一、垃圾焚燒及發(fā)電發(fā)展歷程
1、1980年之前:垃圾焚燒行業(yè)摸索期
美國第一座垃圾焚化爐于1885年建于紐約州的長島。20世紀(jì)初,美國許多城市都相繼興建城市垃圾焚燒廠,到二次大戰(zhàn)前,美國共計(jì)建設(shè)了約700座焚燒爐;二次大戰(zhàn)后,隨著經(jīng)濟(jì)的復(fù)興,城市垃圾產(chǎn)量迅速增加,加上工藝技術(shù)的改進(jìn)以及居民消費(fèi)習(xí)慣的變化,垃圾成分產(chǎn)生顯著變化,廢紙和塑料等可燃物含量大幅度提高。因此,在該時(shí)期垃圾焚燒處理得到進(jìn)一步發(fā)展,在1960年美國生活垃圾年焚燒處理量就達(dá)2700萬噸/年。
直到20世紀(jì)60年代,人們開始意識到焚燒爐的尾氣和污水排放對環(huán)境的影響,公眾和政府開始采取行動(dòng)。1970年發(fā)布的清潔空氣法案(CAA)對于已有的焚燒設(shè)施設(shè)置了新的標(biāo)準(zhǔn),禁止隨意燃燒城市固體廢棄物,并限制微粒排放,未安裝滿足CAA要求所需技術(shù)的設(shè)施都被關(guān)閉。在70年代后期和80年代早期,由于垃圾焚燒煙氣污染特別是二噁英的影響,公眾逐漸反對興建垃圾焚燒爐;相關(guān)的法律政策的頒布也加強(qiáng)了對垃圾焚燒行業(yè)的監(jiān)管;1976年,聯(lián)邦政府通過《資源保護(hù)和恢復(fù)法案(RCFA)》對城市固體廢物進(jìn)行監(jiān)管,因此,在這一時(shí)期,新建垃圾焚燒廠出現(xiàn)下降趨勢,1980年,美國城市生活垃圾焚燒量降到1700萬噸/年。
2、1980-1995:垃圾焚燒行業(yè)成長期
20世紀(jì)80年代中后期,美國經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇和消費(fèi)提升,垃圾產(chǎn)生量和人均垃圾產(chǎn)生量在該階段呈現(xiàn)迅速增加的趨勢,垃圾焚燒也因此得到增長。到20世紀(jì)90年代初,垃圾焚燒占比超過15%。隨著汞和二噁英排放威脅的出現(xiàn),EPA在20世紀(jì)90年代制定了最大可實(shí)現(xiàn)控制技術(shù)(MACT)法規(guī)。1995年,EPA要求城市垃圾焚燒爐在1990年的水平上減少90%的有毒物質(zhì)排放,并首次針對92座煉廠進(jìn)行大氣污染監(jiān)管,垃圾焚燒量出現(xiàn)一定程度的下降。隨著垃圾焚燒煙氣處理逐步受到重視,特別是煙氣處理技術(shù)不斷進(jìn)步,余熱利用系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善,垃圾焚燒廠的控制水平得到提高。標(biāo)準(zhǔn)提升引發(fā)行業(yè)變革,優(yōu)勝劣汰,集中度開始提升,同時(shí)也帶動(dòng)了運(yùn)營成本的提升。
3、1995-至今:垃圾焚燒行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定期
進(jìn)入20世紀(jì)90年代中后期以后,美國城市生活垃圾的產(chǎn)生量和焚燒處理量處于穩(wěn)定發(fā)展階段。2005年8月8日,美國總統(tǒng)布什簽署“2005能源政策法案”,將垃圾焚燒發(fā)電納入可再生能源,并在兩個(gè)重要方面給予政策支持,即獲得可再生能源“生產(chǎn)稅收減免(PTC)”和納入聯(lián)邦政府可再生能源采購范圍。
隨著回收利用方式在社會(huì)中的進(jìn)一步發(fā)展與推廣、公眾環(huán)保意識的增強(qiáng)以及已有焚燒發(fā)電設(shè)施的退役,美國的垃圾焚燒行業(yè)逐漸進(jìn)入穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)。
二、各類垃圾處置方式及變遷
美國各類垃圾處置方式中,焚燒發(fā)電占比較小,根據(jù)2015年數(shù)據(jù)僅為12.8%。原因在于,美國地理?xiàng)l件得天獨(dú)厚,人口也較少,垃圾填埋相比其他處理方式長期占優(yōu);此外,垃圾填埋場與垃圾焚燒設(shè)施建設(shè)相比,建造成本與運(yùn)行成本更低(短周期來看更加明顯),建設(shè)新焚燒廠也常面臨環(huán)保組織和公眾的反對聲音。
圖表1:美國垃圾處理方式占比歷年變化情況(%)
資料來源:美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)
圖表2:美國各類垃圾處置方式占比現(xiàn)狀(%)
資料來源:世界銀行2015年報(bào)告
三、垃圾處理收費(fèi)機(jī)制和模式
美國的整體機(jī)制較為市場化:電價(jià)方面,垃圾發(fā)電上網(wǎng)的電價(jià)遵循美國市場化電價(jià)機(jī)制;垃圾處理服務(wù)費(fèi)方面,由于美國固廢產(chǎn)業(yè)鏈排污成本內(nèi)部化程度較高,向居民收費(fèi)制度較為健全,因此也更為市場化。
圖表3:美國垃圾焚燒的上網(wǎng)電價(jià)和處置費(fèi)用定價(jià)市場化情況
資料來源:光大證券、韋伯咨詢整理
1、垃圾處理收費(fèi)情況
根據(jù)美國的情況,居民是需要繳納垃圾處理費(fèi)用的,而填埋及焚燒處置的價(jià)格也比較高。
(1)居民繳納垃圾處理費(fèi):40-50美元/戶·月;1)直接繳納給環(huán)衛(wèi)公司,或2)先繳納給政府再由政府轉(zhuǎn)交給環(huán)衛(wèi)公司。
(2)垃圾填埋處理服務(wù)費(fèi):20-70美元/噸;1)環(huán)衛(wèi)公司把垃圾運(yùn)到填埋場,填埋場運(yùn)營方向環(huán)衛(wèi)公司收取;2)如果環(huán)衛(wèi)公司自己擁有填埋場,那么填埋費(fèi)用不另行收取,價(jià)格內(nèi)含于居民上繳的垃圾處理費(fèi)里。
(3)垃圾焚燒處理服務(wù)費(fèi):50-70美元/噸;1)環(huán)衛(wèi)公司把垃圾運(yùn)到焚燒廠,焚燒廠運(yùn)營方向環(huán)衛(wèi)公司收取;如果環(huán)衛(wèi)公司自己擁有焚燒廠,那么焚燒費(fèi)用不另行收取,價(jià)格內(nèi)含于居民上繳的垃圾處理費(fèi)里。
收費(fèi)制度的建立主要依托完整的固廢產(chǎn)業(yè)鏈條,通過市場化價(jià)格形成傳導(dǎo)機(jī)制。
2、電價(jià)定價(jià)機(jī)制及管理模式
美國電價(jià)市場化程度較高,頁巖氣革命致電價(jià)下降,垃圾發(fā)電電價(jià)也受較大影響。美國很早就進(jìn)行了電力產(chǎn)業(yè)改革,形成了獨(dú)立輸電環(huán)節(jié)并對其進(jìn)行管制,在發(fā)電和售電領(lǐng)域引入了市場競爭機(jī)制。1992年,美國聯(lián)邦政府通過《能源政策法案》(Energy Policy Act,EPACT),非公用事業(yè)公司的電力可以不再被公用事業(yè)公司強(qiáng)制購買,且允許其進(jìn)入電力批發(fā)市場;1996年聯(lián)邦能源管理委員會(huì)先后頒布了第888號和第889號法令,規(guī)定在電力生產(chǎn)和供應(yīng)各環(huán)節(jié)開展市場競爭,所有發(fā)電商待遇平等一致;1999年,聯(lián)邦能源管理委員會(huì)頒布了NO.2000法令,規(guī)定所有擁有輸電網(wǎng)的公用事業(yè)公司都必須加入?yún)^(qū)域輸電組織(Regional Trans-mission Organization,RTO),RTO控制輸電設(shè)施、獨(dú)立運(yùn)營管理輸電系統(tǒng),買賣雙方可通過競價(jià)方式購買或提供電力。
到2016年為止,美國一共形成了七大獨(dú)立調(diào)度機(jī)構(gòu)(ISO),分別是:PJM,MISO,ERCOT,SPP,CAISO,NYSIO和ISO-NE。這七大ISO只涵蓋了美國大約60%的用電量。剩余的40%主要分布在美國的東南部和廣大的西部地區(qū)。這些地區(qū)的電力工業(yè)依舊處于垂直一體化的傳統(tǒng)管理模式,由當(dāng)?shù)氐墓檬聵I(yè)服務(wù)公司來統(tǒng)一調(diào)度、運(yùn)營和結(jié)算費(fèi)用。批發(fā)側(cè)的電價(jià)一般采用節(jié)點(diǎn)邊際電價(jià)LMP,根據(jù)輸電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)按一定的規(guī)則把系統(tǒng)劃分成很多的節(jié)點(diǎn)區(qū)域,發(fā)電機(jī)和負(fù)荷就連接在這些節(jié)點(diǎn)上。以PJM和ISO-NE區(qū)域的定價(jià)為例,電價(jià)保持在0.2-0.4元/度(以6.9匯率,折合人民幣,下同)的水平區(qū)間,波動(dòng)較小。
圖表4:2010-2018年美國電價(jià)定價(jià)情況(美元/兆瓦時(shí))
資料來源:公司公告、wind、韋伯咨詢整理
四、垃圾發(fā)電項(xiàng)目及處理能力
2000年以來,由于美國垃圾量增長緩慢,且逐漸趨向于平穩(wěn)下降狀態(tài),垃圾焚燒領(lǐng)域的發(fā)展趨勢已經(jīng)由增長轉(zhuǎn)變?yōu)槭湛s。在近兩年由于部分垃圾焚燒發(fā)電廠開始退役,垃圾焚燒發(fā)電廠和垃圾焚燒處理量開始減少。
圖表5:2001-2018年美國垃圾焚燒廠數(shù)量及垃圾處理能力(座,噸/日)
資料來源:Energy Recovery Council、韋伯咨詢整理
從2001年到2015年,美國的垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。2015年美國生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目74個(gè),總處理能力8.6萬噸/日,總裝機(jī)254.7萬千瓦,年發(fā)電量約143億千瓦時(shí)。
2018年,美國運(yùn)行的垃圾焚燒發(fā)電廠有75座,日處理能力總計(jì)達(dá)9.42萬噸,焚燒生活垃圾量2928萬噸,約占生活垃圾產(chǎn)生量的12%。
五、垃圾焚燒發(fā)電龍頭企業(yè)分析
1、公司基本情況
卡萬塔(CovantaHoldingCorporation,以下簡稱CVA),前身為DanielsonHoldingCorporation,始創(chuàng)于1960年,總部位于美國新澤西州。CVA為美國和加拿大的市政公用事業(yè)部門提供廢物處理和能源服務(wù),擁有并經(jīng)營垃圾發(fā)電基礎(chǔ)設(shè)施,并從事其他廢棄物處理及再生能源發(fā)電業(yè)務(wù)。當(dāng)前,公司垃圾焚燒發(fā)電在運(yùn)規(guī)模為全球第一。
CVA及其附屬公司開發(fā)、建設(shè)、擁有并運(yùn)作著美國和全球的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施,進(jìn)行固體廢物向能源的轉(zhuǎn)換和獨(dú)立電能生產(chǎn)。自1983年CVA公司成立以來,CVA公司一直是垃圾發(fā)電(WastetoEnergy,WTE)產(chǎn)業(yè)的國際領(lǐng)先者,也是美國最大的垃圾焚燒發(fā)電公司。
截止2018年底,公司經(jīng)營或擁有44家工廠的所有權(quán),主要分布在北美洲與歐洲地區(qū),每年總共處理大約2200萬噸固體廢物,相當(dāng)于美國產(chǎn)生的城市固體廢物的9%(美國垃圾焚燒處置占比約12%,公司市占率約65%以上),每年產(chǎn)生約1000萬兆瓦時(shí)的綠色電力。此外,公司還設(shè)有16個(gè)廢物轉(zhuǎn)運(yùn)站、20個(gè)物料處理設(shè)施、4個(gè)堆填區(qū)(主要用于處理灰)、1個(gè)金屬處理設(shè)施及1個(gè)灰處理設(shè)施(現(xiàn)正興建中)。
2、在中國及亞洲市場的布局
公司在亞洲也進(jìn)行了重要布局。CVA于上世紀(jì)90年代以歐格登(OgdenCorporation)為前身進(jìn)入中國市場,先后投資了江蘇、山東等地的多個(gè)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)做出了長期貢獻(xiàn)。2007年,CVA在中國上海設(shè)立亞太區(qū)總部,有力助推了亞太區(qū)域垃圾資源利用與環(huán)境保護(hù)業(yè)務(wù)的發(fā)展。公司先后于中國大陸和泰國成功參與投資、運(yùn)營了多個(gè)具有代表性垃圾的發(fā)電項(xiàng)目。
重慶三峰環(huán)境集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱重慶三峰)成立于1998年,是從事垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域投資經(jīng)營的大型環(huán)保集團(tuán),隸屬于重慶水務(wù)資產(chǎn)經(jīng)營有限公司管轄。2006年重慶三峰與尋求進(jìn)一步突破中國市場的CVA進(jìn)行談判協(xié)商,并于2007年正式達(dá)成協(xié)議,成立合資公司,即三峰卡萬塔。
自2007年以來,CVA在亞太地區(qū),先后成功參與投資、運(yùn)營的代表性垃圾發(fā)電項(xiàng)目包括:
成都市九江垃圾發(fā)電項(xiàng)目(投資):日處理垃圾規(guī)模1800噸,裝機(jī)容量36MW。該項(xiàng)目為中國大陸第一座按照歐盟2000環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的垃圾發(fā)電廠;
重慶市同興垃圾發(fā)電項(xiàng)目(投資):日處理垃圾規(guī)模1200噸,裝機(jī)容量24MW。該項(xiàng)目為中國大陸第一座以BOT方式投運(yùn)的垃圾發(fā)電廠;
福州市紅廟嶺垃圾發(fā)電項(xiàng)目(投資):日處理垃圾規(guī)模1200噸,裝機(jī)容量24MW。該項(xiàng)目為中國福建第一座千噸級規(guī)模的垃圾發(fā)電廠;
泰國普吉島垃圾發(fā)電項(xiàng)目(運(yùn)營):日處理垃圾規(guī)模700噸,裝機(jī)容量14MW。該項(xiàng)目為東南亞(新加坡外)第一座現(xiàn)代化垃圾發(fā)電廠。
3、主營業(yè)務(wù)經(jīng)營狀況
CVA垃圾焚燒項(xiàng)目主要從三個(gè)來源產(chǎn)生收入:
(1)運(yùn)營設(shè)施收取廢物處理服務(wù)費(fèi);
(2)電力及蒸汽的銷售;
(3)回收的黑色金屬和有色金屬。
圖表6:2006-2018年美國CVA公司營業(yè)收入及增長率(億美元,%)
資料來源:wind、公司公告、韋伯咨詢整理
CVA還經(jīng)營或擁有環(huán)境服務(wù)業(yè)務(wù)中心,中轉(zhuǎn)站和垃圾填埋場(主要用于灰燼處理)的所有權(quán),作為垃圾焚燒項(xiàng)目的輔助和補(bǔ)充,并通過處置或服務(wù)費(fèi)產(chǎn)生額外收入。
圖表7:2011-2018年美國CVA公司各項(xiàng)業(yè)務(wù)增長情況(%)
資料來源:wind、公司年報(bào)、韋伯咨詢整理
公司最主要的收入來源為垃圾處理服務(wù),2018年收入占比達(dá)到70%左右。根據(jù)2018年年報(bào),CVA垃圾處理服務(wù)長期合約占主體,且該業(yè)務(wù)服務(wù)主要分布于美國本土,美國的垃圾產(chǎn)生量處于穩(wěn)中有降的狀態(tài),所以公司的垃圾處理服務(wù)收入較為穩(wěn)定,并將長期占主導(dǎo)份額。公司第二大主營業(yè)務(wù)板塊為垃圾焚燒發(fā)電(包括電力及蒸汽銷售),2018年收入占比約為20%左右。
圖表8:2006-2018年美國CVA公司各項(xiàng)業(yè)務(wù)營收占比變化(%)
資料來源:公司年報(bào)、韋伯咨詢
從2015年開始電力及蒸汽銷售服務(wù)收入開始降低,其原因在于上網(wǎng)電價(jià)的降低,而垃圾處理服務(wù)費(fèi)提升對沖了一部分影響,整體聯(lián)動(dòng)機(jī)制較為市場化。
從盈利情況來看,伴隨著垃圾焚燒行業(yè)的成長,同時(shí)得益于公司主業(yè)確立以及并購帶來的規(guī)模優(yōu)勢,公司的營業(yè)利潤與凈利潤在2004-2008年處于較為穩(wěn)定的高增長階段。2008年以后,盈利側(cè)整體波動(dòng)較大,且呈現(xiàn)下降趨勢。經(jīng)歷金融危機(jī)后,公司經(jīng)營好轉(zhuǎn),而從2013年開始,公司整體營業(yè)收入雖保持平穩(wěn),但營業(yè)利潤下降加快,主要是因?yàn)闋I業(yè)支出增速較快導(dǎo)致,而各項(xiàng)營業(yè)支出中,廠房經(jīng)營支出(材料、人工等)占比較大,侵蝕較大利潤,這與排放標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)化等因素促使成本提升,人工成本不斷增加有關(guān)。
圖表9:2006-2018年美國CVA公司營業(yè)利潤及利潤率(億美元,%)
資料來源:公司公告、韋伯咨詢整理
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