垃圾焚烧发电大环境分析Word文件下载.docx

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环卫是轻资产运营模式，也是人工密集型行业，经营挑战是人员管理及管理效率。

当前，环卫行业的市场化程度低，格局分散，专业化程度低，经营效率低。

环卫机械设备是进行环卫机械化作业的主要工具，是国家环境卫生事业持续发展不可或缺的基础设施之一。

环卫设备主要包括垃圾收集设备、环卫清洁设备、垃圾收转装备和垃圾处理装备四大类。

随着我国城镇水平不断提高，垃圾无害化处置要求增高，国家加大对环卫设备的更新优化的支持力度，国家有关部门下发文件把城市生活垃圾处理技术和成套设备确定为重点发展的高技术产业领域，环卫装备的水平和更新换代仍将持续，加上新能源和垃圾分类对产销量的刺激，环卫车以及环卫设备的需求也会进一步增加。

末端处置

垃圾无害化处理、有机垃圾处置、可再生资源回收利用。

根据国家统计局的数据，2018年，有52%的生活垃圾采取卫生填埋的方式进行处理，45%以焚烧的方式处理，3%采用堆肥或其他方式。

垃圾焚烧发电增长较快，但面临的主要问题是运营阶段的盈利能力低。

垃圾发电运营阶段，收入端因素是垃圾量、发电量、处理费、上网电价、电价补贴，成本端因素是燃料成本（垃圾热值相关）、折旧等刚性成本。

垃圾量和垃圾热值与垃圾分类效果、垃圾收集、转运量正相关。

除无害化处置外，城市生活垃圾资源化回收再利用是循环经济的重要一环。

从类型来看，再生资源主要包括三大类：

金属类再生资源、非金属类再生资源和废旧电子电气机械设备。

随着再生资源行业趋向规范化发展，市场竞争愈发激烈，企业规模化不断扩大，能力较弱的小型作坊式企业正面临淘汰。

“互联网+再生资源”创新回收模式。

随着互联网技术的飞速发展，传统废品回收行业通过大数据、人工智能和物联网等现代信息技术，建立便捷高效的再生资源回收交易服务平台，使供需双方能够快速获得信息匹配，完善再生资源回收体系，推动再生资源交易向线上线下结合的转型升级。

1.2垃圾分类的积极影响

从2019年我国实施生活垃圾强制分类以来，全国46个重点城市陆续开展强制源头分类试点工作，相应的在生活垃圾处置产业链也发生了一些变化，具体体现在：

1）智能收集垃圾桶涌现。

为培养居民的分类习惯，市场新兴了许多基于图像识别和射频识别的智能垃圾收集箱、基于人工监管的垃圾分类房以及厨余垃圾就地处理设备。

2）垃圾收运车次增加。

实施垃圾分类后，收运设备有原来单一的垃圾混装混运变为厨余和其他垃圾分类收运。

3）新增垃圾分类服务外包项目。

通过政府购买服务的形式，环保公司在试点小区内安放垃圾分类收集设备，定期组织分类宣传教育活动以提高居民的分类意识，并聘用分类监督员引导、监管居民的垃圾分类行为，帮助居民养成垃圾分类习惯。

同时建设智能收集收运监管平台，收集居民的垃圾投放和垃圾收运车信息。

垃圾分类有助于末端的分类处置。

1.3垃圾焚烧发电是主要趋势

我国生活垃圾常用的处置技术有：

卫生填埋、焚烧、堆肥等。

在生活垃圾处置方式中，填埋虽然处理成本低，技术简单，但占用大量土地资源。

焚烧对垃圾减量化的效果明显，并与能源回收有机结合。

我国不同省市的填埋和焚烧处置比例差距较大，东部沿海和北京等经济发达地区焚烧处置比例相对较高，高于全国平均的焚烧比例；

而西北欠发达地区仍主要以填埋为主（≥50%）。

从产业趋势上，垃圾焚烧发电和资源化利用是主要发展方向。

资料来源：

国家统计局，首创证券

1.4垃圾焚烧发电规模快速增长

根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，到2020年底，具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市要实现原生垃圾“零填埋”，全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力占无害化处理总能力的50%以上，其中东部地区达到60%以上。

垃圾焚烧工程不仅在规模上得到了增长，同时在焚烧技术、烟气净化系统和市场经济模式上也发生了深刻变化，以逐渐适应我国垃圾特点和社会需求。

随着垃圾分类的推进，我国垃圾处理格局也将逐步从能量回收型向资源回收型转变。

在政策支持和实际需求双轮驱动下，我国垃圾焚烧发电规模快速发展，垃圾焚烧量从2010年的2317万吨发展到2019年的12174万吨。

垃圾焚烧量占无害化处理总量的比例从2010年的19%发展到2019年的51%。

目前已有17个省、自治区、直辖市推出垃圾焚烧处理中长期规划，设定2020年近期任务目标，以及2030年远期目标。

预计到2022年焚烧量将达到17600万吨，比例将超过62%，填埋比例将降至32%。

而2030年焚烧比例将进一步提升至82%，其中，海南、浙江、福建、江苏地区焚烧处理比例预计可以达到100%、100%、93%和85%。

届时，我国将基本建成垃圾焚烧型社会，实现原生垃圾“零填埋”。

图3：

生活垃圾焚烧无害化处置规模

2、垃圾焚烧发电商业模型清晰

在“碳达峰、碳中和”和垃圾分类的双重背景下，垃圾焚烧发电将成为最重要的垃圾处理方式。

垃圾焚烧发电的特点鲜明，可以避免填埋处置产生填埋气而形成的温室气体，可以通过焚烧生物质热电联产来替代化石燃料实现资源化利用，可以实现垃圾减量化。

从商业角度看，垃圾焚烧发电的商业模式清晰，盈利可预见性强，市场化程度高。

2.1技术路径成熟

垃圾焚烧处理技术是利用垃圾中的可燃组份燃烧，进行垃圾减容的成熟技术。

垃圾焚烧发电的工艺流程主要由垃圾储存、垃圾焚烧、余热发电、烟气处理、废水处理、飞灰处理六大部分组成。

图4：

生活垃圾焚烧处理工艺流程图

首创证券

垃圾焚烧发电的核心环节/设备是焚烧炉。

目前国内外应用较多、技术比较成熟的生活垃圾焚烧炉炉型主要有机械炉排炉、流化床焚烧炉、回转窑焚烧炉、热解焚烧炉、等离子气化技术等五类。

1）流化床焚烧炉

垃圾焚烧行业发展初期，由于我国垃圾组分复杂、含水率高及热值低等原因，国外引进的炉排炉焚烧技术适应性差和成本高昂，国内自主研发的流化床焚烧技术应运获得高速发展。

但相比于炉排炉，流化床焚烧炉运行稳定性尚不足，飞灰多，停炉频次高且单炉处理能力低，劣势凸显，因此在我国的市场份额逐渐降低。

2）机械炉排炉

机械炉排炉采用层状燃烧技术，具有对垃圾的预处理要求不高、对垃圾热值适应范围广和运行相对稳定等优点。

机械炉排炉已经成为绝对的市场主流炉型。

截止到2020年1月，全国已运行垃圾焚烧厂492座，涉及1202台焚烧炉，主要炉型为机械炉排炉和循环流化床。

其中，机械炉排炉台数占比超过86%，只有不到14%的炉型为循环流化床。

按照处理量分析，全国机械炉排炉合计处理能力超过48万吨每日，循环流化床合计处理能力仅为7万1千吨左右每日。

我们通过对流化床和炉排炉垃圾焚烧技术运行特点对比分析，可以更好地理解两种焚烧发电主流技术的经济性和成本差异。

通过对国内垃圾发电厂流化床和炉排炉的技术经济性分析对比可知，炉排炉技术在年运行小时、综合厂用电率、锅炉效率等经济技术指标方面均取得明显优势，虽然炉排炉的投资成本要高于流化床，但随着炉排炉的国产化，两种技术的投资成本差异不断缩小。

表1：

垃圾发电厂流化床和炉排炉的技术经济性对比分析

《垃圾发电厂流化床和炉排炉2种技术路线的技术经济性分析，2019，锅炉技术》，首创证券

3）回转窑焚烧炉

回转窑焚烧炉的燃烧机理与水泥工业的回转窑相类似，主要由一倾斜的钢制圆筒组成，垃圾由入口进入筒体，并随筒体的旋转边翻转边向前运动，垃圾的干燥、着火、燃烧、燃烬过程均在筒体内完成。

回转窑常用于成分复杂、有毒有害的工业废物和医疗垃圾，在生活垃圾焚烧中应用较少。

4）热解焚烧炉

热解焚烧炉是指在缺氧或非氧化气氛中以一定的温度（500℃－600℃）分解有机物，有机物将发生热裂解过程，使之变成热分解气体（可燃混合气体），再将热分解气体引入燃烧室内燃烧，从而分解有机污染物，余热用于发电、供热。

热解技术使用范围广，可用来处理多种垃圾。

此技术应用要求垃圾热值较高，后续热解气的特性（热值，成分等）受垃圾特性影响较大，所以燃烧控制难。

5）等离子气化技术

等离子气化技术是利用等离子体的高温高能，在气化剂的辅助作用下，将垃圾废物进行高温气化和熔融。

等离子气化温度一般为1500℃左右，无二恶英产生，排气符合最严格排放标准限值；

发电效率高达39%，远高于焚烧法（小于22%）；

处理后的固废量仅为处理前的10%，无飞灰、无残渣、无需二次填埋处理，无害玻璃体炉渣可作建筑材料；

可以处理生活垃圾、化工废物、医疗废物等多源有机固废，有望将成为未来垃圾处理领域新的发展趋势。

等离子体工艺稳定性和等离子体电耗是阻碍等离子体气化技术发展的两大问题。

目前工业化应用还处于前期阶段，技术可靠性和经济性有待进一步提高。

国内等离子体气化技术起步较晚，但发展很快。

中科院力学研究所和中国科技大学等都已经进行项目示范。

2.2盈利模型清晰

2.2.1收入端

运营收入包括售电收入和垃圾处理费收入。

1）售电收入：

利用垃圾焚烧产生热能进行发电，替代以火力发电为主的电网同等电量，电网企业和国家可再生能源基金会支付一定的售电收入。

2）垃圾处理费：

生活垃圾处理费收入是地方政府根据垃圾处理量支付的处理费用，不同省份地区的吨垃圾处理费差异较大。

2.2.2成本端

1）刚性成本

项目刚性成本一般包括折旧、人工成本和设备维修费。

折旧：

与项目投资金额相关。

人工成本：

主要指为生产及管理人员支付的工资、福利费、社保及公积金、工会经费及职工教育经费等；

以我国平均单厂理规模1000t/d为例，员工数为100人左右，工人工资10万元/年，共计1000万元/年。

设备维修费：

维修费主要是对建筑物、设备设施等进行日常维护及定期大修理发生的费用，主要包括维修用备品备件及维修劳务费，假设按占总投资额的百分比3%计算。

2）变动成本

变动成本一般包括辅助燃料消耗、对焚烧产生的“气、固、水”三废的处理费用。

外购燃料动力费：

焚烧炉启炉期间以及为提高垃圾焚烧热值需耗用外购天然气或煤、柴油汽油等燃料。

环保物耗：

焚烧项目以无害化处理生活垃圾为主要目的，在运营过程中为了使烟气处理达到国家环保排放标准，需耗用大量的氢氧化钙、氨水、活性炭等。

此外，生产过程中需耗用外购水资源。

飞灰：

指焚烧处理后，形成的飞灰外运至安全填埋场的处理费用，包括飞灰运输费等。

对于焚烧产生的灰渣，1t生活垃圾约产生200-250kg炉渣，常用于初级建材，没有进入填埋场的处理费，只有运输费用，成本可忽略不计。

渗滤液处理：

指堆放在贮坑内3-7天的垃圾在受到挤压后排出的自身内含水及其酸性发酵产生的废水。

此类废水有机组成复杂，含大量的多环芳烃、酚类和苯胺类化合物等难降解有机物，且浓度较高，常用生化法和膜处理工艺。