一文详解固废领域碳减排

你是否曾有过“双碳”到底是什么的疑问？你是否好奇传统的垃圾处理行业在低碳发展的时代主题下如何“摇身一变”，成为减污降碳协同增效的新宠儿？我们离那些新潮的“碳交易”、“碳普惠”还有多远？在这篇文章里，你将得到以上问题的答案。

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背景介绍

气候变化是21世纪人类面临的重大挑战，其主要原因之一为人类过多使用化石能源所致。为了避免气候变化对经济、社会和生态产生严重影响，《巴黎协定》制定了长期目标，将全球平均气温上升幅度控制在2℃以内，并为把升温控制在1.5℃之内而努力。目前全球已经有54个国家的碳排放实现达峰，占全球碳排放总量的40%。中国等国承诺在2030年以前达到碳排放峰值，届时全球将有58个国家实现该目标，占全球碳排放量的60%。随着各国为实现低碳目标纷纷开展国家层面的绿色转型战略，低碳发展成为各国国际话语权博弈中的重要筹码，将成为引导我国未来几十年能源和产业结构转型的重大战略。       相关研究表明，固体废弃物处理是全球第四大排放源，约占3%。       2018年，全国碳排放约100亿吨CO2e，生活垃圾处理碳排放1.04亿吨CO2e。作为碳排放的重要来源，做好生活垃圾处理的碳减排，对双碳目标实现有重要意义。针对双碳目标及实现路径等热点问题，来自上海环境院的业内专家和资深从业者结合自身工作经验展开了深度探讨。    

1850-2020年全球平均温度距平值

来源：IPCC全球升温1.5℃特别报告

02

什么是双碳目标？ 双碳概念的误区有哪些？

在理解双碳目标之前，需要对相关概念和一些误区进行说明。    

   

关于双碳定义，包含碳达峰和碳中和两部分，其中碳达峰是指温室气体总排放量在某一个时期达到最高值之后逐步降低的过程；而碳中和则是通过对温室气体排放总量实施源头减量和吸收，抵消产生的二氧化碳排放量，实现净排放为零。    

   

降低和抵消碳排放，一般有两种方法：一是通过特定方式去除温室气体，比如碳捕集（造林汇碳或用吸附技术捕集CO2等），碳封存（将捕集到的CO2通过高压管道封存入地下或海底）以及再利用温室气体（比如收集填埋气加以能量回收，捕集CO2以后与氢气制甲烷燃料等）；二是使用可再生能源或改变工业流程，减少碳排放。    

   

关于双碳目标，目前存在一些误区。 首先碳达峰不是先攀高峰，而是通过产业结构调整和技术提升，对减排路径有合理研判之后的路径设计。 其次，碳中和也并非一蹴而就，而是在政策支持下，国家和各行业部门提出长远战略和规划，并在此过程中呈现多方式、多领域的合作和探索。    

碳达峰碳中和概念图

来源：腾讯网

03

固废领域的减排环节有哪些？ 有哪些针对性策略？

根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）指南指出，源于废弃物处理处置的主要温室气体为焚烧产生的CO2、填埋和厌氧处理产生的CH4以及堆肥产生的N2O。因此固废领域的减排环节也主要从以下几个方面展开。    

   

一是填埋场。 上海自2019年9月起原生垃圾已实现近零填埋，仍在运行的填埋场产生以CH4为主要成分的填埋气。在规范填埋场，填埋气的收集与能量回收（焚烧发电后并网销售）已形成体系和规模。尽管因政策导向，上海市填埋场陆续关闭，但其管理模式可作为外省运行管理的经验借鉴加以推广。    

   

二是垃圾焚烧 厂。 自2019年7月上海实施垃圾分类以来，垃圾焚烧厂只接受大部分干垃圾、占比较少的污泥、分拣残渣、脱水固渣以及一般工业固废等其他废弃物，即总体进料生物碳含量较少，几乎需要全口径统计入碳排放计算。焚烧主要形成逸散性温室气体（CO2, NOX）的排放，应积极跟踪，在适当时机参与最新的CO2捕获和回收技术。对于垃圾焚烧厂的减排方式，目前垃圾焚烧工厂的发电效率已得到大幅度提高，满足自身运行需求外基本实现连网售电。而在热转换方面，减碳还有进步空间，除热电联产和余热自用外，可考虑园区乃至未来周边地区余热供暖方案。此外，适当增加污泥协同焚烧的比例，也可增加生物质输入比例从而达到协同降碳。总体而言，持续技术研发、加强减排增效对于减碳尤为重要。    

   

三是餐厨垃圾厂。 餐厨垃圾属于完全生物质输入，有能源（沼气发电）及物质（油脂、沼渣）输出，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项目处理规模为530t/d，其中家庭厨余垃圾350t/d，餐厨垃圾150t/d，废弃油脂30t/d，设计产沼气约60m3/t进料。该项目配置的沼气净化利用系统不仅包括湿垃圾厌氧消化产生的沼气，污水处理系统对松江焚烧厂二期渗沥液进行厌氧处理产生的沼气，还在规划设计时将焚烧厂一期渗沥液处理系统厌氧沼气考虑进来，统一净化利用。稳压净化之后的沼气进入燃气内燃机热电联产，产生的电能扣除厂区自用部分后外售并网。沼气发电余热用于本厂自身所需的加热保温工序。总体而言，高能耗是各类餐厨垃圾处理工艺普遍的痛点，进一步提升湿垃圾资源化利用水平为近期的发展方向。    

不同处理工艺环节及末端产物资源化利用

来源：中国固废网

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有 哪些关于双碳的配套政策？ 有哪些实现低碳的合理路径？

从国家、行业、区域、公众等几个层面梳理固废领域实现双碳目标的相关政策，主要包括以下几方面内容。    

   

一是碳交易市场。       2021年1月5日，生态环境部正式发布《碳排放权交易管理办法(试行)》，我国碳市场最终将覆盖发电、石化等八大行业。固废行业不在八大行业中，在碳市场可参与核证自愿减排量（CCER）项目。根据中国电力网的测算，通过出售CCER，垃圾焚烧发电项目每处理一吨垃圾可增收7.6元，每年可以贡献3%-7%的收入弹性。    

   

二是碳足迹标签。       我国从2018年开始推动“碳足迹标签”计划，在固废领域，未来餐厨沼渣、土壤调节剂、RDF、建筑颗粒和骨料、回收塑料颗粒等再生产品如果能在出具传统的质量评估报告的同时还能提供碳标签认证，以碳标签为形式告知消费者产品的碳信息，则可以预见再生产品的出路将更为宽广。    

   

三是低碳化园区。       垃圾处理行业的静脉产业园是一类典型的低碳园区，以垃圾焚烧为主导，结合餐厨、污泥、医疗废弃物处理等的低碳产业园通过集约化协同模式可以实现固废的协同处置与利用。典型的协同处理包括热电联产、沼气发电等，此外园区内炉渣和飞灰建材化、沼气提纯并网等资源化利用探索也将进一步提高能效水平，助力碳减排行动。    

   

四是碳普惠机制。       一般分为两种形式：第一种是对市民或社区起激励作用的积分制，即民众在日常工作生活中的低碳行为被监测下来，转换成碳积分，用于兑换一些商品或者折扣券，比如上海早期推广垃圾分类时使用的绿色账户。第二种是项目制，通过对小微低碳项目核算得到一定的碳指标以兑换奖励，如工业园区加装光伏自行供电、就地生化机处理厨余垃圾减少运输碳排放等。    

碳交易类型

来源：上海环境能源交易所

碳标签标识

来源：新浪网

固废领域的天然属性使其在碳达峰与碳中和的道路上成为义不容辞的推动者与先行者。固废领域一直遵循“三化”原则，即 减量化、资源化和无害化 ，而该顺序和逻辑与碳减排实际是完全一致的，即减量化和资源化是实现碳减排的根本途径，只有在前端的垃圾分类和资源化利用工作妥善处理的前提下，进行垃圾焚烧发电、餐厨垃圾厌氧产沼以及可回收物的资源化利用，进一步积极参与碳交易、碳普惠等才是符合低碳理念的策略和方案。上海作为全国固废行业的引跑城市之一，在提前实现双碳目标的压力下，更应着眼长远、提前布局，逐渐实践出合适的碳减排路径。

 

固废领域减排路径概念图

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