我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)始于1989年,當(dāng)前在市場(chǎng)規(guī)模和垃圾焚燒量上已經(jīng)得到了超常規(guī)發(fā)展。垃圾焚燒量在“十三五”末將超過(guò)填埋量,很快形成“焚燒為主,填埋托底”的垃圾終端處置格局。垃圾焚燒工程不僅在規(guī)模上得到了增長(zhǎng),同時(shí)在焚燒技術(shù)、煙氣凈化系統(tǒng)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式上也發(fā)生了深刻變化,以逐漸適應(yīng)我國(guó)垃圾特點(diǎn)和社會(huì)需求。隨著垃圾分類(lèi)的推進(jìn),我國(guó)垃圾處理格局也將逐步從能量回收型向資源回收型轉(zhuǎn)變。
楊 威1,4 鄭仁棟2 張海丹1, 4 朱高俊3 嚴(yán) 密3*
(1.浙江浙能技術(shù)研究院有限公司;2.杭州臨江環(huán)境能源有限公司;3.浙江工業(yè)大學(xué) 能源與動(dòng)力工程研究所;4.浙江省火力發(fā)電高效節(jié)能與污染物控制技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室)
隨著全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化推進(jìn),城市生活垃圾(下文稱“垃圾”)產(chǎn)生量日益增大,垃圾處理處置成為城市可持續(xù)發(fā)展面臨的重要挑戰(zhàn)。根據(jù)世界銀行《2050年全球固體廢物管理一覽》,當(dāng)前全球城市生活垃圾產(chǎn)生量約為20億t/a,且到2050年將達(dá)到34億t/a。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)年鑒,中國(guó)2018年的垃圾清掃量為2.28億t,居世界第2位;美國(guó)生活垃圾產(chǎn)量約為2.68億t,居世界第1位。但中國(guó)垃圾人均產(chǎn)生量?jī)H為0.75 kg/d,美國(guó)為2.01 kg/d。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,我國(guó)垃圾處置壓力將日益增高。同時(shí),由于美日歐等發(fā)達(dá)國(guó)家過(guò)去一直向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)運(yùn)垃圾,加之中國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾也將逐漸納入城市環(huán)衛(wèi)處理體系,中國(guó)將很快成為全球第1大垃圾處理處置國(guó),必須做好長(zhǎng)期規(guī)劃。衛(wèi)生填埋和焚燒發(fā)電是全球最廣泛應(yīng)用的垃圾處理處置末端技術(shù)。焚燒技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家應(yīng)用較早,在20世紀(jì)90年代焚燒處置率基本維持穩(wěn)定,當(dāng)前則主要朝著大機(jī)組方向和自動(dòng)化方向發(fā)展。新加坡(100%)、日本(70%)、瑞士(65%)等國(guó)垃圾焚燒率較高;美國(guó)由于地緣遼闊,垃圾焚燒處置率基本維持在10%左右。根據(jù)《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》,到2020年底,具備條件的直轄市、計(jì)劃單列市和省會(huì)城市(建成區(qū))要實(shí)現(xiàn)原生垃圾“零填埋”,全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力占無(wú)害化處理總能力的50%以上,其中東部地區(qū)達(dá)到60%以上。在政策支持和實(shí)際需求雙輪驅(qū)動(dòng)下,我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電規(guī)??焖侔l(fā)展,垃圾焚燒處置量在“十三五”末期將超過(guò)填埋量。填埋和焚燒均存在鄰避風(fēng)險(xiǎn)和資源回收低的不足,垃圾資源化利用和終端處置革命亟須開(kāi)展。為提高垃圾的資源化利用,我國(guó)全面推進(jìn)垃圾分類(lèi)工作。按照《生活垃圾分類(lèi)制度實(shí)施方案》要求,到2020年在實(shí)施生活垃圾強(qiáng)制分類(lèi)的城市,生活垃圾回收利用率達(dá)到35%以上。2019年5月,我國(guó)“無(wú)廢城市”試點(diǎn)建設(shè)工作正式在16個(gè)城市和地區(qū)啟動(dòng)。2020年1月,《關(guān)于促進(jìn)非水可再生能源發(fā)電健康發(fā)展的若干意見(jiàn)》要求加快編制生活垃圾焚燒發(fā)電中長(zhǎng)期專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃。因此,本文回顧了我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展歷程,梳理目前存在的挑戰(zhàn)以及展望未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),助力實(shí)現(xiàn)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)階段性目標(biāo)。從市場(chǎng)規(guī)模、焚燒爐單廠規(guī)模、運(yùn)行時(shí)數(shù)和發(fā)電量、污染控制以及投資模式等方面進(jìn)行分析梳理,也對(duì)當(dāng)前存在的挑戰(zhàn)和未來(lái)發(fā)展方向做了分析。
垃圾焚燒技術(shù)在我國(guó)得到了快速應(yīng)用。2018年我國(guó)垃圾焚燒量達(dá)到1.02億t,占總無(wú)害化量的45%,將很快形成“焚燒為主,填埋托底”的垃圾終端處理格局,也還將繼續(xù)由“能量回收型”向“資源回收型”發(fā)展。垃圾焚燒工程不僅在規(guī)模上得到了增長(zhǎng),同時(shí)在焚燒技術(shù)、煙氣凈化系統(tǒng)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)上也發(fā)生了深刻變化。我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)依然存在較多技術(shù)痛點(diǎn)和發(fā)展瓶頸,可持續(xù)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來(lái),建議垃圾焚燒企業(yè)和行業(yè)應(yīng)探索中小城市(<50萬(wàn)人口)垃圾焚燒推廣和盈利模式,響應(yīng)礦化垃圾開(kāi)采及焚燒處置需求,補(bǔ)齊垃圾焚燒飛灰無(wú)害化處置和資源化利用短板;在“提高發(fā)電效率,降低廠用電率”等方面提高技術(shù)水平和管理能力,加強(qiáng)“鄰利”理念引領(lǐng);積極布局國(guó)際市場(chǎng),重視與高??蒲性核幕?dòng),以推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)移。
1)焚燒廠建設(shè):中國(guó)垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)用始于1989年的深圳,全國(guó)垃圾焚燒廠從2003年的47家發(fā)展到2018年底已建成投入運(yùn)行331座,處置規(guī)模達(dá)到36.36萬(wàn)t/d(合1.33億t/a),見(jiàn)圖1a。另根據(jù)蕪湖生態(tài)中心調(diào)研,2019年4月底有428家垃圾焚燒發(fā)電廠投入運(yùn)行,并且216家正在建設(shè)。平均單廠處理規(guī)模也不斷上升,從2003年的319 t/d發(fā)展到2018年的1101 t/d,見(jiàn)圖1b;同時(shí)單廠最大規(guī)模不斷提高,其中上海于2019年建成6000 t/d的老港再生能源利用中心。
圖1 中國(guó)垃圾焚燒廠建設(shè)規(guī)模2)焚燒量的發(fā)展:隨著垃圾焚燒廠的建設(shè),我國(guó)垃圾無(wú)害化處置能力和處置量不斷提高。2003年我國(guó)垃圾無(wú)害化量為0.75億t,無(wú)害化率為50.4%,到2018年垃圾無(wú)害化量達(dá)到2.26億t,處理率達(dá)到99%(圖2a)。垃圾年焚燒量從2003年的370萬(wàn)t發(fā)展到2018年的1.02億t(圖2a)。垃圾焚燒量占無(wú)害化處理總量的比例從2003年的4.9%發(fā)展到2018年的45.1%。而且根據(jù)行業(yè)估計(jì)到2020年超過(guò)50%(圖2b)。據(jù)此,我國(guó)將很快進(jìn)入“焚燒為主,填埋托底”的垃圾終端處理格局。
3)焚燒廠實(shí)際運(yùn)行:由于垃圾焚燒廠存在檢修維護(hù)以及部分區(qū)域超前建設(shè)等原因,建設(shè)安裝規(guī)模不等于實(shí)際處理能力。根據(jù)建設(shè)規(guī)模和實(shí)際焚燒量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),折算得到垃圾焚燒廠能力利用率。由圖3可看出:處理能力利用率存在波動(dòng),最高出現(xiàn)在2007年(0.88)。將焚燒量折算到滿負(fù)荷運(yùn)行的小時(shí)數(shù),2007年為7708 h,2018年為6704 h,近10年來(lái)年運(yùn)行平均時(shí)數(shù)均未達(dá)到7200 h。運(yùn)行小時(shí)數(shù)也會(huì)直接影響發(fā)電量。根據(jù)中電聯(lián)網(wǎng)站信息,垃圾焚燒廠2011年聯(lián)網(wǎng)裝機(jī)量為209.7萬(wàn)kW,上網(wǎng)電量為97.23億kW·h,到2018年聯(lián)網(wǎng)裝機(jī)量達(dá)到889萬(wàn)kW,上網(wǎng)電量為481億kW·h,折合節(jié)約標(biāo)煤1480萬(wàn)t(圖4)。入廠垃圾發(fā)電量為300~400 kW·h/t,熱發(fā)電效率為25%~30%。同時(shí)由于各廠技術(shù)、運(yùn)行水平及廠區(qū)建設(shè)差異,廠內(nèi)用電占比為15%~20%,因此上網(wǎng)電量水平為255~340 kW·h/t。根據(jù)浙江省發(fā)改委公布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),浙江省內(nèi)垃圾焚燒廠平均上網(wǎng)發(fā)電量287 kW·h/t。國(guó)家發(fā)展改革委《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知》規(guī)定,生活垃圾焚燒廠生活垃圾折算上網(wǎng)電量暫定為280 kW·h/t,并按照該限值進(jìn)行分類(lèi)補(bǔ)貼。
圖3 垃圾焚燒廠利用率
圖4 垃圾焚燒發(fā)電裝機(jī)量和上網(wǎng)電量4)主要焚燒技術(shù)應(yīng)用:垃圾焚燒技術(shù)主要有流化床焚燒和爐排爐焚燒。垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展初期,由于我國(guó)垃圾組分復(fù)雜、含水率高及熱值低等原因,國(guó)外引進(jìn)的爐排爐焚燒技術(shù)適應(yīng)性差和成本高昂,國(guó)內(nèi)自主研發(fā)的流化床焚燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)獲得高速發(fā)展,在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),流化床焚燒和爐排爐焚燒市場(chǎng)份額相當(dāng),各占40%以上。隨著爐排爐焚燒技術(shù)應(yīng)用在我國(guó)摸索出“暫存一周”的預(yù)處理模式和爐排爐技術(shù)國(guó)產(chǎn)化,以及流化床技術(shù)“飛灰多”不足的逐步凸顯,使得爐排爐焚燒技術(shù)在我國(guó)近10年獲得了超常規(guī)發(fā)展。根據(jù)蕪湖生態(tài)中心數(shù)據(jù)計(jì)算,2018年底爐排爐市場(chǎng)份額達(dá)到80.9%。但未來(lái)焚燒技術(shù)都將朝著“次高壓和高壓”“年運(yùn)行8000 h”等目標(biāo)發(fā)展。5)煙氣污染控制:煙氣排放二次污染和健康風(fēng)險(xiǎn)的擔(dān)憂一直伴隨著垃圾焚燒技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用推廣。GB 18485《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》第1版在2000施行,并于2014年進(jìn)行了第3次修訂,相較于第1版各項(xiàng)排放限值大幅降低,特別是二噁英排放限值從1.0 ng I-TEQ/Nm3降低到0.1 ng I-TEQ/Nm3。當(dāng)然,我國(guó)現(xiàn)行排放指標(biāo)仍與發(fā)達(dá)國(guó)家存在一定差距。根據(jù)前期研究,2010年底垃圾焚燒電廠煙氣排放凈化系統(tǒng)主要是“半干法+活性炭噴射+布袋”,而美國(guó)垃圾焚燒電廠煙氣凈化系統(tǒng)主要是“SNCR+半干法+活性炭噴射+布袋”。美國(guó)垃圾焚燒爐SNCR的應(yīng)用率達(dá)到57.5%。隨著生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步嚴(yán)格,更多的煙氣凈化技術(shù)和設(shè)備被應(yīng)用到我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)。根據(jù)2018年全國(guó)313家垃圾焚燒電廠(處理量428365 t/d)煙氣凈化系統(tǒng)的調(diào)查結(jié)果,“半干法+活性炭噴射+布袋”是目前垃圾焚燒爐基本配置,占比達(dá)到98.1%;同時(shí)SNCR在我國(guó)應(yīng)用率也達(dá)到69.4%;其中13家垃圾焚燒電廠安裝了SCR,而靜電除塵器依然極少在垃圾焚燒電廠應(yīng)用。通過(guò)統(tǒng)計(jì),目前最主流的煙氣凈化系統(tǒng)是“SNCR+半干法+干法+活性炭噴射+布袋”,受調(diào)查的電廠中有112家(35.8%,148985 t/d)安裝了此系統(tǒng);其次是“SNCR+半干法+活性炭噴射 + 布袋”(88家,28.1%,119285 t/d)和“半干法+活性炭+布袋” (83家,26.5%,102615 t/d)。此外,雖然國(guó)家不再?gòu)?qiáng)制要求,但目前越來(lái)越多的新項(xiàng)目安裝了煙氣“消白”設(shè)備。6)灰渣及滲濾液處理:垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi),環(huán)保監(jiān)管部門(mén)和行業(yè)自身都普遍對(duì)灰渣與滲濾液處置重視度不足,這給當(dāng)前垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)發(fā)展制造了短板。原生滲濾液處理主要采用原廠預(yù)處理再外送污水處理廠和原廠深度處理回用的模式。原廠處理技術(shù)主要采用“調(diào)節(jié)池+厭氧消化/好氧消化+超/納濾+反滲透”和“調(diào)節(jié)池+A/O膜生物反應(yīng)器+納濾”等體系。但目前對(duì)滲濾液處理的技術(shù)難題是濃縮液的處置,以及工藝對(duì)垃圾分類(lèi)、轉(zhuǎn)運(yùn)等引起的滲濾液特性和產(chǎn)量波動(dòng)的適應(yīng)性問(wèn)題。垃圾焚燒會(huì)產(chǎn)生底渣和飛灰,底渣通常用于初級(jí)建材,飛灰在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都是固化后進(jìn)垃圾填埋場(chǎng),但目前隨著城市填埋場(chǎng)庫(kù)容減少,其處置方法亟須改變。7)市場(chǎng)投資與競(jìng)爭(zhēng):隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、廠區(qū)環(huán)境提升及去工業(yè)化要求,垃圾焚燒發(fā)電工程的單位投資額不斷提高。從10年前的單噸日處理能力平均30萬(wàn)元提高到當(dāng)前的50萬(wàn)元以上,甚至出現(xiàn)了70萬(wàn)標(biāo)的。同時(shí)投資方式也變得更加多元,過(guò)去以BOT模式為主,現(xiàn)在出現(xiàn)越來(lái)越多的PPP項(xiàng)目以及代建項(xiàng)目。垃圾補(bǔ)貼費(fèi)卻呈現(xiàn)降低趨勢(shì),行業(yè)存在“搶占市場(chǎng)為先”的沖動(dòng)。目前在經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的大城市,由于用工成本高等因素,垃圾處理費(fèi)仍可高達(dá)150元/t以上,但普遍在100元/t左右;在其他城市,垃圾處理費(fèi)一般在50~100元/t;極個(gè)別城市由于不理性競(jìng)爭(zhēng),垃圾處理費(fèi)低于30元/t。投資強(qiáng)度和投資模式的變化,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更充分與激烈,垃圾焚燒發(fā)電資本主體格局也發(fā)生了明顯變化。中國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)在過(guò)去10年獲得了顯著發(fā)展,這得益于國(guó)家政策引領(lǐng)和地方城市實(shí)際需求。同時(shí),外部發(fā)展環(huán)境也不斷變化,諸多技術(shù)痛點(diǎn)仍未獲得突破,使得我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)遇到了新的發(fā)展瓶頸和挑戰(zhàn)。
垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)未來(lái)機(jī)遇與挑戰(zhàn)
為應(yīng)對(duì)未來(lái)新的挑戰(zhàn)和抓住新的發(fā)展機(jī)會(huì),我國(guó)焚燒行業(yè)應(yīng)重視現(xiàn)有工程的高水平運(yùn)營(yíng)、國(guó)內(nèi)外新市場(chǎng)的開(kāi)拓和新技術(shù)儲(chǔ)備與應(yīng)用。以下幾點(diǎn)應(yīng)得到關(guān)注:
根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,我國(guó)垃圾焚燒規(guī)模在500 t/d以下的垃圾焚燒發(fā)電工程很難實(shí)現(xiàn)有效盈利,或政府財(cái)政補(bǔ)貼將承受更大壓力。垃圾焚燒投資企業(yè)普遍不愿意進(jìn)入中小城市,中小城市的垃圾焚燒項(xiàng)目甚至出現(xiàn)流標(biāo)、悔標(biāo)。但繼續(xù)采用填埋又不可持續(xù),存在政策壓力,因此中小城市(<50萬(wàn)人口)的垃圾處理轉(zhuǎn)型升級(jí)成為難題。如何解決垃圾資源化及能源化利用也成為垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。各地也正在探索多種突破,包括農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)垃圾也將納入城市環(huán)衛(wèi)體系,推進(jìn)垃圾處理城鄉(xiāng)一體化,擴(kuò)大垃圾焚燒工程服務(wù)范圍;將污水污泥、一般工業(yè)垃圾以及礦化垃圾等納入焚燒對(duì)象,提升焚燒工程適應(yīng)能力;將垃圾進(jìn)行分選燃料化,進(jìn)行區(qū)域協(xié)同處理,如區(qū)域共建共享以及與熱電廠耦合處置等。但目前仍沒(méi)有成熟的和可復(fù)制的方案和經(jīng)驗(yàn),需要在經(jīng)濟(jì)收益模式創(chuàng)新、焚燒技術(shù)提升和垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)政策支撐等方面繼續(xù)探索。
2.垃圾分類(lèi)后全鏈適應(yīng)性提升
我國(guó)垃圾分類(lèi)工作正在有序地大力推進(jìn),將對(duì)垃圾資源化利用和終端處置產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。垃圾源頭分類(lèi)提高了源頭實(shí)現(xiàn)功能型和材料型回收,但也對(duì)終端利用和處置提出了新要求。我國(guó)各地垃圾分類(lèi)主要分成可回收、可燃燒、濕垃圾及危險(xiǎn)垃圾。可回收和危險(xiǎn)垃圾的處理相對(duì)明確,但可燃燒和濕垃圾部分的資源化利用率不高。分類(lèi)后進(jìn)入垃圾焚燒廠的可燃燒垃圾成分及熱值將發(fā)生顯著變化,對(duì)現(xiàn)有垃圾焚燒廠的適應(yīng)性挑戰(zhàn)已經(jīng)顯現(xiàn)。垃圾熱值超過(guò)設(shè)計(jì)熱值,對(duì)焚燒爐膛溫度控制優(yōu)化提出新要求,同時(shí)垃圾量下降對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益也產(chǎn)生了影響。目前各地普遍對(duì)濕垃圾的處理能力不足,技術(shù)也存在短板。我國(guó)城市生活垃圾中50%左右為餐廚垃圾,根據(jù)報(bào)告,僅廚余垃圾年產(chǎn)生量就超過(guò)3000萬(wàn)t?;诶诸?lèi)持續(xù)推進(jìn)的預(yù)期,將倒逼垃圾終端利用與處置進(jìn)行革命,提高終端資源化和能源化的深度和價(jià)值。
3.城市化驅(qū)動(dòng)礦化垃圾開(kāi)采
根據(jù)統(tǒng)計(jì),1990年至今,我國(guó)垃圾填埋量達(dá)到30億t。全國(guó)城鄉(xiāng)一體化建設(shè)持續(xù)推進(jìn),使得土地區(qū)位功能將發(fā)生變化。老舊填埋場(chǎng)的地理位置相對(duì)城市中心距離和土地價(jià)值發(fā)生顯著變化后,老舊填埋場(chǎng)治理及綜合開(kāi)發(fā)的需求將日益旺盛,這將驅(qū)動(dòng)城市管理者對(duì)老舊填埋場(chǎng)進(jìn)行封場(chǎng)修復(fù)或開(kāi)挖移除。大城市的垃圾焚燒能力依然吃緊,但中小城市在土地開(kāi)發(fā)需求和焚燒處理能力有富余的雙重因素下,推動(dòng)礦化垃圾開(kāi)采及焚燒處理的熱情將逐漸釋放。
中國(guó)垃圾焚燒工程一直存在“重?zé)煔狻⑤p灰渣”現(xiàn)象,造成灰渣利用與處置技術(shù)研發(fā)和能力建設(shè)滯后。目前底渣在大型焚燒項(xiàng)目上存在市場(chǎng)利用價(jià)值,普遍采用金屬回收和分級(jí)建材應(yīng)用模式。但仍需進(jìn)一步高值化深度利用技術(shù)的研究和工程示范,如有研究報(bào)道可將底渣用于氫氣制備。相對(duì)底渣,飛灰含有更高濃度的重金屬、二噁英以及鹽等,是當(dāng)前垃圾焚燒發(fā)電工程面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)。飛灰處置市場(chǎng)價(jià)格不斷升高,2000元/t已成為常態(tài)。爐排爐飛灰產(chǎn)生量占垃圾焚燒量的3%~5%,流化床飛灰產(chǎn)生量占比高達(dá)10%以上,這造成垃圾焚燒工程的市場(chǎng)盈利模式不斷承壓。現(xiàn)有的飛灰工程化處置技術(shù)主要是穩(wěn)定化填埋和水洗后水泥窯協(xié)同,但是二者都存在明顯短板:穩(wěn)定化填埋存在占用土地,城市填埋場(chǎng)庫(kù)容普遍不足,同時(shí)存在鹽、重金屬浸出等長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn);水洗后水泥窯協(xié)同處置技術(shù)存在高含鹽廢水難以處置和水泥窯地域限制等不足。因此,飛灰已經(jīng)成為垃圾焚燒工程可持續(xù)發(fā)展的最大瓶頸之一,新型飛灰處置和利用技術(shù)研究和工程示范亟須開(kāi)展。
5.工程盈利從規(guī)模效應(yīng)向技術(shù)與管理效應(yīng)轉(zhuǎn)換
過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期,垃圾焚燒工程投資企業(yè)主要依托規(guī)模效應(yīng)盈利,甚至為了擴(kuò)大規(guī)模搶占市場(chǎng),不斷壓低補(bǔ)貼投標(biāo)價(jià)。但是隨著市場(chǎng)格局穩(wěn)定,設(shè)備壽命也逐漸到期,工程運(yùn)行和管理水平差異逐漸凸顯,將逐漸進(jìn)入“運(yùn)營(yíng)為王”時(shí)期。通過(guò)高參數(shù)蒸汽以及多聯(lián)產(chǎn)等提高發(fā)電效率和熱效率,電泵改汽泵等節(jié)能改造降低廠用電率,開(kāi)展多源固廢混燒及智能電廠等將是今后技術(shù)與管理發(fā)展的方向。地方政府將逐漸能進(jìn)行全周期成本和效益分析進(jìn)一步擇優(yōu)選擇運(yùn)營(yíng)商。同時(shí),包括垃圾焚燒發(fā)電在內(nèi)的生物質(zhì)能發(fā)電補(bǔ)貼政策存在松動(dòng)預(yù)期,對(duì)現(xiàn)有垃圾焚燒工程構(gòu)成巨大挑戰(zhàn)。技術(shù)水平和管理能力將成為應(yīng)對(duì)政策調(diào)整的最有效手段,應(yīng)通過(guò)先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效發(fā)電、清潔燃燒,通過(guò)管理創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)成本控制和增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
6.“鄰利”需求牽引產(chǎn)業(yè)升級(jí)
“鄰避”現(xiàn)象一直伴隨著垃圾焚燒工程發(fā)展,但其一方面阻礙了焚燒發(fā)電工程快速發(fā)展,另一方面也在倒逼焚燒工程質(zhì)量提升。在鄰避倒逼過(guò)程中,逐漸形成了“鄰利”潛力。政府在選擇規(guī)劃過(guò)程更注重科學(xué)和利益補(bǔ)償平衡,焚燒工程不斷去工業(yè)化,融入工業(yè)旅游等多功能元素,逐漸和周邊社區(qū)形成良性互動(dòng)。未來(lái),政府和企業(yè)必須更加重視焚燒工程的“鄰利”,在選址、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)等環(huán)節(jié)進(jìn)行升級(jí),將焚燒工程成為保障地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提升周邊居民福祉的有效設(shè)施。
7.焚燒發(fā)電技術(shù)國(guó)際化開(kāi)拓
世界格局正在發(fā)生深刻變化,發(fā)展中國(guó)家正成為新興經(jīng)濟(jì)體,但其生活垃圾的無(wú)害化率還非常低,特別是低收入國(guó)家垃圾無(wú)害化處置率不足10%,對(duì)垃圾焚燒技術(shù)和裝備需求強(qiáng)烈 。隨著國(guó)內(nèi)焚燒市場(chǎng)的飽和,國(guó)內(nèi)企業(yè)也集聚了“走出去” 的強(qiáng)大意愿。基于“一帶一路” 倡議的有力推進(jìn),我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)、技術(shù)和裝備將有更多機(jī)會(huì)參與一帶一路沿線國(guó)家城鎮(zhèn)化建設(shè)。但發(fā)展中國(guó)家垃圾焚燒發(fā)電工程推廣也存在較多挑戰(zhàn),在法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場(chǎng)模式等方面都還不明確。因此垃圾焚燒發(fā)電工程國(guó)際化市場(chǎng)機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存,建議積極布局。
8.加強(qiáng)創(chuàng)新與技術(shù)儲(chǔ)備
科技創(chuàng)新已成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)體和企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要素,包括垃圾焚燒企業(yè)在內(nèi)的垃圾處理處置行業(yè),應(yīng)加強(qiáng)與科研院所的互動(dòng),共同推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,提升行業(yè)技術(shù)水平,應(yīng)對(duì)與國(guó)際企業(yè)在海內(nèi)外市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。對(duì)于二噁英在線檢測(cè)、等離子飛灰熔融以及鹽回收、礦化垃圾開(kāi)采、熱解氣化、水熱處理、固體燃料制備、功能碳制備等技術(shù)研究,行業(yè)均應(yīng)有所關(guān)注和參與。
我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)始于1989年,當(dāng)前在市場(chǎng)規(guī)模和垃圾焚燒量上已經(jīng)得到了超常規(guī)發(fā)展。垃圾焚燒量在“十三五”末將超過(guò)填埋量,很快形成“焚燒為主,填埋托底”的垃圾終端處置格局。垃圾焚燒工程不僅在規(guī)模上得到了增長(zhǎng),同時(shí)在焚燒技術(shù)、煙氣凈化系統(tǒng)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式上也發(fā)生了深刻變化,以逐漸適應(yīng)我國(guó)垃圾特點(diǎn)和社會(huì)需求。隨著垃圾分類(lèi)的推進(jìn),我國(guó)垃圾處理格局也將逐步從能量回收型向資源回收型轉(zhuǎn)變。我國(guó)垃圾焚燒行業(yè)依然存在較多技術(shù)痛點(diǎn)和發(fā)展瓶頸,未來(lái)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。垃圾焚燒行業(yè)應(yīng)主動(dòng)探索中小城市垃圾焚燒工程實(shí)施和盈利模式,響應(yīng)礦化垃圾開(kāi)采及焚燒處置需求,補(bǔ)飛灰無(wú)害化處置和資源化利用的短板;轉(zhuǎn)變規(guī)模效益到技術(shù)和管理效益、加強(qiáng)“鄰利”理念引領(lǐng);積極布局國(guó)際市場(chǎng),重視與高校科研院所的互動(dòng),以推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和轉(zhuǎn)移。
來(lái)源:楊威,鄭仁棟,張海丹,朱高俊,嚴(yán)密.中國(guó)垃圾焚燒發(fā)電工程的發(fā)展歷程與趨勢(shì)[J].環(huán)境工程.2020,38(12):124-129