為什么說垃圾焚燒發電項目效率低、生態效益欠佳?

【編者按】一個月前(2019年9月27日)財政部在對人大代表提出的“保障垃圾處理產業健康穩定發展”的建議作出的答復中指出:一方面,我們擬對已有項目延續現有補貼政策;另一方面,考慮到垃圾焚燒發電項目效率低、生態效益欠佳等情況,將逐步減少新增項目納入補貼范圍的比例,引導通過垃圾處理費等市場化方式對垃圾焚燒發電產業予以支持。

先前,本號有推送過一篇名為“垃圾焚燒項目不適合進入碳市場”的文章,現再次推送,說明“垃圾焚燒發電項目效率低,生態效益欠佳”的問題。

因為沿襲了《京都議定書》下“清潔發展機制”(CDM)的主要運行機制和方法學體系,我國最近發展起來的國內碳排放交易市場(以下簡稱“碳市場”)接受垃圾焚燒發電項目申請備案注冊成為碳抵消項目,相關項目產生的“核證自愿減排量”(CCER)也可以進入市場交易。

碳抵消項目的初衷應該是一個為欠發達地區吸引節能減排及碳匯項目資金投入的手段,并帶動先進技術轉移至欠發達地區,對項目當地的可持續發展做出貢獻。然而,與其他眾多“灰色項目”[1]類似,垃圾焚燒發電項目在滿足碳市場基本準入條件上存在著嚴重的問題。本文就以垃圾焚燒項目作為案例,來探討灰色碳抵消項目的不可持續性以及碳抵消項目論證中存在的問題。 

垃圾焚燒不可持續

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之所以會出現“灰色項目”的概念,大多是因為這些項目不符合碳市場應促進“可持續發展”這一根本目標的要求。從這一根本目標出發,某些項目雖然可以通過特定方法學證明其有一定的“減碳”效益,但因存在其他難以忽視的社會、環境、健康或經濟方面的負面影響,總體上不能促進,甚至反而損害可持續發展目標的實現。

2015年9月,世界各國領導人在一次具有歷史意義的聯合國峰會上通過了2030年可持續發展議程,該議程涵蓋 17 個可持續發展目標(Sustainable Development Goals, SDGs)[2]于2016年1月1日正式生效。這些新目標適用于所有國家,也應當被看做是潛在碳抵消項目是否可以獲準進入國際、國內碳市場的重要參考標準。

縱覽聯合國17個可持續發展目標,有至少8個是與生活垃圾管理有關的。表一列舉了相關目標的內容,并簡述它們與生活垃圾管理的關聯性。 

表一:垃圾管理與聯合國可持續發展目標

比照上述 8 個可持續發展目標,生活垃圾焚燒技術不僅欠缺可持續性,甚至會損害某些目標的達成,主要表現在如下四個方面。

第一,消滅生物源有機碳,不利于土壤質量改善和應對氣候變化。眾所周知,目前進入焚燒廠的生活垃圾的主要成分是生物質廢棄物,包括餐廚、竹木、紙張和園林綠化垃圾。生物質廢棄物富含有機碳或生物源碳,經過焚燒,即高溫氧化過程后,絕大部分都會變成無機碳(如二氧化碳、一氧化碳)排放入大氣中。這一過程的結果,一方面是使生物源的有機碳因快速變成無機碳而無法回收利用、滋養土壤,另一方面是在一定時間內增加了大氣中絕對的溫室氣體量,因此與可持續發展目標 2 和 13 相左。

第二,化石源垃圾焚燒發電,屬不可再生能源的延續。生活垃圾另外的主要成分是化石源垃圾,其中最具代表性的當屬廢塑料或含塑料的廢棄物。如果焚燒化石源垃圾可以獲得很多的政策、財稅優惠,甚至是“可再生能源”補貼,這實際意味著對真正可再生能源發展的一種相對削弱,會嚴重影響可持續發展目標 7、12 以及 13 的達成。

第三,主要或重要的環境污染物排放源,威脅全球環境和下一代健康安全。無論是焚燒生物源還是化石源生活垃圾,都會產生包括顆粒物、一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫在內的大量“常規污染物”,直接貢獻于本地或一定區域內的空氣污染,不利于完成可持續發展目標 11。

垃圾焚燒更會產生多種“特征污染物”,特別是持久性的有毒化學品,如二惡英、呋喃、多環芳烴、多氯聯苯、汞、鎘、鉛等。這些化學品已被證明對本地或全球環境健康有著短時或長期的嚴重危害。隨著全球各地生活垃圾量的快速增長以及焚燒處理率的提高,生活垃圾焚燒行業已經成為多類持久性有毒化學品污染的重要源、甚至主要源,嚴重阻礙目標 3 與 12 的實現。

第四,全過程實際伴隨著眾多社會不公正現象。在全世界的很多地方,包括我國,垃圾焚燒項目在其生命周期內,即從規劃、選址、環評、建設、運行的各個環節,都存在權利和責任分配設置不合理,信息不公開,漠視周邊公眾意見,不充分落實公眾參與制度規定,甚至直接違反法規侵害公眾參與權利的問題。盡管這些現象并非垃圾焚燒行業獨有,且與當地的社會環境及公共治理制度的發展有很大關聯,但不可否認的是,對于技術和污染風險越高,公私利益牽扯越明顯的建設項目來說,其衍生社會公正問題的可能性也越大,因此不利于目標 10 和 16 的達成。

碳減排的優選措施不是垃圾焚燒

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2013年,聯合國環境署(UNEP)和聯合國訓研所(UNITAR)在其《國家廢棄物管理戰略指南:將挑戰化作機遇》(Guidelines for National Waste Management Strategies: Moving from Challenges to Opportunities)報告中提出,一個國家垃圾管理宏觀政策和戰略應有的整體目標是:“遵循廢棄物管理的優先次序原則:在源頭將廢棄物產生量減到最??;將可用物料盡量導向重復使用、回收利用、循環再生過程,目的是將送往填埋和廢物能源利用處置設施的廢物總量減到最少。”

這一論述清楚地表明,垃圾管理的優選措施,既不是填埋,也不是焚燒,更不是這兩者的互相替代,而是要通過源頭預防、前端減量、中端分類、后端回收利用來同時減少垃圾的填埋和焚燒量。

歐洲聯盟確立的垃圾管理優先次序原則同樣強調,即便能夠提取一部分能源,焚燒和填埋仍然是整個管理體系中最應當抑制的措施;要落實這一原則,就必須保證更優措施獲得更多利好的政策優惠和經濟激勵,而非相反。

誠然,根據目前獲得中國碳市場備案的《CM-072-V01多選垃圾處理方式》方法學(第一版)[3],垃圾焚燒項目是有可能被“計算”出具有“碳減排”作用的。但是,這一方法學的基本前提是用“焚燒來替代填埋”,從可持續垃圾管理的理念來看,無非就是用一種劣選方案替代另一種劣選方案。倘若中國碳市場乃至全球范圍的CDM機制的崇高目標是真正地促進可持續發展,那么將有限的碳市場資金投向劣選方案的互相替代,其結果不僅大大傷害了碳市場機制的崇高性,也會影響垃圾管理領域優選措施的推進。

從碳排放核算的角度,同樣可以說明在固廢管理領域,垃圾焚燒對于“碳減排”的作用非常有限。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)公布的全球碳排放清單,固廢末端處理所占全球碳排放總量僅 3%。也就是說,如果只在末端處理具體技術的變換上做文章,固廢行業對全球整體的減排貢獻無論如何都是很小的。

如果考慮了更優的源頭和前端措施,情況則大大不同。2015年,聯合國環境署與國際固廢管理協會(ISWA)在其《全球廢棄物管理展望》(Global Waste ManagementOutlook)報告中指出:從整個生命周期的視角看,綜合垃圾管理帶來的碳減排可達全球排放的10-15%;如果考慮預防產生措施,可達15-20%。同年,歐洲的獨立環境智庫 Eunomia 在其《固廢管理對低碳經濟的潛在貢獻》(The Potential Contributionof Waste Management to A Low Carbon Economy)報告中,也通過大量的數據分析揭示出:與垃圾有關的碳排放主要在于生產階段;循環利用的減排效果非常明顯;填埋與焚燒之間的相互替代沒有顯著差別。

因此,通過碳市場機制為垃圾焚燒項目提供碳抵消收入,從根本上既不能實質貢獻于全球氣候變化應對,還有可能對垃圾管理和碳減排更優措施的發展構成“此消彼長”的抑制作用。

項目設計“基準線”選取錯誤

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即使目前垃圾焚燒項目仍可進入中國的碳市場,且其合理性尚未得到謹慎評估,但不少已經提交申請或通過備案的項目在方法學的論證上卻已被發現存在嚴重的問題,“基準線”選取錯誤便是其中最突出的。

筆者在碳市場項目信息庫[4]中選取考察了北京地區兩個典型垃圾焚燒項目的項目設計文件(PDD),一個是“北京首鋼生物質能源項目”,另一個是“北京高安屯垃圾焚燒項目”,前者已經獲得備案,后者則仍在審核當中。在垃圾焚燒項目適用的《CM-072-V01多選垃圾處理方式》方法學所列的眾多可選基準線情景中,這兩個項目不約而同地選擇了 M3——即“在沒有 LFG(填埋氣) 捕獲系統的 SWDS(體垃圾處理場) 處理新鮮垃圾”,作為其“實際可行的基準線替代方案”。而“基準線”的涵義則是:一種能夠合理代表在不開展擬議項目活動情況下的溫室氣體人為源排放量的假設情況。

在確認 M3 為可行基準線的同時,上述 PDD 還需說明其他候選基準線情景不可行的原因,它們著重否定的是 M2,即“在帶有捕獲一部分 LFG,并焚毀捕獲的LFG 的 SWDS 處理新鮮垃圾”。北京首鋼生物質能源項目 PDD(2014年8月21日完成)這樣論證 M2 不可行:“根據‘生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16889-2008)’,填埋場應采取措施減少甲烷排放。但安裝填埋氣收集利用設備需要大量的投資而且不能產生利潤,因此這些規定并沒有在中國得到廣泛應用,只有3%的填埋場擁有填埋氣回收和利用裝置。因此,M2 不是實際可行的基準線替代方案。”北京高安屯垃圾焚燒項目 PDD(2015年8月19日完成)的理由則是:“目前,北京市周圍已批準的垃圾處理設施的填埋氣均未被收集。因此,M2 不是本項目現實可行的基準線替代方案。”

實際上,以上論述皆違背當時的現實。首先,根據2014年發表在學術期刊的論文《生活垃圾填埋氣體釋放特征及收集效率研究》,早在2008年時,全國 547 座填埋場就已有 43 座有填埋氣收集,比例達 7.9%,此數據與首鋼項目所說的“3%”相去甚遠。其次,即便是在北京本地,自上世紀 90 年代阿蘇衛垃圾衛生填埋場建成運行以來,該市合法垃圾填埋場就有填埋氣收集,包括高安屯垃圾焚燒項目選址緊鄰的高安屯衛生填埋場。

違法“基準線”不會一直存在下去

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前述北京首鋼和高安屯兩個垃圾焚燒項目在 PDD 文件中基準線造假嫌疑的存在,并非偶然。因為如果被它們否定的 M2 情景存在,尤其是現行的《生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16889-2008)》得到切實執行,很可能意味著焚燒項目不會產生實際的碳抵消結果,在經濟上不能帶來效益。所以,只要有可能,項目設計者就會盡力否定 M2,有時甚至連不實的信息都會編造出來。

上述國家標準的 9.2.2 節中要求:“生活垃圾填埋場應采取甲烷減排措施;當通過導氣管道直接排放填埋氣體時,導氣管排放口的甲烷的體積百分比不大于5%。”根據科研文獻的介紹,填埋氣中甲烷體積一般占比 50% 左右,如果要使排放口甲烷體積百分比不大于 5%,通過收集措施達到的減量率應達到 90%。

熟悉垃圾處理碳排放問題的人士都應當清楚,垃圾填埋場產生的大量溫室氣體排放主要來自于填埋氣中的甲烷,其氣候變暖潛勢值是二氧化碳的 25 倍。如果90% 的甲烷被收集且轉化成二氧化碳,其溫室氣體排放量并不一定會比垃圾焚燒高,原因是焚燒處理過程同時將生活垃圾中的生物源和化石源碳轉化成了二氧化碳排放,而填埋場的排放則絕大多數都來自于生物源的碳。所以,一旦國家標準成為填埋場運營的常態,垃圾焚燒的碳抵消合格性論證可能完全不可行。

不過,應當承認的現實是,我國相當多的填埋場的確達仍不到國家標準的要求,這實際意味著“違法運營”現象的存在。也就是說,一些焚燒項目 PDD 所青睞的 M3 基準線是一種“違法”情景。盡管碳市場方法學在確定項目基準線情景時遵循的是“實際”情況且不以法規要求為參照,使得相關 PDD 的論證符合碳市場的規則,但其結果卻無意間揭示出我國生活垃圾管理和環境污染控制存在著重大的法治缺陷。

然而,一項已經發布并實施將近 10 年的國家標準會一直成為“空文”下去嗎?當然不會;尤其在生態文明建設成為中國特色社會主義建設的關鍵一環,環境法治成為環境保護工作重中之重的今天,更加不會。因此,以正常的預期來看,中國碳市場垃圾焚燒碳抵消項目方法學中的 M3 基準線,即一種“違法”情景一定會很快被消除;在這種預期之下,碳市場管理者應盡快檢討垃圾焚燒項目準入的適合性。

垃圾焚燒項目已經不具“額外性”

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“額外性”是碳市場中碳抵消項目應具備的另一必要條件。早在2007年,便有張礪彥等人發表的學術論文《垃圾焚燒發電 CDM 項目額外性及方法學研究》這樣論述垃圾焚燒項目的額外性問題:

雖然城市生活垃圾焚燒在控制溫室氣體方面有諸多優點,但是作為 CDM 項目,首先必須滿足其減排效益額外性要求,所謂的額外性是指 CDM 項目活動所產生的減排量相對于基準線是額外的,即這種項目活動在沒有外來的 CDM 支持下,存在諸如財務、技術和政策方面的競爭劣勢和/或障礙因素,靠國內條件難以實現,因而該項目的減排量在沒有 CDM 時就難以產生。反言之,如果某項目活動在沒有 CDM 的情況下能夠正常商業運行,也即無減排量的額外性可言。

城市生活垃圾焚燒發電作為 CDM 項目受地區經濟條件限制,其對于沿海城市缺乏必要的額外性需求;對于我國中部等欠發達區域,由于經濟、技術等方面的原因,通過 CDM 機制能夠有效地避免這些區域生活垃圾露天填埋所帶來的地下水污染和大量溫室氣體排放。

雖然以上論述針對的是 CDM 項目,但由于中國碳市場的準入規則在額外性要求上與 CDM 一致,所以同樣適合本文所討論的垃圾焚燒 CCER 碳抵消項目。我們有理由推斷:十年過去,隨著中央和地方政府不斷增加對垃圾焚燒行業的各方面支持,包括將焚燒項目納入國家和地方的環衛發展規劃,并匹配以相應的投資計劃、財政補貼、融資優惠等,相關碳抵消項目不僅在東部沿海城市繼續缺乏額外性,在很多中西部地區同樣也可能不再具有額外性。而讓明顯不具額外性的項目繼續進入碳市場,并獲得碳減排或碳匯收入,無疑是對那些真正需要通過碳市場融資才能夠獲得發展的,即真正具有“額外性”的碳減排項目的一種傷害。

綜上所述,垃圾焚燒因不符合可持續發展的原則,不是固廢領域碳減排的優選措施,在“合法”基準線下無法產生顯著碳減排量,以及不具有“額外性”,完全不適合進入碳市場,并獲得碳市場資金的支持。中國碳市場的改革和完善,需要將更多的“灰色項目”剔除出去,這項工作應當從垃圾焚燒項目開始。

補注:垃圾焚燒應該保證足額的成本支出,以確保達到目前國家最嚴格的污染控制要求,以及環境質量和公共健康質量要求(這兩點要求是目前比較忽視的)。但這個支出不應再從不合理的可再生能源補貼出,應該轉成處理費的提高,同時應該向公眾公開焚燒真實成本,并逐漸向產生者付費、隨量征收機制靠近,這樣才能形成倒逼機制,促進入爐混合垃圾持續減量。這個做法也符合國際的發展趨勢,具體可參考歐盟最新政策動態。

注釋:

[1] 灰色項目是在碳交易體系中,減排量巨大但是環境和社會有效性較低的項目類型,即不具有額外性,不可持續或對當地居民造成健康影響的項目,與之相對的是綠色項目,如可再生能源類項目。
[2]鏈接:http://www.un.org/sustainabledevelopment/zh/sustainable-development-goals/。
[3] 鏈接:http://cdm.ccchina.gov.cn/archiver/cdmcn/UpFile/Files/Default/2014012314...。

[4] 中國自愿減排交易信息平臺備案項目,鏈接:http://cdm.ccchina.gov.cn/zyblist.aspx?clmId=164。

本文原載于公眾號「磐石環境與能源研究所」,原作者毛達,本公號經授權轉載,在原文的基礎上有所改動。

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