協同與互促

——“無廢”與節能低碳關系淺析

2020-06-30

作者: 

孫 騰(節能減排中(zhōng)心)

本文簡要闡述了“無廢”與節能低碳之間的關系,包括二者均屬于高質量發展的内在要求,共同構成綠色發展效率指标體(tǐ)系,“無廢”相關舉措能夠促進節能低碳等。同時,在高載能行業綠色轉型、重點廢棄物(wù)分(fēn)類回收等“無廢”實踐層面,介紹了相關背景、發展趨勢及先進經驗。

一(yī)、“無廢”與節能低碳均是高質量發展的核心内涵

(一(yī))資(zī)源産出率與節能低碳指标共同構成了高質量發展的關鍵效率指标

資(zī)源産出率是“無廢”理念的核心指标,于2016年1月1日正式生(shēng)效的《2030年可持續發展議程》要求全球各國采用可持續的消費(fèi)和生(shēng)産模式,明确“到2030年,實現自然資(zī)源的可持續管理和高效利用”。作爲我(wǒ)國落實方案的重要組成部分(fēn),2017年國家發改委印發《循環發展引領行動》,确立了提升資(zī)源産出率的短期目标,明确“到2020年,主要資(zī)源産出率比2015年提高15%”,至此,我(wǒ)國能、碳、資(zī)源三位一(yī)體(tǐ)的高質量發展效率指标體(tǐ)系基本成型。2019年初,國務院辦公廳發布《“無廢城市”建設試點工(gōng)作方案》,要求系統構建“無廢城市”建設指标體(tǐ)系,從而爲優化完善資(zī)源産出率指标體(tǐ)系提供了試驗田。

經合組織(OECD)率先建立了“綠色發展指标體(tǐ)系”,其中(zhōng)第二部分(fēn)即“經濟的環境和資(zī)源産出率”指标,包括二氧化碳産出率、能源産出率、原材料産出率、水産出率和環境調整後的多因素産出率(即環境綜合産出率)(見表1)。在該指标體(tǐ)系的指導下(xià),各國可結合各自實際制定相應的具體(tǐ)目标,以日本爲例,其在《建立循環型社會基本法》中(zhōng)提出2025年資(zī)源産出率達到49萬日元/噸,比2015年提高11萬日元/噸的目标(見圖1)。

在OECD對資(zī)源産出率的研究中(zhōng),将資(zī)源分(fēn)爲生(shēng)物(wù)質(食物(wù)和飼料、木材)、化石能源、非金屬礦物(wù)(建築材料、其他非金屬礦物(wù))、金屬及金屬礦物(wù)四大(dà)類。研究結果顯示,2005至2016年,大(dà)部分(fēn)國家的資(zī)源産出率均有所增長;金磚國家的資(zī)源産出率與OECD國家相比仍有較大(dà)差距(見圖2)。

(二)“無廢”的關鍵舉措有助于實現節能低碳

“無廢”的關鍵舉措即減量化(reducing)、再利用(reusing)、再循環(recycling)(3R原則)及無害化處置的焚燒(energyrecovery)和填埋(disposal)。近年來,“無廢”的定義不斷演進,零廢棄國際聯盟(ZeroWasteInternationalAlliance)對“無廢”的最新定義爲“通過負責任的生(shēng)産、消費(fèi)、重複使用以及産品、包裝和材料的回收來保護所有資(zī)源,不使用焚燒,且避免任何威脅環境或人類健康的排放(fàng)”。相應,3R原則也得到了拓展,且體(tǐ)現出兩大(dà)新特點,一(yī)是更加重視源頭減量,最推薦的舉措是在産品設計環節就考慮減少廢棄物(wù)産生(shēng);二是爲了減少溫室氣體(tǐ)排放(fàng),焚燒排在填埋之後成爲最不推薦的兜底舉措(見圖3)。

在上述理念的指引下(xià),“無廢”與節能低碳的聯系更爲緊密。一(yī)是設計體(tǐ)系在資(zī)源使用方面應是閉環而非線性的,在獲取原始自然資(zī)源之前,先使用既有材料,尤其是應盡量減少不可再生(shēng)資(zī)源的開(kāi)采;二是産品全生(shēng)命周期盡可能本地化,并通過優化運輸路線,減少運輸過程的能耗和溫室氣體(tǐ)排放(fàng)(見圖4);三是擴展污染者付費(fèi)的内涵,任何導緻環境退化或資(zī)源枯竭的人都應承擔全部成本,鼓勵将包括固廢和溫室氣體(tǐ)排放(fàng)在内的環境成本内部化;四是盡量減少焚燒方式的能源回收,盡可能提升垃圾焚燒的效率,從而減少廢棄物(wù)和溫室氣體(tǐ)的排放(fàng)。

二、踐行“無廢”理念促進節能低碳

在上述衡量資(zī)源産出的指标體(tǐ)系中(zhōng),礦産、油品均爲重要組成部分(fēn),同時,鋼鐵、石化行業均是産廢重點行業和能耗大(dà)戶,在相關領域貫徹“無廢”理念,亦有助于實現節能低碳。

(一(yī))鋼鐵行業廢鋼鐵循環利用

鐵礦石是最主要的礦産資(zī)源之一(yī),廢鋼鐵是最主要的城市礦産之一(yī),以廢鋼鐵的循環利用代替鐵礦石的開(kāi)發利用,是“無廢”的重要内容。

鋼鐵生(shēng)産工(gōng)藝主要分(fēn)成長流程和短流程兩大(dà)類,長流程工(gōng)藝指以煤炭、鐵礦石爲原材料,經過煉焦、燒結、高爐煉鐵、轉爐煉鋼等工(gōng)序生(shēng)産粗鋼的工(gōng)藝,短流程工(gōng)藝指以廢鋼鐵爲原材料,主要通過電(diàn)爐煉鋼生(shēng)産粗鋼的工(gōng)藝。其中(zhōng)的核心指标即廢鋼比(廢鋼鐵用量與粗鋼産量之比),廢鋼比越高,說明鋼鐵生(shēng)産工(gōng)藝越偏向于短流程。我(wǒ)國鋼鐵生(shēng)産工(gōng)藝整體(tǐ)偏向于長流程,廢鋼比在世界主要産鋼國中(zhōng)處于最低水平(見表2),因此我(wǒ)國鋼鐵生(shēng)産能耗強度和污染物(wù)排放(fàng)強度均偏高

據國際重複利用工(gōng)業局(BIR)統計,回收1噸鋼可節約1100千克鐵礦石、630千克煤和55千克石灰石,減少58%的二氧化碳、76%水污染物(wù)、86%空氣污染物(wù)和97%采礦廢物(wù)以及2.3平方米垃圾填埋空間。“十三五”以來,鋼鐵生(shēng)産企業轉型升級得到廣泛重視,《廢鋼鐵産業“十三五”發展規劃》提出在人均鋼鐵蓄積量達到較高水平情況下(xià)(預計2020年将超過8噸/人),2020年力争将廢鋼比提高到20%。未來一(yī)段時期,我(wǒ)國鋼鐵行業将迎來拐點,把握曆史機遇,建立廢鋼鐵回收利用體(tǐ)系、轉型短流程煉鋼工(gōng)藝,将有力促進我(wǒ)國減少鋼鐵生(shēng)産能耗和碳排放(fàng)。

(二)石化行業廢渣資(zī)源化利用

石化産業是國民經濟的支柱産業,但其産生(shēng)的廢棄物(wù)種類繁多,危險性大(dà)。石油渣是煉油過程中(zhōng)的最終剩餘部分(fēn),富集了原油中(zhōng)的幾乎所有硫和金屬成分(fēn)。石油渣的清潔利用較爲困難,一(yī)般僅能作爲瀝青使用或焦化制成石油焦,随着環保要求日益提升,這些高硫、高金屬含量産品的出路進一(yī)步受到限制。與此同時,油品升級使石化行業的氫氣需求持續提升,IGCC多聯産工(gōng)藝以汽、電(diàn)、氫、化工(gōng)産品聯産,環保、高效等優點而受到關注。IGCC原理是通過化學反應(主要在氣化爐内)将煤、天然氣、石油渣等富碳燃料轉化爲能夠在聯合循環機組中(zhōng)燃燒的合成氣(一(yī)氧化碳和氫氣混合物(wù))等燃料,将化學能轉移到氫氣上,然後再對一(yī)氧化碳和氫氣進行分(fēn)離(lí),因此适用PCDC(燃燒前脫碳)技術。

目前,國内石化行業已有應用渣油、脫油瀝青、石油焦等做原材料的IGCC多聯産裝置,如福建聯合石化一(yī)體(tǐ)化IGCC裝置等;燃燒前脫碳技術亦有示範應用,如連雲港清潔煤能源動力系統研究設施3萬噸/年碳捕集項目、華能綠色煤電(diàn)IGCC電(diàn)廠6~10萬噸/年碳捕集、利用和封存示範項目等。在煉油和其他領域(如氫燃料電(diàn)池)氫氣需求持續提升的背景下(xià),利用IGCC+CCUS技術、以低值石油産品和煉油廢棄物(wù)爲原材料實現汽、電(diàn)、氫氣的清潔生(shēng)産供應,有望在減少石化行業廢棄物(wù)的同時實現節能低碳。

三、節能低碳過程中(zhōng)須貫徹“無廢”理念

發展新能源、利用生(shēng)物(wù)質能(如垃圾發電(diàn))、推廣新能源汽車(chē)等,均是當前主要的節能降碳舉措,但在此過程中(zhōng)應貫徹“無廢”理念,減少“應對氣候變化型”廢棄物(wù)的産生(shēng)。

(一(yī))未雨綢缪推進光伏組建、動力電(diàn)池回收利用

生(shēng)産者責任延伸制度是指将生(shēng)産者對其産品承擔的資(zī)源環境責任從生(shēng)産環節延伸到産品設計、流通消費(fèi)、回收利用、廢物(wù)處置等全生(shēng)命周期的制度。2016年末國務院辦公廳發布的《生(shēng)産者責任延伸制度推行方案》要求率先對電(diàn)器電(diàn)子、汽車(chē)、鉛酸蓄電(diàn)池和包裝物(wù)等四類産品實施生(shēng)産者責任延伸制度。2019年初,生(shēng)态環境部等九部委聯合發布的《廢鉛蓄電(diàn)池污染防治行動方案》進一(yī)步強調落實生(shēng)産者責任延伸制度,提出到2020年,鉛蓄電(diàn)池生(shēng)産企業通過落實生(shēng)産者責任延伸制度實現廢鉛蓄電(diàn)池規範收集率達到40%;到2025年,廢鉛蓄電(diàn)池規範收集率達到70%。

電(diàn)池、報廢汽車(chē)、電(diàn)子電(diàn)器廢棄物(wù)等也是歐盟、日本等廢棄物(wù)管理先進地區的管理重點,近年來,因低碳新技術應用帶來的新型廢棄物(wù)開(kāi)始得到關注。日本方面,《建立循環型社會基本法》對特定品種提出“在商(shāng)品和服務的整個生(shēng)命周期中(zhōng)徹底循環資(zī)源”,其中(zhōng)一(yī)類爲“作爲應對全球變暖和其他環境問題的措施而被廣泛采用的産品和材料”,具體(tǐ)包括光伏發電(diàn)設施廢棄物(wù)、锂電(diàn)池和碳纖維增強材料等。歐盟方面,2011年末修訂的《歐盟關于廢棄電(diàn)子電(diàn)氣設備的指令》納入了光伏設備,規定自2018年8月15日起,作爲大(dà)型設備的光伏設備的回收利用率至少達到80%,作爲小(xiǎo)型設備組成部分(fēn)的光伏設備的回收利用率至少達到55%。《歐盟關于電(diàn)池的指令》提出鉛酸電(diàn)池、鎳镉電(diàn)池、其他電(diàn)池的回收利用率至少達到65%、75%和50%。

(二)做好垃圾分(fēn)類減少垃圾焚燒爐渣

垃圾焚燒發電(diàn)是可再生(shēng)能源電(diàn)力的重要組成部分(fēn),是包括日本在内的亞洲地區的廢棄物(wù)主要處置方式之一(yī)。通過部分(fēn)代替火(huǒ)電(diàn)發電(diàn)量,垃圾焚燒發電(diàn)整體(tǐ)上實現了減少化石能源使用和溫室氣體(tǐ)排放(fàng)的效果。與此同時,垃圾焚燒發電(diàn)會産生(shēng)一(yī)定比例的爐渣(約占焚燒量的20%~25%),目前,上海垃圾焚燒爐渣已接近百萬噸,未來随着“原生(shēng)生(shēng)活垃圾零填埋”目标的落實,焚燒爐渣預計還将持續增長。

垃圾焚燒爐渣的主要成分(fēn)包括陶瓷碎片、磚石、石頭、玻璃、熔渣、鐵、其他金屬等不可燃物(wù)。一(yī)方面,上海市生(shēng)活垃圾組分(fēn)中(zhōng)不可燃部分(fēn)(見圖6)未見明顯下(xià)降,另一(yī)方面,需要與生(shēng)活垃圾協同焚燒的拆房和裝修垃圾殘渣居高不下(xià),其中(zhōng)包含較多不可燃物(wù)質。因此,上海亟待通過加強垃圾分(fēn)類減少垃圾焚燒爐渣,近期《上海市生(shēng)活垃圾管理條例》的發布邁出了堅實的一(yī)步。

歐盟和日本均建立了較好的生(shēng)活垃圾和建築垃圾分(fēn)類回收體(tǐ)系。日本分(fēn)成五大(dà)類、須定時定點投放(fàng)的生(shēng)活垃圾管理體(tǐ)系堪稱世界标杆,其在《建立循環型社會基本法》中(zhōng)提出的分(fēn)類回收重點包括塑料、生(shēng)物(wù)質、金屬、磚石與建築材料等;《歐盟廢棄物(wù)指令框架》要求紙(zhǐ)張、金屬、塑料、玻璃(截至2015年)、紡織品(截至2014年)必須分(fēn)類回收,建築垃圾分(fēn)類系統至少包含木材、非金屬礦物(wù)(混凝土,磚塊,瓷磚和陶瓷,石頭)、金屬、玻璃、塑料和石膏。

參考文獻

①長流程鋼鐵生(shēng)産企業噸鋼綜合能耗可達到600千克标準煤,對應短流程噸鋼綜合能耗可低至250千克标準煤以下(xià)。污染物(wù)排放(fàng)也主要集中(zhōng)在使用煤炭、鐵礦石的煉焦、燒結、煉鐵等流程。

②韓東升,任吉萍等.碳捕獲與封存技術綜述[J].四川化工(gōng),2012,(2):17-21.

③福建聯合石化一(yī)體(tǐ)化IGCC裝置至2009年投運以來已穩定運行10年,提供8萬立方米/小(xiǎo)時的氫氣。

④姬楊蓓蓓,徐斌.生(shēng)活垃圾焚燒爐渣在上海浦東試驗路中(zhōng)的應用及後評價[J].城市道橋與防洪,2019,4(4):186-190.

⑤Directive2008/98/ECoftheEuropeanParliamentandoftheCouncilof19November2008onwasteandrepealingcertainDirectives(2018年修正案).

⑥上海市生(shēng)活垃圾理化特性淺析[J].環境衛生(shēng)工(gōng)程,2017,8(4):36-40.

 

RELATED

 / 相關文章

風險與不确定性——兼及對不确定性研究的初步思考

從風險管理實務中(zhōng)的“風險”定義出發,辨析後認爲風險的本質是不确定性,界定風險爲“影響目标實現的不确定性”。在不确定性日益成爲這個時代顯著特征的背景下(xià),我(wǒ)們需要克服對确定性追求的天性,從“在不确定性中(zhōng)尋找确定性”轉向“在不确定性中(zhōng)認識和把握不确定性”,實現對不确定性的被動地接受到主動地把握。本文以對中(zhōng)國風險管理界有着重要影響的兩個組織(ISO[[[] ISO是國際标準化組織的簡稱,全稱是International Organization for Standardization。ISO是由各國标準化團體(tǐ)(ISO成員(yuán)團體(tǐ))組成的世界性的聯合會。制定國際标準的工(gōng)作通常由ISO的技術委員(yuán)會完成。]]和COSO[[[] COSO 即 Committee of Sponsoring Organizations of the Treadway Commission的縮寫,中(zhōng)文譯爲反虛假财務報告委員(yuán)會發起組織,有時也被直譯爲美國科索委員(yuán)會(如中(zhōng)國财政部2013年出版的第二版《企業内部控制框架》中(zhōng)即采用的直譯方式)。]])對“風險”的定義說開(kāi)去(qù),辨析風險的本質就是不确定性,然後從社會學視角對不确定性的研究進行初步讨論。

05-19

上海市固定資(zī)産投資(zī)專題研究

2022年,面臨穩增長、穩投資(zī)、穩預期的重任,需要及時聚焦熱點、化解難點,做好前瞻布局,确保經濟社會高質量發展。本文基于長期服務于國家和本市重大(dà)戰略、重大(dà)決策和重大(dà)項目的經驗,聚焦固定資(zī)産投資(zī)主線,研判全市固定資(zī)産投資(zī)形勢、規模、熱點和布局,以期提升城市能級和核心競争力,助力經濟和社會高質量發展。

04-17

當前上海投資(zī)拉動政策研究

本文立足當前形勢對上海經濟運行造成的沖擊以及經濟恢複挑戰,深入研究上海投資(zī)發展面臨的問題,分(fēn)析現有投資(zī)拉動經濟政策,借鑒國内外(wài)先進經驗,從“全域支持重點項目投資(zī)建設、全力支持企業做大(dà)做強”兩大(dà)方面提出具體(tǐ)建議,充分(fēn)發揮有效投資(zī)在穩增長中(zhōng)的關鍵作用,助力上海奪取疫情防控和經濟社會發展“雙勝利”。

03-18

專利導航模式在産業領域的試點實踐思考與建議——以某區工(gōng)業設計領域爲例

近年來,知(zhī)識産權、專利數據越來越多次在國家層面進入大(dà)衆視野,專利導航日益成爲我(wǒ)國深入實施創新驅動發展戰略和知(zhī)識産權強國建設中(zhōng)的一(yī)項重要舉措。本文以某區工(gōng)業設計領域爲例,詳解專利導航的模式與重點,并提出相應的思考與建議。

02-07

2021上海盈时投资管理有限公司

滬ICP備05009749号-1

信訪專線及郵箱:021-33050117   jjjc@sicc.sh.cn

技術支持:coolsite360