華能技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院 司紀(jì)朋
城鎮(zhèn)化進(jìn)程不斷加快與城鎮(zhèn)生活垃圾不斷增長(zhǎng)的矛盾,已經(jīng)成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向高質(zhì)量發(fā)展的重要矛盾。2011~2018年,我國(guó)城鎮(zhèn)化率從51.7%增至59.6%,但是與之而來(lái)的是生活垃圾的不斷增長(zhǎng)。2011~2017年,我國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾清運(yùn)量從2.3億噸增至2.8億噸,增長(zhǎng)了22%。2030年,我國(guó)城鎮(zhèn)化率可能增至70%,若對(duì)生活垃圾不及時(shí)處理,可能無(wú)法實(shí)現(xiàn)“人民美好生活的需要”。垃圾發(fā)電是生活垃圾清潔化處理的重要措施,以下對(duì)我國(guó)垃圾發(fā)電進(jìn)行簡(jiǎn)要分析,以便更好促進(jìn)我國(guó)垃圾發(fā)電有序健康發(fā)展。
生活垃圾焚燒發(fā)電具有無(wú)害化、減量化和資源化的優(yōu)勢(shì),是垃圾處理的一種重要手段。垃圾焚燒發(fā)電流程主要分為垃圾收集處理、焚燒、余熱發(fā)電、廢氣凈化、廢棄物處理等等,其中焚燒系統(tǒng)以及煙氣凈化系統(tǒng)對(duì)垃圾發(fā)電影響至關(guān)重要。
根據(jù)焚燒系統(tǒng),垃圾發(fā)電主要分為機(jī)械爐排爐和流化床焚燒爐兩種類型,熱效率約為78~85%。爐排爐在垃圾焚燒發(fā)電市場(chǎng)中占比約75%。在爐排爐中,通過(guò)爐排的翻動(dòng)和攪動(dòng),有利于垃圾的燃燒和燃盡。流化床爐市場(chǎng)占比25%。流化床的優(yōu)點(diǎn)在于設(shè)備單位造價(jià)低,但是對(duì)垃圾有較高的預(yù)處理要求,運(yùn)行過(guò)程容易發(fā)生故障,而且Co(鈷元素)、飛灰等難以控制。另外,大部分需要摻燒煤粉。
與普通燃煤電站不同,垃圾電廠的燃料來(lái)源種類較多,產(chǎn)生的污染物成分也比較復(fù)雜,煙氣中主要有粉塵、酸性氣體、氮氧化物、重金屬和二惡英等,此外堆放垃圾還存在滲濾液等?;诖?,垃圾電廠的凈化系統(tǒng)主要由除塵、脫酸、脫硝、除二惡英和重金屬、處理滲濾液等獨(dú)立單元組合而成。
我國(guó)垃圾發(fā)電情況
截至2018年底,我國(guó)垃圾發(fā)電裝機(jī)達(dá)到916.4萬(wàn)千瓦,比2017年提高170萬(wàn)千瓦,分布在全國(guó)30多個(gè)省份,其中浙江、廣東、山東、江蘇四個(gè)省份超過(guò)了100萬(wàn)千瓦。2018年全國(guó)垃圾發(fā)電年均利用小時(shí)數(shù)為5860小時(shí),比2017年增加236小時(shí);年發(fā)電量為393億千瓦時(shí),比2017年增加30.2%。2018年,我國(guó)垃圾發(fā)電項(xiàng)目處理垃圾量13353萬(wàn)噸,其中,浙江、江蘇、山東、安徽等省份排名靠前。
目前,我國(guó)政府大力支持垃圾發(fā)電的發(fā)展,陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)政策,以下對(duì)相關(guān)政策進(jìn)行梳理。
中央明確支持垃圾發(fā)電。黨的十九大報(bào)告明確提出,要著力解決突出環(huán)境問(wèn)題,加強(qiáng)固體廢棄物和垃圾處理。全國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)大會(huì)明確指出,生態(tài)文明建設(shè)是關(guān)系中華民族永續(xù)發(fā)展的根本大計(jì),未來(lái)要建設(shè)生態(tài)惠民、生態(tài)利民、生態(tài)為民,重點(diǎn)解決損害群眾健康的突出環(huán)境問(wèn)題,不斷滿足人民日益增長(zhǎng)的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要。中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于全面加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境保護(hù)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》,明確指出,垃圾圍城是我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)面臨的重要挑戰(zhàn),未來(lái)要加大力度解決這一問(wèn)題,推進(jìn)垃圾資源利用,大力發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電??梢钥闯?,垃圾發(fā)電已經(jīng)成為中央明確支持推廣的方向。
行業(yè)政策不斷建立健全。2016年,國(guó)家發(fā)展改革委、住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部等四部委聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》,明確提出將垃圾焚燒處理設(shè)施建設(shè)作為維護(hù)公共安全、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、提高政府治理能力和加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的重點(diǎn)。2017年底,國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步做好生活垃圾焚燒發(fā)電廠規(guī)劃選址工作的通知》,鼓勵(lì)利用既有生活垃圾處理設(shè)施用地建設(shè)生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目;鼓勵(lì)在京津冀、長(zhǎng)三角等國(guó)家級(jí)城市群打破省域(市域)限制,探索跨地市、跨省域生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目建設(shè),實(shí)現(xiàn)一定區(qū)域內(nèi)共建共享。2019年底,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《生活垃圾焚燒發(fā)電廠自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用管理規(guī)定》,要求2020年1月1日開始,垃圾發(fā)電廠應(yīng)按照有關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范安裝使用自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備,與生態(tài)環(huán)境主管部門的監(jiān)控設(shè)備聯(lián)網(wǎng),排放不合格者將受到處罰。
標(biāo)桿電價(jià)較為清晰。2012年國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布了《關(guān)于完善垃圾焚燒發(fā)電價(jià)格政策的通知》,為垃圾發(fā)電制定了0.65元/千瓦時(shí)的標(biāo)桿價(jià)。按照規(guī)定,以生活垃圾為原料的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目,均先按其入廠垃圾處理量折算成上網(wǎng)電量進(jìn)行結(jié)算,每噸生活垃圾折算上網(wǎng)電量暫定為280千瓦時(shí),并執(zhí)行全國(guó)統(tǒng)一垃圾發(fā)電標(biāo)桿電價(jià)每千瓦時(shí)0.65元(含稅);其余上網(wǎng)電量執(zhí)行當(dāng)?shù)赝惾济喊l(fā)電機(jī)組上網(wǎng)電價(jià)。其中,超過(guò)高出當(dāng)?shù)孛摿蛉济簷C(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)的部分,由省級(jí)電網(wǎng)和可再生能源電價(jià)附加共同承擔(dān)。
“無(wú)廢城市”為垃圾電廠建設(shè)提速。2019年初,國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于“無(wú)廢城市”建設(shè)試點(diǎn)工作方案的通知》,旨在最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)城市固體廢物產(chǎn)生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標(biāo)。同時(shí)提出要加強(qiáng)生活垃圾資源化利用,建設(shè)資源循環(huán)利用基地,加強(qiáng)生活垃圾分類,推廣可回收物利用、焚燒發(fā)電、生物處理等資源化利用方式。按照要求,2019年中評(píng)選一批“無(wú)廢城市”試點(diǎn)城市,并在科技、金融等方面對(duì)入選城市進(jìn)行支持。2019年5月份,浙江省紹興市、海南省三亞市、江蘇省徐州市等11個(gè)城市入選“無(wú)廢城市”建設(shè)試點(diǎn)。
垃圾發(fā)電對(duì)城鎮(zhèn)清潔化發(fā)展至關(guān)重要,但是垃圾發(fā)電目前仍然存在一系列挑戰(zhàn)。
一是鄰避效應(yīng)為垃圾電站建設(shè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。垃圾成分比較復(fù)雜,燃燒過(guò)程中可能產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì),另外滲濾液處理不當(dāng)也會(huì)對(duì)地下水等產(chǎn)生污染。雖然目前污染物脫除技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,但是以前垃圾電廠污染的案例已經(jīng)在人們心中“根深蒂固”。部分垃圾電廠建設(shè)過(guò)程中常常遇到當(dāng)?shù)厝罕姷淖钃?,沖突事件常有發(fā)生,部分電廠因此而永久性停止建設(shè)。
二是垃圾電廠污染物控制成本較高。垃圾電廠對(duì)污染物排放控制較為嚴(yán)格。目前垃圾電廠污染物排放遵循《生活垃圾焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》,除了對(duì)二氧化硫、氮氧化物排放做出了嚴(yán)格限制外,還對(duì)氯化氫、汞和其他重金屬、二惡英、一氧化碳等做出了嚴(yán)格的排放限制,滲濾液還應(yīng)滿足《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》相關(guān)要求。
三是穩(wěn)定性相比普通燃煤電站較差。與普通燃煤電站不同,垃圾電站的燃料來(lái)源種類較多,涵蓋生活中的方方面面,而且各類型垃圾的比例也不穩(wěn)定,為此易造成垃圾發(fā)熱量不穩(wěn)定、污染物排放不穩(wěn)定、含水量不穩(wěn)定等,對(duì)機(jī)組出力、效率、安全性等具有不同程度的影響。另外煙氣中的污染物波動(dòng)幅度較大,也會(huì)對(duì)污染物脫除設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行、達(dá)標(biāo)排放等帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。
四是機(jī)組維修成本較高。垃圾燃燒產(chǎn)生的煙氣中,不僅含有二氧化硫、氮氧化物等氣體,還有氯化氫以及一氧化碳等氣體,這對(duì)機(jī)組結(jié)焦、積灰以及腐蝕等有嚴(yán)重影響,運(yùn)行中的電站已有多起鍋爐爆管事故發(fā)生。另外,隨著燃料發(fā)熱量的不斷波動(dòng),更是加劇了積灰與腐蝕的程度。相比普通燃煤鍋爐,垃圾電廠維修更為頻繁。
“十四五”期間,垃圾發(fā)電的前景將更加廣闊,為促進(jìn)我國(guó)垃圾發(fā)電健康有序發(fā)展,提出以下建議:
一是做好輿論引導(dǎo)。加大宣傳,向社會(huì)普及“垃圾圍城”的嚴(yán)峻性,以及垃圾電廠無(wú)害化處理垃圾的必要性。運(yùn)行電廠應(yīng)公開實(shí)時(shí)排放數(shù)據(jù),接受社會(huì)監(jiān)督。對(duì)于在建的電廠,應(yīng)改變傳統(tǒng)的建筑風(fēng)格,融入清潔與環(huán)保元素,增強(qiáng)電廠的可觀性。當(dāng)然,打鐵需要自身硬,垃圾電廠必須要對(duì)污染物進(jìn)行嚴(yán)格的控制。
二是提高焚燒垃圾的標(biāo)準(zhǔn)。垃圾電廠對(duì)垃圾具有一定的兼容性,當(dāng)然對(duì)部分垃圾也有一定的排斥性。例如垃圾熱量波動(dòng)過(guò)大,可能影響機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行;當(dāng)垃圾中含有有害金屬時(shí),煙氣中可能含有汞等污染性物質(zhì)。為此,建議嚴(yán)格執(zhí)行垃圾分類管理,從源頭上提升入爐垃圾熱值的穩(wěn)定性,保證機(jī)組能夠連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行;同時(shí)嚴(yán)格杜絕重金屬垃圾進(jìn)入爐內(nèi),避免不必要污染物質(zhì)的產(chǎn)生。
三是穩(wěn)定政策預(yù)期。與風(fēng)電、光伏等不同,垃圾發(fā)電的重心在于生活垃圾的處理,并不是解決電力供需問(wèn)題。另外,隨著環(huán)保政策的趨嚴(yán),垃圾發(fā)電污染物的處理成本也隨之增加。為此,“十四五”及以后一段時(shí)期,應(yīng)穩(wěn)定垃圾電廠的補(bǔ)貼與稅收等政策,為行業(yè)發(fā)展樹立信心。在政策制定方面,應(yīng)激勵(lì)企業(yè)焚燒更多的垃圾,并引導(dǎo)企業(yè)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)減排污染物。
四是建議將垃圾發(fā)電納入可再生能源配額范疇。2020年,我國(guó)即將對(duì)可再生能源配額執(zhí)行情況進(jìn)行考核。由于垃圾發(fā)電能夠無(wú)害化處理市政垃圾,具有清潔化的特點(diǎn),在配額計(jì)算過(guò)程中,建議將垃圾發(fā)電量納入其中,除基本電價(jià)與補(bǔ)貼外,能夠?yàn)槔l(fā)電提供配額交易等額外收入。