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水業技術發展瓶頸和行業發展趨勢

作者: 來源: 日期:2019/12/27 17:47:33

  日前,在由全國工商聯環境商會主辦、肇慶市人民政府聯合主辦的“2019中國環境上市公司峰會”上,清華大學教授、博士生導師王凱軍發表題為《水業技術發展瓶頸和行業發展趨勢》的精彩演講。

  一、環保行業崛起的契機

  這兩年,業界都在談論產業寒冬的問題,王凱軍表示,投資、消費和出口一直以來是我國拉動國家經濟增長的三架馬車。在2017年之前,投資一直是最為重要的方面??v觀改革開放40年,靠投資拉動的房地產、能源、交通等一系列公共基礎設施建設基本已經完成,目前處于下行趨勢,而包括環保、特色小鎮等基建領域成為了新一輪經濟穩增長的重中之重。

  中國高鐵就是投資拉動的一個典型的成功案例。2004年亞洲金融危機后,國務院常務會議討論并原則通過歷史上第一個《中長期鐵路網規劃》,以大氣魄繪就了超過1.2萬公里“四縱四橫”快速客運專線網的藍圖。2008年國際經濟危機爆發,中國政府提出了4萬億救市計劃,高鐵藍圖獲得中央認可,得到了1.5萬億額外支持。于是從2009年開始,鐵路投資超過了7000億元。據發改委公布的數據顯示,到2020年,中國的高鐵網絡將會達到15萬公里的總里程。

  “十二五”中期,為了探索拉動內需的可能手段,國務院有關行政管理部門把PPP模式作為成為下一階段拉動內需的重要推手之一。數據顯示,在參與PPP項目入庫項目的7029家企業中,民營資本和外資總占比共達48%。在垃圾、污水處理領域,民營資本參與率高達82%。從結果來看,民資對整個生態環保領域PPP有引領和帶動作用。但是,這一時期黨和國家站在國際和歷史的視野,經過系統研究在十九大報告提出,絕不能爆發系統性金融風險,提出防范金融風險的重大決策,后來將防范化解各種風險列為三大攻堅戰的首位。多重因素作用下,水環境領域的投資坐了過山車。

  王凱軍表示,高鐵的高速發展歷程說明行業的發展取決于行業所處的位置高度。環保行業目前面臨的最大問題之一恰恰是缺乏國家級的頂層設計,業界同仁應該整合力量推動提出建設基于綠色生態流域基礎設施的大發展戰略。

  王凱軍認為,環境產業前景廣闊。尤其是長三角、珠三角、京津冀等地區有機會提前跨越環境庫爾涅茨曲線拐點,局部地區可率先取得生態文明建設突破進展。以北京、天津為例,其人均GDP均已超過1.7萬美元。2016年,京津冀地區城市群總GDP約6.9萬億元,已經逐步形成世界級城市群,經濟體量位居世界經濟體排名第16位。而根據三峽長江經濟帶試點城市估算,長江經濟帶水環境建設投資將超過2萬億。

  二、政策引導下中國環保產業分析

  中國環保市場與國家政策導向密切相關。比如,2016年,中央財經領導小組第十四次會議,此次會議提到六件大事,其中有三件大事與產業相關。

  一是北方冬季取暖。會議強調,推進北方地區冬季清潔取暖,關系北方地區廣大群眾溫暖過冬,關系霧霾天能不能減少,是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容。要按照企業為主、政府推動、居民可承受的方針,宜氣則氣,宜電則電,盡可能利用清潔能源,加快提高清潔供暖比重。

  二是垃圾分類。會議要求普遍推行垃圾分類制度,并提出了“三化四分五原則”的總體思路:減量化、資源化、無害化;分類投放、分類收集、分類運輸、分類處理;法治為基礎、政府推動、全民參與、城鄉統籌、因地制宜。2017年3月,國家發改委、住建部《生活垃圾分類制度實施方案》發布,要求全國46個城市先行實施生活垃圾強制分類,2020年底,包括廚余等易腐垃圾的回收利用率達35%以上。一系列政策的頒布有望解決垃圾分類推動無力的局面,其中,廚余垃圾處理是非常非常重要的一塊。

  三是畜禽養殖。會議強調,加快推進畜禽養殖廢棄物處理和資源化…關系農村能源革命…以沼氣和生物天然氣為主要處理方向,以就地就近用于農村能源和農用有機肥為主要使用方向,力爭在“十三五”時期,基本解決大規模畜禽養殖場糞污處理和資源化問題。

  王凱軍表示,這個決定推動我國垃圾分類市場的迅速升溫,同時也必然影響整個固廢行業的市場格局。同時綜合來看,這三件事涉及到了工業、城市、農業三大領域,從政策層面打通了生物天然氣產業的任督二脈。任脈是40億方畜禽糞便的處理,產沼氣潛力最少400-1000億方,督脈是垃圾分類后的廚余垃圾處理,以每人產生0.4kg廚余垃圾計算,產生沼氣0.2方沼氣,全國每年產生1000億方沼氣的潛力。以前行業估計沼氣產量是500億,但如果將畜禽養殖和垃圾分類考慮進來,預期會大大提升,到2030年,沼氣產量可以達到2000億方左右,新生市場空間巨大。

  王凱軍以污水處理市場做了類比計算,我國每年的污水排放量超過500億噸,如果按平均1元/噸的污水處理單價計算,目前全國城市污水處理市場大概是每年500億,而我國的天然氣按產量500億方估算,平均價格3塊錢,所產生的經濟總量將超過1500億,是污水市場的2~3倍,這樣一個體量的市場至少能夠支撐20家上市公司。

  王凱軍強調,畜禽糞便處理行業處于剛剛起步階段,支撐大型化發展還需要將散落豬廠進行集中,并建立起收儲運市場、產品銷售市場等,這些都還有很長的路要走。廚余垃圾處理市場也是如此,之前餐廚垃圾處理,全國通過多批示范工程建成了一百多個項目,到目前的運行率不過10%。在這些新興市場里,要防止走過去發展的老路子。

  三、市場需求變化與創新發展機遇期

  王凱軍認為,當前,我國處在城市水環境管理重大戰略轉折期,表現為四大趨勢:

  一是從追求工程結果到關注環境效果的轉變:從監控重點污染源到監控河流斷面水質的轉變,結果帶來城市面源污染、CSO控制、雨水系統建設等新領域。河長制、黑臭水體、斷面考核、環保督察,都是以治理效果為導向的。

  二是主控污染物類型的變化:由有機污染控制為主轉變為氮、磷營養元素控制,結果會帶來新技術、新工藝的應用。今年10月,聯合國會員國在科倫坡批準了一項擬議的應對氮挑戰的行動路線圖《科倫坡可持續氮管理宣言》,旨在于2030前將氮廢物減少一半,目前已有30多個國家支持。王凱軍表示,主控污染物從低碳到低氮,技術體系的選擇會完全不同。在我國的污水處理領域,目前碳、磷等都可以實現回收,唯一無法高效回收的是氮,在這方面仍有很多工作可以做。

  三是從點源控制到面源控制的轉變:水污染控制主戰場由點源控制向流域綜合整治方面轉變,結果自然從污染防治走向生態建設、經濟建設。王凱軍表示,北京在實行了第一輪“三年行動計劃”之后,發現距離達到Ⅳ類水、Ⅴ類水,仍然有一定的差距。北京流域都是水資源缺乏且為緩流水體,數據顯示,通州即使把再生水資源全部用上,換水周期僅為十天。意味著一場雨之后,基本上水體不達標。所以在雨季,所有水體整個夏天一半時間水體可能不達標。王凱軍認為,未來相當長一段時間內,城市面源污染控制將是環保治理的重點方向之一,隨著環境法、地方責任凸顯,必然會考慮到城市面源的問題。

  四是從被動防治到主動修復的轉變:最為重要轉變由被動防治,轉變為主動生態修復和建設,特殊地區主動追求與其經濟、社會發展相適應的更高的環境質量。為什么現在地方都在采用嚴格的標準排放標準?王凱軍表示,水質改善的需求與地表水質量標準是剛性的不可逾越的紅線,地方政府從被動治理轉為主動治理,特別是一些經濟發達地區主動追求經濟和社會發展相適應的環境條件。

  四、中國水業下一步發展的重大問題

  王凱軍認為中國水業下一步的發展面臨四大重大問題,其中也蘊藏著機遇:

  第一,我們國家排水體制將面臨重大的變革問題,這個問題的表象是管網的建設雨污分流,全國的普遍污水,但是它的實質是我國的排水體制不適應水環境的要求。

  第二,我國污水資源化問題:是中國特有的污水處理廠和行業升級轉型的機遇期。

  第三,我國行業融合發展問題:表象是污泥處理、農村污水處理、污泥和廚余混合消化等問題;實際上面臨的是水環境的綜合、不同行業之間的互相融合問題。

  第四,水環境基礎設施到城市基礎設施再到城市綠色基礎設施的轉型升級:最為重要轉變是從被動要求為主動建設。特殊地區主動追求與其經濟、社會發展相適應的更高的環境質量。

  王凱軍表示,現階段的排水系統,遺留了大量截留式合流制系統。我國采取的截留制和國外的合流制有所不同,不同點體現在國外以“截”為導向,以控制徑流總量為目標,世界各國的徑流截留率一般在80-95%以上;而我國合流制是以“排”為主導思想,如截留倍數為1,代表剩下部分全部排走,可以理解為排了以后的部分不歸我管,這是兩者之間本質的差別。

  根據新版的《室外排水設計規范》3.3.3條款中截流倍數宜采用2~5的要求,溢流污水濃度不能滿足水環境的要求,即使超過10倍截留率也達到不了要求,也就是說無論采用合流制還是分流制排出來的水都是不達標的。如果溢流污水能夠迅速排出也行,但是我國大部分的河道是靜止水體,流量很低,所以造成水環境在雨后長期不達標。

  怎么解決面源污染問題?王凱軍做了解決方案類比。

  簡單來說,無論在旱季地區還是在雨量非常豐富的地區,都有采用合流制體系的,在國際上應該說主流仍然是合流制,比如,英國、法國、德國合流制都在70%左右,西班牙更是高達80%。德國科隆市合流制管系甚至占94%、日本東京合流制系統占90%以上。我國現在推行的是分流制,形成的排水管網長度在2017年達到55萬公里,形成固定資產10萬億元以上。而全國城鎮建成五千多座污水處理廠,污水處理能力達1.88億立方米/日,形成固定資產不到8000億元。這兩種方案對比,一是建設完全分流制,增加污水管道,在線修補設備,二是建設完全合流制的管線,增加存儲池、高密度沉淀池等,前后兩者的投資的數量級大約是10:1。

  采用海綿城市是否可以?統計顯示,海綿城市每平方公里投資額約1.5億~2億,而每平方公里大約能達到處理幾千噸污水的效率。這種工程化的海綿城市飽受爭議,海綿城市設施在某種程度上是背離了習總書記最初提出的“優先考慮更多利用自然力量排水,建設自然積存、自然滲透、自然凈化”方式。王凱軍表示,我國恰恰采取了一種較為不優的策略,對比來看,大、中城市實行分流制分別需要十億至百億的投資,而合流制只需上億至十億的投資額即可得以解決,而相比之下海綿城市卻已達到百億和千億級規模。對比發現,這三種投資序列最優的是合流制雨水處理方案。國際上的研究也有類似的結論。

  王凱軍最后提到的污水資源化問題。他表示,水質標準提升和水環境質量考核催生了水業的挑戰與變革,而污水資源化可能導引行業轉型升級,而且我國目前具備實施污水資源化的條件。因為我國污水處理率已經達到90%,城鎮達到了95%以上,其中大概有3千萬到5千萬噸采用了膜技術,隨著地方的標準升級,有3千萬噸水接近準IV類水標準。新加坡通過二級處理達到新生水,相當于技術上采用了雙膜法,對我們而言,更容易實現新生水的生產。

  “在污水資源化上面我們應該有所作為,這不僅對水資源非常重要,對國家下一階段的發展,特別黃河流域的發展也非常重要?!蓖鮿P軍認為,如果每處理1億的廢水使其轉為新生水,能減少COD排放量約3萬噸,氨氮排放約0.1萬噸,能提供約22萬人的年生產生活用水,支撐GDP產值約120億元。實現水資源的回用,將對支撐下一輪的經濟發展非常有用。

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