編者按:近日,彭博新能源財(cái)經(jīng)資深編輯Angus McCrone就目前世界垃圾發(fā)電現(xiàn)狀撰文指出,“廢物-能源”的利用方式在目前仍受到污染物排放等環(huán)境保護(hù)方面的質(zhì)疑,并且垃圾焚燒發(fā)電的投資成本相對(duì)較高,但從目前形勢(shì)看,“廢物-能源”利用方式仍在世界各地吸引了大量投資。 Angus McCrone相信,垃圾焚燒發(fā)電最終會(huì)像安徒生童話里的丑小鴨,雖經(jīng)歷波折,但仍具有良好的發(fā)展前景。
都柏林灣普爾貝半島是坐落于愛爾蘭首都都柏林外的一個(gè)半島,那里有一些看起來不那么“可愛”的建筑——一個(gè)水處理系統(tǒng),一個(gè)燃?xì)獍l(fā)電站和兩個(gè)褪色的紅白相間的680英尺高的煙囪,這些都?xì)w屬于一座先前建設(shè)的燃煤發(fā)電廠,并且這座電廠正處于政府的保護(hù)令下。
截至2017年,普爾貝半島上還有另一座大型建筑,有人說它像海螺殼,也有人會(huì)認(rèn)為,如果沒有矗立在另一端的兩個(gè)閃閃發(fā)亮的鋼煙囪,它的光亮和傾斜,以及沒有窗戶的墻壁,使它看起來更像一個(gè)巨大的,占地25000平方米的激光打印機(jī)。
都柏林垃圾焚燒發(fā)電廠于2017年投產(chǎn),每年燃燒60萬噸城市垃圾——從垃圾袋里的舊墊子、紙尿褲到破碎家具,占愛爾蘭城市垃圾總量的35%。這座電廠由美國Covanta公司開發(fā)和運(yùn)營,建設(shè)成本為5.5億歐元(約合6.38億美元),年發(fā)電能力60兆瓦,如果相關(guān)的合同和配套的基礎(chǔ)設(shè)施能夠到位,其還可以為成千上萬的都柏林人提供供暖。
垃圾焚燒發(fā)電一直被視為清潔能源的“丑小鴨”,原因有兩個(gè)。首先,根據(jù)近期彭博新能源財(cái)經(jīng)發(fā)布的“2018年新能源展望”(New Energy Outlook 2018),與該行業(yè)的“巨型鳥類——太陽能發(fā)電和風(fēng)電相比,它的規(guī)模要小得多(預(yù)計(jì)到2050年,風(fēng)能和太陽能發(fā)電量將增長10倍,約占世界總發(fā)電量的48%)。
第二,沒有人認(rèn)為垃圾焚燒發(fā)電是有“魅力”的——它在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生臭味氣體,廢渣,并釋放二氧化碳和其他氣體。因此,對(duì)于其是否屬于清潔能源或綠色能源這一范疇,還一直存在著爭(zhēng)論。
安徒生童話故事中的丑小鴨歷經(jīng)波折,最終成長為一只美麗的天鵝。而“廢物轉(zhuǎn)化成能源”的利用方式則遵循這一發(fā)展軌跡——它正在英國、南歐和東歐、以及非洲和中國等不同市場(chǎng)吸引數(shù)十億美元的新一輪投資。
廢物-能源利用不是一個(gè)新的領(lǐng)域。彭博新能源財(cái)經(jīng)數(shù)據(jù)庫顯示,世界各地共有978家發(fā)電廠使用城市或工業(yè)廢物作為原料,發(fā)電量達(dá)13.7吉瓦。其中大部分(11.6吉瓦)是垃圾焚燒發(fā)電廠所發(fā)電量,其余由垃圾填埋氣體裝置、厭氧消化和其他技術(shù)完成。
在美國和德國的一些工廠,從上世紀(jì)80年代或90年代開始運(yùn)營。但吉瓦級(jí)的總發(fā)電量并沒有給這個(gè)領(lǐng)域帶來充分的公平,因?yàn)橐恍├l(fā)電廠在發(fā)電過程中所產(chǎn)生的熱量有時(shí)甚至比電力還多。
建設(shè)焚燒爐意味著需要投入大量資金。 Covanta公司在都柏林建設(shè)的發(fā)電廠每兆瓦投資成本約1000萬美元。去年投入使用的中國SPIC蕪湖大橋經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)24兆瓦垃圾焚燒項(xiàng)目的投資成本折合美元約1.06億元。埃塞俄比亞Ethiopia地區(qū)的Reppie項(xiàng)目即將投產(chǎn),其等效25兆瓦項(xiàng)目耗資約1.1億美元。
根據(jù)彭博新能源財(cái)經(jīng)的數(shù)據(jù)顯示,世界各地每年只有約一吉瓦的垃圾焚燒廠融資到位,這會(huì)給全球可再生能源發(fā)電能力的投資帶來50億至100億美元的差額。過去四年,全球可再生能源發(fā)電的投資約為每年2500億美元至3000億美元。隨著越來越多國家垃圾填埋場(chǎng)的垃圾堆積如山,而廢物再利用的效果也參差不齊,或許“一年一吉瓦”只是個(gè)開始。
目前有三大問題亟待回答:在世界范圍內(nèi),“廢物-能源”的利用模式究竟能有多大范圍?它能吸引投資者嗎?最有爭(zhēng)議的是,這對(duì)可持續(xù)發(fā)展是有利的,還是對(duì)環(huán)境的進(jìn)一步危害?
良機(jī)
讓我們從在短期內(nèi)最活躍的發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體——英國開始。由于每年不斷上升的稅費(fèi)以及許多填埋場(chǎng)的關(guān)閉,該國的垃圾填埋能力受到嚴(yán)重?cái)D壓。
根據(jù)法國公共事業(yè)公司Engie(部分擁有蘇伊士循環(huán)和回收公司)2017年10月的一份報(bào)告估算,英國垃圾填埋的比例將從2017年的19.9%下降到2030年的3.3%,到2020年中期,可能會(huì)有大約460萬公噸廢物填埋的“缺口”,廢棄物面臨無處可去的境地。
這個(gè)數(shù)字考慮到了可能發(fā)生的人口變化和國內(nèi)生產(chǎn)總值增長,并假定英國繼續(xù)向北歐和荷蘭出口約350萬噸廢物,同時(shí)還考慮到了一些新建的廢物焚燒爐,因此回收率將略有提高。盡管如此,蘇伊士循環(huán)和回收英國公司的技術(shù)總監(jiān)Stuart Hayward-Higham說,“它表明英國仍需要超過500兆瓦新的廢物轉(zhuǎn)化成能源的處理能力,以及大約40億英磅的投資。”
持有都柏林項(xiàng)目的公司covanta是42家“廢物-能源”工廠的運(yùn)營商,這些工廠大多坐落于美國,其也是關(guān)注英國廢物利用機(jī)遇的幾家開發(fā)商之一。該公司已與Macquarie旗下的綠色投資集團(tuán)(Green Investment Group)合作,在英國各地投資了6個(gè)總計(jì)200萬噸垃圾發(fā)電項(xiàng)目,發(fā)電能力約為200兆瓦,潛在投資成本約為24億美元。該公司的目標(biāo)是在未來兩年內(nèi)啟動(dòng)6項(xiàng)工程中的4項(xiàng)。
與此同時(shí),“廢物-能源”模式在其他發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體的前景好壞參半。在德國,盡管廢物轉(zhuǎn)化為能源和回收利用都已經(jīng)很發(fā)達(dá),但垃圾進(jìn)入填埋場(chǎng)的比例僅為4%。然而,該國大型垃圾焚燒爐的運(yùn)營商——“廢物-能源”模式利用的典型代表公司EEW認(rèn)為,到2020年,西班牙、法國、意大利和東歐的垃圾焚燒廠將有良好的發(fā)展前景。
在塞爾維亞,貝爾格萊德市2017年9月選擇了蘇伊士和伊藤忠商事的財(cái)團(tuán)來開發(fā)一個(gè)80兆瓦的“廢物-能源”項(xiàng)目,使得歐洲最大垃圾填埋場(chǎng)的關(guān)閉成為可能。
蘇伊士公司指出,根據(jù)歐盟的目標(biāo)規(guī)定,到2030年,大約65%的城市垃圾應(yīng)該被回收利用,而垃圾填埋場(chǎng)最多只回收垃圾總量的10%,剩下25%用于“能源回收”,包括焚燒。這使得像波蘭這樣高度依賴填埋場(chǎng)的國家將面臨上述規(guī)定所帶來的壓力。
但與新興經(jīng)濟(jì)體可能發(fā)生的情況相比,歐洲“廢物-能源”利用的前景可能只是一個(gè)“四舍五入”的量級(jí)。中國官方表明的目標(biāo)是,到2020年的垃圾焚燒發(fā)電廠的累計(jì)裝機(jī)容量將從2015年的4.7吉瓦提高到7.5吉瓦,而EEW所屬的中國公司北京控股有限公司則認(rèn)為,實(shí)際發(fā)生很可能會(huì)超過預(yù)想。
EEW董事長Bernard Kempe告訴彭博新能源財(cái)經(jīng):“歐洲大約有250家垃圾焚燒發(fā)電廠,而中國現(xiàn)在的數(shù)量也差不多。然而在未來幾年里,中國存在著800到1000家垃圾焚燒電廠的需求。中國政府已經(jīng)通過立法規(guī)定了城市生活垃圾焚燒比例,因此中國一些大城市的垃圾焚燒廠每年將需要75萬到150萬噸的垃圾處理能力?!?/p>
總部位于瑞士的垃圾焚燒發(fā)設(shè)備供應(yīng)商Hitachi zosen inova表示:“英國是我們目前業(yè)務(wù)最活躍的地區(qū),但中東和澳大利西亞已經(jīng)開始行動(dòng),需求也在增加,這也說明亞洲與歐洲的發(fā)展差距并不遙遠(yuǎn)。隨著這些地區(qū)的廢物管理策略和政策逐漸發(fā)展和成熟,它們有可能成為我們商業(yè)活動(dòng)的主導(dǎo)?!?/p>
在中東,運(yùn)營從波斯灣到摩洛哥的大型太陽能和風(fēng)能中標(biāo)項(xiàng)目的開發(fā)商ACWA Power,也瞄準(zhǔn)了“廢物-能源”項(xiàng)目的前景。公司總裁兼首席執(zhí)行官Paddy Padmanathan告訴彭博新能源財(cái)經(jīng):“這是一個(gè)完全開放、有待開發(fā)的市場(chǎng)。因?yàn)槲覀冊(cè)僖矝]有傾倒垃圾的空間了。我們第一家大型發(fā)電廠正在迪拜開展建設(shè),一系列招標(biāo)工作正在進(jìn)行中。僅在沙特,這可能就是一個(gè)200億美元的商機(jī)?!?/p>
迪拜的Warsan項(xiàng)目總裝機(jī)171兆瓦,發(fā)電量相當(dāng)于耗資6.8億美元建設(shè)的阿聯(lián)酋迪拉姆核電站,按年焚燒廢物量計(jì)算,其可能成為世界上最大的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。2018年早些時(shí)候,電廠和建筑承包商已被確定,但融資的相關(guān)消息仍有待落實(shí)。
最后在非洲,這里比任何一個(gè)地方都需要更有效的辦法和手段來處理廢物。前文提到的運(yùn)營埃塞俄比亞Reppie項(xiàng)目的開發(fā)商劍橋工業(yè)公司表示,希望在未來五年內(nèi)能在5到10個(gè)非洲城市建造類似的項(xiàng)目。 其東非董事總經(jīng)理Samuel Alemaye hu表示:“我們認(rèn)為,由于現(xiàn)有的廢物處理方式已被打破,整個(gè)非洲的‘廢物-能源’項(xiàng)目應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)增長。目前該地運(yùn)營的電站已經(jīng)不能滿足需要的處理能力,內(nèi)羅畢和坎帕拉將是尋找新的廢物處置地點(diǎn)的兩個(gè)城市。大型堆填區(qū)是20至30年的承諾?!彼a(bǔ)充說,如果城市在對(duì)新的垃圾填埋場(chǎng)進(jìn)行投資決策的同時(shí),考慮到“廢物-能源”項(xiàng)目,那么后者的耗資可能會(huì)更小,而節(jié)省下來的資金可以用于支付廢物轉(zhuǎn)化為能源的設(shè)施。
投資回收
可以說,垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目可以減輕各國對(duì)垃圾填埋場(chǎng)需求的壓力。同時(shí)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目可以提供可靠穩(wěn)定的資金回收流,因此也會(huì)更加吸引相關(guān)投資。
如果僅靠發(fā)電,“廢物-能源”項(xiàng)目很難實(shí)現(xiàn)良好的投資回報(bào)。城市垃圾的熱值往往比煤炭和生物質(zhì)低得多,因此對(duì)于發(fā)電機(jī)和主體建筑的每兆瓦時(shí)投資成本比預(yù)計(jì)要高。除此以外還有運(yùn)營成本,包括廢棄物的運(yùn)輸,以及確保排放符合安全環(huán)保規(guī)則的相關(guān)費(fèi)用。
因此,要使它們變得可行就還需要一些其他策略。第一種是對(duì)垃圾填埋場(chǎng)的使用征稅,迫使垃圾收集者向垃圾發(fā)電廠繳納“入場(chǎng)費(fèi)”來處理他們的廢棄物。第二是政府對(duì)垃圾發(fā)電電價(jià)的補(bǔ)貼,第三是政府對(duì)投資支出的相關(guān)補(bǔ)貼。
國家或地方政策的目標(biāo)導(dǎo)向?qū)τ趶U物處理的措施非常重要。在寒冷的國家,出售熱量可能是一個(gè)額外的收入來源,盡管在財(cái)政上這筆收入往往是一個(gè)附屬來源。
以英國為例,項(xiàng)目運(yùn)營者以每噸50~140英鎊不等的收費(fèi)(不同地區(qū)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)不同),向廢物提供者收取“入場(chǎng)費(fèi)”以獲可觀的收入。這些不是銷售電力的收入,但卻占到總收入的很大比例。位于英格蘭南部的60兆瓦,投資4億英鎊的Rookery項(xiàng)目,是由Covanta公司和綠色投資集團(tuán)(Green Investment Group)合作建造的第一個(gè)項(xiàng)目,已經(jīng)與Veolia公司簽訂了多年的廢物供應(yīng)協(xié)議。
在發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體,廢物處理“入場(chǎng)費(fèi)”不太可能成為新建垃圾焚燒項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)助推器。相反,對(duì)投資成本的支持,或許再加上金融機(jī)構(gòu)的資金優(yōu)惠政策,可能則更為重要。
一般來說,“廢物-能源”項(xiàng)目需要以長期合約的形式與商業(yè)銀行簽署貸款協(xié)議,并且以固定價(jià)格與可信賴的廢物提供方簽訂供給合約,如果沒有這些安全保障,垃圾發(fā)電項(xiàng)目將面臨原料價(jià)格波動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn),或者就像發(fā)生在某些歐洲國家的情況一樣——為了保持產(chǎn)出水平,有必要從國外進(jìn)口垃圾。
環(huán)保爭(zhēng)辯
不是每個(gè)人都喜歡安徒生童話里的丑小鴨,就像不是每個(gè)人都喜歡垃圾焚燒項(xiàng)目一樣。綠色和平組織在談到菲律賓2016年的一個(gè)項(xiàng)目時(shí)說:“焚燒爐違反了可持續(xù)性原則。它們所產(chǎn)生的有毒排放物一旦排放到環(huán)境中,將無法控制,這些有毒物質(zhì)對(duì)人類是致命的,對(duì)生態(tài)也是有害的。”
當(dāng)?shù)氐姆磳?duì)意見很普遍,通常涉及對(duì)燃燒材料和由此產(chǎn)生的排放物性質(zhì)的不信任。根據(jù)相關(guān)規(guī)則,垃圾焚燒項(xiàng)目必須在離垃圾源頭很近的范圍內(nèi)建設(shè),這意味著通常這些項(xiàng)目離當(dāng)?shù)氐墓S、企業(yè)和人口不遠(yuǎn)。即使對(duì)洗滌器和過濾器進(jìn)行投資建設(shè),以及釋放出的氣體的數(shù)據(jù)可以緩解這些擔(dān)憂,但仍存在這樣一個(gè)問題:和燃煤發(fā)電一樣,垃圾焚燒發(fā)電也會(huì)將二氧化碳排放到大氣中。
同樣作為辯論的依據(jù),垃圾填埋場(chǎng)的普遍處理措施會(huì)使垃圾腐爛,釋放甲烷,這是一種比二氧化碳還要嚴(yán)重的溫室氣體。綠色投資集團(tuán)告訴彭博新能源財(cái)經(jīng):“我們投資的所有廢物轉(zhuǎn)化能源項(xiàng)目都顯示出了溫室氣體排放量的凈減少,這對(duì)保護(hù)自然環(huán)境和有效利用自然資源的都是利好的。垃圾焚燒爐也有一種回收元素,例如可以利用磁鐵從灰燼中回收金屬。”
最微妙的反對(duì)意見是,“廢物-能源”項(xiàng)目的廣泛推廣可能會(huì)使政府鼓勵(lì)垃圾焚燒發(fā)電,而回避掉對(duì)于循環(huán)利用方面的探索,因?yàn)樗鼮槔峁┝艘粋€(gè)非垃圾填埋的選擇。
Covanta公司負(fù)責(zé)企業(yè)發(fā)展的執(zhí)行董事Tom Koltis表示:“我們經(jīng)常聽到這樣或那樣的反對(duì)聲音,但事實(shí)恰恰相反。最好的解決辦法是建立一個(gè)整體的廢物處理政策框架,或者說是一個(gè)廢物等級(jí)制度。“廢物-能源”項(xiàng)目在成熟、規(guī)范的廢物市場(chǎng)中發(fā)揮了很好的作用,這些發(fā)電廠是對(duì)回收利用的補(bǔ)充,而不是替代或競(jìng)爭(zhēng)。五個(gè)回收率最高的歐盟國家都廣泛使用它來處理回收后遺留下來的廢物。
“大多數(shù)人同意的是,處理廢物最好的方法是根本不生產(chǎn)廢物——這意味著將包裝最小化,企業(yè)和消費(fèi)者只購買他們將使用的東西。其次是回收利用。在這方面,有必要建立新的模式,讓公眾有相應(yīng)的財(cái)政激勵(lì),使他們自己去清理廢物,并愿意做好這件事。排在第三位是“廢物-能源”項(xiàng)目。最后,還有垃圾填埋場(chǎng),甚至更糟糕的是無管制的垃圾傾倒。
至于廢物-能源項(xiàng)目是“綠色”的還是“棕色”的,是環(huán)保的還是污染的,確切的認(rèn)定似乎取決于相關(guān)項(xiàng)目的燃料組合,例如木材和其他可再生物質(zhì)降解物的比例,在某種程度上還取決于當(dāng)?shù)貜U物回收的程度。如果回收率很低,或者沒有增加垃圾回收的主要?jiǎng)恿?,那么建造垃圾發(fā)電等項(xiàng)目可能會(huì)使政府更容易逃避采取“鼓勵(lì)循環(huán)再利用”的相關(guān)政策行動(dòng)。但很難想象在未來幾十年里,所有廢物都會(huì)被回收或轉(zhuǎn)化為可用氣體。在這種情況下,以垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目為代表,肯定會(huì)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
安徒生童話里,丑小鴨也經(jīng)歷了農(nóng)場(chǎng)其他鳥類“叼啄、推搡和追逐并打擊”。但故事結(jié)束時(shí),卻不是其他的鳥類飛得更高。
后記:塑料困境
2017年7月,中國宣布禁止進(jìn)口某些等級(jí)的塑料廢料,這使許多國家在如何處理這些廢料上陷入了困境。英國就是其中之一,自2012年以來,英國向中國運(yùn)送了超過270萬噸塑料廢料。
是否“廢物-能源”項(xiàng)目是處理“塑料山”的一個(gè)合適方式仍存在普遍爭(zhēng)議。有人曾指出,可以嘗試使用一些加工方式來有效利用塑料的高熱值,就像Simec Atlantis Energy公司計(jì)劃在英國威爾士建設(shè)的220兆瓦的 Uskmouth項(xiàng)目中的利用方式,可以有效提高電力的輸出。
業(yè)內(nèi)其他人士則表示,目前垃圾焚燒發(fā)電主要是依賴對(duì)廢物提供方征收“入場(chǎng)費(fèi)”,而高熱值燃料則意味著已安裝的最大蒸汽輸出量的裝置在縮減的燃燒使用量的影響下,會(huì)沖擊相關(guān)的投資回報(bào)。
更根本的反對(duì)意見是針對(duì)溫室氣體——如果塑料不能被回收,最好的方式把它們放在垃圾填埋場(chǎng)。與有機(jī)物和木材不同的是,它們不會(huì)很快腐爛,可以等到有了更好的技術(shù)選擇,來處理和應(yīng)對(duì)塑料危機(jī)。當(dāng)然,最好的選擇,是盡量少的使用塑料。
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