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垃圾焚烧发电产业的发展新模式

2018-05-30 10:09:57来源:电联新媒浏览: 评论:0

  “十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划提出,到2020年,生活垃圾焚烧处理能力占无害化处理能力的比例达到50%,直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)生活垃圾无害化处理率达到100%;其他设市城市生活垃圾无害化处理率达到95%以上(新疆、西藏除外)。不鼓励建设处理规模小于300吨/日的焚烧设施。

  从投资角度看,垃圾焚烧发电产业市场规模将达千亿元以上,政府优惠政策的拉动,吸引资本大肆涌入,项目频频落地,企业加速布局,在如此巨大的商机面前,垃圾发电产业前景十分看好,发展非常迅速。

  从公众和政府角度看,由于垃圾焚烧发电项目成本高,需要较高的上网电价(0.65元/千瓦时)和较多的政府垃圾处理补助(高者到140元/吨)来满足投资资本的回收和项目的盈利。这为公众和政府带来了不小的财政负担,贫困地区甚至都支付不起。

  政府和行业管理者以优惠政策和条件吸引资本进入的目的是为了发展这个产业,筹措资金解决国家面临的实际问题。资本的利润就是产业的成本,从公众角度考虑如何能在吸引资本、发展产业的同时尽量减少社会成本的支出,用最少的钱取得更多的效益,是政府面对的一个重大问题。当前中国发电行业的形势和相关政策变化,实际带给环保行业管理者一个很好的发展契机。

  最近,江苏发改委下发了742号文件《关于加强企业许可监督管理有关事项的通知》,明确要求30万千瓦等级以下服务期届满的燃煤机组不予延寿,这预示着国内发电供给侧改革拉开序幕。事实上,(除一些自备电厂外)各大电厂已为这些面临淘汰的机组新上了各种脱硫脱硝的烟气处理设备,符合各项政府监管要求,通过技术改造,主辅机性能状况良好。

  根据中电联的数据,30万千瓦级机组容量占国内煤电装机比重为41.6%,30万千瓦以下机组容量占比为11.7%,如此众多机组如果全部整体关停,其资产浪费是巨大的,众多新上的系统和设备还远未到报废年限。而这些机组又广泛遍布全国各个地区,如果能把其中符合环评要求的一部分通过锅炉改造,直接转为垃圾以及兼容其他生物能发电,从而可以远比新建垃圾电厂小得多的成本,获得更多社会和经济效益,还能盘活资产,使之能持续发挥效益,解决厂内相应员工去留的社会问题。

  “发电+垃圾处理”快速提高垃圾焚烧处理能力

  垃圾焚烧电厂与一般燃煤电厂公共设施非常多,如果改造得当,原一般燃煤电厂的设施和大量设备基本都可保留,再增加垃圾接收储运、渗沥液处理和部分烟气处理功能,就是一个完整的垃圾焚烧发电体系。

  而项目最关键的就是锅炉改造。垃圾焚烧炉型一般有机械炉排焚烧炉、往复推动炉排焚烧炉、滚动炉排焚烧炉、流化床焚烧炉、旋转窑焚烧炉和热解气化焚烧炉。除流化床焚烧炉,其他炉型都有体型受限的问题。结合各电厂实际情况,目前淘汰机组都相对偏大,改为流化床焚烧炉更为合理。相对来说,锅炉改造主要是燃烧和送料方式的改造,锅炉大部分组件都能在改造中保留下来,所需成本相比新建同等容量焚烧炉要小得多。

  根据国家政策,垃圾燃烧后的飞灰需要填埋不能再利用,考虑到掺煤燃烧飞灰量很大,全部填埋存在困难,可以用“高温熔融法”予以解决。高温熔融法是在燃料炉内利用燃料或电将垃圾焚烧飞灰加热到1400摄氏度左右的高温,使飞灰熔融后经过一定的程序冷却变成熔渣,熔渣可作为建筑材料,实现飞灰减容化、无害化、资源化的目的。其最大优点是可以得到高质量的建筑材料。但是熔融稳定化需要将大量物料加温到熔点以上,无论采用电或其他燃料,需要的能源和费用都相当高。但是对于改造机组,处理余地就大得多。

  以目前已知的220蒸吨的煤粉炉改造为循环流化床锅炉全部费用不到3000万元来简单估算,30万千瓦等级的发电机组锅炉改造费用约1亿元,再加上其他垃圾接收储运、渗沥液处理和部分烟气处理功能的设备,改造后平均每千瓦造价最多是其他新建垃圾焚烧电厂的1/10,虽然改造后焚烧垃圾会造成机组出力下降,但也无法掩盖其相对新建小垃圾焚烧电站的成本优势,以及强大的垃圾处理能力,改造后的机组对于上网电价和政府补贴的要求是很低的,会大大降低公众和政府的负担。

  从目前来看,改造项目整体技术风险不大,如果能就个别改造难题技术攻关,未来市场前景巨大。相应的,单纯新建垃圾焚烧电厂的项目不再有前途,因为国内有大量的待改造电厂将以更低的成本,更好的效果去替代它,新兴产业模式将对原垃圾焚烧电厂建造运营模式带来跨界打击。

  改造项目的社会效益和经济效益

  新建垃圾焚烧电厂每千瓦造价高达2万元左右,因此没有较高的上网电价和政府对垃圾处理的高额补贴根本活不下去,而现有中小发电机组的改造项目相比之,可以大幅降低政府补贴额度,又能快速增加全国垃圾处理能力,其处理能力之大不仅仅可以应对每年的垃圾增量,更重要的是可以处理往年以填埋方式处理的垃圾存量,以此来彻底解决多年来垃圾填埋所遗留的各种难以处理的问题,占用大量土地的填埋场还可以通过土壤修复退耕还林甚至开发他用,存在巨大的经济和社会效益,这是政府以及行业主管单位应该支持这种“发电+垃圾处理”改造模式的关键点。一些既有垃圾发电技术又有土壤修复技术的环保企业,将面对一个更加庞大的环保产业机会,并形成新的发展模式。

  从电厂角度看,循环流化床享受垃圾发电电价有一些政策问题,根本原因是需要加煤燃烧,结算和认定问题需要相关主管部门协调,一般以焚烧垃圾量来估算发电量以获得补贴。这些电厂基本都已完成折旧提计,改造后燃煤发电本就盈利,焚烧垃圾盈利点更多,一方面降低燃料成本,另一方面不必担心垃圾供给不足,不但提高了发电机组在未来电力市场的竞争力,还有效解决了当前面对机组淘汰造成资产归零的问题,经济效益难以估量,其实这种改造电厂比新建垃圾焚烧电厂要求低得多,能继续正常发电保持收益即可。

  这样的改造项目最重要的是需要政府产业政策的支持,能够认定经过这种改造方式的电厂机组为垃圾焚烧电厂。事实上即便是这些面临淘汰的机组,经过多年的改造和相对更高的容量,其先进性不会差于新建垃圾焚烧电厂。既然允许建5万千瓦的小机组,改造30万千瓦以下更大的机组,从各项监管角度看,更不存在问题。另一方面,由于30万千瓦级以下机组数量巨大,只能有一部分符合条件的被改造,又必须有政府的政策支持,也保证了可以最大限度地压低政府补贴。

  面对环保和电力行业出现的新局面,如能把发电企业和垃圾处理有机地结合在一起,通过盘活社会存量资产进行机组改造,来革新现有垃圾焚烧发电产业,将能大量节约政府处理垃圾、秸秆等废弃物的社会成本,全面解决多年来垃圾填埋所遗留的各种难以处理的问题,释放填埋场的大量土地,提高社会效益,有力地推动社会生产力的发展。使两个截然不同的生产方式,实现跨界融合和业务创新,取代原有的垃圾焚烧电厂项目的运作模式,形成更有发展潜质的生态和业态,使公众获得更多的经济和社会效益。

  本文刊载于《中国电力企业管理》2018年04期,作者就职于新力能源开发有限公司

 

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