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2019年沼气发电行业分析报告

2019年沼气发电行业分析报告目录一、沼气发电市场空间广阔 (4)1、沼气发电的概念 (4)2、我国沼气利用规模可观,且发展潜力巨大 (5)3、沼气发电利用比例极低,提升空间巨大 (5)二、垃圾填埋气发电最具市场潜力 (9)1、固废行业发展提速,卫生填埋仍为主要方式 (9)2、环境、经济效益显著,垃圾填埋气利用成为必然趋势 (11)3、我国填埋气发电行业最具潜力 (13)三、行业发展政策 (14)1、我国垃圾市场空间广阔 (14)3、政策扶持是行业发展的重要因素 (16)3、环保企业争夺市场 (18)4、典型项目盈利能力测算 (19)四、其他沼气发电领域仍处培育期,期待扶持政策落地 (20)1、污水处理厂沼气发电领域 (20)2、畜禽养殖场沼气发电领域 (22)3、工业有机废水沼气发电领域 (23)4、静待相关扶持政策落地 (25)五、市场空间集中于设备市场,无明显优势企业 (26)一、沼气发电市场空间广阔1、沼气发电的概念沼气发电技术是一项利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物(例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等),经厌氧发酵处理产生的沼气,驱动沼气发电机组发电,并可充分将发电机组的余热用于沼气生产的综合技术。

该技术不仅本身提供电能这一清洁能源,同时解决了沼气工程中的环境问题,消耗了大量废弃物,减少了温室气体排放,属于典型的资源循环利用项目,具有良好的经济效益和环境效益。

生物沼气是各种有机物质在隔绝空气(还原条件),并在适宜的温度、湿度下,经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。

一般的沼气组成成分包括50%~80%甲烷(CH4)、20%~40%二氧化碳(CO2)、0%~5%氮气(N2)、小于1%的氢气(H2)、小于0.4%的氧气(O2)与0.1%~3%硫化氢(H2S)等气体。

2、我国沼气利用规模可观,且发展潜力巨大据相关部门不完全统计,截止2010年底,我国沼气工程7.3万处,其中大、中型沼气工程2.7万处,年产沼气总量142.6亿立方米,折标准煤2500万吨。

而据统计2009年欧盟25国沼气产生量为167亿立方米,即我国沼气利用规模已达到较大规模。

同时根据相关部门测算,到2020 年中国沼气资源总量915 亿立方米,比2000 年增加1 倍,相当于7190 万标准煤。

3、沼气发电利用比例极低,提升空间巨大欧美国家沼气工程产生的沼气基本用于发电或提纯代替天然气;而在我国,工业企业将沼气用于锅炉燃料,农场沼气则用于养殖食堂炊事燃料,超过90%的沼气没有得到高效利用,垃圾填埋场亦存在沼气大规模放空的处理方式,填埋气回用率低于20%。

比较中国、德国两国沼气产生量和发电装机量即可发现其中的巨大差距。

假设沼气60%用于发电,则2010年144亿立方米的沼气产生量估算,可产生150亿千瓦时电量,对应装机200万千瓦,达到现有规模的4倍;以2020年915亿立方米沼气资源量估算,扣除自用沼气300 亿立方米资源外,可用于沼气发电的气量达到615 亿立方米,产生922.5-1230 亿千瓦时电力(每立方米沼气产生1.5-2千瓦时电力),装机容量能达到1537.5-2050 万千瓦,达到现有沼气装机规模的15倍以上。

资料来源:《中国沼气工程产业发展研究》沼气来源一般包括农业废弃物、污水污泥和固体废物遗弃物等。

以欧盟为例,2009年欧盟25国沼气产生量达到166.9亿立方米,其中垃圾填埋气、市政和工业污泥产生沼气分别占到36%、12%,剩余部分由农场沼气、集中联合发酵沼气工程和市政固体废物沼气工程。

在英国、法国等国家,填埋气产气占到沼气产生量的50%以上。

而目前在我国,实现工业化沼气的生产原料主要来自于4个方面:畜禽养殖场粪污、工业有机废水、市政污水的污泥和生活垃圾填埋场的垃圾填埋。

根据我们的调研和分析,上述4类沼气发电市场开发在我国均处于起步初期,市场空间仍较大。

具体来看,畜禽养殖和工业废水类项目由于规模小或运营主体多为原有业主等原因,专业运营市场空间较小,未来的市场主要集中于设备领域;市政污水沼气多用于污水处理厂自用电补给或动力补给,多以原有业主投资运营,大规模第三方运营市场空间不大,未来市场也多集中于设备领域。

垃圾填埋气领域则相对项目规模较大、且国内已有一定规模的第三方运营商出现,运营市场值得期待。

二、垃圾填埋气发电最具市场潜力1、固废行业发展提速,卫生填埋仍为主要方式过低的固废投资规划及执行力度的不及预期、收集转运环节、收费制度欠缺等行业现状,共同导致我国固废处理行业发展远远滞后于废水、废气治理进度。

伴随“垃圾围城”、渗滤液污染水源等环境事件的不断冲击和公众环保意识的日益增强,我们预计固废行业在“十二五”期间获得快速发展。

2012 年5 月,国务院办公厅印发《关于<“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划>的通知》,“十二五”期间,全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设总投资约2,636 亿元,其中无害化处理设施投资1730亿元,占比超过53%。

目前我国较常用的处理城市垃圾的方法,有焚烧、填埋和堆肥三种。

卫生填埋是应用最为普遍的方式也是垃圾的最终处理方式。

其他处理方式如垃圾焚烧、堆肥等,对垃圾减量化后,仍需要对残留垃圾进行最终处理。

根据相关统计,截止2010年我国城镇生活垃圾无害化处理设施数量达到1076座,其中卫生填埋场919座,占比达到85.4%;城市无害化处理设施数628座,其中卫生填埋场498座,占比79.3%。

可见,现阶段卫生填埋场依然是城镇生活垃圾处理的主要方式。

以垃圾处理规模计算,2010年垃圾处理规模达到45.7万吨/日,其中填埋处置35.2万吨/日,占比达到77%,垃圾焚烧8.9万吨,占比20%。

根据城镇生活垃圾“十二五”规划,到2015年,总处置规模达到87.1万吨/日,其中填埋方式达到51.4万吨/日,占比逐步降低至59%。

据此测算,“十二五”期间填埋场处理规模复合增速达到7.9%。

2、环境、经济效益显著,垃圾填埋气利用成为必然趋势伴随卫生填埋场的增加,伴随而来的填埋气、渗滤液问题日益突出。

特别是垃圾填埋的副产物填埋气,其成分一般为甲烷55%、二氧化碳40%和少量的氧、氮、一氧化碳等物质,温室效应很强,特别是CH4造成的温室气体效应是CO2的21倍之多。

根据欧美等发达国家的相关统计,垃圾填埋场已经成为CH4气体的第一排放源。

垃圾填埋气同时也是一种可再生能源,其热值接近天然气的50%,可以用于发电、加热、制备燃气等用途。

实现填埋气的回收利用不仅能实现保护环境、减排温室气体;同时通过发电、售气收入等方式能实现良好的经济效益。

特别是联合国CDM机制施行后,垃圾填埋气减排的温室气体能够通过国际碳交易市场进行买卖,此模式令填埋气发电具备了良好的盈利模式。

根据相关统计数据,世界上建成垃圾填埋场超过5000座,每年可回收填埋场沼气51.42亿立方米,约相当于240万吨石油的热量。

美国80%的填埋气、欧洲50%的填埋气用于直接发电。

3、我国填埋气发电行业最具潜力国内填埋气发电普及率不及15%,多分布在东部大中城市。

我国垃圾填埋气利用行业起步于1997年,环保总局(后来的环保部)启动“促进中国城市垃圾填埋气体收集利用”项目,并编制国家行动方案。

1998年,国内第一个填埋气体发电厂在杭州天子岭填埋场建成,于1998年10月建成发电;随后在广东、北京、江苏等地又有多个项目建成。

由于垃圾前处理的缺失,目前我国的填埋气发电项目多采取直接收集填埋气体进行过滤发电。

据不完全统计,目前我国建成和在建的垃圾填埋气发电厂有80余座,大部分集中在华东、东部沿海,而西北、西南等地区规模尚小。

以2011年城市卫生填埋场547座计算,普及率尚不足15%。

依照规划,未来3年新建项目或超过200个。

2002年我国发布《中国城市垃圾填埋气体收集利用国家行动方案》,根据该《国家行动方案》制定的三个阶段,目前已经处于第三阶段即大规模实施阶段,到2015年建设300家垃圾填埋气发电项目;即未来3年内,尚需新建的填埋气项目将超过200个。

我们预计新增项目将在集中于东部的二线城市和中部、西部地区的大中城市。

综上所述,伴随固废投资在“十二五”期间提速和《国家行动方案》的规划执行,我们预计未来3-5年内,垃圾填埋气发电行业将迎来快速发展期。

资料来源:《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》三、行业发展政策1、我国垃圾市场空间广阔1吨垃圾产气期每年发电量约为9-10千瓦时。

填埋场的沼气主要来自于垃圾中的有机物质分解所产生的生物气,根据互联网相关资料,国外每吨湿垃圾大约产生填埋气的量可达到200~400m3。

而国内实测资料显示,每吨垃圾产生填埋气的量为110~140m3;填埋气热值范围一般7450~22350KJ/m3(天然气的热值为37260KJ/m3)。

以1吨垃圾每年产生约6-7立方米气体,每立方米的可燃气体发电1.5千瓦时折算,1吨垃圾产生沼气每年发电量达到9-10千瓦时。

根据国内现有填埋场的运营经验,一般1年左右后填埋场可钻井采气;填埋气经除尘、除湿并加压,然后送入发动机发电,有的还回收余热,对外供热。

一般可产气10年以上。

影响填埋气产量的因素主要包括有机质的种类及含量、填埋场内部的温度和湿度、填埋场每吨的覆土情况及最终覆土情况等。

资料来源:《“十二五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》存量城镇垃圾超过10亿吨,填埋气年发电市场空间超过63亿元。

根据《规划》数据,2003年-2011年全国城镇垃圾卫生填埋处理量超过7亿吨,再考虑未进行卫生处理的垃圾存量(以20-30%未处理计算),则城镇垃圾总存量将超过10亿吨,考虑到2013年以后每年新增城市垃圾仍将超过1亿吨、且填埋场总处理能力增速8%左右,则可假定垃圾存量保持在10亿吨以上。

以1吨垃圾年均发电量9千瓦时计算,则存量垃圾填埋气可贡献发电量90亿千瓦时,对应约120万千瓦的装机量;以火电标杆电价+0.25元/kwh计算,可贡献发电收入超过63亿元。

3、政策扶持是行业发展的重要因素垃圾填埋场项目收入主要来自发电收入和CDM减排收入。

执行标杆电价+0.25元/kwh。

填埋气发电属于可再生能源,目前享有标杆上网电价加补贴电价组成。

补贴电价标准为每度0.25元,低于垃圾焚烧发电的0.65元/kwh。

税收优惠。

应享受“三免三减半”政策,但目前执行有待落实,部分项目未获得。

CDM减排收入=减排量*碳价格。

项目需经过联合国CDM认证,受碳价格波动影响。

优惠政策执行有待落实。

以河南省填埋气发电为例,目前执行电价为0.586元,远低于0.75元的垃圾发电上网电价标准。

此外所得税税收优惠政策执行也尚未完全到位。

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