今天分享中國城市生活垃圾領(lǐng)域國家適當(dāng)減緩行動項目主任劉曉博士/副研究員《城市生活垃圾綜合管理及低碳發(fā)展》。以下文字摘自分享人現(xiàn)場實錄,略有修改。
首先感謝宗正,很高興能看到這么多同仁,能跟大家交流一下我們做的一些事情。
今天剛剛開場的時候也討論了碳達(dá)峰、碳中和是現(xiàn)在非常熱點的一個話題,以及剛剛提到回收的問題,瑞典科學(xué)院的王總提到全生命周期在生活垃圾里面的應(yīng)用。今天我分享我們做的這些事情,希望能給大家一些靈感,也希望能夠進(jìn)一步討論。
首先介紹一下德國國際合作機(jī)構(gòu),它其實算是德國的國企,唯一的股東是德國的經(jīng)合部,但是它是一個非盈利的企業(yè),我們所有的經(jīng)費都來自于德國的政府以及歐洲的政府基金會。我們在全球有120多個辦事處,有兩萬多個員工,1980年進(jìn)入中國,目前有40多年的時間了。在中國有160個人,有100多位是中國同事,有60位是外國同事。
我們做什么呢?我們代表德國政府在全球做國際合作,我們的愿景非常簡單,能夠讓地球或者世界變得更美好一點。
為什么我們會想到要在生活垃圾領(lǐng)域做應(yīng)對氣候變化的這個事情呢?這個也是基于當(dāng)時歐盟的一些經(jīng)驗。
在歐盟過去的一些經(jīng)驗告訴我們,雖然垃圾行業(yè)在整個碳排放的比例不是很高,剛才王總提到3%左右。但是過去十幾年的時間證明,在垃圾行業(yè)做減排相對來說更容易、更成功。在過去十年左右,歐盟在整個垃圾管理行業(yè)貢獻(xiàn)了所有的溫室氣體減排量大概30%,雖然我們排放量很小,但是做減排第一有很好的協(xié)同效應(yīng),首先環(huán)境效益更好,減排效益更好,同時成本相對來說更低一些,相比碳封存這些方式,在垃圾行業(yè)做這個事情具有更好的可執(zhí)行性。
我們其實相對來說比較早,在2017年的時候,這個概念是在15年就提出來了,在2017年的時候拿到了那馬基金會的支持,基金會也是由德國、丹麥、歐盟以及英國四個國家共同成立的一個基金會,主要就是支持我們發(fā)展中國家在不同的領(lǐng)域探索我們是不是能夠更減排。我們這個項目中方的政府支持單位是住建部,很榮幸能夠得到部里的支持,中國的執(zhí)行合作伙伴是中環(huán)協(xié),項目執(zhí)行期是五年,今年是第四年,預(yù)計明年九月正式結(jié)束。我們現(xiàn)在有四年多的數(shù)據(jù)能跟大家分享一下,看看我們干了什么。
在住建部的支持下,我們選擇了五個試點城市,分別是山東泰安、安徽蚌埠、陜西西安、江蘇蘇州、西安還有蘭州,在五個試點城市干什么呢?有五個方面的工作內(nèi)容,第一我們要對這五個各城市的垃圾管理體系進(jìn)行綜合的分析,也會聘請專業(yè)的國際國內(nèi)專家組,去對他們城市的生活垃圾管理體系進(jìn)行一個技術(shù)支持,整個環(huán)節(jié),從管理機(jī)制,從體系建設(shè),以及從全過程,全流程上去分析可以在哪些地方做一些好的改善。在這個基礎(chǔ)上,我們希望去提出一些政策建議,能夠去推廣到全國的城市。
另外還有一部分很重要的內(nèi)容,我們會對這五個城市垃圾行業(yè)的溫室氣體排放去進(jìn)行分析。首先我們建立一個基于城市的方法學(xué),在這個方法學(xué)的基礎(chǔ)上,我們會有一個對五個城市的基線研究,最終減排量也是會每年度的去做定期的核算。
我們這個項目在溫室氣體這一塊也是和唐總中創(chuàng)碳投是非常密切的合作伙伴。在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,我們會同時加強(qiáng)對這五個城市垃圾管理相關(guān)方的能力建設(shè),想告訴大家什么叫綜合管理,怎么促進(jìn)垃圾管理行業(yè)向更清潔、更低碳、更環(huán)境友好的方式去轉(zhuǎn)型。最終希望跟我們企業(yè)業(yè)界的同仁多交流,讓大家能夠看到在垃圾這個行業(yè)除了做好自己的環(huán)境管理和垃圾管理的事情之外,有一部分是很好的減排的效益,也讓大家能夠更愿意投入到更低碳的垃圾管理事情中來。
今天我著重去講溫室氣體這一部分,我們討論到垃圾管理溫室氣體排放的時候,想到整個項目的邊界是什么。在一個城市里說到垃圾管理包括收運,包括處理處置,包含回收。在整個評估過程中,會綜合分析收運這一塊和處置相比,之前的比較,覺得收運的體量不是特別大,但是我們?nèi)匀话咽者\和處置這兩個部分做了核算?;厥瘴覀兎浅OM軌蚝怂氵M(jìn)來,就像剛才唐總說的,在五個城市做調(diào)研的時候,相關(guān)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)一直不是特別好。在我們做研究的時候就沒有能夠把回收的情況放進(jìn)來,但是我們現(xiàn)在一直在和城市做進(jìn)一步的溝通,在探討如果有更好的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的時候,可以討論回收這一部分的減排量。
通過綜合的識別,我們對整個在城市范圍內(nèi)的垃圾管理有哪些是可能的和碳排放相關(guān)的排放源,我們識別出15個核心的排放源。溫室氣體的排放種類不僅有二氧化碳,也關(guān)注了甲烷和氧化亞氮,我們是非常創(chuàng)新和領(lǐng)先,針對焚燒廠可能會有一些氧化亞氮的排放,雖然排放量可能非常小,但是它的溫室氣體排放的潛力比二氧化碳,它的倍數(shù)是很高的,所以我們覺得應(yīng)該想要對它做一個監(jiān)測。
這里面也得到了試點城市特別主動的支持,在西安他們新建的焚燒廠配備了設(shè)備,這給我們國家的焚燒企業(yè)將來在這個行業(yè)里面他們的氧化亞氮的排放情況怎么樣,能夠提供第一手的數(shù)據(jù)。在這個基礎(chǔ)模型的處置上,我們有了幾個基線選擇,選擇了2015到17年三年的平均值,作為我們整個項目的基線。在這之后,2019年和2020年我們兩年分別去這五個城市做了監(jiān)測,可以看出有一些初步的結(jié)論。第一關(guān)于減排量和排放強(qiáng)度,這兩年從19年和20年,與基線相比,五個城市累計實現(xiàn)減排量260萬噸二氧化碳當(dāng)量,這個相當(dāng)于是180萬畝植樹造林,一年的碳匯地量,也是非??捎^的數(shù)據(jù)。除了排放總量,會有一個特別好的數(shù)值就是排放強(qiáng)度,垃圾管理行業(yè)排放強(qiáng)度是多少,從基線值到2020年,我們五個城市平均碳排放強(qiáng)度從0.8噸二氧化碳當(dāng)量每噸垃圾降到了0.5,能夠看出中國垃圾行業(yè)以五個試點城市為例,已經(jīng)實現(xiàn)向低碳化發(fā)展的轉(zhuǎn)型。碳排放強(qiáng)度的降低已經(jīng)達(dá)到了40%以上,能夠看到我們行業(yè)是在更清潔、更低碳,這個是一個特別有意義的數(shù)據(jù)。我們也分享給我們總部以及國際同事,他們非常認(rèn)可,能夠看到中國垃圾行業(yè)在向低碳方面轉(zhuǎn)型升級。
減排量都是誰貢獻(xiàn)的?過去兩年中,我們88%的減排量來源于我們的混合垃圾由填埋向焚燒轉(zhuǎn)型。其中有9%左右來自于有機(jī)垃圾處理及厭氧消化,這個是因為當(dāng)時基線的時候,一個是西安,一個是蚌埠,他們只有填埋,沒有焚燒。但是在項目執(zhí)行期內(nèi),我們的西安以及蚌埠都實現(xiàn)了全量的焚燒。我們這里可以很明確的提出,對于混合垃圾而言,沒有分類,去填埋還是去焚燒,肯定焚燒更低碳,這絕對是毋庸置疑的。但是我們也要接著講,隨著我們垃圾分類的推進(jìn),廚余垃圾的處理會貢獻(xiàn)更多的排放量,如果把廚余垃圾分出來,這個減排量從焚燒廠轉(zhuǎn)移到有機(jī)垃圾處理廠上面。焚燒廠可能面臨一個挑戰(zhàn),與之前的背景來比,我的減排優(yōu)勢就沒有那么高了,我的焚燒廠可能會面臨排放強(qiáng)度會進(jìn)一步增加,這個對焚燒廠來說是一個比較大的挑戰(zhàn)。
除了這個之外,我們也對不同的技術(shù)它的排放強(qiáng)度做了一個分析。比如剛剛說了,未來垃圾分類要開始了,有些垃圾都要被分出來了,都要處理,不同的處理技術(shù)它的減排貢獻(xiàn)是什么樣的,不同的技術(shù)處理有不同的技術(shù)路線,我們會分析堆肥,厭氧技術(shù),我們可以看到這個就是用了經(jīng)典的全生命周期的分析方法,我們委托丹麥科技大學(xué),是丹麥科技大學(xué)他們自行研發(fā)的一個分析工具,這個在垃圾領(lǐng)域是非常有名的,也得到了全球的認(rèn)可。在這個里面我們會去分析它不同的處理環(huán)節(jié)對減排的貢獻(xiàn),可以看到有機(jī)垃圾絕對是非常減排的,但是減排的前提是在于我除了要把沼氣用好之外,沼渣的資源化也非常重要。如果我的有機(jī)垃圾處理完了之后,沼渣要么實現(xiàn)土地利用,替代一部分的有機(jī)肥,或者回到土地去做碳匯,哪怕從純減排的角度,重新回到焚燒廠焚燒,實現(xiàn)資源的回收,這兩部分都可以貢獻(xiàn)比較明顯的減排量。但是沼渣處理之后回到填埋場,從整個流程來講,減排的效益沒有那么明顯,可能會導(dǎo)致一部分負(fù)面的影響。同時油脂的回收,去做生物柴油,這個對減排的貢獻(xiàn)是非常明顯的。
另外還有一點,我們特別想提,我們在五個城市有五座不同的厭氧消化處理設(shè)施,不同設(shè)施排放的強(qiáng)度是不一樣的。我的設(shè)施管理很重要,同樣是有機(jī)垃圾進(jìn)入到處理設(shè)施,到底是不是能夠?qū)崿F(xiàn)一個高效的轉(zhuǎn)化,以及高效的管理,我的設(shè)備能耗高不高,沼氣是不是有非常多的泄漏,這些都會影響我這個設(shè)施排放的強(qiáng)度。我們的設(shè)施不僅僅要做到用了低碳的處理技術(shù),同時我還需要做好對設(shè)施的精細(xì)化管理。
另外在五個城市里面發(fā)現(xiàn)有些可能會說的比較多的快速處理的設(shè)施,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)非??斓臏p量化,它的特點很明顯,但可能會存在一定的問題。它的能耗可能比較高,這個企業(yè)可以自行去調(diào)整自己的戰(zhàn)略和位置,我在什么樣的情景下需要快速減量化,我在什么樣的情景下需要更低碳的效益,這個也對企業(yè)的技術(shù)后續(xù)的發(fā)展和優(yōu)化提出了更高的要求。
另外一點,我還想分享的是垃圾組分給我們整個垃圾行業(yè)帶來的挑戰(zhàn),很多時候會說整個事情的發(fā)展都是日新月異的,我們能夠看到我們垃圾的成分也有非常明顯的變化。
這是以蘇州為例,蘇州做的特別好,他們每年有定期大量的數(shù)據(jù)監(jiān)測,能夠證實我這個數(shù)據(jù)的科學(xué)性和可靠性??梢钥吹教K州從17年到19年它的塑料含量增加了8%,這個可能有比較多的原因。比如生活方式的改變,是不是用了更多的快遞,經(jīng)濟(jì)水平是不是更發(fā)達(dá)了,以及是不是有可能整個垃圾收運管理體系以及環(huán)保要求更高,讓更多的品類進(jìn)入到我的垃圾體系里面來。但是我必須要看到整個垃圾處理,什么東西進(jìn)到焚燒廠,這個是有變化的。組分雖然增加了8%,但是對熱值貢獻(xiàn)是20%,如果焚燒廠不作出相應(yīng)的響應(yīng),不提高能效,之后產(chǎn)生的減排效益不足以抵消新增的塑料產(chǎn)生的排放,焚燒廠需要進(jìn)一步的優(yōu)化。對焚燒廠的能源效率提出更高的要求,我們初步核算一下,如果一個焚燒廠在目前我們的垃圾組分的情況下,我們現(xiàn)在五個城市的焚燒廠基本上都能夠?qū)崿F(xiàn)噸垃圾發(fā)電量400度左右,這個已經(jīng)很高了,他們的熱效率是在28%,還能夠維持比較好的狀態(tài)。但是如果我們將來熱值或者我的組分還會進(jìn)一步變化,因為垃圾分類做的越來越好,肯定熱值會越來越高。我的焚燒廠的能效就要進(jìn)一步提高,否則可能會從一個有很好的減排效益的設(shè)施變化成碳排放強(qiáng)度可能是最高的,這個很重要。對焚燒廠來講,如果他能夠?qū)崿F(xiàn)熱能回收,就像我們上面那個圖,會給出一些建議。提高發(fā)電效率很重要,但是電和熱的回收能夠?qū)崿F(xiàn)更高的能效的利用,可能就會有更好的減排效益,這也是在焚燒企業(yè)將來去做發(fā)展戰(zhàn)略的時候需要重點考慮的一個問題。
最終的討論就是碳中和背景之下,垃圾管理可以有什么樣的貢獻(xiàn)?首先第一非??隙ǖ氖侵袊芾硎窃谙蚋吞嫉姆较蛉マD(zhuǎn)型,這是毋庸置疑的,而且已經(jīng)實現(xiàn)了比較好的效果。如果我們能夠進(jìn)一步通過我們對資源利用效率和能源利用效率的優(yōu)化,垃圾管理是可以實現(xiàn)碳中和的。雖然我們并不一定要求垃圾管理是碳中和的一個訴求,目前對垃圾行業(yè)來講是一個減排行業(yè),本身就有一個非常好的減排和負(fù)碳的效應(yīng)。從另一個角度能證明,我們還是可以為碳中和的戰(zhàn)略貢獻(xiàn)更多自己的力量。在未來,全量處置將會貢獻(xiàn)更多的效益,我們需要推動沼渣可利用的場景,焚燒廠的能效管理是需要進(jìn)一步提升的。
最后我們還經(jīng)常會給到城市一個建議,建議他們加強(qiáng)數(shù)據(jù)管理和量化分析。很多城市前端關(guān)于垃圾組分的數(shù)據(jù)并不能支撐非常清晰的認(rèn)知我到底是一個什么樣的狀態(tài),如果想做到更好的對垃圾行業(yè)的管理,或者知道我對碳有什么樣的貢獻(xiàn),需要知道我自己到底是什么樣的情況。這一點我們很多城市需要做的一個最基本的基本功。另外一點,我們會很關(guān)注對回收環(huán)節(jié)以及對源頭減量,這兩塊是我們目前在方法學(xué)里面還沒有涉及到的,可能是一個缺失。尤其是源頭減量,到底怎么去評估我減了多少,基線是什么樣的,現(xiàn)在發(fā)展的趨勢是怎么樣的,這個對整個碳排放的貢獻(xiàn)很大,但是其實從理論上來講,會是一個比較大的挑戰(zhàn)。也需要我們行業(yè)里面更多的專家還有更多的行業(yè)從業(yè)者群策群力,去給出一些相應(yīng)的解決方案。
最后,我也想介紹一下,做一個簡單的廣告,我們的項目有非常多,我剛剛只講了溫室氣體這一部分,還有像德國以及中國政策的比較,還有非常多的技術(shù)方案,以及我們說的全生命周期的方法還有整個溫室氣體的方法學(xué),在我們網(wǎng)站上都是公開給大家免費分享的。也希望更多人能夠了解到比較專業(yè)一點的知識,也希望給大家更多的幫助。最后這是我們的網(wǎng)站和公眾號,也希望大家能夠多多關(guān)注我們,共同討論。謝謝大家!