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年排放1亿吨碳,垃圾焚烧能算“绿电”吗?

时间:2023-08-15 来源: 浏览:

年排放1亿吨碳,垃圾焚烧能算“绿电”吗?

碳中和专委会
碳中和专委会

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以下文章来源于天下无焚 ,作者清焚卫士

天下无焚 .

垃圾焚烧的风险科普、案例分享、行业新闻、科学研究。

摘要

2023年8月3日,国家发展改革委、财政部、国家能源局发布了《关于做好可再生能源绿色电力证书全覆盖工作促进可再生能源电力消费的通知》(发改能源〔2023〕1044号,下称《通知》),提出对全国已建档立卡的可再生能源发电项目所生产的全部电量核发绿证,实现绿证核发全覆盖。
针对垃圾焚烧的问题,国家能源局8月8日邮件答复网民留言称“目前,生活垃圾焚烧发电属于可再生能源绿色电力证书核发覆盖范围”。
这一能源政策在环保圈内引发了强烈的争议,因为在强制垃圾分类的背景下,将垃圾焚烧发电等同于生物质发电不仅与现实情况不符,与风电、光伏发电等可再生能源相提并论还可能破坏绿证市场公平。

8月3日,国家发展改革委、财政部、国家能源局发布上述《通知》,认定生活垃圾焚烧发电作为生物质发电,属于可再生能源绿色电力证书(下简称“绿证”)核发覆盖范围。

参照联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的定义,焚烧生物质不纳入碳排放估算,如果作为生物质发电对待,生活垃圾焚烧发电不应有碳排放。

但就在7月27日,生态环境部环境工程评估中心发布报告称 “2022年全国因垃圾焚烧排放的二氧化碳总量为10065万吨,处理吨垃圾的碳排放量约为358千克。” [1]

面对上述两种说法的冲突,可以发现垃圾焚烧厂不止在烧生物质,还在烧塑料等化石基垃圾,因此会产生碳排放,垃圾焚烧发电因此也并不是单纯的生物质发电。

事实上,有关生活垃圾焚烧发电是否等同于生物质发电从而获得补贴,长期以来备受争议。该争议本该随着电价补贴的退坡而逐渐平息,如今随着绿证的推出,又被推向了风口浪尖。

一、电价补贴不再

争议起源于2006年国家发展改革委印发的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(特急  发改价格[2006]7号) ,该办法确定垃圾焚烧发电作为生物质发电享受可再生能源电价补贴,补贴标准为0.25元/千瓦时,即垃圾焚烧发电每度比当地煤电价格高0.25元。

之后,磐石环境与能源研究所先后发布《错误的激励》等多份报告,质疑将垃圾焚烧发电等同于生物质发电,从而获得可再生能源电价补贴的合理性。

2019年,电价补贴开始退坡。财政部当年表示: “经财政部、国家发展改革委、国家能源局、行业协会等方面认真研究,考虑到垃圾焚烧发电项目效率低、生态效益欠佳等情况,将逐步减少新增项目纳入补贴范围的比例。” [2]

到2023年,绝大多数垃圾焚烧企业实际上已经很难拿到这笔钱了 [3][4] 。当年,全国生物质发电项目电价附加补助合计安排2,656万元 [5] ,且重点补贴农林生物质发电和沼气发电项目 [6] , 垃圾焚烧发电能拿到的钱是凤毛麟角 ,详见图1。

但在定义上,生活垃圾焚烧发电与生物质发电始终没有被区分开。

图1. 2019-2023年生物质发电项目和其他可再生能源项目情况 数据来源:中央预决算公开平台,网址:http://www.mof.gov.cn/zyyjsgkpt/zyddfzyzf/zfxjjzyzf/kzsnydjfjsr/

二、垃圾分类后,焚烧碳排放不断增加

2019年7月,伴随着《上海市生活垃圾管理条例》正式实施,中国开始迈入强制垃圾分类时代。生活垃圾被分为可回收物、湿垃圾、干垃圾、有害垃圾等四类,其中,湿垃圾进入湿垃圾处理厂处理、干垃圾进入垃圾焚烧厂处置 [7]

随着湿垃圾的分出,垃圾焚烧厂入厂垃圾中塑料、橡胶、纺织物等干垃圾的比重随之不断提高,并开始逐步占据主导。详见图2。

图2. 2021年上海市某生活垃圾焚烧厂接收的垃圾组分(湿重)随月份的变化(编者根据该研究英文图片翻译,下同) 数据来源:Xiaoqu Han, Hongzhang Chang, Chuan Wang, Jun Tai, Sotirios Karellas, Junjie Yan, Lijie Song, Zhujie Bi, Tracking the life-cycle greenhouse gas emissions of municipal solid waste incineration power plant: A case study in Shanghai, Journal of Cleaner Production, Volume 398, 2023, 136635, ISSN 0959-6526.

垃圾组分的变化带来了明显的碳排放的变化,以上海某生活垃圾焚烧厂为例,1吨垃圾焚烧排放的二氧化碳高达820.8千克 [8]

不仅是上海,苏州、深圳、广州、北京等城市的生活垃圾焚烧碳排放也在不断走高。学术研究表明,随着垃圾分类的推进、厨余垃圾的分出,苏州某垃圾焚烧厂焚烧每吨垃圾的直接碳排放量从2017年的230千克二氧化碳当量,不断增长到了2021年的510千克二氧化碳当量,详见图3 [9]

图3.2017—2021年苏州市某垃圾焚烧厂进厂垃圾低位发热量、单位碳排放

图源:孙雨清, 钱寅飞, 储思琴. 苏州市垃圾分类对焚烧过程碳排放的影响[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(1): 104-111.

随着垃圾分类、减量工作的推进,为避免焚烧炉的闲置、浪费,今年5月,上海市发文开放生活垃圾焚烧厂协同处置一般工业固体废物(下简称“工业垃圾”) [10] 掺烧工业垃圾可能会导致生活垃圾焚烧厂的二氧化碳排放强度和排放量进一步走高。

图4. 2002-2017年我国城市生活垃圾焚烧温室气体排放量分布情况

图源:Qing Zhao, Weihao Tang, Mengjie Han, Wenjing Cui, Lei Zhu, Huaijun Xie, Wei Li, Fengchang Wu, Estimation of reduced greenhouse gas emission from municipal solid waste incineration with electricity recovery in prefecture- and county-level cities of China, Science of The Total Environment, Volume 875, 2023, 162654, ISSN 0048-9697[11]

最终, 强制垃圾分类政策推进后,垃圾焚烧的碳排 放强度反而越来越高,从而产生的二氧化碳排放量不断增加,垃圾焚烧发电越来越不是零碳的电力了 详见图4。

三、哪种垃圾在发电?

如果想要证明垃圾焚烧发电是生物质发电,碳排放的角度外,还可以从源头进行探讨,即究竟是哪种垃圾在发电?

单位热值决定了垃圾的产热和发电的能力。学术研究认为,厨余垃圾(生物质)的热值约为1.9兆焦/千克(MJ/kg),塑料垃圾(化石基)的热值约为21.5兆焦/千克 [12]

以苏州为例,进厂垃圾低位发热量为9,908 千焦/千克(kJ/kg),其中塑料占比37.4%,发热量为8041千焦/千克,占发热总量的81%,厨余垃圾占比39.2%,发热量744.8千焦/千克,占发热总量的8% [13] ,详见图5。

图5. 苏州市某垃圾焚烧厂的进厂垃圾物理组成

图源:孙雨清, 钱寅飞, 储思琴. 苏州市垃圾分类对焚烧过程碳排放的影响[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(1): 104-111.

简单计算便可以得出,垃圾焚烧发电中, 是塑料等化石基垃圾贡献了绝大多数的热能和电能,而不是生物质 ,垃圾焚烧发电根本上也不能被称为生物质发电。

四、总结与讨论

总结而言,在强制垃圾分类的背景下,是塑料等化石基垃圾提供了主要的热能、电能,也贡献了主要的碳排放 [14] 垃圾焚烧发电越来越偏离《可再生能源法》中有关生物质能的定义“利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源[15]

从“双碳”角度,生态环境部门也开始加强对垃圾焚烧二氧化碳等温室气体排放的监管。例如,深圳市生态环境局在今年6月发布的《深圳市温室气体重点排放单位自行监测技术指南 生活垃圾焚烧(试行)》 [16] ,明确要求对生活垃圾焚烧发电行业的二氧化碳排放进行监测。

此时,将垃圾焚烧产生的电力与风电、光伏发电等可再生能源相提并论,统一作为“绿色电力”,已不再适合当前阶段的发展要求 [17] ,还可能因此破坏绿证市场的公平。

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参考资料:

[1] 生态环境部环境工程评估中心,2022生活垃圾焚烧发电行业行业绿色发展水平评估报告,2023年7月27日,网址:https://mp.weixin.qq.com/s/E-5tJpzpywSFDyDDPubHJA

[2]  对十三届全国人大二次会议第 8443号建议的答复,网址:

https://www.huanbao-world.com/a/zixun/2019/1020/131364.html

[3]  中国产业发展促进会,2022年生物质发电运行情况简介,2023年2月16日,网址:https://www.beipa.org.cn/newsinfo/5369715.html

[4] 2022年可再生能源发电总量约2.7万亿千瓦时,占全社会用电量的31.6%垃圾焚烧发电占可再生能源发电总量的比值约为4.6%。数据来源:国家能源局发布2022年可再生能源发展情况并介绍完善可再生能源绿色电力证书制度有关工作进展等情况,2023年2月14日,网址:https://www.gov.cn/xinwen/2023-02/14/content_5741481.htm

[5] 财政部关于下达2022年可再生能源电价附加补助地方资金预算的通知,2022年6月24日,网址::http://www.mof.gov.cn/zyyjsgkpt/zyddfzyzf/zfxjjzyzf/kzsnydjfjsr/202206/t20220624_3821464.htm

[6] 国家发展改革委、财政部、国家能源局,关于印发《2021年生物质发电项目建设工作方案》的通知(发改能源〔2021〕1190号),2021年8月11日,网址:https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2021-08/19/content_5632087.htm

[7]  上海市生态环境局,二〇二二年 上海市固体废物污染环境防治信息公告, 2023年6月19日,网址: https://sthj.sh.gov.cn/cmsres/31/3142a9e01b004d849be7ceb4c6c69d27/9414ca2b59594311cc95dcb86043877c.pdf

[8] Xiaoqu Han, Hongzhang Chang, Chuan Wang, Jun Tai, Sotirios Karellas, Junjie Yan, Lijie Song, Zhujie Bi, Tracking the life-cycle greenhouse gas emissions of municipal solid waste incineration power plant: A case study in Shanghai, Journal of Cleaner Production, Volume 398, 2023, 136635, ISSN 0959-6526.

[9] 孙雨清, 钱寅飞, 储思琴. 苏州市垃圾分类对焚烧过程碳排放的影响[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(1): 104-111

[10] 上海市生态环境局 上海市绿化和市容管理局上海市城市管理行政执法局,关于进一步规范本市生活垃圾焚烧设施协同处置一般工业固体废物环境管理工作的通知(沪环土〔2023〕79号),2023年5月26日,网址:https://sthj.sh.gov.cn/hbzhywpt2025/20230526/795cc1685d844f5e99d63a1d0843a8e3.html

[11]  Qing Zhao, Weihao Tang, Mengjie Han, Wenjing Cui, Lei Zhu, Huaijun Xie, Wei Li, Fengchang Wu, Estimation of reduced greenhouse gas emission from municipal solid waste incineration with electricity recovery in prefecture- and county-level cities of China, Science of The Total Environment, Volume 875, 2023, 162654, ISSN 0048-9697
[12]  Liu, Y., Xing, P., & Liu, J. (2017). Environmental performance evaluation of different municipal solid waste management scenarios in China. Resources, Conservation and Recycling, 98–106

Zhou, Hui; Meng, AiHong; Long, YanQiu; Li, QingHai; Zhang, YanGuo (2014).An overview of characteristics of municipal solid waste fuel in China: Physical, chemical composition and heating value. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 107–122

[13] 孙雨清, 钱寅飞, 储思琴. 苏州市垃圾分类对焚烧过程碳排放的影响[J]. 环境卫生工程, 2023, 31(1): 104-111.

[14] 同注11。

[15] 国家能源局,关于生活垃圾焚烧供暖是否属于国家鼓励的生物质能问题,2021年4月16日,网址:http://www.nea.gov.cn/2021-04/16/c_139884172.htm

[16]  深圳市生态环境局,关于印发《深圳市温室气体重点排放单位自行监测技术指南 火力发电(试行)》《深圳市温室气体重点排放单位自行监测技术指南 生活垃圾焚烧(试行)》的通知,2023

[17]  微信公众号环保圈-Zrone,垃圾焚烧发电,究竟算不算“绿电”?2023年8月9日,网址:https://mp.weixin.qq.com/s/ZZXzIlptCTT7GAkfpZWgMg

本活动(项目)得到无塑山河项目的资助

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