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東南國家亞掀起垃圾發(fā)電熱潮

南方電網(wǎng)報發(fā)布時間:2022-01-05 11:57:54  作者:蘇吉寶

  根據(jù)畢馬威的一份統(tǒng)計,亞太垃圾發(fā)電市場預計將以每年15%以上的速度增長,到2023年達到136.6億美元。目前,北歐、中國和日本公司都在積極跟蹤關注東南亞垃圾處理市場。

  亞太新興市場的各國政府都渴望利用垃圾發(fā)電技術(WastetoEnergy,以下簡稱“WTE”)來解決日益嚴重的垃圾問題。但眾所周知的是,要創(chuàng)造經(jīng)濟和環(huán)境上可持續(xù)的WTE解決方案,需要的不僅僅是政府給項目頒發(fā)一張許可證。本文簡述東南亞各國當前推出的垃圾發(fā)電項目以及所遇到的問題,并提供了一些建議供行業(yè)參考。

  新辦法解決老問題

  隨著人口增長和經(jīng)濟發(fā)展,垃圾管理已成為東南亞各國當務之急。東南亞大多數(shù)城市沒有足夠的場地來擴建或新建垃圾填埋場,各政府需要采納有效和可持續(xù)的垃圾管理方案,這其中最受重視的就是垃圾發(fā)電技術。

  垃圾發(fā)電技術是指通過特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾,再通過蒸汽輪機發(fā)電機組發(fā)電的一種發(fā)電形式。垃圾發(fā)電分為垃圾焚燒發(fā)電和垃圾填埋氣發(fā)電兩大類。

  “WTE只是垃圾管理全鏈條的一個環(huán)節(jié)”,世界銀行高級基礎設施融資專家愛德溫·尤恩說,“城市垃圾管理的第一環(huán)節(jié)是垃圾控制和垃圾分類,由政府出臺公共政策,號召和指導居民減少垃圾產(chǎn)生和分類;第二環(huán)節(jié)是垃圾收集、運輸和進爐燃燒,最后是將燃燒灰燼運至當?shù)乩盥駡鲞M行填埋。

  WTE項目通過垃圾燃燒產(chǎn)生了有價值的電力能源,但更大好處在于它將垃圾轉(zhuǎn)化為灰燼的能力,使得運往填埋場的垃圾體積量減少了高達90%。垃圾的減少也有助于控制填埋場中有機物質(zhì)分解所致的甲烷排放。這兩點對土地狹小、人口密度大的東南亞城市尤為重要。在新加坡等一些典型地區(qū),缺少填埋場地成為政府采用WTE解決方案的關鍵考量因素。而預計到2030年,東南亞城市人口將增加到近4億,需要大量WTE投資來應對垃圾的增加。

  WTE是可持續(xù)垃圾管理的幾個必要條件之一。WTE系統(tǒng)可以作為傳統(tǒng)化石燃料發(fā)電的一項補充,產(chǎn)生可再生電力為城市和政府創(chuàng)造收入,同時也可以減少城市填埋場地需求,一舉多得。

  已被證實的成熟技術

  WTE技術已經(jīng)商業(yè)實施了幾十年,其中應用最廣泛的是爐排型焚燒技術,占全世界垃圾焚燒市場總量的80%以上。該類爐型的最大優(yōu)勢在于技術成熟,運行穩(wěn)定、可靠,適應性廣,絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒。尤其應用于大規(guī)模垃圾集中處理,可使垃圾焚燒發(fā)電(或供熱)。

  在2003年至2011年期間,全世界至少建成了106個機械爐排焚燒廠用于垃圾處理。2000年,日本三菱在新加坡建成的TSIP項目,垃圾處理能力達到3000噸/日,發(fā)電裝機80兆瓦,是世界上最大的爐排焚燒爐項目之一。

  此外還有其他的WTE技術,例如流化床焚燒爐、回轉(zhuǎn)爐焚燒爐、垃圾氣化焚燒等等,預計未來也會在東南亞實施。

  垃圾發(fā)電的經(jīng)濟學

  世界銀行有關研究表明,亞太垃圾發(fā)電市場預計將以每年15%以上的速度增長,到2023年達到136.6億美元。行業(yè)相關公司包括產(chǎn)業(yè)投資商、商業(yè)銀行、多邊機構、基礎設施基金等。總體上,發(fā)達國家的垃圾發(fā)電市場要比發(fā)展中國家成熟,但也意味著發(fā)展中國家的潛力更大。

  公私合營PPP是目前東南亞區(qū)域最受歡迎的垃圾發(fā)電開發(fā)模式。據(jù)新加坡國家環(huán)境署副首席執(zhí)行官(環(huán)境保護)兼環(huán)境保護司司長阿南達·拉姆·巴斯卡說,在新加坡,國家環(huán)境署既可以自行投資開發(fā)WTE項目,也可與私營公司以PPP模式共同開發(fā)WTE項目。

  在一個典型的WTE公司合營結構中(PPP),開發(fā)商在 De-sign-Build-Own-Operate(DBOO)模式下負責項目的開發(fā),在25-30年的特許經(jīng)營期內(nèi),按照合同容量要求,自行融資、建設、擁有、維護和運營項目。WTE項目需要大量的前期投資,開發(fā)商及貸款銀行需要得到政府部門的擔保,確保項目在一定時間內(nèi)實現(xiàn)投資回報。

  愛德溫·尤恩指出,無論采用何種開發(fā)模式,都繞不開如何賺錢的基本經(jīng)濟學。WTE項目主要基于兩個收入來源:第一個來源是市政當局、企業(yè)或其他組織向項目方所交納的垃圾入爐費或者傾倒費;第二個來源是項目向當?shù)仉娋W(wǎng)出售電力的電費收入。在某些情況下,焚燒產(chǎn)生的灰渣等產(chǎn)品的出售是第三個但較小的收入來源。

  垃圾入爐費取決于垃圾數(shù)量,而電費收入取決于垃圾焚燒產(chǎn)生的熱量。如果垃圾中易燃物越多(如塑料、紙張或木材),焚燒產(chǎn)生的熱量越高;反之如果不燃物越多(如磚塊或玻璃),焚燒產(chǎn)生的熱量就越低。此外,按照技術安全規(guī)程,機組的產(chǎn)熱能力需要設定一個上限。如果可燃廢物的百分比過高,熱值將高于設計安全水平,運行人員必須減少進入焚燒爐的垃圾數(shù)量,這就會減少了入爐費(傾倒費)。但如果熱值太低,機組所發(fā)電力就會減少。

  “WTE項目面臨的最大挑戰(zhàn),”愛德溫·尤恩說,“是平衡垃圾數(shù)量和垃圾成分(熱值),以取得最優(yōu)的電費收入和入爐費組合。”

  東南亞發(fā)展空間大

  目前,東盟10個成員國共有10個垃圾發(fā)電廠或試驗項目,分布在包括新加坡、泰國、印度尼西亞和越南等國。

  毫無疑問,中國是區(qū)域垃圾發(fā)電行業(yè)主要參與者,過去十年中,中國在國內(nèi)市場積累了大量成功的垃圾發(fā)電項目經(jīng)驗和技術,正在積極向東南亞推廣。

  與此同時,日本在積極地向東南亞推銷其垃圾發(fā)電的專業(yè)知識和技術。日本全國有380個垃圾發(fā)電廠,全國近三分之一的垃圾焚燒項目將垃圾轉(zhuǎn)換為電力。為了趕在中國之前搶占東南亞垃圾焚燒市場,在市場開拓方面,日本采取了比中國更加積極的做法:首先,日本外務省在其2019年財政預算中預留了20億日元(1849萬美元),用以扶持日本企業(yè)進行項目現(xiàn)場勘查和其他標前活動;其次,日本企業(yè)往往提供包括WTE在內(nèi)的一攬子整合方案,輔以一系列配套服務,如廢物分類、廢物減少、人員培訓和回收等,提高東南亞政府的認可度。截至2019年中,日本HitachiZosen、JFEEngineering、三菱重工等企業(yè)已與越南、印度尼西亞和菲律賓達成了相關項目的合作協(xié)議。

  影響發(fā)展的關鍵問題

  東南亞國家出臺了許多公共政策鼓勵和支持WTE項目。例如,印度尼西亞政府宣布WTE工廠項目為國家戰(zhàn)略項目。然而,要為WTE項目設計出一個可行的風險分擔結構,就需要所有利益攸關方之間的密切協(xié)調(diào)與合作,其中包括作為購電方的國家電力公司、作為垃圾供應方和土地提供方的當?shù)卣龋詫崿F(xiàn)可融資的PPP結構,確保WTE項目的穩(wěn)定、可預測的現(xiàn)金流。

  所供垃圾的質(zhì)量、可持續(xù)性和一致性也是貸款銀行和投資商的考量的關鍵風險因素。許多新興經(jīng)濟體的垃圾分類規(guī)則和監(jiān)管要求有限,難以分離不同類型的垃圾。此外,東南亞特殊的濕熱環(huán)境導致可能有大量的“濕”廢物,包括較難燃燒的廚余垃圾等,所能提供的熱值很低;而且每年的廢物類型和質(zhì)量各不相同。對于WTE項目來說,這意味著電力產(chǎn)出的波動和收入的不確定性。

  WTE項目還面臨特定的環(huán)保問題。垃圾焚燒發(fā)電是否真正做到能量正產(chǎn)出和環(huán)境正保護,取決于燃燒過程的效率和污染控制,當前最新的垃圾焚燒項目采用先進的污染控制和二惡英過濾設施,可以達到保護環(huán)境和人類健康的目的——但高新技術的采用也意味著更高的成本,這對新興市場的財政也相應提出了更高要求。此外,WTE項目生產(chǎn)的灰分需要送往垃圾填埋場進行填埋處置,填埋場地需要做好防滲處理,以防止地下水污染。

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