“無(wú)廢”與節(jié)能低碳——協(xié)同與互促
2021-11-15
作者:?
孫 騰 節(jié)能減排中心 業(yè)務(wù)咨詢二部
本文簡(jiǎn)要闡述了“無(wú)廢”與節(jié)能低碳之間的關(guān)系,包括二者均屬于高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求,共同構(gòu)成綠色發(fā)展效率指標(biāo)體系,“無(wú)廢”相關(guān)舉措能夠促進(jìn)節(jié)能低碳等。同時(shí),在高載能行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型、重點(diǎn)廢棄物分類回收等“無(wú)廢”實(shí)踐層面,介紹了相關(guān)背景、發(fā)展趨勢(shì)及先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。
資源產(chǎn)出率是“無(wú)廢”理念的核心指標(biāo)。2016年1月1日正式生效的《2030年可持續(xù)發(fā)展議程》要求全球各國(guó)采用可持續(xù)的消費(fèi)和生產(chǎn)模式,明確“到2030年,實(shí)現(xiàn)自然資源的可持續(xù)管理和高效利用”。作為中國(guó)落實(shí)方案的重要組成部分,2017年國(guó)家發(fā)改委印發(fā)《循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)》,確立了提升資源產(chǎn)出率的短期目標(biāo),明確“到2020年,主要資源產(chǎn)出率比2015年提高15%”。至此,我國(guó)能、碳、資源三位一體的高質(zhì)量發(fā)展效率指標(biāo)體系基本成型。2019年初,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《“無(wú)廢城市”建設(shè)試點(diǎn)工作方案》,要求系統(tǒng)構(gòu)建“無(wú)廢城市”建設(shè)指標(biāo)體系,從而為優(yōu)化完善資源產(chǎn)出率指標(biāo)體系提供了試驗(yàn)田。
經(jīng)合組織(OECD)率先建立了“綠色發(fā)展指標(biāo)體系”,其中第二部分即“經(jīng)濟(jì)的環(huán)境和資源產(chǎn)出率”指標(biāo),包括二氧化碳產(chǎn)出率、能源產(chǎn)出率、原材料產(chǎn)出率、水產(chǎn)出率和環(huán)境調(diào)整后的多因素產(chǎn)出率(即環(huán)境綜合產(chǎn)出率)(見(jiàn)表1)。在該指標(biāo)體系的指導(dǎo)下,各國(guó)可結(jié)合各自實(shí)際制定相應(yīng)的具體目標(biāo),以日本為例,其在《建立循環(huán)型社會(huì)基本法》中提出2025年資源產(chǎn)出率達(dá)到49萬(wàn)日元/噸,比2015年提高11萬(wàn)日元/噸的目標(biāo)(見(jiàn)圖1)。
表1 OECD綠色發(fā)展指標(biāo)體系——環(huán)境和資源產(chǎn)出率部分
領(lǐng) 域 |
推薦指標(biāo) |
碳與能源產(chǎn)出率 |
1.二氧化碳產(chǎn)出率 1.1基于產(chǎn)出的二氧化碳的產(chǎn)出率:GDP/(能源相關(guān))二氧化碳排放 1.2基于終端需求的二氧化碳的產(chǎn)出率:實(shí)際收入/蘊(yùn)含在終端需求中的(能源相關(guān))二氧化碳排放 2.能源產(chǎn)出率 2.1能源產(chǎn)出率:GDP/一次能源總量(TPES) 2.2分部門能源密度(制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)、家庭用戶、服務(wù)業(yè)) 2.3可再生能源占比:可再生能源一次能源占比,可再生能源電力占比 |
資源產(chǎn)出率 |
3.原材料產(chǎn)出率(非能源部分) 3.1基于終端需求的原材料產(chǎn)出率(綜合衡量;物理原始單位):實(shí)際收入/蘊(yùn)含在終端需求中的原材料(混合材料) 3.2基于產(chǎn)出的原材料產(chǎn)出率:GDP/原材料消費(fèi)量(混合材料) 如生物質(zhì)材料(食物,其他生物質(zhì)) 如非生物質(zhì)材料(金屬材料,工業(yè)礦物) 3.3廢棄物產(chǎn)生密度和回收率:分部門,單位GDP或增加值,人均 3.4營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流與平衡:如農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)平衡,單位農(nóng)業(yè)用地或農(nóng)業(yè)產(chǎn)出變化 4.水資源產(chǎn)出:增加值/水資源消費(fèi)量,分部門 |
多因素產(chǎn)出率 |
5.環(huán)境調(diào)整后的多因素產(chǎn)出率(綜合衡量;貨幣原始單位) |
資料來(lái)源:Green Growth Indicators 2017
資料來(lái)源:Fundamental Plan for Establishing a Sound Material-Cycle Society
圖1 日本資源產(chǎn)出率目標(biāo)
在經(jīng)合組織(OECD)對(duì)資源產(chǎn)出率的研究中,將資源分為生物質(zhì)(食物和飼料、木材)、化石能源、非金屬礦物(建筑材料、其他非金屬礦物)、金屬及金屬礦物四大類。研究結(jié)果顯示,2005至2016年,大部分國(guó)家的資源產(chǎn)出率均有所增長(zhǎng);金磚國(guó)家的資源產(chǎn)出率與OECD國(guó)家相比仍有較大差距(見(jiàn)圖2)。
資料來(lái)源:OECD Statistics
圖2 OECD國(guó)家與金磚國(guó)家的資源產(chǎn)出率(2005年與2016年對(duì)比)(USD/kg)
“無(wú)廢”的關(guān)鍵舉措即減量化(reducing)、再利用(reusing)、再循環(huán)(recycling)(3R原則)及無(wú)害化處置的焚燒(energy recovery)和填埋(disposal)。近年來(lái),“無(wú)廢”的定義不斷演進(jìn),零廢棄國(guó)際聯(lián)盟(Zero Waste International Alliance)對(duì)“無(wú)廢”的最新定義為“通過(guò)負(fù)責(zé)任的生產(chǎn)、消費(fèi)、重復(fù)使用以及產(chǎn)品、包裝和材料的回收來(lái)保護(hù)所有資源,不使用焚燒,且避免任何威脅環(huán)境或人類健康的排放”。相應(yīng)的,3R原則也得到了拓展,且體現(xiàn)出兩大新特點(diǎn),一是更加重視源頭減量,最推薦的舉措是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)就考慮減少?gòu)U棄物產(chǎn)生;二是為了減少溫室氣體排放,焚燒排在填埋之后成為最不推薦的兜底舉措(見(jiàn)圖3)。
資料來(lái)源:Zero Waste International Alliance zwia.org
圖3 實(shí)現(xiàn)零廢棄的舉措層次
在上述理念的指引下,“無(wú)廢”與節(jié)能低碳的聯(lián)系更為緊密。一是設(shè)計(jì)體系在資源使用方面應(yīng)是閉環(huán)而非線性的,在獲取原始自然資源之前,先使用既有材料,尤其是應(yīng)盡量減少不可再生資源的開(kāi)采;二是產(chǎn)品全生命周期盡可能本地化,并通過(guò)優(yōu)化運(yùn)輸路線,減少運(yùn)輸過(guò)程的能耗和溫室氣體排放(見(jiàn)圖4);三是擴(kuò)展污染者付費(fèi)的內(nèi)涵,任何導(dǎo)致環(huán)境退化或資源枯竭的人都應(yīng)承擔(dān)全部成本,鼓勵(lì)將包括固廢和溫室氣體排放在內(nèi)的環(huán)境成本內(nèi)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?gòu)U棄物和溫室氣體的排放。
資料來(lái)源:https://tianchi.aliyun.com/markets/tianchi/feifeng2018#f6
圖4 2018年全球物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)創(chuàng)新大賽金獎(jiǎng)作品——垃圾車路徑優(yōu)化平臺(tái)
在上述衡量資源產(chǎn)出的指標(biāo)體系中,礦產(chǎn)、油品均為重要組成部分,同時(shí),鋼鐵、石化行業(yè)均是產(chǎn)廢重點(diǎn)行業(yè)和能耗大戶,在相關(guān)領(lǐng)域貫徹“無(wú)廢”理念,亦有助于實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳。
鐵礦石是最主要的礦產(chǎn)資源之一,廢鋼鐵是最主要的城市礦產(chǎn)之一,以廢鋼鐵的循環(huán)利用代替鐵礦石的開(kāi)發(fā)利用,是“無(wú)廢”的重要內(nèi)容。
鋼鐵生產(chǎn)工藝主要分成長(zhǎng)流程和短流程兩大類。長(zhǎng)流程工藝是指以煤炭、鐵礦石為原材料,經(jīng)過(guò)煉焦、燒結(jié)、高爐煉鐵、轉(zhuǎn)爐煉鋼等工序生產(chǎn)粗鋼的工藝,短流程工藝是指以廢鋼鐵為原材料,主要通過(guò)電爐煉鋼生產(chǎn)粗鋼的工藝。其中的核心指標(biāo)即廢鋼比(廢鋼鐵用量與粗鋼產(chǎn)量之比),廢鋼比越高,說(shuō)明鋼鐵生產(chǎn)工藝越偏向于短流程。我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)工藝整體偏向于長(zhǎng)流程,廢鋼比在世界主要產(chǎn)鋼國(guó)中處于最低水平(見(jiàn)表2),因此我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)能耗強(qiáng)度和污染物排放強(qiáng)度均偏高。
表2 2017年主要國(guó)家和地區(qū)廢鋼比
國(guó)家/地區(qū) |
粗鋼產(chǎn)量(百萬(wàn)噸) |
廢鋼用量(百萬(wàn)噸) |
廢鋼比(%) |
中國(guó)(CHN) |
831.73 |
147.90 |
17.8 |
歐盟28國(guó)(EU-28) |
168.14 |
93.35 |
55.5 |
美國(guó)(USA) |
81.61 |
58.8 |
72.0 |
日本(JPN) |
104.66 |
35.8 |
34.2 |
韓國(guó)(ROK) |
71.03 |
30.5 |
42.9 |
俄羅斯(RUS) |
71.34 |
28.5 |
39.9 |
全球 |
1366 |
425 |
31.1 |
全球(不含中國(guó)) |
534 |
277 |
51.8 |
資料來(lái)源:World Steel Recycling in Figures 2013-2017
據(jù)國(guó)際重復(fù)利用工業(yè)局(BIR)統(tǒng)計(jì),回收1噸鋼可節(jié)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、86%空氣污染物和97%采礦廢物以及2.3平方米垃圾填埋空間。“十三五”以來(lái),鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)得到廣泛重視,《廢鋼鐵產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃》提出在人均鋼鐵蓄積量達(dá)到較高水平情況下,2020年力爭(zhēng)將廢鋼比提高到20%。未來(lái)一段時(shí)期,我國(guó)鋼鐵行業(yè)將迎來(lái)拐點(diǎn),把握歷史機(jī)遇,建立廢鋼鐵回收利用體系、轉(zhuǎn)型短流程煉鋼工藝,將有力促進(jìn)我國(guó)減少鋼鐵生產(chǎn)能耗和碳排放。
石化產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè),但其產(chǎn)生的廢棄物種類繁多,危險(xiǎn)性大。石油渣是煉油過(guò)程中的最終剩余部分,富集了原油中的幾乎所有硫和金屬成分。石油渣的清潔利用較為困難,一般僅能作為瀝青使用或焦化制成石油焦,隨著環(huán)保要求日益提升,這些高硫、高金屬含量產(chǎn)品的出路進(jìn)一步受到限制。與此同時(shí),油品升級(jí)使石化行業(yè)的氫氣需求持續(xù)提升,IGCC多聯(lián)產(chǎn)工藝以汽、電、氫、化工產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn),環(huán)保、高效等優(yōu)點(diǎn)而受到關(guān)注。IGCC原理是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)(主要在氣化爐內(nèi))將煤、天然氣、石油渣等富碳燃料轉(zhuǎn)化為能夠在聯(lián)合循環(huán)機(jī)組中燃燒的合成氣(一氧化碳和氫氣混合物)等燃料,將化學(xué)能轉(zhuǎn)移到氫氣上,然后再對(duì)一氧化碳和氫氣進(jìn)行分離,因此適用PCDC(燃燒前脫碳)技術(shù)。
資料來(lái)源:中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院
圖5 各類碳捕捉技術(shù)
目前,國(guó)內(nèi)石化行業(yè)已有應(yīng)用渣油、脫油瀝青、石油焦等做原材料的IGCC多聯(lián)產(chǎn)裝置,如福建聯(lián)合石化一體化IGCC裝置等;燃燒前脫碳技術(shù)亦有示范應(yīng)用,如連云港清潔煤能源動(dòng)力系統(tǒng)研究設(shè)施3萬(wàn)噸/年碳捕集項(xiàng)目、華能綠色煤電IGCC電廠6-10萬(wàn)噸/年碳捕集、利用和封存示范項(xiàng)目等。在煉油和其他領(lǐng)域(如氫燃料電池)氫氣需求持續(xù)提升的背景下,利用IGCC+CCUS技術(shù)、以低值石油產(chǎn)品和煉油廢棄物為原材料實(shí)現(xiàn)汽、電、氫氣的清潔生產(chǎn)供應(yīng),有望在減少石化行業(yè)廢棄物的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳。
發(fā)展新能源、利用生物質(zhì)能(如垃圾發(fā)電)、推廣新能源汽車等,均是當(dāng)前主要的節(jié)能降碳舉措,但在此過(guò)程中應(yīng)貫徹“無(wú)廢”理念,減少“應(yīng)對(duì)氣候變化型”廢棄物的產(chǎn)生。
生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度是指將生產(chǎn)者對(duì)其產(chǎn)品承擔(dān)的資源環(huán)境責(zé)任從生產(chǎn)環(huán)節(jié)延伸到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流通消費(fèi)、回收利用、廢物處置等全生命周期的制度。2016年末國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布的《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》要求率先對(duì)電器電子、汽車、鉛酸蓄電池和包裝物等4類產(chǎn)品實(shí)施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度。2019年初,生態(tài)環(huán)境部等九部委聯(lián)合發(fā)布的《廢鉛蓄電池污染防治行動(dòng)方案》進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度,提出到2020年,鉛蓄電池生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)落實(shí)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度實(shí)現(xiàn)廢鉛蓄電池規(guī)范收集率達(dá)到40%;到2025年,廢鉛蓄電池規(guī)范收集率達(dá)到70%。
電池、報(bào)廢汽車、電子電器廢棄物等也是歐盟、日本等廢棄物管理先進(jìn)地區(qū)的管理重點(diǎn),近年來(lái),因低碳新技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)的新型廢棄物開(kāi)始得到關(guān)注。日本方面,《建立循環(huán)型社會(huì)基本法》對(duì)特定品種提出“在商品和服務(wù)的整個(gè)生命周期中徹底循環(huán)資源”,其中一類為“作為應(yīng)對(duì)全球變暖和其他環(huán)境問(wèn)題的措施而被廣泛采用的產(chǎn)品和材料”,具體包括光伏發(fā)電設(shè)施廢棄物、鋰電池和碳纖維增強(qiáng)材料等。歐盟方面,2011年末修訂的《歐盟關(guān)于廢棄電子電氣設(shè)備的指令》納入了光伏設(shè)備,規(guī)定自2018年8月15日起,作為大型設(shè)備的光伏設(shè)備的回收利用率至少達(dá)到80%,作為小型設(shè)備組成部分的光伏設(shè)備的回收利用率至少達(dá)到55%。《歐盟關(guān)于電池的指令》提出鉛酸電池、鎳鎘電池、其他電池的回收利用率至少達(dá)到65%、75%和50%。
垃圾焚燒發(fā)電是可再生能源電力的重要組成部分,是包括日本在內(nèi)的亞洲地區(qū)的廢棄物主要處置方式之一。通過(guò)部分代替火電發(fā)電量,垃圾焚燒發(fā)電整體上實(shí)現(xiàn)了減少化石能源使用和溫室氣體排放的效果。與此同時(shí),垃圾焚燒發(fā)電會(huì)產(chǎn)生一定比例的爐渣(約占焚燒量的20%~25%)。目前,上海垃圾焚燒爐渣已接近百萬(wàn)噸,未來(lái)隨著“原生生活垃圾零填埋”目標(biāo)的落實(shí),焚燒爐渣預(yù)計(jì)還將持續(xù)增長(zhǎng)。
垃圾焚燒爐渣的主要成分包括陶瓷碎片、磚石、石頭、玻璃、熔渣、鐵、其他金屬等不可燃物。一方面,上海市生活垃圾組分中不可燃部分(見(jiàn)圖6)未見(jiàn)明顯下降,另一方面,需要與生活垃圾協(xié)同焚燒的拆房和裝修垃圾殘?jiān)痈卟幌?,其中包含較多不可燃物質(zhì)。因此,上海亟待通過(guò)加強(qiáng)垃圾分類減少垃圾焚燒爐渣,近期《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》的發(fā)布邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
歐盟和日本均建立了較好的生活垃圾和建筑垃圾分類回收體系。日本分成5大類、須定時(shí)定點(diǎn)投放的生活垃圾管理體系堪稱世界標(biāo)桿,其在《建立循環(huán)型社會(huì)基本法》中提出的分類回收重點(diǎn)包括塑料、生物質(zhì)、金屬、磚石與建筑材料等;《歐盟廢棄物指令框架》要求紙張、金屬、塑料、玻璃(截至2015年)、紡織品(截至2024年)必須分類回收,建筑垃圾分類系統(tǒng)至少包含木材、非金屬礦物(混凝土,磚塊,瓷磚和陶瓷,石頭)、金屬、玻璃、塑料和石膏。
圖6 2007~2016年上海市生活垃圾組分(部分不可燃物)
風(fēng)險(xiǎn)與不確定性——兼及對(duì)不確定性研究的初步思考
從風(fēng)險(xiǎn)管理實(shí)務(wù)中的“風(fēng)險(xiǎn)”定義出發(fā),辨析后認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)的本質(zhì)是不確定性,界定風(fēng)險(xiǎn)為“影響目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的不確定性”。在不確定性日益成為這個(gè)時(shí)代顯著特征的背景下,我們需要克服對(duì)確定性追求的天性,從“在不確定性中尋找確定性”轉(zhuǎn)向“在不確定性中認(rèn)識(shí)和把握不確定性”,實(shí)現(xiàn)對(duì)不確定性的被動(dòng)地接受到主動(dòng)地把握。本文以對(duì)中國(guó)風(fēng)險(xiǎn)管理界有著重要影響的兩個(gè)組織(ISO[[[] ISO是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的簡(jiǎn)稱,全稱是International Organization for Standardization。ISO是由各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體(ISO成員團(tuán)體)組成的世界性的聯(lián)合會(huì)。制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工作通常由ISO的技術(shù)委員會(huì)完成。]]和COSO[[[] COSO 即?Committee of Sponsoring Organizations of the Treadway Commission的縮寫,中文譯為反虛假財(cái)務(wù)報(bào)告委員會(huì)發(fā)起組織,有時(shí)也被直譯為美國(guó)科索委員會(huì)(如中國(guó)財(cái)政部2013年出版的第二版《企業(yè)內(nèi)部控制框架》中即采用的直譯方式)。]])對(duì)“風(fēng)險(xiǎn)”的定義說(shuō)開(kāi)去,辨析風(fēng)險(xiǎn)的本質(zhì)就是不確定性,然后從社會(huì)學(xué)視角對(duì)不確定性的研究進(jìn)行初步討論。
05-19
上海市固定資產(chǎn)投資專題研究
2022年,面臨穩(wěn)增長(zhǎng)、穩(wěn)投資、穩(wěn)預(yù)期的重任,需要及時(shí)聚焦熱點(diǎn)、化解難點(diǎn),做好前瞻布局,確保經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。本文基于長(zhǎng)期服務(wù)于國(guó)家和本市重大戰(zhàn)略、重大決策和重大項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn),聚焦固定資產(chǎn)投資主線,研判全市固定資產(chǎn)投資形勢(shì)、規(guī)模、熱點(diǎn)和布局,以期提升城市能級(jí)和核心競(jìng)爭(zhēng)力,助力經(jīng)濟(jì)和社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。
04-17
當(dāng)前上海投資拉動(dòng)政策研究
本文立足當(dāng)前形勢(shì)對(duì)上海經(jīng)濟(jì)運(yùn)行造成的沖擊以及經(jīng)濟(jì)恢復(fù)挑戰(zhàn),深入研究上海投資發(fā)展面臨的問(wèn)題,分析現(xiàn)有投資拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)政策,借鑒國(guó)內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),從“全域支持重點(diǎn)項(xiàng)目投資建設(shè)、全力支持企業(yè)做大做強(qiáng)”兩大方面提出具體建議,充分發(fā)揮有效投資在穩(wěn)增長(zhǎng)中的關(guān)鍵作用,助力上海奪取疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展“雙勝利”。
03-18
專利導(dǎo)航模式在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的試點(diǎn)實(shí)踐思考與建議——以某區(qū)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?yàn)槔?/p>
近年來(lái),知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利數(shù)據(jù)越來(lái)越多次在國(guó)家層面進(jìn)入大眾視野,專利導(dǎo)航日益成為我國(guó)深入實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和知識(shí)產(chǎn)權(quán)強(qiáng)國(guó)建設(shè)中的一項(xiàng)重要舉措。本文以某區(qū)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域?yàn)槔?,詳解專利?dǎo)航的模式與重點(diǎn),并提出相應(yīng)的思考與建議。
02-07
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