PDF《垃圾焚烧烟气治理——角落里的大机会》

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2013 年8月26 日 专题研究 垃圾焚烧烟气治理――角落里的大机会 环保视点专题之二 垃圾焚烧烟气治理设备市场空间达

100 亿,未来三年复合增速 33.

2% 从2012 年1月至

2013 年7月,全国共签订了垃圾发电项目新合同

60 多个,处理规模总和达到 68,650 吨/日,投资总金额

323 亿元.预计垃 圾焚烧行业

2013 年、

2014 年投资规模分别为

150 亿元、

194 亿元, 12-14 年投资复合高达 40.6%.预计至

2015 底,运营垃圾发电项目处理规模将 达到 26.4 万吨/日. 与此同时,垃圾焚烧烟气治理设备行业将迎来黄金期,据估算该行业 市场总规模达到

100 亿元,

2014、2015 年烟气治理设备销售规模将达到 最高峰,分别为 18.5 亿元和 18.9 亿元,未来三年行业复合增速 33.2%. 技术趋势:向欧盟

2000 靠拢,单个项目投资规模将提高 50%以上 垃圾焚烧烟气处理过程主要包括脱氮、除酸、去二恶英、除尘几个部 分,主流治理流程为:炉内喷尿素水(SNCR)+半干法(Ca(OH)2 浆液) +活性炭吸附+袋式除尘器. 在环境要求提高、排放标准向全球垃圾焚烧烟气排放最严标准 欧盟

2000 看齐的趋势下,烟气治理技术将进一步升级.其中最大改进为除酸 环节,由单一技术 半干法 向多技术复合使用的 半干法+干法 及 干法+湿法 工艺转变.该技术已在光大国际、浦发集团、上海城投部分项 目上得到应用,单个项目投资规模均将提高 50%以上. 行业内领先企业:无锡雪浪、盛运股份、杭州新世纪 无锡雪浪主要从事于垃圾焚烧、钢铁行业烟气处理、飞灰炉渣处理等 业务,为一家拟上市公司(IPO 审核通过尚未发行),2011 年营业收入 36,468 万元,焚烧领域收入占到总营业收入的 62.79%.截止到

2011 年底, 公司签订垃圾焚烧烟气治理订单 4.2 万吨,占到市场份额 26.2%,为行业 龙头企业. 盛运股份,于2010 年6月创业板挂牌上市,为垃圾发电烟气治理领 先企业.公司主营业务包括城市生活垃圾焚烧发电、尾气净化处理设备以 及各种系列输送机械产品,2013 年通过收购中科通用向垃圾发电方向转 型.公司以干法脱硫除尘一体化为特色,凭借

2012 年后新签垃圾焚烧项 目处理规模 6,400 吨/日,后续将向垃圾焚烧发电运营商转型. 杭州新世纪为杭锅股份控股子公司,成立于

2000 年,主要从事城市 生活垃圾焚烧处理技术和设备开发、成套和工程建设,总资产近

4 亿元. 在垃圾焚烧烟气治理领域,公司以双塔技术半干法见长,截止到

2012 年底, 共完成垃圾焚烧烟气治理项目

24 个, 垃圾发电项目总处理规模

18050 吨/日,占市场规模 13.9%. 风险提示: 垃圾焚烧烟气治理的执法力度不到位的风险 分析师 陈俊鹏 ((执业证书编号:S0930511120004) 021-22169041 chenjunpeng@ebscn.com 陈舒薇 ((执业证书编号:S0930513060004) 021-22169314 chenshuwei@ebscn.com 联系人 卢日鑫 021-22169126 lurx@ebscn.com 大盘走势图 相关研报 节能环保产业未来将成为国民经济的支柱产 业・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・2013-08-11 环保的上涨包含了下半年外延式扩张的预期 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 2013-07-24 2013-08-26 专题研究 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告

1、受益于垃圾发电行业快增长,行业迎来黄金期 1.

1、预计 12-14 年垃圾发电行业投资复合增速 40.6%

2012 年4月,国务院发布《 十二五 全国城镇生活垃圾无害化处理 设施建设规划》,要求到

2015 年全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到无害 化处理总能力的 35%,推动了垃圾发电事业的快速发展.根据我们的统计数 据,从2012 年1月至

2013 年7月,全国共签订了垃圾发电项目新合同

60 多个,处理规模总和达到 68,650 吨/日,投资总金额

323 亿元. 截止到

2013 年7月底,垃圾发电运营项目数量已达到 13.5 万吨左右, 同时从我们统计数据来看,已签约垃圾发电数量基本达到 25.6 万规模,江苏、广东、湖北等地区出现超额完成的情况.根据 十二五 规划的各地焚 烧处理能力来看,总需求量还有 7.4 万吨.同时,考虑到目前行业景气度极 高,发达地区项目规模已超预期,未来垃圾发电项目的市场空间应该会超过 十二五 规划.我们假设年垃圾清运量在

400 吨以上城市会选择建立一座 垃圾发电厂,且江苏、浙江、广州这样的发达省份每个县级市均会选择建立 一座垃圾发电厂,以此推算新增垃圾发电项目的上限是

14 万吨,届时我国 垃圾发电项目数量将达到 39.6 万吨.我们保守估计到

2015 年,垃圾发电新 增订单还有 6-7 万吨,新增订单规模超过

300 亿元. 一般情况下,垃圾发电项目从签约到新建需要经过半年到一年的准备 期,此期间不会有大量资金投入,然后从开工建造到最终建成,需要 18-24 个月,为项目建造投资阶段.因此 今年将迎来项目建造高峰期,并将持续 3-4 年,据我们推算,

2013、2014 年垃圾发电项目的建造投资规模分别为

150 亿元、194 亿元,12-14 年复合增速达到 40.6%.到2015 年底,全国 垃圾焚烧处理能力将达到 26.4 万吨/日.

图表 1:2012-2015 年垃圾焚烧项目数预测(万吨 /日)

图表 2:2012-2015 年垃圾焚烧投资规模预测(亿元) 资料来源:光大证券研究所 注:运营项目规模是指年初投入运营项目规模 资料来源:光大证券研究所 注:运营收入中算入了垃圾处理政府补贴费用 2013-08-26 专题研究 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告

图表 3:各省垃圾发电市场空间预测(按 十二五 规划) (吨/日,负值代表超出规划的部分) 资料来源:光大证券研究所

图表 4:各省垃圾发电市场空间预测(按各城市垃圾清运量) (吨/日,负值是因为部分地区垃圾焚烧处理设施已大 幅超过当地当前垃圾清运总量,几乎没有再新建空间) 资料来源:光大证券研究所

图表 5:新建电厂规模与城市垃圾产量之间的关系 城市垃圾清运量 300-400 400-600 600-800 800-1000 1000-1200 1200-1500 1500-2000

2000 吨以上 新建电厂规模

500 600

800 1000

1200 1500

2000 多个电厂 资料来源: 光大证券研究所 1.

2、烟气治理设备市场空间超过

100 亿元,未来三年投 资复合增速超过 33.2% 垃圾焚烧中的烟气治理主要包括脱硝、 除酸、 去二恶英、除尘四个环节, 为垃圾发电项目建造工程中的重要环节之一,一般占到项目总投资成本的 10%左右,但随着项目烟气治理要求的不断提高,单项目的投资规模还在上 升. 同时,我们根据上文推测的垃圾发电项目新增规模测算,新建项目的烟 气投资规模将达到 85.8 亿元,再加上已投运的老项目中存在着大量的改造需 求,保守估计烟气治理设施的总投资规模将超过

100 亿元. 2013-08-26 专题研究 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 再看 十二五 ,

2012、2013 年为垃圾发电项目签约数量最多的年份,

2012 年是 4.4 万吨/日,2013 年1-7 月已达到 2.53 万吨/日,预计全年总订单 数量也将超过

4 万吨.新签垃圾一般于签约后半年到一年开始开工建造,而 到安装烟气治理设备应该在签约后

1 年半到

2 年左右.据此推断,垃圾发电 项目烟气治理设备的销售高峰应该在

2014、2015 年,销售规模分别达到 18.5 亿元和 18.9 亿元,未来三年的复合增速为 33.2%.

图表 6:垃圾发电厂示意模型 资料来源:无锡雪浪招股书

图表 7:烟气治理及飞灰、炉渣清运流程示意图 资料来源:无锡雪浪招股书

图表 8:2012-2015 年垃圾焚烧新投运项目(万吨/日)

图表 9:2012-2015 年垃圾焚烧烟气治理投资(亿元) 2013-08-26 专题研究 敬请参阅最后一页特别声明 -5- 证券研究报告 资料来源:光大证券研究所 资料来源:光大证券研究所

2、技术趋势:向欧盟

2000 靠拢,单个项目投资 规模将提高 50%以上 垃圾焚烧过程中产生的烟气中污染物种类众多, 主要包含 NOX 、 SOX 、 HCl、粉尘、二恶英以及一些重金属,需要进行非常严格和复杂的治理,这 也导致垃圾发电项目中烟气治理是非常重要的一个环节, 成本也较高. 同时, 随着环境要求的不断提高,治理标准也在逐渐提高.我国目前执行的还是 GB-18485-2001,较于美国、欧盟

2000 来说,要低得多,但很多地区以及 全国性垃圾焚烧污染物排放标准,全面降低污染物排放限值:氮氧化物含量 新建项目限制从

400 mg/Nm3 下降到

80 mg/Nm3 ,SOX 从200 mg/Nm3 下 降到

50 mg/Nm3 , HCl 从75 mg/Nm3 下降到 50mg/Nm3, 烟尘从

80 mg/Nm3 下降到 20mg/Nm3 ,二f英从

1 ng-TEQ/Nm3 下降到 0.1-0.5 mg/Nm3 ,全面 向欧盟

2000 看齐.因此,烟气设备投资成本将大幅上升.

图表 10:垃圾发电烟气主要成分 类别 单位 数量 N2 V% ~66 CO2 V% 7~9 O2 V% 6~10 H2O V% 14~19 NOX mg/Nm

3 200~300 HF mg/Nm

3 5~20 SOX mg/Nm

3 200~600 CO mg/Nm

3 20~50 HCl mg/Nm

3 800~1200 粉尘 mg/Nm

3 3250~6000 Cd+Ti mg/Nm

3 0.3~0.8 Hg mg/Nm

3 0.1~0.26 Sb,AS,Pb,Cr,Co,Cu,Mn,Ni mg/Nm

3 20~50 PCDD &

PCDF ng/Nm

3 1~4 资料来源:某垃圾发电厂可行性研究报告

图表 11:垃圾发电烟气主要成分 类别 单位 美国 欧盟

2000 中国标准值 GB 18485-2001 中国(修订后) 烟尘 mg/Nm

3 20-30

10 80 新建 20;

现有

80 汞mg/Nm

3 0.03 0.05 0.2 新建 0.05;

现有 0.2 镉+铊mg/Nm

3 0.07 0.05 0.1 新建 0.05;

现有 0.1 铅及其他 mg/Nm

3 0.14 0.5 1.6 新建 1.0;

现有 1.6 HCl mg/Nm

3 30

10 75 新建 50;

现有

60 SOX mg/Nm

3 60

50 200 新建 80;

现有

200 NOX mg/Nm

3 215-500 200-400

400 新建 200;

现有

300 二f英 ng-TEQ/Nm

3 0.2 0.1

1 0.1-0.5 资料来源:某垃圾发电厂可行性研究报告 2013-08-26 专题研究 敬请参阅最后一页特别声明 -6- 证券研究报告 那么为了达到上述的排放标准, 垃圾焚烧烟气净化工艺一般包括: 脱硝、 除酸、去二f英、布袋除尘几个环节,最后还要对布袋系统收集到的含有重金 属和二f英的飞灰进行无害化处理. 脱硝:SNCR 较多 NOx 的去除工艺有选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法 (SNCR),目前 SNCR 工艺由于其所需设备简单、设备投资少、运行费用 较低,应用得较为广泛.具体实施过程中,采用炉内喷尿素水的脱 NOx 工艺. 新标准下烟气的脱氮要求提高,但很多老的电厂仍不具备脱氮能力,在 未来有改造需求. 除酸:从 半干法 往 半干法+干法 、 干法+湿法 发展 除酸烟气治理是标准升级后最需要的改进步骤.在此之前除酸使用最多 的方法是半干法,除酸效率较高且投资成本、运行成本均较低,并也非常成 熟.在日本、意大利等国家,单独的旋转喷雾半干法可满足欧盟

2000 的排 放标准.不过在国内,由于垃圾成分复杂、污染物浓度高、熟石灰纯度相对 较低等原因,达到欧盟

2000 的排放标准较为困难.因此,在除酸标准提高 的背景下,脱酸方式也必须进行改进. 能够达到欧盟

2000 标准的除酸方式主要有三中: 半干法+湿法、 干法+湿法、 半干法+干法,其中半干法+湿法的投资成本、运行成本均较高,不太会被选用. 干法+湿法、半干法+干法是两种最主要的选择.相比较而言,干法+湿法的投入 成本要比半干法+干法高出 70-80%,运行成本也要高出 20%左右.但从处理效果 来看,干法+湿法的脱酸效率也要好一些, 同时与布袋除尘结合,重金属去除 效率可达到 99%以上. 这两种方法也都以得到了应用:光大国际新建项目均采用的 干法+半干 法 ,而上海城投、浦东发展的上海黎明资源再利用中心项目均采用的 干法+ 湿法 工艺.在标准趋严背景下,这两种工艺有望得到广泛应用.

图表 12:各种除酸方法的比较 方法 物料 除酸 效率 投资 费用 运行 费用 特点描述 欧盟

2000 干法 Ca(OH)2

1 1

1 工艺简单、设备故障率低,但除酸效率较低 不满足 半干法 Ca(OH)2 浆液

2 2

2 HCL 去除率 96%以上,搭上布袋除尘重金属 去除率可达 99%以上, 属于较为经济有效的处 Z方式,国内运用最广泛 不满足 湿法 NaOH 溶液

3 4

5 HCL 去除率 99%以上,SOx 去除效率 95%以上,排放指标更佳,但会产生大量废水,投资 成本及运行成本均较高 不满足 半干法+湿法 Ca(OH)

2、 NaOH 溶液

6 6

6 投资成本、................