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读了下面的报告(欧洲废弃物部门温室气体排放情况综述及更新(GIZ-WM&CE GIZ废弃物与循环经济国际合作 ),总体感觉就是要否定垃圾焚烧。欧盟发布的温室气体排放清单英文版共计981页(https://unfccc.int/ghg-inventories-annex-i-parties/2021),我看到了下面的内容:
2021年5月27日,欧洲环境署(European Environment Agency, EEA)根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》 发布了《1990-2019欧盟温室气体排放清单和2021年清单报告》。根据IPCC2006年指南,欧盟废弃物部分的排放报告包括四个方面,即:
5.A 垃圾填埋处理,
5.B 垃圾生物处理,
5.C 垃圾焚烧(无余热回收利用)和露天焚烧,
5.D废水处理和排放。
2019年废弃物部分的主要排放来源是垃圾填埋处理甲烷排放(5.A.1,5.A.2),占2019年欧盟(27个欧盟国家以及冰岛和英国)废弃物部分温室气体排放总量71%。
从变化趋势上看,欧盟废弃物领域的温室气体排放总量不断下降,从1990年的2.4亿吨下降到2019年的1.35亿吨,降幅43.8%。
分析这个报告可以得出一些基本结论:
1、固废领域或者说垃圾处理领域的温室气体排放源主要是填埋场的甲烷排放,要控制这一领域温室气体排放,就是要减少原生垃圾填埋,争取做到原生垃圾零填埋,实际上比利时、荷兰、丹麦、瑞典、德国、奥地利等在2000年到2005年前后已经做到,因此,这些国家温室气体减排显著,对比2019年到1990年,相应的温室气体减排比例达到65-80%,2019年人均温室气体排放量在100千克左右;一部分国家如法国、意大利、西班牙、葡萄牙等垃圾焚烧替代填埋进展不大,因此对比2019年到1990年,相应的温室气体不仅没有减少,反而有所增加,2019年人均温室气体排放量在200千克左右;英国以前生活垃圾主要采用填埋,近些年来大力发展焚烧替代填埋,相应的温室气体减排比例达到76%,但由于以前填埋比例大以及目前仍有一定比例填埋,2019年人均温室气体排放量高达212千克;希腊、匈牙利、保加利亚、捷克等国家生活垃圾主要依靠填埋处理,对比2019年到1990年,相应的温室气体不仅没有减少,反而显著增加,2019年人均温室气体排放量达到300千克左右(见下表1)。
表1:欧洲典型国家垃圾填埋处理甲烷排放(5.A.1)比较分析
2、垃圾生物处理并不能减少温室气体排放。德国环境部发表的研究报告表明,厌氧消化沼气厂常常存在安全缺陷,在过去的十年中,根据有记录的1000座厌氧消化沼气厂统计,每年都发生3.5到5.5起意外事故,至少造成17名工人死亡,74人受伤。除了人身伤害事故外,大量释放底物,液体肥料或消化液(最大14000立方米)的事故还存在重大危险。
由于各种原因,它们可能(与预期相反)引起与气候相关的大量甲烷排放。厌氧消化产生沼气过程中约有5%甲烷逃逸到大气中。总体而言,厌氧消化沼气厂实际产生的温室气体排放(如甲烷逃逸)可能大于其能源利用带来的温室气体减排量,因为甲烷的温室效应是二氧化碳25倍。
根据德国联邦环境部门的研究,2019年德国提交国家排放清单中垃圾厌氧消化采用排放系数是,甲烷:2.8千克/吨有机垃圾,N2O:0.074千克/吨有机垃圾;2020德国提交国家排放清单中垃圾堆肥采用排放系数是:甲烷:1.4千克/吨有机垃圾,N2O:0.074千克/吨有机垃圾。也就是说有机垃圾堆肥处理温室气体排放二氧化碳当量为57千克/吨有机垃圾,垃圾厌氧消化温室气体排放二氧化碳当量为92千克/吨有机垃圾。
3、带有余热利用的垃圾焚烧温室气体排放为什么放在能源类统计下(根据联合国政府间气候变化专门委员会 2006年指南,归类在1A1a)。生活垃圾焚烧发电包括RDF垃圾燃料的温室气体排放放置在能源类别下并不是为了避免重复计算,而是垃圾焚烧能源化利用具有替代部分化石燃料的功能,从而具有替代减排的作用。由于生活垃圾中生物质碳占50%以上 ,因此其单位发电量或供热量所排放温室气体显著少于煤、柴油汽油、天然气等传统而规范采用的燃料。从《1990-2019欧盟温室气体排放清单和2021年清单报告》中可以看出,欧盟27国以及英国1990年带有余热利用的垃圾焚烧排放的温室气体为1073.3万吨,2019年达到4107万吨,增长了283%(见下表2)。凡是增长多的国家,固废领域温室气体减排取得进步就大,凡是增长少的国家,固废领域温室气体减排取得进步就小(见表2)。欧盟要实现2050碳中和目标,这部分温室气体排放量不仅不会减少,还要显著增加。
下表2:欧洲典型国垃圾焚烧带有余热利用温室气体排放统计(1.A.1a)比较分析
4、回收利用后的剩余垃圾处理方式主要就是两种即焚烧处理与填埋处理。按照IPCC2006年指南要求,固废领域低碳路径就是要发展带有余热利用的焚烧处理,不是填埋处理、也不是小型焚烧处理,小型焚烧处理排放的二氧化碳是要纳入统计的,更不是厌氧消化处理。实际上厌氧消化处理碳排放就不可能与垃圾焚烧发电在同一起跑线上进行比较,生活垃圾中塑料等可燃物厌氧消化就根本不能处理。那么仅仅针对可生物降解的有机物处理的碳排放,是焚烧发电好呢,还是堆肥或厌氧消化好呢!从欧洲包括德国的实践看,如果堆肥以及厌氧的沼渣、沼液能够回到土地,从土壤有机循环角度考虑,这是应该优先的,如果不能实现堆肥以及厌氧的沼渣、沼液能够回到土地,直接焚烧的碳排放更低。根据德国环境部公布的温室气体排放系数,生物质厌氧产沼发电是345千克/千度,而生物质焚烧发电是5千克/千度。国内的大量实践也证明了这一点,有机物厌氧发酵后产生的沼渣需要焚烧处理,沼液需要当污水处理,厌氧消化过程产生沼气能源还弥补厌氧消化过程的能耗。熟话说不看广告看疗效,明明是高碳行为却要包装为低碳甚至负碳行为。这里的背后不仅带有偏见,还带有极端环境主义色彩,更带有投机主义想法。
有人说,垃圾焚烧发电厂能源回收所替代的二氧化碳排放弥补不了排放的二氧化碳。这是对垃圾焚烧明显带有偏见的认知。垃圾焚烧发电厂排放的二氧化碳本质上是来源于不能利用的由塑料的燃烧,这些塑料厌氧消化是处理不了的,填埋显然也是不适宜的,焚烧并能源回收是唯一可行的路径。有人说可以回收利用呀,这又是零废弃极端思想的体现,欧洲以及德国有极少数人鼓吹垃圾零废弃,主张垃圾都回收利用,欧洲议会也有少数议员支持这样的极端思想。但欧洲包括德国社会主流并不认同,如固废领域的知名学者如德国亚琛大学教授Peter Quicker,瑞士拉珀斯维尔(Rapperswil)Rainer Bunge教授,意大利废物转变能源与材料研究中心Stefano Consonni教授和Mario Grosso教授等公开发表文章批驳垃圾零废弃全利用是乌托邦思想。把带有余热利用的垃圾焚烧厂划到能源目录下统计温室气体排放量,相当于在固废领域认可带有余热利用的垃圾焚烧厂为“零碳排放”。有人会说生活垃圾焚烧厂是有来自塑料等化石碳燃烧的二氧化碳排放的,这么能够说是“零碳排放”呢?在能源领域,由于生活垃圾中的碳主要是生物质碳。美国环境署(EPA)通过调查认定生活垃圾焚烧发电生物质贡献60%,丹麦技术大学用C14对生活垃圾焚烧厂生物质碳研究结果也是60%-70%。德国环境部门也生活垃圾焚烧厂余热的50%认定为可再生能源。因此,与能源领域的煤、油、天然气相比,同等热量的垃圾焚烧处理排放二氧化碳量要低50%左右,属于低碳能源。当然如果,能源领域的煤、油、天然气都不用了,垃圾焚烧就变成了高碳能源,这是不可能的,欧盟以及德国都没有这样的规划。当然,生活垃圾焚烧厂存在绝对的二氧化碳排放(化石碳燃烧成二氧化碳),其减排主要效果体现在两个方面,一方面是避免垃圾填埋处理所造成的温室气体排放,另一方面是替代化石能源所贡献的替代减排,按照欧盟的政策,这两个方面都是不能在碳市场进行交易,甚至还提出要征二氧化碳税。但这些并不影响生活垃圾焚烧在减碳中的地位与作用,总之欧盟要实现碳和,还需要大力发展垃圾焚烧。
目前,NAMA项目在国内一些城市编制垃圾温室气体减排清单,不是按照IPCC2006年指南要求,也没有根据实际排放进行分析,而是带有迎合零废弃思想的方法去评估垃圾处理温室气体排放。出现了这样的现象,一方面消极甚至遮挡垃圾焚烧的温室气体减排效果(夸大生活垃圾焚烧发电厂温室气体排放量),另一方面又积极甚至隐去有机垃圾厌氧处理温室气体排放(如忽略过程能耗,虚列能源产出)。实际这些城市(其他城市也如此),有机垃圾厌氧消化厂完全依附在生活垃圾焚烧发电厂,沼渣要送到垃圾焚烧厂焚烧处理,没有生活垃圾焚烧发电厂运行,这些厌氧消化厂也将不能运行。这可能也是一种形式的砸锅党吧,一边吃着锅里,一边还喊着要砸锅。
附件:欧洲废弃物部门温室气体排放情况综述及更新(GIZ-WM&CE GIZ废弃物与循环经济国际合作 )
欧盟废弃物部门温室气体排放
2021年5月27日,欧洲环境署(European Environment Agency, EEA)根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》 发布了《1990-2019欧盟温室气体排放清单和2021年清单报告》,作为欧盟2021年提交的官方清单。根据联合国政府间气候变化专门委员会 2006指南,欧盟废弃物部门的排放报告分为四个子类:
5.A 固体废弃物处理,
5.B 固体废弃物的生物处理,
5.C 垃圾焚烧和露天焚烧,
5.D废水处理和排放。
2019年废弃物部门的主要排放来源是陆地废弃物管理处理的甲烷排放(5.A.1),尽管这一排放在所有废弃物相关排放中降幅最显著,但仍占2019年EU-KP(27个欧盟国家以及冰岛和英国)欧盟废弃物相关温室气体排放的62%(如图所示,图片略)。
从变化趋势上,欧盟废弃物领域的温室气体排放总量不断下降,从1990年的2.4亿吨下降到2019年的1.35亿吨,降幅43.8%。1990年至2019年之间,5.A固体废弃物管理处理的减少占废弃物部门总体减排量的86%,在很多大型城市开展了多项减缓技术。
从图中可以看出,5.C垃圾焚烧和露天焚烧并不是废弃物部门温室气体排放的主要来源,这是因为垃圾部门只包含无能源回收垃圾焚烧产生的排放,具有能源回收的垃圾焚烧设施在能源部门报告,即“CRF第一能源部门” 下。2019年,约有5000万吨CO2从欧洲的垃圾焚烧炉中释放出来,与垃圾填埋排放下降相反,能源回收垃圾焚烧排放的温室气体增加。
德国废弃物部门温室气体排放
作为联合国气候变化框架公约的缔约方,德国与欧盟遵循同样的原则,每年发布国家温室气体排放清单。统计数据表明,2020年德国垃圾和回收行业的总排放量为900万吨CO2当量,其中77.9%来自填埋场, 10.7%来自废水处理, 11.4% 来自其它排放包括有机固体废弃物处理。
按照同样的原则,具有能源回收功能的焚烧排放在能源部门报告。在德国,所有焚烧设施包括垃圾发电相关设施,以及火葬场部门。垃圾焚烧与能源回收产生的CO2排放量从1990年的412.1万吨增加到2019年的1384.7万吨,增长了236% 。不过值得提出的是,虽然区域垃圾焚烧会产生额外的排放,但有助于防止混合垃圾进入填埋场的甲烷排放 。
减少废弃物管理排放的途径
——欧洲对优先事项的看法
不同利益相关方对欧盟废弃物政策发展方向持有不同的立场。
欧洲垃圾焚烧发电厂联盟(CEWEP)强调,垃圾发电厂具有非常特殊的卫生功能,可以清除污染物,处理无法避免产生以及回收的废弃物。该联盟认为,将重点放在废弃物避免产生和源头分离上,避免可回收的废弃物进入垃圾焚烧厂,可以显著减少焚烧过程中的CO2排放。另外碳捕捉等技术(CCUS)有可能显著减少行业碳足迹,甚至成为负碳排放。然而此技术还处于早期阶段,尚未具备商业可行性。
总部位于英格兰咨询公司Eunomia认为,就英国而言,焚烧不应作为减少垃圾处理过程碳排放的理想解决方案 。在英国,垃圾焚烧与能源回收产生的CO2排放量从1990年的23.2 万吨增长至2019年的595.7万吨,是值得思考和探讨的问题 。
2021年7月14日,欧盟委员会通过了一揽子建议,以使欧盟的气候政策能够满足到2030年在1990年的水平上温室气体净排放量至少减少55%的目标。目前在修订提案中垃圾焚烧厂仍不在欧盟排放交易体系的限制范围内,因此500多家欧洲垃圾焚烧厂不属于控制排放行业,不需要遵守欧盟排放交易系统设定的排放限额。
总结
按照欧盟现行的温室气体报告方法,欧洲废弃物行业的排放量正在迅速下降,1990年至2019年期间,废弃物行业减排总量超过1亿吨CO2当量,其中90%的减排来自于填埋场甲烷利用/摧毁/排放量下降,也与政策导向相关,如德国从2005年起禁止未经处理的垃圾进入填埋场。然而,垃圾焚烧与能源回收的排放纳入能源部门报告,以避免重复计算;欧洲垃圾焚烧设施的CO2排放在同时期内增加约5000万吨,排放从废弃物部门转移到能源部门。
虽然从技术上讲,通过能源回收焚烧产生的排放不计入废弃物部门,以及与混合垃圾填埋相比,焚烧可以避免填埋场的甲烷泄露;但目前的共识是在碳中和的战略目标下,与所有其他行业一样,垃圾发电焚烧的未来发展仍然需要向有助于减少温室气体排放的方向转型。另外,垃圾焚烧设施排放量的增加也从另一个角度引发思考,仍然需要从生产生活体系源头促进废弃物减量,以及促进可回收体系的进一步完善。
作者 徐海云 转自 徐海云的新浪博客
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