東南亞掀起垃圾發電熱潮

東南亞掀起垃圾發電熱潮

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專案頒發一張許可證。本文簡述東南亞各國當前推出的垃圾發電專案以及所遇到的問題,並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,各政府需要採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。

垃圾發電技術是指透過特殊的焚燒鍋爐燃燒城市固體垃圾,再透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”,世界銀行高階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,最後是將燃燒灰燼運至當地垃圾填埋場進行填埋。

WTE專案透過垃圾燃燒產生了有價值的電力能源,但更大好處在於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%。垃圾的減少也有助於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採用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,佔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於技術成熟,執行穩定、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。尤其應用於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於垃圾處理。2000年,日本三菱在新加坡建成的TSIP專案,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專案之一。

此外還有其他的WTE技術,例如流化床焚燒爐、迴轉爐焚燒爐、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。總體上,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執行長(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專案,也可與私營公司以PPP模式共同開發WTE專案。

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)模式下負責專案的開發,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、維護和運營專案。WTE專案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,確保專案在一定時間內實現投資回報。

愛德溫·尤恩指出,無論採用何種開發模式,都繞不開如何賺錢的基本經濟學。WTE專案主要基於兩個收入來源:第一個來源是市政當局、企業或其他組織向專案方所交納的垃圾入爐費或者傾倒費;第二個來源是專案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。

垃圾入爐費取決於垃圾數量,而電費收入取決於垃圾焚燒產生的熱量。如果垃圾中易燃物越多(如塑膠、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,熱值將高於設計安全水平,執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專案面臨的最大挑戰,”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。”

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專案,分佈在包括新加坡、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專案經驗和技術,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專案將垃圾轉換為電力。為了趕在中國之前搶佔東南亞垃圾焚燒市場,在市場開拓方面,日本採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專案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專案的合作協議。

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援WTE專案。例如,印度尼西亞政府宣佈WTE工廠專案為國家戰略專案。然而,要為WTE專案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專案的穩定、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,難以分離不同型別的垃圾。此外,東南亞特殊的溼熱環境導致可能有大量的“溼”廢物,包括較難燃燒的廚餘垃圾等,所能提供的熱值很低;而且每年的廢物型別和質量各不相同。對於WTE專案來說,這意味著電力產出的波動和收入的不確定性。

WTE專案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,取決於燃燒過程的效率和汙染控制,當前最新的垃圾焚燒專案採用先進的汙染控制和二噁英過濾設施,可以達到保護環境和人類健康的目的——但高新技術的採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專案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,以防止地下水汙染。

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