一、我国垃圾填埋发展现状
卫生填埋是我国目前重要的垃圾处理方式之一,由于填埋处理方式的经济特性以及各地土地资源状况、经济发展程度的不同,我国不同地域垃圾无害化处置技术采用情况差别较大。尤其是,中西部地区的生活垃圾仍旧以填埋为主。根据相关数据显示2019年卫生填埋占到东中西部垃圾处理方式的35.74%,57.71%和59.02%,垃圾填埋法产生沼气作为处理城市垃圾的主要方式之一,具有简单易行和费用较低的特点,同时还可回收能源,受到世界各国的普遍欢迎。然而在垃圾填埋过程中会伴随产生大量填埋气,其成分十分复杂,造成的环境影响不容忽视,同时垃圾填埋气中的CH4具有很高热值,且燃烧不产生二次污染,可以作为再生能源利用,因此垃圾填埋气发电项目在过去较长一段时间内受到广泛关注。
2019年我国各地区垃圾处理方式占比
资料来源:公开资料整理
尽管近年来国家对于垃圾焚烧发电越来越重视,相对的卫生填埋在国内占比存萎缩趋势,但是区域性、结构性的需求仍然存在。生活垃圾的焚烧和填埋将会在一定时期内共存,奠定填埋气市场发展基础。数据显示在中西部地区焚烧处理设施数量不足,尤其是县级以下的生活垃圾处理依然以填埋为主,对农村地区建设小收运量的焚烧处理设施缺乏经济性。而沼气项目的温室气体减排量主要体现在:沼气池具备甲烷回收作用,减少甲烷排放;替代燃煤,减少二氧化碳排放。国内的农村沼气资源丰富,沼气资源回收项目的发展除了改善农村人居环境,另外为农村区域提供可再生能源,减少碳排放。
2019年我国各地区城市生活垃圾处理设施数量
资料来源:公开资料整理
二、垃圾填埋存在的必然性
从全国范围来看我国城市生活垃圾清运量稳步提升,2019年达到24206万吨,预计2020年突破26000万吨,其中45.22%的生活垃圾依然以卫生填埋为主。与美国相比,我国垃圾组成呈现出可降解有机质含量高、含水率高、可回收组分低和热值低的特点,因此填埋方式释放出的沼气较多。据资料记载,垃圾填埋场的1吨垃圾全部发酵后,产生填埋气体可达200~400m3,在此基础上垃圾填埋气发电同时具备良好的环境效益、社会效益、经济效益,能够减少温室气体无组织排放,去除恶臭气体和有害微量气体,提高垃圾堆体坡体的稳定性及安全性,增加填埋库区容量,降低运营费用,产生并网发电收益。
2011-2019年我国生活垃圾清运量统计情况
资料来源:国家统计局,华经产业研究院整理
相关报告:华经产业研究院发布的《2021-2026年中国垃圾发电行业市场供需格局及行业前景展望报告》;
目前垃圾填埋气发电的技术要求比其他利用方式低,设备也相对成熟,已经实现国产化,且结合热电联供、余热利用等方式,能源利用率高,是国内较多采用的利用方式。该方式以垃圾填埋气经过预处理后,作为燃气内燃机燃料,将化学能转化为电能,带动发电机发电,所发电力可以并网输送,适合农村地区的生活垃圾处理。而现阶段全国仅216个填埋气发电项目并网,产业覆盖率不足12%,因此市场渗透率依然有较高的提升空间。
生活垃圾无害化处理方式一览
资料来源:公开资料整理
三、垃圾填埋市场面临的困境
但从竞争格局来看垃圾填埋发电市场的集中度偏低,行业竞争较为激烈,在市场规模增长放缓的前提下未来企业面临的环境不容乐观。2012-2019年我国垃圾无害化处理能力从44.63万吨/日增长至86.99万吨/日,但是相比之下填埋无害化处理能力仅仅从31.09万吨/日提高到36.7万吨/日,2019年甚至陷入了负增长。在此背景下,未来中国存量生活垃圾填埋场或面临数量减少的风险,其成长能力或承压。同时国内的早期项目主要为一线城市、省会城市的大型垃圾填埋场的单体项目,开发企业多为当地的环保企业或中外合资企业。随着国家对填埋气资源利用的 鼓励政策逐渐明朗,垃圾填埋气治理技术逐渐成熟,盈利模式逐渐清晰,市场竞争者逐渐以民营企业为主,竞争亦扩展到中小城市的垃圾填埋场,市场竞争也愈发激烈。
2012-2019年我国垃圾无害化处理能力统计情况
资料来源:公开资料整理
四、垃圾填埋发电需要解决的发展问题
垃圾填埋气体的甲烷是一种清洁燃料,其可燃性决定了填埋气体的潜在价值,根据填埋场的垃圾量、填埋年限及卫生填埋方式。目前我国垃圾填埋发电面临最严重的问题就是由于渗透导致的土壤污染问题,而相关环保处理导致前期的投资成本偏高。如果能够降低初期投资费用,同时保证项目满足清洁发展机制要求,则能使项目建设、经营风险降低。想要达成这一目标,可以考虑项目分步式建设。先完成引进由小型燃气发生器构成的内燃发电机组,安装后初步实现项目投运。在后期分批进行燃气内燃发电机组的建设,完成垃圾填埋气发电并网,继而使项目初期投资减少,为后续项目建设提供资金。
我国垃圾填埋气发电项目存在的问题
资料来源:华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国垃圾发电行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析,对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析,最大限度地降低企业投资风险与经营成本,提高企业竞争力;并运用多种数据分析技术,对行业发展趋势进行预测,以便企业能及时抢占市场先机;更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2021-2026年中国垃圾发电行业投资分析及发展战略研究咨询报告》。