我国环保产业链发展现状及其子行业的运营模式

孙 涛，李 然，2

（1.南京航空航天大学经济与管理学院，江苏南京 211106；2.南京航空航天大学金城学院，江苏南京 211156）

我国环保产业主要经历了3个发展阶段：第一阶段伴随着城市工业化的进程，以环保固定资产投资和相关基础建设为主，强调的是单一化治理；第二阶段是以气、水、土为关键要素的环境修复，突出政府监管与治理的相互配合［1］；党的十九大后进入第三阶段，重点将防治污染和生态建设与环保产业升级、经济转型做有效性关联，重点突出环境监测、水治理、土壤修复和固体处理等子行业在整个产业中的主导地位。

1 我国环保领域发展现状

1.1 产业门类齐全、规模偏小、政策依赖性强

随着环保制度改革中“三个十条”和新环保法等顶层设计的逐步完善，环评脱钩、执法垂管、排污许可、环保税等具体措施的落地使得当前环保产业受到空前重视，产业规模和整治的覆盖面都明显扩大，现有的环保产品体系也在逐步完善中，环境治理与运营开始呈现市场化和专业化趋势，整个领域的规律性变化与政府在不同阶段的环境发展规划直接相关。从规模上看，现有的环保产业市场总量仍旧偏小、创新能力仍有不足，参与治理的各类型中小企业居多，导致市场集中度较低，社会化协作尚未形成规模；环保产品的自主标准和体系不够完善，各子行业发展程度也不够平均，产业链及运营模式仍待进一步优化。

1.2 环保产业链框架及主要运营模式

环保产业链上游主要是以能源产业为主的重工业，下游则主要包含市政在内的具体行业，因此上下游有一定重合性，其主要特点是产业内的需求方也是供给方，在角色划分上可以分为环保产品生产、环保工程和设施运营。整体产业链运营的基本框架是由上游各子行业提供相关产品的生产原料并明确自身需求，再由政府或者企业参与到具体的产品生产、调试安装以及设施运营上来，最后由行业的运营者经过验收后，将包括各项硬软件在内的环保成果提交给市政以及各子行业的相关企业。具体如图1所示。

图1 环保行业产业链结构

环保领域公益性特点突出，政策导向性也比较明显，所以政府加大扶持力度有益于产业整体的健康发展，而原料、人工的价格上涨会明显提升整个产业链的运营成本，降低各类设施的实际使用效果，这对环保产业运营模式的优化改进提出了更高的要求。目前环保领域的运营模式具体包括工程承包（engineering procurement construction，EPC）、BOT、“工程总承包＋系统托管运营”（EPC＋commission）等，业务模式也逐步从设计、施工、运营等单一化运营向EPC、BOT等全寿命周期形式而转变。随着环保政策在基建和服务领域放开力度的增大以及与国际环保标准的接轨，类似政府和社会资本合作（PPP）等更多由社会资本参与、政企合作的新模式也会不断成熟。

1.3 EKC与环保投入曲线关系分析

库兹涅茨曲线（environmental Kuznets curve，EKC）是指一国经济水平较低时，环境受污染程度也较轻，环境污染与经济增长成正比关系；随着经济改善与人均收入提高，环境污染的恶化程度也开始上升，当环境污染到达一定峰值的临界点后，随着政府与公众的重视度增加开始出现回落，环境污染程度逐步趋缓［2］，整个行业开始走向正轨，各子行业对环境质量的影响减弱，环境得以改善，最终形成一条倒“U”型曲线，如图2所示。

图2 库兹涅茨曲线与环保投入曲线的关系

环保投入曲线是根据国家环保投入与地区生产总值（GDP）比值绘制，与EKC的关系主要涵盖3个阶段（如图1所示）：在阶段1，环保投入比较低，社会环保意识弱，污染程度随经济增长上升但环保投入却持续走低；在阶段2，随着城市化进程加速，环境恶化的负面效应开始显现，政府和公众意识到环保的重要性，开始加大投入，这时EKC曲线和环保投入曲线双双呈现上升态势，当投入达到一定比例（通常占GDP比值约2%～2.5%），EKC的拐点开始出现，相比之下环保投入曲线的拐点一般要迟3年～5年，有一定的滞后性［3］；在阶段3，EKC缓慢回落最终趋于稳定，环保投入是社会发展需要长期坚持和固定性的投入，因此环保投入曲线回落至维持正常投入区间后也不再下降，说明阶段2中社会对环保行业的投入与治理显现出良好效果，绿色生态体系逐步建立。我国正处于EKC阶段2的上升期，政府开始高度重视环境治理，但由于正处于城镇化与工业化发展的特殊阶段，所以整体问题仍然很突出，需要在加大减排治污力度的同时，也加快产业链升级和各个子行业运营模式转型，力争尽早进入第三阶段。

2 环境监测领域的市场深化研究

环境监测分为质量监测和污染源监测两大类，分别针对空气、水质、土壤、噪声等环境监测以及对工业企业和污水处理的排污设施监测。我国环境监测发展经历了从早期快速发展、检测设备布局到中期国家控点，从检测数据质量到目前规范监测数据和整治造假阶段。

2.1 改革下的监测事权上收

2016年生态环境部将环境监测事权上收，由各省份环保部门直接管理市级环境监测机构，统一管理行政区域内的环境执法力量，独立行使执法权；人员管理上实现省（自治区）管市、市管县，以此克服地方保护主义，从根源上解决监测数据造假、有效性失真等问题，并通过第三方检测直接对接监测总站。各环节如图3所示。

图3 污染源属地的第三方监测流程

监测事权上收后，环境监测业务开始面向社会开放，主要模式是委托运营和BOT。在委托运营下，政府拥有环保监测资产的所有权，将空气、水、土壤等具体行业的数据采样、分析和上报等监测环节以及检查、保养等维护环节交由第三方托管［4］，政府作为监管方来购买服务。在BOT下，政府将环保设备和运营维护所有权转让给第三方，政府通过向第三方购买一定年度的数据和服务后获取监测资产；BOT的市场参与度更高，合作年限业务持续性更好，对于新建监测站点的地区，从建设到投运的周期更短。未来环境监测领域的市场化局面有望全面打开［5］，“高端设备+运维经验”将成为政府最为青睐的合作伙伴。

2.2 以空气治理为例的网格化市场监测

碳排放、碳中和是政府关于大气污染和空气治理的重点。网格化监测是在政府试点下非常有效的空气检测手段，是在传统空气质量检测的基础上，通过布点和区域细分完成大气数据的收集和统计。国家在2018年对京津冀和周边地区“2＋26”城市全行政区域按照3×3 km划分网格，然后从中选取PM2.5年均浓度较高的3 000多个热点网格为重点管理对象，并在2019年对长三角重点区域实现全面化的网络监管［1］。网格化监测对比传统空气监测站点具有一定优势：首先监测更精准。传统的国家控制点（以下简称“国控点”）监测全面，主要监测PM2.5、PM10、VOCs、CO等关键指标，但不能对单一指标进行分析；而网格化监测仪器可以分析小范围的污染源，准确追溯主要污染物和来源。其次成本投入小。常规国控点的建设投入一般在数百万到上千万元，而网格化的微型站点主要设备投入只有10万元～15万元［1］，更适合普遍布点，而且采集数据全面准确，符合动态检测的要求。最后是维护成本低。国控点建设和维护费用较高，不能实现全域和定位布点，网络化检测范围小，精密的微小型检测仪器可以实现大面积检测，维护和运营成本都比较低。

2.3 大气监测网格化的空间测算

2019年生态环境部重点筛选出PM2.5月均浓度最高、同比改善情况最差的热点网格486个［1］。以江苏省为例，预计到2022年江苏省将在10.72万km2范围内筛选出污染源贡献率较高的网格数约2 016个，总计布设4 875个监测点位，省份土地面积与网格化面积之比约为5.9∶1，单位网格点位数为2.42个［2］。以此类推，全国（未含港澳台地区。下同）网格化面积为162.7万km2，划分网格数共18.1万个，扣除京津冀地区的网格数36 793个，汾渭平原规划网格数23 400个，以及长三角地区41城拟设置网格数39 340个，剩余网格数为81 467个［2］，由此计算出热点网格数为4 073个、单个网格布置监测点4个，非热点网格数77 394个、单个网格布置监测点2个（见表1）。根据生态环境部、东吴证券研究所的数据统计，现阶段全国大气网格化监测新建市场总计为382.84亿元，运营维护为153.34亿元/年，按监测点现有单价10万元/个、运维单价4万元/年计算，除去京津冀、汾渭平原、长三角地区的全国增量市场空间为171.08亿元，运维市场为68.64亿元/年（见表1）［2］，这说明大气监测治理有极大的发展空间，也将吸引更多第三方资本加入。

表1 我国大气网格数量及运维市场测算

3 固废处理的产业格局与综合利用

3.1 生活垃圾处理产业链

固废垃圾是使用后需要抛弃或处理的污染环境的固态和半固态废弃物，主要分为可回收物、有害垃圾、湿垃圾和干垃圾等。现阶段常规概念下的固废处理也从电子垃圾、工业废物等拓展至日常生活垃圾、厨余垃圾等领域［3］。由于生活垃圾种类多，对环保影响有滞后性，因此相比水污染和大气治理，垃圾处理在环保产业中发展相对缓慢。生活垃圾随着垃圾分类制度的立法，其分类范围也已经扩展到了全国各地级市，2019年在上海首先开始正式实施，2020年开始已经在全国大中城市加以推广。

以上海市为例，生活垃圾处理产业链包括上游的分类投放、中端的收集运输和拆解、下游的技术处置和再生资源的循环再利用（见图4）。目前全国大中城市的年生活垃圾产生量达到2亿t左右，所以在未来的整治监控和处理上更需要进一步明确责任主体，确定分类标准，引导公众正确投放。从产业化角度考虑，整个投资市场的增量也在不断扩大，应当以“3R原则”为主导思想［4］，即减量化（reduce）、再利用（reuse）和资源化（recycle）。以“3R”作为指导生活垃圾产业链高效运作的核心，从战略高度进行规划和实施，遵照循环经济发展规律，引入第三方资本，按照回收、拆解和无害化利用三大体系完善和升级。

图4 上海市生活垃圾处理产业链

3.2 焚烧发电是固废处理的主趋势

近年来城镇化率的提高导致人均产生垃圾量稳步增加，政府对垃圾处理设备和装置的需求十分迫切，由于垃圾填埋占用土地面积大且存在渗漏风险，因此在用地成本逐年上升的背景下，垃圾焚烧发电就成为有效方式之一；而且经过试点看出，垃圾焚烧用于发电的占比近年来一直保持提升，2018年的焚烧处理量同比增长14.7%，焚烧处理所占无害化比例超过40%，有望在未来成为主流处理方式［5］。垃圾焚烧发电承担的社会责任与其他方式不同，其他方式主要义务是供能；焚烧发电的首要责任是处理垃圾、解决“垃圾围城”现象，因此也需要保证焚烧项目的利润水平，将垃圾发电上网电价控制于合理范围内，以此吸引更多社会投入的参与，更好地服务于绿色生态事业，实现政企双赢。在现有市场中，BOT为代表的“重资产”运营是比较成熟的主流模式，随着行业标准提高和监管趋严，除了资金壁垒外，技术和运营经验将成为更重要的要素，从而使市场介入门槛进一步抬升，整体资源将向综合实力占优的龙头企业集中，这对提高垃圾分类效率、释放焚烧发电产能有更大的推动作用［6］。

3.3 废电拆解处理领域的高成长性

废弃电器电子产品（以下简称“废电”）是已不再使用、被废弃的电器或电子设备，主要包括电视、冰箱、空调、洗衣机等家电和计算机等产品的淘汰品（俗称“四机一脑”），对绿色环保具有潜在的危害性。按家电平均使用寿命计算，“四机”的最长使用年限是16年，报废高峰年限为使用10年～16年；“一脑”最长使用年限大约是 6 年，报废高峰按使用4年～6年推算［7］。现有家庭中使用的大量电器已超过寿命期，开始逐年迎来替换高峰，由此也将产生更多的电子垃圾。根据国家统计局、中国家用电器研究院统计数据，2018年我国“四机一脑”理论报废量约为1.5亿台，到2021—2022年将突破2亿台，而绿色回收率仅为58%左右（回收率=规范拆解量/理论报废数量）［8］，如图5所示。

图5 我国“四电一脑”理论报废量

随着安全使用年限的推行和消费安全意识的提升，家电报废年限将向安全使用年限靠拢，现有家电超过使用年限后将进行报废拆解。预计到2022年，我国“四机一脑”的潜在规范拆解量约是2017年的4～5倍。此外还有众多其他电器电子产品尚未纳入废电处理目录，整个市场容量也将随着品目的扩容而扩大。按照产业标准，报废年限分别按电饭锅5年、燃气灶8年、微波炉/烤箱/摄录像机/数码相机10年、电风扇/吸尘器12年测算，这4类电子电器产品的报废量分别可达4.7、4.9、5.3、5.0亿台［9］。同时，国家对2016年开始执行的废电产品处理基金补贴标准进行了结构性调整，将传统占比最大的废弃电视机的补贴标准由85元/台降至60元/台～70元/台，废弃空调补贴标准由35元/台大幅提升至130元/台，洗衣机和电冰箱的废弃补贴分别提高至35元/台～45元/台与80元/台［10］。现阶段发达国家在废电拆解领域普遍采用市场方式来应对拆解处理费用，处理基金并不仅依赖政府补贴，而是按照生产者责任延伸制的原则，由政府订立回收处理目标，生产者自行或委托第三方机构建立拆解回收网络，自负盈亏。相比之下，我国的基金补贴制度还有待完善，未来的制度改革将使废电拆解处理基金从定额补贴逐步转为年度浮动补贴，补贴额度由企业全标准补贴转为根据企业拆解的资源环境绩效实施的差别化补贴，并建立补贴企业清单的动态调整机制。

4 水处理产业链与治理

4.1 水处理产业链

在水处理子行业中，我国重点流域水质污染依旧严重，整体改善并不明显，水环境质量总体呈下降趋势［11］，与建设绿色生态、美丽中国的意愿相背离。为遏制污染、改善水质，国家在“十三五”规划中明确制定了保障城乡饮用水源、显著减少污染物排放、提升水环境基础建设的主要目标［12］。水处理产业链涵盖原水供应和自来水生产、销售、污水处理以及再生水提供等环节（见图6），重点一是给水处理，从自然水源取水生产及销售，通过给水网络的搭建提供给居民、企业等终端用户；重点二是污水排放与治理，污水通过污水厂处理后加以合理排放，同时部分污水利用再生水技术进一步回收循环使用。根据业务范围不同，水处理产业经营人分为供水企业和污水处理企业。从运营模式来看，主要按照政府定价、企业运营的整体思路，供水企业根据政府指导定价向用户收取水费，污水处理则根据BOT特许经营等模式由政府委托给水务公司，按照协议支付处理费用，并向水务公司购买污水处理系列服务。在水处理产业链中需要重视的方面和大气治理相同，主要是把污水排放源头的治理与监控放在首位［13］。现阶段仅凭政府投资并不能满足日常供水与水处理的市场需求，巨大的资金缺口正在加速水务市场化的开放与推进，很多地方政府开始与企业合作，相关的特许经营模式已经成为水处理行业的主流。

图6 特许经营模式下的水处理产业链运营流程

4.2 河长制与再生水技术的应用

水环境污染的最大特点是成因复杂、污染源广泛，既包括工业废水排放也包括生活废水及垃圾污染等。河长制管理是在省（自治区、直辖市）市县乡四级建立河长体系［14］，由各省（自治区、直辖市）设立总河长，再根据管辖区内的主要河湖情况分级设立河长，实施中通过“河长制＋BOT”发挥“政策+市场”的协同效应。水环境BOT项目重建设轻运营，更多是以“整治工程+污水处理厂”、管网工程打包实施，建设风险逐步向运营风险转移，虽然对工程公司有利，但政府如果在源头控制不作为，那么在后端运营和水质达标上面临的困难和风险较大。所以，单纯以BOT绑定政府和社会资本的利益及风险强度较为有限，政府更关注政绩，在本职责如污染源头防控力度方面可能会打折扣。河长制恰好在政策上可以给予行政约束，利用“政绩评价+付费评价” 把政府和企业做有效“捆绑”，操作上政府可以发挥执政管理优势、控制污染源，企业可以发挥资金和技术优势、提升运营质量，从而实现水环境治理目标［15］。而且中央对各地水环境与水质情况进行考核，会使得地方政府对水环境的重视程度大大增强，措施也会更得力。

除河长制外，再生水应用在水处理中的比重也在不断增大，污水处理后达到一定指标可以重复使用在农业、城市、工业等多个方面。其中，城市和工业用水是再生水的主要市场，在水资源减少带来的水量性和水质性缺水地区，发展污水再生利用是缓解区域水资源短缺的有效途径，可以作为城市第二水源［16］。为节约用水和合理配置水资源、提高用水效率，水价也会逐步体现出稀缺资源所独有的价值属性，用水成本将缓慢上升。据统计，我国部分城市再生水价格平均为 1.73 元/t，约为居民自来水平均价格的40%，远低于海水淡化成本（5元/t～7元/t）和南水北调原水价格（2.2元/t～3.9元/t）［17］，说明再生水已具备一定的价格优势和经济价值，“水资源短缺＋水价改革+政策需求”也将使再生水需求得到进一步提升。

5 土壤修复的市场测算与PPP模式

在环保各子行业中，除了大气和水治理外，土壤污染也是痛点之一。2019年的土壤防治法明确了土壤污染的防治和管理方向，规定了土壤污染责任人的管控和修复义务，责任主体的明确使土壤修复有源可溯，也强化了土壤防治向“企业+政府”共同发力的转变。

5.1 场地修复的市场测算与资金来源

场地修复对象主要是污染企业的搬迁空地、工业废弃地和固废处置场地。污染场地经修复后通过商业开发获取收益，资金来源主要为土地出让金，而地价逐年上升使场地修复具有更高的开发价值，这也是土壤修复行业的重点市场。根据业内数据，目前我国的场地待修复面积大约为1 333.33/km2，场地修复成本为1 000元/m2，以平均修复深度3 m测算，单位修复成本为3 000元，考虑到投资方合理收益率和其他必要成本，土地成交价在6 000元/m2以上的场地修复具备商业化价值，目前一二线城市的土地成交价均已超过6 000元/m2，三线城市仍低于该标准，一二线城市土地成交面积占比为 24%，以此测算场地修复市场空间约9 600亿元，以10年开发为期限，平均每年场地修复空间在960亿元［18］。详如表2所示。

表2 国内一二线城市场地修复市场空间测算

场地修复商业模式比较清晰，由政府修复工业场地，而后出售土地取得收益，因此政府推动修复和付费的意愿较强［19］。目前土壤修复项目以EPC为主，工期平均在10个月左右［20］，规模分化较大，从百万元级到亿元级的项目在各省（自治区、直辖市）均有存在。EPC模式下，由于企业回款较好，加之预付款达到 20%以上，而且按照完工百分比确认收入［21］，所以无论是前期资金投入还是现金流周转情况都比较优质。土壤修复的资金主要来自三部分：第一是防治专项资金，主要用于农业用地和无法认定责任人的土壤污染风险管控和修复。在2019年中央对地方转移支付预算中，安排了50亿元的土壤污染防治专项资金，同比2018年增长约42.9%［22］。第二是场地修复资金，主要来自地方政府的土地出让金。据估算，一线城市土壤修复成本仅占土地出让金比例的9%，二线城市占比也不超过25%［23］，所以资金来源能够得到有力保障。第三是能源矿区的土壤污染修复资金，主要来源于采油采矿的污染责任者付费。

5.2 PPP＋土地开发

政府和社会资本的合作（PPP）通过鼓励私企和民营资本参与公共基础设施建设，来相互寻找最优匹配的新模式。PPP模式下的项目公司从乙方变为甲方，从初期就开始介入整个土壤修复治理开发的全过程，可以有效控制项目进度和质量。政府可以通过PPP方式将大量存量资产实现证券化，并可将需要一次性支付的资金通过分期支付的形式缓解现有的支付压力。修复企业可以与政府成立项目实施公司，引入社会资本一起用于污染土地的修复治理，待相关地块修复好后，由项目公司负责开发利用，所得收益用于偿付前期修复资金的本金、利息及合理的回报。具体流程如图7所示。

图7 土壤修复行业PPP项目流程设计

“PPP＋土地修复开发”模式可以解决资金短缺的相关瓶颈，完善从修复到收益的转变机制。在工业用地方面，PPP模式可以有效应用于由于污染企业关停或搬迁导致主体责任不明晰的工业用地修复，由民间资本参与治理，修复后实现土地增值，政府出让土地加以变现，通过出让向土地开发商收回修复成本［24］。在农业用地方面，通过PPP结合耕地流转形式，由企业和政府联合与农户签订荒废耕地合作协议，通过技术和药剂实施耕地修复，从土地的增产、增值中获取投资回报，适用于如盐碱化的耕地修复和具有大面积种植的市场。

6 结论

环保产业具有公益性、外部性、政策性等特点，基本不会随宏观经济的起落而波动。我国正处于环保投入曲线与EKC曲线的双升通道中，经济增长带来污染事件高发、环境形势严峻，国内外环境对加大环保治理的呼声越来越高。环保产业既涉及经济和社会的协调发展，也涉及城乡协同平衡，还影响到将来的产业布局和空间优化整合，未来环保产业将会以绿色生态为指引方向，以环境质量的总体改善为目标，全面实现大气监测、水治理、土壤修复和固废处理等主要领域的全要素指标管理。同时，仍需从各项污染源头加以控制，针对不同子行业的特点分区域、分行业对待，加大社会资本的引入，以绿色概念推动环保产业的产业链升级，这种趋势将会日趋明显，对应的市场空间也会随之扩大。