供需格局 — 短期/长期分析行业供需情况
赛道好不好，供需很重要。基于数据可靠性的原因，这次供需分析的数据主要来自最新《中国统计年鉴2020》-- 即数据统计至2019年末的版本。我会从需求到供给两大方面来说明目前垃圾焚烧的市场格局。
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1.需求缺口
1.1 短期 - 以焚烧替代填埋的需求缺口
1.1.1 ‘零填埋’
我们来回顾上图是2020年7月发布的《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》，目标是到2023年基本实现原生生活垃圾‘零填埋’。
据<统计年鉴>，2019年我国的城市垃圾清运量为2.4亿吨，其中填埋处理了1.09亿吨，占比45%；焚烧处理了1.22亿吨，占比51%，其他占比约4%。随后我加入了其他年份的数据做成上图图表，可以看到灰色柱代表的垃圾焚烧的处理量一直在正增长。
我又把填埋和焚烧的处理增量单独取出作图。上图看出，在2018-2019年填埋量下降的时候，焚烧的增量创出新高。我看来是因为过去我国以填埋为主，填埋的产能一旦下降，就需要用新增的焚烧产能去补上。
最后我加总了2003-2019年的城市总垃圾处理量，并依据过去的增速，保守假设了2020-2023的未来增速（假设未来增速和增幅都要急速放缓，比较保守），如上图红框。
然后按四个档位假设 ‘2023基本零填埋‘的结果，当2023年填埋率分别是3%、5%、10%、20%时，推导出下表2-6列：
那就意味着，如果在2023年需要达到5%的城市填埋处理比例，2020-2023四年年均焚烧处理量的增幅要达到0.28亿吨每年，合计增长1.12亿吨/年（2019城市垃圾焚烧量1.22亿吨/年）。截止2019年末，焚烧处理量年增量的峰值就在2019年，为0.2亿吨/年。结合上边最右侧红色结果，预计未来几年的年均增量极大可能会创新高。2023的‘零填埋’对焚烧处理的压力相当大。
1.1.2 填埋场满载封场
上图同样截自《城镇生活垃圾分类和处理设施补短板强弱项实施方案》，带红色下划线的‘摸清生活垃圾填埋场剩余库容’，这是2020年后首次在工作报告提到的关键字。我在翻阅生活垃圾填埋场设计资料时，关注过设计寿命，一般填埋场设计寿命在10-20年左右，过小的设计寿命会增加垃圾处理的单位成本，而过大的填埋场选址难度增加，所以填埋场的设计规模存在上下限。
恰巧《统计年鉴》有计算填埋场的数量，如上图，我从中统计了03-19年城市填埋场的数量及变化。可以看到在2015之前填埋场的净新增数量是比较多的。之所以叫净新增，因为考虑填埋厂会有满载封停，所以无法看出置换满载填埋厂的数量。如果假设净新增的产能从建设到满载到期取平均值15年左右，那么我们可以得到下图：
正如红框所示，表格第四列是我假设未来的满载填埋场数量。比如说2007年净新增的产能，大概会在15年后即2022年左右满载封场，依次类推。预计2022年到2031这10年附近，会有大量的净新增填埋厂寿终正寝。
不妨在此基础上更近一步，我们把存量产能的满载置换也考虑上。继续把2003年初始的457座填埋厂的自然满载假设加入模型，会得到：
其中第4列绿色字体是假设2003年457间存量填埋场在15年间每年满载到期的数量（假设满载速度是存量数量在平均寿命内算术平均，对此项假设做敏感性测试并不影响总体结论），第五列绿色方框就是当年实际总增加的填埋场数量，末列红色方框就是预计15年后满载到期总填埋场数量。我之所以敢做出这样的假设，是因为我在其中唯一加入的条件是‘假设15年到期’。更重要的是，即使把假设满载到期时间改成10年或者20年，至少都不会改变2022-2026会有大量填埋厂满载的预测结果。
更 有 意 思 的 是，如果基于现有数据挖掘分析，可以进一步证实，这段时间有大量的新建垃圾填埋场：
如上表，左边除首列分别依次是当年垃圾填埋场的处理能力、处理能力增量、填埋场数量、填埋场数量的增量，数据同样来自统计年鉴。
但是！最重要的是浅蓝色和深蓝色突出的第6、7列，分别是计算出来的 填埋处理能力的增长率 和 填埋场数量的增长率。若仔细从逻辑的角度看，在填埋处理能力和填埋场数量发生特定组合的变化结果时，他们变化的过程是唯一的。如果仅考虑置换和新增数量，具体逻辑矩阵如下：
举个例子：2004年，填埋场的数量小幅度下降，数量的下降说明必有存量填埋场满载到期。但是总填埋处理能力却反而大幅度增长，只 能 是因为有更大规模的产能置换了目前存量满载的产能，又因为产能规模存在上限，进而只能是以量换价的大量置换。数量新增就更不必说了，再对比产能变化便可以判断。
最后的分析结果是上图总结部分，从2004年到2019年这16年间，仅2006和2019两年无法判断是否有新增或置换产能。其余每年都有新建填埋场，而且有14个年头都可以确定是大量新建，用于满足新的垃圾需求或过去满载填埋场的产能置换。
我还从《十三五规划》分析中交叉验证了之前平均15年填埋场寿命的假设合理性：
2015年当时的存量填埋设施规模是50万吨/日，2015-2020这5年间，拟封场的处理能力在16万吨/日。用50万吨/日的存量填埋规模除以16万吨/日的动态封场速度约等于 3，存量产能如果在3个5年后如果没有置换产能，就会全部封场，刚好是3 * 5 = 15年。
那就意味着，如果填埋量无法有效下降，2004年-2015年这些大量建设的填埋场，会在2019-2030年左右陆续满载，近一步修正了之前(2022-2033)的假设结果。
目前公开资料查到的许多填埋厂都存在提前满载的情况（参考资料：《西安填埋厂设计寿命50年实际25年》、《温州填埋厂设计寿命18年实际10年》、《北京填埋厂设计寿命13年实际10年》等）。也许，填埋场的满载潮已经到来了。
《十三五规划》总结中还提到：
这两年国家对垃圾收运能力也做了很大的投资，从2015-2020年间，收运能力净增长了总计约合1.61亿吨/年(44.22万吨/日 * 365日 / 10000 = 1.61亿吨/年)，要知道，2015年的时候，城市生活垃圾的清运量才1.91亿吨/年。收运能力的爆发性增长会加速存量垃圾填埋场的满载速度。
1.2 长期 - 人均垃圾量内生增长的动态缺口
垃圾是必须处理的，对于垃圾焚烧的需求，不仅有取代填埋这一大缺口，在人均垃圾量增长过程中，焚烧本身就有增量需求缺口。随着人居垃圾量的内生增长，这两个缺口在同时变大。之前提到过，城镇化主要改变人们的生活方式，进而增加人均垃圾产量；而GDP提高会从居民可支配收入提高、贸易和商品流通的增加、基础设施完善等方面提高人均垃圾的产生量。而且由于影响的方式不同，这两种增益的独立性很高。那么我们目前的人均垃圾产生状况大概在什么位置呢？
1.2.1 城市化率增长造成需求的动态缺口
2020年，我国城镇化率60%，人均GDP10500美元。预计2025年城镇化率65%(十四五规划目标至2030年城镇化率70%)，保守估计人均GDP13500美元(按每年5%的GDP增幅)。
回顾世行的图表，上图横坐标是城镇化率，纵坐标是人居日垃圾产量，在这基础上我简单作出一条红色回归线，绿色直线的交汇点大概就是目前国内的一个大致位置。很容易就可以看出，在曲线对绿色交汇点求导，都可以获得一个不错的人均垃圾产量加速度，也就是边际垃圾产生量，而且随着曲线上扬这个加速度未来还会越来越大。
1.2.2 经济增长造成需求的动态缺口
关于人均垃圾产生量和人均GDP的关系，与城镇化同理。但由于世行的人均GDP是按照2011年的购买力平价美元计算的，就不好直接用我国的人均GDP套模型了。但是，人均GDP增长和垃圾产生量正相关的关系不变。此外，我国还有6亿人月收入不足1000元，意味着大部分人的收入都是‘被平均’的，而根据世行报告，这些中低收入人群的边际增量是要远高于平均值的。
所以，在人均GDP对人均垃圾产量的增益上，我认为是由中国的未来决定的。如果国内的GDP能保持增长，同时中国政府未来对脱贫和降低平富差距做出的努力获得成效，那么垃圾产量动态缺口就会被持续放大。相反，如果中国经济停滞不前，或者平富悬殊近一步拉大进而掉进中等收入陷阱，那么GDP对垃圾产量提升就会放缓。
因为我是坚信中国的未来会比现在更好，所以我认为未来中国GDP的持续增长是垃圾产量动态缺口将持续放大的主要原因。
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2.供应
《统计年鉴》中，关于城市焚烧产能的统计数据如下表：
从2012年开始，焚烧处理产能一直在增长，而且每年的增长幅度越来越大。2019焚烧处理产能增长创新高，达到0.34亿吨/年。结合之前预估的焚烧处理需求量，考虑到产能利用受地理位置的限制以及需要给未来垃圾增量留出缓冲，保守按高于过去数年的80%产能利用率，预测2020-2023年均产能增长需求如下表：
考虑到我国目前强大的基建能力，无论是短期还是长期的产能供给都不成问题。想要保持甚至增量超过目前焚烧产能的增幅，完全不难做到。如果未来产能增长还能保持在2019的水平，至少完成2023年‘零填埋’任务应该是够用了。至于目前看来能不能达到，就是下一篇的话题了。
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3.总结
短期需求缺口：三驾马车（‘零填埋’政策、填埋能力自然衰退 和 清运系统完善）造成焚烧替代填埋的缺口。
长期需求缺口：伴随经济发展，GDP的增长 和 城市化进程 对人均垃圾产量的增益造成未来焚烧产能的动态缺口。
供给：供给能力没有问题，但想持续满足未来的垃圾处理需求，必须保持目前的高产能供给。
下篇：
垃圾焚烧发电系列(六) — 国补退坡下的垃圾焚烧
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