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四大挑战八大路径 垃圾焚烧领域双碳之路该如何破局? 发布单位:管理员 发布日期:2023-02-13 “随着垃圾焚烧厂大量投产,城市生活垃圾领域二氧化碳的排放浓度显著降低,苏州、西安、

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核心提示:四大挑战八大路径 垃圾焚烧领域双碳之路该如何破局? 发布单位:管理员 发布日期:2023-02-13 “随着垃圾焚烧厂大量投产,城市生活垃圾领域二氧化碳的排放浓度显著降低,苏州、西安、兰州等城市降幅已超50%。” 在“2022(第十六届)固废战略论坛”上,深圳能源环保股份有限公司副总经理白贤祥分享了垃圾焚烧与双碳的相关内容。他指出,垃圾焚烧面临多重双碳挑战,需要从多方面寻求破局,深能环保正在积极拥抱新技术,打造垃圾焚烧的新质新形态。 1675142212361248.png
中国给水排水2024年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十五届)邀请函 (同期召开固废渗滤液大会、工业污泥大会、高浓度难降解工业废水处理大会)

中国给水排水2024年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十五届)邀请函 (同期召开固废渗滤液大会、工业污泥大会、高浓度难降解工业废水处理大会)
 四大挑战八大路径 垃圾焚烧领域双碳之路该如何破局?
发布单位:管理员         发布日期:2023-02-13

 

“随着垃圾焚烧厂大量投产,城市生活垃圾领域二氧化碳的排放浓度显著降低,苏州、西安、兰州等城市降幅已超50%。”

在“2022(第十六届)固废战略论坛”上,深圳能源环保股份有限公司副总经理白贤祥分享了垃圾焚烧与双碳的相关内容。他指出,垃圾焚烧面临多重双碳挑战,需要从多方面寻求破局,深能环保正在积极拥抱新技术,打造垃圾焚烧的新质新形态。

1675142212361248.png白贤祥

一、垃圾焚烧与双碳的关系

垃圾焚烧领域,人们经常谈论的两类气体是二氧化碳和甲烷。大家平时说的碳排放主要是指二氧化碳,甲烷的碳排放比二氧化碳高得多。按照百年周期,甲烷排放温室气体的潜力是二氧化碳的25倍,如果以十年、二十年为周期,这个数字就是80倍。削减甲烷是减缓气候变化强有力的手段,也是对减少二氧化碳的必要努力的补充。

数据显示,2020年我国城市垃圾填埋存量高达15亿吨,1年期城市垃圾填埋温室气体排放8300万吨;考虑10年期以及县城填埋排放,将达到5.5亿吨CO2e。

垃圾焚烧发电的碳减排效应主要取决于两方面:一方面是减少填埋,这意味着甲烷排放的减少;另一方面,垃圾焚烧发电领域持续的技术创新,也让垃圾发电量越来越高,等同于节省了二氧化碳的排放。

随着垃圾焚烧厂大量投产,城市生活垃圾领域二氧化碳的排放浓度显著降低,苏州、西安、兰州等城市降幅已超50%。

城市生活垃圾领域二氧化碳排放浓度变化

1675142170889921.png数据来源:中国城市生活垃圾领域国家适当减缓行动项目

二、垃圾焚烧面临的双碳挑战

CCER交易始于2012年,2017年国家发改委因“温室气体自愿减排交易量小、个别项目不够规范等问题”,暂缓受理CCER申请。统计数据显示,截至2017年底已公示的CCER审定项目中有114个生活垃圾焚烧项目,合计处理规模11.6万吨/日。

进入到2022年,CCER重启的前景越来越明朗。对于垃圾焚烧企业来说,国补退坡之后,碳排放交易也是一个收益来源,项目在碳减排上的规范性至关重要。

这其中一个重要的挑战就是,垃圾组分检测数据的客观准确性,以CCER备案的焚烧项目为例,不同项目碳减排强度数据相差近5倍,如果标准的组分数据不能够客观统一,也会让行业受到诟病。

第二个挑战是,基准线情景发生变化。随着国家大力发展垃圾焚烧,全国的垃圾焚烧比例越来越高,2021年全国焚烧处理能力占比已经达到68%,有的省市已经非常高,达到了80%—90%。当填埋场占比低于50%的时候,基准线的场景不复存在,对碳排放的计量也会造成比较大的困惑。

1675142076960042.png来源:《2021年中国城市建设状况公报》

第三个挑战是,垃圾分类导致组分比例发生变化,随着厨余垃圾分出率的提高,垃圾焚烧发电碳减排量不断减少,而随着塑料占比的提高,焚烧将直接增加碳排放。这是目前垃圾焚烧领域碳减排不可忽视的一个挑战。

还有一个挑战是,国外关于垃圾焚烧减排理念发生了逆变,未来垃圾焚烧发电厂将要为自己产生的碳排放付费。国外的趋势,可能也会传导到国内,对于垃圾焚烧的碳怎么计量、怎么排放,如何享受政策红利,也会带来一些不利影响。

三、垃圾焚烧破局双碳挑战的八大路径

面对这些挑战,垃圾焚烧行业在当前国家双碳大背景下,应继续扎实做好自身的双碳体系建设。白贤祥指出,可以从八个方面寻求破局之路:

首先是标准体系的建立——让垃圾焚烧领域碳减排可测量、可报告、可核实。补齐垃圾焚烧碳排放监测、计量、核算、认证等关键领域短板,建立设备工艺能耗限额标准。只有建立统一的指标和标准体系,垃圾焚烧行业才能够共同与其他行业对接,确切计算项目的碳排放量。在数字化大背景下,垃圾焚烧行业完全可以实现对碳流实时的、在线的监测和显示,而这些手段的应用,也将很好地促进整个行业的健康发展。

第二,创新高参数发电技术——提高能源效率。高参数火电发电是非常成熟的技术,在垃圾焚烧发电领域也有非常强的能源属性,参数提升意味着发电效率的提高,但如何解决受热面的腐蚀是其中的关键。目前,高温防腐技术在堆焊等领域做了很多创新。高温防腐技术、工艺的突破与应用,也将提高垃圾发电效率,发电效率从20%提高到30%,1000吨/日处理规模将增加减排1万吨CO2/年。

第三,精细化管理与智能化赋能——行业高质量低碳转型的必选。目前整个垃圾焚烧领域,尤其是行业内的大型企业,都在积极的拥抱新技术,包括人工智能、大数据、5G等等,这些企业依托大的场景和企业总部雄厚的技术实力,通过精细化管控,最终实现节能,提高设备可靠性,最终实现活性炭,或者是环保物料投入的减少,降低物料的消耗。采用数智化强基赋能,也是下一步垃圾焚烧领域在碳排放上精耕细作,实现精细化管理不可忽视的工具。

第四,创新多能利用模式——实现能源高品位利用。垃圾焚烧有很大的能源属性,要充分挖掘垃圾焚烧的多能利用模式。现阶段很多企业已经在尝试对园区各种物料进行大固废的协同,包括早期提纯天然气,利用地热能、太阳能等,把节能、热能潜力挖掘到极致,实现园区多能互补。

第五,试点分选预处理+集中焚烧模式——解决分散、小规模乡镇垃圾处理问题。由于中小城镇垃圾产出量有限,采用垃圾分区处理加工RDF,再集中于周边城市发电,可实现更佳的综合效益,最终实现资源化再利用和能源的高效利用。

第六,存量填埋场清理搬迁+协同焚烧——解决填埋气排放及焚烧产能裕量。随着垃圾焚烧行业的发展进入尾声,焚烧规划偏大的焚烧厂垃圾供应量不足的情况时有出现,对此可以尝试把垃圾填埋场的老旧垃圾挖出来,一方面解决产能不足的问题,也能彻底解决存量填埋场甲烷排放问题,同时还可以释放土地的利用。

第七,焚烧烟气CCUS技术攻关与应用——向深度负碳时代迈进。从双碳角度来讲,一方面要节能,减少排放;另一方面则是在碳捕捉领域进行尝试,目前深能环保开发了烟气碳捕集装置,运用高效低成本固废源固态胺碳捕集材料,在一些焚烧场场景里,向深度负碳方面探索。

第八,构建城市大固废协同处理体系——与城市深度融合。无论是常规的生活垃圾焚烧,还是疫情期间深圳、武汉紧急协同医疗垃圾的处置,或是浙江的建筑垃圾和餐厨垃圾处置项目,包括正在做的污泥协同处置,深能环保尝试突破传统循环产业园物理空间、废物种类、工艺技术的局限,以城市级别为设计基础,形成城市级别的大固废协同治理网络。结合填埋场的陈腐垃圾的燃烧,以及耦合几种废弃物综合处理,最终实现能量和物质设备设施的共享。

1675142113248777.png以大中型城市为主,深能环保探索城市深度的大固废协同

白贤祥表示,当前深能环保已经开始了各类布局,包括前端的中转站方面,各环节对能耗的利用方面,都进行了大胆的尝试。

深能环保希望打造垃圾焚烧的新质新形态。主要是从厂区管理的数字化、人员赋能智能化、生产运营自动化、资产管理智慧化方面进行了积极的尝试,打造高质量发展的基层技术。白贤祥表示,深能环保正在通过电子围挡,通过智能巡检机器人等,打造垃圾焚烧场的灯塔工厂,通过打造标杆示范工程,致力于实现清洁高效、精细管控、共享共建、数字融合、低碳循环的城市大固废治理。

 

 
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