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造成垃圾焚烧锅炉效率低下的原因有:1)城市生活垃圾的高水分、低热值(相较于煤炭);2)焚烧锅炉热功率相对较小,蒸发量一般不会超过100t/h,出于经济原因,能量回收措施有局限性;3)垃圾焚烧后烟气中含灰尘及各种复杂成份,带来燃烧室内热回收的局限性。4)为了确保烟气净化处理系统的进口烟气温度满足要求,设计时考虑垃圾焚烧锅炉排烟温度一般为220℃左右,大大高于火电厂锅炉排烟温度。也就是说为了环保效益牺牲了垃圾焚烧锅炉的经济效益。
垃圾焚烧锅炉生产的蒸汽其参数偏低,原因如下:1)焚烧锅炉的热功率较小,在同容量的小型火电厂中也同样不会应用高压蒸汽参数;2)焚烧锅炉燃烧气体中含有的氯化物盐类会引起过热器的高温腐蚀。
垃圾焚烧发电由于其特殊性,厂用电率较高,约为17%~25 %,其原因为:1)垃圾焚烧发电厂容量小、蒸汽参数低;2)系统复杂,辅机数量及耗电量增加。垃圾输送储存及炉排驱动系统能耗较大;同时,因垃圾焚烧产生的烟气中有害成分较多,需要有烟气净化处理系统等,增加了辅机,并导致引风机功率增加。
总体来讲,垃圾焚烧存在其客观特殊性,为达到环保要求,使得整体效率不及燃煤电厂,但需要明确的是,垃圾焚烧的首要目的是将生活垃圾无害化处置,其产生的环境效益、生态效益、社会效益都不是传统发电或其他可再生能源可相比的,而其作为可再生能源,由于其本职功能以及为了环境效益牺牲发电效率,更不应与燃煤电厂直接对比发电效率。作为环保终端处置设施,其再生能源化属性理应推动与支持;而作为再生能源设施,其核心环保功能以及为了洁净排放而牺牲发电效率的环境友好属性也理应政策鼓励。若与风电、光伏等可再生能源相比,在“弃风”“弃光”等现象仍较为普遍的情况下说垃圾焚烧“效率低”难免有些牵强。
7.生态效益欠佳
可以看出,在国家标准方面生活垃圾焚烧的污染控制标准中关于颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞等指标方面已接近火电厂大气污染物的相关国家排放标准。同时,由于生活垃圾成分的复杂性,在上述火电厂常规要求限制的污染物之外,生活垃圾焚烧还进一步对更多大气污染物的排放提出要求,可以说生活垃圾焚烧的大气污染物排放要求更为严格。
另外目前垃圾焚烧的烟气治理技术已较为成熟,运营效果较好的生活垃圾焚烧发电厂的大气污染物实际排放值可低至国家标准的十分之一,甚至更低,远低于燃煤电厂的大气污染物排放,符合《可再生能源发展“十三五”规划》中提到的“生物质发电排放的二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物也远少于燃煤发电”相关描述。而其作为生活垃圾终端处置的主要手段,其核心职能产生的环境效益也应考虑其中。《关于进一步加强城市生活垃圾处理工作的意见》(国发【2011】9号)中提到,“土地资源稀缺、人口密度高的城市要优先采用焚烧处理技术”,《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》中也提到“到2020年底,具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)要实现原生垃圾’零填埋’,全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力占无害化处理总能力的50%以上,其中东部地区达到60%以上”,可见在垃圾处理方面国家政策对垃圾焚烧的支持。
环境效益来看,燃煤发电厂是使用极长再生周期的化石能源发电,同时产生污染物排放,综合环境效益明显为负。而垃圾焚烧发电是使用已经成为污染物的生活垃圾作为原料,发电同时产生较少的污染物排放,实际减少了污染物的排放,综合环境效益为正。在此次财政部经建司的《答复》中将其形容为“生态效益差”未免有些言过其实。就算是与水电、风电等在生产过程中几乎不产生污染物的可再生能源相比,完全忽视生活垃圾焚烧在垃圾处理方面所带来的环境收益而说“生态效益差”也显得有些牵强。
结语
虽然同作为可再生能源,同样接受可再生能源电价附加补贴,但垃圾焚烧与风电及光伏发电存在本质区别。
风电及光伏发电有明确的“使用者”、“付费者”,具有排他性(在一定地域范围内)。同时在目前弃风、弃光现象尚未完全消除的情况下,可以认为拥挤成本几乎为零,具有非竞争性。属于典型的俱乐部产品。
现阶段来看,垃圾焚烧(或更广泛的垃圾处理)服务在居民端垃圾处理费尚未广泛实施的地方几乎没有明确的“使用者”和“付费者”,搭便车现象明显,具有非排他性(在一定地域范围内)。同时在目前大多数生活垃圾处理设施超负荷运转的情况下,从发电产品角度来看,具有拥挤成本,即有一定竞争性;而从生态环境角度来看,则为非竞争性。因此垃圾焚烧属于介于鱼塘产品和公共产品之间的准公共产品。
公共产品属性越强,政府补贴的必要性越强。现阶段我国的垃圾焚烧产业发展也与其产品属性高度相符。我国垃圾焚烧项目大多采用可行性缺口补助模式开展,发电收入不足以补偿成本的部分,由地方财政的垃圾处理费予以补贴。需要注意的是,此处的发电收入中包含部分补贴(国补及省补),补贴的实质上便是垃圾焚烧的“非排他性”属性。若在尚未建立有效的居民生活垃圾处理费制度前取消补贴,垃圾焚烧厂向“使用者”收费的排他性不足,发电收入与成本间缺口放大,按照可行性缺口补助形式,多出来的缺口只能由地方财政增加垃圾处理费进行补偿,对地方财政压力较大。
因此可以看到在我国目前所处的状态下,垃圾焚烧本身就对补贴有相对更高的依赖性。当然,在我国生活垃圾处理费制度逐渐施行后,垃圾焚烧排他性有望增强,由纯公共服务向具有市场机制的准公共服务方向转变。同时通过环境效益相关补贴政策对其竞争性进行一定补偿,从而向排他非竞争的俱乐部产品方向发展,辅以日渐成熟的处理技术以及管理技术,具备国家补贴退坡的条件,逐步形成地方俱乐部产品模式。
E20研究院执行院长薛涛曾在接受中国能源报记者采访时表示,补贴占焚烧厂利润的一半,如果把补贴下放到地方或者取消,相当于要求地方政府支付上述费用,有可能导致拖欠费用和企业偷工减料的问题。垃圾分类收费制度如若普及,再启动取消或下放中央对焚烧发电的补贴事宜。(参考阅读:能源报访薛涛等:垃圾收费制度贯彻前不宜取消发电补贴)
生态环境角度来看,诚然可再生能源电价附加补贴属于能源政策,只负责能源结构的调整,并不直接为生态效益买单。但在生态效益相关政策尚未完善的阶段取消或减少补贴导致相关项目可行性受损无法顺利实施,也会在一定程度上影响原有补贴政策调整能源结构的初衷。
风电和光伏补贴退坡是建立在技术充分发展的条件下,根据《可再生能源发展“十三五”规划》显示,风电设备和光伏组件的价格在近五年内分别下降了约20%和60%。南美、非洲和中东一些国家的风电、光伏项目招标电价与传统化石能源发电相比已具备竞争力,美国风电长期购电协议价格已与化石能源发电达到同等水平,德国新增的新能源电力已经基本实现与传统能源平价,可再生能源发电的补贴强度持续下降,经济竞争能力明显增强。相信垃圾焚烧发电行业也会在成本下降、质量提高的情况下逐步补贴退坡,走向完全市场化运营。
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