1.中國2060的碳中和目標
2020年9月22日,國家主席習近平在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上發表重要講話強調,中國將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和。9月30日在聯合國生物多樣性峰會上通過視頻發表重要講話,國家主席習近平再次強調了“中國將秉持人類命運共同體理念,繼續做出艱苦卓絕努力,提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和,為實現應對氣候變化《巴黎協定》確定的目標做出更大努力和貢獻。”這是中國在巴黎協定之后第一個長期氣候目標,也是第一次提到碳中和。目前中國最大的排放源來自電力及熱力生產、工業及交通,而中國作為全球最大的排放主體,實現這一目標仍然需要考慮其他碳排放,在快速推廣現有成熟低碳方案的同時積極尋找新途徑、發展新技術。
2.短期氣候污染物——甲烷
第21屆聯合國氣候大會特別提出應重視短期氣候污染物(SLCP),以獲得快速的氣候響應。甲烷作為最為重要的一種SLCP,其溫室氣體效應是二氧化碳(CO2)的25倍,成為全球應對氣候變化的減排新戰略中的重點對象之一。據估測,人類活動給全球氣候變化帶來的影響有25%來自于甲烷排放。另一方面,歐洲國家的經驗表明,生物甲烷是實現長期氣候目標關鍵的下一步,主要是由于當生物甲烷通過能源利用并最終以CO2的形式進入環境中,則這部分溫室氣體被稱為“備案項”,不計入總排放中;但是如果這部分生物質能以非CO2的其它溫室氣體形態進入環境,則需要按照不同的溫室熱效應計入溫室氣體總排放。
圖1 SLCP對于2050年全球溫度控制的貢獻
中國是世界上甲烷排放量最高的國家(世界銀行數據),約占全球甲烷排放總量的五分之一,其中廢棄物和污泥的甲烷排放量約占全國排放量的10%,預計到2030年將達到全國排放量的15%,因此有機廢棄物能源化將成為我國甲烷減排的重要手段。據此,我們應該意識到有機廢棄物處理行業蘊含的高效減排潛力,并探索出了一些可行的碳減排路徑。
3.碳排放計算方法
盡管研究發現有許多對氣候系統產生影響的氣體,但只有6種主要類型的溫室氣體包含在京都協議中,并包含在碳排放評估中,他們是CO2、CH4、N2O、HFCs、PCFs和SF。為了量化和對比各種溫室氣體的影響,采用二氧化碳當量(CO2-e)來計算碳排放。該當量根據不同溫室氣體的全球制暖潛能,測量并對比不同溫室氣體的排放。6種主要類型的溫室氣體,每一種都有相關的全球致暖潛能指數,氣體排放的噸數乘以相關的全球致暖指數便可以得到二氧化碳當量值。
表1 溫室氣體全球制暖潛能指數
目前,關于碳排放計算的方法和導則主要基于大型組織的程序或數據庫。其中包括政府間氣候變化專門委員會(IPCC),美國環境保護局(USEPA),歐洲環境保護局(EEA)等。IPCC向所有聯合國和世界氣象組織成員開放,目前已經有194個國家加入。IPCC發布了國際性的清單性質的碳審計方法(如《2006年國家溫室氣體清單導則》),作為所有溫室氣體清單的基礎,確保他們具有可對比性并易于理解。2011年我國頒布《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》,其以IPCC發布的《2006年國家溫室氣體清單導則》為基礎,給出了能源活動、工藝生產過程、農業、土地利用變化和林業、廢棄物處理五個部分的碳審計辦法。
4.污泥處理工藝路線中的碳排放評價
碳排放可以作為評價污泥技術路線的一項新參數,它反映了污泥處理處置過程中可能排放的溫室氣體和相關的氣候變化影響,以“噸二氧化碳當量/年”來計算。
本系列文章的碳排放研究范圍如圖2所示。
范圍1直接排放——從系統邊界內的處理設施直接排放的溫室氣體,包括所有污泥處理設施、能源回收設施、土地利用等(藍色實線區域)。
范圍2間接排放:電——邊界內處理設施和用電(及向外部電網供電)相關的間接溫室氣體排放(及補償)。
范圍3間接排放:其它——本次研究還將重點考慮其它所有的重要的間接排放。包括污泥土地利用排放的N2O,取代原材料的處理后污泥的碳值(污泥替代氮肥)(黃色虛線區域)。
注:鑒于不同工程的土建及運輸存在較大區別,因此與土建及運輸有關的排放不包含在本研究的碳排放計算中。
圖2 污泥碳排放系統邊界
來源: 城建水業 紀莎莎