垃圾分类后焚烧厂碳排放变化情况研究

逯爱婷

摘要：碳达峰是指在某一时间节点，二氧化碳排放的总量在到达最高值后不再增长。碳中和是指在一定范围区域和时间期限内，实现温室气体排放总量与碳汇总量的对冲消解，最终使得碳排放量达到“净零排放”。在治理气候变暖的全球环境事业里，中国将承担起愈发重要的角色、做出更大的贡献。习近平总书记在2020年第七十五届联合国大会上向世界各国郑重承诺，我国二氧化碳排放力争在2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。本文对垃圾分类后焚烧厂碳排放变化情况进行分析，以供参考。

关键词：垃圾分类；焚烧厂；碳排放

引言

在碳核算方法学情景下，垃圾焚烧可避免填埋处置产生大量甲烷且垃圾焚烧发电可替代传统火力发电，因而垃圾焚烧项目具备碳减排属性。随着垃圾分类的逐步实施，垃圾焚烧厂入炉可降解有机垃圾量减少，影响了焚烧厂的碳减排核算结果。碳排放计算的研究方法目前有政府间气候变化专门委员会（IPCC）清单指南法，清洁发展机制（CDM）方法学、全生命周期评价法（LCA）以及平衡法（BM）等。

1假设条件

根据《2020年度城市管理行业统计资料汇编》，截至2020年12月31日，已运行60个垃圾处理厂。其中，生活垃圾填埋场37个，处理能力9146t/d；生活垃圾焚烧厂10个，处理能力14550t/d；餐厨垃圾处理厂12个，处理能力5600t/d；水泥窑处理厂1个，处理能力200t/d。并已建立覆盖全市的生活垃圾无害化处理体系，2016～2020年间，无害化处理规模逐步扩大，2020年达到750万t/a，日均20548t。截至2020年底，城市和建制镇的生活垃圾无害化处理率均达到了100%，其中生活垃圾焚烧处理比例达到56%，生活垃圾处理技术呈现出卫生填埋向焚烧处理转变的趋势。假设2025年可回收物回收量为3500t/d，厨余垃圾处理量达到8582t/d，填埋量为0t/d，焚烧发电量22456t/d。可回收物回收量和厨余垃圾量两项相加占比35.00%，符合《城乡环境卫生发展“十四五”规划（2021-2025年）》中2025年生活垃圾回收利用率目标。因无废城市建设，原生生活垃圾填埋量取0t/d。焚烧量取《生活垃圾焚烧发电中长期规划（2021-2025年）》中数值。根据《城市管理行业发展“十四五”规划（2021-2025年）》等规划，2025年规划建成的厨余垃圾处理设施、生活垃圾焚烧设施处理能力满足假设的处理需求。为便于计算，可回收物、厨余垃圾、焚烧发电碳排放系数按《中国产品全生命周期温室气体排放系数集（2022）》中2022年的相关系数测算，暂不考虑技术进步等原因对碳减排效果增加。

2垃圾焚烧发电项目的碳减排效应分析

2.1甲烷基准线排放

温室气体减排量核证机构对垃圾焚烧发电项目核证采用“多选垃圾处理方式”，通常假定基准线排放量的计算情境为:在垃圾焚烧发电项目实施之前，服务区对于生活垃圾的处理方式均为运输至填埋场填埋，且填埋场没有沼气收集利用的装置，填埋所产气体直接排放至空气中。建立垃圾焚烧发电项目后可以取代原有的简易填埋处理方式，减少垃圾填埋场甲烷的排放。

2.2焚烧项目排放量

项目排放包括项目消耗电力产生的排放，燃烧化石燃料产生的排放，垃圾焚烧产生的温室气体CO2排放，焚烧产生的N2O、CH4气体排放和废水处理产生的排放，共5个要素。1)电力消耗排放。生活垃圾焚烧发电停炉或停机检修期间需耗用外购电力。焚烧发电项目从化石燃料电厂或从电网输入电量，结合项目消耗电量对应的排放因子，可以计算出焚烧项目相关的电力消耗产生的排放量。2)化石燃料消耗排放。在焚烧启炉期间及焚烧期间，为提高垃圾热值，需耗用外购煤、柴油、汽油等，燃烧化石燃料会产生温室气体排放。3)燃烧产生的CO2排放。生活垃圾中的纺织品、橡胶、塑料含有一定比例的化石碳，在被焚烧时会产生一定量的温室气体。4)燃烧产生的N2O、CH4排放。生活垃圾焚烧过程中会产生极少量的N2O、CH4，采用《IPCC国家温室气体排放清单指南》中的参数来计算燃烧产生N2O、CH4的项目排放。5)废水处理产生的排放。若项目产生的排放废水采用有氧处理方式，则废水处理不产生温室气体的排放;若项目经厌氧处理或未经处理直接排放，则废水处理会产生一定量的CH4排放。

2.3补偿方式的多元化创新

双碳”目标是我国实现可持续、高质量发展的内在要求，也是推动构建人类命运共同体的必然选择已深刻融入生态文明建设整体布局，上升为国家总体发展战略的重要地位，未来长期规划中要坚定“双碳”目标不动摇。为有效解决“邻避问题”，应对因污染排放而受到环境利益和健康权损害的民众进行合理的补偿，包括利益补偿和居住环境的生态改善补偿两方面。全面考虑到协调各方利益及相关项目的风险因素，合理测算补偿范围及补偿标准来制定补偿方案，确保补偿方案符合公平正义，做到合法、合理、科学、系统的开展补偿工作。对于补偿方案，政府要建立有效的反馈机制，要听取公众意见及专家建议，作出科学合理的方案供民众选择。借鉴国内外经验，在经济补偿之外，为居民提供更加完善的基础设施建设及改善居民生活环境状况的生态补偿措施。比如，为临近居民配备健身广场、卫生服务中心等，还包括提升绿化水平，建设公共绿化植物园林、生态公园等。为有效解决“邻避问题”，还应针对邻避群体可能遭受的环境污染的损害风险引入环境污染保险制度，以更好地保障其相关利益。

3垃圾分类后焚烧厂碳排放变化情况

（1）生活垃圾焚烧厂碳排放核算受到垃圾进料组分、厂自用电量、厂上网电量、该厂所在区域电网基准线排放因子以及核算基准（填埋气收集率）的影响。垃圾分类后，碳减排量下降明显，而填埋气收集率R值对垃圾焚烧厂碳排放量核算影响大，R取值较小时垃圾焚烧项目具有较明显的碳减排属性，但若未来我国填埋相关法律法规修订，对填埋气具体收集率提出强制要求，垃圾焚烧厂将具正碳排放的潜在可能。（2）我国垃圾焚烧项目碳排放核算目前主要基于IPCC清单指南以及CDM方法学提供的模型方法以及缺省值，缺少国家特定模型方法及缺省值，未来进一步的完善及统一可提高核算结果准确性。（3）尽管垃圾焚烧行业目前具有碳减排属性，但碳排放的核算方法及相关政策在全球大背景之下可能严格化，并且火电行业在技术革新下排放因子将进一步降低，因此焚烧厂应探索更优的技术促进低碳发展，包括提高发电效率、余热利用能力及灰渣资源化利用途径等。

结束语

在国家双碳目标的指引下，全国碳交易市场的建立，一方面是以市场机制应对气候变化、减少温室气体排放的机制创新;另一方面有助于激励排放实体通过CCEＲ低成本完成碳减排目标。此外，还有助于将技术和资金导向低碳发展领域，推动企业发展新旧动能转换，倒逼企业淘汰落后产能、转型升级。作为可再生能源的重要组成部分，垃圾焚烧发电行业应积极融入碳市场交易，扛起降污减碳重任，助力双碳目标实现。

参考文献

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