时间: 2024-06-12 10:55
来源: 环境卫生工程
作者: 徐海云
回首过去,在原生垃圾“零填埋”政策倒逼下,在政策、资本以及BOT、PPP运营模式助推下,无论从处理能力、监管力度,还是从实际排放水平来看,以炉排炉为代表的生活垃圾焚烧发电技术在引进、消化吸收的基础上,结合我国生活垃圾特性,已取得显著的成绩。
截止到2022年底,我国垃圾焚烧处理能力超过美国、日本、欧盟总和,约占全球生活垃圾焚烧发电处理能力的 60%;我国垃圾焚烧技术、装备已走出“国门”,为“一带一路”国家等提供中国方案;在替代填埋减少甲烷排放方面,我国生活垃圾处理率先实现碳达峰,人均温室气体排放量显著低于美国、欧盟,处于国际领先水平。展望未来,多种固废协同焚烧处理已经成为共识;区域协同、城乡一体化发展生活垃圾焚烧处理正在形成共识,对于大部分地区,生活垃圾城乡一体化适度集中焚烧发电处理是迟早要走的路。
中国(内地)生活垃圾焚烧发电处理产业发展迅速、优势显著。以炉排炉为代表的生活垃圾焚烧发电技术与工艺在引进、消化吸收的基础上,结合我国生活垃圾特性,进行了大量创新已经形成具有较强竞争力的产业,与发达国家相比,我国生活垃圾焚烧发电厂建设周期缩短了 1/2,建设投资减少到 1/3。中国作为最大的发展中国家,生活垃圾处理领域市场开放程度高,生活垃圾焚烧发电处理产业化进入快速发展阶段。随着设备制造、建设运营技术经验逐步积累,我国在这一行业的优势逐步显现。
01生活垃圾焚烧发电发展迅速
生活垃圾焚烧是实现垃圾处理卫生无害化最快速、最有效的手段。2020 年全球新冠疫情大流行,在此期间,生活垃圾焚烧处理发挥了重要作用。为推进城镇环境基础设施建设升级,2021年2月22日,国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见(国发〔2021〕4号)中,提出“加快城镇生活垃圾处理设施建设,推进生活垃圾焚烧发电,减少生活垃圾填埋处理”。到2022年底投入运行的生活垃圾焚烧发电厂处理量达到 9.6x105 t/d(图1),垃圾焚烧处理能力超过美国、日本、欧盟总和,约占全球生活垃圾焚烧发电处理能力的 60%。
目前我国内地有 50 多家公司从事生活垃圾焚烧发电投资运营,大部分为上市公司,既有中央企业,也有地方国有企业;既有国有企业,也有民营企业;既有国内上市企业,也有境外上市企业。按照 2020 年投入运行的生活垃圾焚烧处理能力估算,前 20 家公司合计约占市场份额 2/3。我国生活垃圾焚烧发电技术、装备已经形成国际竞争力,具备“走出去”优势,可以为“一带一路”国家等提供中国方案。
图1 2005-2022 年我国生活垃圾焚烧发电厂处理能力
02中国(内地)生活垃圾处理率先实现碳达峰
根据IPCC国家温室气体清单指南编制要求,废弃物处理作为重要温室气体排放源排在第5项,如表1所示。废弃物处理的温室气体统计估算主要包括4项,如表2所示,即固体废物(简称“固废”)最终处置(填埋)、生物处理(包括堆肥处理和厌氧消化处理)、焚烧处理以及露天焚烧处理、废水处理。需要特别说明的是,含有余热利用的垃圾焚烧如垃圾焚烧发电温室气体排放统计在能源领域,对于没有余热利用的小型焚烧以及露天焚烧排放的二氧化碳统计在废弃物领域。
表1 IPCC 国家温室气体清单指南主要领城
表2 IPCC 国家温室气体清单指南废弃物处理涉及领域
生活垃圾填埋处理中的甲烷排放是废弃物领域温室气体排放的主要部分,约占废弃物温室气体排放量的 80%~90%。中国内地在生活垃圾处理及其温室气体减排方面取得了巨大进步。
根据住建部城乡建设统计年鉴的数据,生活垃圾填埋量从2017年开始下降;2020年焚烧处理量超过填理处理量;2021年,全国城镇生活垃圾填埋处理量降至0.9x108t,焚烧处理量达到2.1x108t。回收利用后的生活垃圾填埋处理比例降至 30%,如图2所示。
按照我国生活垃圾特性,生活垃圾填理场每吨垃圾产生甲烷量约为50kg(相当于填埋气体150m3),按照回收利用 25% 估算,甲烷温室气体系数取25,也就是填埋 1t垃圾相当于排放二氧化碳当量1t。填埋场甲烷产生量峰值出现在2017年前后,填埋场甲烷平均收集率按照25%计算,其温室气体排放量为 1.7x108 tCO2eq,如图3 所示。
图2 2006-2021 年我国生活垃圾填埋与焚烧处理量
图3 2006-2023 年我国生活垃圾填埋处理温室气体排放量
对比全球主要发达经济体,目前回收利用后的生活垃圾填埋比例美国为80%,欧盟为 48%;2021 年我国内地人均生活垃圾填埋量为64kg,约为欧盟的1/2、美国的 1/6。按照 IPCC 的同一口径比较,2021 年我国生活垃圾处理领域人均温室气体排放量显著低于美国(2019 年)、欧盟(2019 年),处于国际领先水平,如图 4 所示。
编辑: 李丹
中国城市建设研究院总工程师