東南亞掀起垃圾發電熱潮

信息來源:南方電網報  發布時間2022-01-05

  根據畢馬威的一份統計,亞太垃圾發電市場預計將以每年15%以上的速度增長,到2023年達到136.6億美元。目前,北歐、中國和日本公司都在積極跟蹤關注東南亞垃圾處理市場。

  亞太新興市場的各國政府都渴望利用垃圾發電技術(WastetoEnergy,以下簡稱“WTE”)來解決日益嚴重的垃圾問題。但眾所周知的是,要創造經濟和環境上可持續的WTE解決方案,需要的不僅僅是政府給項目頒發一張許可證。本文簡述東南亞各國當前推出的垃圾發電項目以及所遇到的問題,并提供了一些建議供行業參考。

  新辦法解決老問題

  隨著人口增長和經濟發展,垃圾管理已成為東南亞各國當務之急。東南亞大多數城市沒有足夠的場地來擴建或新建垃圾填埋場,各政府需要采納有效和可持續的垃圾管理方案,這其中最受重視的就是垃圾發電技術。

  垃圾發電技術是指通過特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾,再通過蒸汽輪機發電機組發電的一種發電形式。垃圾發電分為垃圾焚燒發電和垃圾填埋氣發電兩大類。

  “WTE只是垃圾管理全鏈條的一個環節”,世界銀行高級基礎設施融資專家愛德溫·尤恩說,“城市垃圾管理的第一環節是垃圾控制和垃圾分類,由政府出臺公共政策,號召和指導居民減少垃圾產生和分類;第二環節是垃圾收集、運輸和進爐燃燒,最后是將燃燒灰燼運至當地垃圾填埋場進行填埋。

  WTE項目通過垃圾燃燒產生了有價值的電力能源,但更大好處在于它將垃圾轉化為灰燼的能力,使得運往填埋場的垃圾體積量減少了高達90%。垃圾的減少也有助于控制填埋場中有機物質分解所致的甲烷排放。這兩點對土地狹小、人口密度大的東南亞城市尤為重要。在新加坡等一些典型地區,缺少填埋場地成為政府采用WTE解決方案的關鍵考量因素。而預計到2030年,東南亞城市人口將增加到近4億,需要大量WTE投資來應對垃圾的增加。

  WTE是可持續垃圾管理的幾個必要條件之一。WTE系統可以作為傳統化石燃料發電的一項補充,產生可再生電力為城市和政府創造收入,同時也可以減少城市填埋場地需求,一舉多得。

  已被證實的成熟技術

  WTE技術已經商業實施了幾十年,其中應用最廣泛的是爐排型焚燒技術,占全世界垃圾焚燒市場總量的80%以上。該類爐型的最大優勢在于技術成熟,運行穩定、可靠,適應性廣,絕大部分固體垃圾不需要任何預處理可直接進爐燃燒。尤其應用于大規模垃圾集中處理,可使垃圾焚燒發電(或供熱)。

  在2003年至2011年期間,全世界至少建成了106個機械爐排焚燒廠用于垃圾處理。2000年,日本三菱在新加坡建成的TSIP項目,垃圾處理能力達到3000噸/日,發電裝機80兆瓦,是世界上最大的爐排焚燒爐項目之一。

  此外還有其他的WTE技術,例如流化床焚燒爐、回轉爐焚燒爐、垃圾氣化焚燒等等,預計未來也會在東南亞實施。

  垃圾發電的經濟學

  世界銀行有關研究表明,亞太垃圾發電市場預計將以每年15%以上的速度增長,到2023年達到136.6億美元。行業相關公司包括產業投資商、商業銀行、多邊機構、基礎設施基金等??傮w上,發達國家的垃圾發電市場要比發展中國家成熟,但也意味著發展中國家的潛力更大。

  公私合營PPP是目前東南亞區域最受歡迎的垃圾發電開發模式。據新加坡國家環境署副首席執行官(環境保護)兼環境保護司司長阿南達·拉姆·巴斯卡說,在新加坡,國家環境署既可以自行投資開發WTE項目,也可與私營公司以PPP模式共同開發WTE項目。

  在一個典型的WTE公司合營結構中(PPP),開發商在 De-sign-Build-Own-Operate(DBOO)模式下負責項目的開發,在25-30年的特許經營期內,按照合同容量要求,自行融資、建設、擁有、維護和運營項目。WTE項目需要大量的前期投資,開發商及貸款銀行需要得到政府部門的擔保,確保項目在一定時間內實現投資回報。

  愛德溫·尤恩指出,無論采用何種開發模式,都繞不開如何賺錢的基本經濟學。WTE項目主要基于兩個收入來源:第一個來源是市政當局、企業或其他組織向項目方所交納的垃圾入爐費或者傾倒費;第二個來源是項目向當地電網出售電力的電費收入。在某些情況下,焚燒產生的灰渣等產品的出售是第三個但較小的收入來源。

  垃圾入爐費取決于垃圾數量,而電費收入取決于垃圾焚燒產生的熱量。如果垃圾中易燃物越多(如塑料、紙張或木材),焚燒產生的熱量越高;反之如果不燃物越多(如磚塊或玻璃),焚燒產生的熱量就越低。此外,按照技術安全規程,機組的產熱能力需要設定一個上限。如果可燃廢物的百分比過高,熱值將高于設計安全水平,運行人員必須減少進入焚燒爐的垃圾數量,這就會減少了入爐費(傾倒費)。但如果熱值太低,機組所發電力就會減少。

  “WTE項目面臨的最大挑戰,”愛德溫·尤恩說,“是平衡垃圾數量和垃圾成分(熱值),以取得最優的電費收入和入爐費組合?!?/p>

  東南亞發展空間大

  目前,東盟10個成員國共有10個垃圾發電廠或試驗項目,分布在包括新加坡、泰國、印度尼西亞和越南等國。

  毫無疑問,中國是區域垃圾發電行業主要參與者,過去十年中,中國在國內市場積累了大量成功的垃圾發電項目經驗和技術,正在積極向東南亞推廣。

  與此同時,日本在積極地向東南亞推銷其垃圾發電的專業知識和技術。日本全國有380個垃圾發電廠,全國近三分之一的垃圾焚燒項目將垃圾轉換為電力。為了趕在中國之前搶占東南亞垃圾焚燒市場,在市場開拓方面,日本采取了比中國更加積極的做法:首先,日本外務省在其2019年財政預算中預留了20億日元(1849萬美元),用以扶持日本企業進行項目現場勘查和其他標前活動;其次,日本企業往往提供包括WTE在內的一攬子整合方案,輔以一系列配套服務,如廢物分類、廢物減少、人員培訓和回收等,提高東南亞政府的認可度。截至2019年中,日本HitachiZosen、JFEEngineering、三菱重工等企業已與越南、印度尼西亞和菲律賓達成了相關項目的合作協議。

  影響發展的關鍵問題

  東南亞國家出臺了許多公共政策鼓勵和支持WTE項目。例如,印度尼西亞政府宣布WTE工廠項目為國家戰略項目。然而,要為WTE項目設計出一個可行的風險分擔結構,就需要所有利益攸關方之間的密切協調與合作,其中包括作為購電方的國家電力公司、作為垃圾供應方和土地提供方的當地政府等,以實現可融資的PPP結構,確保WTE項目的穩定、可預測的現金流。

  所供垃圾的質量、可持續性和一致性也是貸款銀行和投資商的考量的關鍵風險因素。許多新興經濟體的垃圾分類規則和監管要求有限,難以分離不同類型的垃圾。此外,東南亞特殊的濕熱環境導致可能有大量的“濕”廢物,包括較難燃燒的廚余垃圾等,所能提供的熱值很低;而且每年的廢物類型和質量各不相同。對于WTE項目來說,這意味著電力產出的波動和收入的不確定性。

  WTE項目還面臨特定的環保問題。垃圾焚燒發電是否真正做到能量正產出和環境正保護,取決于燃燒過程的效率和污染控制,當前最新的垃圾焚燒項目采用先進的污染控制和二惡英過濾設施,可以達到保護環境和人類健康的目的——但高新技術的采用也意味著更高的成本,這對新興市場的財政也相應提出了更高要求。此外,WTE項目生產的灰分需要送往垃圾填埋場進行填埋處置,填埋場地需要做好防滲處理,以防止地下水污染。

  特約撰稿人 蘇吉寶

  >>延伸閱讀

  東南亞各國垃圾發電項目推進情況

  ● 新加坡

  長期以來一直是垃圾發電發展的地區領導者。新加坡的目標是在2030年之前,將每天運往垃圾填埋場的垃圾量減少30%,即從2018年的人均0.36千克減少到人均0.25千克。目前,新加坡全境有四個投運的垃圾發電項目以及一個垃圾填埋場。而新加坡目前在建的綜合廢物管理項目(IWMF)是東南亞地區最大的垃圾處理項目,建成后將實現可燃燒垃圾、廚余、污泥等多廢物流整合處理。IWMF的第一階段功能要實現2900噸/天的可焚燒垃圾、250噸/天的家庭可回收物、400噸/天的廚余和800噸/天的污泥處理能力(污泥來自于擬建的Tuas污水處理廠)。未來,Tuas污水處理廠將與IWMF整合形成Tuas樞紐,從而實現水、能源、廢物之間的協同作用,提高能源和資源回收效率,進一步優化新加坡的土地利用。

  ● 印度尼西亞

  正在推進12個垃圾發電項目,從2021年三個垃圾發電項目的開工建設——一個在西爪哇的萬隆首都,另外兩個在班頓—坦格朗和南坦格朗。類似的項目也將在該國范圍內陸續推出,包括雅加達、南蘇門答臘省、西爪哇省、中爪哇省、巴厘島、東爪哇省、南蘇拉威西省和北蘇拉威西省等地。所有12個垃圾發電項目預計將于2022年建成,總裝機達234兆瓦。

  ● 泰國

  該國為各種類型的垃圾發電項目設立了補貼和稅收優惠,包括焚燒、氣化、發酵和填埋氣體捕獲。該國還在2018—2037國家電力規劃中設定了500兆瓦的垃圾發電目標,占2037年可再生能源資源總量目標的30%。泰國目前垃圾發電項目的暫定上網電價為3.66泰銖/度。

  ● 越南

  正在吸引中國、日本和其他國家的投資者興趣。一些市政當局積極推出垃圾發電項目,呼吁各行業進行投資。胡志明市已經針對一批垃圾發電項目發布了一套投資標準,這些項目可以處理高達9300噸/天的生活垃圾。政府為垃圾發電項目設定了高達10.05美分/千瓦時的高電價,高于風能和太陽能發電的價格。

  ● 馬來西亞

  將在今年6月啟用其第一個垃圾發電項目。項目位于Negeri Sembilan的Tanah Merah,計劃每天處理1000噸固體廢物,并生產20至25兆瓦的電力,為25000戶家庭供電。

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