SO2顶格排放强度(即度电SO2排放量)=208吨/2.8亿千瓦时=0.74克/千瓦时
全年NOx顶格排放量=250mg/Nm3×26亿Nm3=650吨
NOx顶格排放强度(即度电NOx排放量)=650吨/2.8亿千瓦时=2.32克/千瓦时
通过上述计算结果可以看出:与煤电实际运行时的污染物排放强度相比,垃圾发电项目按国家标准顶格排放时,是没有减排效果的。
(2)垃圾发电实际运行时全年污染物排放强度:该厂2017年实际运行时全年SO2排放量41.2吨、全年NOx排放量466.7吨,那么:
全年SO2排放强度=41.2吨/2.8亿千瓦时=0.15克/千瓦时
全年NOx排放强度=466.7吨/2.8亿千瓦时=1.67克/千瓦时
上述计算结果与煤电2018年6000千瓦以上煤电机组平均排放强度(SO2煤电排放强度0.2克/千瓦时、NOx煤电排放强度0.19克/千瓦时)相比,垃圾发电SO2排放具备一定的减排效果,全年减排量为:
(0.2克/千瓦时-0.15克/千瓦时)×2.8亿千瓦时=14吨/年
而垃圾发电NOx排放不具备减排效果,全年增排量为:
(1.67克/千瓦时-0.19克/千瓦时)×2.8亿千瓦时=414吨/年
2.垃圾发电烟气排放温室气体CO2的减排计算
针对垃圾发电温室气体CO2的减排计算,我们首先建立公式如下:
公式4:R(垃圾发电CO2年减排量)=G×Q1-Q2+Q3
公式中:
G为垃圾发电项目全年上网电量;
Q1为单位煤电发电量CO2的排放量(841克/千瓦时);
Q2为垃圾发电自身排放的CO2的质量;
Q3为生活垃圾露天填埋时产生的沼气量折算成CO2的排放量。
(1)Q2取值方法
首先,确定垃圾电厂自身排放CO2的全年数值。由于垃圾发电国家标准中并没有给予CO2的排放限值,致使全国垃圾发电板块鲜有报导CO2的实际排放监测数据,我们只能根据文献给出的数据来参考:
根据IPCC发布的一篇关于温室气体国家排放清单编制实践的指导文献,焚烧1吨生活垃圾CO2排放量在0.7~1.2吨之间8。本文取值为1吨(CO2)/吨垃圾,那么,仍以国内某垃圾电厂4×600吨/日处理规模2017全年实际运行为例,该厂全年处理垃圾量为95万吨,相当于自身排放温室气体CO2总量为95万吨(CO2)/年。
(2)Q3取值说明
Q3的取值,基于这样一种前提:一个地方垃圾发电项目建设前,该地方的垃圾处理方式采取的是露天填埋方式,而且露天堆积区域没有设置沼气回收利用设施,产生的沼气(CH4)随意排向大气环境,而沼气是一种强度远超CO2的温室气体。
1990年,联合国“政府间气候变化委员会”(IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC)引入了“全球变暖潜能”(GlobalWarmingPotential,GWP)的概念,指某一单位质量的温室气体在一定时间内相对于CO2的累积辐射力。我们由此可以确定并比较各种温室气体在温室效应方面的相对强度。
表4主要温室气体潜能值
根据磐石环境与能源研究所给出的数据,生活垃圾露天填埋产生的沼气排向大气环境后,折算成相当于排放CO2量为1.108吨(CO2)/吨垃圾9。
也就是说,假设一个地方每年填埋95万吨的生活垃圾,沼气没有回收利用,那么相当于每年向大气环境排放的沼气折算成的CO2排放量为:
Q3=95万吨/年×1.108=105万吨(CO2)/年
那么,当这个地方的生活垃圾处理方式由露天填埋改成垃圾焚烧发电后,沼气的排放不复存在,相应地由露天填埋时折算的CO2年排放总量变成了垃圾焚烧发电的碳减排贡献量,并参与到公式4的计算之中。
(3)由上述公式和数据计算的4×600吨/日垃圾发电厂全年CO2减排量为:
R(4×600吨/日垃圾发电CO2年减排量)=2.8亿千瓦时×841克/千瓦时-95万吨+105万吨10万吨(CO2)/年
(4)相当于吨垃圾温室气体减排量为: