申法政:垃圾末端处理行业的“双碳”机遇与挑战|第十届零废弃论坛

申法政:垃圾末端处理行业的“双碳”机遇与挑战|第十届零废弃论坛

2023年12月15日,第十届零废弃论坛在北京圆满举办。本届论坛以“双碳目标下垃圾管理的长效机制和公众参与”为主题,由阿拉善SEE华北项目中心、天津市西青区零萌公益发展中心、北京市企业家环保基金会(SEE基金会)、深圳壹基金公益基金会、上海虹口绿色产业发展中心联合主办;万科公益基金会、北京自然之友公益基金会支持;上海静安区爱芬环保科技咨询服务中心、芜湖市生态环境保护志愿者协会、深圳市零废弃环保公益事业发展中心协办。

在下午末端处理分论坛上,华气(北京)新能源科技有限公司市场总监申法政围绕“垃圾末端处理行业的‘双碳’机遇与挑战”主题进行分享。他结合自身作为资深环保工程师的行业经验,分析了当前我国垃圾末端处理行业所面临的挑战和机遇,并提出可能的破局之道。

以下为观点摘录:

我国生活垃圾末端处理的主流工艺是焚烧为主,填埋为辅。对于填埋而言,现在生活垃圾填埋场综合治理分为两个基本路径:一个是把填埋气进行资源化,做发电站,另一个是现在比较流行的,针对离市区比较近的垃圾填埋场,可以把陈腐垃圾挖出来进行分选,可燃烧物又给垃圾厂做补充燃料,剩下惰性物质做土壤修复,再把这片土地重新修复出来,因为离城市比较近,可能还有一定的土地价值。

首先,垃圾末端处理行业面临三大挑战。第一是“吃不饱”。早期的垃圾焚烧厂大都是PPP项目,企业投资跟政府谈的合作期一般是是25年,当时收益率是根据垃圾的数量测算的,能够赚钱的垃圾焚烧厂一般要超过600吨/天,投资的时候还没有垃圾分类政策,没有考虑分类减量问题。另外,政府在制定垃圾处理方案时做了适度超前。但实际是太超前了。比如,浙江省特别发达,竞争激烈,垃圾厂建特别多,已经到了缺垃圾烧的地步。中国大部分城市,约80%以上都是人口减少的,人口少垃圾必然也是减少的趋势,导致大部分的垃圾焚烧厂根本达不到规划的处置量,大部分垃圾焚烧厂是吃不饱的。

第二是“没有钱”。经过3年疫情的影响,政府财政也没有多少钱了。作为环保企业,焚烧厂的主要客户是政府,垃圾处理属于政府公益事业。当年大部分垃圾焚烧厂PPP项目立项时定的项目盈利水平就很低,投资回报率可能8%都不到。除了刚才讲的垃圾量不够导致收费少,还有收到前几年垃圾焚烧发电的国补退坡政策影响,最后就是之前PPP模式出了些问题,政策导向使得企业在银行也贷不到款了,垃圾焚烧民营企业几乎全部陷入资金链断裂,在建项目都有停工的,运营中的企业明明知道设备有问题,想改没有钱改,有些好的技术可以降碳,但没有启动资金。这都导致当年投资垃圾焚烧厂的大部分环保企业没有钱了。

第三是“难统筹”。垃圾焚烧厂有区域性差异,大中型城市都有垃圾焚烧厂了,但中西部还没有完全覆盖,或者人口较少的小县城。比如,浙江省只有4个县没有垃圾焚烧厂,因为这几个县都在丽水山区里,一天200吨、300吨,不符合600吨/天的投资边际条件,比如我作为企业想去谈3个相邻的县一起考虑上一个垃圾焚烧项目,你们觉得这个协调统筹的难度大不大?另外,不同种类垃圾的协同处置也有困难,以前虽然有产业园、大系统的概念,但是要实践耦合很多东西的时候,很难综合统筹到一起去考虑,目前市场上不同垃圾的协同、耦合规划做得还远远不够。

同时,垃圾末端处理行业也存在三大机遇。第一是新能源。我以我过去的实际工作经验给大家分享一下,比如浙江舟山六横岛上有三个大型船厂,工业固废约3-5Wt/y,建筑装修垃圾约10Wt/y,当时我们就做这个岛的工业固废和建筑装修垃圾的项目,总投资将近一个亿。我们找到光伏投资单位,他不但投了光伏,连厂房的屋顶都投了,这个1.6MW的分布式工商业光伏项目对我负责的项目而言,投资成本降低了,25年之后资产又全是我们的,但没有投一分钱,最关键的是只要生产肯定要用电,用光伏的电的成本最多是市场价的电的80%,运营成本也下降了,所以这是一个比较成功的经验。

国家最近刚出来政策,对于低浓度的可燃气体又大力支持。我们现在餐厨垃圾主要工艺是厌氧发酵,厌氧发酵出来的沼气大部分是点火炬浪费掉了,完全没有资源化。为什么没有资源化?第一企业没钱投资资源化,第二他觉得产出气太少,投资回收周期太长,还不如点火炬得了。所以我觉得现在这是一个机会,国家既然鼓励了沼气利用,这块肯定也是有巨大的市场。

最近还有一个特别火的行业就是制氢。广东瀚蓝刚做了垃圾沼气的提纯制氢,我没有看到比较实际的数据,看新闻上是说根据测算至少能降碳百万吨,这也是有前景的,对未来垃圾沼气行业也是一个借鉴。

第二是新技术。有好多小县城垃圾量就是少,怎么办?某头部企业最小200吨/天的炉子已经出来了,广东某企业150吨/天的炉子也有了,为什么小型焚烧炉的技术没有大面积推广开?因为新技术风险蛮大,比如污染因子的可控水平到底如何?政府不愿意让垃圾焚烧的公共项目有社会风险,小炉子能不能经过市场认证,都需要时间验证。

我现在比较认可的是机械生物处理(mechanical biological treatment,MBT)技术,它的原理是好氧发酵但不是堆肥,利用好氧发酵产生发热的技术,把一些水分蒸发掉、垃圾体积降小,这种技术在上海浦东的厨余垃圾处理,还有广东揭阳的项目已经用了,相当于垃圾在好氧堆肥仓里发酵,然后减量化,再拉到附近城市里的垃圾焚烧厂,既解决了城市垃圾焚烧厂吃不饱的问题,又解决了小县城垃圾没有地方处理的问题。

高压挤压机的技术和MBT类似,用挤压机把有机质挤压出来以后进行厌氧发酵,然后把干的垃圾再去焚烧。

最后是黑水虻的技术,比较适合中国南方的小城市处理餐厨垃圾。传统餐厨垃圾项目的投资规模边界都要100吨/天,低于100吨/天的厌氧发酵投资也是不划算的,而小县城一般餐厨垃圾不会超过50吨/天,适合黑水虻这种技术。

黑水虻生物转化技术示意图

黑水虻在国内外的市场环境已经打开,相关企业的融资拿得也非常多,这是个可以变废为宝得资源化技术,成本低收益高,而且国外做了不同餐厨垃圾处理技术路线的对比,黑水虻是唯一有正收益产出,而且减碳较多的技术。

餐厨垃圾处理技术对比

第三是数字化。现在中国有两大趋势,一个是低碳化,一个是数字化,要用数字化的力量精耕细作垃圾处理厂的生产工艺,数字化运营垃圾处理厂是必然选择。垃圾的收集运输处置,各个环节到终端设施都数据协同运营起来,确实能够达到一个降本增效,节能降碳的显著成果。

最后,垃圾末端处理行业有八大破局之道。

垃圾末端处理行业八大破局之道

补充资料:

提问:我在很多场合听到这个说法,但是我觉得有点悖论,过去几年垃圾分类分好以后垃圾进焚烧炉热值提高了,有些焚烧炉并不能适应这个,反而热值高了不能适应,会有炸炉情况出现,这是真的吗?这样是不是还要再分点湿垃圾进去掺烧一下,把热值降一降,这样对于前端分类带来逆向的压力是不是反而更大了?

申法政:是真的,垃圾分类后,炉膛温度是显著升高的,但垃圾分类不是就不搞了。我觉得刚才刘建国教授已经讲得非常深刻了,垃圾分类不能吹毛求疵。第一,垃圾分类政策一出,不可能立即分得那么干净,目前干湿大致分了就可以了。第二炉子的技改上,我刚才讲了高温防腐的问题,能不能更耐高温以适应垃圾分类的变化都是可以实现的。

目前,我觉得中国垃圾分类的四分法比日本模式好,我们简单效率高且符合国情。日本国情是女人不上班,有的是时间在家进行复杂的垃圾分类,这必然成本高。我们中国这种简单分法,就算干垃圾中带点湿垃圾也是可以匹配后端焚烧处置的,热值不至于一下提升到那么极端,垃圾分类是国民素质提升的缓慢过程,难以一蹴而就,所以我们做前端垃圾分类的朋友也不要给自己太大的压力,要去理解前后端垃圾处置工艺对垃圾品质的要求,要去理解有些群众素质习惯需要更多的耐心去教育影响,所以垃圾分类还是要持之以恒的搞下去。