垃圾焚烧发电行业“量、质”双领跑
在北京市通州区生活垃圾焚烧发电厂,记者看到垃圾吊操作员正操纵着“大爪子”,将抓起的数吨垃圾投入进料口,焚烧炉内火光熊熊。同其余十多座垃圾焚烧发电厂一起,通州区生活垃圾焚烧发电厂在为北京市生活垃圾的减量化、资源化和无害化而“发电发热”。
发展速度居世界首位
有2000多万人在北京这座超大型城市里生息与逐梦,每天北京也会产生超2.5万吨的生活垃圾,其中约有2万吨被用来焚烧发电。按照相关规划,“十四五”期间,北京市生活垃圾回收利用率将达到37.5%以上,实现原生生活垃圾“零填埋”。
长期以来,生活垃圾处理问题都是城市管理的痛点和难点。而近些年,我国垃圾焚烧发电产业的发展不仅解决了以上痛点和难点,还为我国可再生能源电力增长贡献了力量。垃圾焚烧发电已成为我国垃圾处理的主流方式。
记者从生态环境部公开的信息了解到,自2016年《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)正式实施以来,生态环境部开展了以“装、树、联”、《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》和在线监管执法为基础的一系列污染防治专项整治行动。2016年以来,我国以生活垃圾焚烧发电为代表的污染专项整治行动成效显著。我国垃圾焚烧发电行业在全球范围内跑出了“领跑者”的节奏。
数据最能说明问题。2016年底时,我国投运垃圾焚烧电厂约225座,总处理规模约为24万吨/天。到2021年底,我国投运垃圾焚烧电厂约743座,总处理规模约为82万吨/天,发展速度居世界首位,日处理能力高居世界榜首。2017-2021年,我国平均每年新投运垃圾焚烧电厂约103座,平均每年新增焚烧处理规模约11.6万吨/天。其中,千吨巨炉傲视全球,万吨巨厂集约领先;环境在线监测系统更是为垃圾焚烧发电行业高质量发展保驾护航。
体量大——让原生生活垃圾
实现“零填埋”
上海老港再生能源利用中心
把事业依托于社会需要之中,我国的垃圾焚烧发电行业创造了一个又一个“世界之最”。全球规模最大的老港再生能源利用中心坐落在上海老港生态环保基地,这里还拥有医废焚烧设施和全国最先进的湿垃圾综合利用设施。老港基地共有12条世界先进水平的生活垃圾焚烧线,日处理能力9000吨。在老港基地,现代化建筑物点缀在绿荫、碧草之间,再加上海风徐徐,很难让人把它同垃圾处理设施联系在一起。而这里,处理着上海约2/3的生活垃圾和一半以上的医疗废弃物。
垃圾焚烧发电行业近年来创造的“大”中,有很多值得被记录。如深圳市能源环保有限公司宝安垃圾发电厂、光大环保能源(苏州)有限公司已具备总焚烧处理规模8000多吨/天的处理能力,广州环投福山二期项目投运(预计2022年9月)后总焚烧处理规模将达到9300吨/天。单体一次投运的杭州临江环境能源有限公司、深圳市深能环保东部有限公司,处理规模也均超过了5000吨/天。
深能环保宝安能源生态园
近两年不断上马的千吨巨炉也都成了“世界标杆”。2020年,我国首台1000吨级垃圾焚烧炉在中节能(保定)环保能源有限公司二期项目中投运。2021年,苏州吴江光大环保能源有限公司二期项目和三河康恒垃圾焚烧发电项目也都采用了1000吨级垃圾焚烧炉。
苏州吴江光大环保能源有限公司
对于这些“大块头”带来的优势,光大环保(中国)有限公司运营副总监唐侠表示,在我国750吨/天大型焚烧炉已成为大中型城市垃圾处理首选的主流设备,千吨级焚烧炉的研发与应用可以更好地解决特大、大中城市垃圾处理与垃圾焚烧设施用地矛盾,同时,其单体容量大、高效资源化,运行成本低、自动化程度高,也呈现出高效、稳定、经济运行的规模优势。
广州环投福山项目
这些“大块头”正在贡献大力量,为减少原生生活垃圾“零填埋”作着贡献。据了解,在全国范围内,已经实现原生垃圾“零填埋”的省份有海南、浙江、广东、河南等,“十四五”期间,会有更多的城市逐步迈入原生生活垃圾“零填埋”的行列。
能力强——垃圾焚烧发电装备
中国生产,供应全球
从1985年深圳清水河垃圾焚烧厂引进日本三菱公司的焚烧线开始,经过30多年努力,我国垃圾焚烧发电装备生产能力及技术工艺水平已跨越了跟跑、并跑,进入领跑位置。
“领跑”是拼出来、干出来的,是行业实践者们创造出来的。重庆三峰环境集团股份有限公司是我国较早引进垃圾焚烧生产线的企业,在消化吸收马丁炉的基础上,迅速成长为垃圾焚烧发电投资、EPC总包、设备制造和运营管理全产业链服务的综合性企业。截至2021年底,该公司已为国内及美国、印度、埃塞俄比亚、泰国、斯里兰卡、越南、巴西等国的225个垃圾焚烧发电项目中的375条焚烧线提供服务。
光大环境为全球最大的垃圾焚烧发电投资运营商。根据中国垃圾的特点,吸收国内外各种类型焚烧炉的优点,结合上百个垃圾焚烧项目的运行经验,开发出具有自主知识产权的顺推往复式生活垃圾焚烧炉排炉,不仅在国内大量使用,还销往东南亚、南亚等地,已投入运行超过520台套。此外,光大环境率先提出了锅炉高参数化以提高全厂经济效益。在世界范围内首创采用炉内再热式中温超高压热力系统,全厂热效率高达30%。
中国天楹股份有限公司除投资、运营垃圾焚烧发电项目外,还建有江苏省唯一的废弃物焚烧、装备制造工程技术中心,具有年产近60台套大型炉排炉生活垃圾焚烧生产线能力。在越南、新加坡、约旦、印度尼西、马尔代夫等投资建设运营8座垃圾焚烧厂23台焚烧生产线,还为法国、西班牙、印度等多个垃圾焚烧项目提供设备服务。
广州环保投资集团有限公司、浙江伟明环保股份有限公司等企业也在投资建设运营生活垃圾焚烧发电设施过程中,积累和发展了规模可观的焚烧线生产能力。
环境美——既提升了经济效益
又提升了环境效益
在江苏省苏州市的吴江区,河港交错,湖荡密布,这里也孕育了同里这样的江南名镇。吴江区生活垃圾焚烧发电扩容建设项目就建在迢迢碧水之间。项目投产后,吴江区生活垃圾实现了全量焚烧处置,一般工业固废处置终端得以完善,对吴江的生态环境影响意义深远,也为吴江建设成为“世界级水乡人居文明典范”奠定基础。而且这个项目还“不挑食”——城市生活垃圾、太湖的蓝藻泥、有机易腐垃圾都在它的“食谱”中。能者多劳,项目还实现了余热发电、供热和处置太湖蓝藻泥等多重发力,既提升了企业的经济效益又提高了当地的环境效益。
特别值得欣慰的是,如同吴江区生活垃圾焚烧发电项目一样,从环境角度来看,我国的很多垃圾焚烧发电项目不仅成为处理生活垃圾的重要环节,甚至还成了当地的风景和市民打卡点。
谈及垃圾焚烧发电项目从“邻避效应”的避之不及,到现在的与环境和谐发展,中华环保联合会废弃物发电专委会秘书长郭云高告诉《环境经济》,这得益于2017年起步的垃圾焚烧发电行业在线监管执法极大地提升了执法效能,建立起了可复制可推广的非现场监管执法体系。
“从严监管表面上是对行业的一种约束,实际上却是促进了行业高质量发展。”郭云高认为,就垃圾焚烧发电行业而言,一是自动监测数据既实现了对污染物排放行为的全天候实时监控,又为非现场监管执法提供了有力的取证手段,使“互联网+统一指挥+综合执法”真正落地;二是行业5项常规污染物日均值和炉膛温度等环境信息常态化公开,方便了公众对焚烧厂排污的监督,扩大了公众知情权,形成全民监督之势。
郭云高表示,以在线监管执法为基础的专项整治行动,既堵死了企业违规排放的“暗河”,也打开了行业以质取胜良性竞争的“明渠”,为我国垃圾焚烧发电行业的高质量发展提供了制度保障,也为我国在该领域全球“领跑”奠定了坚实基础。
推进垃圾清洁高效低碳焚烧
曾几何时,“垃圾围城”“垃圾困村”的现象让人忧心如焚。中国工程院原副院长杜祥琬院士曾表示,“固体废弃物是放错位置的资源,不实行资源化利用会引发环境问题,也是能源的浪费。”
作为“无废城市”概念的首倡者,杜祥琬院士见证了垃圾焚烧发电行业在我国的发展壮大,以及因其发展而带来的环境改观。“垃圾焚烧厂建设之初也有遭到周围居民反对的,但随着建设和监管水平的提升和公众的日渐了解,慢慢被居民接受,如今,很多垃圾焚烧发电厂建设的风景如画,不但不煞风景,甚至成为环保教学科普、游客观光、拍摄婚纱照的景点。”杜祥琬院士语气中充满了肯定。
2017年,包括杜祥琬在内的多位中国工程院院士向国务院上报了开展“无废城市”试点的建议。2018年12月,国务院印发《“无废城市”建设试点工作方案》;2019年4月,生态环境部公布了11个“无废城市”建设试点;2021年12月,18部委联合发布了《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》……
作为我国“无废城市”的重要实践形式,垃圾焚烧发电行业在国家重视和行业努力的共同推动下实现了清洁高效低碳焚烧,增强了我国城乡低碳循环绿色高质量发展的底色,成为“绿水青山就是金山银山”理念的践行者。
目前,全国生活垃圾年产量约为2.4亿吨,面对如此巨量的生活垃圾,各地都在积极应对这个巨大挑战。根据生态环境部公布的数据,截至2022年6月,我国投运生活垃圾焚烧发电厂近820座,焚烧炉数量约1600台。这些垃圾焚烧发电厂的渗滤液处理、烟气处理、臭气处理、飞灰处理等多环节的排放控制水平多已优于欧盟标准,领跑全球。
从“无废城市”建设看垃圾焚烧发电行业
在杜祥琬院士的定义中,“无废城市”是通过推动形成绿色发展方式和生活方式,持续推进固体废弃物源头减量和资源化利用,最大限度减少填埋量,将固体废物的环境影响降至最低的城市发展模式。
在我国“无废城市”建设过程中,垃圾焚烧发电厂的作用不容小觑。生活垃圾焚烧处理能够有效地减少生活垃圾对环境的影响,最大限度地实现生活垃圾的减量化,资源化为人类最需要的热、电。长期以来,很多垃圾焚烧发电厂都在探索垃圾焚烧发电、渗滤液处理、飞灰处理于一体的纵向多元化处理方式,并形成了有效对标“无废城市”建设的整体方案。
一座座垃圾焚烧发电厂让一定区域内的废弃物得到有效利用,将环境污染降低到最低水平,同时,大幅度提高经济效益,改善当地人居环境和生态环境。垃圾焚烧发电行业成了践行“绿水青山就是金山银山”理念的实践样本。
在广州这座千万级人口的大城市里,广州环保投资集团有限公司(以下简称广州环投集团)建成了12座垃圾焚烧发电厂,负责广州市中心6区和外围4区全部生活垃圾处理任务,日处理能力3.3万吨。
随着广州“无废城市”建设步伐的加快,广州环投集团处理废弃物的种类也更庞杂。据介绍,今年1~7月,该集团下属各资源热力电厂处置一般工业固废18.48万吨,涉疫特殊垃圾2.77万吨;协同处置市政污水处置后产生的干化污泥,处理量高达450吨/日。这些电厂成了广州市各循环经济产业园的核心支点,在广州市“无废城市”建设中发挥着重要作用,成为建设绿色美丽的粤港澳大湾区的重要保障。
在国家历史文化名城和风景旅游城市苏州,光大环保能源(苏州)有限公司(以下简称苏州公司)的垃圾焚烧发电项目,目前垃圾总处理规模为8050吨/日,年处理垃圾量230万吨,年上网电量约8.6亿度,是目前国内已投运最大的生活垃圾焚烧发电厂之一。
苏州公司地处江苏吴中生态产业园,产业园是集中处理城市工业和生活垃圾的现代化环保产业园,以循环经济、生态工业和静脉产业理论为指导,通过环保项目的实施和基础设施的完善,实现产业园内物质、能量的集约利用和梯级利用。在做好自身绿色发电的同时,苏州公司对静脉产业园内医疗废物、干化污泥、餐厨废物等进行协同处置,同时给周边用户供热。
知微见著,无论是在广州还是在苏州,无论是在超级大都市还是在历史文化古城,垃圾焚烧发电行业都在做好本业的同时,拓展发展空间,积极践行“绿水青山就是金山银山”的理念。
技术实力铺就的行业高质量发展之路
回顾我国垃圾焚烧发电行业的发展历程,可以说,技术实力为实现垃圾焚烧发电行业清洁高效低碳焚烧的目标铺就了道路。
你可能不知道的是,生活垃圾被运送到垃圾焚烧发电厂后并不是直接焚烧,而是要经过7天左右的发酵过程。然而如今,即便是站在垃圾池旁边,你也不会闻到垃圾发酵的臭味。这是怎么做到的呢?
这就是“臭气”处理的功劳。举个例子,广州环投集团全部资源热力电厂主要生产设备布置在封闭式厂房内,同时焚烧助燃风取自垃圾储坑和封闭厂房内部,使恶臭产生空间持续保持微负压,避免臭味扩散,所以能够做到厂区无异味。
垃圾渗滤液是垃圾在处置、发酵过程中脱掉的水分,其污染物成分极其复杂,处理也是大学问。为了保证可靠稳定处理垃圾渗滤液,深能环保宝安能源生态园建立以物联网、大数据、云计算、空间信息网格技术以及数据融合技术等科技手段来统筹管理。深能环保宝安能源生态园配套一、二期渗滤液处理项目,该项目设计处理能力达3845吨/天,采用“厌氧处理+MBR处理+纳滤+反渗透+蒸发结晶”处理工艺,系统出水可作为厂区回用水,实现垃圾渗滤液“零排放”。
在广州环投集团,经处理后的污水达到城市杂用水标准,可以用于厂区绿化、保洁和生产用水,全部电厂实现污水“零排放”。
焚烧产生的烟气一度是垃圾焚烧电厂产生邻避效应的主要因素。而如今,我国垃圾焚烧发电厂的烟气净化技术已经世界一流。深能环保宝安能源生态园在处理焚烧产生的烟气时,采用的是国际最先进的“SNCR脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭喷射+布袋除尘器+湿法脱酸+SCR脱硝”烟气净化工艺处理,环保指标达到最严格的深圳标准,全面优于国家标准和欧盟2010标准。
垃圾焚烧后的炉渣又是怎样处理的呢?其实,炉渣是个宝,可以全部实现资源化利用,用于制作环保砖和其他建筑材料,实现多固废的无害化、减量化、资源化处理目标。我国对飞灰实行严格管理,最基本的处理方式也是要经螯合稳定后送至指定填埋场,按要求进行处置。
据中华环保联合会废弃物发电专委会统计分析,我国垃圾焚烧发电的财政支持费用平均不足170元/吨(含电价补贴),只相当于美日韩等国家的1/3,即使是财政充裕的个别一线城市,其财政支持费用也仅相当于这些国家的1/2,而这些个别城市执行的却是全面优于欧盟2010的标准。决心和难度可见一斑。
生物质能被视为替代化石能源,实现减污降碳的未来重要能源之一。业内专家表示,生活垃圾的主要成分是生物质,产能为1000吨/天的生活垃圾焚烧发电厂每年可减碳约15万吨。展望未来,生活垃圾焚烧电行业是典型的治污降碳协同增效产业,必将能为实现“双碳”目标贡献一分力量。
在线监测带动垃圾发电行业绿色创新
在每一座垃圾焚烧发电厂的门口,都有一块电子屏,上面显示着电厂烟气中颗粒物、氮氧化物、二氧化硫等污染物的相关数据。这些数据都实现了在线监测,并与生态环境部门实时联网。垃圾焚烧发电企业的排放是否达标,公众不仅可以从这块大屏上一目了然,还可以在生态环境部污染源监控中心的网站上查看。
这项成绩得益于生态环境部早前要求垃圾焚烧企业于2017年9月30日前全面完成“装、树、联”(依法安装自动监测设备、厂区门口树立电子显示屏、自动监测数据与生态环境部门联网)。2020年1月1日起,我国又开始对所有垃圾焚烧发电厂在线监测数据进行执法监管。该规定历史性地填补了自动监测数据直接用于行政处罚的空白,并在全国范围内率先全面应用,实现了对生活垃圾焚烧发电行业的实时监管,让监管更加透明。
记者在采访中了解到,几年来,垃圾焚烧发电行业在线监管执法成果显著。垃圾焚烧发电企业充分尊重居民的知情权与监督权,让一个“邻避效应”明显的行业,变成了监管透明和公众放心的行业。
如今,垃圾焚烧发电在线监管的“试验田”已在更大范围推广。生态环境部公布数据称,截至2022年6月底,全国共有4.2万余家企业纳入正面清单。这种对排污单位实施差异化监管的做法,达到了对违法者“利剑高悬”,对守法者“无事不扰”的目的。而环境监管正面清单制度,正是在垃圾焚烧发电行业先行先试的基础上得以实现的。
看得见的排放数据基于
过硬的“内功”
在位于深圳市宝安区的深能环保宝安能源生态园的大门口,记者看到电子屏上显示的颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、氯化氢、一氧化碳等5项常规污染物自动监测日均值数据,都远优于国家规定的标准限值。不仅仅这家企业,纵观整个垃圾焚烧发电行业,早已成了普遍现象。
对于如何做到远低于国家规定标准限值,中华环保联合会废弃物发电专委会秘书长郭云高告诉《环境经济》,这是行业“苦练内功”的结果。郭云高长期参与垃圾焚烧发电行业排放标准制定工作,并且见证了行业从“要我守法”到“练内功”再到“我要守法”的转变。
郭云高表示,垃圾焚烧发电行业的“内功”不仅是污染物的排放达标,更是运行过程的规范化管控。这主要体现在从前端的垃圾收运、入厂焚烧,到污染物排放全流程的监管和“细节控”上。
深能环保宝安能源生态园承担了深圳近一半的垃圾处理量,日处置生活垃圾逾1万吨。每天,数百辆垃圾运输车将生活垃圾运至厂内,经地磅房称重后进入卸料大厅。卸下的垃圾进入垃圾池,但是这些生活垃圾并不是“随到随烧”,而是要静置堆放几天,经过发酵,并排出渗滤液。工作人员表示,适当的存储可以使垃圾充分发酵和干燥,进而增加垃圾的发热量,提高垃圾焚烧效果。
生活垃圾经给料斗进入炉内,经给料炉排推入焚烧炉,并在炉排上焚烧。一同进入焚烧炉的还有产生于垃圾池、被一次风机吸入的恶臭气体以及垃圾渗滤液和垃圾渗滤液处理中产生的浓液。垃圾在炉排上与热空气接触、升温、干燥、着火、燃烬。工作人员告诉记者,必须保持焚烧炉膛内温度大于850℃,并控制烟气在炉膛内停留2秒以上,从而将二噁英完全分解。
然而,烧垃圾不比烧煤,煤的热值比较恒定,但城市生活垃圾的成分复杂,热值波动大,如果不加以调控,火焰就会时大时小,温度也会时高时低。想要垃圾焚烧炉实现稳定燃烧涉及垃圾池管理、炉排控制、配风控制等方方面面,是一个非常复杂的控制过程。
如何做到炉膛温度维持在850℃并持续2秒以上?工作人员说,技术创新是关键。深能环保宝安能源生态园以物联网、大数据、云计算、空间信息网格技术以及数据融合技术为核心的自动化运维管理系统,已经在垃圾焚烧发电行业实践。事实上,每天有数万吨生活垃圾是经由人工智能算法、大数据预测分析后才转化为绿电的。
事实上,很多垃圾焚烧发电企业已经尝到了技术创新带来的“甜头”。据了解,像光大环境、深能环保、广环投、浙能锦江、瀚蓝环境、三峰环境等公司旗下多个垃圾焚烧发电项目都通过AI技术实现焚烧炉稳定化、自动化运行,实现了生活垃圾焚烧的环保指标更稳定,单位发电量提升。
工艺、设备优化升级达到国际
领先水平
如果说垃圾焚烧发电行业污染排放在线监测是监管的“天眼”,大数据、云计算等技术的加持是垃圾焚烧发电行业的“工业大脑”,那么工艺、设备的优化升级就是行业发展的“强壮体魄”。
据郭云高介绍,正是“天眼”的安装,让整个垃圾焚烧发电行业的“强身健体”提上了日程。如今,我国垃圾焚烧厂采用的工艺以及排放标准均与国际接轨,有一些工艺、设备、标准甚至领先国际水平。
比如,焚烧后的烟气需要经过“层层修炼”才能被排放到大气中。我国垃圾焚烧电厂早期的烟气净化普遍采用“SNCR脱硝+半干法+干法+活性炭喷射吸附+布袋除尘”工艺,随着部分地区环保排放标准的不断提高,很多垃圾焚烧发电厂在常规烟气净化工艺的基础上增设了SCR脱硝系统,甚至部分项目为了进一步降低排放浓度增设了湿法脱酸系统。几经“磨炼”后,我国大多数垃圾焚烧发电厂的各项烟气排放指标都优于国家标准,甚至可以实现全部指标优于欧盟2010标准。
2017年深圳颁布了《生活垃圾处理设施运营规范》SZDB/Z233-2017(简称深圳标准),烟气排放限值全面严于现行欧盟标准和国家标准。深能环保深圳各厂经过烟气提标改造后,宝安一、二期、南山一期及盐田厂烟气净化系统均采用“SNCR脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭喷射+袋式除尘+SCR脱硝”的组合式工艺。新建成的宝安三期、南山二期及东部有限公司烟气净化系统均采用“SNCR脱硝+半干法脱酸+干法脱酸+活性炭喷射+袋式除尘+湿法脱酸+SCR脱硝”的组合式工艺。各厂监测数据与生态环境管理部门联网,并在生态环境部污染源监控中心生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开,同时各厂每月定期委托第三方进行烟气采样自行监测,监测结果显示各厂烟气排放指标满足深圳标准要求。2021年,深能环保深圳各厂全年氮氧化物平均排放浓度比深圳标准限值80mg/Nm3减少了28%,远优于欧盟及深圳标准。
在线监测激发的自主创新不仅局限在烟气排放方面,在线监测带动了整个产业链的发展,现在垃圾焚烧厂的主设备、辅机等设备都基本实现了自主生产。创新自主的二噁英及飞灰的控制处理技术、运营技术及相关标准共同支撑了垃圾焚烧发电厂的清洁、高效、低碳发展。
“在线监管执法,国外是没有的。欧洲的一些标准实际上没有中国的高,特别是臭气管控方面,中国的垃圾焚烧发电行业做到了绝对的世界领先。”郭云高表示。
融入城市、贡献城市建设,垃圾焚烧
发电的外延在扩大
垃圾焚烧发电厂经过连续6年的达标排放专项整治,效果可谓明显。据了解,目前所有垃圾焚烧发电厂5项大气污染物日均值和炉温的达标率稳定在99%以上。这从根本上扭转了社会公众对垃圾焚烧企业的看法,有力地促进了垃圾焚烧产业的快速发展。
与此同时,在“天眼”的监管下,垃圾焚烧发电行业的业务外延也在不断扩大,已成为城市循环经济的一部分。
潍坊能源工作人员操作垃圾吊抓斗将垃圾投入燃烧炉,将垃圾热能转换为电力和蒸汽热能供给社会。
比如,在广州的“无废城市”行动计划中,广州环投集团以垃圾焚烧发电厂为核心建设的各循环经济产业园,除了处理城市生活垃圾外,还协同处置一般工业固废、污泥,同时为周边区域供热、供汽。
深能环保宝安能源生态园则是将垃圾焚烧发电余热蒸汽外供给印染工厂,同时又将工业园中水回收用作冷却循环水,2022年已回收利用15.8万吨循环水。郭云高说,这种“双向循环”的创新模式在国内尚属首例,不仅为垃圾焚烧发电余热利用开辟了新途径,同时也为印染产业走低碳发展之路提供了新的范例,创造了良好的经济效益、环境效益和社会效益。
在碳达峰碳中和目标下,“零碳园区”建设正在多地开花,这也为垃圾焚烧发电行业带来了新的商机。光大环境潍坊能源热电联产项目正在赋能当地的“零碳园区”建设。除了处理潍坊市主城区的垃圾外,潍坊项目在垃圾发电的同时发挥热电联产模式,积极为项目所在园区内的部分企业提供工业蒸汽。在不增加园区能耗的前提下,真正解决了周边企业工业用汽不足的问题。
郭云高说,随着国内焚烧设备及技术的日渐成熟,国内垃圾焚烧发电企业已由早期的技术引进者转向设备、技术和标准的输出者,并通过海外并购等方式迅速开拓海外市场。国内的行业龙头企业具备技术、管理、人才、资金等方面的优势,正在开拓广阔的增长空间,向“一带一路”沿线国家提供绿色投资,输出绿色产品和服务。
“建一座工厂,还一个公园”
党的二十大报告提出,坚持精准治污、科学治污、依法治污,持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。作为治污单位,垃圾焚烧发电厂在守护绿水青山蓝天的过程中,不仅做到了精准治污、科学治污、依法治污,还在对公众开放程度上走在了治污行业的前列。
“邻避”变“邻利”
在社会公众的认知中,垃圾焚烧发电行业曾经是浓烟、臭气、脏乱的代名词,行业“邻避效应”严重。如今,垃圾焚烧发电行业“开门办厂”,线上实现了“装、树、联”。每一座垃圾焚烧发电厂的实时排放数据都可以在线上查询到。线下,垃圾焚烧发电厂“开门迎客”,除了处理生活垃圾的“主业”外,一些垃圾焚烧发电厂还主动承担起了科普教育及惠民的功能,成为周围公众科普、休闲的“打卡点”,“邻避”已经变为“邻利”。
在二十大新闻中心举行的记者招待会上,生态环境部党组成员、副部长翟青说,我们全力保障群众的环境权益,连续6年开展垃圾焚烧发电厂达标排放专项整治,全面实现了垃圾焚烧发电厂“装、树、联”。“装”就是要求所有垃圾焚烧发电厂都要安装在线监测设备;“树”,是要在厂区大门口显著位置树立一块显示屏,显示企业的排放数据;所谓“联”,是指要与各级监管部门进行联网。
翟青表示,“装、树、联”完成以后,所有的监测数据均实时监控,并向社会公开。与此同时,生态环境部会同有关部门制定综合性政策措施,督促企业全面落实环保法律法规。
“现在看来,专项整治效果明显。”翟青介绍,目前所有垃圾焚烧发电厂5项大气污染物日均值和炉温的达标率稳定在99%以上,从根本上扭转了社会公众对垃圾焚烧企业的看法,有力地促进了垃圾焚烧产业的快速发展。
发挥环境科普功能
一座城市每天都会产生大量的生活垃圾。垃圾焚烧发电行业犹如“城市美容师”一般,将城市生活垃圾经过无害化、减量化、资源化处置后,变废为宝。伴随着行业的发展,垃圾焚烧发电厂的功能也日益多元化:一边要应对日益严峻的垃圾处理挑战;一边要承担起公众科普教育职责,变身为环境教育基地。
通过公众开放日等形式,越来越多人走进垃圾焚烧发电厂,在参观和互动的过程中,公众的知情权、参与权和监督权得到了保障,从而消除了对垃圾焚烧发电厂的疑惑和偏见。通过参观与互动,公众对生态环境保护工作有了更深入地了解,也推动了全社会环境意识的提高。
值得欣慰的是,有些垃圾焚烧发电厂的科普展示中心还因其在环境科普方面的成绩获得了荣誉。比如,广州市第六资源热力电厂科普基地自2018年成立至今,累计接待社会参观463批次、1.5万余人次。该基地先后荣获“国家AAA级旅游景区”“第三批全国环保设施和城市污水垃圾处理设施向公众开放单位”“国家电力科普教育基地”“广东省环境教育基地”“广东省科普教育基地”等多项国家、省、市、区级荣誉。
同样在广东省,深能环保盐田能源生态园是国内最早的国产化设备示范项目,该项目被评定为“国家资源节约与环境保护重大示范工程”,是全国垃圾焚烧发电厂无害化等级评定“AAA”级(最高等级)电厂,也是国内最早按照欧盟标准设计的项目之一。园区建筑与盐田山海自然环境完美融合,绿树成荫,青山掩映,获得了A'Design Award金奖(意大利国际设计大赛金奖),拥有“离垃圾最近的地方”的咖啡厅,被广东省环境卫生协会评为最美垃圾焚烧发电厂。
盐田能源生态园也是一所集固废处理、绿色旅游、科普教育、休闲娱乐“四位一体”的现代化综合生态园区,园区配套建设科普教育基地、咖啡厅、驴友之家等居民回馈设施,面向广大深圳市民普及垃圾分类与环保知识。开放至今共接待超过12万人次来访者参观游览,成为行业邻避效应破冰的典范,获得了“广东省中小学生研学实践教育基地”等多项省市级科普教育称号。
以上两个项目只是国内众多垃圾焚烧发电厂发挥其环境科普功能的典型案例。自2017年以来,生态环境部陆续发布了4批全国环保设施和城市污水垃圾处理设施向公众开放单位名单,其中有323家生活垃圾焚烧发电企业对社会公众开放。
成为城市“新客厅”
一些垃圾焚烧发电厂从设计之初就考虑与周围环境的深度融合,追求建筑本身功能性与艺术性的结合。建成后,这些垃圾焚烧发电厂甚至成了所在区域的新地标,成了所在城市的“新客厅”。
儿童乐园、科普馆、图书馆、健身广场、街心公园等便民惠民设施都建设在光大环境常州垃圾发电厂的主厂区内。年轻人在打篮球、孩子们在滑梯玩耍,老人坐在长椅上晒太阳……作为常州市美丽宜居城市建设试点项目,常州市城市生活垃圾焚烧发电项目是全国首个建在中心城区的开放式垃圾发电厂,不设围墙,还建有图书馆、咖啡厅、环保科普馆,全部免费向市民开放。
这里成为集“生态和谐、公众融合、教育宣传”于一体的城市公共服务平台,成为城市治理体系和治理能力现代化的有机组成部分。厂界开放后迎来了市民的参观潮,为城市工业旅游注入新的元素,成为城市管理的新窗口、文化服务的新地标。常州市城市生活垃圾焚烧发电项目是全国率先探索化解垃圾发电厂邻避效应、带动周边片区综合开发的生动实践案例。
在深圳市南山区也有一座“没有围墙的焚烧厂”——深能环保南山能源生态园,这里是目前离市区最近、标准最高的垃圾焚烧设施之一。建筑外观融合了海浪造型的主厂房、马蹄莲造型的烟囱、贝壳造型的科普教育基地等诸多元素,与山行海势浑然天成。
园内融合了循环再生艺术馆,是深圳市落实先行示范区垃圾焚烧设施变“邻避”为“邻利”的创新举措。艺术馆总面积约为4400平方米,涵盖了垃圾处理的全流程,以垃圾分类科普体验为导向、让市民在参观过程中全方位深入了解垃圾分类及处理工艺;透过科普体验馆可以清楚地感受整个垃圾焚烧处理步骤,清晰地了解到垃圾处理工艺流程和变废为宝的科技化过程。市民可以在烟囱上近80米高的环形天空吧里品味美味咖啡,俯瞰深圳湾海景,实现了“建一座工厂,还一个公园”的环保理念。
据了解,项目运营单位深圳能源环保股份有限公司是深圳市属国有企业,也是国务院国资委“科改示范企业”,主创的《创新生活垃圾分类与处理设施建设模式》被国家发展改革委列入深圳“先行示范”向全国推广的深圳经验。
如果说通过营建和谐的环境、打造花园式厂区,让垃圾焚烧发电厂成为独具特色的城市景观只是“外在美”,那真正让公众安心放心地到厂区休闲娱乐可是内在的“真功夫”——生活垃圾以密闭的方式运进厂区,没有一丝异味;采用先进的降噪工艺,对主要设备增加减震块、隔音罩、消音器等设施,从而避免噪声扰民……
在对公众开放的展现手段方面,垃圾焚烧发电厂也是与时俱进,不断推出新花样。比如,采用一些现代科技手段来吸引青少年的参与。通过应用LED、VR互动装置和AR游戏等科技手段,在垃圾分类科普馆里,参观者可以在轻松的交互体验中学习垃圾分类、环境保护相关知识。
不仅将公众“请进来”,垃圾焚烧发电厂也主动“走出去”。他们把垃圾分类环保科普送进校园、走进社区,并与社区、学校共办公益活动,宣传环保生活理念。垃圾分类需要几代人的教育以及习惯养成,垃圾焚烧发电厂主动送科普环保知识进校园、进社区,通过自制的各类互动小游戏,在寓教于乐中增强孩子和居民的绿色低碳和节能意识,使环保理念在每个人心中深深扎根。
可供世界借鉴的中国方案
党的二十大报告提出,协同推进降碳、减污、扩绿、增长,推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展。
具体到垃圾处理方面,相较于传统的填埋处理,垃圾焚烧发电可谓是“减排劳模”。在建设美丽中国尤其是“无废城市”的过程中,垃圾焚烧发电行业展现了应有的担当,成为我国绿色发展的新亮点。
积极践行减污重任
虽然兼具处理生活垃圾的环境使命,但垃圾焚烧发电行业的重任仍是“减污”。
2016年1月1日,《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB18485-2014)正式实施,随着近年来深入打好污染防治攻坚战的持续推进,很多地方,如海南、河北、天津、福建等均出台了相应的地方标准,相比GB18485-2014,各类污染物的排放限值大幅缩紧,部分指标甚至要严于欧盟2010/75/EU标准。
为了满足排放要求,我国早期建设的很多垃圾焚烧发电厂进行了提标改造,新建项目也大多采用更为先进的烟气净化工艺。目前,我国大多数垃圾焚烧发电厂的各项烟气排放指标都优于国家标准,部分项目可以实现全部指标优于欧盟2010/75/EU标准。
严格控制污染物排放已经成为业内积极作为的例证。
2017年深圳颁布了《生活垃圾处理设施运营规范》SZDB/Z233-2017,该标准中烟气排放限值全面严于现行欧盟标准和国家标准。为积极践行“减污”重任,深圳能源环保股份有限公司对深圳所属各厂进行了提标改造,在传统“SNCR脱硝+半干法+干法+活性炭喷射吸附+布袋除尘”工艺的基础上,增设了SCR脱硝系统,甚至部分项目为了进一步降低酸性气体排放浓度增设了湿法脱酸系统。
在广州市,即便是没有针对垃圾焚烧发电行业的强制性地标,为了更深入地践行生态文明建设,尽可能地降低污染物排放总量,广州环保投资集团有限公司投资建设的广州市资源热力电厂一期项目和其余六座资源热力电厂二期项目,均采用了“双脱酸+双脱硝”的超洁净烟气处理工艺,排放指标大幅优于欧盟2010/75/EU标准和日本新建垃圾焚烧处理设施排放标准,达到国际领先水平。
严监管下的高质量焚烧
据联合国预测,到2050年,世界人口将达到98亿,其中的68%将生活在城市。现在到了要为解决城市人口的垃圾处理和能源消耗问题做好准备的阶段。垃圾处置是全球性难题,也是社会发展永恒的话题。随着城镇化人口和规模的不断发展,全球城市都面临垃圾不断增长所造成的垃圾治理困扰,解决“垃圾围城”的问题迫在眉睫。破解的关键在“高质量”。
“高质量”焚烧标准不是写出来说出来的,是干出来的,最好能让人真实感知到。包括中国在内的世界垃圾焚烧发电产业在推进过程中都受过质疑,甚至抵制。2010年前后,我国曾出现了“逢烧必反”的非理性行为。究其原因,本质是欧美的焚烧实践并不能让人真实感知到“高质量”焚烧,尽管彼时欧盟2010/75/EU是全球垃圾焚烧的对标标杆。所以,一些欧美环保人士和NGO组织反对建设垃圾焚烧电厂的行为也影响了我国公众的判断。
中华环保联合会能源环境专委会秘书长郭云高说,超出公众预期的表现是我国垃圾焚烧发电行业得到公众理解和支持的主要原因。据了解,我国从2020年开始实施垃圾焚烧发电在线监管执法、排放数据网上公开及普遍性公众开放,这些都是欧盟国家未曾做到的。在严监管下,我国破解了如何用合理成本高质量处理低热值、高水分生活垃圾的世界性难题。
“十三五”期间,我国已经形成垃圾分类收运初步健全、以焚烧处置为主、填埋为辅的垃圾管理体系。住房和城乡建设部发布的《2021年中国城市建设状况公报》显示,2021年,全国城市生活垃圾无害化处理量2.5亿吨,生活垃圾无害化处理能力105.7万吨/日,其中,焚烧处理能力占比为68.1%。当前,海南、浙江等省份已经实现生活垃圾全量焚烧,“十四五”期间,我国很多大中型城市都将跨入原生垃圾“零填埋”行列。
“下乡”“出海”,中国方案可行可信
立己达人,绿色发展跨越山海。我国在垃圾焚烧发电方面取得的成就不仅得到了国人的认可,也在国际市场上得到了赞誉。
2022年11月,国家发展改革委等五部门联合印发了《关于加强县级地区生活垃圾焚烧处理设施建设的指导意见》,要求加快补齐县级地区生活垃圾焚烧处理设施短板,保障县乡垃圾“宜烧则烧,宜埋则埋”原则得以实施。郭云高对《环境经济》表示:“这说明我国垃圾焚烧发电行业在城市生活垃圾处理过程中积累的经验得到更大范围的认可,将在县乡领域推进,这又是一个世界领先。”
植根中国,走向世界。垃圾焚烧发电行业正携手多国为建设清洁美丽的世界砥砺前行,这也体现了我国在推动构建人类命运共同体方面的大国担当。郭云高表示,作为最大的发展中国家,我国在生活垃圾处理领域市场化程度高,产业化发展迅速。随着设备制造、建设运营技术经验的逐步积累,我国在这一行业的优势逐步显现,生活垃圾焚烧发电技术、装备和建设运营经验都已具备“走出去”优势。
据了解,我国的中国光大环境(集团)有限公司、中国天楹股份有限公司、重庆三峰环境集团有限公司、浙能锦江环境控股有限公司等众多典型垃圾焚烧发电企业已经开始走出海外,为“一带一路”国家提供中国方案。
2021年,越南首座投产的现代化生活垃圾发电项目被选为联合国南-南合作(UNOSSC)组织作为城市在环境可持续性和气候行动方面的创新项目;同年,该项目还获得了越南“都市环境质量杰出成就奖”。截至2022年12月,该电厂已累计迎接社会团体、政府机构、院校等约180批次3000余人参观考察,还受到中国中央电视台、越南国家电视台等国内外媒体报道,越南资源环境部和建设部也高度认可该项目。这个由中国光大环境(集团)有限公司在越南的全资子公司建设运营的垃圾焚烧发电项目,是中国光大集团助力绿色“一带一路”倡议实施、推进国际化进程的里程碑项目,是中越两国在环境方面合作的重要成果。
每一个“走出去”项目都是实力和担当的体现。以炉排炉为代表的生活垃圾焚烧发电技术与工艺在引进、消化吸收的基础上,进行了大量创新,形成具有较强竞争力的产业。
2020年1月1日,《生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据应用管理规定》正式施行,生态环境部启动了生活垃圾焚烧发电厂自动监测数据公开平台,该平台每日100%公开全国生活垃圾焚烧厂前一日5项污染物(颗粒物、氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、氯化氢)日均值、炉膛温度曲线和相关数据标记。“彼时,我国就已成为全球第一个实现垃圾焚烧厂污染物排放数据实时在线公开的国家。”郭云高说。
肩负减污降碳双责,环境价值凸显
近日,由亚洲清洁空气中心发布的报告显示,中国空气质量整体持续改善,报告对比了全球20个国家在清洁空气与气候变化领域的进展与成绩,结果显示,中国成为世界上空气质量改善最快的国家,多项排放控制标准已处于世界先进水平。
在减污降碳协同增效政策推动下,垃圾焚烧发电行业不仅在“减污”中持续发力,更在“降碳”领域肩负起更多使命。
据了解,垃圾填埋过程中产生的甲烷和二氧化碳均为温室气体,且甲烷温室气体效应是二氧化碳的28倍。与垃圾填埋相比,垃圾焚烧发电能在较短时间内将垃圾转变为二氧化碳和热能,既能避免垃圾填埋过程中产生的甲烷排放,又能通过热能回收发电而代替化石燃料,具有“控制甲烷排放+代替发电”的双重碳减排效果。
我国垃圾焚烧处理过程中的各类排放稳定达标,与填埋相比污染排放大幅度削减,焚烧厂与周围环境能够和谐共生;气候友好要求最大限度实现温室气体减排,避免垃圾填埋处理产生的温室气体排放,最大限度实现材料回收利用,炉渣可以作为建筑材料得到回收利用,焚烧过程产生的余热可以用来发电或供热等。
美国哥伦比亚大学地球工程中心曾发布报告称:“希望中国在垃圾焚烧发电方面取得的成绩能够促使如美国、加拿大和澳大利亚这样的发达国家采取类似措施,减少垃圾填埋。”
万物并育而不相害,道并行而不相悖。中国走出了一条有中国特色的生活垃圾处理转型之路。同时,我国绿色低碳循环处理生活垃圾的方式也在向世界展示环境、经济、减污、降碳和谐发展的中国经验,为人类命运共同体实现可持续发展提供成功的中国样板。