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环保行业之水环境治理篇——行到水穷处 坐看云起时

来源: 时间:2020-07-28 17:04:11 浏览次数:

政策口径升级:点源指标切换为面源治理政策。自“水十条”发布以后,我国水环境治理行业进入了政策密集发布期,政策口径也从点污染源治理向面源治理转变。目前“十三五”规划与“水十条”中所规定的各项2020年治理指标已基本完成,“十三五”期间水环境治理投资规模约为7344亿元,“十四五”期间或进一步加码至万亿规模。

■ 区域机会切换:城市空间饱和,农村市场接棒。当前我国水环境治理的短板集中在农村污水处理与北方地区的流域治理。截至2017年底,我国城市污水处理率已达到约82%,而同年农村污水处理率仅为30%;从流域角度看,当前受污染影响较重的江河流域主要集中在东北及华北地区,而湖泊水库污染则相对较为分散,其中的主要代表为太湖、巢湖、滇池、白洋淀等。

■ 业务重心转型:工程业务收缩,运营与PPP补位。随着城市产能需求的逐渐饱和,单体污水处理类项目与黑臭水体治理工程项目主战场将从城市切换至农村,城市原有的新建工程市场也将切换至升级改造、运营维护监管等市场内容,产业链中游或将受益;流域综合治理类工程通常以PPP等“带资入场”的模式开展,中小型企业难以承受;而为了对冲单一政府付费模式所带来的非系统性风险,工程央企也积极展开了综合业务模式的探索。

■ 市场参与者变化:民企成长放缓,央企来势汹汹。传统水环境治理企业近年来总营收、净利润增速均呈下降趋势,虽然流动性出现回暖趋势,但全行业杠杆率仍在逐年上升,至2019年第三季度已达到65.40%。相比之下,近年来大举“入侵”水环境治理行业市场的中电建等8家工程央企的营收、净利润均有稳步增长,流动性常年稳定,且杠杆率整体呈下降趋势,综合考虑其财务指标以及政府关系等因素,选择该类央企作为银行介入水环境治理市场的锚点优势明显。

■ 风险提示:从市场化进程角度来看,受到近期地方政府平台大量收购低效水处理生产资料的影响,各地水司改制的进程不及预期,使低效率运营特征仍然蔓延在污水处理项目中。从宏观经济角度来看,自2019年底至今,我国遭受新冠疫情肆虐,大范围的停工停产导致各地方政府财政收入进一步收紧,而以政府付费模式为主的流域治理类PPP项目回款风险也因此增大。

1.政策口径升级:点源指标切换为面源治理政策

早期中国对污水处理的重视程度远高于西方国家,得益于此,我国历史上鲜有遭受欧洲的大规模瘟疫肆虐;新中国成立后,受限于整体经济条件,我国污水处理工程开始落后于西方发达国家水平,为此我国曾经广泛倡导居民“饮用熟水”。随着现代工业的发展,我国城市污水处理工程的短板早已不复存在,但较为粗放式的工业发展也为新时期的水环境治理工作埋下了新的隐患,流域生态问题日趋严重,适应新时期的水环境治理工作的政策出台刻不容缓。

自2015年起,我国水环境治理行业进入了政策密集发布期,其中“水十条”的发布为行业里程碑式政策,自此我国的水环境治理从政策层面全面进入了面源治理、综合治理的新时期。

1.1近五年进入政策密集期,“水十条”指标已基本完成

为实现水环境的标本兼治,自2015年以来,我国先后出台了《农村生活污水处理项目建设投资技术指南》《城镇排水与污水处理条例》《水污染防治行动计划 》《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》《全国农村环境综合整治“十三五”规划》《中华人民共和国水污染防治法》(修改决定)等十余部政策法规(完整内容见附录1)。

图1:“水十条”及随后发布的水环境治理行业重点政策梳理

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《水污染防治行动计划 》,又称“水十条”,是我国水环境治理政策建设的里程碑,标志着我国水环境治理开始从过去的污水治理、截污管网等末端治理模式,延伸至源头控制、过程阻断以及末端治理全过程协同的新模式,涉及污水治理、流域修复、城市排污管网建设、以及景观建设等众多行业领域。

“水十条”提出到2020年:

1)长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大重点流域水质优良(达到或优于Ⅲ类)比例总体达到70%以上;2)地级及以上城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体高于93%,建成区黑臭水体均控制在10%以内;3)全国地下水质量极差的比例控制在15%左右,近岸海域水质优良(一、二类)比例达到70%左右;4)京津冀区域丧失使用功能(劣于V类)的水体断面比例下降15个百分点左右,长三角、珠三角区域力争消除丧失使用功能的水体。5)农村污水处理率提高至30%

到2030年:

1)全国七大重点流域水质优良比例总体达到75%以上;

2)城市建成区黑臭水体总体得到消除;

3)城市集中式饮用水水源水质达到或优于Ⅲ类比例总体为95%左右。

图2:“水十条”的出台标志着我国水环境治理进入了面源治理的新阶段

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截至目前,“水十条”中所规定的第一阶段2020年各项指标已基本完成,接下来的治理重点或将大力集中在流域综合治理、农村污水处理以及城市黑臭水体剩余量排查消除等领域。

1.2“十三五”投资规模7344亿元,“十四五”或升级加码

“十三五”规划中针对污水处理相关的投资额共7344亿元,用于城镇污水处理及再生利用设施建设共投资5644亿元,占比77%;用于黑臭水体治理控源截污设计的设施建设共投资1700亿元,占比23%。

其中用于城镇污水处理及再生利用设施建设部分的投资中占比最高的两项分别是新建配套污水管网投资与新增污水处理设施,两项合计占比“十三五”规划中污水相关部分投资近一半规模,可见在“十三五”期间,水环境治理市场的主要需求仍在于新建产能及管网配套。

图3:“十三五”污水投资规划总规模7344亿元

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“十三五”规划期间,城市的污水处理产能及配套管网建设已告一段落。虽然我国目前城市污水处理率已实现较高水平,但整体水环境质量问题仍然突出:农村人居生活环境较差、黑臭水体问题复发、大面积流域生态遭到破坏等现象屡见不鲜。接下来的治理重点或将集中于农村污水处理设施及管网建设、农村黑臭水体排查及综合整治、以及全国几大流域的全面综合治理工作。

根据“十三五”规划中针对水环境治理领域的投资规模,同时结合新时期的农村水环境治理与几大流域生态治理的工程总量与复杂程度综合分析,我们判断“十四五”规划中针对水环境治理的投资规模或进一步升级加码至万亿规模。

2.区域机会切换:城市空间饱和,农村市场接棒

从污水处理角度来看,截至2017年底我国城市污水处理率已达到约82%,而同年农村污水处理率仅为30%,污水处理行业在城乡之间的发展差异较大。未来污水处理厂的建设运营增长点或将集中于农村地区。

从流域治理角度来看, 2019年全国1940个国家地表水考核断面中,水质优良(I-III类)断面比例为74.9%,同比上升了3.9个百分点;劣V类断面比例为3.4%,同比下降3.3个百分点。分区域来看,当前受污染影响较重的江河流域主要集中在东北及华北地区,而受污染影响较重的湖泊水库则相对较为分散,其中的主要代表为太湖、巢湖、滇池、白洋淀等。

图4:2019年全国地表水水质类别比例

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2.1城市污水:2017年处理率已高达94.5%

我国的城市污水主要包含生活污水与工业废水两大类。根据国家统计局数据显示:2017年我国废水排放总量累计6996610万吨,同比下降1.61%;向上回溯,2016年我国废水排放总量累计7110954万吨,同比下降3.29%;全国废水排放总量自2015年起已连续三年呈下降趋势。

而从治理端来看,我国城市污水处理产能常年上涨,至2018年或已达到16200亿立方米/日。将我国现有的污水处理产单日处理产能代入全年365天满功率运行计算,2017年仅城市污水处理能力就可以覆盖同年全国废水产生量的82%,这一数据较2012年大幅上涨了近20个百分点,足以看出近年来我国污水处理行业的迅猛发展。

而根据住建部发布的城乡建设统计年鉴显示,2017年我国城市污水处理率提升到了94.5%,县城污水处理率已达到90.2%。

图5:废水总排放量与城市污水处理能力(按365天满功率计)趋势比较

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2.2农村污水:2017年处理率仅为30%

我国农村污水体量巨大,并且呈明显上升的趋势。2017年我国农村污水排放量约为214亿吨,同比增长5.9%, 2018年我国农村污水排放量或已达到230亿吨。为了应对农村污水排放带来的污染,我国政府大力投资乡镇污水处理建设,2017年,我国农村污水处理投资达到144.2亿元,同比增长46.10%, 2018年我国污水处理投资或已达到164亿元。

图6:中国农村污水排放量统计

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图7:中国农村污水处理投资统计

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虽然近年来农村污水处理投资明显提速,但目前我国农村污水处理率仍远低于城市污水处理率。据《2019-2025年中国农村污水处理行业市场调研分析及投资战略咨询报告》显示,2017年我国建制镇的污水处理能力约为1714万立方米/日,乡污水处理能力约为49万立方米/日,在此假设污水的平均密度为1 t/m³,如果我们按照所有污水处理厂365天满荷载运行计算,则2017年我国建制镇及以下行政区划的污水处理能力约为64.35亿吨。同年农村污水排放量约为214亿吨,则2017年我国农村污水处理率仅为30%,缺口仍然较大。

2.3江河流域:主要污染流域集中在东北及华北地区

分流域来看,长江、黄河、珠江、松花江、淮河、海河、辽河等七大流域及西北诸河、西南诸河和浙闽片河流I-III类水质断面比例为79.1%,同比上升4.8个百分点;劣V类为3.0%,同比下降3.9个百分点。其中,西北诸河、浙闽片河流、西南诸河和长江流域水质为优;珠江流域水质良好;黄河、松花江、淮河、辽河和海河流域为轻度污染。黄河、辽河及海河流域劣V类占比较高。

图8:2019年主要江河流域水质情况

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图9:受污染较重流域集中于东北、华北等地区

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分区域来看,可以看出目前我国主要江河流域污染区域主要集中在东北及华北地区。这种分布趋势的原因可能在于,从产废端来看,我国北方地区人口明显多于西部地区,传统重工业企业数量也相对较多;但从治废端来看,北方地区的经济实力在全国排名相对靠后,政府财政收入水平也不高。产强治弱,因此形成了这种江河污染区域性集中的现象。

黄河与长江两大流域的生态修复与污染治理工作,未来也或将继续作为我国流域治理工作中的核心重点。此处值得注意的是,虽然长江流域的断面水质中I-III类占比超过90%,且劣V类极低;但据长江委2017年统计,2016年长江流域废污水排放总量为353.2亿吨,已达到同年全国废水排放总规模的近一半水平,但由于多数废污水在排放前已处理成为III类及以上标准水质,因此对流域的影响并无法从I-III类与劣V类两项指标中体现。因此针对长江流域的生态修复而言,仍有很大市场改造空间。

2.4湖泊水库:主要受污染水域为太湖、巢湖、滇池、白洋淀

据生态环境部统计,2019全年监测的110个重点湖(库)中,Ⅰ-Ⅲ类水质湖库个数占比为69.1%,同比上升2.4个百分点;劣Ⅴ类水质湖库个数占比为7.3%,同比下降0.8个百分点。主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。

图10:110个重点湖泊水库的水质情况

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图11:107个重点湖泊水库的富营养情况

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监测富营养化状况的107个重点湖(库)中,6个湖(库)呈中度富营养状态,占5.6%;24个湖(库)呈轻度富营养状态,占22.4%;其余湖(库)未呈现富营养化。其中,太湖、巢湖为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为总磷;滇池为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为化学需氧量和总磷;洱海水质良好、中营养;丹江口水库水质为优、中营养;白洋淀为轻度污染、轻度富营养,主要污染指标为总磷、化学需氧量和高锰酸盐指数。

与去年同期相比,巢湖水质有所好转,洱海水质有所下降,营养状态均无变化;太湖、滇池、丹江口水库和白洋淀水质和营养状态均无明显变化。从水质污染程度来看,未来的治理重点或将集中于太湖、巢湖、滇池、白洋淀等湖泊区域,同时洱海水质的下降也将受到重视。

3.业务重心转型:工程业务收缩,运营与PPP补位

在此我们将水环境治理行业分为单体污水处理项目、城市黑臭水体治理项目与流域综合治理项目三大类:

1)单体污水处理项目:当前行业成熟度较高,随着新建产能需求减弱,工程市场收缩严重,存量产能运营为未来市场核心,中游产业链或将受益增长;水司改制进程缓慢,国企低效率运营的现象仍然存在。

2)黑臭水体治理项目:河南省为污染重灾区,按水体面积计占比全国超50%;当前城市污染治理进度超83%,剩余工程市场规模或不足30亿元;农村污染程度仍在排查中,暂无市场规模统计。

3)流域综合治理:综合性较强的水环境治理项目,既包含污水处理的运营项目,又包含黑臭水体治理的工程项目,成为了传统水企积极开拓业务增量的新战场;该类工程通常以PPP等“带资入场”的模式开展,垫资规模与周期特征使中小型企业难以承受;为了对冲政府付费模式的单一性风险,参与项目的工程央企也在积极探索新的综合业务模式。

图12:水环境治理行业区域机会与业务形式之间的关系

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3.1单体污水处理项目:城市产能饱和,存量项目工程转运营

新建工程需求减少,提标改建工程中MBR优势显现

就单体污水处理项目而言,由于排污管网建设成本较高,单个行政区域内通常仅有一家污水处理厂做产能供应,因此具备较高的区域垄断壁垒;为收回前期建设成本,单体污水处理项目的特许经营周期通常长达20~30年,收益相对平稳,但也因此导致了新型技术对行业的刺激程度相对有限,效率提升动力主要依靠指标收严的政策压力。

目前我国单一污水处理项目的技术路径相对成熟,为三级处理路径;其中二级处理主要以传统的A2O工艺、以及以碧水源为代表的MBR工艺两种模式,两者的技术积累均已相对成熟,但在投资规模、净化效果、成本构成方面各有优势与短板。

图13:单一污水处理技术相对成熟,二级处理主要为MBR工艺与A2O工艺

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由于单一污水处理项目新建产能需求减弱,近年来市政污水新增项目均是以提标改造为主。老厂周边用地紧张、扩建难度大等矛盾问题日益突显,使得MBR占地小的优势得以充分发挥。

考虑到目前 MBR的总成本仍略高于传统A2O工艺(吨水总成本贵约 3毛钱),未来污水项目中 MBR工艺的渗透率仍需循序渐进。

运营为主体的市场中,产业链中游将获益

污水处理产业链的上游主要包括科研(技术、工艺、专利等)、规划设计(给排水、再生水利用、城市节水、防洪与雨洪利用规划、水资源战略、水资源管理体制和制度以及水资源的权属管理等)与耗材供应(药剂、电能等);中游主要包括产品设备的制造与采购(污水设备、机械过滤器、滤膜、污泥压滤机、除氧设备和离心机等)与污水处理工程建设(水处理主体工程建设和配套设施建设等);下游则主要是指后期设备的运营、管理、监督、维护、外包委托经营等,属于服务业的范畴。

根据环境保护“十三五”规划政策,要求到2020年,中国城市污水处理率须达到95%水平;而根据此前住建部公布数据,2017年我国城市污水处理率就已高达94.5%,且近年来我国水污染防治设备产量增长稳定,非法排污现象显著减少,达到2020年所设定的95%的城市污水处理率目标当前已无压力。

图14:中国水污染防治设备产量(台)

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图15:我国污水处理厂的主要运营模式

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当前,我国污水处理项目主要以BOT方式建设和运营,单纯的管理或维护市场份额较小。从市场化的模式来看,BOT、TOT、BT、托管分别占29%、5%、2%和8%,BOT模式是已投入运营污水处理厂市场化投资的主流模式。

一方面我国城市工业水污染的处理已经趋近饱和,另一方面污水处理项目管理和维护市场需求又在快速增长,因此我们判断大量已建成的污水处理项目的专业托管需求相会成为市场的主要空间之一,因此导致的行业产业链中游需求也将明显增加。

风险因素:水司改制不及预期,低效率运营难改善

从国企改制角度来看,2019年7月18日,发改委印发了《关于进一步加快推进中西部地区城镇污水垃圾处理有关工作的通知》,其中着重强调完善多渠道资金投入机制,鼓励盘活存量资产。其中,《通知》要求各地政府要充分调动社会资本特别是民营资本投资积极性,鼓励已建成运行和在建的城镇污水垃圾处理设施通过转让-运营-移交(TOT)、改扩建-运营-移交等多种运作方式,引入社会资本参与运营管理,盘活存量资产,提高公共服务供给效率。鼓励城镇污水处理厂与服务片区管网打包一体化、专业化建设、运行、改造。《通知》印发后,一度引起市场对水司改制全面提升行业运营效率的强烈预期。

但随后于9月份召开的国常会中,先后通过了“提前下达2020年度新增专项债额度”与“专项债做自本基金范围扩扩大至城镇污水处理等十大领域”两项政策。在资产荒的环境下,这两项政策无疑为城投平台提供了强力的财政支持,原本消沉的城投平台纷纷转身,将原本计划投入市场化运营的低效水务资料收入囊中。自此,水司改制再度进入瓶颈期,而国营水司运营低效的问题也在短期内难以得到解决。

3.2黑臭水体治理项目:城市工程收尾,农村统计尚未完成

河南省为我国城市黑臭水体重灾区

在我国现代化初期,城市发展过程中会将夹杂着大量碳、氨等有机物质的污水排放至河道中,为河道中的厌氧微生物的大量繁殖提供了生存载体;同时随着热电厂、大型工业生产厂等将大量未经处理冷却水排入河道中,为放线菌等微生物提供了较好的生存温度;此外底泥与底质再悬浮、水动力不足、重金属排放、沿岸植被破坏等,这些因素综合在一起,最终导致了城市内黑臭水体问题的产生。

据各地方部门统计上报,治理初期分布在我国220座城市的2100个黑臭水体中,广东省所占数量最多,有243个,其次为安徽、湖南、山东与江苏;西藏地区没有黑臭水体问题上报。但如果按水体面积衡量,河南省黑臭水体面积远超其他全部省份之和,高达769.74平方公里,为黑臭水体的“重灾区”;相比之下,第二名的黑龙江省仅为168.41平方公里。

图16:中国各省市的黑臭水体面积(平方公里)

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黑臭水体治理的政绩意义较大,民企较难获得入场资格

国务院颁布的“水十条”中曾提出“到2020年,地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内,到2030年,城市建成区黑臭水体总体得到消除”的控制性目标;为将这一目标具体落实,随后住建部与环保部又联合印发了《城市黑臭水体整治工作指南》(建城 [2015] 130号),将城区内黑臭水体治理工作责任落实至各级地方政府,并建立了治理计划对外公开、治理进度按季度上报的监管机制。在政策的高压下,城区内黑臭水体治理项目在短期内迎来了工程大潮。

与以运营模式为主的污水处理项目不同,黑臭水体治理项目通常以工程形式为主,即多数具有“一次性”的特征。黑臭水体治理工程的四大类工程技术(即控源截污技术、内部控制技术、生态修复技术、以及活水循环等其他技术)壁垒不高;但城区内黑臭水体治理通常会作为市政建设的“脸面工程”,其改造效果的好坏对地方政府的政绩有较大影响;为保证治理效果与治理过程中资金链充裕,地方政府通常更倾向于将该类项目交付拥有深厚工程经验积累的央企施工单位或当地政府下属的平台国企,中小型民营企业接标的难度相对较高。

图17:黑臭水体治理项目所包含的各项工程技术需求

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风险因素:城市内工程市场余额不足,农村市场尚未完成统计

截至2018年,已有1745个黑臭水体得到治理,占比达83%;正在治理的个数为264个,正在制定方案的黑臭水体的数量仅剩91个,城市黑臭水体治理的工程大潮已经过去。若按单位平方公里黑臭水体的治理成本为5000万元计,将剩余黑臭水体数量取平均面积测算,则所剩余未治理的工程市场空间仅有30亿元。

2019年11月,生态环境部办公厅印发了《农村黑臭水体治理工作指南(试行)》,将农村黑臭水体治理提上了日程。但根据指南内容,目前农村黑臭水体治理尚处在排查统计阶段,工程市场空间不明。

我们判断未来城市黑臭水体的主要工作将会集中在日常维护与监测管理,在农村黑臭水体治理目标日程化之前,治理工程的需求也将告一段落。由于运营维护类的市场规模远小于工程市场,央企对此类市场可能兴趣不大,民企或能迎来少量增量市场空间。

3.3流域治理项目:金额大时间长,PPP运营阶段回款是关键

流域治理是污水处理与黑臭水体治理等多领域业务的复杂综合体

继“水十条”后,生态环境部又先后出台了《关于全面推行河长制的意见》、《重点流域水污染防治“十三五”规划编制工作方案》(环办函〔2015〕1781号)等文件,有了多项政策的正面引导,全国的流域治理市场迅速迎来了全面增长期。

区别于单一项目污水处理项目与黑臭水体治理项目,流域综合治理项目的本质归根结底是针对河流生态系统的修复工程。影响流域生态的因素往往更加复杂且多元化,不但有来自人类社会的各类生产生活活动的扰动,同时也包含各类自然因素变化所造成的天然扰动;与此同时,大多数河流系统都具有一定的“自愈”能力,不同河流所处的气候、地质、地形、植被、土壤等因素都会对其流域的自身可修复性造成影响。由于上述影响流域生态的各项因素本身也处在不断动态变化中,因此流域综合治理类项目是一类非常综合、复杂且规模浩大的工程运营项目。

忽略由于复杂性所导致的不同项目之间的差异化因素,我们所说的广义的流域治理项目通常是指:通过介入一个流域整体的水污染治理业务,形成上下游污染同步治理的格局。按照流域规模大小,又可以细化分为跨省流域治理、跨市(县)流域治理以及跨街乡镇的流域治理。

图18:影响流域生态的各项因素构成复杂且通常处于动态变化中,对外界环境变化相对敏感

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流域治理中的污水治理技术途径大致可以分为四类:物理化学处理技术、生物处理技术、半自然生态技术、以及自然生态技术。由于当前的自然与半自然生态技术市场化成熟度相对较低,治理效果的性价比也不尽理想,因此市场上广泛采用的仍然是物理化学处理技术与生物处理技术。这类技术在市场现存的部分污水处理项目中已经拥有比较成熟的路径,因此流域治理市场需求的释放也将为部分技术领先的污水处理公司带来新的业务增涨空间。

图19:治污的“性价比”与治污过程中对自然的干扰程度成正比

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