:垃圾發(fā)電是把各種垃圾收集后，進(jìn)行分類處理。一是對燃燒值較高的進(jìn)行高溫焚燒，徹底消滅病源性生物和腐蝕性有機(jī)要物，在高溫焚燒中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為高溫蒸氣，推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。二是對不能燃燒的有機(jī)物進(jìn)行發(fā)酵、厭氧處理，最后干燥脫硫，產(chǎn)生甲烷，再經(jīng)燃燒推動渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。

具體步驟包括：垃圾由運(yùn)輸車運(yùn)至焚燒廠，經(jīng)地磅稱重后，開至卸料門，卸到垃圾池。垃圾吊車將垃圾送入給料斗，并送入爐內(nèi)，在焚燒爐內(nèi)燃燒，垃圾在850～1100度的高溫下經(jīng)過干燥、燃燒和燃燼三個(gè)階段充分燃燒。通過DCS自動控制系統(tǒng)和自動燃燒控制系統(tǒng)能夠即時(shí)監(jiān)控和調(diào)整爐內(nèi)垃圾的燃燒工況，及時(shí)調(diào)節(jié)爐排運(yùn)行速度和燃燒空氣量。燃燒的火焰及垃圾焚燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?jīng)自然循環(huán)鍋爐，產(chǎn)生高溫蒸汽，為汽輪發(fā)電機(jī)組提供汽源。

一、垃圾焚燒發(fā)電是未來主流的垃圾處理方式

垃圾焚燒發(fā)電符合“無害化、減量化、資源化”三原則。減量化是指垃圾焚燒后，一般體積可減少90%以上，重量減輕80%以上。垃圾焚燒后再填埋，可以有效地減少對土地資源的占用。無害化是指高溫焚燒后可消除垃圾中大量有害病菌和有毒物質(zhì)，可有效地控制二次污染。生活垃圾經(jīng)過焚燒后，垃圾中原有二噁英得到分解，向空氣排放的二噁英相當(dāng)于原有含量的1%。資源化是指垃圾焚燒后產(chǎn)生的熱能可用于發(fā)電供熱，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。垃圾發(fā)電還能節(jié)約煤炭資源。國際上通常認(rèn)為垃圾的平均低位熱值能達(dá)到3000kcal/kg，標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是7000kcal/kg，大約燃燒2.3噸垃圾可節(jié)約1噸煤。

截至2016年末，我國總?cè)丝?3.83億人，其中城鎮(zhèn)人口占比為57.35%，這給城鎮(zhèn)生活環(huán)境帶來了極大壓力，尤其是城鎮(zhèn)生活垃圾的處理。按照城鎮(zhèn)日人均垃圾產(chǎn)量1kg計(jì)算，2016年，我國城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量高達(dá)2.89億噸，再加上農(nóng)村大量的生活垃圾沒有進(jìn)入處理的行列，我國生活垃圾狀況非常嚴(yán)峻，很多省市已經(jīng)出現(xiàn)了垃圾圍城的情況。由于我國垃圾清運(yùn)量遠(yuǎn)低于垃圾產(chǎn)生量，而且目前的差距有逐漸增大的趨勢，雖然垃圾的無害化處理率逐年增加，但仍顯不足。

目前我國垃圾處理以衛(wèi)生填埋處理為主導(dǎo)，但焚燒處理優(yōu)勢明顯、增速較快，成為“十三五”的重點(diǎn)規(guī)劃對象，2016年9月22日發(fā)布的《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》提出，“十三五”期間全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理新建項(xiàng)目僅考慮焚燒和填埋兩種技術(shù)路線，焚燒處理能力將由2014年的焚燒占比29%(全國城鎮(zhèn)生活垃圾處理能力70.16萬噸/日)上升至2020年的50%(全國城鎮(zhèn)垃圾處理能力計(jì)劃達(dá)到104.09萬噸/日)。

二、垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)市場空間

2015年美國垃圾焚燒占固廢處置的比重為13%，美國垃圾焚燒方式處理量為3000萬噸，垃圾焚燒處置費(fèi)換算人民幣約為400元/噸，電價(jià)換算人民幣約為0.24元/KWh，對應(yīng)垃圾焚燒市場規(guī)模為150億元。根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2015年中國垃圾焚燒占生活垃圾無害化處理量的34%，實(shí)際處理量達(dá)到6176萬噸，垃圾焚燒處置費(fèi)約65元/噸，每噸垃圾發(fā)電量280KWh，單價(jià)為0.65元/KWh，按85%的上網(wǎng)比例測算，垃圾處置和發(fā)電收入加總市場規(guī)模為146億元。從垃圾焚燒處理量來看，中國是美國的2倍，但目前市場規(guī)模差不多，主要因?yàn)槊绹繃嵗幹觅M(fèi)較高。根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，到2020年末目標(biāo)達(dá)到59.1萬噸/日，同比增長151%，預(yù)計(jì)屆時(shí)我國垃圾焚燒處理量有望達(dá)到美國的5倍以上，如處理費(fèi)用和上網(wǎng)電價(jià)不變，市場規(guī)模也將達(dá)到美國的2.6倍。

圖1美國和中國垃圾處理方式和占比

來源：EPA、EnergyRecoveryCouncil

根據(jù)“十三五”規(guī)劃，垃圾焚燒行業(yè)處理能力2015-2020年均復(fù)合增速將達(dá)20%。截至2015年底，我國共建成生活垃圾焚燒設(shè)施257座，總處理能力23.5萬噸/日，年焚燒垃圾6577萬噸，占無害化處理總量的28.3%，垃圾焚燒行業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，行業(yè)上升態(tài)勢明顯。這主要是因?yàn)椋?1)垃圾產(chǎn)生量和清運(yùn)量持續(xù)提升，我國城市垃圾清運(yùn)量由2010年的1.58億噸上升到1.91億噸，年均復(fù)合增速3.9%，(2)垃圾焚燒占有率快速提升，垃圾焚燒占生活垃圾無害化處理量的比例從2010年的19%增長到2015年的34%。根據(jù)“十三五”規(guī)劃，到2020年底全國城鎮(zhèn)生活垃圾焚燒處理設(shè)施能力占無害化處理總能力50%以上，其中東部地區(qū)占60%以上，根據(jù)規(guī)劃2020年垃圾焚燒處理能力達(dá)59萬噸/日，“十三五”生活垃圾焚燒處理能力年復(fù)合增長率將達(dá)20%。

城市化水平不斷提升帶動垃圾處理需求。從2007年到2015年我國城市化率從45.9%增長到56.1%，根據(jù)“十三五”規(guī)劃到2020年我國常住人口城市化率將提升到60%。隨著城市化率提升，大量人口涌入城市，產(chǎn)生的垃圾帶動了垃圾焚燒發(fā)電處理需求。同時(shí)國家對環(huán)境保護(hù)日益重視，根據(jù)《“十三五”全國城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》等文件，到2020年底，城市生活垃圾焚燒處理能力占無害化處理總能力的50%以上，其中東部地區(qū)達(dá)到60%以上。相較于美國，我國對垃圾處理環(huán)保要求更高，對垃圾焚燒處理的重視程度更強(qiáng)，推動力度更大。

根據(jù)國家“十三五規(guī)劃”，假設(shè)2016-2020年每年新增7.1萬噸/日焚燒處理能力，按當(dāng)前80%的產(chǎn)能利用率、65元/噸的垃圾處理單價(jià)、280KWh/噸的垃圾發(fā)電量和0.65元/KWh的上網(wǎng)電價(jià)、85%的上網(wǎng)比例測算，則垃圾發(fā)電運(yùn)營市場到2020年將達(dá)到390億元的規(guī)模，十三五期間總運(yùn)營市場規(guī)模將達(dá)到1450億元。單位垃圾處理能力的投資成本為40萬元/(噸/日)，則對應(yīng)2016-2020年每年垃圾焚燒總投資為285億元，典型的垃圾發(fā)電項(xiàng)目投資結(jié)構(gòu)看，工程土建、工程安裝、設(shè)備以及其他分別占比25%、13%、38%、24%，則2016-2020年平均每年垃圾發(fā)電工程市場規(guī)模為108億元，設(shè)備市場規(guī)模為109億元，十三五期間垃圾發(fā)電總工程及設(shè)備市場規(guī)模分別達(dá)到542億元和546億元。十三五期間垃圾焚燒總市場規(guī)模達(dá)到2538億元。