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走近零碳|瑞典垃圾焚燒發(fā)電:垃圾資源化與能源化如何最大化

徐定欣 戴躍華
2024-09-06 09:21
來源:澎湃新聞
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瑞典是最早采用垃圾焚燒發(fā)電的國家。通過焚燒發(fā)電,瑞典每年處理超過50%的垃圾,轉(zhuǎn)化為電能和熱能,為70萬戶家庭供電并滿足125萬套公寓供暖需求,同時減少對化石燃料的依賴,減輕環(huán)境壓力。這一成就基于政府、企業(yè)、研究機構(gòu)和公眾間的緊密合作,建設(shè)多方聯(lián)動的全面高效垃圾處置體系,這對目前國內(nèi)垃圾焚燒發(fā)電項目來講,有諸多可借鑒之處。

瑞典作為環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的全球標桿,其在垃圾處理領(lǐng)域的先進實踐,尤其是垃圾資源化與能源化利用,已成為國際學(xué)習的典范。通過焚燒發(fā)電,瑞典每年處理超過50%的垃圾,轉(zhuǎn)化為電能和熱能,為70萬戶家庭供電并滿足125萬套公寓供暖需求,同時減少對化石燃料的依賴,減輕環(huán)境壓力。這一成就基于政府、企業(yè)、研究機構(gòu)和公眾間的緊密合作,建設(shè)多方聯(lián)動的全面高效垃圾處置體系,共創(chuàng)全民參與的垃圾治理愿景,并積極推動國內(nèi)外垃圾焚燒技術(shù)聯(lián)動與共享,進一步提升了垃圾焚燒發(fā)電的能效和環(huán)保水平。

為進一步提升上海垃圾焚燒處理的效能,上??梢詫W(xué)習瑞典的管理經(jīng)驗,打造成為全球垃圾資源化、能源化利用的典范,引領(lǐng)全球垃圾處理和資源回收的新方向。

目標聯(lián)動:以垃圾能源化全球領(lǐng)導(dǎo)者的目標形成各方共同愿景

瑞典是最早采用垃圾焚燒發(fā)電的國家。對內(nèi),瑞典政府在1970年代大規(guī)模興建垃圾焚燒處置廠,通過立法和環(huán)保政策推動“轉(zhuǎn)埋為燒”,如高額填埋稅和禁令,降低了填埋比例,增加了廢物回收和焚燒。對外,瑞典作為垃圾能源化(WTE)的全球領(lǐng)導(dǎo)者,積極響應(yīng)歐盟綠色協(xié)議,推行“2020年-2025年人均食物浪費量降低25%”的計劃,期冀從源頭減少垃圾產(chǎn)生,提高能源化效率,打造“垃圾物盡其用”的能源化資源化世界。

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新,基于政府政策支持和市場需求擴大的現(xiàn)實,積極投資建設(shè)垃圾焚燒發(fā)電廠,努力實現(xiàn)盈利和擴大市場份額。同時,垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)積極承擔社會責任,處理城市垃圾問題,提供可再生能源,減少化石燃料依賴,以此促進經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護。

在瑞典,居民支持政府和企業(yè)進行垃圾焚燒處理,接受垃圾焚燒廠建在居民區(qū)附近的位置,支持國家建設(shè)“零垃圾”國家的愿景,引領(lǐng)全球垃圾能源化進程。此外,由于瑞典實施了將家庭垃圾產(chǎn)生量與用電量、取暖量相掛鉤的政策,進一步增強了居民在垃圾處理過程中的參與感,加強了居民與垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的緊密聯(lián)系。

瑞典的垃圾資源化能源化的成功得益于政府、企業(yè)、居民三者在引領(lǐng)全球能源化處理的共同愿景下的協(xié)同奮斗,政府的政策引導(dǎo)、企業(yè)的市場參與和居民的公眾參與缺一不可。

利益聯(lián)動:充分平衡各方利益,確定協(xié)同行動內(nèi)容

1969年,瑞典政府頒布《環(huán)境保護條例》(Environment Protection Act),明確垃圾焚燒應(yīng)置于垃圾處置的優(yōu)先措施中。大規(guī)模興建垃圾焚燒處置廠的同時實施政策創(chuàng)新,鼓勵保護垃圾焚燒企業(yè)發(fā)展,支持企業(yè)擴大收入來源。不止局限于制造型企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品繳納的垃圾處置費,還增加了接收鄰國的垃圾處置費、垃圾發(fā)電和蒸汽費用、政府的財政補貼等多項收入來源,未來,碳排放市場交易打開,出售二氧化碳信用額得到許可,垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)將進一步擴大企業(yè)收入來源。

同步地,垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)承擔相應(yīng)的社會責任,將垃圾焚燒發(fā)電廠設(shè)計成社區(qū)的藝術(shù)空間,加強公眾垃圾焚燒發(fā)電處理的普及教育,提高公眾對垃圾焚燒處理流程的透明度和理解,積極響應(yīng)公眾關(guān)切,建立信任和合作的關(guān)系。

20世紀中葉,瑞典家庭垃圾處理面臨嚴峻挑戰(zhàn)。當時,多數(shù)家庭通過堆肥處理垃圾,導(dǎo)致環(huán)境污染和資源浪費。政府推行垃圾分類收集后,家庭需按種類和重量支付處理費,成為不可忽視的家庭支出。瑞典政府打破垃圾焚燒廠的“鄰避效應(yīng)”,推動其走進社區(qū),實現(xiàn)即時處理居民垃圾。這一措施保障了居民日常生活需求,減少能源損耗,使居民享受相對廉價的暖氣供應(yīng),緩解經(jīng)濟壓力。

瑞典政府統(tǒng)籌各方利益,充分考慮各方面利益最大化,以及聯(lián)動過程中各方利益的平衡點,從而促進垃圾處理焚燒過程的協(xié)調(diào)、持續(xù)、健康發(fā)展。

技術(shù)聯(lián)動:充分吸收其他領(lǐng)域的綠色技術(shù)

2015 年巴黎協(xié)定后,“碳中和”等熱詞出現(xiàn),“零碳零排”成為了瑞典各個垃圾焚燒處理廠的追求目標,也是各個垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)樹立的形象名片。

通過技術(shù)聯(lián)動實現(xiàn)焚燒技術(shù)升級已是重中之重。

首先,借助科研單位的技術(shù)實力,積極與科研機構(gòu)開展研究合作開發(fā)新的氣體凈化、爐渣資源化利用技術(shù)等,例如斯德哥爾摩焚燒廠與該市大學(xué)共同改進設(shè)計了流化床。

其次,借鑒其他行業(yè)市場綠色發(fā)展路徑,例如與一些化學(xué)化工類企業(yè)開展合作,積極將相關(guān)行業(yè)的技術(shù)融入到焚燒發(fā)電過程。

最后,積極促進與電網(wǎng)和管網(wǎng)的合作,瑞典34座焚燒廠中有20座與瑞典國家電網(wǎng)Svenska Kraftn?t和當?shù)仉娋W(wǎng)公司 G?teborg Energi N?t 開展智能電網(wǎng)的研發(fā)和使用,不僅實現(xiàn)了優(yōu)化管道布置,降低經(jīng)濟損耗,還提高垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)的盈利效率,打造共贏局面。

上海垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)強化各方聯(lián)動,建立全面合作伙伴關(guān)系 

2023年,上海市產(chǎn)生生活垃圾1255.8 萬噸,干垃圾占比50.18%,充分利用干垃圾資源是上海市垃圾能源化的重點之一。目前,上海市生活垃圾處理設(shè)施31座,焚燒量占比逐年增長,2023年上海市焚燒處理能力占比 56.8%,遠超填埋垃圾的處理方式。因此,強化垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè),形成多方聯(lián)動機制,建立以垃圾焚燒發(fā)電廠為核心的全面合作伙伴關(guān)系,正是實現(xiàn)“城市垃圾資源化能源化”的重要節(jié)點。 

上海市2016-2022生活垃圾焚燒量占比。來源:課題組整理

一是要形成兼顧事業(yè)和產(chǎn)業(yè)的共同價值目標取向。垃圾焚燒處理企業(yè)在推動環(huán)保事業(yè)的同時,也是產(chǎn)業(yè)鏈中的重要一環(huán),圍繞“綠色、創(chuàng)新、協(xié)同、責任”四大核心的共同價值目標奮斗,促進企業(yè)快速發(fā)展,推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,承擔社會生態(tài)責任。

在生產(chǎn)和運營過程中,上海市垃圾焚燒處理廠通過采用先進的焚燒技術(shù)和嚴格的排放控制,最大限度減少對環(huán)境的影響,提高能源回收效率,將垃圾資源化,實現(xiàn)廢物減量化、資源化和無害化。同時,注重企業(yè)技術(shù)與管理的雙重創(chuàng)新發(fā)展,優(yōu)化燃燒工藝、提升煙氣處理效果等技術(shù)創(chuàng)新,實現(xiàn)國際頂尖,數(shù)字化運營、規(guī)范化管理、減少人員投入、降低企業(yè)經(jīng)營成本等管理創(chuàng)新,打造上海垃圾處理焚燒企業(yè)品牌。

二是要形成基于各方利益相關(guān)的行動方案和指南。 隨著上海市垃圾焚燒發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,垃圾焚燒廠“吃不飽”的問題逐漸顯現(xiàn)。除了垃圾分類導(dǎo)致混合垃圾末端處置量減少外,垃圾焚燒廠統(tǒng)籌協(xié)調(diào)不合理,過度和超前建設(shè)造成的產(chǎn)能過剩也不可忽視。

因此,政府應(yīng)該充分考慮垃圾資源化能源化過程中各方參與者的利益,基于全局戰(zhàn)略方針與國家未來發(fā)展動態(tài)方向制定行動方案與實施指南,充分發(fā)揮紐帶作用,溝通末端節(jié)點垃圾焚燒廠,合理規(guī)劃不同區(qū)域垃圾焚燒廠的運營范圍與焚燒垃圾類型,實現(xiàn)垃圾處置焚燒動態(tài)最優(yōu)化,各方利益最大化。

同時,上海市垃圾焚燒處理企業(yè)也應(yīng)秉承技術(shù)創(chuàng)新和環(huán)保升級的原則,不斷優(yōu)化能源回收過程,確保排放標準得到嚴格維持或進一步降低,積極與政府機構(gòu)、研究機構(gòu)及其它企業(yè)合作,共同推動制定合理的垃圾處理政策,促進技術(shù)進步和行業(yè)標準的統(tǒng)一。加強公眾的普及教育,提高公眾對垃圾焚燒處理流程的透明度和理解。通過居民、企業(yè)、政府三方的共同努力,形成基于各方利益相關(guān)的行動方案和指南,攜手推動上海乃至全國的垃圾焚燒處理產(chǎn)業(yè)向著更加綠色、高效、透明的方向發(fā)展,實現(xiàn)垃圾處理的可持續(xù)性目標。

三是要形成技術(shù)不斷適應(yīng)和改進的合作更新體系。 2023年9月21日, 《大氣污染物綜合排放標準(征求意見稿)》,對于垃圾焚燒廠的技術(shù)升級無疑是一重考驗,早期建設(shè)的垃圾焚燒廠加大成本投入升級園區(qū)內(nèi)焚燒爐設(shè)備已經(jīng)迫在眉睫。

如何進一步通過企業(yè)深度合作實現(xiàn)創(chuàng)收又是另一道難關(guān)。通過垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)生的蒸汽是目前公司創(chuàng)收的來源之一,除了鋪設(shè)短距離管道輸送蒸汽外,許多企業(yè)采用移動設(shè)備車輛的方式存儲蒸汽運輸,如何提高移動設(shè)備車輛的裝載能力和運輸能力是未來能源供應(yīng)方——垃圾焚燒處理廠與能源需求方共同需要攻克的技術(shù)難關(guān)。

政府作為統(tǒng)籌大局的決策者,應(yīng)出臺相關(guān)政策,為技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新提供資金支持,降低企業(yè)改造升級的門檻。鼓勵垃圾焚燒處理企業(yè)間的信息交流和技術(shù)轉(zhuǎn)移,通過建立共享平臺,實現(xiàn)技術(shù)資源的優(yōu)化配置以外,加大與國內(nèi)外高校及研究機構(gòu)的合作力度,引入先進技術(shù)和管理理念,形成國內(nèi)外技術(shù)不斷適應(yīng)和改進的合作更新體系,打通技術(shù)壁壘,共創(chuàng)多贏局面。 

延伸閱讀:垃圾的能源化技術(shù)(Waste to Energy)

國際上普遍觀點認為,垃圾是一種放錯了位置的“資源”。目前垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?waste to energy)包括國際能源署(IEA)在內(nèi)國際重要組織及國家的發(fā)展目標之一。針對城市生活垃圾(Municipal Solid Waste)的主要處理方式可分為資源再生(包括堆肥處理)、焚燒(包括附帶發(fā)電等能源回收的焚燒設(shè)施)和最終處置(包括土地填埋、海上填埋、海洋處置等)三大類。實際上,這些處理方式都不可能單獨存在的,往往是作為整個處理體系(或者是處理流程)中的一個工藝步驟存在。國外發(fā)達國家一直注重垃圾處理及處置方面的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用。垃圾處理技術(shù)近些年出現(xiàn)了新的趨勢:首先,改進熱處理工藝,開發(fā)垃圾衍生燃料法,并且大規(guī)模使用熱裂解法,如利用水熱碳化方法處理垃圾中的有機固體,其產(chǎn)物是一種具有巨大潛力固體燃料。其次,更加注重生化法,用化學(xué)、生物轉(zhuǎn)化制備液態(tài)或氣態(tài)燃料以及肥料。 

(作者徐定欣系上海發(fā)展戰(zhàn)略研究所實習研究員、上海社科院碩士研究生,戴躍華系上海發(fā)展戰(zhàn)略研究所博士)

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    責任編輯:谷曉丹
    圖片編輯:陳飛燕
    校對:姚易琪
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