生活垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展新方向
2018-05-29
新形勢(shì)下固廢處理面臨的機(jī)會(huì)
“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)劃提出，到2020年，生活垃圾焚燒處理能力占無(wú)害化處理能力的比例達(dá)到50%，直轄市、計(jì)劃單列市和省會(huì)城市(建成區(qū))生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到100%;其他設(shè)市城市生活垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到95%以上(新疆、西藏除外)。不鼓勵(lì)建設(shè)處理規(guī)模小于300噸/日的焚燒設(shè)施。
從投資角度看,垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)千億元以上，政府優(yōu)惠政策的拉動(dòng)，吸引資本大肆涌入，項(xiàng)目頻頻落地，企業(yè)加速布局，在如此巨大的商機(jī)面前，垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景十分看好，發(fā)展非常迅速。
從公眾和政府角度看，由于垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目成本高，需要較高的上網(wǎng)電價(jià)(0.65元/千瓦時(shí))和較多的政府垃圾處理補(bǔ)助(高者到140元/噸)來(lái)滿(mǎn)足投資資本的回收和項(xiàng)目的盈利。這為公眾和政府帶來(lái)了不小的財(cái)政負(fù)擔(dān)，貧困地區(qū)甚至都支付不起。
政府和行業(yè)管理者以?xún)?yōu)惠政策和條件吸引資本進(jìn)入的目的是為了發(fā)展這個(gè)產(chǎn)業(yè)，籌措資金解決國(guó)家面臨的實(shí)際問(wèn)題。
最近，江蘇發(fā)改委下發(fā)了742號(hào)文件《關(guān)于加強(qiáng)企業(yè)許可監(jiān)督管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》，明確要求30萬(wàn)千瓦等級(jí)以下服務(wù)期屆滿(mǎn)的燃煤機(jī)組不予延壽，這預(yù)示著國(guó)內(nèi)發(fā)電供給側(cè)改革拉開(kāi)序幕。事實(shí)上，(除一些自備電廠外)各大電廠已為這些面臨淘汰的機(jī)組新上了各種脫硫脫硝的煙氣處理設(shè)備，符合各項(xiàng)政府監(jiān)管要求，通過(guò)技術(shù)改造，主輔機(jī)性能狀況良好。
根據(jù)中電聯(lián)的數(shù)據(jù)，30萬(wàn)千瓦級(jí)機(jī)組容量占國(guó)內(nèi)煤電裝機(jī)比重為41.6%，30萬(wàn)千瓦以下機(jī)組容量占比為11.7%，如此眾多機(jī)組如果全部整體關(guān)停，其資產(chǎn)浪費(fèi)是巨大的，眾多新上的系統(tǒng)和設(shè)備還遠(yuǎn)未到報(bào)廢年限。而這些機(jī)組又廣泛遍布全國(guó)各個(gè)地區(qū)，如果能把其中符合環(huán)評(píng)要求的一部分通過(guò)鍋爐改造，直接轉(zhuǎn)為垃圾以及兼容其他生物能發(fā)電，從而可以遠(yuǎn)比新建垃圾電廠小得多的成本，獲得更多社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，還能盤(pán)活資產(chǎn)，使之能持續(xù)發(fā)揮效益，解決廠內(nèi)相應(yīng)員工去留的社會(huì)問(wèn)題。
“發(fā)電+垃圾處理”快速提高垃圾焚燒處理能力
垃圾焚燒電廠與一般燃煤電廠公共設(shè)施非常多，如果改造得當(dāng)，原一般燃煤電廠的設(shè)施和大量設(shè)備基本都可保留，再增加垃圾接收儲(chǔ)運(yùn)、滲瀝液處理和部分煙氣處理功能，就是一個(gè)完整的垃圾焚燒發(fā)電體系。
而項(xiàng)目最關(guān)鍵的就是鍋爐改造。垃圾焚燒爐型一般有機(jī)械爐排焚燒爐、往復(fù)推動(dòng)爐排焚燒爐、滾動(dòng)爐排焚燒爐、流化床焚燒爐、旋轉(zhuǎn)窯焚燒爐和熱解氣化焚燒爐。除流化床焚燒爐，其他爐型都有體型受限的問(wèn)題。結(jié)合各電廠實(shí)際情況，目前淘汰機(jī)組都相對(duì)偏大，改為流化床焚燒爐更為合理。相對(duì)來(lái)說(shuō)，鍋爐改造主要是燃燒和送料方式的改造，鍋爐大部分組件都能在改造中保留下來(lái)，所需成本相比新建同等容量焚燒爐要小得多。
根據(jù)國(guó)家政策，垃圾燃燒后的飛灰需要填埋不能再利用，考慮到摻煤燃燒飛灰量很大，全部填埋存在困難，可以用“高溫熔融法”予以解決。高溫熔融法是在燃料爐內(nèi)利用燃料或電將垃圾焚燒飛灰加熱到1400攝氏度左右的高溫，使飛灰熔融后經(jīng)過(guò)一定的程序冷卻變成熔渣，熔渣可作為建筑材料，實(shí)現(xiàn)飛灰減容化、無(wú)害化、資源化的目的。其最大優(yōu)點(diǎn)是可以得到高質(zhì)量的建筑材料。但是熔融穩(wěn)定化需要將大量物料加溫到熔點(diǎn)以上，無(wú)論采用電或其他燃料，需要的能源和費(fèi)用都相當(dāng)高。但是對(duì)于改造機(jī)組，處理余地就大得多。
以目前已知的220蒸噸的煤粉爐改造為循環(huán)流化床鍋爐全部費(fèi)用不到3000萬(wàn)元來(lái)簡(jiǎn)單估算，30萬(wàn)千瓦等級(jí)的發(fā)電機(jī)組鍋爐改造費(fèi)用約1億元，再加上其他垃圾接收儲(chǔ)運(yùn)、滲瀝液處理和部分煙氣處理功能的設(shè)備，改造后平均每千瓦造價(jià)最多是其他新建垃圾焚燒電廠的1/10，雖然改造后焚燒垃圾會(huì)造成機(jī)組出力下降，但也無(wú)法掩蓋其相對(duì)新建小垃圾焚燒電站的成本優(yōu)勢(shì)，以及強(qiáng)大的垃圾處理能力，改造后的機(jī)組對(duì)于上網(wǎng)電價(jià)和政府補(bǔ)貼的要求是很低的，會(huì)大大降低公眾和政府的負(fù)擔(dān)。
從目前來(lái)看，改造項(xiàng)目整體技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)不大，如果能就個(gè)別改造難題技術(shù)攻關(guān)，未來(lái)市場(chǎng)前景巨大。相應(yīng)的，單純新建垃圾焚燒電廠的項(xiàng)目不再有前途，因?yàn)閲?guó)內(nèi)有大量的待改造電廠將以更低的成本，更好的效果去替代它，新興產(chǎn)業(yè)模式將對(duì)原垃圾焚燒電廠建造運(yùn)營(yíng)模式帶來(lái)跨界打擊。
改造項(xiàng)目的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益
新建垃圾焚燒電廠每千瓦造價(jià)高達(dá)2萬(wàn)元左右，因此沒(méi)有較高的上網(wǎng)電價(jià)和政府對(duì)垃圾處理的高額補(bǔ)貼根本活不下去，而現(xiàn)有中小發(fā)電機(jī)組的改造項(xiàng)目相比之，可以大幅降低政府補(bǔ)貼額度，又能快速增加全國(guó)垃圾處理能力，其處理能力之大不僅僅可以應(yīng)對(duì)每年的垃圾增量，更重要的是可以處理往年以填埋方式處理的垃圾存量，以此來(lái)徹底解決多年來(lái)垃圾填埋所遺留的各種難以處理的問(wèn)題，占用大量土地的填埋場(chǎng)還可以通過(guò)土壤修復(fù)退耕還林甚至開(kāi)發(fā)他用，存在巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，這是政府以及行業(yè)主管單位應(yīng)該支持這種“發(fā)電+垃圾處理”改造模式的關(guān)鍵點(diǎn)。一些既有垃圾發(fā)電技術(shù)又有土壤修復(fù)技術(shù)的環(huán)保企業(yè)，將面對(duì)一個(gè)更加龐大的環(huán)保產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，并形成新的發(fā)展模式。
從電廠角度看，循環(huán)流化床享受垃圾發(fā)電電價(jià)有一些政策問(wèn)題，根本原因是需要加煤燃燒，結(jié)算和認(rèn)定問(wèn)題需要相關(guān)主管部門(mén)協(xié)調(diào)，一般以焚燒垃圾量來(lái)估算發(fā)電量以獲得補(bǔ)貼。這些電廠基本都已完成折舊提計(jì)，改造后燃煤發(fā)電本就盈利，焚燒垃圾盈利點(diǎn)更多，一方面降低燃料成本，另一方面不必?fù)?dān)心垃圾供給不足，不但提高了發(fā)電機(jī)組在未來(lái)電力市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，還有效解決了當(dāng)前面對(duì)機(jī)組淘汰造成資產(chǎn)歸零的問(wèn)題，經(jīng)濟(jì)效益難以估量，其實(shí)這種改造電廠比新建垃圾焚燒電廠要求低得多，能繼續(xù)正常發(fā)電保持收益即可。
這樣的改造項(xiàng)目最重要的是需要政府產(chǎn)業(yè)政策的支持，能夠認(rèn)定經(jīng)過(guò)這種改造方式的電廠機(jī)組為垃圾焚燒電廠。事實(shí)上即便是這些面臨淘汰的機(jī)組，經(jīng)過(guò)多年的改造和相對(duì)更高的容量，其先進(jìn)性不會(huì)差于新建垃圾焚燒電廠。既然允許建5萬(wàn)千瓦的小機(jī)組，改造30萬(wàn)千瓦以下更大的機(jī)組，從各項(xiàng)監(jiān)管角度看，更不存在問(wèn)題。另一方面，由于30萬(wàn)千瓦級(jí)以下機(jī)組數(shù)量巨大，只能有一部分符合條件的被改造，又必須有政府的政策支持，也保證了可以最大限度地壓低政府補(bǔ)貼。
面對(duì)環(huán)保和電力行業(yè)出現(xiàn)的新局面，如能把發(fā)電企業(yè)和垃圾處理有機(jī)地結(jié)合在一起，通過(guò)盤(pán)活社會(huì)存量資產(chǎn)進(jìn)行機(jī)組改造，來(lái)革新現(xiàn)有垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)，將能大量節(jié)約政府處理垃圾、秸稈等廢棄物的社會(huì)成本，全面解決多年來(lái)垃圾填埋所遺留的各種難以處理的問(wèn)題，釋放填埋場(chǎng)的大量土地，提高社會(huì)效益，有力地推動(dòng)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。使兩個(gè)截然不同的生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)跨界融合和業(yè)務(wù)創(chuàng)新，取代原有的垃圾焚燒電廠項(xiàng)目的運(yùn)作模式，形成更有發(fā)展?jié)撡|(zhì)的生態(tài)和業(yè)態(tài)，使公眾獲得更多的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
本文刊載于《中國(guó)電力企業(yè)管理》2018年04期
