王喜峰,王亦寧
(1.中國社會科學(xué)院數(shù)量經(jīng)濟(jì)與技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所,北京 100732; 2.水利部發(fā)展研究中心,北京 100038)
2021年1月4日,中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會、中華人民共和國科學(xué)技術(shù)部等十部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕13號)[1](簡稱13號文),將替代常規(guī)水資源的再生水用于工業(yè)、市政、生活、生態(tài)、農(nóng)業(yè)以及地下水回灌的稱為污水資源化利用(還包括從污水中提出資源和能源),并對推動其發(fā)展提出若干指導(dǎo)意見。污水資源化利用對于從首尾兩端增加了區(qū)域水資源承載能力、降低了水體污染和保障水安全,有著非常積極的作用。
《關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度意見》(國發(fā)〔2012〕3號)、《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》(中發(fā)〔2015〕12號)、《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)水污染防治行動計(jì)劃的通知》(國發(fā)〔2015〕17號)都要求“積極開發(fā)利用再生水等非常規(guī)水源”?!蛾P(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導(dǎo)意見》是繼《關(guān)于非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置的指導(dǎo)意見》(水資源[2017]274號)(簡稱274號文)之后這一領(lǐng)域又一實(shí)質(zhì)政策措施。274號文是將非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置中,主要內(nèi)容是源頭側(cè)的政策措施。13號文是將非常規(guī)水源中最重要的再生水作為核心,從城鎮(zhèn)生活、工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水3個重點(diǎn)領(lǐng)域,從污水收集、再生水循環(huán)利用、工業(yè)廢水循環(huán)利用、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污水以用促治工程、污水近零排放創(chuàng)新工程等六大工程以及法規(guī)、政策、價格、財金和科技五大體制機(jī)制制定了促進(jìn)污水資源化的各項(xiàng)政策措施。13號文完善了從源頭側(cè)到用戶側(cè)整個污水資源化利用系統(tǒng),特別是在對污水資源化市場主體支持方面,對于進(jìn)一步推進(jìn)污水資源化利用有著實(shí)質(zhì)的意義。
作為需求側(cè)的再生水的用水戶,怎么避免行政手段一刀切,發(fā)揮市場配置資源的決定作用[2],將再生水資源配置到培育污水資源化的市場主體,形成污水資源化的成本回收機(jī)制和長效收益機(jī)制,將再生水精準(zhǔn)地配置到利用意愿較高、經(jīng)濟(jì)效益較高的行業(yè)企業(yè)中去,實(shí)現(xiàn)政府引導(dǎo)、市場驅(qū)動的基本原則,是本文的研究重點(diǎn)。
再生水資產(chǎn)化管理是指將污水按照一定標(biāo)準(zhǔn)處理后的穩(wěn)定流量的再生水資源化、資產(chǎn)化和商品化、將處理設(shè)施和再生水資產(chǎn)化和證券化。對再生水資產(chǎn)化管理、提高污水資源化利用水平是非常有必要。
a.再生水資產(chǎn)化管理是降低地方財政負(fù)擔(dān)的必要手段。2019年印發(fā)實(shí)施的《國家節(jié)水行動方案》要求,在缺水地區(qū)加強(qiáng)再生水利用,到2022年,缺水城市再生水利用占比平均達(dá)到22%。對于大部分缺水地區(qū)來說,經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對落后,地方財政甚至已難以支撐污水處理廠有效運(yùn)行,單單依靠地方財政來提高再生水利用率不現(xiàn)實(shí)。將再生水資產(chǎn)化獲得收益,由政府和社會共同負(fù)擔(dān)污水處理廠運(yùn)行和再生水基礎(chǔ)建設(shè),對于降低地方財政負(fù)擔(dān),建立再生水利用長效機(jī)制非常有必要。
b.再生水資產(chǎn)化管理對于降低工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)十分有必要。①從我國節(jié)水的事實(shí)來看,工業(yè)用水的循環(huán)利用率和再生水的利用率已經(jīng)很高,進(jìn)一步提高其再生水的利用率,需要上馬更高端的設(shè)備。如果政府行為硬性攤派工業(yè)企業(yè)的再生水的提升幅度,其邊際成本對工業(yè)企業(yè)來說形成負(fù)擔(dān),不符合現(xiàn)階段工業(yè)企業(yè)的正常發(fā)展的要求。對非常規(guī)水資源資產(chǎn)化管理,利用市場機(jī)制讓具有不同情況工業(yè)企業(yè)可以按照自身的情況來提升再生水的使用,可以降低部分工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)。②再生水資產(chǎn)化管理后會引導(dǎo)社會資本進(jìn)入公共服務(wù)供水領(lǐng)域,提高居民沖廁用水和生態(tài)環(huán)境用水的再生水使用量,置換區(qū)域新鮮水取用,這些置換后的新鮮水可以用于工業(yè)企業(yè)的再生產(chǎn),降低工業(yè)企業(yè)取水制水設(shè)備運(yùn)行成本。③資產(chǎn)化管理之后,有條件的工業(yè)企業(yè)可利用生產(chǎn)中余熱對企業(yè)的廢水、海水進(jìn)行處理制成非常規(guī)水向周邊行業(yè)供應(yīng)獲取收益。這即節(jié)省了成本,又獲取了非常規(guī)水的收益。
c.再生水資產(chǎn)化管理是提高水治理體系現(xiàn)代化的必要環(huán)節(jié)。①對節(jié)水型社會十分有必要。再生水作為商品,對其進(jìn)行資產(chǎn)化管理后,配套基礎(chǔ)設(shè)施由于利益的驅(qū)動快速發(fā)展,利用更便捷可達(dá),利用量會增加,進(jìn)而替代部分常規(guī)水源的使用。②對水環(huán)境治理非常有必要。再生水資產(chǎn)化之后,一方面部分廢水作為再生水時絕對排放量降低;另一方面由于提高經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動其再生處理水平要契合客戶的需要使得水環(huán)境改善。③對海綿城市建設(shè)十分有必要。解決城市內(nèi)澇問題必須依靠強(qiáng)力的人工的滯蓄工程,使得城市雨水快速收集。而單單在斑點(diǎn)狀公共用地上修建該工程,難以成體系[3]。將這部分收集的雨水資產(chǎn)化后有利于在居民區(qū)、寫字樓和商場等場所配套相關(guān)工程和設(shè)施。其收益對于建立海綿城市運(yùn)營管理的長效機(jī)制非常有必要。
再生水就是污水經(jīng)過適當(dāng)處理后,達(dá)到一定的水質(zhì)指標(biāo),滿足某種使用要求,可以再次利用的水[3]。根據(jù)《2019年中國水資源公報》[4],在供水端我國非常規(guī)水源供水量為104.5億m3,其中由再生水供給為87.36億m3,由集雨工程供給為 9.61億m3。由于部門統(tǒng)計(jì)口徑差異,《2019年城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》[5]顯示,市政再生水利用量共116.08億m3。其中超過10億m3的省份有廣東(31.81億m3)、山東(15.25億m3)和北京(11.52億m3),江蘇接近10億m3。從污水資源化率(市政再生水量/污水處理總量)來看,超過40%的有北京(58.17%)、山東(43.91%)、廣東(40.67%)、云南(43.62%)。另外,河北和內(nèi)蒙古接近40%。
從城市視角來看,2019年全國共332個城市使用了再生水,其中使用量超過1億m3的城市有23個,這23個城市再生水利用總量為72.38億m3,超過全國再生水利用總量的62.35%;利用量超過5 000萬m3的城市有42個,共利用87.17億m3,超過全國的75%。總的來說,我國再生水利用主要集中在23個再生水利用量超過1億m3的城市。從這些城市的情況來看,絕大多數(shù)屬于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的城市,其中再生水利用的前三名為深圳、北京、廣州屬于我國一線城市,其他城市都是省會城市或東部沿海城市。
根據(jù)再生水利用量與人均GDP的關(guān)系來看,再生水利用超過8億m3的城市,其人均GDP都在15萬元以上,從實(shí)際來看為北廣深3個財力雄厚的一線城市。再生水利用超過2億m3的城市,如昆明、蘇州、東莞、武漢、天津、青島和鄭州也絕大多數(shù)為準(zhǔn)一線城市。從人口來看,再生水超過1億m3的城市中,除珠海和江門之外,其他城市的人口都在500萬人以上[注]除長春和大連的人口數(shù)據(jù)為戶籍人口之外,其他城市都為常住人口數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源wind數(shù)據(jù)庫。,且大多數(shù)為1 000萬人以上的大城市。
根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—2002)[6],污水處理后作為回用水的基本要求是一級A標(biāo)準(zhǔn),大部分指標(biāo)為排入一般水體執(zhí)行二類標(biāo)準(zhǔn)的1/3,有些指標(biāo)為二類標(biāo)準(zhǔn)的1/6。這對污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)行成本提出較高的要求。從北京市和深圳市污水回用水的實(shí)踐來看,大部分為污水在達(dá)到再生水處理標(biāo)準(zhǔn)后直接排放到河道,作為河道的生態(tài)用水和景觀用水[7-9]。污水作為再生水標(biāo)準(zhǔn)處理后排放的河道一般位于市中心位置;該區(qū)域的人員對高質(zhì)量生態(tài)需求較多,且該區(qū)域創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值較高,能夠負(fù)擔(dān)高標(biāo)準(zhǔn)的大量的污水處理。除此之外,部分工業(yè)區(qū)配套了再生水回用設(shè)施,如北京第一熱電廠、高碑店熱電廠將原來的高碑店污水處理廠再生水利用工程(后改為高碑店再生水廠)和酒仙橋污水處理廠(酒仙橋再生水廠)的再生水作為冷卻水利用[8]。
從上述分析可以看出,再生水使用量較大的城市看重的是污水資源化的外部效益,首要考慮的是生態(tài)的補(bǔ)水效益、環(huán)境效益等;直接經(jīng)濟(jì)效益并不是考慮的重點(diǎn),或者不是首要考慮的因素。然而,污水資源化處理過程中的費(fèi)用絕大多數(shù)由市政負(fù)擔(dān)。這是再生水利用量超過8億m3的集中在北廣深一線城市,超過2億m3的集中在準(zhǔn)一線城市的原因所在。下面立足于成本核算,分析其全面鋪開情況下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)困境。
污水資源化利用的社會經(jīng)濟(jì)困境是制約其長效發(fā)展的主要原因。從大規(guī)模利用再生水的城市來看,生態(tài)用水占絕大部分,市內(nèi)公園、湖泊、河流以及人工濕地是再生水的主要去處。污水按照回用水處理之后,向主要公園、湖泊、河流以及人工濕地補(bǔ)給,有效改善了城市河湖景觀和生態(tài)質(zhì)量,改變了黑臭水體的形象。此外城市雜用包括綠化灌溉、道路噴灑、施工壓塵、洗車、建筑沖廁等也占有一部分。生產(chǎn)用水主要是熱電冷卻用水,也有一小部分高品質(zhì)供水向高科技企業(yè)供水。可以看出,再生水的主要流向?yàn)樯鷳B(tài)、市政和熱電企業(yè)。其中,生態(tài)和市政部分由財政支出,熱電行業(yè)為城市基礎(chǔ)性行業(yè),大多可以享受財政補(bǔ)貼。也就是說城市財力是推動再生水利用的最重要因素。
目前污水資源化再生水的處理技術(shù)可以分為:物化處理技術(shù)、單膜處理技術(shù)、雙膜處理技術(shù)和膜生物反應(yīng)器技術(shù)[8]。物化處理技術(shù)為:城市污水處理廠出水通過混凝、沉淀或澄清或微絮凝,過濾,消毒,降低SS、濁度、BOD、CDD等,該技術(shù)處理的再生水主要用于城市雜用,小部分用于景觀環(huán)境。其投資約為1 500元/(m3·d),水處理成本1元/m3。單膜技術(shù)在物化處理的基礎(chǔ)上增加了膜過濾裝置及配套裝置,投資成本增加約1倍、運(yùn)行成本增加了50%~150%。雙膜處理在單膜的基礎(chǔ)上增加了反滲透裝置,其投資成本較單膜技術(shù)增加了25%~60%,運(yùn)行成本較單膜技術(shù)增加了30%~110%。膜生物反應(yīng)器(MBR)是較為常見的污水資源化處理工藝,其處理后的出水好于GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A,因此常見到再生水廠工藝中。北京再生水生產(chǎn)能力55萬m3/d采用的MBR及A2O+反硝化濾池+超濾+紫外線消毒工藝。深圳水環(huán)境提升工程之后,大多數(shù)污水處理廠將工藝提升至A2/O或MBR等,出水水質(zhì)好于GB 18918—2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A,直接排入河道或者海洋作為生態(tài)補(bǔ)水。
如果按照常用的A2/O或MBR工藝,按照技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析范式,項(xiàng)目運(yùn)行期按照40 a,年利率設(shè)定為4%,其投資成本約0.8元/m3,再加上運(yùn)行成本約2元,大概1 m3再生水成本接近3元。這些再生水只能作為居民沖廁、工業(yè)冷卻循環(huán)水、景觀環(huán)境用水。如果大規(guī)模作為居民沖廁用水則需要對中水管道設(shè)施進(jìn)行投資。因此大部分的污水資源化利用大多只能用于景觀環(huán)境用水和工業(yè)冷卻循環(huán)水;而工業(yè)園區(qū)再生水回用則需要投資更大的雙膜處理工藝。從實(shí)踐來看,大規(guī)模的污水回用為財政支付(或補(bǔ)貼)的景觀環(huán)境用水和工業(yè)冷卻循環(huán)水;小規(guī)模的污水利用為先進(jìn)制造業(yè)工業(yè)園區(qū)再生水回用。
污水資源化利用增加北方省份的水資源承載力,有利于補(bǔ)充北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展后勁。近年來,我國北方經(jīng)濟(jì)發(fā)展相較于南方省份后勁明顯不足。這其中一個原因是:本應(yīng)該承接的契合地區(qū)發(fā)展階段的產(chǎn)業(yè),由于水資源承載力的限制難以落地;符合水資源承載力的產(chǎn)業(yè)卻不符合大部分省份的發(fā)展階段[10]。我國北方省份水資源總量只占19%,又承擔(dān)著高用水的保障國家糧食安全和能源安全的任務(wù),再加上必須保障的居民生活用水,使得能夠用于正常產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水資源非常有限。污水資源化利用能夠提升北方省份的水資源承載力,提升高質(zhì)量發(fā)展水平。
污水資源化利用的主要障礙是其技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性問題,較高的水處理成本使得污水回用只有發(fā)展水平較高的城市以及效益較好的工業(yè)企業(yè)能夠大規(guī)模使用[11]。如果對北方缺水地級市大規(guī)模推行,勢必增加城市運(yùn)行成本,或者增加北方省份工業(yè)企業(yè)的運(yùn)行成本。一部分是再生水廠的投資費(fèi)用,前期投入較大;另外一部分是多出來的運(yùn)行成本,為后期運(yùn)行的持續(xù)投入。另外更為重要的是配套設(shè)施的成本[12]。
經(jīng)濟(jì)成本問題使得污水資源化利用水平不高,難以形成長效機(jī)制。配套設(shè)施的成本問題使得配套設(shè)置難以開展投資,大部分污水處理后已達(dá)到再生水利用的基本要求,但是由于再生水輸送管網(wǎng)不配套[13],大部分再生水不為所用,只能排入河道,作為景觀環(huán)境補(bǔ)水。對于有些景觀需求較少的小城市,這部分景觀用水無收益流入下游城市,這肯定會降低本地污水資源化利用的意愿,難以形成污水資源化利用的長效機(jī)制。
上述問題的解決需要污水資源化的同時,進(jìn)一步污水處理后的再生水資產(chǎn)化,即以再生水資產(chǎn)化促進(jìn)污水資源化利用。對再生水資產(chǎn)化管理對于引入社會資本降低地方財政負(fù)擔(dān)和工業(yè)企業(yè)負(fù)擔(dān)以及推動水治理體系現(xiàn)代化都是十分有必要的,是形成污水資源化利用長效機(jī)制的關(guān)鍵。
a.政府確定產(chǎn)權(quán)和收益。①根據(jù)“誰投資、誰收益”的原則,明確投資者對再生水及其配套工程的產(chǎn)權(quán),以及對再生水的收益權(quán);②是地方政府在制定非常規(guī)水源和再生水政策時,通過多個渠道確保再生水運(yùn)營企業(yè)具有合理的收益和利潤;③國家強(qiáng)制下列行業(yè)和領(lǐng)域的用水優(yōu)先使用符合條件的再生水:洗車、高爾夫、城市雜用水、生態(tài)環(huán)境用水、地下水超采區(qū)回灌用水;④地方價格部門對非常規(guī)水價格管控。
b.構(gòu)建再生水資產(chǎn)的交易機(jī)制。①將再生水的基礎(chǔ)設(shè)施和核定的生產(chǎn)能力資產(chǎn)化和證券化,使其可以正常抵押、借貸和交易;②將非常規(guī)水資產(chǎn)交易與水權(quán)交易鏈接。在一個流域單元內(nèi),非常規(guī)水生產(chǎn)企業(yè)可以通過新增非常規(guī)水生產(chǎn)取得水權(quán),將其排放到水體,可以作為下游的用水戶的新增水權(quán),下游用水戶需按照一定的市場原則支付其費(fèi)用;③將非常規(guī)水資產(chǎn)交易與排污權(quán)交易鏈接,其污染削減量能夠在排污權(quán)交易中取得收益。
c.合理設(shè)置再生水作為非常規(guī)水源統(tǒng)一配置體系的邊界。2015年國務(wù)院印發(fā)實(shí)施的《水污染防治行動計(jì)劃》要求將非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置。2017年水利下發(fā)《關(guān)于非常規(guī)水源納入水資源統(tǒng)一配置指導(dǎo)意見》,配置領(lǐng)域涵蓋工業(yè)供水、生態(tài)環(huán)境用水、城市雜用水和農(nóng)業(yè)用水。按照這個思路,各縣級及以上政府制定相關(guān)政策時傾向于向工業(yè)企業(yè)分割具體的非常規(guī)水利用指標(biāo),這可能造成“一刀切”的不利情況。因此,需要設(shè)定非常規(guī)水源統(tǒng)一配置體系的邊界,做到政府宏觀政策不直接作用具體企業(yè),更不能向具體工業(yè)企業(yè)強(qiáng)行攤派指標(biāo);對于生態(tài)環(huán)境用水和城市雜用水強(qiáng)制優(yōu)先配置再生水;對于農(nóng)業(yè)用水鼓勵將再生水納入統(tǒng)一配置體系;對于工業(yè)用水利用市場機(jī)制進(jìn)行再生水的配置。
d.協(xié)調(diào)再生水利用與最嚴(yán)格水資源管理制度的銜接問題。最嚴(yán)格水資源管理制度在區(qū)域中設(shè)定水資源利用的指標(biāo)紅線,在水資源利用的統(tǒng)計(jì)中,將再生水利用量統(tǒng)計(jì)在內(nèi),占用當(dāng)?shù)厮Y源利用的指標(biāo)。從再生水利用的實(shí)際來看,增加再生水利用量對于提升區(qū)域水資源承載力,提高水資源利用效率有著積極的作用。從實(shí)際來看,越是水資源利用指標(biāo)緊缺的地區(qū),對再生水的利用的需求量越大。綜上,應(yīng)當(dāng)協(xié)調(diào)再生利用與最嚴(yán)格水資源管理制度的銜接問題,打破再生水利用的制度障礙。