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美国垃圾焚烧发电行业概况(含发展历程、商业模式、龙头企业分析)
作者: | 作者:pmo8249b6 | 发布时间: 2020-12-01 | 4341 次浏览 | 分享到:
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一、垃圾焚烧及发电发展历程

1、1980年之前:垃圾焚烧行业摸索期

美国第一座垃圾焚化炉于1885年建于纽约州的长岛。20世纪初,美国许多城市都相继兴建城市垃圾焚烧厂,到二次大战前,美国共计建设了约700座焚烧炉;二次大战后,随着经济的复兴,城市垃圾产量迅速增加,加上工艺技术的改进以及居民消费习惯的变化,垃圾成分产生显著变化,废纸和塑料等可燃物含量大幅度提高。因此,在该时期垃圾焚烧处理得到进一步发展,在1960年美国生活垃圾年焚烧处理量就达2700万吨/年。

直到20世纪60年代,人们开始意识到焚烧炉的尾气和污水排放对环境的影响,公众和政府开始采取行动。1970年发布的清洁空气法案(CAA)对于已有的焚烧设施设置了新的标准,禁止随意燃烧城市固体废弃物,并限制微粒排放,未安装满足CAA要求所需技术的设施都被关闭。在70年代后期和80年代早期,由于垃圾焚烧烟气污染特别是二噁英的影响,公众逐渐反对兴建垃圾焚烧炉;相关的法律政策的颁布也加强了对垃圾焚烧行业的监管;1976年,联邦政府通过《资源保护和恢复法案(RCFA)》对城市固体废物进行监管,因此,在这一时期,新建垃圾焚烧厂出现下降趋势,1980年,美国城市生活垃圾焚烧量降到1700万吨/年。

2、1980-1995:垃圾焚烧行业成长期

20世纪80年代中后期,美国经济复苏和消费提升,垃圾产生量和人均垃圾产生量在该阶段呈现迅速增加的趋势,垃圾焚烧也因此得到增长。到20世纪90年代初,垃圾焚烧占比超过15%。随着汞和二噁英排放威胁的出现,EPA在20世纪90年代制定了最大可实现控制技术(MACT)法规。1995年,EPA要求城市垃圾焚烧炉在1990年的水平上减少90%的有毒物质排放,并首次针对92座炼厂进行大气污染监管,垃圾焚烧量出现一定程度的下降。随着垃圾焚烧烟气处理逐步受到重视,特别是烟气处理技术不断进步,余热利用系统和尾气处理系统得到进一步完善,垃圾焚烧厂的控制水平得到提高。标准提升引发行业变革,优胜劣汰,集中度开始提升,同时也带动了运营成本的提升。

3、1995-2015:垃圾焚烧行业发展稳定期

进入20世纪90年代中后期以后,美国城市生活垃圾的产生量和焚烧处理量处于稳定发展阶段。2005年8月8日,美国总统布什签署“2005能源政策法案”,将垃圾焚烧发电纳入可再生能源,并在两个重要方面给予政策支持,即获得可再生能源“生产税收减免(PTC)”和纳入联邦政府可再生能源采购范围。

随着回收利用方式在社会中的进一步发展与推广、公众环保意识的增强以及已有焚烧发电设施的退役,美国的垃圾焚烧行业逐渐进入稳定发展状态。

二、各类垃圾处置方式及变迁

美国各类垃圾处置方式中,焚烧发电占比较小,根据2015年数据仅为12.8%。原因在于,美国地理条件得天独厚,人口也较少,垃圾填埋相比其他处理方式长期占优;此外,垃圾填埋场与垃圾焚烧设施建设相比,建造成本与运行成本更低(短周期来看更加明显),建设新焚烧厂也常面临环保组织和公众的反对声音。

图表1:美国垃圾处理方式占比历年变化情况(%)


资料来源:美国环境保护署(EPA)

图表2:美国各类垃圾处置方式占比现状(%)

资料来源:世界银行2015年报告

三、垃圾处理收费机制和模式

美国的整体机制较为市场化:电价方面,垃圾发电上网的电价遵循美国市场化电价机制;垃圾处理服务费方面,由于美国固废产业链排污成本内部化程度较高,向居民收费制度较为健全,因此也更为市场化。

图表3:美国垃圾焚烧的上网电价和处置费用定价市场化情况

资料来源:光大证券、韦伯咨询整理

1、垃圾处理收费情况

根据美国的情况,居民是需要缴纳垃圾处理费用的,而填埋及焚烧处置的价格也比较高。

(1)居民缴纳垃圾处理费:40-50美元/户·月;1)直接缴纳给环卫公司,或2)先缴纳给政府再由政府转交给环卫公司。

(2)垃圾填埋处理服务费:20-70美元/吨;1)环卫公司把垃圾运到填埋场,填埋场运营方向环卫公司收取;2)如果环卫公司自己拥有填埋场,那么填埋费用不另行收取,价格内含于居民上缴的垃圾处理费里。

(3)垃圾焚烧处理服务费:50-70美元/吨;1)环卫公司把垃圾运到焚烧厂,焚烧厂运营方向环卫公司收取;如果环卫公司自己拥有焚烧厂,那么焚烧费用不另行收取,价格内含于居民上缴的垃圾处理费里。

收费制度的建立主要依托完整的固废产业链条,通过市场化价格形成传导机制。

2、电价定价机制及管理模式

美国电价市场化程度较高,页岩气革命致电价下降,垃圾发电电价也受较大影响。美国很早就进行了电力产业改革,形成了独立输电环节并对其进行管制,在发电和售电领域引入了市场竞争机制。1992年,美国联邦政府通过《能源政策法案》(Energy Policy Act,EPACT),非公用事业公司的电力可以不再被公用事业公司强制购买,且允许其进入电力批发市场;1996年联邦能源管理委员会先后颁布了第888号和第889号法令,规定在电力生产和供应各环节开展市场竞争,所有发电商待遇平等一致;1999年,联邦能源管理委员会颁布了NO.2000法令,规定所有拥有输电网的公用事业公司都必须加入区域输电组织(Regional Trans-mission Organization,RTO),RTO控制输电设施、独立运营管理输电系统,买卖双方可通过竞价方式购买或提供电力。