Изучение технологий переработки отходов в энергию: задаем правильные вопросы

Компании, представляющие инновационные технологии для переработки и утилизации твердых отходов экологически сознательным и устойчивым образом, активно продвигают свои системы в правительственных учреждениях по всему миру. В результате предложения по разработке систем, использующих технологии или процессы, которые отводят отходы от утилизации, такие как анаэробное сбраживание, газификация, плазменная дуга и пиролиз, становятся обычным явлением.

Поскольку системы являются новыми, а успешно работающих в коммерческих масштабах установок немного, должностные лица, которым приходится взвешивать достоинства технологии, ресурсы и опыт этих компаний, а также то, какую пользу она принесет обществу, испытывают определенный риск и неопределенность.

«За последние 30 лет я давал важные советы лицам, принимающим решения, при оценке ими вариантов технологий переработки отходов в энергию. В этой статье приводится сводка 10 определяющих вопросов и справочная информация, которые должностные лица могут использовать при комплексной оценке этих новейших технологий. За последние 30 лет многие поставщики технологий приходили и уходили, в то время как другие выходили на рынок. Перед лицами, принимающими решения, стоит сложная задача оценки разницы между предложением, которое имеет высокую степень жизнеспособности проекта, и предложением, которое слишком хорошо, чтобы быть правдой. Каков правдивый ответ?

Гипотетическая ситуация

На гипотетическом заседании государственного совета проводится презентация, призванная существенно изменить способ управления твердыми бытовыми отходами (ТБО) местными органами власти. В нашей гипотетической истории докладчик — президент современной технологической компании, и он описывает процесс своей компании по «устранению отходов путем термического преобразования их в полезные продукты и энергию». Их запатентованная революционная технология будет брать необработанные или минимально обработанные бытовые отходы и превращать их в зеленую энергию и полезные продукты на экологически нейтральном, закрытом предприятии, которое будет трудоустраивать до 200 местных жителей на «хороших, высокооплачиваемых рабочих местах». Компания заявляет, что не будет просить налоговых льгот и будет платить местные налоги на имущество за свои заводы и улучшения. Кроме того, она будет предоставлять собственное финансирование для строительства предприятия. Президент просит только, чтобы Совет предоставил около 200 акров земли для строительства завода, не вносил номинальную арендную плату и не одобрил окончательный пакет финансирования, чтобы воспользоваться экономией федеральных налогов, а также договорное соглашение о предоставлении ему всех ваших отходов на 20 лет.

Что должны делать местные лица, принимающие решения, при таких обстоятельствах и с ограниченной информацией, предоставленной во время презентации? Представленная сделка очень интригует; трудно сказать «нет», поскольку финансирование существующей системы управления твердыми отходами требует большого капитала, а это предложение имеет незначительный риск, огромный потенциал роста в отношении рабочих мест и положительного освещения в СМИ. Кроме того, оно действительно устраняет необходимость владеть и управлять свалкой. Сценарий, кратко описанный выше, имеет место в местных органах власти по всей территории США и многих международных площадках. Многие агентства, испытывающие трудности с оплатой растущих расходов на утилизацию свалок и более строгим экологическим регулированием, ищут новые и инновационные, но часто коммерчески непроверенные технологии. Эти технологии обещают превратить твердые бытовые отходы в актив, который производит энергию, обычно либо электроэнергию, транспортное топливо и/или возобновляемый метан, и генерировать полезные побочные продукты, которые могут быть превращены в потребительские товары, строительные материалы или в качестве почвоулучшителей для сельского хозяйства.

Как лица, принимающие политические решения, должны решить, как лучше всего продвигать такое предложение? Должная осмотрительность должна включать оценку следующих критических вопросов. Обычно большую часть этой информации можно собрать и оценить в ходе предварительного анализа осуществимости, проводимого независимым сторонним рецензентом. Вот 10 основных вопросов, на которых должны сосредоточиться государственные служащие.

Вопрос № 1: работает ли технология?

Техническая достоверность технологии, предлагаемой поставщиком, является наиболее важным вопросом, который должен быть решен в самом начале. Поскольку риски, связанные с технологией переработки отходов в энергию (WTE), могут быть существенными, крайне важно, чтобы для оценки относительного риска конкретной технологии использовались следующие соображения:

• Фактический опыт эксплуатации завода — некоторые технологии могли быть оценены только в пилотном масштабе или даже в лабораторном масштабе, в то время как другие эксплуатировались только с использованием тщательно отобранных исходных материалов, отличных от ТБО. Многие из этих экспериментальных установок не работали непрерывно в течение значительного периода времени для оценки надежности, а способность конечной продукции продаваться на местном рынке не была установлена. ТБО представляет собой неоднородную, постоянно меняющуюся смесь, и это усложняет проектирование основных процессов преобразования по сравнению с обработкой; например, одного однородного материала, такого как отходы лесопиления.

• Проблемы масштабирования — история показывает, что некоторые компании, не имеющие значительного опыта в создании собственного прототипа или пилотной установки, пытаются перейти к полномасштабному строительству и эксплуатации. В этом случае существует повышенный риск возникновения существенных проблем при запуске, которые могут существенно задержать или предотвратить работу на ожидаемой пропускной способности или даже привести к полному отказу. Чтобы управлять/уменьшить проблемы масштабирования и риски, связанные с индивидуально изготовленными установками, некоторые поставщики производят меньшие готовые «модули», которые можно комбинировать для удовлетворения требований клиента к пропускной способности. Эта стратегия имеет некоторые положительные преимущества, такие как механическая согласованность и избыточность процесса, однако она увеличивает сложность установки и потребует большего обслуживания. Не существует короткого пути к проблеме масштабирования с использованием современной технологии, для сравнения, высокая надежность обычных установок WTE развивалась в ходе эксплуатации коммерческих установок в течение более чем трех десятилетий.

• Необходимость предварительной обработки потока отходов — Многие из новых технологий переработки отходов заимствованы из химической промышленности, где они достаточно хорошо работают с одним химикатом или связанным семейством химикатов. ТБО представляют собой неоднородную смесь типов и размеров материалов, включая гниющие вещества, органику, пластик, стекло и керамику, а также металлы, включая тяжелые металлы, которые не обязательно желательны в процессе обработки или в конечных продуктах, которые продаются. Следует провести тщательное расследование, чтобы определить, какой уровень предварительной обработки требуется для удаления загрязняющих веществ, затем дополнительные расходы на обработку должны быть включены в финансовый пакет. Обычно для этой цели используется установка по восстановлению материалов (MRF). В зависимости от их сложности и мощности MRF могут стоить много миллионов долларов и нести высокие расходы на техническое обслуживание.

• Механическая надежность — выбранная технология должна быть способна надежно перерабатывать ТБО без частых механических простоев, приводящих к отправке таких отходов на свалки. Первые годы работы завода могут потребовать постоянной корректировки или модификации систем для улучшения эксплуатационных характеристик. Предельный срок корректировки начальной операции называется периодом «приспособления», и часто в конце периода приспособления фактическая производительность может быть значительно ниже проектной, что приводит к дополнительным расходам на обработку или необходимости отправки некоторых материалов на утилизацию.

Вопрос № 2: Какова сила компании?

После того, как вопрос о технологии завода будет рассмотрен, важно узнать силу компании, предлагающей технологию вашего проекта. Имеет ли эта компания базовую деловую силу, чтобы обеспечить необходимый капитал для проекта и быть в состоянии работать и надлежащим образом оперативно финансировать обычные сбои в работе завода в течение первых нескольких лет его адаптации? Кроме того, имеет ли компания права интеллектуальной собственности и патентные права на технологию? Отражены ли эти права в прогнозируемых капитальных и эксплуатационных расходах на проект? На все эти и другие вопросы необходимо ответить, чтобы ваше агентство могло быть уверено, что компания, предлагающая завод, имеет ресурсы для решения эксплуатационных задач.

Опять же, этот рынок переработки отходов быстро развивается с выходом на рынок неопытных игроков. Многие из них являются исключительно крупными корпорациями с сильными балансами, способными либо предоставить материнские гарантии на производительность завода, либо стать крупными инвесторами в эти технологии.

Вопрос № 3: Соответствует ли этот проект текущей программе по твердым отходам?

Управление твердыми отходами за последние несколько десятилетий претерпело изменения и стало уделять особое внимание комплексным решениям по управлению твердыми отходами, включая сокращение отходов, переработку отходов, сбор и транспортировку, а также утилизацию отходов. В результате часто существует несколько контрактов, поставщиков и предприятий, которые управляют частью потока отходов. Следовательно, важно реалистично оценить, как новая альтернативная технология может вписаться в долгосрочный план сообщества по твердым отходам. Крайне важно оценить, как текущие программы сбора, переработки и переработки отходов сочетаются с предлагаемым предприятием. Необходимо ли будет менять контракт на сбор отходов или соглашение о франшизе, если будет принята новая технология? Означает ли новый объект, что существующий поставщик уйдет без контракта? Нужна ли перегрузочная станция, если предлагаемое местоположение предприятия находится дальше от текущего места утилизации? Наконец, требуют ли изменения изменения существующего плана и последующего нормативного представления в государственный орган?

Вопрос № 4: Можете ли вы обеспечить поставку отходов для завода?

Инновационные технологии требуют больших капиталовложений, и разработчикам потребуется постоянный, долгосрочный поток доходов, прежде чем они возьмутся за разработку объекта. Лица, принимающие решения, должны определить, есть ли у них законные полномочия направлять отходы, образующиеся в сообществе, на предлагаемый объект. Необходимо ли будет заключать соглашения с другими перевозчиками? Требуется ли постановление о контроле потока? Кроме того, достаточно ли у сообщества отходов для обеспечения прогнозируемых потребностей завода в течение всего срока действия контракта? Необходимо ли будет импортировать отходы из-за пределов сообщества? Эти вопросы могут быть политически мотивированными, и на их решение может потребоваться некоторое время, особенно если необходимо принять правила контроля потока.

Вопрос № 5: Каковы потребности в размещении для объекта?

Любому предприятию по переработке твердых отходов потребуется имущество и инфраструктура за пределами основного здания для приема и очереди входящих грузовиков, подключения к общественным дорогам и коммунальным услугам, а также временного хранения сырья и конечной продукции. Есть ли в наличии участок земли соответствующего размера, который надлежащим образом зонирован для предлагаемого объекта? Кроме того, какие другие общественные объекты потребуются, такие как линия электропередачи, подключение к сточным водам, водоснабжение, мощение и т. д., и кто будет оплачивать эти расходы (которые могут быть большими)? Оценка осуществимости проекта должна учитывать четкое понимание того, что предоставляет каждая сторона и какие расходы потребуются. Кроме того, как и в случае с большинством проектов по переработке твердых отходов, может возникнуть негативная реакция со стороны соседей по предлагаемому объекту. Вам нужно будет убедить соседей, что это не окажет негативного влияния на их здоровье, безопасность или стоимость имущества.

Вопрос № 6: Какие разрешения потребуются?

В то время как инновационные технологии переработки отходов рекламируют потенциальные преимущества для перенаправления отходов со свалок, возможность генерировать возобновляемую энергию и сокращать ваш углеродный след по сравнению с традиционными методами управления отходами, опыт работы с аналогичными технологиями переработки отходов показывает, что большинству объектов такого типа потребуется значительное количество экологических разрешений. Какие выбросы в атмосферу производятся объектом? Существует ли поток сточных вод, который необходимо очищать? Какие остатки остаются после очистки? В зависимости от процесса могут потребоваться специальные разрешения от государственных регулирующих органов на твердые отходы, воздух и воду. Наконец, могут также возникнуть проблемы с разрешениями на землепользование или установками условного использования, если технология четко не определена в местных или государственных правилах.

Вопрос № 7: Доступны ли рынки для продуктов и энергии?

Одним из основных стимулов для внедрения инновационных технологий является производство полезной энергии и продуктов из отходов. Примерами энергии являются возобновляемый природный газ, синтез-газ, жидкое топливо и электричество. Примерами продуктов являются каменистый шлак, тяжелая нефть, зола, соединения серы, заменители удобрений и металлический шлак. Состав побочных продуктов зависит от состава отходов, помещенных в систему преобразования, а также от конкретной технологии переработки и условий эксплуатации. Поскольку существует множество переменных, которые влияют на качество и количество производимых продуктов, полагаться на данные, предоставленные поставщиками, может быть недостаточно. Важно отметить, что финансовая жизнеспособность технологий переработки отходов часто зависит от дохода, который получается от продажи произведенной энергии и продуктов. Поэтому анализ осуществимости должен включать наличие и стабильность конечного рынка для производимых продуктов, являются ли цены, уплачиваемые на рынке, стабильными или нестабильными, а также риск изменчивости цен для финансовой устойчивости предприятия. Например, предприятие по переработке отходов может производить продукт, который может заменить коммерческие удобрения, но если крупные сельскохозяйственные предприятия находятся в сотнях миль или на рынке уже доминируют очень недорогие удобрения (например, навоз от птицеводства), то то, что могло показаться возможностью получения дохода, может легко превратиться в сточные воды, которые необходимо очищать.

Вопрос № 8: Каковы затраты?

Все ответы на предыдущие вопросы можно перевести в ряд прогнозируемых доходов и расходов по проекту. Обычно это проводится с использованием традиционных экономических моделей Pro Forma, которые могут предоставить ряд сценариев «что если», которые рассчитывают краткосрочные и долгосрочные экономические последствия. Эти модели также делают проведение «анализа чувствительности» эффективным и полезным для оценки последствий изменения затрат и/или доходов. Ключом к этой работе по моделированию является получение точных и реалистичных капитальных и эксплуатационных затрат для предлагаемого проекта. Как упоминалось в начале, эти данные все чаще доступны на пилотных объектах. Важно пересмотреть предположения и убедиться, что они точно отражают роли и обязанности местного правительства в отношении их проекта.

Некоторые застройщики заводов предложат сообществу плату за утилизацию, «плату за чаевые», на заводе, сопоставимую с текущей платой за утилизацию правительства. Однако эта плата может быть основана на сценарии, когда новый завод работает на 90 процентов или более безотказной работы, не требуется никаких серьезных модификаций в течение первого года или двух эксплуатации, отходы импортируются из других регионов для увеличения производства, а цена, которую застройщик получает за производство энергии, не колеблется. Некоторые из этих факторов могут быть чрезмерно оптимистичными. Например, завод с новейшими технологиями редко использует 90 процентов безотказной работы, она обычно ниже; дорогостоящие модификации также могут быть необходимы после того, как запуск выявит проблемы в конструкции. Цена на энергию может снизиться. Жители сообщества могут возражать против импорта отходов из другого региона. Эти изменения могут вынудить застройщика пересмотреть условия для более высокой платы за утилизацию. Дело в том, что поскольку установка новая и может быть не проверена на предмет коммерческой эксплуатации, реальную стоимость утилизации невозможно точно предсказать, и она может стать известной только через несколько лет после запуска.

Вопрос № 9: Будут ли финансовые риски?

Существует множество механизмов финансирования проектов для государственно-частных проектов, включая такие варианты, как государственные гарантии по кредитам и государственные кредитные улучшения, которые могут улучшить финансирование инновационных проектов. Основной вопрос для местных лиц, принимающих решения, заключается в том, запрашивается ли государственное финансирование или государственная гарантия финансирования от застройщика. Важно, чтобы по мере созревания этих «сделок» сообщество понимало, какими финансовыми рисками, если таковые имеются, они управляют. Будут ли налогоплательщики на крючке из-за кредита, если проект не сработает? Опытный финансовый консультант необходим, чтобы помочь сообществу дать советы, необходимые для понимания и обсуждения этих финансовых рисков.

Вопрос № 10: Что произойдет, если все остальное не сработает?

На карту поставлено многое. Вы собираетесь потенциально отдать один, если не самый ценный источник дохода, которым владеет ваше сообщество — его отходы. Кроме того, вы потенциально ставите под угрозу целостность вашей системы, отдавая контроль над системой окончательной утилизации ваших отходов. Если эта новейшая технология не сработает и завод будет временно или даже навсегда закрыт, сможете ли вы снова открыть свой старый полигон? Куда пойдут отходы, если завод будет закрыт? Кто будет управлять этим и дополнительными расходами?

Некоторые заключительные мысли.

Объект по переработке отходов в энергию или мусоросжигательный завод — это самый сложный проект общественных работ, который обычно рассматривает сообщество. Как и в случае с традиционными объектами массового сжигания и RDF, оценка осуществимости таких проектов должна проводиться в методичном процессе поиска ответов на ключевые вопросы заранее. Это заверит общественность и лиц, принимающих решения, что все соответствующие вопросы были изучены и решение достигнуто до того, как на такие проекты будут потрачены значительные частные и государственные ресурсы. Даже если вы готовы пойти на риск новой технологии, существует огромная разница между принятием хорошо продуманного, разумного риска и простой погоней за пресс-релизом и надеждой на лучшее. Придерживайтесь проверенных технологий, которые вы можете увидеть в действии. Поговорите со своими коллегами в сообществах, где есть технология, и узнайте реальную историю о том, сколько стоит ее создание и эксплуатация.

Рынок новых технологий переработки отходов стремительно развивается, объявляются новые объекты и поступают данные об эксплуатации стендовых и пилотных объектов для заполнения текущих пробелов в истории эксплуатации предприятий. Это начинает делать работу по оценке заявлений на эти технологии более эффективной и правильной. Эти оценки, проводимые независимой третьей стороной, помогают лицам, принимающим решения, предоставляя четкий, краткий и беспристрастный инструмент, который они могут использовать в процессе принятия решений. В ближайшие несколько лет мы увидим много историй успеха, связанных с этими новейшими технологиями. Задавая правильные вопросы, лица, принимающие решения, могут предпринять шаги, чтобы гарантировать, что обещанное — это то, что они получат. И это большой шаг к тому, чтобы стать еще одной историей успеха этой отрасли.

Источник: https://wasteadvantagemag.com/exploring-waste-to-energy-and-waste-conversion-technologies-asking-the-right-questions/