垃圾焚燒煙氣治理行業(yè)研究
摘要:本文針對垃圾焚燒煙氣治理行業(yè)進行分析,其對環(huán)境的危害及處理的急迫性,分別從國家政策導向、市場空間及煙氣治理企業(yè)分析,并提出對該行業(yè)技術的發(fā)展方向。
關鍵詞:垃圾焚燒 政策 市場空間 煙氣治理企業(yè)
0.引言
垃圾焚燒發(fā)電流程主要分為垃圾前端收集處理、垃圾發(fā)電以及末端煙氣、爐渣、飛灰處理等。在項目運行過程中,會產生煙氣、滲濾液、飛灰、爐渣等污染物。
為減少生活垃圾焚燒煙氣造成的二次污染,環(huán)保部公布推出了《生活垃圾焚燒污染控制標準(GB18485-2001)》,替代國家環(huán)境保護總局發(fā)布的《生活垃圾焚燒污染控制標準(GWKB3-2000)》,并于2014年進行了修訂。
2016年2月,環(huán)保部發(fā)布《關于實施工業(yè)污染源全面達標排放計劃的通知》,要求到2017年底,垃圾焚燒廠等8個行業(yè)達標計劃要取得明顯成效。如何在達標排放的基礎上持續(xù)盈利的穩(wěn)定運營,成為脫穎而出的關鍵。
2017年8月,環(huán)保部啟動新一輪的修訂意見征求,逐步完善垃圾焚燒發(fā)電中的各方面標準,并且對污染物排放的標準進一步細化規(guī)定,向《歐盟工業(yè)排放指令(2010/75/EC)》靠攏。
近幾年大氣污染物排放標準日益趨嚴,氮氧化物的減排越來越受到重視,比如DB37/2376—2013山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標準的重點控制區(qū)域氮氧化物限值為100mg/m3,垃圾焚燒煙氣氮氧化物排放濃度限值低于100mg/m3成了一個趨勢。
1.垃圾焚燒煙氣組成
垃圾焚燒廠焚燒煙氣產生機理生活垃圾焚燒過程中產生的污染物主要包括四大類:顆粒物(煙塵)、酸性氣體(CO、NOx、SO2、HCl等)、重金屬(Hg、Cr、Pb等)及有機污染物(主要因子為二噁英類)。
垃圾焚燒煙氣脫硝技術主要包括焚燒爐燃燒控制爐溫、煙氣回流技術、SNCR系統(tǒng)、SCR系統(tǒng)以及PNCR系統(tǒng),其中焚燒爐燃燒控制爐溫與煙氣回流技術可有效降低原始NOx濃度;酸性氣體凈化工藝可分為干法、半干法和濕法三種,每種工藝在工程上都有廣泛應用,也各有優(yōu)缺點;常用的高效除塵器有三種:袋式除塵器、電除塵器、文丘里除塵器,它們各有特點,但垃圾焚燒爐除塵用袋式除塵器相對最為適合。
2.垃圾焚燒市場空間
目前垃圾焚燒發(fā)電已成主流,產能加速釋放。垃圾焚燒為垃圾減量化、無害化的重要手段,為我國垃圾處理的現(xiàn)實選擇!“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設施建設規(guī)劃》中明確要求,2020年全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設施能力需達到無害化處理總能力50%以上,即我國焚燒處理設施規(guī)模59.14萬噸/日,焚燒占無害化處理比例達到54%,2018年我國城市生活垃圾焚燒處理產能達36.5萬噸/日,距規(guī)劃目標仍有一定差距。據不完全梳理,2019年全國新增中標垃圾焚燒項目超125個,新增垃圾處理產能超13萬噸/日,中標垃圾處理費用平均單價為71元/噸,總投資超600億元。從2019年新增中標項目分布看,河南、河北、山東、東北等地成為全國興建垃圾焚燒廠數(shù)量最多、新增規(guī)模最大的省份。縣域下沉與跨區(qū)域合作共建趨勢明顯。80%新增項目集中在中小城市及縣域地區(qū),規(guī)模多在600噸/日-1200噸/日分布。目前我國垃圾焚燒發(fā)電市場競爭格局已經基本成型,市場逐漸向龍頭靠攏,行業(yè)競爭轉向理性助推垃圾處理費趨勢回升,加之運營效率提高帶來的催化效用,行業(yè)回報改善明顯,預計未來仍有提高空間。
2020年訂單強勢放量,政策驅動中長期規(guī)劃。目前已有17個省、自治區(qū)、直轄市推出垃圾焚燒處理中長期規(guī)劃,設定2020年近期任務目標,以及2030年遠期目標。根據現(xiàn)有數(shù)據初步測算,2020年平均生活垃圾焚燒處理能力占無害化處理比例計劃達到56%,較2019年的45%上升14個百分點,規(guī)劃出臺有助2020年訂單進一步釋放。而2030年這一指標將進一步提升至81%,其中,海南、浙江、福建、江蘇地區(qū)焚燒處理占比規(guī)劃較為領先,預計2030年分別可以達到100%、100%、93%、85%。到2030年,我國有望基本建成垃圾焚燒型社會,實現(xiàn)原生垃圾“零填埋”。伴隨著各地2020年重點項目名單的發(fā)布,新基建成為市場關注的焦點。通過進一步統(tǒng)計,在目前公布了2020年重點項目名單的地區(qū)中,共有21省市重點項目中包含垃圾焚燒終端處理項目,項目數(shù)總計達91個。根據我們推算,到2020年垃圾焚燒處理規(guī)模可達1.73億噸,到2022年可達2.03億噸,以70元/噸的處理單價和0.65元/度上網電價計算,2022年市場空間超500億元,發(fā)展前景十分廣闊。
圖1 垃圾焚燒率
圖2 垃圾焚燒產能
2013年以來“大氣十條”、《生活垃圾焚燒污染標準》、《大氣污染防治法》等先后出臺,中央環(huán)保督察、限停產等先后實施,2018年大氣治理仍被列為環(huán)境治理首要任務。污染物排放標準的提升以及行業(yè)監(jiān)管力度的持續(xù)加大將刺激垃圾焚燒煙氣治理訂單加速釋放。2018-2020年,我國生活垃圾焚燒煙氣治理市場空間高達180億元。
3.垃圾焚燒煙氣治理企業(yè)分析
十三五以來隨著行業(yè)規(guī)范趨嚴,逐漸淘汰落后產能,盡管受制于地域分布等原因,行業(yè)集中度總體偏低,但龍頭集中度提升仍是大勢所趨。2018年國內垃圾焚燒龍頭和整體處理能力仍高速增長,以裝機作為對比,2018年國內前十大焚燒企業(yè)裝機同比增長23%至889萬千瓦,對應總占比則由2017年的39.5%上升至45.7%,而光大環(huán)境在四個維度(裝機容量、垃圾處理量、發(fā)電量、上網電量)均處于該細分領域第一的地位,擁有較大的領先優(yōu)勢,如圖3。
3.png
圖3 垃圾焚燒top10企業(yè)裝機量(資料來源:中國產業(yè)發(fā)展促進會生物質能產業(yè)分會)
目前,特許經營模式在垃圾焚燒行業(yè)愈發(fā)普遍,從成本端來說,特許經營權形成的無形資產的攤銷費用占營業(yè)成本的比例最大。環(huán)保要求較高的地區(qū),對垃圾焚燒企業(yè)煙氣凈化能力、廢渣處理能力要求較高,設備要求較為苛刻,若企業(yè)需要進口國外的先進處理設備,將導致初始投資額較大,相應的無形資產攤銷費用也較高。而自建設備相較于外購設備更節(jié)約成本,攤銷費用更低,所以技術研發(fā)能力強,擁有自建設備能力的公司更具優(yōu)勢。比如光大環(huán)保、偉明環(huán)保和中國天楹技術研發(fā)能力較強,垃圾焚燒核心設備:鍋爐焚燒設備和煙氣凈化系統(tǒng)均實現(xiàn)自建,具備較為突出的技術優(yōu)勢。
此外,無錫雪浪、盛運股份、杭州新世紀、迪斯環(huán)保、泰欣環(huán)境、海瀾正和等企業(yè)以垃圾焚燒煙氣治理為主要業(yè)務。
無錫雪浪主要從事于垃圾焚燒、鋼鐵行業(yè)煙氣處理、飛灰爐渣處理等業(yè)務,為一家上市公司(IPO審核通過尚未發(fā)行),2011年營業(yè)收入36,468萬元,焚燒領域收入占到總營業(yè)收入的62.79%。截止到2011年底,公司簽訂垃圾焚燒煙氣治理訂單4.2萬噸,占到市場份額26.2%,為行業(yè)龍頭企業(yè)。
盛運股份于2010年6月創(chuàng)業(yè)板掛牌上市,為垃圾發(fā)電煙氣治理領先企業(yè)。公司主營業(yè)務包括城市生活垃圾焚燒發(fā)電、尾氣凈化處理設備以及各種系列輸送機械產品,2013年通過收購中科通用向垃圾發(fā)電方向轉型。公司以干法脫硫除塵一體化為特色,憑借2012年后新簽垃圾焚燒項目處理規(guī)模6,400噸/日,后續(xù)將向垃圾焚燒發(fā)電運營商轉型。
杭州新世紀為杭鍋股份控股子公司,成立于2000年,主要從事城市生活垃圾焚燒處理技術和設備開發(fā)、成套和工程建設,總資產近4億元。在垃圾焚燒煙氣治理領域,公司以雙塔技術半干法見長,截止到2012年底,共完成垃圾焚燒煙氣治理項目24個,垃圾發(fā)電項目總處理規(guī)模18050噸/日,占市場規(guī)模13.9%。
迪斯環(huán)保2000年與美國噴霧公司的合作;2004年開始與美國Komline-Sandrson公司合作,是國內第一個擁有半干法噴霧干燥處理技術企業(yè),并擁有國內創(chuàng)建的第一個業(yè)績。2008年迪斯環(huán)保與美國Komline-Sandrson公司在廣州建立了“K-S旋轉噴頭維修中心”,成為第一個提供這種核心技術服務的企業(yè)。
上海泰欣環(huán)境工程有限公司成立于2008年,是一家以大氣污染綜合治理、PM2.5處理與防控為核心業(yè)務的技術及工程服務型公司。公司自主研發(fā)、設計和生產的爐內非催化還原脫硝(SNCR)技術以及爐外低溫催化還原脫硝(SCR)技術,分別于2009年在蘇州生活垃圾焚燒發(fā)電廠以及2012年在南京江南生活垃圾焚燒發(fā)電廠成功投運。截止2018年已經為超過300家不同類型和行業(yè)的客戶提供了近700套各類環(huán)保裝置及系統(tǒng)。
另外傳統(tǒng)脫硫脫硝公司例如龍凈環(huán)保、清新環(huán)境、菲達環(huán)保等均有涉足垃圾焚燒煙氣治理領域。
4.總結
目前,主要從事垃圾焚燒發(fā)電為光大環(huán)保等top10企業(yè)愈多以特許經營模式,部分項目煙氣凈化系統(tǒng)實現(xiàn)自建,此外無錫雪浪、盛運股份、杭州新世紀、迪斯環(huán)保、泰欣環(huán)境、海瀾正和等企業(yè)以垃圾焚燒煙氣治理為主要方向開展業(yè)務,并吸引傳統(tǒng)脫硫脫硝公司例如龍凈環(huán)保、清新環(huán)境、菲達環(huán)保等涉足垃圾焚燒煙氣治理領域。
隨著環(huán)境要求提高、排放標準向全球垃圾焚燒煙氣排放最嚴標準“歐盟2000”看齊的趨勢下,煙氣治理技術將進一步升級。其中最大改進為除酸環(huán)節(jié),由單一技術“半干法”向多技術復合使用的“半干法/干法”及“干法/濕法”工藝轉變,我國生活垃圾焚燒煙氣治理及改造市場空間將更大。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網”