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走近零碳|瑞典垃圾焚燒發電: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電的國家。通過焚燒發電,瑞典每年處理超過50%的垃圾,轉化為電能和熱能,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,減輕環境壓力。這一成就基于政府、企業、研究機構和公眾間的緊密合作,建設多方聯動的全面高效垃圾處置體系,這對目前國內垃圾焚燒發電項目來講,有諸多可借鑒之處。

瑞典作為環保與可持續發展的全球標桿,其在垃圾處理領域的先進實踐,尤其是垃圾資源化與能源化利用,已成為國際學習的典范。通過焚燒發電,瑞典每年處理超過50%的垃圾,轉化為電能和熱能,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,減輕環境壓力。這一成就基于政府、企業、研究機構和公眾間的緊密合作,建設多方聯動的全面高效垃圾處置體系,共創全民參與的垃圾治理愿景,并積極推動國內外垃圾焚燒技術聯動與共享,進一步提升了垃圾焚燒發電的能效和環保水平。

為進一步提升上海垃圾焚燒處理的效能,上海可以學習瑞典的管理經驗,打造成為全球垃圾資源化、能源化利用的典范,引領全球垃圾處理和資源回收的新方向。

目標聯動:以垃圾能源化全球領導者的目標形成各方共同愿景

瑞典是最早采用垃圾焚燒發電的國家。對內,瑞典政府在1970年代大規模興建垃圾焚燒處置廠,通過立法和環保政策推動“轉埋為燒”,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)的全球領導者,積極響應歐盟綠色協議,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。

垃圾焚燒發電企業通過技術創新和管理創新,基于政府政策支持和市場需求擴大的現實,積極投資建設垃圾焚燒發電廠,努力實現盈利和擴大市場份額。同時,垃圾焚燒發電企業積極承擔社會責任,處理城市垃圾問題,提供可再生能源,減少化石燃料依賴,以此促進經濟發展和環境保護。

在瑞典,居民支持政府和企業進行垃圾焚燒處理,接受垃圾焚燒廠建在居民區附近的位置,支持國家建設“零垃圾”國家的愿景,引領全球垃圾能源化進程。此外,由于瑞典實施了將家庭垃圾產生量與用電量、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電行業的緊密聯系。

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

利益聯動:充分平衡各方利益,確定協同行動內容

1969年,瑞典政府頒布《環境保護條例》(Environment Protection Act),明確垃圾焚燒應置于垃圾處置的優先措施中。大規模興建垃圾焚燒處置廠的同時實施政策創新,鼓勵保護垃圾焚燒企業發展,支持企業擴大收入來源。不止局限于制造型企業生產產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,垃圾焚燒發電企業將進一步擴大企業收入來源。

同步地,垃圾焚燒發電企業承擔相應的社會責任,將垃圾焚燒發電廠設計成社區的藝術空間,加強公眾垃圾焚燒發電處理的普及教育,提高公眾對垃圾焚燒處理流程的透明度和理解,積極響應公眾關切,建立信任和合作的關系。

20世紀中葉,瑞典家庭垃圾處理面臨嚴峻挑戰。當時,多數家庭通過堆肥處理垃圾,導致環境污染和資源浪費。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”,推動其走進社區,實現即時處理居民垃圾。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,緩解經濟壓力。

瑞典政府統籌各方利益,充分考慮各方面利益最大化,以及聯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調、持續、健康發展。

技術聯動:充分吸收其他領域的綠色技術

2015 年巴黎協定后,“碳中和”等熱詞出現,“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電企業樹立的形象名片。

通過技術聯動實現焚燒技術升級已是重中之重。

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

其次,借鑒其他行業市場綠色發展路徑,例如與一些化學化工類企業開展合作,積極將相關行業的技術融入到焚燒發電過程。

最后,積極促進與電網和管網的合作,瑞典34座焚燒廠中有20座與瑞典國家電網Svenska Kraftn?t和當地電網公司 G?teborg Energi N?t 開展智能電網的研發和使用,不僅實現了優化管道布置,降低經濟損耗,還提高垃圾焚燒發電企業的盈利效率,打造共贏局面。

上海垃圾焚燒發電應強化各方聯動,建立全面合作伙伴關系 

2023年,上海市產生生活垃圾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,強化垃圾焚燒發電產業,形成多方聯動機制,建立以垃圾焚燒發電廠為核心的全面合作伙伴關系,正是實現“城市垃圾資源化能源化”的重要節點。 

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和產業的共同價值目標取向。垃圾焚燒處理企業在推動環保事業的同時,也是產業鏈中的重要一環,圍繞“綠色、創新、協同、責任”四大核心的共同價值目標奮斗,促進企業快速發展,推動產業轉型升級,承擔社會生態責任。

在生產和運營過程中,上海市垃圾焚燒處理廠通過采用先進的焚燒技術和嚴格的排放控制,最大限度減少對環境的影響,提高能源回收效率,將垃圾資源化,實現廢物減量化、資源化和無害化。同時,注重企業技術與管理的雙重創新發展,優化燃燒工藝、提升煙氣處理效果等技術創新,實現國際頂尖,數字化運營、規范化管理、減少人員投入、降低企業經營成本等管理創新,打造上海垃圾處理焚燒企業品牌。

二是要形成基于各方利益相關的行動方案和指南。 隨著上海市垃圾焚燒發電行業的發展,垃圾焚燒廠“吃不飽”的問題逐漸顯現。除了垃圾分類導致混合垃圾末端處置量減少外,垃圾焚燒廠統籌協調不合理,過度和超前建設造成的產能過剩也不可忽視。

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

同時,上海市垃圾焚燒處理企業也應秉承技術創新和環保升級的原則,不斷優化能源回收過程,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、研究機構及其它企業合作,共同推動制定合理的垃圾處理政策,促進技術進步和行業標準的統一。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、政府三方的共同努力,形成基于各方利益相關的行動方案和指南,攜手推動上海乃至全國的垃圾焚燒處理產業向著更加綠色、高效、透明的方向發展,實現垃圾處理的可持續性目標。

三是要形成技術不斷適應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升級無疑是一重考驗,早期建設的垃圾焚燒廠加大成本投入升級園區內焚燒爐設備已經迫在眉睫。

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

政府作為統籌大局的決策者,應出臺相關政策,為技術研發和創新提供資金支持,降低企業改造升級的門檻。鼓勵垃圾焚燒處理企業間的信息交流和技術轉移,通過建立共享平臺,實現技術資源的優化配置以外,加大與國內外高校及研究機構的合作力度,引入先進技術和管理理念,形成國內外技術不斷適應和改進的合作更新體系,打通技術壁壘,共創多贏局面。 

延伸閱讀:垃圾的能源化技術(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”。目前垃圾轉變為能源(waste to energy)包括國際能源署(IEA)在內國際重要組織及國家的發展目標之一。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(包括附帶發電等能源回收的焚燒設施)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。國外發達國家一直注重垃圾處理及處置方面的技術開發和應用。垃圾處理技術近些年出現了新的趨勢:首先,改進熱處理工藝,開發垃圾衍生燃料法,并且大規模使用熱裂解法,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、生物轉化制備液態或氣態燃料以及肥料。 

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

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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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