我國環保產業鏈發展現狀及其子行業的運營模式

孫 濤，李 然，2

（1.南京航空航天大學經濟與管理學院，江蘇南京 211106；2.南京航空航天大學金城學院，江蘇南京 211156）

我國環保產業主要經歷了3個發展階段：第一階段伴隨著城市工業化的進程，以環保固定資產投資和相關基礎建設為主，強調的是單一化治理；第二階段是以氣、水、土為關鍵要素的環境修復，突出政府監管與治理的相互配合［1］；黨的十九大后進入第三階段，重點將防治污染和生態建設與環保產業升級、經濟轉型做有效性關聯，重點突出環境監測、水治理、土壤修復和固體處理等子行業在整個產業中的主導地位。

1 我國環保領域發展現狀

1.1 產業門類齊全、規模偏小、政策依賴性強

隨著環保制度改革中“三個十條”和新環保法等頂層設計的逐步完善，環評脫鉤、執法垂管、排污許可、環保稅等具體措施的落地使得當前環保產業受到空前重視，產業規模和整治的覆蓋面都明顯擴大，現有的環保產品體系也在逐步完善中，環境治理與運營開始呈現市場化和專業化趨勢，整個領域的規律性變化與政府在不同階段的環境發展規劃直接相關。從規模上看，現有的環保產業市場總量仍舊偏小、創新能力仍有不足，參與治理的各類型中小企業居多，導致市場集中度較低，社會化協作尚未形成規模；環保產品的自主標準和體系不夠完善，各子行業發展程度也不夠平均，產業鏈及運營模式仍待進一步優化。

1.2 環保產業鏈框架及主要運營模式

環保產業鏈上游主要是以能源產業為主的重工業，下游則主要包含市政在內的具體行業，因此上下游有一定重合性，其主要特點是產業內的需求方也是供給方，在角色劃分上可以分為環保產品生產、環保工程和設施運營。整體產業鏈運營的基本框架是由上游各子行業提供相關產品的生產原料并明確自身需求，再由政府或者企業參與到具體的產品生產、調試安裝以及設施運營上來，最后由行業的運營者經過驗收后，將包括各項硬軟件在內的環保成果提交給市政以及各子行業的相關企業。具體如圖1所示。

圖1 環保行業產業鏈結構

環保領域公益性特點突出，政策導向性也比較明顯，所以政府加大扶持力度有益于產業整體的健康發展，而原料、人工的價格上漲會明顯提升整個產業鏈的運營成本，降低各類設施的實際使用效果，這對環保產業運營模式的優化改進提出了更高的要求。目前環保領域的運營模式具體包括工程承包（engineering procurement construction，EPC）、BOT、“工程總承包＋系統托管運營”（EPC＋commission）等，業務模式也逐步從設計、施工、運營等單一化運營向EPC、BOT等全壽命周期形式而轉變。隨著環保政策在基建和服務領域放開力度的增大以及與國際環保標準的接軌，類似政府和社會資本合作（PPP）等更多由社會資本參與、政企合作的新模式也會不斷成熟。

1.3 EKC與環保投入曲線關系分析

庫茲涅茨曲線（environmental Kuznets curve，EKC）是指一國經濟水平較低時，環境受污染程度也較輕，環境污染與經濟增長成正比關系；隨著經濟改善與人均收入提高，環境污染的惡化程度也開始上升，當環境污染到達一定峰值的臨界點后，隨著政府與公眾的重視度增加開始出現回落，環境污染程度逐步趨緩［2］，整個行業開始走向正軌，各子行業對環境質量的影響減弱，環境得以改善，最終形成一條倒“U”型曲線，如圖2所示。

圖2 庫茲涅茨曲線與環保投入曲線的關系

環保投入曲線是根據國家環保投入與地區生產總值（GDP）比值繪制，與EKC的關系主要涵蓋3個階段（如圖1所示）：在階段1，環保投入比較低，社會環保意識弱，污染程度隨經濟增長上升但環保投入卻持續走低；在階段2，隨著城市化進程加速，環境惡化的負面效應開始顯現，政府和公眾意識到環保的重要性，開始加大投入，這時EKC曲線和環保投入曲線雙雙呈現上升態勢，當投入達到一定比例（通常占GDP比值約2%～2.5%），EKC的拐點開始出現，相比之下環保投入曲線的拐點一般要遲3年～5年，有一定的滯后性［3］；在階段3，EKC緩慢回落最終趨于穩定，環保投入是社會發展需要長期堅持和固定性的投入，因此環保投入曲線回落至維持正常投入區間后也不再下降，說明階段2中社會對環保行業的投入與治理顯現出良好效果，綠色生態體系逐步建立。我國正處于EKC階段2的上升期，政府開始高度重視環境治理，但由于正處于城鎮化與工業化發展的特殊階段，所以整體問題仍然很突出，需要在加大減排治污力度的同時，也加快產業鏈升級和各個子行業運營模式轉型，力爭盡早進入第三階段。

2 環境監測領域的市場深化研究

環境監測分為質量監測和污染源監測兩大類，分別針對空氣、水質、土壤、噪聲等環境監測以及對工業企業和污水處理的排污設施監測。我國環境監測發展經歷了從早期快速發展、檢測設備布局到中期國家控點，從檢測數據質量到目前規范監測數據和整治造假階段。

2.1 改革下的監測事權上收

2016年生態環境部將環境監測事權上收，由各省份環保部門直接管理市級環境監測機構，統一管理行政區域內的環境執法力量，獨立行使執法權；人員管理上實現省（自治區）管市、市管縣，以此克服地方保護主義，從根源上解決監測數據造假、有效性失真等問題，并通過第三方檢測直接對接監測總站。各環節如圖3所示。

圖3 污染源屬地的第三方監測流程

監測事權上收后，環境監測業務開始面向社會開放，主要模式是委托運營和BOT。在委托運營下，政府擁有環保監測資產的所有權，將空氣、水、土壤等具體行業的數據采樣、分析和上報等監測環節以及檢查、保養等維護環節交由第三方托管［4］，政府作為監管方來購買服務。在BOT下，政府將環保設備和運營維護所有權轉讓給第三方，政府通過向第三方購買一定年度的數據和服務后獲取監測資產；BOT的市場參與度更高，合作年限業務持續性更好，對于新建監測站點的地區，從建設到投運的周期更短。未來環境監測領域的市場化局面有望全面打開［5］，“高端設備+運維經驗”將成為政府最為青睞的合作伙伴。

2.2 以空氣治理為例的網格化市場監測

碳排放、碳中和是政府關于大氣污染和空氣治理的重點。網格化監測是在政府試點下非常有效的空氣檢測手段，是在傳統空氣質量檢測的基礎上，通過布點和區域細分完成大氣數據的收集和統計。國家在2018年對京津冀和周邊地區“2＋26”城市全行政區域按照3×3 km劃分網格，然后從中選取PM2.5年均濃度較高的3 000多個熱點網格為重點管理對象，并在2019年對長三角重點區域實現全面化的網絡監管［1］。網格化監測對比傳統空氣監測站點具有一定優勢：首先監測更精準。傳統的國家控制點（以下簡稱“國控點”）監測全面，主要監測PM2.5、PM10、VOCs、CO等關鍵指標，但不能對單一指標進行分析；而網格化監測儀器可以分析小范圍的污染源，準確追溯主要污染物和來源。其次成本投入小。常規國控點的建設投入一般在數百萬到上千萬元，而網格化的微型站點主要設備投入只有10萬元～15萬元［1］，更適合普遍布點，而且采集數據全面準確，符合動態檢測的要求。最后是維護成本低。國控點建設和維護費用較高，不能實現全域和定位布點，網絡化檢測范圍小，精密的微小型檢測儀器可以實現大面積檢測，維護和運營成本都比較低。

2.3 大氣監測網格化的空間測算

2019年生態環境部重點篩選出PM2.5月均濃度最高、同比改善情況最差的熱點網格486個［1］。以江蘇省為例，預計到2022年江蘇省將在10.72萬km2范圍內篩選出污染源貢獻率較高的網格數約2 016個，總計布設4 875個監測點位，省份土地面積與網格化面積之比約為5.9∶1，單位網格點位數為2.42個［2］。以此類推，全國（未含港澳臺地區。下同）網格化面積為162.7萬km2，劃分網格數共18.1萬個，扣除京津冀地區的網格數36 793個，汾渭平原規劃網格數23 400個，以及長三角地區41城擬設置網格數39 340個，剩余網格數為81 467個［2］，由此計算出熱點網格數為4 073個、單個網格布置監測點4個，非熱點網格數77 394個、單個網格布置監測點2個（見表1）。根據生態環境部、東吳證券研究所的數據統計，現階段全國大氣網格化監測新建市場總計為382.84億元，運營維護為153.34億元/年，按監測點現有單價10萬元/個、運維單價4萬元/年計算，除去京津冀、汾渭平原、長三角地區的全國增量市場空間為171.08億元，運維市場為68.64億元/年（見表1）［2］，這說明大氣監測治理有極大的發展空間，也將吸引更多第三方資本加入。

表1 我國大氣網格數量及運維市場測算

3 固廢處理的產業格局與綜合利用

3.1 生活垃圾處理產業鏈

固廢垃圾是使用后需要拋棄或處理的污染環境的固態和半固態廢棄物，主要分為可回收物、有害垃圾、濕垃圾和干垃圾等。現階段常規概念下的固廢處理也從電子垃圾、工業廢物等拓展至日常生活垃圾、廚余垃圾等領域［3］。由于生活垃圾種類多，對環保影響有滯后性，因此相比水污染和大氣治理，垃圾處理在環保產業中發展相對緩慢。生活垃圾隨著垃圾分類制度的立法，其分類范圍也已經擴展到了全國各地級市，2019年在上海首先開始正式實施，2020年開始已經在全國大中城市加以推廣。

以上海市為例，生活垃圾處理產業鏈包括上游的分類投放、中端的收集運輸和拆解、下游的技術處置和再生資源的循環再利用（見圖4）。目前全國大中城市的年生活垃圾產生量達到2億t左右，所以在未來的整治監控和處理上更需要進一步明確責任主體，確定分類標準，引導公眾正確投放。從產業化角度考慮，整個投資市場的增量也在不斷擴大，應當以“3R原則”為主導思想［4］，即減量化（reduce）、再利用（reuse）和資源化（recycle）。以“3R”作為指導生活垃圾產業鏈高效運作的核心，從戰略高度進行規劃和實施，遵照循環經濟發展規律，引入第三方資本，按照回收、拆解和無害化利用三大體系完善和升級。

圖4 上海市生活垃圾處理產業鏈

3.2 焚燒發電是固廢處理的主趨勢

近年來城鎮化率的提高導致人均產生垃圾量穩步增加，政府對垃圾處理設備和裝置的需求十分迫切，由于垃圾填埋占用土地面積大且存在滲漏風險，因此在用地成本逐年上升的背景下，垃圾焚燒發電就成為有效方式之一；而且經過試點看出，垃圾焚燒用于發電的占比近年來一直保持提升，2018年的焚燒處理量同比增長14.7%，焚燒處理所占無害化比例超過40%，有望在未來成為主流處理方式［5］。垃圾焚燒發電承擔的社會責任與其他方式不同，其他方式主要義務是供能；焚燒發電的首要責任是處理垃圾、解決“垃圾圍城”現象，因此也需要保證焚燒項目的利潤水平，將垃圾發電上網電價控制于合理范圍內，以此吸引更多社會投入的參與，更好地服務于綠色生態事業，實現政企雙贏。在現有市場中，BOT為代表的“重資產”運營是比較成熟的主流模式，隨著行業標準提高和監管趨嚴，除了資金壁壘外，技術和運營經驗將成為更重要的要素，從而使市場介入門檻進一步抬升，整體資源將向綜合實力占優的龍頭企業集中，這對提高垃圾分類效率、釋放焚燒發電產能有更大的推動作用［6］。

3.3 廢電拆解處理領域的高成長性

廢棄電器電子產品（以下簡稱“廢電”）是已不再使用、被廢棄的電器或電子設備，主要包括電視、冰箱、空調、洗衣機等家電和計算機等產品的淘汰品（俗稱“四機一腦”），對綠色環保具有潛在的危害性。按家電平均使用壽命計算，“四機”的最長使用年限是16年，報廢高峰年限為使用10年～16年；“一腦”最長使用年限大約是 6 年，報廢高峰按使用4年～6年推算［7］。現有家庭中使用的大量電器已超過壽命期，開始逐年迎來替換高峰，由此也將產生更多的電子垃圾。根據國家統計局、中國家用電器研究院統計數據，2018年我國“四機一腦”理論報廢量約為1.5億臺，到2021—2022年將突破2億臺，而綠色回收率僅為58%左右（回收率=規范拆解量/理論報廢數量）［8］，如圖5所示。

圖5 我國“四電一腦”理論報廢量

隨著安全使用年限的推行和消費安全意識的提升，家電報廢年限將向安全使用年限靠攏，現有家電超過使用年限后將進行報廢拆解。預計到2022年，我國“四機一腦”的潛在規范拆解量約是2017年的4～5倍。此外還有眾多其他電器電子產品尚未納入廢電處理目錄，整個市場容量也將隨著品目的擴容而擴大。按照產業標準，報廢年限分別按電飯鍋5年、燃氣灶8年、微波爐/烤箱/攝錄像機/數碼相機10年、電風扇/吸塵器12年測算，這4類電子電器產品的報廢量分別可達4.7、4.9、5.3、5.0億臺［9］。同時，國家對2016年開始執行的廢電產品處理基金補貼標準進行了結構性調整，將傳統占比最大的廢棄電視機的補貼標準由85元/臺降至60元/臺～70元/臺，廢棄空調補貼標準由35元/臺大幅提升至130元/臺，洗衣機和電冰箱的廢棄補貼分別提高至35元/臺～45元/臺與80元/臺［10］。現階段發達國家在廢電拆解領域普遍采用市場方式來應對拆解處理費用，處理基金并不僅依賴政府補貼，而是按照生產者責任延伸制的原則，由政府訂立回收處理目標，生產者自行或委托第三方機構建立拆解回收網絡，自負盈虧。相比之下，我國的基金補貼制度還有待完善，未來的制度改革將使廢電拆解處理基金從定額補貼逐步轉為年度浮動補貼，補貼額度由企業全標準補貼轉為根據企業拆解的資源環境績效實施的差別化補貼，并建立補貼企業清單的動態調整機制。

4 水處理產業鏈與治理

4.1 水處理產業鏈

在水處理子行業中，我國重點流域水質污染依舊嚴重，整體改善并不明顯，水環境質量總體呈下降趨勢［11］，與建設綠色生態、美麗中國的意愿相背離。為遏制污染、改善水質，國家在“十三五”規劃中明確制定了保障城鄉飲用水源、顯著減少污染物排放、提升水環境基礎建設的主要目標［12］。水處理產業鏈涵蓋原水供應和自來水生產、銷售、污水處理以及再生水提供等環節（見圖6），重點一是給水處理，從自然水源取水生產及銷售，通過給水網絡的搭建提供給居民、企業等終端用戶；重點二是污水排放與治理，污水通過污水廠處理后加以合理排放，同時部分污水利用再生水技術進一步回收循環使用。根據業務范圍不同，水處理產業經營人分為供水企業和污水處理企業。從運營模式來看，主要按照政府定價、企業運營的整體思路，供水企業根據政府指導定價向用戶收取水費，污水處理則根據BOT特許經營等模式由政府委托給水務公司，按照協議支付處理費用，并向水務公司購買污水處理系列服務。在水處理產業鏈中需要重視的方面和大氣治理相同，主要是把污水排放源頭的治理與監控放在首位［13］。現階段僅憑政府投資并不能滿足日常供水與水處理的市場需求，巨大的資金缺口正在加速水務市場化的開放與推進，很多地方政府開始與企業合作，相關的特許經營模式已經成為水處理行業的主流。

圖6 特許經營模式下的水處理產業鏈運營流程

4.2 河長制與再生水技術的應用

水環境污染的最大特點是成因復雜、污染源廣泛，既包括工業廢水排放也包括生活廢水及垃圾污染等。河長制管理是在省（自治區、直轄市）市縣鄉四級建立河長體系［14］，由各省（自治區、直轄市）設立總河長，再根據管轄區內的主要河湖情況分級設立河長，實施中通過“河長制＋BOT”發揮“政策+市場”的協同效應。水環境BOT項目重建設輕運營，更多是以“整治工程+污水處理廠”、管網工程打包實施，建設風險逐步向運營風險轉移，雖然對工程公司有利，但政府如果在源頭控制不作為，那么在后端運營和水質達標上面臨的困難和風險較大。所以，單純以BOT綁定政府和社會資本的利益及風險強度較為有限，政府更關注政績，在本職責如污染源頭防控力度方面可能會打折扣。河長制恰好在政策上可以給予行政約束，利用“政績評價+付費評價” 把政府和企業做有效“捆綁”，操作上政府可以發揮執政管理優勢、控制污染源，企業可以發揮資金和技術優勢、提升運營質量，從而實現水環境治理目標［15］。而且中央對各地水環境與水質情況進行考核，會使得地方政府對水環境的重視程度大大增強，措施也會更得力。

除河長制外，再生水應用在水處理中的比重也在不斷增大，污水處理后達到一定指標可以重復使用在農業、城市、工業等多個方面。其中，城市和工業用水是再生水的主要市場，在水資源減少帶來的水量性和水質性缺水地區，發展污水再生利用是緩解區域水資源短缺的有效途徑，可以作為城市第二水源［16］。為節約用水和合理配置水資源、提高用水效率，水價也會逐步體現出稀缺資源所獨有的價值屬性，用水成本將緩慢上升。據統計，我國部分城市再生水價格平均為 1.73 元/t，約為居民自來水平均價格的40%，遠低于海水淡化成本（5元/t～7元/t）和南水北調原水價格（2.2元/t～3.9元/t）［17］，說明再生水已具備一定的價格優勢和經濟價值，“水資源短缺＋水價改革+政策需求”也將使再生水需求得到進一步提升。

5 土壤修復的市場測算與PPP模式

在環保各子行業中，除了大氣和水治理外，土壤污染也是痛點之一。2019年的土壤防治法明確了土壤污染的防治和管理方向，規定了土壤污染責任人的管控和修復義務，責任主體的明確使土壤修復有源可溯，也強化了土壤防治向“企業+政府”共同發力的轉變。

5.1 場地修復的市場測算與資金來源

場地修復對象主要是污染企業的搬遷空地、工業廢棄地和固廢處置場地。污染場地經修復后通過商業開發獲取收益，資金來源主要為土地出讓金，而地價逐年上升使場地修復具有更高的開發價值，這也是土壤修復行業的重點市場。根據業內數據，目前我國的場地待修復面積大約為1 333.33/km2，場地修復成本為1 000元/m2，以平均修復深度3 m測算，單位修復成本為3 000元，考慮到投資方合理收益率和其他必要成本，土地成交價在6 000元/m2以上的場地修復具備商業化價值，目前一二線城市的土地成交價均已超過6 000元/m2，三線城市仍低于該標準，一二線城市土地成交面積占比為 24%，以此測算場地修復市場空間約9 600億元，以10年開發為期限，平均每年場地修復空間在960億元［18］。詳如表2所示。

表2 國內一二線城市場地修復市場空間測算

場地修復商業模式比較清晰，由政府修復工業場地，而后出售土地取得收益，因此政府推動修復和付費的意愿較強［19］。目前土壤修復項目以EPC為主，工期平均在10個月左右［20］，規模分化較大，從百萬元級到億元級的項目在各省（自治區、直轄市）均有存在。EPC模式下，由于企業回款較好，加之預付款達到 20%以上，而且按照完工百分比確認收入［21］，所以無論是前期資金投入還是現金流周轉情況都比較優質。土壤修復的資金主要來自三部分：第一是防治專項資金，主要用于農業用地和無法認定責任人的土壤污染風險管控和修復。在2019年中央對地方轉移支付預算中，安排了50億元的土壤污染防治專項資金，同比2018年增長約42.9%［22］。第二是場地修復資金，主要來自地方政府的土地出讓金。據估算，一線城市土壤修復成本僅占土地出讓金比例的9%，二線城市占比也不超過25%［23］，所以資金來源能夠得到有力保障。第三是能源礦區的土壤污染修復資金，主要來源于采油采礦的污染責任者付費。

5.2 PPP＋土地開發

政府和社會資本的合作（PPP）通過鼓勵私企和民營資本參與公共基礎設施建設，來相互尋找最優匹配的新模式。PPP模式下的項目公司從乙方變為甲方，從初期就開始介入整個土壤修復治理開發的全過程，可以有效控制項目進度和質量。政府可以通過PPP方式將大量存量資產實現證券化，并可將需要一次性支付的資金通過分期支付的形式緩解現有的支付壓力。修復企業可以與政府成立項目實施公司，引入社會資本一起用于污染土地的修復治理，待相關地塊修復好后，由項目公司負責開發利用，所得收益用于償付前期修復資金的本金、利息及合理的回報。具體流程如圖7所示。

圖7 土壤修復行業PPP項目流程設計

“PPP＋土地修復開發”模式可以解決資金短缺的相關瓶頸，完善從修復到收益的轉變機制。在工業用地方面，PPP模式可以有效應用于由于污染企業關停或搬遷導致主體責任不明晰的工業用地修復，由民間資本參與治理，修復后實現土地增值，政府出讓土地加以變現，通過出讓向土地開發商收回修復成本［24］。在農業用地方面，通過PPP結合耕地流轉形式，由企業和政府聯合與農戶簽訂荒廢耕地合作協議，通過技術和藥劑實施耕地修復，從土地的增產、增值中獲取投資回報，適用于如鹽堿化的耕地修復和具有大面積種植的市場。

6 結論

環保產業具有公益性、外部性、政策性等特點，基本不會隨宏觀經濟的起落而波動。我國正處于環保投入曲線與EKC曲線的雙升通道中，經濟增長帶來污染事件高發、環境形勢嚴峻，國內外環境對加大環保治理的呼聲越來越高。環保產業既涉及經濟和社會的協調發展，也涉及城鄉協同平衡，還影響到將來的產業布局和空間優化整合，未來環保產業將會以綠色生態為指引方向，以環境質量的總體改善為目標，全面實現大氣監測、水治理、土壤修復和固廢處理等主要領域的全要素指標管理。同時，仍需從各項污染源頭加以控制，針對不同子行業的特點分區域、分行業對待，加大社會資本的引入，以綠色概念推動環保產業的產業鏈升級，這種趨勢將會日趨明顯，對應的市場空間也會隨之擴大。