾焚燒發(fā)電綜合處理廠等。采用BOT的投資方式建設(shè)和運營的垃圾發(fā)電廠的競爭力分析：
(1)合同保障。電廠通常與政府簽訂售電協(xié)議和燃料供應(yīng)協(xié)議來保障其利益，這些協(xié)議通常都是長期的。
(2)適應(yīng)市場經(jīng)濟的要求。BOT的投資方若為外方，可以吸收國外先進的質(zhì)量管理體系、經(jīng)濟管理體系和工程管理經(jīng)驗，有助于提升行業(yè)的整體水平。BOT的投資方式可以充分發(fā)揮市場配置資源的作用，解決政府資金不足的矛盾，已在垃圾發(fā)電廠的建設(shè)中發(fā)揮了巨大作用。
4 結(jié)束語
鑒于我國電力市場的發(fā)展現(xiàn)狀和垃圾發(fā)電行業(yè)的特殊性，大力發(fā)展垃圾發(fā)電廠優(yōu)勢明顯。垃圾電廠是對電力市場的補充，有助于解決電力市場部分問題。同時，它的環(huán)境效益和社會效益等都是無形的、巨大的。
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