“双碳”下的垃圾焚烧发电：如何实现质量效益双丰收

2021年是“十四五”时期的开局之年，国家发改委颁布了《2021年新型城镇化和城乡融合发展重点任务》、《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》等一系列政策。
　　其中，“十四五”规划文件提出，到2025年底，全国城市生活垃圾资源化利用率达到60%左右，全国城镇生活垃圾焚烧处理能力达到80万吨/日左右，城市生活垃圾焚烧处理能力占比65%左右。这对垃圾焚烧发电行业来说是难得的机遇。
　　城镇化水平不断提高，垃圾处理需求持续增长
　　随着我国城镇化水平的不断提高和人口的不断增长，城市生活垃圾的数量也越来越多。据统计2020年全国城市生活垃圾清运量2.35亿吨 。
　　现有的三种垃圾处理方式：卫生填埋、高温堆肥和焚烧处理各有优劣，但在城市土地资源日益稀缺、处理方法无害的条件下，同样的垃圾处理量，垃圾焚烧厂需要的用地面积只是垃圾卫生填埋场的1/20-1/15，焚烧方法的优势逐渐显现出来。
　　垃圾焚烧市场前景广阔，“十四五”期间有望突破2000亿规模
　　根据测算，初步预计“十四五”期间，垃圾焚烧发电行业的市场规模可能会超过2000亿。“双碳”目标加持下，垃圾焚烧发电正成为减排的重要手段之一。一方面，垃圾焚烧发电替代了一部分燃煤发电；另一方面是垃圾焚烧发电可减少垃圾填埋过程中产生的甲烷、二氧化碳等温室气体，减排属性突出。
　　“减量化、资源化、无害化”，长久以来，城市垃圾处理的诉求在垃圾焚烧发电上得到了解决，由此可以预见，“双碳”背景下，垃圾焚烧发电成为城市垃圾处理的主流方法指日可待。
　　质疑声中起步，邻避效应亟待化解
　　现在提到垃圾发电，现在人们对其的印象多是垃圾减量和处理方法无害。但事实上，对于垃圾焚烧发电的质疑声从未停止。生活垃圾焚烧厂烟气中的二噁英是近几年来世界各国所普遍关心的问题，自1999年比利时发生动物饲料二噁英污染事件后，更是一度成为全球热点。此外，焚烧过程和尾气、残渣、废水的控制处理不当，可能造成二次污染。
　　事实上垃圾焚烧产生的二噁英是可防可控的。解决办法一是提高焚烧炉炉温，减少二噁英、一氧化碳等的生成，从而减轻后端污染治理的负担；二是稳定运行污染治理设施，确保颗粒物物、氮氧化物等达标排放。
　　早在上世纪90年代中期，我国就开始立项制定生活垃圾焚烧污染控制标准，控制二噁英类。新修订的《生活垃圾焚烧污染控制标准》自2014年7月1日起实施，将二噁英类的排放限值从严至每立方米0.1纳克毒性当量，与欧盟标准一致。
　　机遇与挑战并存，垃圾焚烧发电该如何发展
　　按照联合国环境规划署的规划目标，我国将在2020年的基础上，减少垃圾填埋产生的年甲烷排放315万吨。为实现甲烷减排的目标，全国每年对应将减少垃圾填埋5429万吨，如全部采用垃圾焚烧发电替代垃圾填埋，每天将新增15到30万吨的垃圾焚烧发电产能需求。
　　十四五规划提出，到2025年底全国城镇生活垃圾焚烧处理能力计划从58万吨提升到80万吨，城市生活垃圾焚烧处理能力占比将从50%提升到65%，垃圾焚烧发电市场前景广阔。
　　目前，国家污染物控制标准日趋严格，国标18485标准已经从2001版提高到2014版，产生了质的飞跃。由于垃圾焚烧过程中容易产生氮氧化物、二氧化硫以及二噁英等污染气体，目前部分地方政府在国标基础上又”层层加码”，出台了更为严格的地方标准，在现有技术短时间难以突破的情况下，部分垃圾发电企业不得不以增加能耗的方式达到排放标准，这一点与节能降碳的初衷背道而驰。
　　除了寻求排放技术的突破，人工智能也是降碳的一把好手。阿里云方面的数据显示，全国近30个城市的100座垃圾焚烧炉已装上阿里云工业大脑，通过AI技术使生活垃圾焚烧的环保指标更稳定，单位发电量提升，全年可多发3.6亿度绿电，相当于一个中型水电站的发电量。从某种意义上来说，这也是节能降碳的一种实现手段。
　　未来，垃圾发电厂会与AI等技术更紧密结合，进一步减少二次污染，提升设备运行稳定性和生活垃圾的吨发电量，与“双碳”目标同行，实现发展效益、质量的双丰收。