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环保组织对生活垃圾焚烧发电技术列入《国家重点推广的低碳技术目录》的意见和建议

星期一, 15 5月 2017 11:42

就垃圾焚烧发电问题致信发改委气候司——


尊敬的国家发展改革委气候司:


我们是关注生活垃圾焚烧和低碳技术的环保组织(如下联名处),对于目前贵司正在征询公众意见的《国家重点推广的低碳技术目录》(以下简称低碳技术目录),我们不赞同将垃圾焚烧技术列入低碳技术行列,理由和意见如下。

一、生活垃圾焚烧发电不是一种低碳的能源利用方式
我国的垃圾管理者经常宣称焚烧发电是一种低碳的垃圾处理方式,但这种观点只看到了发电的部分减排效果,以及它对垃圾填埋甲烷气体排放的替代作用。 一则,垃圾中非生物质类可燃物焚烧后会产生绝对的二氧化碳排放;二则,垃圾中生物质类废弃物焚烧相比填埋可能是低碳的,但相比其他处理方式却不一定,因为替代填埋场甲烷排放技术并不只焚烧一种。这样看来,生活垃圾焚烧发电是不是一种低碳的选择,既需要选对参照物,也需要周全、细致地计算。

1. 垃圾焚烧发电与其他垃圾处理方式碳排放比较

垃圾焚烧产业往往倾向于通过计算垃圾中源自于化石类物质含碳化合物的比例来推导垃圾焚烧发电的二氧化碳排放量,因为生物质作为燃料在很多场合都被视为是 “碳中性”的。不过,由于生物质能源在生产、加工和运输过程中也仍可能产生一定量的碳排放,而且所谓的厨余类生物质在焚烧时显然不能等同于生物质颗粒燃料 类生物质,况且生物质颗粒燃料本身也还存在可持续性的问题,所以在中国垃圾厨余占比更高的情况下,废弃物中生物质来源的二氧化碳更应该被计入到垃圾焚烧发电的碳排放核算里。政府间气候变化委员会(IPCC)在其2006年国家温室气体清单指南中提到,对于单纯燃烧生物质废弃物的设施,产生的二氧化碳不用计入排放清单中;对于作为能源利用的垃圾焚烧设施,生物来源的二氧化碳排放也应该报告。

表1比较了我国目前生活垃圾在6种不同处理方式下的二氧化碳排放以及碳减排潜力。结果显示,垃圾焚烧的排放为0.815吨二氧化碳/吨垃圾;计入发电产生的替代电网二氧化碳减排量后,净二氧化碳排放量为0.575吨,为排放量第二高的处理方式。


表1:不同生活垃圾处理方式的碳排放比较



a文献参考:李欢, 金宜英,李洋洋.生活垃圾处理的碳排放和减排策略.中国环境科学. 2011,31(2):259~264; IPCC. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [R]. Geneva, 2006.
注:a:垃圾发电替代了电网用电量,也就减少了电网电量的相关二氧化碳排放;b:GWP是全球变暖潜能值,甲烷GWP为21;c:李欢等论文的估算值为0.561。他们采用IPCC推荐的东亚生活垃圾中可降解有机碳(DOC)含量缺省值14%来推算表中各类生活垃圾处理方式的碳排放量。然而,在IPCC《国家温室气体排放清单指南(2006年)》中,东亚生活垃圾食物组分缺省值仅为26.2%,显然低于中国实际情况。然而,考虑到后续推算和相互比较的一致性,若已使用了IPCC推荐的东亚DOC含量缺省值,李欢等文本应继续使用IPCC推荐的其他相关缺省数据,特别是垃圾中的化石碳数据估算焚烧发电的二氧化碳排放。但是,作者并没有这样做,而是引入了他们认为的中国实际的垃圾组分数据进行估算。这在方法运用上值得商榷。本文则继续沿用IPCC推荐的缺省数据,估算得出不同于李欢等文的焚烧发电二氧化碳排放值,即0.815。另外,即便从实际组分的角度考虑,李欢等引入的中国垃圾橡塑组分值(7%-12%)及进一步推导并选择的垃圾中源自橡塑组分的总碳含量(4%)也严重偏低。许多文献表明,拥有焚烧发电厂的城市的橡塑垃圾组分可达10%-20%,进而可推导出其含碳量占总垃圾质量应在10%左右,由此推算出的焚烧发电吨垃圾二氧化碳排放量为0.748吨,仍与表中估算值0.815吨相近。


从减少碳排放的角度看,垃圾焚烧显然不是最佳的垃圾处理方式,厌氧发酵的二氧化碳排放量仅为焚烧的十六分之一,除了厌氧填埋之外焚烧的排放是最高的(根据现行的《生活垃圾填埋场污染控制标准(GB 16889-2008)》,填埋场应采取甲烷减排措施,因此实际中表1所列的厌氧填埋的情况已是被法规政策所不允许的)。

所以,从低碳的角度,合理的垃圾处理方式的起点必然是干湿垃圾分类收集,然后根据实际情况对厨余进行厌氧发酵、产沼利用或者进行好氧堆肥,同时用其他方式处置非可降解废弃物。

以上讨论尚未考虑焚烧厂另一种温室气体氧化亚氮(N2O)的排放。韩国延世大学实测研究表明,该国垃圾焚烧厂氧化亚氮的排放因子分别为71、75和153克每吨垃圾。这一结果显然和IPCC公布的缺省值有明显出入,但与日本和德国垃圾焚烧厂的实测结果相近。 如果计入氧化亚氮对应的二氧化碳排放当量,那焚烧这种垃圾处理方式的排放还会提高。

2. 垃圾焚烧发电与其他能源发电技术单位发电量碳排放比较

如前所述,IPCC对于垃圾温室气体排放清单有明确的要求:如果垃圾是用于发电,那么生物来源以及非生物来源的二氧化碳都要报告。当二者都考虑进碳排放的计算时,垃圾焚烧发电的二氧化碳排放强度是最高的,每兆瓦时二氧化碳排放量可达到1.35吨(美国)或2.72吨(中国);这一数值不仅远远高于太阳能和风力发电,也高于天然气和燃油发电。如表2所示,在美国,仅在减去生物来源部分所对应的碳排放后,垃圾焚烧发电的排放才稍低于燃煤发电,这或许是它有时被渲染成为低碳设施的原因之一。

表2 垃圾焚烧发电与其他发电技术单位发电量碳排放比较

文献参考:美国环保署;IPCC. 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories [R]. Geneva, 2006;中国清洁发展机制网. 2013年中国区域电网基准线排放因子 附件2-BM计算说明和结果. http://cdm.ccchina.gov.cn/Detail.aspx?newsId=41386&TId=3; 李欢, 金宜英,李洋洋.生活垃圾处理的碳排放和减排策略.中国环境科学. 2011,31(2):259~264。
注:a: 非生物来源和生物来源的二氧化碳排放比,由IPCC推荐的垃圾总碳含量和东亚垃圾组分缺省值推算得出,即12.1%:14%;b:由表1所示的吨垃圾焚烧二氧化碳排放量(0.815吨)除以李欢等文选取的中国垃圾焚烧发电厂吨垃圾发电量(300MWh)得出。



3. 垃圾焚烧是低效能源
垃圾焚烧的发电效率(由化学能转化成电能的效率)很低,一般为13-27% ;风电和太阳能光伏分别在35%(由气流动能转化成电能的效率)和15%(由太阳光能转化成电能的效率)左右 ,而化石能源发电可达到40%以上。根据2008年欧盟垃圾管理框架指令,能效指标(R1)达到0.6-0.65(换算成发电效率至少要达到23-25%以上)的垃圾焚烧厂才能被视为是能源利用设施,达不到此标准的焚烧厂只能被看作是一种垃圾末端处置设施,在垃圾管理优先次序层级中与卫生填埋无异。

根据欧洲垃圾焚烧行业联合会(CEWEP)2012年发布的调查报告,在314座被调查的欧洲焚烧厂中,能够达到R1能源利用门槛的数量为206,占比65.6%。虽然这一比例看似较高,但其中只发电、不供热的焚烧厂数仅为31,占比不到10%。说明目前能够达到欧盟能源利用标准的焚烧厂,绝大多数都是能够供热或实现热电联产的设施。反观我国的情况,生活垃圾水分高、热值低,污染控制耗能多,热损失大,再加上污染问题严重,诚信缺失,不少厂只能远离居民区选址,不能实现热电联产,很难达到可被视为能源利用设施的水平,实则是一种低效能源。

更值得注意的国际趋势是,欧盟国家不仅不将垃圾焚烧视为绿色能源,还准备进一步降低垃圾焚烧的比重和碳排放。2013年,前丹麦环境部长提出丹麦要循环利用更多,焚烧更少。据2011年丹麦科技大学一项研究表明,丹麦垃圾焚烧厂每千兆焦耳产能所排放的二氧化碳为32.5千克,是原来预计量的两倍 。今年,现任法国环境部长也表示焚烧是过时技术,在废弃物收集和能源转化方面,许多技术都比垃圾焚烧环保且合理得多,必须通过强制手段来停止焚烧垃圾。2012年欧盟委员会发布的“欧洲资源效率路线图“也提议在2020年以前禁止焚烧所有能够被循环利用的垃圾,包括可堆肥废弃物。这再一次说明,在垃圾焚烧最为成熟的欧洲国家,该技术早已不是什么“资源化“的垃圾处理方式。

我国政府制定低碳技术名录的初衷是鼓励发展更低碳、高效和清洁的技术,垃圾焚烧发电显然不是一种高效的能源转换方式,也不应列入国家低碳技术目录。

二、生活垃圾焚烧技术不符合低碳技术目录起草说明中提及的“为在工业、建筑、交通、农业等各行业加快建立以低碳为特征的产业体系,需要对各行业实现低碳发展的技术路径加以引导,鼓励推广减排潜力大、先进适用、成熟可靠,同时经济、环境和社会综合效益良好的低碳新工艺、新技术和新设备” 原则。

在垃圾焚烧发电发展历史较长的发达国家,需要投入巨额资金和高新技术来控制焚烧过程所排放的污染物,并对废液和灰渣进行无害化处理。在垃圾焚烧发电发展历史较短的发展中国家,包括中国在内,由于环境监管力度和水平的不足,垃圾焚烧发电项目常常带来更为直接的环境和公众健康影响。关于垃圾焚烧厂排放对环境影响的详细研究,可参表3所列文献。


表3:生活垃圾焚烧污染问题研究及报道例举

文献

主要内容 发布机构 发布时间

《中国生活垃圾焚烧厂污染物排放与环境影响文献研究》

较为充分地考察了近10年有关中国垃圾焚烧厂污染物排放与环境影响的中外学术论文;将论述重点集中在二恶英、多环芳烃和重金属这三类焚烧厂排放的重点污染物上;发现即使有限公开的科研数据也可表明中国垃圾焚烧厂超标排放的现象是存在且不可忽视的,一些运行多年的垃圾焚烧厂已经对周边环境乃至区域环境造成严重的影响。

自然大学、芜湖生态中心

2013年

《中国122座在运行垃圾焚烧厂信息申请公开报告》

展示了民间环保组织2012年向全国31 个省(直辖市)、76 个市或区级环保部门申请公开122 座已运行垃圾焚

烧厂环境信息的结果;发现:(1)获公开信息的焚烧厂数量不足所申请数量的一半,信息公开度很低;(2)环保部门提供的监测信息很不完整,二恶英和汞排放数据公开比率不足一成;(3)超标排放现象存在,若以欧盟标准要求,差距更大。

芜湖生态中心

2013年

《二恶英污染真相——来自政府和学术界的证词》

报道了近几年应引起公众重视的有关我国二恶英污染现状的科研信息,并收录了数篇评论文章;虽然内容不限于垃圾焚烧行业,但有关垃圾焚烧厂二恶英排放和污染的信息还是占据了最大的篇幅;除揭示出我国垃圾焚烧厂确实存在二恶英污染问题外,也对政府部门及其制定的相关政策有意淡化焚烧厂二恶英污染问题的严重性及防治工作的严峻性提出了批评。

自然大学

2012年

《垂死的技术:废弃物焚化》(中文版)

作为一份具有国际视野的报告,首先从污染物排放、运营和污染控制成本、对就业的影响、对资源和能源的浪费、替代方案的影响等角度系统批判了现代垃圾焚烧技术;然后介绍了替代方式的潜力;最后援引国际环保公约的要求,指出限制和淘汰垃圾焚烧炉的必要性。

全球垃圾焚烧替代联盟

(GAIA) 2003年

《焚化炉对健康的影响》(中文版)

整体介绍了垃圾焚烧厂的污染物排放特征、毒性和健康影响;重点考察了为数不多的(特别是能够符合严格科学标准的)关于垃圾焚烧厂厂内人员、周边居民健康状况的研究,发现垃圾焚烧厂严重影响人类健康,应引起公众的关注。

绿色和平



《全国飞灰处理乱象调查:六省成盲区,企业乱填埋,利用难安全》

在有垃圾焚烧厂的省份,至少有6省无具备处理飞灰资质的企业。即便有资质的企业,也有部分成摆设。

2010年,澳门垃圾焚化中心违规处置飞灰,导致民众抗议。当地卫生局为此对受害者进行为期10年的健康跟踪调查。

资源化利用举步维艰,安全尚无标准。“如果飞灰被制成砖,那么就肯定无法监测毒性。”

《南方周末》

2013年11月7日

《明知违规,也难关停。“绑架”武汉的飞灰遗祸》

全国城镇生活垃圾焚烧厂正在急剧上马。然而,垃圾焚烧产生的“隐形杀手”——飞灰,却远在公众视野之外。2010年,澳门垃圾焚化中心违规处置飞灰,导致民众抗议。当地卫生局为此对受害者进行为期10年的健康跟踪调查。

环保部一则例行通报,揭开了武汉飞灰处理困局,飞灰成垃圾焚烧挡不住的二次污染。

《南方周末》

2013年11月7日

《武汉:垃圾焚烧,不能留毒》

武汉锅顶山垃圾焚烧厂未通过环评,擅自生产,擅自处置垃圾滤液,违规运营,戕害居民。16亿搬迁费用不知去向,一年20万吨危险废弃物去向何方,武汉全部垃圾焚烧发电厂带病运转,该谁为市民健康买单?记者通过调查发现武汉市所有垃圾焚烧发电项目都存在着违规违法行为,其中潜在的危害无法估计,而当地环保部门却相互推诿,环保处罚决定竟然无人执行,成为一句空话。

中央电视台《经济半小时》

2013年12月17日

《来自深圳红花岭的污染报告》

在深圳龙岗区红花岭,有一座专门焚烧垃圾的山头,附近几十万居民深受其扰,连正常生活都受到影响。山上遍布生活垃圾焚烧厂、医疗废物焚烧厂,这些气味熏天、污染水源和大气、手续不全

中央电视台《经济半小时》

2013年12月29日



我国生活垃圾焚烧所引发的环境污染和带来的人体健康问题已经是不争的事实,而低碳技术目录中要求的良好的环境效应,生活垃圾焚烧技术还相差较远。

除了不好的环境影响之外,生活垃圾焚烧厂的建设和不当运营,已经成为影响社会安定的事实。从2006年以来,大型公众聚集反对垃圾焚烧事件频繁发生:中国已有三十多城市民众为垃圾焚烧而维权[8]。2006年北京六里屯反对垃圾焚烧厂;2009年广州番禺,南京天井洼,北京阿苏卫反对垃圾焚烧厂;2010年,贵阳乌当,秦皇岛反对垃圾焚烧厂的建立;2011年无锡黄土塘反对垃圾焚烧厂;2012、2013年广州花都、广东东莞反对垃圾焚烧厂,2014年武汉锅顶山、浙江余杭反对垃圾焚烧,尤其是浙江余杭反对垃圾焚烧事件给当地和社会各界都带来不良影响。

生活垃圾焚烧厂的建设和不当运营引发了如此多的群体性事件,并造成了严重的社会影响,显然,生活垃圾焚烧技术并不具备低碳技术应该具备的良好社会效应。

三、生活垃圾焚烧技术,不符合低碳技术目录遴选的基本原则。

入选的低碳技术首先应具有清晰的减排特征和较大的减碳潜力;其次要有不同于传统成熟技术的创新性;第三要具有较好的经济效益或社会效益,投资回收期一般在10年以内,在解决劳动就业、行业结构调整和技术导向方面有积极意义;第四还要具备初步的产业化规模,已运行的工业案例一般需超过2个。

遴选原则中的1和3都已经在上文中论述,此处不再赘述。而“原则中的第二点,要有不同于传统成熟技术的创新性”,生活垃圾焚烧技术显然也不具备。中国第一座生活垃圾焚烧厂建于1988年的深圳,迄今已有26余年的历史。将生活垃圾焚烧列入不同于传统成熟技术的创新技术,实在牵强。且“生活垃圾焚烧技术”这一概述过于笼统,它还可以细分为不同的技术。例如炉排炉,硫化床等,和此次其它更为详细的低碳技术相比,它也不具备可比性。

综上所述,生活垃圾焚烧不是一种低碳的能源利用方式;不具备良好的环境和社会效应;也不具备区别于传统成熟技术的创新性。

因而,我们强求呼吁国家发改委气候司,应充分考虑多方意见,尤其需要评估我国现有的生活垃圾焚烧厂的运行情况以及生活垃圾焚烧技术本身的局限性, 将“生活垃圾焚烧技术”从《国家重点推广的低碳技术目录》中删除。

同时,今年环保部印发了《关于推进环境保护公众参与的指导意见》,提到“大力推进环境法规和政策制定的公众参与”。低碳技术目录的制定涉及到低碳产业发展的方向,并影响下一步财政、税收等政策优惠政策的制定,影响重大。 我们呼吁延迟7月28日-8月1日的意见征询时间。

参与联署的环保机构:

零废弃联盟

自然之友

宜居广州生态环境保护中心

磐石环境与能源研究所

自然大学

芜湖生态中心

创绿中心

爱芬环保

成都根与芽

安徽绿满江淮

郑州环境维护协会

西安绿色原点

天津绿色之友

厦门绿拾字

河南绿色中原环境保护协会

合肥市善水环境保护发展中心

西安绿标水环境科技有限公司

深圳龙岗民间环保监督

四川尚明公益发展研究中心

中国垃圾资源化产业协会

合肥环保志愿执行机构(筹)

附:联署地址 http://www.nu.ngo.cn/shsj/1748.html




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