درک مکانیک تاسیسات سوزاندن و چشم انداز بازار زباله به انرژی، روش‌های مختلف برای تامین مالی این پروژه ها و نگرانی در مورد قابلیت بانکی و ریسک های مرتبط را شناسایی می‌کند. این نشان می‌دهد که حاشیه سود کم و ریسک‌های برداشت، بازار و عرضه نگرانی‌های مهمی برای کارخانه‌های سوزاندن هستند.

اتلاف به انرژی

تولید زباله همواره بخشی اجتناب ناپذیر از زندگی بشر بوده است. میزان و تنوع زباله های تولید شده در طول زمان به ویژه با صنعتی شدن جوامع امروزی افزایش یافته است. به طور کلی انواع زباله ها به شرح زیر طبقه بندی می شوند:

  • زباله جامد شهری
    زباله‌های غیر خطرناک که بیشتر در محیط‌های مسکونی یا تجاری تولید می شوند.
  • زباله صنعتی
    زباله هایی که در نتیجه عملیات صنعتی مانند کارهای ساختمانی و پسماندهای باقیمانده از مواد خام فرآوری شده در کارخانه ها تولید می شوند.
  • زباله های خطرناک
    زباله‌های حاوی مواد مضر برای انسان و محیط زیست که بر اساس گزارش بانک جهانی، با توجه به رشد جمعیت و شهرنشینی سریع، میزان زباله تولید شده در سی سال آینده ۷۰ درصد نسبت به سطح فعلی افزایش خواهد یافت و در نتیجه تا سال ۲۰۵۰ سالانه ۳.۴ میلیارد تن زباله تولید خواهد شد.

روش‌های مدیریت پسماند

بازیافت، دفن زباله و سوزاندن روش‌های اصلی مورد استفاده برای مدیریت زباله هستند. با این حال، دفن زباله روش غالبی است که در حال حاضر برای دفع زباله استفاده می‌شود. محل‌های دفن زباله باعث نگرانی‌های بهداشتی، ایمنی و زیست محیطی گسترده ای مانند بوی بد، تولید گازهای خطرناک مانند سولفید، دی اکسید کربن، آمونیاک و متان، خطر آتش سوزی و آلودگی خاک و آب و خطر برای حیوانات می شود. به خصوص پرندگانی که از زباله تغذیه می کنند. محل دفن زباله به فضای زیادی نیاز دارد و تخصیص فضای بیشتر یا گسترش مناطق دفن زباله موجود چالش برانگیز و گاهی غیرممکن است. با توجه به این موضوع و با توجه به خطرات زیست محیطی ناشی از این روش دفع زباله، توجه به محدود کردن محل های دفن زباله معطوف شده است. به عنوان مثال، اتحادیه اروپا سیاستی را برای کاهش ۱۰ درصدی میزان دفع زباله های شهری در محل دفن زباله تا سال ۲۰۳۵ اتخاذ کرده است. در ایالات متحده، قانونگذاران واشنگتن در سال ۲۰۲۲ لایحه ای را به تصویب رساندند که قصد داشت تا پایان سال ۲۰۲۲، مواد دفع شده در محل دفن زباله را تا ۷۵ درصد محدود کند.

روش‌های تبدیل زباله به انرژی

سوزاندن یک جایگزین مناسب برای محل های دفن زباله است که به طور فزاینده ای در سراسر جهان، عمدتا در کشورهای توسعه یافته استفاده می شود. زباله های جامد باقی مانده از بازیافت در کارخانه های سوزاندن سوزانده می شوند. گرمای تولید شده از فرآیند سوزاندن زباله برای تولید برق از طریق توربین های بخار استفاده می شود. گازهای تولید شده در نتیجه سوزاندن زباله ها فیلتر می شوند تا از انتشار گازهای خطرناک جلوگیری شود.

در فرآیند سوزاندن، حدود ۹۵ درصد از حجم زباله‌های خام به روشی تا حد زیادی سازگار با محیط زیست کاهش می‌یابد در حالی که مقدار قابل توجهی نیرو تولید می‌شود. به بیان ساده، کارخانه‌های سوزاندن نه تنها نگرانی‌ها در مورد دفن زباله را کاهش می‌دهند، بلکه منجر به تولید انرژی پاک می‌شوند. افزایش تمرکز بر محدود کردن محل های دفن زباله و مزایای ذکر شده در بالا، تمایل و حمایت از نیروگاه های سوزاندن را افزایش داده است. این شکل از دفع زباله فرصت‌های تجاری مختلفی را برای شرکت‌ها، تولیدکنندگان و فروشندگان، وام دهندگان و شرکت‌های بیمه و سرمایه‌گذارانی که فعال هستند یا می‌خواهند در این بخش درگیر شوند، باز می‌کند. طبق «بازار جهانی کارخانه‌های سوزاندن ۲۰۲۳-۲۰۲۷»، ارزش بازار کارخانه‌های زباله سوز جهانی تقریبا ۱/۶ درصد افزایش خواهد یافت و تا سال ۲۰۲۷ به نزدیک به ۸۷ میلیارد دلار خواهد رسید. اروپا، APAC، و مناطق خاورمیانه به ترتیب به عنوان بزرگترین بازار برای کارخانه های سوزاندن، در طول دوره فوق شناسایی شدند.

مسائل و خطرات پروژه های انرژی تبدیل به زباله

برخی نگرانی‌های واقعی در مورد سودآوری و خطرات مرتبط با پروژه‌های پسماند به انرژی، به ویژه در مقایسه با سایر نیروگاه‌های متعارف و تجدیدپذیر وجود دارد. به طور کلی، حاشیه سود نیروگاه های سوزاننده، معمولا به دلایل زیر کم است:

CAPEX و OPEX نیروگاه های سوزاندن نسبتا بالا هستند.
راندمان نیروگاه های سوزاننده حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد است که در مقایسه با راندمان توربین‌های بخار پایین است.
ارزش حرارتی زباله های عمومی پس از بازیافت حدود ۱۰-۱۴ CV (MJ/kg) است که پایین است. برای نشان دادن، ارزش حرارتی گازوئیل حدود ۴۶ CV (MJ/kg) است.
خطرات مرتبط با نیروگاه های سوزاندن قابل توجه است، به ویژه خطرات تخلیه، بازار و عرضه.

جبران خطرات

راه‌حل‌هایی وجود دارند که پتانسیل قابل توجهی برای رفع نگرانی‌های مربوط به سودآوری و خطرات کارخانه‌های سوزاندن دارند. ارائه گرمایش منطقه ای با استفاده از گرمای تولید شده از طریق فرآیند سوزاندن می تواند ارزش زیست محیطی و اقتصادی بیشتری را ایجاد کند. علاوه بر این، استفاده از نیروگاه های مدرن و افزودن نیروگاه های ترکیبی حرارت و برق (CHP) راندمان نیروگاه های فوق را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. درآمد اضافی حاصل از تامین گرمایش منطقه ای و برق اضافی تولید شده به دلیل افزایش راندمان نیروگاه های زباله سوز، درآمد و حاشیه سود این پروژه ها را تا حد قابل توجهی افزایش می دهد.

Amager Bakke، تاسیسات زباله دانمارک

تاسیسات سوزاندن تازه ساخته شده در کپنهاگ، دانمارک (Amager Bakke) برای بیش از ۱۵۰۰۰۰ خانوار گرما و برق تولید می کند و بیش از ۴۰۰۰۰۰ تن زباله می سوزاند. راندمان گرما و برق آن ۲۵ درصد بالاتر از راندمان حرارت و برق نیروگاه قدیمی این شهر است. فن آوری های جدید امکان بازیافت آب و مواد باقیمانده بیشتری را فراهم می کند که می تواند ارزش زیست محیطی و اقتصادی بیشتری بیافزاید. به عنوان مثال، تاسیسات زباله Amager Bakke امکان استفاده مجدد از ۹۰٪ از فلزات زباله را فراهم می کند. با این کار ۱۰۰ میلیون لیتر آب خوراک و ۱۰۰۰۰۰ تن خاکستر کف استخراج می شود که می تواند برای مصالح سنگفرش جاده ها با استفاده از سیستم های مدرن تراکم گاز دودکش استفاده شود. راه حل فوق می تواند حاشیه سود پروژه های سوزاندن را بیشتر بهبود بخشد.

کاهش هزینه

تولید زباله بخشی اجتناب ناپذیر از زندگی انسان است. تخمین زده می شود که میزان زباله های تولید شده در ۳۰ سال آینده ۷۰ درصد افزایش یابد. تاسیسات تبدیل زباله به انرژی راه حل ایده آل مدیریت زباله است. آنها دغدغه های زیست محیطی دفن زباله ها را ندارند اما مزایای زیست محیطی و اقتصادی به همراه دارند که مهمترین آنها تولید برق پاک است.

تعداد تاسیسات تبدیل زباله به انرژی در حال افزایش است. شرکت های آلمانی و ژاپنی بر این بازار تسلط دارند و شرکت های انگلیسی علیرغم برخورداری از توانمندی های مالی و فنی قابل توجه، سهم ناچیزی را در اختیار دارند. مانند سایر پروژه های انرژی و زیرساختی، تامین مالی مورد نیاز برای پروژه های تبدیل زباله به انرژی از طریق تامین مالی بدهی و سهام تامین می شود.

با توجه به ارزش زیست محیطی و اجتماعی این امکانات، پروژه های تبدیل زباله به انرژی در دسته ESG قرار می گیرند. آنها ممکن است از مشوق های مالی، سرمایه گذاری و مالیاتی ارائه شده برای پروژه های مرتبط با ESG بهره مند شوند. آژانس‌های اعتبار صادراتی (ECA) مانند UKEF و آژانس‌های چندجانبه (MLA) مانند گروه بانک جهانی (شامل IFC و MIGA) و غیره، ممکن است مستقیماً پروژه‌های اتلاف به انرژی را در خارج از کشور (صادرات محور) تأمین مالی یا پشتیبان مالی کنند. از طریق پذیره نویسی یا صدور/تنظیم ضمانت نامه ها و بیمه نامه های مورد نیاز برای کاهش خطرات، مهمتر از همه، ریسک های سیاسی و اعتباری. راه حل های مذکور به ویژه در مورد تامین مالی پروژه ها در کشورهای کمتر توسعه یافته بسیار مهم است.

استفاده از آخرین فناوری‌ها و تامین گرمایش منطقه‌ای علاوه بر برق می‌تواند کارایی و سودآوری نیروگاه‌های زباله‌سوز را به میزان قابل توجهی افزایش دهد و نگرانی‌ها در مورد قابلیت بانکداری این گونه پروژه‌ها را کاهش دهد. پروژه‌های تبدیل زباله به انرژی در معرض خطرات مشترکی در بخش‌های انرژی و زیرساخت قرار دارند که مهم‌ترین آنها ریسک‌های خروجی، بازار و عرضه است. ترتیبات قراردادی از جمله PPP، PPA و قراردادهای عرضه درازمدت معادل طول عمر پروژه ها می تواند در کاهش ریسک های حجم و قیمت مرتبط با حمایت از این پروژه ها و هزینه های عملیاتی و نگهداری مداوم مفید باشد.