編者按:2021年7月8日,以"碳中和與未來能源"為主題的"第三屆未來能源大會(huì)"在北京召開,本次大會(huì)由中國(guó)能源研究會(huì)與中國(guó)能源網(wǎng)聯(lián)合主辦。會(huì)上,瑞典環(huán)境科學(xué)研究院中國(guó)代表處固廢資源部主任王瑞發(fā)表了"北歐垃圾變能源解決方案助力實(shí)現(xiàn)城市碳中和"的主旨演講。
以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實(shí)錄進(jìn)行整理。
王瑞:尊敬的各位嘉賓大家下午好!非常感謝主持人的介紹,我來自瑞典環(huán)境科學(xué)研究院北京代表處,今天很有幸受邀跟大家匯報(bào)這樣一個(gè)題目,也是就著我們國(guó)內(nèi)目前碳中和的大背景跟大家做一個(gè)交流和學(xué)習(xí),如果說得不正確的地方也希望大家多多指正和交流。
首先簡(jiǎn)單自我介紹一下我們的機(jī)構(gòu),我們?nèi)鸬洵h(huán)境科學(xué)研究院是一家非營(yíng)利性應(yīng)用研究機(jī)構(gòu),由瑞典政府和瑞典工業(yè),通過基金會(huì)各占50%建立的,1966年成立,到目前有55年的歷史,是歷史比較悠久的研究院,類似中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院,但是體量沒這么大,因?yàn)槿鸬鋰?guó)家本來就不大。
我們總共有350名員工,主要包括環(huán)境工程師、經(jīng)濟(jì)學(xué)家、社會(huì)學(xué)家等等這些跨學(xué)科的綜合性團(tuán)隊(duì),我們的總部在瑞典首都斯德哥爾摩,在瑞典第二大城市哥德堡和第三大城市馬爾默都有辦公室,也有中國(guó)的北京代表處。
作為綜合性研究院我們覆蓋的業(yè)務(wù)領(lǐng)域也比較寬,基本上跟環(huán)保、生態(tài)相關(guān)的都覆蓋了,像氣候變化、碳排放、能源、水、空氣、垃圾、工作環(huán)境、工業(yè)相關(guān)的,林業(yè)、交通等等相關(guān)的研究領(lǐng)域我們都覆蓋。
今天的主題是碳中和,大家很熟悉,中國(guó)提出來2060年碳中和,瑞典這個(gè)國(guó)家提出來要在2045年實(shí)現(xiàn)碳中和,同時(shí)有另外一個(gè)目標(biāo),就是想成為全球第一個(gè)無化石能源的福利國(guó)家,這個(gè)福利怎么理解?除了給我們帶來更好的生活環(huán)境以外,也想給居民更好的經(jīng)濟(jì)利益。因?yàn)樵诮?jīng)濟(jì)綠色轉(zhuǎn)型的時(shí)候肯定會(huì)產(chǎn)生一些新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),比如說一些新的綠色技術(shù),所以在這方面瑞典想做的不僅僅是改善環(huán)境,同時(shí)用一些新技術(shù)來引領(lǐng)全球的技術(shù)創(chuàng)新,從而給他們帶來更好的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。瑞典國(guó)家不大,也是個(gè)技術(shù)出口的國(guó)家,在這方面的戰(zhàn)略是這樣的布局。我想我們中國(guó)將來也是這樣的方向,當(dāng)然中國(guó)體量比瑞典要大很多,所以在轉(zhuǎn)型的過程中要比瑞典面臨的挑戰(zhàn)更大。
這個(gè)圖是瑞典經(jīng)濟(jì)發(fā)展和溫室氣體排放的變化曲線,從1990-2018年,藍(lán)色的是GDP增長(zhǎng),不斷增長(zhǎng),增長(zhǎng)85%。綠色是溫室氣體排放,從1990-2018年下降了27%,我們可以看到經(jīng)濟(jì)的發(fā)展跟溫室氣體的排放不是正向發(fā)展的,瑞典是在20世紀(jì)90年代的時(shí)候達(dá)到了碳達(dá)峰,所以在這方面,中國(guó)現(xiàn)在提出來碳達(dá)峰和碳中和的概念,已經(jīng)不用過于擔(dān)心會(huì)不會(huì)太影響我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展了,從短期來說任何一種轉(zhuǎn)型都會(huì)有一個(gè)曲折的階段,但是過了這個(gè)之后,肯定會(huì)是一個(gè)正向的發(fā)展。
有一個(gè)不一定恰當(dāng)?shù)睦樱热缯f小孩換牙的時(shí)候,換牙那一瞬間相當(dāng)于轉(zhuǎn)型,有點(diǎn)疼,但是換完以后是很長(zhǎng)期,很可持續(xù)地發(fā)展模式。
今天上午很多院士專家也講了中國(guó)的能源結(jié)構(gòu),我也想跟大家分享一下瑞典的能源結(jié)構(gòu),這是它2019年的數(shù)據(jù)。瑞典2019年最大的能源來源還是核電,32%左右。第二大能源是生物能源,25%。第三大24%,石油。再往下13%是水電和風(fēng)電,剩下最后兩個(gè)3%,一個(gè)是燃煤,另外一個(gè)是燃?xì)?。大家可以看燃煤比例非常低,剩下?%,能源氣體這一塊也想跟大家探討一下。
把它放大以后是右邊這個(gè)圖,能源氣體包含我們傳統(tǒng)的天然氣,另外一部分是液化石油氣,第三部分是沼氣。沼氣就是右邊柱狀圖第一個(gè),分為兩塊,綠色的是瑞典目前本國(guó)自己生產(chǎn)的沼氣,黃色的是瑞典從其他國(guó)家進(jìn)口的沼氣,它的能源轉(zhuǎn)型過程中要用更多可再生能源,自己的生產(chǎn)可能還沒有那么充足,當(dāng)然現(xiàn)在也在不斷加大,所以需要向鄰國(guó)進(jìn)口一些沼氣。
另外瑞典也是在歐洲比較奇特的國(guó)家,是從其他國(guó)家進(jìn)口垃圾來焚燒發(fā)電的,這是很少見的。
今天談固廢,我們?cè)趫D里匯總了一下,在瑞典打造無廢城市的一些基本點(diǎn),我們當(dāng)然沒有畫那么全,這里面聚焦的是三類垃圾,一個(gè)是餐廚垃圾、餐飲垃圾,它的路線是在餐館進(jìn)行破碎沉降以后,運(yùn)到沼氣工廠生產(chǎn)沼氣,沼氣進(jìn)一步提純,可以做成生物甲烷,沼氣里甲烷含量是50%-60%。經(jīng)過提純以后可以達(dá)到98%-99%,是很純凈的可再生天然氣,這個(gè)天然氣可以經(jīng)過加氣站回到城市公交車使用,也可以回到市政官網(wǎng)當(dāng)作普通戶用天然氣使用。
另外一條線就是平時(shí)每天扔的城市生活垃圾,它的收集是另外一條線,有的專家可能去過瑞典,或者國(guó)內(nèi)一些小區(qū)也看到過,有一些來自瑞典的真空垃圾收集裝置,是通過地下管到收集,在我們城市里看不到垃圾桶、垃圾車。氣體輸送模式,輸送完了之后經(jīng)過envac這家公司可以把可回收的垃圾回收利用,不可回收的可以進(jìn)行垃圾焚燒,垃圾變能源,可以給城市供冷、供熱,也可以供電。當(dāng)然在焚燒之前也有一些技術(shù)使垃圾燒得更充分,有一些做垃圾燃料。
第三條是污水處理廠的污泥,每個(gè)城市都有一個(gè)或者多個(gè)大型污水處理廠,污水處理廠凈化水質(zhì)以后會(huì)產(chǎn)生大量的污泥,如果處理好了是資源,處理不好也是大問題。在瑞典一方面是做沼氣,回到生物天然氣,回到公交車、市政管網(wǎng)。另外可以干化焚燒,提供能源。
所以我們?cè)谶@樣一個(gè)基本的技術(shù)團(tuán)隊(duì)下形成了北歐無廢城市技術(shù)與投資聯(lián)盟,看能不能在中國(guó)也把北歐的一些經(jīng)驗(yàn)借鑒過來。
垃圾變能源可能有多種模式,比如說傳統(tǒng)的垃圾焚燒供熱,也有變成沼氣的能源。瑞典工業(yè)化進(jìn)程很早,在它工業(yè)化的過程中其實(shí)也帶來了很多污染,現(xiàn)在我們看瑞典空氣、水,環(huán)境非常好,過去它也是飽受污染。
大概90年代的時(shí)候它一方面環(huán)境污染,一方面也是遭受了石油危機(jī)、能源危機(jī),所以它提出來一個(gè)路線做生物沼氣,從污泥里或者從其他的有機(jī)物里生產(chǎn)。生產(chǎn)以后用作汽車燃料,到目前來說這套系統(tǒng)在瑞典已經(jīng)應(yīng)用得非常成熟,如果有機(jī)會(huì)去瑞典首都或者其他一些大的城市,去斯德哥爾摩等等去看的話,它的公交車一半以上都是燒的沼氣做燃料的。
瑞典只有1000萬人口,可能還沒有北京一半大,在北歐也算比較大的國(guó)家了。它的規(guī)模化沼氣廠有280多個(gè),這個(gè)體量還是比較大的,所以沼氣能源在瑞典來說推廣力度是很大的。
這是一個(gè)大概示意圖,瑞典最早,包括現(xiàn)在最大比例的沼氣都是來自污水處理廠,污水處理廠每天產(chǎn)生的污泥都會(huì)進(jìn)到中間的罐體里發(fā)酵,也把其他的有機(jī)廢棄物,比如說餐廚垃圾等等通過一定的處理方式,進(jìn)到這里聯(lián)合厭氧發(fā)酵,生產(chǎn)沼氣,進(jìn)一步提純,提純以后做車用的天然氣。
這也是瑞典環(huán)科院重點(diǎn)的研究項(xiàng)目,我們?cè)谌鸬溆凶约旱男⌒臀鬯幚韽S,所有的污水處理、污泥處理都圍繞著一個(gè)方向,就是把污水處理廠變成產(chǎn)能設(shè)施。為什么這么說呢?污水處理廠產(chǎn)生的污泥如果經(jīng)過合理處理,產(chǎn)生的沼氣可以給城市提供能源,同時(shí)污水處理廠要把其他有機(jī)廢棄物,養(yǎng)殖畜禽糞便、秸稈、餐廚垃圾都拿來發(fā)酵,除了可以自己用以外還可以向外輸出,變成了每個(gè)城市都具備的產(chǎn)能設(shè)施。但是污水處理本身通過凈化以后,污水也可以再回用,污水里其實(shí)有很多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),像氮、磷,我們也在做回收,經(jīng)過一些深度的處理,這些污水完全是可以再回到社會(huì)上應(yīng)用的。
比如在水廠做的一些示范項(xiàng)目,2018年、2019年的時(shí)候我們跟一家啤酒公司做研發(fā)合作,把污水處理廠的污水處理以后生產(chǎn)啤酒,這個(gè)啤酒在社會(huì)上還賣了很多,賣得很好。當(dāng)然很多人問價(jià)格到底核算嗎,我們算了一下,在污水處理的過程中可能會(huì)發(fā)生額外的成本,但是折算到終端買一瓶啤酒,成本其實(shí)是不高的。一瓶啤酒二十多塊錢,如果是用這個(gè)工藝制出來的,可能增加不到一塊錢,增加幾毛錢,這個(gè)幅度大家還是可以接受的??赡苷託獯蠹也皇呛苣吧瑖?guó)內(nèi)在過去傳統(tǒng)的農(nóng)用和戶用的也有很多沼氣,包括毛主席、習(xí)大大早年的時(shí)候他們自己都親身參與過沼氣的項(xiàng)目。瑞典要把沼氣作為工業(yè)化生產(chǎn),把它用到汽車?yán)铮纬晒I(yè)化比較完整的循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,這可能在全球來說瑞典是比較領(lǐng)先的。
瑞典沼氣生產(chǎn)有哪些原料,最主要的是污水處理廠的污泥,以及其他的有機(jī)廢棄物。右邊的圖是個(gè)變化曲線,最下面藍(lán)色的是污水處理廠來的沼氣,最上面的是填埋廠的填埋氣,比例越來越少,因?yàn)槿鸬涞奶盥裨诤茉缁旧暇筒惶盥窳?,百分之零點(diǎn)幾的填埋率,它在早年做了很多垃圾填埋應(yīng)用,現(xiàn)在越來越少了,現(xiàn)在更多沼氣來源是來源于各種有機(jī)廢棄物聯(lián)合厭氧發(fā)酵。
瑞典在2045年要達(dá)到碳中和,所以在各個(gè)行業(yè)里都制定了自己的路線圖,當(dāng)然瑞典環(huán)科院在瑞典國(guó)家實(shí)現(xiàn)碳中和各個(gè)行業(yè)的路線圖也做了很多工作,包括溫室氣體排放清單、實(shí)施路徑,我們都給瑞典政府提供了很多支持。說到燃?xì)膺@個(gè)領(lǐng)域,瑞典有三個(gè)比較大的節(jié)點(diǎn)。2023年要讓所有交通領(lǐng)域所用到的天然氣,包括CNG全部用生物甲烷,2030年要達(dá)到所有發(fā)電和供熱行業(yè)的燃?xì)庥蒙锛淄椋?045年的時(shí)候所有能源氣體都要是非化石能源。
這是他們一體化解決方案的示意圖,包括前端的各種原料,污泥、餐廚垃圾不同的預(yù)處理生產(chǎn)沼氣,中段提純壓縮,經(jīng)過加氣站,最后是公交車的使用。
當(dāng)然生物能源可能在任何一個(gè)國(guó)家占整個(gè)能源體系的比例不會(huì)特別高,前面專家也講可能6%左右。但是沼氣這種能源對(duì)碳達(dá)峰、碳中和有個(gè)雙重減排的效應(yīng),我覺得是很有意思的。一方面沼氣是處理有機(jī)廢棄物,如果這些廢棄物不經(jīng)過沼氣處理的話,有可能會(huì)造成大量排放,不管是焚燒或者是其他的處理方式,都會(huì)有排放。如果我們通過厭氧的方式就可以避免,這是第一重減排。第二重是替代部分化石燃料,這一部分又是個(gè)減排,是雙重減排的功效。
同時(shí)對(duì)改善空氣質(zhì)量也有很大的作用,燒沼氣比燒化石能源能減少很多顆粒物的排放,效應(yīng)還是比較大的。
最后跟大家分享一下,我們匯總了它的效益分析,環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
環(huán)境效益,減輕空氣污染、合理處理垃圾、節(jié)約能源,助力城市碳中和。
經(jīng)濟(jì)效益,可以替代汽油、柴油,減少垃圾處理費(fèi)用,因?yàn)椴挥眠h(yuǎn)距離運(yùn)輸,而且產(chǎn)生的能源相當(dāng)于在城市內(nèi)就可以循環(huán)使用了,對(duì)外的能源依存度會(huì)大大降低。另外就是碳資產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益,最近中國(guó)的碳市場(chǎng)也要開始,7月份正式上線,這樣的項(xiàng)目也是很好的碳資產(chǎn)項(xiàng)目,可以極大地提升我們項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)收益。
社會(huì)效益,綠色交通、低碳城市,帶動(dòng)新的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
這就是我簡(jiǎn)單的匯報(bào),最后留一個(gè)我自己的聯(lián)系方式,很高興認(rèn)識(shí)大家,如果大家有任何問題都可以隨時(shí)溝通,謝謝大家。
提問:您剛才提到20世紀(jì)90年代的時(shí)候瑞典有一個(gè)轉(zhuǎn)型,能簡(jiǎn)單說一下當(dāng)時(shí)政府和企業(yè)之間是怎么操作的嗎?
王瑞:可能分幾方面,一方面政策方面制定了很多鼓勵(lì)這樣項(xiàng)目發(fā)展的政策,比如說90年代瑞典就提出來碳稅,一千多塊錢人民幣每噸,這樣的項(xiàng)目它是免碳稅的。還有歐盟范圍內(nèi)的能源稅,稅收方面有很大的支持。另外建設(shè)這樣的項(xiàng)目,有一些前期政府的資金支持,建設(shè)項(xiàng)目的補(bǔ)貼,所以在這些帶動(dòng)之下,快速鼓勵(lì)了一批這樣的技術(shù)、投資人的參與。
另外瑞典政府在很早的時(shí)候就提出來一個(gè)概念政府間跨生態(tài)部門的合作,他們?yōu)榱私鉀Q一個(gè)環(huán)境問題,會(huì)把所有相關(guān)部門,政府部門、社會(huì)部門,比如說這個(gè)項(xiàng)目會(huì)涉及交通的,涉及環(huán)境的,涉及垃圾處理的,所有人都叫到一起,做一些綜合的研討和項(xiàng)目開發(fā),所以在這方面我覺得也是有很好的一些做法,謝謝。
秦虎:感謝王主任,我有一個(gè)問題,你剛才提到碳資產(chǎn)的問題,能不能介紹一下在瑞典生物質(zhì)減排有沒有納入歐盟的碳市場(chǎng)?
王瑞:瑞典有兩套,一些項(xiàng)目是納入了碳市場(chǎng)機(jī)制,另一方面納入碳稅機(jī)制,是不同的項(xiàng)目。這類項(xiàng)目我得再看一看,就是這種項(xiàng)目現(xiàn)在是不是還在碳資產(chǎn)的范疇之內(nèi)。在咱們國(guó)內(nèi)肯定是非常鼓勵(lì)的,因?yàn)閲?guó)內(nèi)提出了幾個(gè)領(lǐng)域,林業(yè)碳匯、沼氣、可再生能源,大概四個(gè)領(lǐng)域最鼓勵(lì),這個(gè)領(lǐng)域肯定是一個(gè)大的碳資產(chǎn)。
責(zé)任編輯: 江曉蓓