垃圾發電相關問題探析

華能技術經濟研究院 司紀朋

城鎮化進程不斷加快與城鎮生活垃圾不斷增長的矛盾，已經成為制約我國經濟社會向高質量發展的重要矛盾。2011～2018年，我國城鎮化率從51.7%增至59.6%，但是與之而來的是生活垃圾的不斷增長。2011～2017年，我國城鎮生活垃圾清運量從2.3億噸增至2.8億噸，增長了22%。2030年，我國城鎮化率可能增至70%，若對生活垃圾不及時處理，可能無法實現“人民美好生活的需要”。垃圾發電是生活垃圾清潔化處理的重要措施，以下對我國垃圾發電進行簡要分析，以便更好促進我國垃圾發電有序健康發展。

垃圾發電技術介紹

生活垃圾焚燒發電具有無害化、減量化和資源化的優勢，是垃圾處理的一種重要手段。垃圾焚燒發電流程主要分為垃圾收集處理、焚燒、余熱發電、廢氣凈化、廢棄物處理等等，其中焚燒系統以及煙氣凈化系統對垃圾發電影響至關重要。

根據焚燒系統，垃圾發電主要分為機械爐排爐和流化床焚燒爐兩種類型，熱效率約為78～85%。爐排爐在垃圾焚燒發電市場中占比約75%。在爐排爐中，通過爐排的翻動和攪動，有利于垃圾的燃燒和燃盡。流化床爐市場占比25%。流化床的優點在于設備單位造價低，但是對垃圾有較高的預處理要求，運行過程容易發生故障，而且Co（鈷元素）、飛灰等難以控制。另外，大部分需要摻燒煤粉。

與普通燃煤電站不同，垃圾電廠的燃料來源種類較多，產生的污染物成分也比較復雜，煙氣中主要有粉塵、酸性氣體、氮氧化物、重金屬和二惡英等，此外堆放垃圾還存在滲濾液等。基于此，垃圾電廠的凈化系統主要由除塵、脫酸、脫硝、除二惡英和重金屬、處理滲濾液等獨立單元組合而成。

我國垃圾發電情況

截至2018年底，我國垃圾發電裝機達到916.4萬千瓦，比2017年提高170萬千瓦，分布在全國30多個省份，其中浙江、廣東、山東、江蘇四個省份超過了100萬千瓦。2018年全國垃圾發電年均利用小時數為5860小時，比2017年增加236小時；年發電量為393億千瓦時，比2017年增加30.2%。2018年，我國垃圾發電項目處理垃圾量13353萬噸，其中，浙江、江蘇、山東、安徽等省份排名靠前。

國家支持垃圾發電的發展

目前，我國政府大力支持垃圾發電的發展，陸續出臺了多項政策，以下對相關政策進行梳理。

中央明確支持垃圾發電。黨的十九大報告明確提出，要著力解決突出環境問題，加強固體廢棄物和垃圾處理。全國生態環境保護大會明確指出，生態文明建設是關系中華民族永續發展的根本大計，未來要建設生態惠民、生態利民、生態為民，重點解決損害群眾健康的突出環境問題，不斷滿足人民日益增長的優美生態環境需要。中共中央、國務院發布《關于全面加強生態環境保護堅決打好污染防治攻堅戰的意見》，明確指出，垃圾圍城是我國生態文明建設和生態環境保護面臨的重要挑戰，未來要加大力度解決這一問題，推進垃圾資源利用，大力發展垃圾焚燒發電。可以看出，垃圾發電已經成為中央明確支持推廣的方向。

行業政策不斷建立健全。2016年，國家發展改革委、住房與城鄉建設部等四部委聯合印發《關于進一步加強城市生活垃圾焚燒處理工作的意見》，明確提出將垃圾焚燒處理設施建設作為維護公共安全、推進生態文明建設、提高政府治理能力和加強城市規劃建設管理工作的重點。2017年底，國家發展改革委發布了《關于進一步做好生活垃圾焚燒發電廠規劃選址工作的通知》，鼓勵利用既有生活垃圾處理設施用地建設生活垃圾焚燒發電項目；鼓勵在京津冀、長三角等國家級城市群打破省域（市域）限制，探索跨地市、跨省域生活垃圾焚燒發電項目建設，實現一定區域內共建共享。2019年底，生態環境部發布《生活垃圾焚燒發電廠自動監測數據應用管理規定》，要求2020年1月1日開始，垃圾發電廠應按照有關法律法規和標準規范安裝使用自動監測設備，與生態環境主管部門的監控設備聯網，排放不合格者將受到處罰。

標桿電價較為清晰。2012年國家發展改革委發布了《關于完善垃圾焚燒發電價格政策的通知》，為垃圾發電制定了0.65元/千瓦時的標桿價。按照規定，以生活垃圾為原料的垃圾焚燒發電項目，均先按其入廠垃圾處理量折算成上網電量進行結算，每噸生活垃圾折算上網電量暫定為280千瓦時，并執行全國統一垃圾發電標桿電價每千瓦時0.65元（含稅）；其余上網電量執行當地同類燃煤發電機組上網電價。其中，超過高出當地脫硫燃煤機組標桿上網電價的部分，由省級電網和可再生能源電價附加共同承擔。

“無廢城市”為垃圾電廠建設提速。2019年初，國務院印發《關于“無廢城市”建設試點工作方案的通知》，旨在最終實現整個城市固體廢物產生量最小、資源化利用充分、處置安全的目標。同時提出要加強生活垃圾資源化利用，建設資源循環利用基地，加強生活垃圾分類，推廣可回收物利用、焚燒發電、生物處理等資源化利用方式。按照要求，2019年中評選一批“無廢城市”試點城市，并在科技、金融等方面對入選城市進行支持。2019年5月份，浙江省紹興市、海南省三亞市、江蘇省徐州市等11個城市入選“無廢城市”建設試點。

垃圾發電面臨的挑戰

垃圾發電對城鎮清潔化發展至關重要，但是垃圾發電目前仍然存在一系列挑戰。

一是鄰避效應為垃圾電站建設帶來挑戰。垃圾成分比較復雜，燃燒過程中可能產生二惡英等劇毒物質，另外滲濾液處理不當也會對地下水等產生污染。雖然目前污染物脫除技術已經相當成熟，但是以前垃圾電廠污染的案例已經在人們心中“根深蒂固”。部分垃圾電廠建設過程中常常遇到當地群眾的阻撓，沖突事件常有發生，部分電廠因此而永久性停止建設。

二是垃圾電廠污染物控制成本較高。垃圾電廠對污染物排放控制較為嚴格。目前垃圾電廠污染物排放遵循《生活垃圾焚燒污染控制標準》，除了對二氧化硫、氮氧化物排放做出了嚴格限制外，還對氯化氫、汞和其他重金屬、二惡英、一氧化碳等做出了嚴格的排放限制，滲濾液還應滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》相關要求。

三是穩定性相比普通燃煤電站較差。與普通燃煤電站不同，垃圾電站的燃料來源種類較多，涵蓋生活中的方方面面，而且各類型垃圾的比例也不穩定，為此易造成垃圾發熱量不穩定、污染物排放不穩定、含水量不穩定等，對機組出力、效率、安全性等具有不同程度的影響。另外煙氣中的污染物波動幅度較大，也會對污染物脫除設備的穩定運行、達標排放等帶來較大挑戰。

四是機組維修成本較高。垃圾燃燒產生的煙氣中，不僅含有二氧化硫、氮氧化物等氣體，還有氯化氫以及一氧化碳等氣體，這對機組結焦、積灰以及腐蝕等有嚴重影響，運行中的電站已有多起鍋爐爆管事故發生。另外，隨著燃料發熱量的不斷波動，更是加劇了積灰與腐蝕的程度。相比普通燃煤鍋爐，垃圾電廠維修更為頻繁。

對垃圾發電廠的建議

“十四五”期間，垃圾發電的前景將更加廣闊，為促進我國垃圾發電健康有序發展，提出以下建議：

一是做好輿論引導。加大宣傳，向社會普及“垃圾圍城”的嚴峻性，以及垃圾電廠無害化處理垃圾的必要性。運行電廠應公開實時排放數據，接受社會監督。對于在建的電廠，應改變傳統的建筑風格，融入清潔與環保元素，增強電廠的可觀性。當然，打鐵需要自身硬，垃圾電廠必須要對污染物進行嚴格的控制。

二是提高焚燒垃圾的標準。垃圾電廠對垃圾具有一定的兼容性，當然對部分垃圾也有一定的排斥性。例如垃圾熱量波動過大，可能影響機組穩定運行；當垃圾中含有有害金屬時，煙氣中可能含有汞等污染性物質。為此，建議嚴格執行垃圾分類管理，從源頭上提升入爐垃圾熱值的穩定性，保證機組能夠連續穩定運行；同時嚴格杜絕重金屬垃圾進入爐內，避免不必要污染物質的產生。

三是穩定政策預期。與風電、光伏等不同，垃圾發電的重心在于生活垃圾的處理，并不是解決電力供需問題。另外，隨著環保政策的趨嚴，垃圾發電污染物的處理成本也隨之增加。為此，“十四五”及以后一段時期，應穩定垃圾電廠的補貼與稅收等政策，為行業發展樹立信心。在政策制定方面，應激勵企業焚燒更多的垃圾，并引導企業應用先進技術減排污染物。

四是建議將垃圾發電納入可再生能源配額范疇。2020年，我國即將對可再生能源配額執行情況進行考核。由于垃圾發電能夠無害化處理市政垃圾，具有清潔化的特點，在配額計算過程中，建議將垃圾發電量納入其中，除基本電價與補貼外，能夠為垃圾發電提供配額交易等額外收入。