发改委算错垃圾焚烧“碳减排”的账

要点:

  • 发改委在制定《国家重点推广的低碳技术名录》过程中,错将垃圾焚烧发电相对于化石燃料发电的碳排放“替代量”当成了“减排量”计算,相当于错将减法运算中的“减数”当成了“差”;
  • 发改委在给民间组织的复函中,没有给出我国垃圾焚烧发电的碳排放量数据,因此无法计算出垃圾焚烧发电替代化石燃料发电可能形成的“碳减排量”,相当于减法运算中缺了“被减数”,所以不能计算出“差”;
  • 参考IPCC和磐石环境与能源研究所研究报告中关于垃圾焚烧发电的碳排放数据,同时假设垃圾焚烧发电技术的推广如发改委所预测的,到2019年左右,用垃圾焚烧发电替代化石燃料发电不仅不会带来碳减排作用,每年还将产生至少1700万吨的CO2增排量;
  • 无论单独考虑发电效益还是垃圾处理效益,抑或同时考虑这两种效益,研究表明垃圾焚烧发电较其他众多能源发电技术或垃圾处理方式都是一种“高碳技术”。

 

2014年8月,国家发改委将生活垃圾焚烧发电技术列入《国家重点推广的低碳技术名录》,并预测在全国范围内推广该技术后的第五年末,替代化石燃料可形成的年碳减排量为765万吨CO2。

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发改委在给环保组织宜居广州的一封信息公开答复函(2014年8月21日)中给出了上述碳减排量的计算过程。原文如下:

按照《国家发展改革委关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》(发改价格[2012]801号)中每吨垃圾上网电量280kWh/t进行计算,垃圾发电项目吨垃圾的减排量为:

280(kWh/吨垃圾)×0.000326(吨标煤/kWh)×2.29(吨CO2/吨标煤)=约0.21(吨CO2/吨垃圾)

其中,0.000326(吨标煤/kWh)为2012年我国供电平均能耗,2.29为吨标煤CO2折算系数。

根据《中国城市建设统计年鉴(2012年)》的统计,我国城镇生活垃圾年清运量为2.4亿吨。随着城镇化的发展,预计未来5年,我国生活垃圾总清运量将达到3亿吨,按垃圾焚烧发电技术预计推广比例30%推算,日处理垃圾量约为27万吨。其中,利用该类技术的垃圾处置量约为50%左右,扣除部分国外引进的焚烧设备,初步推算出该技术未来5年垃圾总处置规模将达到10万吨/日,则可形成的年减排能力为:

0.21(吨CO2/吨垃圾)×10(万吨/日)×365(日/年)=约765(万吨CO2

一、发改委算的是“减排量”吗?

什么是碳减排量?对于发电设施,应是同等发电量下,以碳排放相对少的A技术替代碳排放相对多的B技术而产生的CO2相对减少量。公式如下:

减排量=A技术排放量-B技术排放量(式1

注意:如果A技术排放量小于B技术排放量,减排量应该是负值。

如果用垃圾焚烧发电技术替代化石燃料发电并能够形成减排量,意味着前者单位发电碳排放量应低于后者,减排公式如下:

减排量=垃圾焚烧发电排放量化石燃料发电排放量(式2

若以发改委所说的1吨垃圾焚烧发电可产生280kWh为比较基准,碳减排量计算应为:

减排量=垃圾焚烧发电排放量(处理1吨垃圾)-0.21CO2(化石燃料发电排放量)(式3

若以发改委所预计的未来五年可以达到的年垃圾焚烧发电总量为比较基准,碳减排量为:

减排量=垃圾焚烧发电排放量(处理3650万吨垃圾)-765万吨CO2(化石燃料发电排放量)(式4

由式3和4可以得出以下几点结论:

(1)发改委错将减法运算中的“减数”当成了“差”。真正的碳减排量是“差”,而非“减数”,发改委计算出来的“减排量”其实应该被称为“替代量”,即同等发电量下,垃圾焚烧发电替代化石燃料发电产生的绝对CO2排放量。

(2)发改委没有公布“被减数”的数据,即垃圾焚烧发电排放量,所以不能计算出“差”,即减排量是多少。

(3)可以确定的是,现实中如果用垃圾焚烧发电替代化石燃料发电,可以减少的是化石燃料的消耗,但是否会减少碳排放,要看同等发电量下,垃圾焚烧发电排放量是否真的比化石燃料发电排放量低。如果垃圾焚烧发电碳排放高于化石燃料发电,则用前者替代后者,将产生碳增排,而非减排。增排公式形式上与减排公式一样,即:增排量=垃圾焚烧发电排放量化石燃料发电排放量(式5),只不过当被减数大于减数时,作为差的增排量为正值。

二、垃圾焚烧发电替代化石燃料发电产生碳增排

国内鲜有文献报道生活垃圾焚烧发电的实际或估算碳排放量。根据IPCC(政府间气候变化专门委员会)发布的一篇关于温室气体国家排放清单编制实践的指导文献[1],焚烧1吨生活垃圾CO2排放量在0.7-1.2吨之间。此数值明显高于发改委估算的相应发电量下化石燃料发电的碳排放量,说明若由垃圾焚烧发电替代化石燃料发电,结果将产生碳增排。将相关数据代入式5,得出增排量为0.49-0.99吨CO2。若生活垃圾垃圾焚烧技术推广效果如发改委所预测的,相对于化石燃料发电,年碳增排量为1788.5-3613.5万吨CO2

国内独立环境研究智库磐石环境与能源研究所根据IPCC《国家温室气体排放清单指南(2006)》中关于东亚生活垃圾各组分可燃碳含量的缺省数据,计算得出东亚生活垃圾可燃碳的质量含量为26.14%,再根据清华大学李欢等人提供的生活垃圾焚烧发电碳排放计算公式,得出焚烧1吨生活垃圾CO2排放量为0.815吨,[2]同样明显高于发改委估算的相应发电量下化石燃料发电的碳排放量。将此数值带入式5,得出增排量为0.605吨CO2,相对应的年增排量为2208.25吨CO2

三、垃圾焚烧是地地道道的高碳技术

处理垃圾和发电产能是垃圾焚烧发电技术同时兼具的两种不同功能。若仅论发电产能的低碳技术,上文计算结果显示:焚烧发电显然不及化石燃料发电,完全可以称为是一种“高碳技术”。磐石环境与能源研究所曾在其研究报告中给出不同能源形式发电的碳排放表现(表一),结论更加一目了然。

表一:不同能源形式发电的碳排放比较[2]2

若论垃圾管理领域的低碳技术,化石燃料发电技术因不处理垃圾,不能作为比较的对象。磐石环境与研究所根据IPCC《国家温室气体排放清单指南(2006)》中关于东亚生活垃圾各组分可燃碳含量的缺省数据,以及李欢等提供的计算方法,估算出六种不同生活垃圾处理技术在替代目前以化石燃料发电为主的电网碳排放后的净CO2排放量,如表二所示:

表二:不同生活垃圾处理方式的碳排放比较[2]

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注:此研究沿用清华大学李欢等对垃圾焚烧发电替代电网碳排放量的估算,数值为0.24吨CO2,与发改委估算略有出入。

六种垃圾处理方式中,处理1吨垃圾的焚烧发电净碳排放量(0.575吨CO2)仅低于没有沼气收集的填埋技术(1.108吨CO2),远高于其他方式。而排放量最低的是厌氧产沼发电(0.07吨CO2)。由此可见,若同时考虑处理垃圾和产能发电两种效益,垃圾焚烧仍是一种高碳技术。

此外,如果进一步考虑用真正低碳的可再生能源,即太阳能、风能替代化石燃料发电,搭配相对焚烧更加低碳的垃圾处理方式,如厌氧产沼发电、好氧堆肥和其他分类废弃物的循环利用,则可以达到更佳的整体环境效益。

尾注:

[1] Johnke, B. (1999). ‘Emissions from waste incineration’. Background paper for Expert meeting on good practice in inventory preparation : emissions from waste. IPCC/OECD/IEA National Greenhouse Gas Inventories Programme, (Unpublished – TSU, Japan)

[2] 磐石环境与能源研究所:《错误的激励:中国生活垃圾焚烧发电与可再生能源电力补贴研究》,北京:2014。

 

作者:毛达      校对:林佳乔、赵昂

 

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