生活垃圾热值提高原因一:垃圾分类制度的推行。垃圾分类可通过提高湿垃圾等含水量较高垃圾的分出比例,来对热值产生正向贡献。据深圳市生活垃圾处理监管中心发布的文章显示,当生物质垃圾分类率为20%时,剩余垃圾的低位热值将由4419kJ/kg升高5465kJ/kg;当生物质垃圾分类率达到39%,剩余垃圾的低位热值将达到7000kJ/kg。近些年我国大力推进垃圾分类制度,例如在2017年颁布了《生活垃圾分类制度实施方案》,明确2020年底前重点城市的城区范围内需要先行实施生活垃圾强制分类,对湿垃圾分出量的提升起到了推动作用。以垃圾分类先行示范城市上海为例,湿垃圾分出量及占三类垃圾(干垃圾、湿垃圾、可回收垃圾)总和的比例呈明显的上升趋势。
生活垃圾热值提高原因二:生活质量水平的提高。随着经济发展和生活质量水平的提高,生活垃圾中砖渣土等不可燃物的占比逐年降低,塑料等可燃物的占比逐年上升,生活垃圾热值随之提升。据《我国城市生活垃圾焚烧发电厂垃圾热值分析》的研究表明,若以工业增加值作为衡量经济发达程度的指标,可发现工业增加值较高的城市(广州、深圳、上海等)入厂垃圾热值年平均增长率高于工业发展水平较弱的城市(青岛、武汉、成都等),体现出经济水平对生活垃圾热值的进一步拉动作用。
技术工艺优化带动吨发电量提升。1)炉排炉技术的运用:目前垃圾焚烧厂使用的焚烧技术主要包含炉排炉技术以及循环流化床焚烧炉技术。相较于流化床技术,炉排炉技术因垃圾沥水量较多、锅炉效率较高等原因,具有更高的吨上网量。经过多年发展,炉排炉技术成为了我国主流应用方法,全国使用流化床技术的项目产能占比已由2010年的49%下降到2018年上半年的21%。从现有炉型分布上看,2020年,全国已运行垃圾焚烧厂492座,涉及1202台焚烧炉,其中,机械炉排炉台数占比超过86%,循环流化床台数占比不到14%;从处理量来看,全国机械炉排炉日合计处理能力超过48万吨,循环流化床日合计处理能力仅为7万1千吨左右。
2)中温次高压技术的运用:在过去,受限于生活垃圾的复杂性以及焚烧发电技术处理水平有限,国内垃圾焚烧电厂基本采用中温中压蒸汽参数来防止过热器等受热面管高温腐蚀。但据《生活垃圾焚烧厂吨垃圾发电量的研究分析》研究表明,在垃圾热值相近的情况下,使用中温次高压参数时发电量更高。随着我国垃圾分类的推进及焚烧发电技术的日益成熟,部分焚烧厂率先使用中温次高压技术来提高发电效率。例如在2009年,深能源投资的武汉市江北西部垃圾焚烧厂、福建创冠投资的湖北黄石垃圾焚烧发电厂、在建的北京廊坊垃圾焚烧发电项目等先后采用中温次高压技术,在国内掀起应用热潮,中温次高压技术也逐步得到推广,进一步提升吨发电量。
受益于吨发电量及吨上网电量的提升,垃圾焚烧企业盈利能力得到改善。对于企业而言,垃圾焚烧发电收入可拆解为总上网电量及上网电价。因上网电价变动弹性不大,吨上网电量的提升成为改善垃圾焚烧厂经济效益的重要途径。在行业吨发电量及吨上网电量整体水平提升的影响下,垃圾焚烧厂发电收入规模有所扩大,项目运营毛利率也有所改善。
我国生活垃圾热值及吨发电量较发达国家仍有差距,垃圾焚烧企业盈利能力有望得到持续优化。深圳市生活垃圾处理监管中心发布的文章显示,美国生活垃圾热值可达到我国目前平均水平的两倍,美国生活垃圾焚烧吨发电量也在600kWh以上,表明我国生活垃圾热值及吨发电量仍有较大提升空间。展望未来,一方面,垃圾分类制度仍在持续推进。目前我国46座重点城市均已启动垃圾分类相关工作,相关法规已落地的城市为67座,占337座城市的20%,垃圾分类正加速由重点城市向全国铺开;另一方面,焚烧企业的处理工艺仍在不断优化,生活垃圾热值及吨发电量的提升未来可期,垃圾焚烧企业盈利能力有望得到持续优化。