垃圾焚烧产业生态经济循环联动圈发展模式研究

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摘 要：人口激增和消费扩张使得近年来垃圾产量剧增，严重加剧了传统垃圾处理模式的负担，垃圾处理急需新兴的产业模式来支持。为此，调查团队对杭州市三所垃圾焚烧企业进行了实地调研，结合国内外各地的发展经验，总结出垃圾焚烧产业发展的一般规律、主要矛盾、发展前景、未来走向等，并评估了我国垃圾焚烧产业所处的发展阶段，结合我国的实际，调查团队提出了"生态经济循环联动圈模式"的构想，通过产业的耦合与生态圈的相互嵌套来进行资源整合和绿色生产。此外，通过调研分析该模式的理论和实际可行性并将该模式进行商业化的推广。

关键词：垃圾焚烧；产业耦合；生态圈嵌套；循环经济

一、引 言

21世纪是一个环境与能源的时代，资源利用，环境保护，实现可持续发展早已成为各国共识。近年来我国人口增长和消费扩张造成垃圾量剧增，成为人们和谐生活的一大阻碍，合理的处理和利用城市垃圾日趋成为一个急待解决的重大问题。针对这一现状，垃圾焚烧处理产业逐渐在我国兴起。诚然，垃圾焚烧发电对垃圾减量和循环经济有明显的效果，但就其市场和技术层面的考量，其能否成为我国主流的垃圾处理方式，依然有待考证。

二、实地调研分析

我国垃圾焚烧产业的兴起较晚，且垃圾焚烧厂多密集于东部地区，是一个极具发展潜力和发展空间的产业。而杭州作为拥有三家大型垃圾焚烧发电企业--杭州绿色能源有限公司、余杭锦江环保能源有限公司及富春江环保热电股份有限公司的人居城市，在我国垃圾焚烧发电产业的发展上走在了前沿，既从中暴露出许多问题同时也给我们提供了宝贵的发展经验。因而，我们对上述三家企业进行了实地走访和调查，从中探索垃圾焚烧产业的一般问题和普遍经验。

通过实地调研和资料分析，我们将三家企业的重要指标汇总成表2-1，表格如下：

表2-1

调研发现，杭州市目前存在的三家大型的垃圾焚烧发电厂具有各自的区位优势，锦江环保、绿色能源和富春江环保分别位于余杭、滨江和富阳，从杭州市的东北角延伸到西南角，分别负责就近的城市垃圾的处理。但从处理的而垃圾数量来说，垃圾焚烧发电厂消耗的垃圾远远赶不上当前垃圾增长的速度，垃圾焚烧产业仍有较大的发展空间。

从垃圾焚烧设备而言，被访企业较对流化床垃圾焚烧炉的认可度较高，一方面，流化床焚烧炉能减少煤燃烧的使用；另一方面，该方法可以减少锅炉结渣、降低二恶英的排放。调研发现，余杭锦江环保能源有限公司于2009年完成将1#炉到流化床焚烧炉的改造并投入使用后，该年该公司的垃圾焚烧量由上年的13.24万吨增长到了23.99万吨，发电量由上年的3853万千瓦时增长到了4961万千瓦时，效果十分明显。但同时，流化床焚烧炉由于其复杂的操作、高昂的运行费用和大量的灰尘而有待进一步改良。

在调研走访时了解到，垃圾焚烧厂附近的部分居民对垃圾焚烧持有不乐观的态度，其中以杭州绿色能源有限公司滨江垃圾焚烧厂为最，而富春江环保热电股份有限公司的不满意程度最低。很多居民对垃圾焚烧厂产生的"二英"和粉尘污染抱有担忧的态度，努力解决垃圾焚烧发电厂的"二次污染"已经势在必行。

对三家企业的补贴额进行调研计算得出，余杭锦江环保和杭州绿色能源公司在近年度内的电价补贴和垃圾处理量补贴额分别在3670万元和6652万元左右，对富春江环保2012年度的年报进行分析发现，其前三季度除去政府补助也得到了约493万的补贴额，可见政府在绿色可持续发展行业的扶持力度巨大。

三、产业分析

据《中国城市建设统计报告》，我国城市的生活垃圾清运量以每年7%-9%的速度递增，垃圾的产生量远远的超过无害化、资源化的处理量。而目前国际上，尤其是西方发达国家，利用垃圾发电已经进入审慎阶段，值得我们借鉴。

（一）国内垃圾处理产业现状

资料显示，我国的垃圾仅城市垃圾部分得到安置处理，其中填埋处理占82.7%，焚烧仅占15%；其余将近70%未得到妥善处置。目前我国城市生活垃圾积累堆存量已达70亿吨，"垃圾围城"日趋严峻。

目前我国垃圾处理方式主要有卫生填埋、堆肥和焚烧。传统填埋技术要求低，投资少，但需占用大量土地资源，且造成巨大的资源浪费和二次污染，其粗放型的垃圾处理理念已经逐渐被淘汰。堆肥对垃圾中有机质含量要求较高，对厨余垃圾和生物制品垃圾较为适用。在当下城市固废泛滥的情况下，不能作为主要的垃圾处理方式。近年来出于节约资源和可持续发展的考虑，垃圾焚烧发电产业得到了较大的政策支持和较快的发展。垃圾焚烧发电占地面积小；减量化效果明显，还具有显著的资源循环利用的优势，迎合了当代可持续发展的战略。

1、我国垃圾焚烧发电的发展

我国在生活垃圾焚烧发电技术的研究、开发和应用等方面起步较晚，第一个垃圾焚烧发电厂在1987年投入运行，生活垃圾焚烧量仅为3.72%，远低于发达国家平均水平。近5年来基于垃圾总量剧增的现实和可持续发展理念的深化，垃圾焚烧发电项目发展迅猛，在政府的大力支持下，全国各地都在大干快上垃圾焚烧发电项目。截止2010年9月，我国共建有生活垃圾焚烧厂100座，总处理能力达到9.2万吨/天，约占总垃圾处理的21.0%。2011年始，垃圾焚烧项目的大气污染逐渐问题逐渐凸显，垃圾焚烧发电项目的"大干快上"的热情逐渐消减，人们开始客观审视垃圾焚烧发电的可行性和科学性。

2、国家政策导向及相关措施

2000年以来，垃圾焚烧发电项目逐渐吸引了政府和民众的眼球。

《全国城市生活垃圾无害化处理设施建设"十一五"规划》、《全国城镇环境卫生"十一五"规划》乃至2008年国家发改委的《可再生能源发展"十一五"规划》都鼓励选用先进的焚烧处理技术，建设垃圾焚烧发电厂，并指出到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。

此外，垃圾焚烧发电厂享有税收优惠：符合以垃圾为燃料生产的电力或者热力有关规定的企业，实行增值税即征即退的政策；2009年底起，我国对采用符合国家规定标准的卫生填埋、焚烧、热解、堆肥等工艺的项目企业给予所得税优惠。

不仅如此，垃圾焚烧产业还享受优厚的政府补贴：根据国家颁布的可再生能源扶持政策，垃圾焚烧发电全部保证上网，上网电价可在燃煤电价基础上，每度补贴0.25元，同时还将获得市政部门按吨位支付的垃圾处理费，从每吨50元到200多元不等。

2012年我国又密集出台了两项扶持政策，规定垃圾焚烧发电执行全国统一垃圾发电标杆电价每千瓦时0.65元。"十二五"期间，我国城市生活垃圾无害化处理设施建设投资总量将达2636亿元。相关资料表明，垃圾处理费补贴和上网电价收入已经成为目前我国垃圾焚烧厂的主要利润来源，政府以多种方式培植和推动垃圾焚烧发电项目，包括为厂商提供优惠贷款、保证利润、奖励投资、甚至承担兴建费等。

（二）国外垃圾焚烧产业发展状况

近50年来，发达国家的发展水平引致对垃圾处理更高的要求，垃圾焚烧发电项目逐渐代替了纯粹的垃圾焚烧项目。垃圾焚烧发电最早起源于德国和法国，迅速发展于美国和日本，目前，日本、瑞士、德国、美国的圾焚烧发电水平都处在产业的前沿。

日本是目前世界上拥有最多垃圾焚烧发电厂的国家，其最早的垃圾发电站建于1965年，70年代日本在全国大力推广垃圾焚烧，焚烧厂的数量一度占到全球的70%。由于垃圾焚烧产生严重气体污染，日本从90年代末开始颁布一系列法律以严格环境控制标准，使得大量垃圾焚烧发电厂被迫关闭，陆续从原来的6000多座减少到了现在的 131 座，总装机容量达650MW 。由于日本目前实行了严密的垃圾分类措施，焚烧效率大大提升。

美国垃圾焚烧产业发展迅速，至1990年，美国已建垃圾焚烧厂400座，焚烧率达18%，到2000年提高到40%，垃圾发电达2000MW。1990、2000和2005年，美国生活垃圾焚烧发电的比例分别为14.5%、14.1%、14.6%，由此可见，自1990年以来，垃圾焚烧一直在全美范围内发挥重要的作用并仍有巨大发展空间。

德国曾因为环境污染问题颁布了"焚烧炉禁令"，但是德国走出了其特有的技术发展之路。在德国所有的66个生活垃圾焚烧厂中，由于按照法规要求配置了袋式除尘器，二英年排放量由400g下降到不足0.5g，下降幅度接近1000倍，污染减排效果十分显著。

经过100多年的发展，垃圾焚烧发电技术已逐渐成熟可靠，成为了当前国际上广泛运用的生活垃圾终处理技术。国外对生活垃圾焚烧厂实施了大规模的结构调整，通过更高的环保标准来改造旧的焚烧厂，关小厂、建大厂，使焚烧发电厂向规模化、大型化发展。

（三）综合分析和发展方向探索

从发达国家的发展经验来看，发展初期，焚烧发电厂的数目会有一个较大的增长，之后随着市场的日趋成熟，垃圾焚烧发电厂数目将趋于稳定，事实上由于"二次污染"等原因，绝大部分国家都会限制垃圾焚烧发电厂的数目并关闭超过实际需求的厂。垃圾焚烧发电并不是最优的垃圾处理模式，在该模式的探究下，发达国家已经逐渐由单纯的垃圾焚烧发电过渡至集垃圾分类、垃圾回收、垃圾处置、垃圾循环为一体的商业运作形态。

相较于国外的发展经验，我国正处于垃圾焚烧产业的成长阶段，具有企业数目迅速增加，技术大量引进的阶段，应该尽量在发展过程中做好长足的应对准备，避免重蹈发达国家先污染后治理的覆辙，于此同时，我国应结合国情探索合适的、可循环的、绿色环保资源节约的垃圾焚烧产业模式。

四、生态循环联动圈模型的建立

（一）生态经济循环联动圈模式模型介绍

1、模型总体介绍

结合综合实地调查获取资料、对垃圾焚烧产业前景的分析以及杭州盈利垃圾焚烧企业的成功发展模式，我们提出了"生态经济循环联动圈发展模式"的构想：在联动链前端设有垃圾分类回收再输送至各个企业的小循环圈；在联动链中端，通过在垃圾焚烧企业周围布局以热能、电能为能量需求或者以垃圾焚烧产生的灰渣为物质需求的企业来达到资源的互相供给和循环利用，这些企业可以利用垃圾焚烧企业的产品及服务来进行生产，并且这些企业产生的垃圾废物可以给垃圾焚烧企业提供充足的原料；在联动链的终端，我们在附近布局以填埋场和苗木林地以减少污染。上述构建出一个如图4-1所示生态循环经济的产业链。

图4-1

2、垃圾回收分类环节

城市垃圾中的厨房垃圾经过脱水发酵后课堆肥利用，可回收物鼓励通过市场途径回收利用，有毒有害垃圾实行专业无害化处理，只有其它垃圾才是真正适合用于垃圾焚烧发电的材料。因此在垃圾焚烧之前，回收分类工作至关重要。

近两年来，杭州市一直开展垃圾分类试点和"清洁直运"工作，取消了所有的垃圾中转站，直接将城市垃圾运送到远在市郊的垃圾处理中心。我们设想在"清洁直运"之前基于各个社区和地段的垃圾特点实现对垃圾的粗糙分类，并根据分类特点将垃圾运输至相应的填埋场或焚烧厂进行二次处理。我们拟在垃圾填埋或焚烧之前增加细分类和回收环节，对可回收的物质进行归类并运输至相关的企业，如回收到的金属可以转售给机器制造企业，以构造小型可回收物循环圈。

3、相关企业与循环联动圈

在一个循环圈内，企业间可以建立起互助发展的联盟关系。以化工企业为例，化工产业有一个特点，从原料、中间体、副产品到"三废"，没有真正的废物，只有放错了地方的资源。产品和企业容易形成上下游关系，适合集聚发展。

我们拟建立各有特色的生态园区，每个生态园区以相应的主题展开，找寻相互契合的能够进行循环联动的上下游企业进行组建，如养殖-苗木-化工等达成一个生态园区，每个园区内构造相应特点的垃圾处理厂。一整个生态园区内实现资源共享和互补，努力实现"零排放"。

（二）模式发展实证分析与改良

我们以走访的其中一家企业--富春江环保热电股份有限公司企为着手点，分析循环联动圈模式的实际可能性。

1、发展优势分析

公司所在地浙江省富阳市，造纸业是富阳市第一支柱产业，据规划，富阳市政府将引导和鼓励工业园区外造纸企业不断向园区集聚，而公司所在的灵桥工业区将作为富阳造纸业未来的主要发展区域。随着园区规模的不断扩大，园区内企业的不断增多，三大造纸园区外的造纸企业将逐步直至完全向造纸园区内集聚，公司未来的供热供电需求也将不断增加，集中供热发展潜力很大。

2、循环经济可行性

由于造纸生产工艺的特殊性，其生产过程中会消耗大量的蒸汽，同时还会产生大量的废纸渣和造纸污泥。将适当处理后的废弃物进行焚烧处理，一方面可以最大限度的对该部分废弃物实现"减量化、稳定化、无害化"处理，另一方面，通过综合回收利用其焚烧过程中所释放出来的热量，并将所回收的热量用于发电及供应造纸企业生产用热需要，从而实现对该部分废弃物的"资源化、减量化、再利用、无害化"目的，实现循环经济发展目标，如下图4-2所示。

图4-2

3、发展的阻碍

虽然富春江环保热电股份有限公司与周边造纸厂形成了小规模的园区循环经济，在一定程度上达到自产自销自给自足的状态，但由于其园区内产业结构单一，焚烧发电厂能够利用的也只是造纸厂废弃物中很小一部分，大部分废弃污染物仍旧被排放到自然环境中去，并不能形成良好的生态经济循环，其发展模式仍需要得到进一步的改变，以谋求更大的经济效益和社会效益。

4、改进后的富春江灵桥工业区的生态经济循环联动圈模式

近年来富阳市为进一步提高垃圾处理质量，充分发挥环保热电厂的生态效益、节约土地资源，先后规定城区街道和各个乡镇为生活垃圾集中焚烧处理收集范围。在中转站进行垃圾分类分拣，提拣燃烧充分、热量较高的垃圾，通过密封式垃圾运输设备运送至富春环保。在此基础上，我们构想在三大造纸园区与富春环保热电企业之间构建直达运输系统，将造纸厂废纸渣和造纸污泥转移到焚烧厂，与生活垃圾一同进行初步处理，以达到焚烧要求，进行焚烧发电。

对于园区企业单一，造纸工业污染尤其是水污染严重问题，造纸厂本身应该严格控制生产过程中的污染，将黑液、打浆机污水和造纸机污水等废水经过合理的物理化学方法对污水进行回收利用，但其中有些技术对于小型造纸厂来说，投资回报率过低。我们构想在富春江沿岸开启污水处理厂，将一定区域范围内的造纸厂废水进行集中处理，提高运作效率，同时对废水中的部分化学元素加以提炼分拣，循环利用。此外，污水处理厂若选用亚铵法、石灰法等工艺对煮废液乃至全部废水进行厌氧化处理，可与农业相结合，借由沼气池进入生态系统。

该循环的丰富使得生态经济循环联动圈模式得到进一步的完善，更大程度实现园区生态循环经济的目标。

五、商业模式的推广

（一）生态经济循环联动圈的BOT模式推广

基于生态循环联动圈巨大的正外部性，我们设想以政府特许经营权市场化招标-建设-运营-转让（BOT）为主流的商业模式来推广生态经济循环联动圈模式。

下图是BOT模式运作的一般模式：

图5-1

政府部门通过特许权协议，将垃圾处理项目的特许权授予私人参与者，私人参与者在特许期内负责循环联动圈的设计、融资、建设、运营和维护，并回收成本、偿还债务和赚取利润，特许期结束后将项目所有权无偿移交签约方的政府部门。该模式一方面减轻财政压力，另一方面从国际、国内乃至民间多渠道融资，引入市场了竞争机制，能显著提高项目管理水平增强市场竞争力。

（二）BOT模式生态经济循环联动圈可行性分析

生态经济联动圈模型布局以垃圾焚烧企业和周边一些以热能、电能为能量需求或者以垃圾焚烧产生的灰渣为物质需求的企业，单靠政府筹措运营很难带动联动圈的整体发展，当通过BOT模式的应用，政府采取超投标的方式成立项目专设公司达成项目特许协议，通过项目公司与垃圾焚烧企业及周边企业进行协商运作整个联动圈，一方面，能够保持市场机制发挥作用。另一方面，也为政府干预提供了有效的途径。。尽管BOT协议的执行全部由项目公司负责，但政府自始至终都拥有对该项目的控制权。在立项、招标、谈判三个阶段，政府的意愿起着决定性的作用。在履约阶段，政府又具有监督检查的权力，项目经营中价格的制订也受到政府的约束，政府还可以通过通用的BOT法来约束BOT项目公司的行为。政府主导，私人投资的模式将给垃圾焚烧产业带来竞争力的大幅提升。

六、总结

（一）学术价值

垃圾焚烧产业的"生态经济循环联动圈模式"的提议，通过前期的垃圾分类回收建立起多个小循环圈，又通过垃圾焚烧与相关的能源工厂耦合形成大的循环联动圈，通过循环圈的嵌套实现垃圾焚烧产生的热能、废料的二次运用以节约资源、减少污染并减少相应的成本。此外，我们巧妙变通BOT模式对循环联动圈进行商业推广，将民间资本吸收进入垃圾焚烧这种具有巨大正外部性的产业，以提升产业运作效率、充分运用资本。

（二）经济效益

在企业层次，主要通过企业内部的清洁生产、资源高效利用和废弃物的循环利用等手段实现循环经济的发展；在园区层次，主要是通过企业之间的物质、能量和信息集成，实现资源共享、副产品交换和废弃物资源化；在区域层次通过建立整个区域的循环经济网络，实现人与自然的和谐发展。我们的生态经济循环联动圈模式，通过政府的合理补助以及企业转型，垃圾焚烧企业的投入产出比将得到有效的提高，提升了企业的业务盈利，扭转以往亏损的局面，为其增加投资，扩大企业规模奠定一定的基础。同时，将焚烧产生的热能进一步转化，残留物质进行化学加工，带动了发电、化工产业的发展，为经济的良性循环发展提供了可能。

（三）社会效益

循环联动圈模型所催生的生态工业园区本着是尽量减少废物，充分利用资源的宗旨将园区内的一个工厂或企业产生的副产品用作另一个工厂的投人或原材料，通过废物交换、循环利用、清洁生产等手段，最终实现园区的"零排放"。生态经济循环联动圈模式使得能量、物质在社会普通民众和焚烧发电以及相关企业中循环，减少垃圾废弃物的荒置，提高能量的利用效率，从定义上符合了全面、协调、可持续，是一种科学的经济模型，能有效推动社会的科学发展。此外，生态经济循环联动圈通过产业链整合促进产业间的延伸触合，使增长内生就业的机会增加，为建设和谐社会注入了强劲的动力。

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作者简介：黄俊凯（1993.7-），女 ，浙江衢州人，浙江财经大学财政学院 2011级本科生，研究方向：经济学； 顾楠（1992.10-），女 ，浙江上虞人， 浙江财经大学会计学院 2011级本科生，研究方向：经济学；高世达（1992.10-），男，浙江上虞人，浙江财经大学经贸学院 2011级本科生，研究方向：经济学；陈琦（1993.3-），女 ，浙江金华人，浙江财经大学财政学院 2011级本科生，研究方向：经济学； 金益欣（1992.6-），男，浙江衢州人，浙江财经大学经贸学院国贸专业本科生。