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    分享 | 固廢領域碳減排,你應該知道的那些事兒

    分類:固廢觀察 > 固廢處理    發布時間:2022年5月8日 21:59    作者:固廢觀察公眾號    文章來源:固廢觀察公眾號

    作者:鄒燦博士,胡綠品工程師,宋立杰博士、教高

    01

    背景介紹

          氣候變化是21世紀人類面臨的重大挑戰,其主要原因之一為人類過多使用化石能源所致。為了避免氣候變化對經濟、社會和生態產生嚴重影響,《巴黎協定》制定了長期目標,將全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內,并為把升溫控制在1.5℃之內而努力。目前全球已經有54個國家的碳排放實現達峰,占全球碳排放總量的40%。中國等國承諾在2030年以前達到碳排放峰值,屆時全球將有58個國家實現該目標,占全球碳排放量的60%。隨著各國為實現低碳目標紛紛開展國家層面的綠色轉型戰略,低碳發展成為各國國際話語權博弈中的重要籌碼,將成為引導我國未來幾十年能源和產業結構轉型的重大戰略。相關研究表明,固體廢棄物處理是全球第四大排放源,約占3%。2018年,全國碳排放約100億噸CO2e,生活垃圾處理碳排放1.04億噸CO2e。作為碳排放的重要來源,做好生活垃圾處理的碳減排,對雙碳目標實現有重要意義。針對雙碳目標及實現路徑等熱點問題,來自上海環境院的業內專家和資深從業者結合自身工作經驗展開了深度探討。

    1850-2020年全球平均溫度距平值

    來源:IPCC全球升溫1.5℃特別報告

    02

    什么是雙碳目標?

    雙碳概念的誤區有哪些?

          在理解雙碳目標之前,需要對相關概念和一些誤區進行說明。關于雙碳定義,包含碳達峰和碳中和兩部分,其中碳達峰是指溫室氣體總排放量在某一個時期達到最高值之后逐步降低的過程;而碳中和則是通過對溫室氣體排放總量實施源頭減量和吸收,抵消產生的二氧化碳排放量,實現凈排放為零。降低和抵消碳排放,一般有兩種方法:一是通過特定方式去除溫室氣體,比如碳捕集(造林匯碳或用吸附技術捕集CO2等),碳封存(將捕集到的CO2通過高壓管道封存入地下或海底)以及再利用溫室氣體(比如收集填埋氣加以能量回收,捕集CO2以后與氫氣制甲烷燃料等);二是使用可再生能源或改變工業流程,減少碳排放。關于雙碳目標,目前存在一些誤區。首先碳達峰不是先攀高峰,而是通過產業結構調整和技術提升,對減排路徑有合理研判之后的路徑設計。其次,碳中和也并非一蹴而就,而是在政策支持下,國家和各行業部門提出長遠戰略和規劃,并在此過程中呈現多方式、多領域的合作和探索。

    碳達峰碳中和概念圖

    來源:騰訊網

    03

    固廢領域的減排環節有哪些?

    有哪些針對性策略?

         根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)指南指出,源于廢棄物處理處置的主要溫室氣體為焚燒產生的CO2、填埋和厭氧處理產生的CH4以及堆肥產生的N2O。因此固廢領域的減排環節也主要從以下幾個方面展開。一是填埋場。上海自2019年9月起原生垃圾已實現近零填埋,仍在運行的填埋場產生以CH4為主要成分的填埋氣。在規范填埋場,填埋氣的收集與能量回收(焚燒發電后并網銷售)已形成體系和規模。盡管因政策導向,上海市填埋場陸續關閉,但其管理模式可作為外省運行管理的經驗借鑒加以推廣。二是垃圾焚燒廠。自2019年7月上海實施垃圾分類以來,垃圾焚燒廠只接受大部分干垃圾、占比較少的污泥、分揀殘渣、脫水固渣以及一般工業固廢等其他廢棄物,即總體進料生物碳含量較少,幾乎需要全口徑統計入碳排放計算。焚燒主要形成逸散性溫室氣體(CO2, NOX)的排放,應積極跟蹤,在適當時機參與最新的CO2捕獲和回收技術。對于垃圾焚燒廠的減排方式,目前垃圾焚燒工廠的發電效率已得到大幅度提高,滿足自身運行需求外基本實現連網售電。而在熱轉換方面,減碳還有進步空間,除熱電聯產和余熱自用外,可考慮園區乃至未來周邊地區余熱供暖方案。此外,適當增加污泥協同焚燒的比例,也可增加生物質輸入比例從而達到協同降碳??傮w而言,持續技術研發、加強減排增效對于減碳尤為重要。三是餐廚垃圾廠。餐廚垃圾屬于完全生物質輸入,有能源(沼氣發電)及物質(油脂、沼渣)輸出,是碳中和的典型正面代表。例如上海市松江生物能源再利用項目處理規模為530t/d,其中家庭廚余垃圾350t/d,餐廚垃圾150t/d,廢棄油脂30t/d,設計產沼氣約60m3/t進料。該項目配置的沼氣凈化利用系統不僅包括濕垃圾厭氧消化產生的沼氣,污水處理系統對松江焚燒廠二期滲瀝液進行厭氧處理產生的沼氣,還在規劃設計時將焚燒廠一期滲瀝液處理系統厭氧沼氣考慮進來,統一凈化利用。穩壓凈化之后的沼氣進入燃氣內燃機熱電聯產,產生的電能扣除廠區自用部分后外售并網。沼氣發電余熱用于本廠自身所需的加熱保溫工序??傮w而言,高能耗是各類餐廚垃圾處理工藝普遍的痛點,進一步提升濕垃圾資源化利用水平為近期的發展方向。

    不同處理工藝環節及末端產物資源化利用

    來源:中國固廢網

    04

    有哪些關于雙碳的配套政策?

    有哪些實現低碳的合理路徑?

         從國家、行業、區域、公眾等幾個層面梳理固廢領域實現雙碳目標的相關政策,主要包括以下幾方面內容。一是碳交易市場。2021年1月5日,生態環境部正式發布《碳排放權交易管理辦法(試行)》,我國碳市場最終將覆蓋發電、石化等八大行業。固廢行業不在八大行業中,在碳市場可參與核證自愿減排量(CCER)項目。根據中國電力網的測算,通過出售CCER,垃圾焚燒發電項目每處理一噸垃圾可增收7.6元,每年可以貢獻3%-7%的收入彈性。二是碳足跡標簽。我國從2018年開始推動“碳足跡標簽”計劃,在固廢領域,未來餐廚沼渣、土壤調節劑、RDF、建筑顆粒和骨料、回收塑料顆粒等再生產品如果能在出具傳統的質量評估報告的同時還能提供碳標簽認證,以碳標簽為形式告知消費者產品的碳信息,則可以預見再生產品的出路將更為寬廣。三是低碳化園區。垃圾處理行業的靜脈產業園是一類典型的低碳園區,以垃圾焚燒為主導,結合餐廚、污泥、醫療廢棄物處理等的低碳產業園通過集約化協同模式可以實現固廢的協同處置與利用。典型的協同處理包括熱電聯產、沼氣發電等,此外園區內爐渣和飛灰建材化、沼氣提純并網等資源化利用探索也將進一步提高能效水平,助力碳減排行動。四是碳普惠機制。一般分為兩種形式:第一種是對市民或社區起激勵作用的積分制,即民眾在日常工作生活中的低碳行為被監測下來,轉換成碳積分,用于兌換一些商品或者折扣券,比如上海早期推廣垃圾分類時使用的綠色賬戶。第二種是項目制,通過對小微低碳項目核算得到一定的碳指標以兌換獎勵,如工業園區加裝光伏自行供電、就地生化機處理廚余垃圾減少運輸碳排放等。

    碳交易類型

    來源:上海環境能源交易所


    碳標簽標識

    來源:新浪網


          固廢領域的天然屬性使其在碳達峰與碳中和的道路上成為義不容辭的推動者與先行者。固廢領域一直遵循“三化”原則,即減量化、資源化和無害化,而該順序和邏輯與碳減排實際是完全一致的,即減量化和資源化是實現碳減排的根本途徑,只有在前端的垃圾分類和資源化利用工作妥善處理的前提下,進行垃圾焚燒發電、餐廚垃圾厭氧產沼以及可回收物的資源化利用,進一步積極參與碳交易、碳普惠等才是符合低碳理念的策略和方案。上海作為全國固廢行業的引跑城市之一,在提前實現雙碳目標的壓力下,更應著眼長遠、提前布局,逐漸實踐出合適的碳減排路徑。

    固廢領域減排路徑概念圖


    來源 | 中國固廢網
    輯 | 匡宋堯

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