垃圾发电:困境中兴起

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  垃圾焚烧发电本是好事,但在中国注定是一条不平坦的道路
  改革开放以来,伴随着工业化和城镇化进程加速以及人们生活水平的提高,我国城市垃圾的排放量与日俱增。1978~2013年,我国城镇常住人口从1.7亿人增加到7.3亿人,城镇化率从17.9%提升到53.7%;城市数量从193个增加到658个,建制镇数量从2173个增加到20113个。京津冀、长三角、珠三角三大城市群,以2.8%的国土面积集聚了18%的人口,创造了36%的国内生产总值。
  但也要看到,由于城镇化快速发展,生活垃圾激增,垃圾处理能力不足,许多城市面临“垃圾围城”的严峻局面。同时,部分处理设施建设水平和运行质量不高,配套设施不齐全,存在污染隐患,影响了城镇环境和社会稳定。
  据统计,全国600多座大中城市中,有70%以上被垃圾所包围。目前,我国城市生活垃圾年产量已超过1.5亿吨,约占世界总量的三分之一。据预测,到2030年,我国城市垃圾年产总量将达到4.09亿吨,并在2050年达到5.28亿吨。
  根据今年3月16日公布的《国家新型城镇化规划(2014~2020年)》,到2020年,我国常住人口城镇化率达到60%左右,户籍人口城镇化率达到45%左右。届时大量农业转移人口进入城镇,势必产生更多的生活垃圾,所以城市垃圾处理已成为新型城镇化建设的一大难题。
  为此,《国家新型城镇化规划》提出,提高城镇生活垃圾无害化处理能力,城市生活垃圾无害化处理率由2012年的84.8%增加到95%。完善废旧商品回收体系和垃圾分类处理系统,加强城市固体废弃物循环利用和无害化处置。
  国际上垃圾处理方式主要有填埋、焚烧和堆肥。在发达国家,垃圾焚烧技术已经运行了一百多年,尤其是西欧和日本,焚烧发电已经成为垃圾处理的主要手段。而我国的垃圾处理仍以填埋为主,占到70%以上;焚烧发电占比20%左右;堆肥不到5%。
  近年来,由于土地资源日益紧缺,而垃圾填埋占用土地多,臭气不易控制,渗滤液难处理,存在污染土壤和地下水等风险;堆肥的前提是人们必须先将有机垃圾与其它垃圾分开,同时堆肥需要巨额的资金投入。与之相比,焚烧方式占地小,稳定化速度快,减量效果好,可资源化利用,对于人口密度大、土地紧缺的大城市来说是一个不错的选择。于是垃圾焚烧逐渐呈上升趋势,越来越多的城市采用垃圾焚烧发电方式来处理日益增多的生活垃圾。
  垃圾焚烧的“邻避困境”
  在农业经济时代,所有的垃圾都可以被自然“回收”。然而在城市化和工业化时代,脆弱的自然界已经越来越难以消纳人类生活的附属产品。2002年以来,各大城市垃圾填埋场告急催生了对建设垃圾焚烧厂的迫切需求。可是由此引发了在新建焚烧厂周围民众针对其可能造成的环境风险的频繁抗议,即便焚烧厂建在偏僻郊区也是这样。
  垃圾焚烧发电本是好事,但在中国注定是一条不平坦的道路:一边是城市周边堆积如山的垃圾,一边是附近居民对于垃圾焚烧的反对声。发达国家和地区将这类现象称为“邻避运动”。
  “邻避运动”最早出现在城市化进程中的欧美国家。起因是,垃圾处理厂、变电所、核能站、精神病院、监狱、殡仪馆等设施,时常遭到附近居民的强烈反抗。居民的诉求通常是“别建在我家后院”(Not in my back yard),居民希望保护自身生活领域 ,免受具有负面效应的公共或工业设施干扰。中文一般将此情形译为“邻避”或“邻避情结”。
  美国、日本和多个欧盟国家以及中国台湾地区等,最终通过严格的环境排放标准、透明的公众参与制度以及对设施周边居民进行市政补贴(如建绿地、图书馆、就业优惠等措施),在一定程度上缓减了此问题。而在中国,这三方面均未成为制度,冲突因此不断。
  住建部环境卫生标准委员会主任张益认为,中国因垃圾焚烧项目引发群体性事件的根本原因在于,原有垃圾焚烧厂标准偏低,管理力度不够,造成烟气超标、臭气扰民的现象。另两个重要原因,一为土地价格、房产价格持续推高,加重了居民对于环境质量的要求;二为二噁英的污染引起居民的恐慌。他认为,二噁英污染目前有可能被人为放大了。
  张益还谈到第四个不可忽视的原因——相关地方政府过去定位不当,招投标过程不规范,使得垃圾焚烧企业的运行管理上不够规范。他说,对于新建和已建的垃圾焚烧厂,应该严格监控、严控污染。
  主烧派与反烧派各执一词
  对于垃圾焚烧方式在中国该不该推广,不仅中国民众颇为担忧,而且在环保业内同样存在很大争议。
  主烧派认为,堆积成山的垃圾不仅吞噬着日益稀缺的城市土地资源,给气候、水和土壤造成严重污染,对城镇居民的健康构成极大威胁,而且每年产生1.5亿吨的城市垃圾,如果不进行再利用,将是巨大的资源浪费。
  据国家环保总局的预测,2015年中国城市垃圾年产量将达到2.1亿吨,如果能将垃圾充分有效地用于发电,每年将节省煤炭5000~6000万吨,其“资源效益”极为可观。
  杭州市九峰垃圾焚烧项目建设推进领导小组办公室相关负责人表示,垃圾焚烧处理方式,是目前国内外应用比较成熟的技术,能够有效实现生活垃圾的减量化、无害化和资源化。焚烧处理是国家住建部《生活垃圾焚烧技术指南》推荐的垃圾处理的主要方法之一,从国内大型城市北京、上海、广州乃至国外看,垃圾处理的主流方式都是焚烧处理。
  据统计,目前有35个发达国家和地区建有上千座生活垃圾焚烧厂,主要分布在欧洲、日本、美国等发达国家和地区。欧盟19个国家共建有焚烧厂几百多座。美国虽然土地辽阔,但仍有上百座垃圾焚烧厂。发达国家的垃圾焚烧厂一般在市区,例如德国纽伦堡市垃圾焚烧厂距市中心只有2400多米,而中国的垃圾焚烧厂一般在郊外。为什么发达国家的市民不反对建垃圾焚烧厂,而中国的市民却要反对呢?
  中国联合工程公司新能源工程总设计师赵光杰认为,技术层面,焚烧技术本身再加上一些净化、环保的措施,是非常完善的技术。   对于垃圾焚烧可能产生致癌气体二噁英,张益认为,垃圾焚烧中二噁英的浓度是所有“烟”中最低的。我们家里最清洁的燃气,它含有二噁英的浓度还略高于垃圾焚烧。
  对于如何控制二噁英的产生这个焦点问题,上述杭州九峰负责人表示,二噁英可以通过先进技术手段来控制。规划中的九峰垃圾焚烧发电厂将采用先进的焚烧技术和烟气排放控制技术,尾气排放将参照要求更严格的欧盟2000标准,即二噁英的排放浓度控制在0.1ngTEQ/Nm3以下(我国现行的垃圾焚烧尾气中二噁英控制标准为1.0ngTEQ/Nm3)。
  北京中科通用能源环保有限责任公司副总裁、研究员姜鸿安表示,二噁英的产生需要一个温度范围,在250℃~600℃之间最容易产生。采用循环流化床垃圾焚烧处理技术,能够最大程度地控制二噁英的产生。
  姜鸿安向记者解释:“因为炉内有大量的热载体,炉体内燃烧温度基本在850℃~950℃之间,这远离了二噁英的温度产生区间;同时,流化床开停车迅速且可燃垃圾在炉中的燃烧时间大大缩短,这个操作过程最大程度上避免了二噁英产生。目前,这项技术已经在我国东部多个省市内运用,山东泰安就是其中一例,经权威部门检测,二噁英原始排放平均值0.024ngTEQ/Nm3远优于欧盟标准0.1ngTEQ/Nm3。”
  而反烧派认为,每吨垃圾焚烧后会产生大约4000~7000立方米废气,还会留下原有体积一半左右的灰渣。当今最好的焚烧设备,在运转正常的情况下,也会释放出数十种有害物质,仅通过过滤、水洗和吸附法很难全部降解和净化。
  况且现行垃圾焚烧排放标准(国标)是上世纪90年代末制定、2001年颁布的。当年发布之时正逢垃圾焚烧厂大批上马时期,标准制定并不严格。
  中国环境科学研究院固体废物污染控制技术研究所所长王琪认为,中国垃圾焚烧发展非常快,但起点低。当时这个标准在国内没有适当的参考对象,即便定了标准,比如二噁英的排放标准,其实也无法控制。
  与2000年的欧盟标准相比,国标的各项污染物指标上限都是其数倍。针对排放物中毒性最强的二噁英,欧盟给出的排放上限为0.1ng TEQ/Nm3(即废气中二噁英浓度,下文中将省略此单位),然而国标上限则是其10倍。即便2007年制定的北京市标准与国标相比有较大改善,但是与欧盟标准仍有很大距离。2008年,由环保部牵头开始修订《生活垃圾焚烧污染控制标准》,并原定在2011年内出台。直至近日,环保部才审议通过了新标准,具体何时实施还未知。
  就算以中国较宽松的排放标准来衡量,很多垃圾焚烧厂依然不能达标。以二噁英为例(到目前为止,中国对二噁英排放一直缺乏全面的监测数据),2009年中科院大连化学物理所对全国范围内的19座垃圾焚烧厂的研究数据显示,二噁英的排放量在0.042至2.461间,平均值为0.423,远高于欧盟标准。其中16%的焚烧厂未达国家标准,78%未达欧盟标准。
  华南理工大学的研究团队在进行了范围更广的调查后也得出了与中科院类似的结论。他们的调查涉及全国29座垃圾焚烧厂,采集了89份样本。经分析发现15%不达国家标准,58%不达欧盟标准。其中华南地区焚烧厂超标排放情况最严重。
  二噁英污染源无法完全控制,世界上还没有任何垃圾焚烧厂实现了连续实时监控,北大二噁英研究实验中心的项目负责人陈左生博士形容,二噁英样品前处理的工作量,就如同把国际标准泳池装满大米,从中挑捡出一颗带色的大米。
  “虽然二噁英不能实时监控,但是广州目前运行的李坑垃圾焚烧厂的炉温是可以实时监控的,只要炉温保持在850℃以上,再配合烟气排放设施,就可以控制二噁英排放。”广州市政府副秘书长吕志毅则强调。
  全国肿瘤防治研究办公室副主任陈万青分析,目前,国内关于这种污染与健康损害关联的研究相对偏少。不过,垃圾焚烧厂产生的二噁英等污染物,是国际上已经有定论的致癌物。有定论的污染物甚至致癌物,不用研究就能肯定其对健康的危害。如果能检测到空气中含有这类物质,无需做大量深入研究,就能断定支气管哮喘疾病与其相关。
  中国环境科学研究院研究员赵章元多年来一直奔走在垃圾禁焚的第一线。赵章元认为,不可能“根本不产生二噁英”。理论上的炉温现实操作中根本无法做到,尤其我们是把所有垃圾放在一起焚烧,就更难控制温度了。日本已经操作了很多年,控制很严格,但是污染仍然存在,依然严重。何况我们国家在垃圾分类上空喊十多年也没有做到,以后就真的能做到吗?
  赵章元表示,垃圾减量后污染危害必然会减少,而且只要不烧塑料,二噁英的产生就少了,二噁英就是燃烧塑料类氯化物而来的,但塑料的体积有时占到了垃圾的一半。不过,只要我们做好了回收,可燃烧垃圾减少了,危害也会减少。如果不搞好垃圾分类就盲目购买大批焚烧炉,是极其不负责任的。
  而吕志毅称,在日本,连口红都要分拆成塑料外壳和内芯分开丢弃,然而即使在分类如此精细的国家,依然有大量的混合垃圾要处理,为此兴建了大量的垃圾焚烧厂。广州一方面要积极推进垃圾分类,另一方面仍然不能放弃修建垃圾处理设施。
  投资并购兴建持续不断
  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》等政策发布,要求已建有垃圾处理设施的城市开征垃圾处理费;2004年《市政公用事业特许经营管理办法》正式施行,垃圾处理由于初期投资较大,BOT(建设-经营-转让)、BOO(建设-拥有-运营)成为垃圾焚烧项目主要模式;2006年,《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》明确0.25元/度的上网电价补贴,为垃圾焚烧发电提供了收入保障。
  愈演愈烈的垃圾围城和商业模式的逐渐成熟,催生了一轮垃圾焚烧发电项目的投资热潮。2005年和2006年达到高潮,全国每年投产13座焚烧厂。
  2011年4月,国务院审批通过住建部、环保部等16部门《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作意见的通知》,提出在土地资源紧缺、人口密度高的城市要优先采用焚烧处理技术。焚烧作为垃圾处理的主要发展方向首次得到国家肯定,随后垃圾焚烧处理项目建设获得实质性发展。山东省、浙江省各自规划了20座,福建省规划了17座,江苏省、广东省分别规划了14座和13座。2011年,全国有32座垃圾焚烧项目投产。   2012年3月,国家发改委发布《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》,规定根据垃圾平均热值测算出单位发电量,再按照发电量发放电价补贴,这进一步促进了垃圾发电行业稳健发展。2012年新建垃圾焚烧项目达到35座。
  为提高城镇生活垃圾无害化处理水平,切实改善人居环境,根据我国城镇生活垃圾处理设施建设工作现状,2012年4月19日,国务院办公厅以国办发〔2012〕23号印发《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》。
  到2015年,直辖市、省会城市和计划单列市生活垃圾全部实现无害化处理,设市城市生活垃圾无害化处理率达到90%以上,县县具备垃圾无害化处理能力,县城生活垃圾无害化处理率达到70%以上,全国城镇新增生活垃圾无害化处理设施能力58万吨/日。全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力达到无害化处理总能力的35%以上,其中东部地区达到48%以上。
  “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。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),占65.6%;收运转运体系建设投资351亿元,占13.3%;存量整治工程投资211亿元,占8.0%;餐厨垃圾专项工程投资109亿元,占4.1%;垃圾分类示范工程投资210亿元,占8.0%;监管体系建设投资25亿元,占1.0%。
  在一系列政策的大力支持下,我国正进入垃圾焚烧发电的黄金时期。具体表现在各城市竞相建立垃圾焚烧发电厂,企业间纷纷斥巨资并购垃圾焚烧发电业务等。垃圾处理领域也改变了政府单一的投融资渠道,走向了投资主体多元化和融资渠道多样化的发展道路。
  截至去年,全国共建成投产近200座,预计到2015年,中国垃圾焚烧厂的数量将超过300座。“十二五”期间,预计新增垃圾焚烧处理能力21.7万吨/日,按平均投资40万元/吨日处理测算,“十二五”垃圾焚烧发电总投资规模为868亿元。
  据大岳咨询总经理金永祥透露,运营比较成功的有成都九江环保发电厂,该厂在双流并网发电,每天可以无害化处理2000余吨垃圾,占全成都日产垃圾的1/3。成都市财政拨专项资金用于补助垃圾处置的费用,电厂处理1吨垃圾,将获得市财政补助50元。每处理一吨垃圾的成本大约140元左右,而这一吨垃圾则能发电300多度。而该厂每日的发电量,还可供8万户居民使用。
  1月21日晚间,城投控股发布公告称,日前,国内PE巨头弘毅投资近18亿元入股公司获国家主管部门最终批准。这也是上海成功推动的第二个国企改制项目。
  城投控股是一家集环保、房地产、投资等业务为一体的综合性现代服务企业,公司环境业务的技术力量、管理经验和业务规模处于全国前列,主要包括环境集团和环境投资从事的垃圾焚烧发电、卫生填埋和中转。公司正式投入商业(试)运营的垃圾焚烧项目5个,2013年总处理垃圾量达224.58万吨,上网售电量39680万度,在建项目3个。
  此外,深圳能源1月15日晚间公告称,公司全资子公司Newton公司及深圳市能源环保有限公司拟以合计13331.02万元,收购龙岩新东阳环保净化有限公司85.861%股权。据公告,新东阳公司经营范围为垃圾焚烧发电及资源综合利用开发,垃圾卫生填埋无害化处理、净化、回收再生利用及垃圾渗滤液处理。其核心资产为按照2台300吨级/日建设的(单炉实际处理能力约为350吨/日)炉排式垃圾焚烧发电机组。
  就连陷入巨亏的餐饮龙头湘鄂情也开始宣布转型环保等领域。今后,公司主营业务将转变为新媒体、大数据、环保,餐饮业则将逐步剥离。
  据了解,在这些投资并购案中,有房地产企业在资金紧张的情况下,为防止资金链断裂,将所属垃圾焚烧发电业务转卖出手;有企业为向绿色环保产业转型而大举收购垃圾焚烧发电厂;另外,垃圾焚烧发电能够获得丰厚的利润回报,也是吸引企业投入重金争取此项业务的重要因素之一。
  中国的垃圾焚烧项目,绝大多数为垃圾焚烧发电项目,特点是前期投入大、运营成本低且收益稳定丰厚。其收入来源,不仅包括垃圾处理补贴和售电收入,还包括税收优惠、供热收入、售渣收入等。
  据业内估算,垃圾焚烧厂项目投资回收期为8至12年。目前中国垃圾焚烧项目主要采用BOT和BOO两种模式。两模式对投资方的特许经营期一般均为25至30年。这相当于投资方最多可以净赚22年。
  以北京市朝阳区高安屯垃圾焚烧厂为例,其处理垃圾量为1600吨/日,全年53万吨,年发电2亿度,上网电量1.6亿度,售电收入为1.04亿元,折合每吨垃圾发电收入195元。经济效益不仅比卫生填埋和堆肥高,和许多其他行业相比利润也非常丰厚。
  “行业投资回报率不可小觑。”金永祥指出,投资回报可分为若干部分,一部分是账面回报,每年可达10%以上;此外还有其他业务回报,比如提供相关设备、进行工程施工等等,都是有利可图的。另外,国家还给予垃圾焚烧发电以垃圾处理费补贴等政策支持。
  环境门户网站蓝白蓝网总经理李建军算了一笔账:以一个1000吨/日规模的垃圾焚烧发电厂为例,固定投资大致是3亿至4亿元,焚烧发电作为循环经济项目上网电价高达0.75元/度,几乎可与人工成本、固定资产折旧等运营费用相抵,再加上从政府获得150~160元/吨的居民垃圾处理费,扣除企业针对炉渣、飞灰等排放物的治污成本,企业可实现70~80元/吨的净利润,全年净利润约为2500万~2600万元。
  在高额利润的诱惑下,垃圾焚烧处理悄然成为一个热门的新兴产业。但如何处理好发展环保产业和造福民生工程的关系,避免好心办坏事。专家建议,不仅要把科学决策和民主决策落到实处,而且政府要加强全过程监管,发挥公众监督和媒体监督的作用,比如,在经济方面,政府就可以对垃圾处理企业提要求:达不到排放要求,政府就不给予补贴。另外,对媒体、公众要及时公开准确的第一手资料,让正确的项目在阳光下运行。
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