王凱軍：有機固廢處理行業的碳減排貢獻

時間： 2021-11-05 15:17

來源：中國固廢網

作者：王凱軍

9月13日，在“2021(第九屆)上海固廢熱點論壇”上，清華大學環境學院教授、國家環境保護技術管理與評估工程技術中心主任王凱軍以當下“碳中和、碳達峰”的時代背景，從有機固廢處理與“碳中和”的關系、碳核算方法、處理工藝及減排潛力四個方面深入分析有機固廢處理行業對碳減排的貢獻。

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清華大學環境學院教授、國家環境保護技術管理與評估工程技術中心主任王凱軍

有機固廢處理與“碳中和”

我們首先回顧幾個時間點：1997年，各國簽訂了《京都議定書》，在國家層面首次設定減排目標；2009年，哥本哈根氣候大會，第一次統一設定溫室氣體排放限額；2015年12月，各國簽訂首份具有法律約束力的全面氣候變化協議《巴黎協定》，但未能有效執行；2020年9月，習總書記在聯合國大會上提出：“3060”的目標；2021年3月15日，中央財經委員會第九次會議習總書記強調：把“碳達峰、碳中和”納入生態文明建設整體布局。

在1997年第一次提出減排時，我國的溫室氣體排放排在全球第三位，約50億噸二氧化碳當量。2009年哥本哈根大會時，我國已經上升到100億級，成為排放第一大國。當時我國和國際上爭論最多的是“人類共享生存權和發展權，共同但有區別的責任”，也因此為我國爭取到很大的時間緩沖。2020年，中國溫室氣體排放量到了140億噸二氧化碳當量，把其他國家遠遠甩下，第二到第四位排放量相加依然趕不上我國。

所以，習總書記提出“3060”時選擇了非常恰當的時間點，打了一張先手牌。如果拖到在拜登上臺以后，對方馬上就會譴責中國的碳排放問題。我國在當時緊張的疫情下，在復雜的國際關系下，在激烈的中美貿易戰背景下，仍然主動提出“3060”的目標，占據了道德上高地。此外，我們在爭取了20年的發展時間后，確實面臨發展方式和產業轉型的問題，否則下一步會有貿易壁壘對我們產生很大的壓力。比如歐洲的“碳關稅”一旦實施，對我國出口貿易會產生嚴重影響。

在固廢方面，從CDM（清潔發展機制）到我國開始實施的碳交易，CCER（國家核證資源減排量），在工業、農業及城市固廢領域，垃圾焚燒、填埋氣、畜禽糞便等的相關方法學已經公布，但在新興的餐廚垃圾、廚余垃圾等有機固廢領域，尚無相關方法學。

我國CCER碳交易市場發展歷程

在2009年前后，我國便開始籌備CDM項目開發及碳交易，由此也成為風電發展的重要推動力。但到2013年之后，為限制中國和印度兩個大戶，歐盟碳交易市場（EU-ETS）不再接受來自中國的新注冊CDM項目。于是，我國先后在8個試點省市開展碳排放權交易。今年年初，隨著《全國碳排放權交易管理辦法（試行）》發布，全國的交易市場開放。近日，中央辦公廳印發《關于深化生態保護補償制度改革的意見》（以下簡稱“《意見》”），提出“將具有生態、社會等多種效益的林業、可再生能源、甲烷利用等領域溫室氣體自愿減排項目納入全國碳排放權交易市場”。這兩份文件對于我國碳交易市場的發展具有重大意義。

在CDM項目階段（2005-2012），我國共注冊3861個CDM項目，占全世界46%，并在2013年前后達到峰值，我國也在此階段獲取了不少國際上的資金。

在碳交易試點階段（2013-2020），初期著重推動風電和水電項目，隨后增加光伏和沼氣項目，接著進一步補充了農業沼氣、碳匯造林等，項目申請數量大。此階段發布的CCER審定項目近3000項。自2017年發改委叫停后，在國內實施的CCER項目非常有限。

在眾多項目中，固廢相關的項目占比約18%，包括甲烷回收（7.0%）、生物質利用（5.7%）、垃圾焚燒（3.9%）、填埋氣回收（1.2%）。對于有機固廢行業，減排量占10%左右，是非常可觀的比例。

我國的碳交易市場設立初期，企業只有5%的交易限額，之后的《碳排放權交易管理暫行條例（草案修改稿）》未明確提及具體限額。中央辦公廳9月12日印發的《意見》旨在發揮市場機制，推進多元化補償。

固廢處理行業的碳核算方法

CDM項目的開發流程與CCER基本相似，只是部分環節審批的主體不同。CDM方法學設計主要包括：適用條件的確定、額外性評價與論證、基準線的方法學，檢測方法學，在CCER方法學中是一樣的。我國已經發布的200個CCER文件，其中有174個是從CDM直接轉化的，這兩個方法沒有本質上的差別。

適用條件的確定

以秸稈發電為例，邊界條件往往被詳細列出，堆放、運輸，包括整個電網的情況，都會影響最終減排量的計算。不同的項目會有不同的設計邊界條件，有些項目甚至十幾條的邊界條件。

項目的額外性

額外性是指CDM項目活動所帶來的減排量相對于基準線是額外的，即這種項目及其減排量在沒有外來CDM支持情況下，存在具體財務效益指標、融資渠道、技術風險、市場普及和資源條件方面的障礙因素，靠國內條件難以實現。

簡單來講，某項目如果沒有CDM，沒有政策的支持難以實現。比如，如東生物質項目是我國第一個規模化生物質利用示范項目，為引進鍋爐設備額外投入資金6000余萬元，且該項目比煤的單位能耗的成本高，具有CDM項目所要求的經濟額外性。此外還有政策額外性、技術額外性，都是需要考慮的。

減排量計算

減排量計算公式：減排量=基準線排放量-項目排放量-泄露量

其中，泄露量指項目本身的能耗。例如，廚余垃圾在制定方法學后，要考慮運輸的能耗、沼渣焚燒時添加的輔助燃料，都屬于泄露量。而是否考慮生命周期的影響，比較復雜，可能存在不同行業重復計算的問題。此外，每一個項目應按照要求設定監測系統，之前規定由第三方核查，下一步由哪一機構核查尚未確定。

上面提到在200個CCER方法學中，174個由CDM轉化，另有26個新開發的方法學。一般來講，需要行業龍頭和第三方機構聯合開發，才能建立新的方法學。對于有機固廢行業，目前廚余垃圾、餐廚垃圾尚存方法學缺口，特別是沼渣農用方法學的制定具有很大難度，因為沼渣農用替代化肥，而每種化肥的成本、能耗都不一樣，計算起來非常困難，而這對行業又有深遠的影響。

有機固廢行業前期的開發工作非常重要。在細分領域，規模小的項目，前期的開發、手續包括監測投入較大。有些小型項目無法推進是因為其收益難以覆蓋成本。

山東民和雞糞沼氣發電項目，之前獲取CDM認證，最近與北京中碳合作開發沼氣制取天然氣的方法，并已經提交。此項目每年產生8萬噸溫室氣體減排量，該減排量通過國際第三方核查機構核證及聯合國簽發后，通過世界銀行進行碳交易并持續6年，每年可獲得700萬元碳減排收益，成為發電工程的主要利潤來源，占比80%-90%。碳交易的收益大幅提高了整體項目的盈利性。因此，碳減排對于有機固廢行業起到非常重要的作用。

對于餐廚垃圾和廚余垃圾，從好氧工藝和厭氧工藝來說，經過碳核算，如果不計算替代化肥的部分，好氧堆肥工藝的凈二氧化碳排放量是正值，而厭氧發酵是負值，是碳匯。

以濟陽餐廚項目為例，餐廚垃圾采用厭氧工藝，通過提油、產沼獲得收益，餐廚垃圾工藝流程的凈碳減排量約200kgCO2e/t。餐廚垃圾的厭氧處理工藝本身是負碳，但如果算上運輸過程，就是泄露量的增加，凈減排量會大打折扣。餐廚垃圾處理工藝中，粗油提取的減排量占比很高，而廚余垃圾處理沒有提油工藝，加之運輸過程，需要精細核算廚余到底屬于負碳行業還是正碳行業，這個問題需要仔細思考。

此外，技術方案的改進可以貢獻更多負碳。廚余垃圾和餐廚垃圾處理中分離的輕物質，其中有一半需要外運至垃圾焚燒廠。這部分多是纖維、塑料等，如果通過熱解技術替代輔助燃料，可以減少外運帶來的碳排放。最重要的是共同開發沼渣、沼液回用的方法學，會使有機固廢行業有更大的潛力。

有機固廢減排潛力分析

根據我們關于工業廢水、農業廢棄物和城市廢棄物產沼的研究工作（非最終數據）。工業廢水產沼氣潛力在2030年、2060年可達430億m3和570億m3，農業廢棄物產沼潛力在2030年和2060年分可別到1130億m3和1300億m3，城市廢棄物產沼潛力在這兩個時間分別為290億m3和340億m3。根據工農業及城市的有機物資源量估算，我國的產沼潛力從目前的500億m3可達2000億m3左右，整體對碳減排的貢獻接近10億噸二氧化碳當量。屆時，這10億噸的減排潛力可占我國總排放量的5%-10%，也是很可觀的比例，有機固廢行業將為實現“碳中和”貢獻巨大力量，也是令人期待的行業。

今年，習總書記提到把“碳達峰、碳中和”納入生態文明建設整體布局。在工業方面，厭氧消化是減污降碳和資源回收的核心技術手段；城市方面，是循環經濟，生態文明城市的有效措施；在農業上，是提高農民收入和農村生活質量的有力抓手。因此，大力推動碳減排、發展厭氧技術是貫徹生態文明建設的有效途徑。

編輯：趙凡

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