垃圾发电是指通过特殊的焚烧锅炉燃烧城市固体垃圾，再通过蒸汽轮机发电机组发电的一种发电形式。垃圾发电行业产业链上游为原材料及发电设备，主要包括生活垃圾、工业垃圾、焚烧炉、发电机等；中游为垃圾发电，主要分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋气发电两大类；下游为应用领域，主要分布工业用电、商业用电、居民用电等。

一、上游分析

1.生活垃圾

人们在日常生活中或者为日常生活提供服务的活动中产生的固体废物，主要包括居民生活垃圾、集市贸易与商业垃圾、公共场所垃圾、街道清扫垃圾及企事业单位垃圾等。根据数据显示，2020年我国生活垃圾清运量达25426.1万吨，较2019年同比增长5.04%；2020年我国生活垃圾处置量达25458.6万吨，较2019年同比增长6.02%；预计2021年我国生活垃圾清运量和处置量分别可达26707.5万吨和26913.4万吨。

2.工业垃圾

工业垃圾指机械、轻工及其它工业在生产过程中所排出的固体废弃物，如机械工业切削碎屑、研磨碎屑、废型砂等，食品工业的活性炭渣，硅酸盐工业和建筑业的砖、瓦、碎砾、混凝土碎块等。根据数据显示，2019年我国大、中城市工业垃圾产生量达72544万吨，处置量达14410万吨。

3.焚烧炉

焚烧炉作为垃圾焚烧处理系统最核心的设备，其设计需充分考虑垃圾停留时间、燃烧温度、烟气在炉内的停留时间及紊流等因素，从而达到完全燃烧、控制恶臭及二恶英类物质产生的目的。根据数据显示，2020年我国焚烧炉市场规模达168亿元，较2019年同比下降23.98%；据推测，2021年我国焚烧炉市场规模可达214亿元。

4.发电机组

发电机是指将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将燃料燃烧产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。根据数据显示，2019年我国发电机组产量达9073.7万千瓦，2020年我国发电机组产量达13226.2万千瓦，同比增长45.76%；预计2021年我国发电机组产量可达17378.7万千瓦。

二、中游分析

1.装机容量

（1）总装机容量

装机容量是指垃圾焚烧发电站中所装有的焚烧发电机组额定功率的总和，是表征一座垃圾焚烧发电站建设规模和电力生产能力的主要指标之一。根据数据显示，我国垃圾焚烧发电装机容量由2016年549万千瓦增至2020年1533万千瓦，年均复合增长率为29.27%。据推测，2021年我国垃圾焚烧发电装机容量可达1729万千瓦。

（2）新增装机容量

数据显示，我国垃圾焚烧新增发电装机容量由2016年81万千瓦增至2020年311万千瓦，年均复合增长率为39.98%。据推测，2021年我国垃圾焚烧新增发电装机容量可达390万千瓦。

2.发电量

根据数据显示，2019年我国生物质发电量达1111亿千瓦时，2020年我国生物质发电量达1326亿千瓦时，同比增长19.4%；2021年上半年我国生物质发电达780亿千瓦时，较上年同期同比增长约26.6%。

3.企业优势分析

现阶段，我国垃圾发电行业产业链中游优秀企业主要包括光大国际、绿色动力、康恒环境、深圳能源等。

三、下游分析

垃圾发电行业产业链下游为终端用户用电环节，主要分为工业用电、商业用电和居民用电。根据数据显示，2020年我国全社会用电量7.51亿千瓦时，较2019年同比增长3.59%。

工业用电是指主要从事大规模生产加工行业的企业用电，工业用电大多使用三相电压，如三相380VAC，三相660VAC等。根据数据显示，2016-2020年我国工业用电量由4.14万亿千瓦时增至5.02万亿千瓦时，2021年第一季度的工业用电量为1.23万亿千瓦时。

城乡居民生活用电是指城镇居民和乡村居民照明及家用电器用电。根据数据显示，2016-2020年我国城乡居民用电量由0.81万亿千瓦时增至1.09万亿千瓦时，2021年第一季度城乡居民用电量为0.31万亿千瓦时。

垃圾焚烧经历了三个发展阶段：

历史上最早的垃圾处理出现在英国

由于工业革命的兴起，城市化进程加快，大量农民流入城镇导致英国城市人口剧增，生活垃圾、污水和粪便等垃圾爆发式增长，污染城市土地、水源和空气，传染病也随之而来。英国政府为了改善环境卫生状况，于 1848 年首先制定并 实施了《公共卫生法》，在各地建立了公共卫生局，开始实行把垃圾集中起来后送到离居住 地较远的地方堆放或者填满，也是世界上最早的垃圾填埋处理。

垃圾填埋占地面积大且无法满足垃圾处理需求，同时城市生活垃圾、污水、饮用水供应 系统往往环装连接，填满不当反而会引发传染病蔓延，1874 年英国发明了第一批生活垃圾 焚烧炉，1890 年后以法国细菌学家巴斯德和德国细菌学家郭霍为代表的细菌学诞生，明确 了欧洲许多传染病的病原、传播途径以及防治方法，推动了垃圾焚烧方法的出现。

1896年德国汉堡建设了世界第一座垃圾焚烧处理厂，开启了生活垃圾焚烧技术的工程应用，垃圾处 理方式从填埋到焚烧过渡，人类开始了对垃圾进行科学处理和资源化利用的新里程。但是早 期垃圾焚烧技术并不成熟，产生的浓烟和臭味会造成大量二次污染，直到 20 世纪 60 年代垃 圾焚烧并没有成为主要的垃圾处理方法。

随着科学技术的不断发展，焚烧技术得到改善，德国威斯巴登市在 1902 年建造了第一座立式焚烧炉，随后在欧洲各国得到推广。目前很多国家已经把垃圾定义为“新能源”，通过焚烧发电不仅回收能源，而且垃圾属于生物质能源，焚烧能够实现资源化、无害化、减量化。如今欧洲大部分国家、日本、新加坡等地垃圾焚烧的处理率已经超过垃圾填埋。

日本是全球垃圾焚烧占比最高的国家政策推进垃圾焚烧逐步发展

日本于 1900 年制定了第一部垃圾处理相关的法律《污物扫除法》，规定各地政府有义务进行垃圾收集处理，为垃圾焚烧提供了发展的基础。1930年政府对《污物扫除法》进行修改，规定各地政府有义务进行垃圾焚烧，日本开始由政府主导垃圾焚烧。

1963 年和 1970 年分别出台了《生活环境设施整备紧急措施法》及《废弃物处理及清扫相关法律》，各地区自行处理垃圾以及垃圾焚烧技术的进步，使得垃圾的处理效率大幅提高。1924 年东京建成了首座垃圾焚烧厂，1965 年大阪建立了最早的垃圾发电站，彼时焚烧比例不足 40%，受国土资源匮乏且为岛国的限制，仅靠填埋无法满足快速增长的垃圾产生量，大量垃圾被填埋或者直接倾倒，产生二次污染。

1965 年 7 月东京都湾岸地域的江东区海上垃圾填埋地，梦之岛苍蝇大量繁殖，造成了严重的梦之岛苍蝇之灾。政府决心大 力推进垃圾焚烧，从 20 世纪 70 年代以来逐步发展。最早起源于欧洲的垃圾焚烧技术，在日本得到了最广泛的运用，日本是目前垃圾焚烧占比最高的国家，2017 年 72%的垃圾由焚烧处理，填埋处理的占比为 1%，剩下均为资源化回收。

垃圾分类：从源头减量，促进垃圾无害化，提高焚烧产能

随着废弃物排放进一步增加并呈现多样化的特点，废弃物非法排放经常出现。为应对日趋严重的垃圾危机，日本政府及时调整垃圾管理政策，开始实行垃圾分类回收。在政府和民众共同努力下，逐渐建立起完善的垃圾分类处理机制，由末端处理转向源头治理。日本垃圾分类极为细致，不同垃圾须按规定时间、规定包装方式投放。

日本将废弃物分成一般废弃物、产业废弃物和有毒有害废弃物三大类。生活垃圾则属于一般废弃物。生活垃圾分类为可燃物、不可燃物、资源类、粗大类四种类别，每个类别再细分为若干子项目，每个子项目又可分成若干个小项目。在使用上述垃圾分类方法进行分类之后，日本国内各地区垃圾类别至少也达到 10 类以上，多者如上胜町把垃圾分成了 44 类。通过详细的分类，不仅垃圾的处理和回收就更加方便，用于焚烧的垃圾热值也得到相应的提高。进入垃圾焚烧厂的垃圾，属于可燃垃圾中热值较高的，日本部分垃圾焚烧厂吨垃圾发电量达到 500 度/吨以上。

数量多，单厂规模小是日本垃圾焚烧行业的特点。日本的焚烧厂数量在世界范围内始终保持第一，也是全球第一大垃圾焚烧炉市场。但是垃圾焚烧厂的数量呈下降趋势，日本最多曾有 6000 多座大小不一的垃圾焚烧厂，2017 年只剩下 1103 个，一方面是由于政府强力垃圾焚烧厂的合并，行业加速整合，另一方面主要是因为随着焚烧厂的增加，垃圾焚烧所产生的废气、废水、灰渣等污染问题也日益严重，引起日本国民极大关注，不达标的垃圾焚烧厂则会被关停。

尽管焚烧厂数量众多，但是单厂的处理能力并不大，仅一半以上的焚烧厂日处理能力超过了 100 吨，而产能高于 600 吨/日的大中型焚烧厂数量约 50 座。而 1103 个垃圾焚烧项目中，有 754 个项目开发了余热利用，占比 68%，376 个项目用于发电，占比 34%，大型焚烧项目的用于发电的比例较高。

技术革新，发电效率逐年提升的同时二噁英得到有效控制。日本焚烧炉技术大致经历了批次炉、机械化批次炉、准连续炉和全连续炉 4 个阶段。目前全连续炉排炉是现在使用度最高，2001 年以来发电效率和吨垃圾发电量逐年提升都逐年提升。由于在 20 世纪 50-60 年代进行过垃圾的大量无序焚烧，产生的二噁英严重超标，对空气和土壤造成极大的危害。

1997 年日本垃圾焚烧厂排放的二噁英总量达到了 6500 克，大气中测得的二噁英水平达到了其它工业国家的 10 倍。政府随后推出相关政策来规范二噁英的排放，并且对排放标准做出了明确要求。日本的垃圾焚烧厂在 2011 年排放二噁英总量仅为 59 克，较 1997 年降低了 99%，取得了显著成效。目前，日本垃圾焚烧厂排放物基本实现了无污染，二噁英的含量几乎为 0。

中央和地方政府积极推广是日本高效的垃圾综合管理系统的重要原因。主要体现在3 个方面：

透明的数据库管理：每年国家环境部都会进行年度垃圾治理调查。各地方政府的数据汇总在一个综合数据库中，国家和地方政府都可以使用该数据库来制定战略计划和相 关政策。调查的信息包括产生的垃圾量，通过回收，堆肥和焚烧处理的垃圾量等，并且会向公众公布。地方政府能够通过这些信息来评估并不断改进其流程，而群众和学术组织也可以使用这些数据来评估垃圾管理系统的有效性。

财政大力支持：日本中央政府根据地方政府提交的垃圾管理计划，向地方政府提供补贴，以开发和改善垃圾处理设施。补贴最多可支付项目基础设施成本的 1/3，而对于先进设备，例如高效的垃圾转换能源（WtE：waste-to-energy）设备，补贴通常可达成本的一半。剩余的资金成本则是地方政府的责任，通常由地方债券提供资金。因此约 60％的初始项目成本由中央政府提供资金支持，40％由地方政府支付。而设施的运营成本完全由地方政府直接承担。

信息化交流：日本的公务员负责促进中央政府与地方政府之间的联系和知识交流。除此之外，地方政府还通过其他机制定期向中央政府报告反馈，其中包括日本垃圾管理协会（JWMA：Japan Waste Management Association）以及国家理事协会。整体来看，日本高效的垃圾管理关键在于以数据驱动的方式进行规划，足够的财政支持，确保各项政策在全国范围得到落地，以可持续化的方式进行垃圾处理。

欧洲：政策加码推进垃圾焚烧

政策收紧填埋，助推焚烧发展。欧洲于 1999 年出台了《欧洲垃圾填埋法令》，由于当时垃圾填埋的渗透液造成巨大污染且土地资源受限，政策限制新建垃圾填埋场，同时明确运营标准。紧接着在 2000 年出台《欧洲垃圾焚烧法案》，鼓励垃圾焚烧替代原有的垃圾填埋处理方式，但也明确了垃圾焚烧的末端排放标准，行业更加规范化。2003 年出台了《欧洲填埋场废物接收条例》，从源头减量，要求生活垃圾必须进行焚烧、堆肥等稳定化的处理后才能填埋。

欧洲是垃圾焚烧以及资源化利用较大的的市场。根据欧洲垃圾发电联合统计，2001-2015 欧洲垃圾焚烧发电项目从 402 个增长到 504 个，年处理能力从 5284 万吨上升到 9060 万 吨。但是到 2017 年垃圾焚烧厂减少至 492 个，垃圾焚烧占比从 2001 年的 17%提高至 2017年的 27%。

因地制宜，不同国家垃圾处臵方式各不相同。欧洲国家垃圾管理有四项主要原则：防止原则—应该在源头上限制垃圾的产生；“污染者付费”原则—处理废物的成本由生产废物的个人或机构承担；预防原则——预防可能发生的问题；邻近原则—尽可能在源头处对废品进行处理。因此欧洲各具体国家优先次序原则为阻止产生、准备再利用、循环使用、能量回收、填埋。目前欧盟国家在推进生活垃圾资源化进程中，已经提高到社会可持续发展的战略高度。但是人口密度较高的法国、德国、英国、意大利等地仍有大量垃圾焚烧厂。但是整体来看，欧洲正在逐渐向垃圾资源化处理推进，从源头解决问题。

美国：焚烧推行受阻，垃圾填埋为主，资源化为辅

美国垃圾处臵以填埋为主。美国早在 1885 年就在纽约建了第一个垃圾焚烧厂，由于经济发达，居民生活水平高，产生的生活垃圾庞大且可再生利用的成分占比高，于是美国开始尝试将垃圾处理方式从填埋转变为焚烧。20 世纪 80 年代起，美国垃圾焚烧发电进入黄金期。政府大力投资超过 70 亿美元用于建设约 90 座焚烧厂，年处理能力达到了 3000 万吨。2000年后行业进入稳定期，垃圾焚烧厂维持在 80 个左右，几乎全部建于至少 15 年前。目前美国主要处臵方式还是填埋，2017 年美国垃圾处臵共 2.68 亿吨，其中填埋占比 52%，而垃圾焚烧占比仅为 13%。

区域化分布明显，单厂处理规模较大。美国目前有垃圾焚烧厂共 75 家，覆盖了全美 21个州，主要集中在人口较密集的东部，其中纽约多达 10 家，弗洛里达有 11 家。而中部地区许多州并没有建设垃圾焚烧厂。单厂的平均焚烧量为 1075 吨/日，单台炉平均处理量为 418 吨/日。根据美国能源信息署统计，2015 年美国生活垃圾焚烧发电项目有 71 个，总处理能力8.6 万吨/日，总装机 255 万千瓦，总发电量达到 2.3 千兆瓦，美国通过垃圾焚烧发电厂的发电量占总发电量约 0.4%。

地理优势和政府推进不到位是美国垃圾焚烧推广受阻的原因。政府焚烧垃圾发电厂在美国无法推广的原因主要有几个：

美国地域广阔，垃圾填埋场成本更低；

税收优惠政策改 变，美国逐步废除了对垃圾发电厂的税收抵免，使垃圾焚烧提供的电力在价格没有了优势，并且一些州政府官员担心垃圾发电厂会对垃圾回收计划造成影响；

公众反对。美国通常由州和城市自行决定如何处理当地垃圾，若民众抗议或者游行，政府最后往往会妥协。

一带一路上的新机遇：垃圾产生量和用电需求的增长加速焚烧发电推广

垃圾产生量和 GDP 以及城镇化率呈正相关关系，发展中国家有巨大潜力。参考发达国家的发展路径，都是由于经济快速发展时期导致垃圾产生量急剧上升，而垃圾填埋满足不了处臵需求，于是逐渐向垃圾焚烧和垃圾资源化迁移。根据世界银行的数据，垃圾产生量和人均 GDP 以及城镇化率呈正相关，目前发展中国家的人均垃圾产生量低于 0.49 千克，而发达国家的人均垃圾产量高于 1.5 千克。随着地区经济的快速发展以及城镇化进程加快，垃圾产能会进一步扩大，那么对垃圾处臵的需求有望进一步的增加，发展垃圾焚烧是必然的趋势。

亚洲新兴发展地区，人均垃圾产能增速高于发达国家，且垃圾焚烧率较低。根据世界银行的预测，目前亚洲地区的发展中国家如印度尼西亚、菲律宾、印度的人均垃圾产生量为 0.52， 0.50，0.34，预计 2025 年增长至 0.85，0.9 和 0.7，增速高达 64%，80%，106%。而根据世界银行的数据，一带一路的 65 个国家，在 2016 年仅 20%的国家建设了垃圾焚烧厂，绝大多数垃圾发电处于发展初期，平均焚化率不到 1%。比如印度在 2013 年才建成全国第一个垃圾发电厂，印度尼西亚政府正全力推进全国 12 个城市的垃圾项目于 2021 年投产。

“带路”国家对可再生能源电力需求大，多国出台垃圾焚烧发电政策扶持。东亚和南亚的国家目前以传统石化能源为主，但是水电火电难以满足每年新增电力缺口，新增用电量、装机量缺口较大。据 E20 统计，2017 年我国 149 份环保合同里面有 62%的订单在“一带一路”国家，而其中有 30%是属于固废处理类。多国已经出台了相关政策来助力垃圾焚烧，比如泰国能源部将按照 AEDP 2015 计划将提供每度电力 5.08-6.34 泰铢的资金扶助，越南也出台政策对环保行业的企业提供所得税优惠。

理性参考海外发展经验，垃圾分类和人口密度影响后端垃圾处臵

不同城市垃圾处臵方式有较大区别，中国或出现欧洲路线以及日本路并存的局面。在过去几十年，几乎所有发达国家在城市生活垃圾处理问题都从单纯的处理向综合治理方向转变，注重源头减量和综合利用，从而有效控制污染、回收资源，从根本上改变垃圾处理的本质。按照 2018 年世界人口数据，澳大利亚、加拿大、美国、中国、日本、新加坡每平方公里的人口密度分别为 3、4、35、148、347、7952 人。纵观各国的垃圾处理方式，不难发现地小人多的北欧国家、日本和新加坡等，倾向于垃圾焚烧，而地广人稀的美国、加拿大和澳大利亚等则愿意更简单的垃圾填埋。根据世界银行的统计表明，我国人均垃圾产生量具发达国家还有一定差距，还有较大的增量空间，那么垃圾处理的方式和技术都是值得长期关注的问题。

厨余垃圾的分类是造成垃圾焚烧和资源化处理区别的重要原因。根据前文，发达国家在当时特有历史背景下均建立了垃圾分类体系，主要目的是实现可回收垃圾材料再利用以及更好的处理不可回收垃圾。对于具备回收价值的垃圾，发达国家均采用分类单独回收模式，标准基本统一，而对于不具料回收价值的垃圾则分歧较大，主要在于餐厨垃圾是否应该单独区分，分类餐厨垃圾可以提高垃圾热值，提高焚烧效率，同时餐厨垃圾又可以生成生物柴油，并且通过厌氧发酵生成沼气发电。

但是单独区分餐厨垃圾提高前端成本，是否比混烧更具有经济效益存在争议。日本和欧洲对于不具备回收价值的垃圾的区别体现在：欧洲区分是否可降解，日本区分是否可燃。我们选择了已经实现了垃圾零填埋，达成 100%垃圾无害化处理的日本和德国进行对比。日本垃圾焚烧占比超过 70%，资源化利用仅约 20%，相反的是德国垃圾焚烧占比约 30%，资源化利用达到 70%。

两国资源化利用率的差别较大主要是由于餐厨垃圾的处理方式不同，日本不单独分类餐厨垃圾，统一焚烧处理，而德国对有机垃圾普遍采用厌氧发酵或堆肥处理，归类在资源化处理范围。若剔除餐厨垃圾的影响，两者在垃圾资源化利用率相当。

垃圾强制分类后，焚烧发电为我国最确定性的处理方式。目前垃圾填埋仍然是我国生活垃圾最主要的处理方式，2017 年占比高达 57%。焚烧发电在土地使用，垃圾无害化程度方面都占优势，因此采用焚烧发电代替填埋为短期内最可行的垃圾无害化处理方案。焚烧发电单位投资额约在 30-50 万元/吨之间，而单独处理餐厨垃圾投资额在 50 万元/吨以上，从经济性来看垃圾焚烧更具优势，我们预计短期仅试点城市有望单独处理餐厨垃圾，其余城市仍将采用混烧模式。

文章来源： 聚米新环卫资讯，观研天下