他山之石,国际视野下的垃圾焚烧发电行业
世界垃圾焚烧发展演变带来成长契机
垃圾焚烧发电行业经历了上百年的发展历史。在出现垃圾焚烧技术之前,主要通过填埋的方式来处理垃圾,但填埋方法不当引发了传染病的蔓延,人们不得不寻找新的垃圾处理途径。1896年德国汉堡建起了世界上最早的垃圾焚烧处理厂,自此人类开始对垃圾进行科学处理、资源化利用的新里程。垃圾焚烧是产业革命的产物,也是垃圾处理现代化的开始。回望历史,垃圾焚烧的推进演变可分为三个阶段:萌芽阶段、发展阶段和成熟阶段,反映了垃圾焚烧技术不断更新进步、城市生活垃圾不断增多、人类环保意识不断加强的发展趋势。
美国:20年黄金发展期,龙头公司市占率超过50%
美国从20世纪70年代开始进入垃圾焚烧行业黄金发展期,与国际上垃圾焚烧行业进入成熟阶段的时间基本一致。当时人们对垃圾处理提出了更高的要求——要能够防治污染、有利于环境保护,因此新型环保的垃圾焚烧技术在世界范围内得到了大力推崇,由此推动了美国垃圾焚烧行业的高速发展。
1975-1995年为美国垃圾焚烧行业黄金二十年
垃圾产生量的变化趋势是影响垃圾处理量的直接因素。从上世纪60年代开始,美国城市的固体废物产生量开始以年化1.5%的速度快速增长了40年,总固废产生量从1960年的8800万吨增长到2000年的2.5亿吨,而人均固废产生量也从2.68磅/天增加到了4.75磅/天。美国的垃圾清运量2000年左右达到顶峰,之后由于回收比例的提升和人们环保意识的增长,人均垃圾量有所下降,到2015年美国人均产生4.5磅/天左右的固体废弃物。
美国垃圾热值是中国的2倍。美国经济发达,居民生活水平高,形成的生活垃圾数量庞大,且具有相当高比例的可再生利用成分。美国垃圾热值从上世纪90年代的10000kj/kg上升到了2010年的13000kj/kg,是中国垃圾热值的2倍多。为顺应垃圾焚烧应用的潮流,美国尝试将垃圾处理方式逐渐由填埋转向焚烧。从20世纪80年代起,政府投资了70多亿美元,兴建了近90座焚烧厂,年处理能力达到了3000万吨。
1975-1995年是美国垃圾焚烧发电行业的黄金二十年。这期间,美国垃圾焚烧发电厂建设速度加快,垃圾焚烧处理能力同步提升。2000年前后进入稳定期,整体变动不大,垃圾焚烧工厂维持在80多个,处理能力维持在9万多吨/日的水平。2010年,美国运行的垃圾焚烧厂共有87家,主要分布在东部和西部州,其中纽约州最多达到10家。单厂的平均焚烧量为1075吨/日,单台炉平均处理量为418吨/日;装机量为258.3万千瓦,单位垃圾平均发电量为699千瓦时/吨;也有部分焚烧炉热量用于产蒸汽供热。2015年,美国生活垃圾焚烧发电项目有71个,总处理能力8.6万吨/日,总装机254.7万千瓦。2015年之后,由于陆续有部分工厂退役,工厂数量和垃圾处理能力出现下降趋势。
美国垃圾处理以填埋为主,焚烧占比仅13%
美国的垃圾处理主要有填埋、回收/堆肥、焚烧发电3种方式。早在2000年之前,美国进行了一次大规模的“去填埋化”,尽管如此填埋仍然是美国最主要、应用最广泛的一种垃圾处理方式。2015年,美国共产生2.62亿吨垃圾,其中填埋处理占比52.5%、回收处理占比25.8%、堆肥处理占比8.9%,而焚烧处理占比仅12.8%,这一比例在世界发达国家中处于较低水平。我们分析认为,造成这一现象主要有以下原因:1)美国的土地资源充裕、幅员辽阔,廉价填埋场很多,相对于昂贵的焚烧发电来说更具有成本优势,这也使得垃圾填埋较回收和焚烧方式长期占优;2)一些州的政府官员担心焚烧发电方式会影响国家推出的垃圾回收计划;3)公众的和环保组织反对的压力,邻避思维显著。这三大原因导致美国国内垃圾焚烧厂数量少,市场规模极为有限。
焚烧发电集中佛罗里达及东北部地区,发电量仅占全美总电量0.4%
美国垃圾焚烧发电厂主要集中在佛罗里达及东北部地区。2015年美国20个州共计建设71个垃圾焚烧发电厂,总发电量达到2.3千兆瓦。这些垃圾焚烧发电厂主要集中在佛罗里达和东北部四个州,佛罗里达及东北部地区的垃圾焚烧发电能力占全美垃圾焚烧厂发电总能力61%,发电量占全美总垃圾焚烧发电量64%,其中佛罗里达的发电量占到了20%以上。佛罗里达属于美国最大的垃圾焚烧发电聚集地,棕榈滩可再生能源设施2号成为了20多年以来首个并网发电的垃圾焚烧发电设备,也是美国最大的电仪垃圾焚烧发电机。
美国垃圾发电量占总发电量的0.4%。根据美国能源信息署统计,2015年,美国通过垃圾焚烧发电厂的发电量占总发电量约0.4%。美国垃圾成分由两部分构成:一是占比近60%的生物质材料,包括纸、纸板、食物垃圾、草屑树叶、木头、皮革制品;二是占比约40%的非生物材料,包括塑料、金属和石油制品。其中生物质材料由于能量值较少,发电量仅占净发电量50%左右。
“专注主业+外延并购”,CVA市占率近七成
1992年4月16日,CVA成立于特拉华州,其前身为DanielsonHoldingCorporation。公司总部位于美国新泽西州,全职雇员3,800人,是世界最大的转废为能基础设施和其它废物处理及可再生能源生产业务的拥有者和运营商之一。公司业务包括垃圾处理、垃圾发电、金属回收和其他。从2016年年报数据来看,垃圾处理营收占比最高,全年收入达到11.87亿美元,占比70%;发电业务次之,营收达到3.7亿美元,占比22%;金属回收和其他业务收入为0.61/0.81亿美元,占比分别为3%、5%。