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碳中和愿景下垃圾分類(lèi)工作的開(kāi)展路徑

碳中和愿景下垃圾分類(lèi)工作的開(kāi)展路徑

【概要描述】本文結(jié)合溫室氣體排放特點(diǎn),分析碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑,探討我國(guó)垃圾分類(lèi)體系中與化石能源相關(guān)的環(huán)節(jié),提出在垃圾分類(lèi)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳減排的發(fā)展方向。

碳中和愿景下垃圾分類(lèi)工作的開(kāi)展路徑

【概要描述】本文結(jié)合溫室氣體排放特點(diǎn),分析碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑,探討我國(guó)垃圾分類(lèi)體系中與化石能源相關(guān)的環(huán)節(jié),提出在垃圾分類(lèi)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳減排的發(fā)展方向。

詳情

前言

政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)于2018年發(fā)布《全球1.5℃升溫特別報(bào)告》,報(bào)告認(rèn)為全球變暖在2100年前限制在1.5℃而非2℃,將更加有利于維持人類(lèi)和自然生態(tài)系統(tǒng),并確保社會(huì)可持續(xù)和公平。這一目標(biāo)能否實(shí)現(xiàn),關(guān)鍵是能否在21世紀(jì)中葉實(shí)現(xiàn)全球范圍的凈零碳排放,即碳中和。為此,中國(guó)政府在2020年9月召開(kāi)的第七十五屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上,針對(duì)全球變暖限制在1.5℃的目標(biāo),結(jié)合中國(guó)的國(guó)情提出了“3060”行動(dòng)計(jì)劃,即我國(guó)力爭(zhēng)于2030年前實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和?!?060”計(jì)劃的提出,意味著在未來(lái)的40年,我們?cè)谕恋?、能源、工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)行轉(zhuǎn)型,并創(chuàng)新低碳的生產(chǎn)方式,推行低碳的生活方式。本文結(jié)合溫室氣體排放特點(diǎn),分析碳中和的實(shí)現(xiàn)路徑,探討我國(guó)垃圾分類(lèi)體系中與化石能源相關(guān)的環(huán)節(jié),提出在垃圾分類(lèi)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)碳減排的發(fā)展方向。

碳排放現(xiàn)狀

2019年,全球溫室氣體排放量約510億噸(含二氧化碳、甲烷、氮氧化物等溫室氣體),2020年受新冠肺炎疫情影響,預(yù)計(jì)排放量較2019年下降5%左右[1]。源于人類(lèi)活動(dòng)的溫室氣體排放量中,占比最多的是生產(chǎn)和制造(水泥、鋼、塑料)活動(dòng),占全球總排放量的比例為31%。

圖1 源于人類(lèi)活動(dòng)的溫室氣體排放

目前,包括美國(guó)、英國(guó)、瑞典、法國(guó)等50余個(gè)國(guó)家的碳排放實(shí)現(xiàn)達(dá)峰,即碳排放量不再增長(zhǎng),呈現(xiàn)逐步回落的趨勢(shì)。從2006年起,中國(guó)的二氧化碳的排放量超過(guò)美國(guó)成為世界第一,至2019年,我國(guó)全口徑溫室氣體排放總量約140億噸,其中化石能源二氧化碳排放量約102億噸,大于美國(guó)和歐盟排放量的總和,預(yù)計(jì)我國(guó)二氧化碳排放峰值將達(dá)到106億噸左右[2]。從國(guó)內(nèi)二氧化碳排放分布來(lái)看,占比最高的是電力行業(yè)(主要是火電),在總排放中的比例為41%,其次是建筑和工業(yè),排放量占比31%,交通行業(yè)(主要是油品)所占比例為28%。

圖2 我國(guó)分行業(yè)碳排放占比

 碳中和實(shí)現(xiàn)路徑

“碳中和”針對(duì)的是溫室氣體中人為活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳實(shí)現(xiàn)“凈零排放”,即將一定時(shí)間內(nèi)人類(lèi)活動(dòng)直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳排放總量,通過(guò)綠色植物的碳匯,以及碳的捕集與埋存等方式移除排放的溫室氣體,實(shí)現(xiàn)碳源與碳匯相互抵消。研究認(rèn)為,實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵要圍繞三個(gè)要素[3],一是建筑、交通、工業(yè)、電力等碳排放量占比高的領(lǐng)域,通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步“提能效、降能耗”;二是通過(guò)高比例發(fā)展可再生能源等非化石能源,實(shí)現(xiàn)“能源替代”;三是發(fā)展碳捕獲、利用與封存(CCUS)技術(shù),增加碳匯等。

由于我國(guó)城市發(fā)展不均衡,城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多樣性,王燦等[4-6]研究認(rèn)為,我國(guó)的城市可以按照低碳潛力型、低碳示范型、人口流失型、資源依賴(lài)型、傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型期進(jìn)行分類(lèi),圍繞“提能效、降能耗”的目標(biāo),從政策保障、試點(diǎn)示范、科技創(chuàng)新、金融支持、多目標(biāo)協(xié)同等角度制定因地制宜的措施,分階段實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和。

非化石能源主要包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、核能等,根據(jù)我國(guó)碳達(dá)峰任務(wù)要求,到2030年,我國(guó)非化石能源占一次能源消費(fèi)的比重將達(dá)到25%左右,風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電總裝機(jī)容量將達(dá)到12億千瓦以上。研究發(fā)現(xiàn)[7],我國(guó)排放的溫室氣體主要來(lái)源于化石能源,由化石能源排放的二氧化碳、甲烷、氮氧化物占我國(guó)二氧化碳、甲烷、氮氧化物排放總量的比例分別為80%、40%、30%。因此,實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和,關(guān)鍵是要減少化石能源中的碳排放。

森林是重要的碳匯,全球森林每年固定的碳可抵消同期一半化石燃料排放的溫室氣體。由于我國(guó)二氧化碳排放量大,而我國(guó)的森林一年的碳匯約4.34億噸,換算成二氧化碳約為12億噸,相當(dāng)于我國(guó)全年碳排放量的11.8%,還有88.2%的二氧化碳需要通過(guò)CCUS技術(shù)等方式消除,難度極大[8,9]。此外,森林碳匯的作用原理是通過(guò)植物從大氣中吸收二氧化碳形成干物質(zhì),而干物質(zhì)經(jīng)腐爛或燃燒后,所固定的碳將被釋放回大氣中。因此,要實(shí)現(xiàn)碳中和,必須從源頭減少二氧化碳的排放,減少化石能源的消耗。

圖3 我國(guó)城市垃圾清運(yùn)量情況

(2)推廣新能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛

交通行業(yè)油品使用是二氧化碳排放的重要來(lái)源,為此,世界多個(gè)國(guó)家制定了新能源汽車(chē)替代燃油車(chē)輛的計(jì)劃,如荷蘭要求最晚2030年實(shí)現(xiàn)新售乘用車(chē)100%無(wú)排放,西班牙將在2040年實(shí)現(xiàn)100%銷(xiāo)售電動(dòng)乘用車(chē)。我國(guó)將發(fā)展新能源汽車(chē)作為應(yīng)對(duì)氣候變化、推動(dòng)綠色發(fā)展的戰(zhàn)略舉措,并且出臺(tái)了相應(yīng)的政策文件,如上海市要求建成區(qū)新增和更新的環(huán)衛(wèi)車(chē)80%以上為新能源車(chē)或清潔能源汽車(chē),海南省要求2021年底新增及更換的城市環(huán)衛(wèi)車(chē)輛50%以上使用新能源汽車(chē),國(guó)家生態(tài)文明試驗(yàn)區(qū)要求2021年底新增或更新公共領(lǐng)域車(chē)輛80%以上為新能源汽車(chē)。但根據(jù)長(zhǎng)江證券環(huán)保行業(yè)數(shù)據(jù),2020年我國(guó)新增11.46 萬(wàn)輛環(huán)衛(wèi)車(chē)輛,其中,純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)裝備占比僅為3.4%。影響新能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛市場(chǎng)占有的原因包括價(jià)格高(是常規(guī)能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛的2~4倍)、新能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛航程受限于電池儲(chǔ)能技術(shù)、通過(guò)政策強(qiáng)制要求用新能源替代燃油車(chē)的省、市少等。因此,未來(lái)可以強(qiáng)化市場(chǎng)化手段,引入社會(huì)資本參與垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)工作,加大對(duì)新能源電池技術(shù)研發(fā)的扶持力度,出臺(tái)新能源汽車(chē)替代時(shí)間表等,從而提高新能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)環(huán)節(jié)的使用。

(3)推動(dòng)垃圾協(xié)同資源化處理

細(xì)分類(lèi)后的垃圾經(jīng)收集后轉(zhuǎn)運(yùn)至相對(duì)應(yīng)的處理系統(tǒng)進(jìn)行資源化利用、焚燒或是填埋。建議區(qū)、縣按照“前端細(xì)分類(lèi),末端大分流”的方式推動(dòng)垃圾協(xié)同資源化處理,即其他垃圾直接轉(zhuǎn)運(yùn)至焚燒發(fā)電廠或填埋場(chǎng),有害垃圾直接轉(zhuǎn)運(yùn)至有資質(zhì)單位處理,大件垃圾、建筑垃圾、裝修垃圾、可回收物等干垃圾協(xié)同預(yù)處理,家庭廚余垃圾、餐廚垃圾、園林垃圾、果蔬垃圾等濕垃圾中有機(jī)質(zhì)協(xié)同資源化處理。垃圾協(xié)同處理可以共用垃圾堆放區(qū),共用破碎和分選等設(shè)備,共用有機(jī)質(zhì)發(fā)酵區(qū)域,減少處理垃圾所需用地面積,并減少鋼材、水泥等的用量(每減少生產(chǎn)1t鋼,可以減少1.8t二氧化碳排放;每減少生產(chǎn)1t水泥,可以減少1t二氧化碳排放[10]);濕垃圾中有機(jī)質(zhì)協(xié)同處理可以生產(chǎn)有機(jī)肥用于農(nóng)業(yè)或園林綠化,一方面將綠色植物固定的碳轉(zhuǎn)移到土壤中,另一方面可以減少化肥的使用,從而減少化肥生產(chǎn)過(guò)程溫室氣體的排放量。

結(jié)語(yǔ)

減少化石能源的消耗,是實(shí)現(xiàn)源頭減少溫室氣體排放的關(guān)鍵。然而,化石能源幾乎無(wú)處不在,從日常吃、穿、住、行,到垃圾的轉(zhuǎn)運(yùn)、垃圾處理設(shè)備的生產(chǎn)、垃圾處理設(shè)施的建設(shè)等,都跟化石能源密切相關(guān)。因此,開(kāi)展垃圾分類(lèi)工作的時(shí)候,可以通過(guò)強(qiáng)化垃圾源頭減量、推廣新能源環(huán)衛(wèi)車(chē)輛的使用、推動(dòng)垃圾協(xié)同資源化處理等措施,輔助我國(guó)碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

 

來(lái)源:環(huán)創(chuàng)(廈門(mén))科技股份有限公司  作者:林文琪

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