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多因素促垃圾焚烧发电全面开花

发布时间:2013-4-2 15:53:00 来源:证券导刊 【字体:
  资本逐鹿,垃圾发电项目密集上阵
  2012年以来,曾因环境问题发展受阻的垃圾焚烧发电项目出现一股投建潮,不光是南京等东部大型城市,还有包括湖南株洲,安徽合肥,山西太原等二线城市以及甘肃兰州、金昌,四川崇州等西部地区的垃圾焚烧发电项目开始纷纷上马。根据我们不完全统计,2012年至今共37个项目中标/签约,总处理能力达37350吨/日,总投资额达164.4亿元。
  从中标企业性质来看,国有资本与民营资本平分秋色,外资也已进入我国垃圾发电领域。整个垃圾发电市场的集中度较高,前六家中标企业就占据了近73%的市场份额。其中,在港股上市的固废处理龙头光大国际凭借雄厚的资本实力以及良好的企业资质在山东、江苏、广东、海南、浙江等地斩获了9个项目,市场份额达24.3%。其次为A股上市公司桑德环境与盛运股份,分别中标6个和5个项目,份额为16.22%和13.51%。
  焚烧处理是解垃圾围城之困的最佳选择
  城镇化致垃圾产量激增,无害化处理能力亟待提升
  2011年,我国城市生活垃圾清运量达1.64亿吨,同比增加3.74%,无害化处理量1.3亿吨,有约3330万吨城市生活垃圾无法得到有益处理。目前我国城市生活垃圾累积堆存量超过65亿吨,侵占约35亿平方米土地,全国660多个城市中,已有2/3的大中城市被垃圾包围,有1/4的城市被迫将解决垃圾危机的途径延伸到乡村,导致垃圾二次污染,城乡结合区域的生态环境迅速恶化。国家在“十一五”期间计划城镇生活垃圾处理投资863亿元,而实际完成额分别为561亿元,完成率仅为65%。
  “十八大”召开以来,中央多次强调城镇化是未来中国经济增长的最大潜力。由国家发改委主导的城镇化发展全面纲领性文件《全国促进城镇化健康发展规划(2011~2020年)》有望于近期发布。未来十年城镇化将拉动40万亿元投资。新型城镇化更注重“质”的提升,生活垃圾的处理直接关系到城镇居民的生活质量。
  城镇人口的快速增长将对生活垃圾处理能力提出更高要求,对相关处理设施的投资需求有望超出预期。截至2011年末,中国大陆总人口达到134735万人,城镇人口数量首次超过农村,达到69079万人,比2010年末增加2100万人;乡村人口65656万人,减少1456万人。我国城镇化率达到51.27%,较2010年末提高1.32个百分点。
  我们假设总人口增速为0.5%,城镇化率在2011年基础上每年提高1个百分点,人均垃圾产量年增速5%,经测算,到2015年我国城镇垃圾产量将达4.27亿吨,对应日均产量为117万吨。而2010年末我国生活垃圾无害化处理能力仅为45.7万吨/日,差距明显,加速提升垃圾处理能力势在必行。
  社会对高质量环境的要求驱动垃圾焚烧发电产业发展
  随着生活水平的提高,居民对于环境质量的要求也日益增加,从而卫生处理垃圾的需求也不可避免地提升。在生活垃圾处理领域,我国仍处起步阶段,垃圾分类制度体系的不完善以及技术水平的限制,使得我国垃圾处理仍以填埋为主。但填埋处理存在土地占用面积大、二次污染、爆炸崩塌等诸多缺陷,人口密度大的地区特别是东部经济发达省份,填埋处理方式已经遇到瓶颈。尤其是随着人口增加以及经济规模扩张,土地资源会日益紧缺,居民的“邻避效应”也将日益增强,选址将成为垃圾填埋处理难以逾越的门槛。
  堆肥处理对垃圾中有机物含量的要求较高,而有机垃圾通常占垃圾总量比重不足三分之一,这就制约了堆肥处理的未来发展规模。垃圾焚烧无害化处理更为彻底,特别是对于可燃性致癌物、病毒性污染物、剧毒有机物,焚烧几乎是惟一有效地处理方法。焚烧处理可以使垃圾体积减小90%,重量减少80%-85%,减容性效果明显。此外,垃圾焚烧产生的热量可以回收利用,用来发电或者供热,焚烧后的灰渣还可用于生产水泥和制作砖块。从减量化、资源化、无害化原则考虑,垃圾焚烧发电的诸多优良特性更加符合现代社会土地、能源紧缺的客观现实。因此,社会对于环境质量要求的提高将最终表现为推动垃圾焚烧发电产业发展的重大驱动力。
  “十一五”期间我国城镇无害化处理设施从614座增加到1076座,年复合增速11.87%;无害化处理能力从23.65万吨/日增加到45.69万吨/日,年复合增速14.08%。其中,填埋处理能力比例仍超过77%,垃圾焚烧处理能力比重从11%上升至20%。
  焚烧发电是全球主流垃圾处理方式
  日本是世界上最早应用垃圾焚烧发电技术的国家,目前垃圾焚烧处理比重达74%,其国土面积37.8万平方公里,总人口约1.28亿人,人口密度高达339人/平方公里,匮乏的土地资源加上传统的技术优势,焚烧成为日本处理垃圾的最佳选择。欧洲主要发达国家包括法国、德国、瑞士、瑞典、丹麦等都以焚烧为垃圾处理的主要方式,比重普遍在40%以上。
  1996年到2007年,欧盟15国垃圾填埋量不断减少,焚烧量呈上升趋势。欧洲地区垃圾焚烧厂的数量从2001年的402座,增加至2006年的425座。德国在其严格的环保标准要求下,政策上对垃圾焚烧发电产业持鼓励态度。德国执行的17.BimSchV是世界范围内最严格的垃圾焚烧设施排放技术标准之一,特别是针对二恶英、呋喃和重金属。德国通过税收、垃圾收费、财政补贴、生产者责任、押金返还制度等对垃圾发电进行管理,也是世界上最早进行垃圾焚烧技术研究开发的国家,其焚化装置几乎全部用于发电,并正在积极开发垃圾气化熔融技术。目前德国约有70余座垃圾焚烧厂,每年可处理生活垃圾1800万吨。2008年,德国从荷兰、意大利等过进口垃圾600万吨,以满足垃圾处理厂的生产需求。
  2006年日本有生活垃圾焚烧厂1301座。随着环保要求的提高,日本的垃圾焚烧厂呈现大型化、集中化的发展趋势。1975-2006年,非连续式的小规模垃圾焚烧厂从1678座下降到674座,而同期的连续式大规模垃圾焚烧厂从286座增加到627座。
  日本的垃圾焚烧厂数量虽然在下降,但在2001年之前,焚烧处理能力持续增加。近几年日本垃圾焚烧厂处理能力已相对饱和状态,并且随着垃圾回收利用率的提高,需要焚烧的垃圾总量有所下降。而大型生活垃圾焚烧发电厂数量一直在持续增长。
  日本政府为扶持垃圾焚烧发电产业的发展制定和完善包括《关于促进新能源利用的特别措施法》、《固体废弃物管理和公共清洁法》等法律法规,激励企业和组织研发新能源,处罚推广和应用新能源不达标的企业,强制社会推广包括垃圾焚烧发电在内的新能源的开发和应用。
  “十二五”投资加速,垃圾发电迎来爆发期
  垃圾焚烧发电:“十二五”千亿市场空间
  根据保部环境规划院预测,“十二五”固废处理行业投资将达到8000亿元,较“十一五”期间翻两番。根据《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》,“十二五”期间,全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设总投资约2636亿元,是“十一五”期间实际完成投资额的近5倍。其中,无害化处理设施投资1730亿元(含“十一五”续建投资345亿元);收运转运体系建设投资351亿元;存量整治工程投资211亿元;餐厨垃圾专项工程投资109亿元;垃圾分类示范工程投资210亿元;监管体系建设投资25亿元。
  在各省投资分布中,广东、山东、北京“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设排在前三位,金额分别达271.4、198.8、146.6亿元。
  截至2010年底,我国生活垃圾无害化处理能力为45.69万吨/日,根据《规划》,到2015年要达到87.15万吨/日,“十二五”年复合增速13.77%。目前无害化处理的主要方式为卫生填埋,占比达77%,其次为焚烧,占比20%。焚烧处理能力“十二五”新增21.76万吨/日,到2015年要达到30.72万吨/日,“十二五”年复合增速达27.94%,占比提升至35%,其中东部地区达到48%以上。按照1吨/日处理能力投资额40-50万元计算,“十二五”垃圾焚烧发电市场总投资规模达870-1088亿元。
  垃圾焚烧发电新增需求主要集中在东南省份
  “十二五”期间,各省生活垃圾无害化处理能力总规模目标排名前三依次为山东省、广东省、浙江省,到2015年处理能力目标分别达到75115、74536、60454吨/日,“十二五”年复合增速分别达12.48%、16.92%、7.89%。从新增处理能力来看,广东、山东、辽宁排前三位,“十二五”新增无害化处理能力分别为40420、33398、23134吨/日。
  “十二五”期间,中东部沿海经济发达省份将是生活垃圾无害化处理设施建设的核心地区。其中,华东六省市生活垃圾无害化处理能力总规模达到28.29万吨/日,占全国的比重为32.54%,新增处理能力达12.1万吨/日,占全国新增处理能力比重为29.34%,均排在各区域首位。
  到2015年,广东将成为全国垃圾焚烧处理规模最大的省份,总规模将达到41493吨/日,“十二五”新增焚烧处理能力29750吨/日,年复合增速达28.72%。其次为浙江、山东、江苏、上海,2015年垃圾焚烧处理规模将分别达37085、31280、31242、19475吨/日,“十二五”分别新增18550、22700、16050、16900吨/日,年复合增速分别为14.88%、29.53%、15.51%、49.88%。
  分区域看,“十二五”期间新建垃圾焚烧设施将集中在东南地区。其中,华东地区将新增垃圾焚烧处理规模8.73万吨/日,到2015年垃圾焚烧总规模将达到14.12万吨/日,年复合增速达21.23%,焚烧处理比例达到50%。华南地区“十二五”新增垃圾焚烧处理能力3.74万吨/日,到2015年垃圾焚烧总规模将达到5.06万吨/日,年复合增速达30.81%,焚烧处理比例将达到53.2%。
  垃圾发电具有区域垄断性,市场份额向优质企业集中
  垃圾发电盈利模式已日趋成熟
  经过多年发展,垃圾焚烧产业的盈利模式已逐渐成熟。垃圾处理具备公用事业特征,政府在其中扮演重要角色。一方面政府通过向垃圾处理企业支付垃圾处理补贴费、电价补贴来购买或自身直接从事垃圾处理服务;另一方面又将垃圾处理服务向居民出售,并收取垃圾处理费。
  2002年,《关于实行城市生活垃圾处理收费制度,促进垃圾处理产业化的通知》和《关于推进城市污水、垃圾处理产业化发展的意见》相继发布,征收垃圾处理费有了政策依据;2006年1月,发改委发布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》,明确了垃圾发电0.25元/度的上网电价补贴。2012年3月,发改委颁发《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》规定垃圾发电全国统一标杆电价为0.65元/千瓦时,自2012年4月1日执行,进一步完善我国垃圾发电价格政策,促进我国垃圾发电产业长远健康发展。
  与电价不同的是,垃圾处理补贴标准存在明显的差异性,一方面与垃圾发电项目所在的地域有关。东部发达地区补贴标准普遍较高,中西部地区偏低。比如上海环境集团旗下的上海江桥生活垃圾焚烧发电厂垃圾处理补贴标准超过200元/吨,而成都项目仅为70元/吨。另一方面与项目采用的焚烧锅炉技术有关。采用炉排炉的项目补贴标准一般在65-100元/吨,采用循环化床的介于15-60元/吨之间。
  此外,符合条件的垃圾焚烧发电项目还可申请为CDM项目,获取碳减排收入。与发电领域其他的CDM项目相比,垃圾焚烧发电除了可以替代化石燃料发电的上网电量,实现部分温室气体减排之外,还能避免生活垃圾进行填埋处理产生的废气排放,因此具有双重减排效果。根据EB公布的数据,垃圾焚烧发电1MW装机容量可实现4862t的二氧化碳减排量,而火电超超临界项目仅为224t/MW,远低于垃圾焚烧发电减排量。但鉴于各种原因,目前我国垃圾焚烧发电CDM项目开发进展仍较缓慢。
  我国从1994年开始收取垃圾服务费,内容限于垃圾收集和运输。21世纪初,一些城市相继收取垃圾无害化处理费,并将两费合一,统称“垃圾处理费”。2002年实行城市生活垃圾处理收费制度以来,全国600多个城市中,已有300多个城市开征了生活垃圾处理费。由于垃圾处理费的金额与排放量相关,收费权在地方政府,因此各地垃圾处理费收取标准不同。在已开征垃圾处理费的大城市中多数采取定额收费制度。但各地的垃圾处理费收缴率并不乐观,乌鲁木齐市自2003年以来垃圾处理费收缴率一直不足30%;太原市1/3的住户不交或拖欠生活垃圾处理费;北京实际征收率不超过50%。收缴率的不足,加大了地方政府支付垃圾处理服务的财政压力。
  提高垃圾处理费的收缴率也成了开征垃圾处理费城市急需解决的问题。近几年,各地也在积极进行垃圾处理费制度改革,部分城市已实行将垃圾处理费与水费、电费、燃气费或其他费用“捆绑式”收费,大大提高了垃圾处理费的收缴率。广东中山市探索建立了“用水消费量折算系数法”征收垃圾处理费,将城乡垃圾处理费摊分到基准水价里,由供水部门负责代收。2007年中山市垃圾处理费收缴率达97%以上,收费成本也同时下降90%以上。2012年1月1日起,福州也开始全面推行居民户垃圾处理费与水费捆绑征收的模式,实现一户一表改造的居民住户垃圾处理费将由市自来水公司代征。从长期看,垃圾处理费收缴率的提高将促进垃圾焚烧发电产业的发展。
  自然垄断属性致垃圾发电区域垄断特征明显
  供给的稳定性和高昂的运输成本是垃圾焚烧产业的原材料垃圾的两个特点。人均垃圾产生量随着人均收入的增加而呈现“先升后稳”特征,在人口数量一定的情况下,垃圾总产量趋于稳定。垃圾运输的环保要求与技术经济特征决定了垃圾在收集中转过程中的运输成本较高。杭州市区垃圾的中间运输成本约为每吨每公里1元,约占垃圾处理总成本的15%-20%,随着燃油价格和司机工资水平的提高,成本持续提升。高昂的运输成本直接决定了垃圾焚烧处理设施的服务范围仅限于某一较小区域,具有明显的地域性特征。
  从单纯的技术角度看,垃圾焚烧每一个环节都体现出它的高科技特征,尤其是焚烧系统和烟灰净化回收控制系统对技术水平要求较高,否则将会造成巨大环境污染和非经济性。
  垃圾焚烧产业的高技术要求对于产业投入具有两方面的决定性影响:一是垃圾焚烧发电项目需要巨额的初始投入。在单纯引进国外技术设备、吸收消化国外技术和设备、自主研发技术和设备三种情况下,单位垃圾焚烧处理能力的初始投资分别达70-75万元、40-45万元、20-25万元,建设一个1000吨/日处理能力的垃圾焚烧发电项目的一次性固定资产投资分别达7-7.5亿元、4-4.5亿元和2-2.5亿元。二是固定资产在整个投入中占有很高比例。为杭州市上城区、滨江区、西湖区、江干区处理生活垃圾的杭州绿能环保发电有限公司,其一期450吨/日处理能力的垃圾焚烧发电项目总投资12580万元,其中固定资产12280万元,占97.62%。
  固定资产的高投入比例是产生规模经济性最重要的原因,垃圾焚烧发电项目的高成本投入特性必然在一定的产量范围内出现规模经济。Baumol、Panzar、Willing在1982年利用成本劣可加性重新定义了自然垄断,如果单一企业生产某一产品的总成本小于两个或两个以上的企业分别生产同样数量的产品成本之和,该企业的成本函数就是劣可加的,该企业就具有自然垄断属性。
  根据目前我国已建成或在建的垃圾焚烧项目的日处理能力来看,绝大多数项目的日处理能力在1500吨以下,自然垄断特征在我国垃圾焚烧产业中具有非常的普遍性。我国垃圾焚烧项目建设主要采取BOT模式。在确定建设、运营主体时主要采取招标和协商模式。在招标方式中,政府从众多竞标企业中选取一个企业作为最终的项目投资运营商。中标者一经确定,政府将与其签订长期合约,通常在20-30年。而协商模式下,政府经过初步筛选后与目标企业单独协商,该企业通常是在当地有一定背景或与当地政府有长期合作关系的企业。政府与目标企业在垃圾供给、建设条件、垃圾处理费等诸多方面协商成功后,即与其签订长期协议。无论以何种方式确定投资主体,在某一特定城市或县城区域内,从事垃圾焚烧处理服务的企业通常只有一家,该企业在未来较长一段时间内成为当地唯一的垃圾焚烧处理服务的提供者。
  垃圾焚烧发电产业链及竞争格局
  垃圾焚烧发电产业上游包括与垃圾焚烧有关的各类设备制造企业,中游是垃圾焚烧发电投资运营、工程设计、咨询、施工及EPC总承包企业,下游包括垃圾渗滤液处理、炉渣回收利用企业等。其中,设备类企业主要从事垃圾焚烧处理设备的生产与销售;工程类企业主要为运营企业或下游企业提供设备安装和技术支持服务;投资运营类企业则专门负责垃圾发电项目开拓、总体规划及后期运营等。
  垃圾焚烧发电的主要设备包括焚烧炉、余热锅炉和烟气净化系统等。余热锅炉及其他通用设备国产化已较成熟,在其他领域应用广泛。目前垃圾焚烧炉及烟气净化系统仍处于自主研发和引进国外先进技术消化吸收阶段。在垃圾焚烧过程中,存在二噁英、恶臭等二次污染问题,对于相关设备有很高的技术要求。技术是决定未来垃圾焚烧产业发展的关键因素。目前,国内以华光股份、盛运股份为代表的企业,已经突破了垃圾焚烧相关设备国产化的技术瓶颈。
  目前国内垃圾发电项目投资运营商按照资本背景主要分为外资大型投资运营及工程、国有政府主导型、民营专业投资运营及工程三类公司。
  我国垃圾焚烧发电项目对投资运营商的技术水平、管理水平、品牌实力、融资能力、项目经验的要求较高,市场上目前主要竞争企业相对较少。且由于垃圾发电产业的区域垄断特征,对企业的政府公关能力也有一定考验,能够实现跨区域投资运营的企业需具备更优良的资质,未来市场份额也将向具备这类资质的优质企业集中。国内垃圾发电市场目前主要由进入行业时间早、具备投资运营垃圾发电项目充足经验的上海环境(城投控股子公司)、光大国际、桑德环境、杭州锦江、伟明集团等几家企业垄断竞争,这几家企业资本实力较雄厚,实现跨区域投资运营。
  此外,推进城市生活垃圾处理设施的一体化建设和专业化运营是行业发展的趋势,相应提供一体化投资、建设、运营服务的专业垃圾处理服务商将占据竞争优势。
  垃圾焚烧发电工艺流程
  垃圾发电流程主要分为垃圾前端收集处理、焚烧发电以及末端烟气、炉渣、飞灰处理等阶段。主要包含7个工艺流程:
  垃圾接收:城市生活垃圾剔除不可燃烧及有毒有害废弃物后,由专用垃圾运输车辆送进垃圾发电厂区,驶上地磅进行称重,然后按指定路线驶向垃圾卸料平台,将垃圾卸入垃圾贮存池,可贮存5~7天的处理量,贮存池上方设有垃圾吊,对池内垃圾进行搬运、搅拌和倒垛,以确保入炉垃圾组分均匀。
  垃圾焚烧:垃圾焚烧系统包括从垃圾吊车接到垃圾后送至二次燃烧室进行燃烧以及垃圾焚烧炉出渣。垃圾焚烧通常在800~1000℃的高温下使有毒有害物质充分热解,产生的大量高温烟气经除尘设施净化后可通过余热锅炉将热量回收,获得一定温度和压力的热蒸汽,再通过发电机组使其转化为电能。
  余热锅炉发电:将垃圾焚烧产生的热能通过余热锅炉产生蒸汽,然后用蒸汽供汽轮机组发电、上网。
  烟气净化与处理:生活垃圾焚烧产生的烟气中含有烟尘、酸性气体、重金属及二恶英等污染物。一般废气经吸收净化、活性炭吸附、袋式除尘器等设施处理,运用中和、吸附、过滤的原理对废气中的有害物质进行治理,达标后由烟囱排入大气中。
  渗滤液处理:垃圾渗滤液主要产生于垃圾贮存池,是垃圾在贮存池中发酵腐烂后,由垃圾内的水分排出而造成的。它的特点是臭味重、有机污染浓度、氨氮含量高。其含量约占垃圾量的10%左右,一般由废水处理站处理后排放。
  炉渣炉灰处理:垃圾焚烧后产生的炉渣占垃圾量10%~15%左右,属于一般废弃物。它从炉中落入输送机,经过降温后送至炉渣堆放处,然后外运到指定地点,再经过加工处理作铺路、制砖的辅料,进行再利用。经布袋回收下来的飞灰,占垃圾总量的3%左右,属于危险废弃物,通常对其进行无害化处理,再送填埋场进行填埋。
  恶臭控制和防治:垃圾焚烧厂的恶臭味主要来源于垃圾贮存池,一般采用加强密封来控制和防治:一是对可能发生臭气外泄的部位都采用密封材料进行封堵;二是在卸料平台进门处设有风幕,防止垃圾车进厂时带来的臭味外泄;三是将垃圾池的臭味抽到燃烧炉膛,用燃烧的办法把臭味成分烧掉,达到脱臭效果。
  焚烧炉技术路线:炉排炉攻“大”,流化床上“小”
  设备投资一般占垃圾焚烧发电项目总投资的一半左右,“十二五”垃圾焚烧设备市场规模约500亿元。根据燃烧方式的不同,垃圾焚烧炉技术主要分为炉排式、流化床式、回转窑式和热解式四种类型。机械炉排炉和循环流化床锅炉技术比较成熟,是我国目前主要采用的两种技术。
  循环流化床技术主要是国内自主研发,国产化水平高,适合处理含水率高、热值低的国内垃圾,且成本相对炉排炉低,在中小城市垃圾发电项目上应用较多。但由于流化床技术需要添加煤助燃,导致部分垃圾焚烧厂为获取补贴电价掺煤过多沦为“小火电”。
  2006年,国家发改委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》,明确规定“发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价”,对流化床垃圾焚烧项目过多掺煤进行约束。
  炉排炉技术的环保性要优于流化床,目前我国采用炉排炉技术的垃圾焚烧厂数量达40%超过流化床的38%,炉排炉技术处理能力占比则已经超过50%。从发展趋势看,流化床在中西部的中小城市垃圾焚烧发电项目上仍有较广阔的应用空间。而炉排炉在对环保性能要求高、以大项目为主的东部经济发达省份将得到更广泛应用。具备炉排炉+流化床双重技术均衡发展的设备制造商将更受益。
  国内垃圾焚烧发电厂的焚烧锅炉主要来自三类企业。一类是从国外直接引进,主要是德日美等国的企业。这类企业的垃圾焚烧炉技术先进,但同时引进成本也较高。第二类是通过引进国外技术消化吸收并兼顾自主研发的国内企业,主要包括华光股份、华西能源、重庆三峰卡万塔等,在降低成本的同时确保了垃圾焚烧炉的环保效果。第三类是依靠自主研发的国内制造商,主要有温州伟明、杭州新世纪、北京机电院等,这类企业的垃圾焚烧炉造价较低,但技术上还未能达到国外先进水平。
  技术手段+透明监督解二噁英之围
  二噁英祛除技术上无障碍
  由于生活垃圾焚烧烟气中包含有以下四类污染物:(1)煤烟、颗粒物及飘尘;(2)酸性气体:HCI、HF、SO2、NOx;(3)有毒重金属:Pb、Cd、Hg、As、Cr等;(4)二噁英类等卤代化合物:PCDDs(二噁英)、PCDFs(呋喃),特别是剧毒物质“二噁英”,所以长期以来垃圾焚烧处理被质疑污染环境、危害健康,争议较大。近几年全国各地发生多起反对垃圾焚烧发电项目的群体性事件。
  2007年,北京六里屯垃圾焚烧厂,周边居民反对声浪迭起,该项目被叫停。
  2007年,江苏南京天井洼垃圾焚烧项目引发公名向国家环保总局投诉,项目最终没能获得环保总局批准。
  2009年,江苏南京江北垃圾焚烧发电厂项目引发的群体抗议。
  2009年,北京阿苏卫垃圾焚烧发电厂不了了之,原因是群众自发组织车队或在论坛发贴反对。
  2009年,江苏吴江平望垃圾焚烧发电厂停建,原因是附近市民担心产生的一级致癌物二噁英难以降解,并污染太湖流域的生态环境。
  2009年,广东广州番禺会江垃圾焚烧发电厂由于环评阶段多数人反对停建。
  二噁英是一类物质的总称,包括多氯联苯并二噁英(PCDDs)、多氯联苯并呋喃(PCDFs)和多氯联苯(PCBs),是由Olie等人在1977年最先从垃圾焚烧后的飞灰中检测出来。一般情况下,把前两类物质简称为二噁英(PCDD/Fs),根据氯原子取代数目及取代位置的不同,它们分别含有75种和135种同系物。二噁英的毒性与氯原子取代的8个位置有关,人们最为关注的是2,3,7,8,4个共平面取代位置均有氯原子的PCDD/Fs同系物,共有17种。其中,毒性最强的是2,3,7,8四氯代二苯并对二噁英,其毒性相当于氰化钾(KCN)毒性的1000倍。
  二噁英一般为白色晶体,熔点为302℃~305℃,500℃时开始分解,800℃时在21s内完全分解,微溶于大部分有机溶剂,极难溶解于水,同时耐酸、碱、氧化剂和还原剂。垃圾焚烧是二噁英产生的重要来源之一。
  垃圾焚烧过程产生二噁英的形成机理较为复杂,目前已被证实的主要有4种方式:垃圾中本身存在、高温气相生成、从头合成、前驱物合成。其中,高温生成为均相反应,从头合成和前驱物合成为非均相反应。在特定的燃烧环境中,其生成量有所不同,一般情况下为:高温气相生成≤从头合成<前驱物合成。
  随着技术进步,目前通过源头削减、过程控制、末端治理已能够完全将二噁英排放控制在对人体基本无害的安全标准内:
  废物组成和特性控制:对垃圾进行分类,回收可利用、可再生资源,控制氯和重金属含量高的物质进入垃圾焚烧厂。
  燃烧过程控制:实施“3-T”原则——燃烧温度保持在800℃以上(Temperature);在高温区送入二次空气,充分搅拌混合增强湍流度(Turbulence);延长气体在高温区的停留时间(Time>2s)。采用Vortex两段燃烧炉和特殊的二次风给风方式的设计;燃烧过程中加入Ca剂;焚烧炉内加天然气再燃及垃圾与煤混烧等技术都可以有效降低二噁英的排放。
  抑制PCDD/Fs在焚烧炉燃后段的生成:迅速降低烟气温度至200℃以下,避开二噁英生成最剧烈的温度区域;采用飞灰高温分离技术,在关键温度范围之前减少烟气的飞灰含量;设计新型烟气净化装置,减少飞灰在相关温度范围内的停留时间;喷入无机附加物如含硫化合物减少Cl2的生成;喷入碱性吸附剂降低烟气中HCl水平;烟气中加入某些抑制PCDD/Fs形成的化学物质,以破坏飞灰表面的催化部位。
  烟气中PCDD/Fs的脱除:除尘塔和带有活性碳吸附剂的布袋除尘器组合是去除烟气中PCDD/Fs最有效的控制技术,当运行参数优化时二噁英的脱除效果达97%~98%,可使烟气中二噁英浓度降至0.1ngTEQ/m3,达到严格的排放要求。
  飞灰二噁英的处理:垃圾焚烧炉飞灰属于危险废弃物,须作进一步处理,飞灰热处理方法如化学热解和加氢热解等得到了广泛的研究和应用。
  针对生活垃圾焚烧烟气,各国政府都制定了严格的排放标准。其中,欧盟2000标准将二噁英排放标准定为0.1ngTEQ/m3,是目前世界上学术界无争议的、无害的、最安全的标准。日本1997年制定了“特别行动法”,把烟气排放浓度高于80ng/m3焚烧炉立即关闭,对不超过此标准的,可以延长运行到2002年,2002年开始执行新的标准。新标准中,二噁英排放浓度执行0.1ngTEQ/m3。美国对于1995年以后建立的生活垃圾焚烧厂二噁英排放标准:大型和小型生活垃圾焚烧厂二噁英排放标准均为13ng/Nm3,约为0.2ngTEQ/m3。
  2001年11月12日,国家环境保护总局、国家质量监督检验检疫总局联合发布《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2001),该标准规定了生活垃圾焚烧厂选址原则、生活垃圾入场要求、焚烧炉基本技术性能指标、焚烧厂污染物排放限值等要求。结合国内外的研究成果和国内焚烧水平,生活垃圾焚烧烟气二噁英排放浓度选用了公认的安全值1.0ngTEQ/m3。2010年11月,国家环保部发布了《生活垃圾焚烧污染控制标准》(征求意见稿),征求意见结束后将用以替代原标准(GB18485-2001)。新标准对大气污染物排放浓度限值的规定更为严格,向国际通行标准靠拢。二噁英排放浓度最高要求0.1ngTEQ/m3,达到欧盟最高标准。
  污染质疑并非无解,透明、完善的监督是关键
  除了技术手段控制、高标准排放标准制订,透明、完善的监督体系以及有效沟通也是消除民众质疑的重要手段。
  韩国的垃圾焚烧发电厂专门聘请居住在厂区附近的4名家庭妇女担任监督员,并对焚烧厂围墙外300米范围内的居民实行生态补偿政策,给予相应补贴与用电优惠,所以才会出现垃圾焚烧厂周围房价不降反升现象。
  在日本,垃圾焚烧厂区入口处会以电子屏的形式实时更新显示排放数据,并随时接受民众的参观访问,借此来减少居民担心环境被发电厂污染而产生的恐慌,得到民众的认可。
  在新加坡,任何民众只需提前10个工作日申请即可免费参观垃圾焚烧厂。参观中,该厂的工作人员会带领民众参观大部分可以用肉眼观看的焚烧流程点,并进行详细的讲解。
  国内的垃圾焚烧发电厂也已开始效仿国外。国内垃圾发电项目龙头企业光大国际,光大国际多次主动提高排放标准,烟气全面执行全球最严苛的欧盟2000标准,并与地方环保部门在线联网,各种排放指标向社会实时公布。垃圾渗滤液全面实现无害化处理并循环使用,完全实现“零排放”。近期点火发电的浙江永康垃圾焚烧发电厂生产过程中的所有操作实现视频监控。同时,在发电厂门口通过电子显示屏幕,实时播报排放烟气中的各种气体构成及含量,接受市民监督。此外,视频及烟气排放数据均与环保部门联网,实现实时监控。
  烟气净化系统:市场集中度较高
  我国烟气净化设备制造企业主要是在自主研发与引进消化国外先进技术的基础上逐步发展起来的,长期以来,行业内缺乏具备自主知识产权的关键工艺技术,部分关键设备依赖进口。行业内企业规模小、资金实力薄弱、成套设备设计与制造能力较弱。近年来,包括无锡雪浪(已过会)、盛运股份在内的国内少数企业,在自主研发与引进消化吸收的基础上,掌握了烟气净化与灰渣处理的核心技术,基本实现了国产设备对进口设备的替代,具备依靠自有技术进行工程建设与设备配套的能力,逐步打破国外先进企业垄断的市场局势。
  烟气净化系统设备属于非标准化产品,技术工艺、规格、型号差异较大,前期研发投入高,单个企业往往专注于某个行业或产业链的某个环节,这些企业利用自身多年的项目经验积累,逐步打破国外的技术垄断,形成自身专业化的设计、研发及制造优势,成为细分产品应用领域的龙头企业。这使得烟气净化行业在某些细分市场具有较高的市场集中度。
  按照烟气净化系统约占垃圾发电项目总投资15%比例计算,“十二五”期间垃圾焚烧发电厂烟气净化系统市场空间可达131-163亿元。