Рынок производства энергии из отходов. Его состояние и прогноз развития.
Можно ли достичь «нулевого захоронения» без использования W2E? Почему к этой технологии обращаются всё новые страны? Первые шаги России.
- Объем отходов, которые производит человечество, достиг рекордных показателей. И продолжает расти. К 2030 году в Европе он вырастет на 12%, в Азии и Африке – на 30-40%.
- Чтобы справиться с ситуацией, многие страны пересматривают свои программы по утилизации. Они вынуждены признать, что стопроцентная переработка отходов в новые товары и материалы – невозможна. И в Европе, и в Азии ставка сделана на заводы W2E (энергия из отходов).
- Переработка отходов в энергию становится полноценным участником циркулярной экономики. Она не только позволяет утилизировать непригодные к повторному использованию отходы, но и заменяет природные ресурсы, добываемые для получения энергии
Вопросы, которые решает технология W2E
- обращение со смешанными отходами
- безопасная переработка коммерческих
- сокращение захоронения отходов
- уменьшение выброса парниковых газов
- экономия природных ресурсов
Развитие и перспективы рынка производства энергии из отходов
1. Чем обусловлен рост рынка Энергии из отходов?
1.1. Число отходов в мире растет, и требуются решения по переработке.
Объем отходов, которые производятся во всем мире, растет. Если сейчас в Европе (включая страны СНГ) образуется 392 млн тонн отходов в год, то к 2030 году эта цифра увеличится на 12% и достигнет 441 млн тонн в год, а к 2050 составит 490 млн тонн. В странах Азии и Африки темпы образования отходов растут еще быстрее - к 2030 году прогнозируется увеличение их объемов на 30-40%.
Что можно сделать, чтобы остановить этот рост? В ЕС установлена единая для всех стран иерархия обращения с отходами: приоритет отдается предотвращению образования отходов и их вовлечению во вторичный оборот.
Далее следует переработка отходов в энергию (электричество или тепло). Сюда относится сжигание, газификация, пиролиз, анаэробное сбраживание.
Последним по приоритетности является захоронение отходов и сжигание без получения энергии.
Нулевое захоронение - главная цель комплексной системы обращения с отходами.
Пока ее удалось достичь всего нескольким странам – это Германия, Швейцария, Швеция. Там применяют комплексный подход: около 50% отходов вовлекаются в материальный оборот и 50% - направляются на переработку в энергию. Это значительно отличается от средних данных по Европе: в 2017 году в электроэнергию было переработано 28% всех ТКО (70 млн тонн) и 23% (58 млн тонн) было направлено на захоронение. Наднациональным европейским законодательством установлена долгосрочная цель: к 2030 году снизить уровень захоронения до 10%.
24 сентября Европейская конфедерация заводов по выработке энергии из отходов CEWEP представила в Брюсселе первую Дорожную карту рационального экологического использования технологии «Энергия из отходов». По расчетам CEWEP, даже при условии выполнения всех законов и нормативов по переработке во вторичное сырье, к 2035 году Европа будет производить около 142 млн тонн остаточных отходов. Имеющиеся сейчас мощности смогут переработать лишь около 100 млн тонн.
Таким образом, дефицит мощностей составляет более 40 млн тонн.
1.2. Нигде в мире пока не удалось вовлечь во вторичный материальный оборот 100% отходов
В странах-лидерах среднее значение уровня переработки составило 55%. Германия – абсолютный лидер - направила на переработку и компостирование 68% отходов. Почему не 100%? Ряд отходов не подлежит вторичной переработке: использованные гигиенические средства, некоторые виды пластиков, композитная упаковка, загрязненная бумага и полиэтиленовая пленка, бумага и полимеры низкого качества, уже прошедшие несколько стадий рециклинга, мелкие фракции отходов.
Дорожная карта CEWEP предлагает признать, что для подобных отходов их переработка в энергию является единственным возможным способом безопасной утилизации.
При этом данный метод является более щадящим для климата, поскольку в противном случае эти отходы оказались бы на свалках. Кроме того, они становятся заменой ископаемого топлива при поставке населению тепла и электроэнергии.
В крупных городах перерабатывается меньше отходов, чем в среднем по стран (в Берлине – 42% против 68% в Германии). Причин много: многоэтажная застройка, быстрый темп жизни, значительное число мигрантов и туристов, транспортные ограничения и проч.
Стремясь к достижению нулевого захоронения, европейские страны продолжают развивать переработку отходов - как во вторичные материалы, так и в энергию.
Китай также стремится минимизировать захоронение отходов. Ставку там делают на увеличение их переработки в энергию. К 2020 году таким образом намерены утилизировать до 50% всех образуемых ТКО. Для этого за 13-ю пятилетку (2016-2020 гг.) планируется вдвое увеличить общую мощность заводов - до 126 млн тонн ТКО в год - и довести их количество до 400.
2. Энергия из отходов: динамика рынка и основные драйверы.
2.1. Ввод новых мощностей по выработке энергии из отходов в мире в 2016-19 гг.
За последние 3 года (с 2016 и до середины 2019) в мире в эксплуатацию был введен 161 завод по выработке энергии из отходов суммарной мощностью 60 млн тонн отходов в год. 80% всех новых мощностей было введено в Китае, 12% в европейских странах, и 8% - во всех остальных.
Общая мощность заводов, введенных за этот период в Европе - 7.5 млн тонн отходов в год. Доля Hitachi Zosen Inova в общем объеме введенных мощностей составила 39%. Из 31 завода 27 используют технологию сжигания на колосниковой решётке (91% от введенных мощностей), 3 завода – технологию газификации, 1 завод – сжигание в кипящем слое. 21 завод построен в Великобритании, 4 – в Польше, 6 заводов – в прочих странах.
Многие заводы находятся в черте города, в непосредственной близости от жилых домов. Более того, благодаря дизайну и креативному оформлению, они становятся городскими достопримечательностями и точками притяжения туристов.
В Китае по данным Международного энергетического агентства на начало 2019 года было 339 заводов общей мощностью около 100 млн тонн в год. 113 из них были построены за последние 3 года. Основная технология – сжигание на колосниковой решетке (80%). Остальные используют локальную технологию сжигания отходов в кипящем слое совместно с углем. Эта доля постепенно сокращается.
В 2019 году был введен новый завод по выработке энергии из отходов в Сингапуре – шестой по счету в островном государстве. Мощность завода составляет 1,3 млн тонн отходов ежегодно.
В 2018 году первые заводы построили во Вьетнаме и Эфиопии.
За прошедшее десятилетие с 2009 по 2018 год, по данным A. Vaccani & Partner AG, в мире было заключено 766 контрактов на новые заводы/линии суммарной мощностью 214 млн тонн в год. Рынок Китая занимает порядка 75% новых вводов.
2.2. Планы по вводу мощностей по выработке энергии из отходов.
В открытых источниках найдены объявления о строительстве 239 новых заводов по выработке энергии из отходов суммарной мощностью 98 млн тонн в год. В лидерах остается Китай с долей 73% от планируемых к вводу мощностей.
32 новых объекта по выработке энергии из отходов находятся в европейских странах, включая 5 новых заводов в России. Продолжается развитие сектора в Великобритании (12 заводов) и в Польше (3 завода одобрены, еще несколько проектов – на рассмотрении). Объявлены проекты в странах, где заводов раньше не было – Литва, Мальта, Сербия.
По расчетам Европейской конфедерации заводов по выработке энергии из отходов CEWEP, необходимая дополнительная мощность по переработке в энергию отходов,не подлежащих вовлечению во вторичный материальный оборот, составит 41 млн тонн в год.
Крупнейшие европейские столицы – Лондон и Париж проводят реконструкцию заводов, стоящих в черте города с 1960-70х гг. с полной заменой оборудования. В обоих городах планируется использование технологии сжигания на колосниковой решетке. Hitachi Zosen Inova проводит реконструкцию завода Ivry-sur-Seine в Париже.
Тенденцией последних лет стало начало строительства объектов по выработке энергии из отходов в тех странах, где заводы раньше не планировались и не строились:
- О строительстве 7 объектов по выработке энергии из отходов объявлено в Австралии. Заводы будут использовать технологию сжигания на колосниковой решетке. В 3 проектах участвует Hitachi Zosen Inova.
- 2 завода строится в ОАЭ, еще 1 – на рассмотрении. Другие страны Ближнего востока – Кувейт и Бахрейн также рассматривают возможности по строительству заводов
- Завод мощностью 1 млн тонн строит Hitachi Zosen Inova в Стамбуле Завод мощностью 1.6 млн тонн строится в Мексике
- Завод мощностью 1.1 млн тонн строится в Гонконге
- О строительстве заводов объявили Индонезия и Таиланд
Большинство новых объектов строится в крупных городах с высокой плотностью населения.
Интересно отметить, что страны, которые выходят на рынок энергии из отходов, реализуют крупные проекты – более 1 млн тонн (ОАЭ, Турция, Мексика, Гонконг). Все они используют технологию сжигания на колосниковой решетке.
3. Портфель проектов Hitachi Zosen и Hitachi Zosen Inova.
Hitachi Zosen Inova и ее японская материнская компания Hitachi Zosen за 2016-2019 гг. построили 23 завода по выработке энергии из отходов. Их общая мощностью - 8 млн тонн в год. При этом портфель новых проектов значительно превышает объем реализованных за последние 3 года: в работе у компании находится 32 новых завода суммарной мощностью 15 млн тонн в год.
По технологии Hitachi Zosen Inovа будут построены и российские заводы: 4 в Московской области и 1 в Республике Татарстан. При этом компания берет на себя все технологические гарантии работы этих предприятий: ответственность за эффективность работы оборудования и соблюдение норм по выбросам.
4. Проект «Энергия из отходов» в России.
Россия находится в начале пути развития сектора обращения с отходами: в 2017 году только 5% из 60 млн тонн образуемых отходов было переработано во вторичное сырье и энергию. Среднесрочная цель – довести этот показатель до 50%.
По сути, сейчас формируется совершенно новая отрасль экономики – обращения с отходами. С 1 января 2019 года в ряде регионов, в том числе Московской области, введен раздельный сбор отходов. Уже в этом году компания «РТ-Инвест» планирует установить фандоматы, которые позволят получать чистое качественное вторсырье. Пилотным регионом выбрана Казань. В Московской области «РТ-Инвест» готовит к открытию 4 комплекса по переработке отходов, на которые делается особая ставка. Ведь именно глубокая промышленная сортировка позволяет извлечь максимальное количество полезных фракций.
При этом решается и вопрос переработки так называемых «хвостов». В России компания «РТ-Инвест» строит 5 заводов по выработке энергии из отходов суммарной мощностью 3 350 тыс. тонн в год: 4 завода мощностью 700 тыс. тонн каждый в Московской области и 1 завод мощностью 550 тыс. тонн - в г. Казань. Строительство заводов позволит сократить захоронение отходов Московского региона, не подлежащих вовлечению во вторичный материальный оборот, на 30%, а Казань станет первым городом в России, где будет отработана модель нулевого захоронения отходов.
Дополнительной целью проекта является создание новой отрасли российской промышленности, ориентированной на экспорт. Уже на пилотном этапе уровень локализации оборудования составляет 64%.