城市生活垃圾生物处理加焚烧发电成本分析与控制

杭州市环境集团有限公司

引言

过去，城市生活垃圾的处理方式主要为填埋和焚烧两种，随着城市生活垃圾年发生量不断攀升，垃圾焚烧及其产生的废弃物对城市资源环境及生态平衡造成严峻的威胁，越来越多的城市开始关注更加环保、经济、生态化的垃圾处理方式。本着垃圾处理效益与环保兼顾原则，城市生活垃圾生物处理加焚烧发电的方式能够实现“变废为宝”，项目投资成本及运营成本具有可行性，通过项目运转生成具有经济价值的产品重新投放到生产生活当中并产生经济价值。综上所述，许多地方政府大力倡导这种综合垃圾处理方式，以控制城市环境资源、生态资源的流失速度。

一、城市生活垃圾处理方式及效益分析

（一）处理方式

1.焚烧法

垃圾焚烧是指将垃圾燃烧过程中释放的热能转化为动能并最终转化为电能的技术过程，根据测算数据显示，1吨垃圾焚烧可产生约0.5吨煤炭燃烧所释放出的热能，通过发电技术转化为再生资源，对环境、生产、生活都具有较高的社会经济价值。总体来看，垃圾焚烧法共包括垃圾焚烧、热能转电、三废处理这三个部分。垃圾焚烧发电过程中会产生废水、废气、废灰，需要对焚烧后产生的垃圾进行再处理。

垃圾焚烧后经过处理将垃圾焚烧残留物从炉底推出并转运至炉渣处理厂进行处理；垃圾焚烧过程中产生的高温热气通过蒸汽发电原理送入发电机中发电，产生的电除供垃圾处理厂自用外，其余电能通过变压器转至国家电网进行统一售卖。垃圾焚烧中产生的废气需要经过脱硝、净化等一系列处理再排出，垃圾焚烧生产的烟气具有高污染性且一旦未处理进入大气对环境破坏不可逆，垃圾焚烧烟气净化系统是垃圾处理厂必须按照国家规定采购与投入的设备，确保烟气净化达到规定指标。同理，废水也需经过多次渗滤处理，达到生活污水排放标准后排出。而废灰需经过稳定化处理后，用水泥固化的方式加以处理处置。

2.填埋法

垃圾填埋法是一种较为简单的垃圾处理方式，相较焚烧法、生物处理法前期投入成本低，在实际垃圾填埋处理过程中成本主要来自生活垃圾渗沥液处理成本以及人工成本。随着我国土地资源的日益紧张，垃圾填埋法的应用空间逐渐减少，且随着生物处理技术应用成熟化、环保化，填埋法的作业处理方式正在逐步退出历史舞台。

3.生物处理法

垃圾生物处理法是指通过菌剂生物技术原理将生活垃圾中可降解物质转为为稳定的产物，并通过生物工艺流程处理最终产出化肥这一经济产物的过程。常用的处理技术包括好氧处理和厌氧处理。好氧处理是通过堆肥等方式最终将垃圾转化为有机肥料，而厌氧处理是通过厌氧技术处理生产成沼气等再生能源。生物处理法的作用成本主要来自初始设备投入、菌剂、相应辅料耗材、能耗以及人工成本。

（二）效益分析

1.销售收入

通过垃圾焚烧、生物处理技术都可以实现垃圾能源的转化再利用，其产生的再生资源，包括电、沼气等为垃圾处理厂带来经济收益。垃圾焚烧后产生的售电收入与垃圾焚烧厂自用电量、焚烧垃圾规模相关联，处理厂需要根据国家及地方垃圾焚烧发电的电价政策进行合理统一定价。

2.垃圾补贴收入

从节能减排角度来讲，垃圾生物处理和焚烧处理技术的应用帮助城市减少环境污染源并提供更多可用资源，达到节能减排的目的，政府可对垃圾处理厂给予必要的垃圾补贴费用。具体依据各地政府补贴标准的不同，垃圾处理厂相应的补贴收入也不同。

二、城市生活垃圾生物处理及焚烧发电成本分析

城市生活垃圾通过生物处理加焚烧发电的方式处理，必须在垃圾回收流程的前端进行垃圾分类。其原因是生物处理技术仅适用于有机垃圾处理即生物质废弃物，例如，厨余垃圾、动植物残体等，其他垃圾不适用生物处理技术。基于此，城市生活垃圾生物处理及焚烧发电的处理成本主要包括以下几个方面。

（一）垃圾分类处理成本分析

自国家推广生活垃圾分类以来，各地城市在生活垃圾回收前端配置现场督导员指导生活垃圾投放，并逐步推广垃圾回收积分政策等活动，鼓励、引导居民群众积极参与到生活垃圾分类中。根据2019年h城市前端的垃圾分类处理成本结果来看，实际生活垃圾分类成本合计约为390元/吨。

（二）垃圾运输成本分析

城市生活垃圾需经过回收、清运、转运三个运输过程。受城市生活圈居住密度、人口规模及城市面积等因素影响，各区域垃圾运输距离、运输流程、垃圾回收车辆配置不同，其硬件设备投入成本也不尽相同。通常来说，前端垃圾收集回收是通过垃圾车进行集中运输至垃圾中转场所，最终通过其他运输方式转运至垃圾焚烧厂。垃圾运输这一过程的成本主要包括车辆折旧、车辆维修、燃油费、人工成本构成。以h城市为例，2021年垃圾运输环节综合成本预计为375元/吨左右。

（三）干垃圾焚烧处理成本分析

（1）燃料费。启动垃圾焚烧发电炉所需的各类燃料成本，如煤炭等，垃圾焚烧过程中所需要的循环用水以及办公场所水电能耗成本。

（2）日常耗材采购费。焚烧发电的原材料为经过垃圾分类后干垃圾，其垃圾分类成本在前项中已经计算，在此不计算原材料采购成本。但就焚烧发电的设施设备采购与维护维修成本，日常更新、更换的备品备件成本，以及烟气处理中涉及的生物制品耗材，用于处理废水、废灰的化学材料成本等。例如，废气处理中涉及袋式除尘器，废灰处理中所需的水泥、稳定剂等化学制剂，这些日常所需消耗材料成本都需计入采购成本。

（3）维修维护成本。垃圾焚烧发电设施设备的定期外部维护成本，类似年度检修施工成本、人工费用，随着发电设备投入年限的增加，其维修维护成本也将逐年上升。

除上述焚烧发电工艺流程中所涉及的日常作业成本外，干垃圾焚烧发电可能还涉及固定资产的折旧摊销以及财务费用等问题。h城市2020年垃圾焚烧的成本约为300元/吨。

（四）湿垃圾生物处理成本分析

通过对分类后的湿垃圾进行生物处理，按照每吨湿垃圾可产生65方沼气来测算，每7.5公斤湿垃圾可转化为1度电。根据各地执行的垃圾焚烧发电补贴电价估算，每吨湿垃圾可产生的发电收入约在65～85元/吨。同时，参考h城市2019年湿垃圾处理成本为400元/吨，可见，当前垃圾分类试行阶段垃圾生物处理加焚烧发电整体过程处理成本仍然较高。

三、城市生活垃圾生物处理加焚烧发电成本控制策略

（一）投资成本控制

1.项目选址及预期收益分析

城市生活垃圾处理场地选址直接关系到垃圾处理成本及收益，在项目投入建设运营前，要充分调研地域情况并做好投资测算。一方面，项目选址要考虑城市整体用地规划建设要求，另一方面，要在可选择的范围内综合考虑垃圾清运、中转、堆存成本，土地周边配套情况、焚烧发电入网的施工难度，所覆盖的城市生活垃圾产生量等因素，最终确定垃圾处理项目选址。根据所在城市生活垃圾处理补贴费及自发电入网电费收入，初步对项目投资建设运营后的预期收益进行测算并对整体项目投资收益进行评估。

2.项目融资成本控制及建设成本控制

垃圾生物处理加焚烧发电项目整体投入成本规模较大，企业对于项目融资模式及渠道要做好统筹，对于项目投资贷款额度、还款计划、利息额等在投资前做好测算，有计划、有目的地选择贷款银行及额度、周期，控制项目整体融资成本。对于建设期内不必要、不确定性的情况发生，结合实际情况设计多种解决方案并优化选择，控制项目建筑安装费用。

3.设备、车辆配置选用

项目设备选择上要把握符合环保要求、低污染、低能耗优先，兼顾设备投入成本、维护维修成本、使用年限等选择设施设备投入。在垃圾车辆选择上可以拟定试行方案，根据预期的生活垃圾总量、种类等因素匹配垃圾车辆类型，并按照实际情况对方案加以调整，实现对设备车辆的最优配置。

（二）规模成本控制

1.垃圾处理补贴收入及电价标准分析

垃圾焚烧发电设备投入运营后，其焚烧垃圾总量越高，产生的热能值越高，发电量也就越多，整体售电销售收入越高。但部分城市生活垃圾焚烧发电垃圾补贴费随着售电收入的阶梯式上升，垃圾补贴收入逐步减少。这种情况下垃圾处理企业要综合测算下综合收益最高的临界点值，权衡考虑每吨垃圾焚烧发电成本、售电收入、补贴收入以及生物处理成本、有机肥市场销售收入等因素，对相对可控成本费用的发生做好预期管控。

2.进一步通过垃圾分类提升生物处理占比

垃圾焚烧发电所需资产投入较重，且对于城市生活环境仍存在一定的危害和影响。随着人民生活水平的提升，对有机种植、绿色饮食等健康生活理念更加注重，垃圾处理企业可以进一步推动城市生活垃圾前端分类服务，提升垃圾分类生物处理占比，通过生物处理垃圾总体的提升，进一步分摊生物处理硬件设备成本的分摊，提高有机肥产量及销售收入，实现生物处理技术的规模经济效益。

结语

城市生活垃圾处理是具有社会公益属性的经营项目，通过前文对生活垃圾处理方式、成本结构剖析，垃圾生物处理加焚烧发电项目仍属于重资产行业且收益项目有限。垃圾生物处理加焚烧发电企业在成本分析和控制上仍需要多下功夫，结合自身情况健全成本管控，依据成本核算对象细化成本构成，基于价值链创造过程加强对企业整体运营成本管控，进一步优化和完善垃圾处理流程，推动垃圾处理事业社会价值与经济效益共赢局面。