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低碳经济发展3篇

时间:2022-12-20 11:49:43
低碳经济发展3篇

低碳经济发展1

引言

随着全球人口数量的不断上升和经济规模的不断增长,全球二氧化碳排放量也在逐年增加,造成了生态环境破坏、全球气候变暖、自然灾害频发等一系列的严重问题,其中全球气候变暖已经成为制约社会发展和经济发展的主要原因。在此背景下,“低碳经济”“低碳技术”“低碳发展”“低碳生活方式”等一系列新概念和新政策应运而生。国际社会也为遏制这一趋势做出更多努力,如颁布《联合国气候变化框架公约》《京都协议书》,召开哥本哈根世界气候大会,签署《巴黎协定》等。2003年,英国能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》首次提出“低碳经济”概念,在全球气候变暖的大环境下,“低碳经济”已成为全球热点[1-2]。

1低碳经济概念及相关理论

1.1低碳经济低碳经济是指通过制度创新、技术创新、产业转型、新能源开发等多种手段,尽最大可能地减少化学能源等常规能源所带来的二氧化碳排放,减少温室气体产生,达到人与自然、社会与生态和谐发展的一种经济形态。2009年,中国环境与发展国际合作委员会在《中国发展低碳经济途径研究》中指出:“低碳经济是一种后工业化社会出现的经济形态,旨在将温室气体排放降低到一定的水平,以防止各国及其国民受到气候变暖的不利影响,并最终保障可持续的全球人居环境。”2010年8月,中国发改委确定首先在云南、广东、湖北、陕西、辽宁5省和天津、保定、深圳、重庆、南昌、贵阳、杭州、厦门8市开展低碳产业建设试点工作。低碳经济在实际运用中较为复杂,各个国家在制定减排的标准中,会充分考虑到各国国情、社会发展和经济发展现状,这样既能保证低碳减排又不影响经济增长和国家发展[3-4]。

1.2低碳经济相关理论可持续发展理论:1987年,世界环境与发展委员会的《我们共同的未来》中首次提出可持续发展概念,它将其定义为:“既能满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。”随后,中国在《21世纪人口、资源、环境与发展白皮书》中也提到了可持续发展,并将其纳入我国“现代化建设中必须实施的战略”,至此,可持续发展理论成为了人与自然和谐发展的重要理论。产业生态化理论:1989年,罗伯特·弗罗什和尼古拉斯·盖洛普在《制造业的战略》中首次提出“产业生态系统”(TheIndustrialEcosystem)概念,被视为产业生态化理论的开端。产业生态化是指产业自然生态有机循环,在自然环境的承受范围内,对特定区域的产业系统、自然字体和社会系统之间进行协调融合,达到将环境资源利用最大化的同时最大限度的消除对环境的破坏,达到自然、社会与经济协调发展。产业生态化理论倡导的是一种生态系统的一体模式,是解决产业活动与资源环境关系的新视角[5-6]。

2四川省概况

2.1自然概况四川省总面积达48.6万km2,位于中国西南地区,地处长江上游,界于东经97°21'~108°91'和北纬26°03'~34°19'之间,与重庆、贵州、云南、西藏、青海、甘肃、陕西接壤,是中国大陆地势第一级青藏高原和第三级长江中下游平原的过渡地带,地势西高东低,地形复杂多样,多由山地、丘陵、平原、盆地和高原构成。全省自然资源丰富,种类齐全,已发现各种金属、非金属矿产共132中,占全国总数的70%,其中天然气、钛矿、硫铁矿等7种矿产含量居全国第一。黑色金属、有色金属、稀土资源主要集中在川西南地区;稀贵金属和能源矿产主要集中在川西北地区;煤、硫、磷、岩盐、天然气主要集中在川南地区。其中天然气作为主要的清洁能源,在2007年开启了川气东输工程,自四川省达州起,输往重庆、湖北、江西、安徽、江苏浙江、上海6省2市。

2.2经济概况2021年四川省GDP总值达5.3万亿元,同比增长8.2%,其中电子信息、装备制造、食品饮料、现金材料、能源化工等五大支柱产业营业收入4万亿元,同比增长9.6%,数字经济总量达1.4万亿元,已拥有了智能制造、5G、区块链、工业互联网、超高清视频等多个产业链。分产业看,第一产业2021年增长值5661.86亿元,同比增长7%,粮食总产量3581万t,同比增长1.6%,四川省拥有丰富的农业资源,其中粮食作物10000万亩,以水稻为主,经济作物2500万亩,以蔬菜、水果为主;第二产业2021年增长值19902亿元,同比增长7.4%,四川省是西部工业大省,种类繁多,优势明显,在机械、电子、化工、航天、建筑等行业在国内都有举足轻重的地位,新一代的信息技术、生物和新能源产业也在飞速发展;第三产业增长值28287亿元,同比增长8.9%,四川省的国内贸易、对外经济和金融业在全国拥有重要地位。

2.3能源消费概况通过《中国能源统计年鉴》查到四川省2009—2019年的能源消费结构数据,见表1(资料来源:2009—2019年《中国能源统计年鉴》)。四川省的能源消耗在2015年以前主要是以煤炭为主,煤炭的消耗量在逐渐减少,汽油、柴油在能源消耗中占了次要位置,用量基本分别稳定在4%和3.5%。2015年以后,煤炭能源消耗占比低于50%,天然气消耗逐渐攀升,能源消费结构逐渐多样化。天然气是目前世界公认的最清洁的能源之一,主要成分是甲烷(CH4),在充分燃烧后排放的一氧化碳、二氧化碳较石油、煤炭来说低的多,据实验数据,燃烧1t天然气排放的二氧化碳约为50斤,一氧化碳约为17斤;燃烧1t石油排放的二氧化碳为70斤,一氧化碳为24斤;燃烧1t煤炭排放的二氧化碳为89斤,一氧化碳为87斤。依照现有的能源发展,天然气无疑是最符合碳排放标准的。但就目前四川省的能源消耗结构来说,对煤炭的依存度依旧很高,所以在未来的低碳经济中,如何利用清洁能源,调整能源结构需要更多思考。

2.4碳排放概况通过《中国能源统计年鉴》和《2006年IPCC国家温室气体清单指南》可以看出,在2009—2019年之间,四川省碳排放总量在2013年达到峰值,共排放77.53百万吨,到2015年急剧下滑,到2019年下降至58.9百万吨,期间四川省的碳排放总量增长率不断波动,前期为正值,后期为负值,由此可见,随着“绿水青山就是金山银山”概念的提出,四川省在节能减排方面也在做着努力,2017年四川省政府印发《四川省控制温室气体排放工作方案》,明确提出了四川省的碳排放强度控制目标路线图,为达到目标,四川省加强了对能源碳排放的控制,碳排放总量的到有效控制,但在环境保护和经济发展之间如何协调的问题也亟需解决。

3四川省低碳经济发展路径设计

3.1创新低碳科技四川省在学术方面坐拥四川省大学、电子科技大学、西南理工大学等一流院校,在企业方面拥有华为、腾讯等顶尖科技公司,可以依托高校、企业的联合优势,建立起科研、院校、企业三大创新核心基地,高校培养人才,直接推荐引进高端科技公司,实现人才、资源共享,将科技创新与低碳转型结合,形成有效的低碳科技创新链。加强科技研发机构的创建,培养有自助创新能力的科技人才和团队,充分利用5G、物联网、人工智能等新兴科技项目,寻求突破,加快低碳清洁的产业技术。加强对低碳创新科技的认证与评估,规范低碳技术运行机制,促进低碳技术体系形成,推动低碳科技在能源、建筑、食品、化工等领域的技术应用,鼓励行业转型升级,从传统制造向科技制造转型,加大低碳科技应用。制定环保标准,加强对低碳产品的评估,提高产品质量[7]。

3.2推广清洁能源大力推广清洁能源,加快页岩气和天然气勘探开发技术。天然气是世界公认的清洁能源之一,具有环保性、安全性、高效性,四川省盆地是中国第六大含油气盆地,是全球最早开发天然气的地区之一,目前在四川省已探明的天然气储量达1.65万亿m3,生产天然气超1700亿m3,拥有150亿m3每年的天然气产量,在四川省地区推广天然气,调整主要能源结构,实现四川省地区的能源低碳化。加大对水能、风能、太阳能的研究,充分发挥水能、风能、太阳能等清洁能源的优势,水能、风能、太阳能是可再生资源,在大自然取之不尽、储能充沛,但目前普及范围小,使用率不高,需要加大对其的研究力度,优化四川省能源结构。3.3优化产业结构四川省是西南地区的经济中心,成都做为四川省的省会城市,在近年更是作为一个异军突起的新兴城市挤进了全国一线城市,正是打造新经济的好时机。成都作为一个年轻有活力的大都市,一方面,可以借助成都在西南地区的经济、教育、旅游等优势地位,打造一个以成都为核心的金融中心、旅游中心、科技中心,同时发展物流行业巩固成都的商贸龙头地位;另一方面,应当减少对低端制造业和资源性产业等污染较大行业的投入,集中投入数字产业、电子行业、轨道交通、航空航天等新兴产业,这些产业在外来有很大的发展空间,具有高附加值,能够加快经济建设,转型低碳经济。

作者:李孟晓 单位:中共成都市委党校

低碳经济发展2

随着我国经济的快速发展,信息化、数字化技术得到广泛应用,数字经济的影响渗透到各个行业。许多研究表明数字经济对能源消费也产生一定影响。本文主要从数字经济和能源消费的内涵,以及数字经济给能源消费带来的绿色节能效应、能源回弹效应等方面做研究成果的综述,并提出未来需进一步加强研究的方向。

一、数字经济与能源消费的内涵

(一)数字经济的内涵。唐·塔普斯科特于1995年首次提出“数字经济”,美国商务部在1998年发表的《新兴的数字经济》将这一概念带入公众视野,而后学界开始广泛参与数字经济的内涵界定。目前,学界还未形成统一标准,但过往研究大致可以分为两个阶段。早期阶段数字经济的内涵主要侧重于信息技术、通信服务、电子商务等快速发展而带来的产业竞争力。Lane(1999)提出数字经济指的是计算机和通信技术在互联网上的融合;刘助仁(2001)结合美国的数字经济发展情况,总结出数字经济包含电子商务和信息技术产业。随着研究不断深入,数字经济的内涵界定更加全面、客观、科学,关注重点从数字技术产业本身转移到数字经济的效用和影响力上。杭州G20峰会(2016)时,国内学者首次明确定义数字经济的内涵,指出数字经济是以使用数字化的知识和信息作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。张亮亮等(2018)提出数字经济是一种将数字信息作为关键生产要素,主要依托于信息技术、信息网络等基础,并用数字化技术提供产品以及服务的新经济形态。关会娟等(2020)认为数字经济是一系列数字化的媒体内容信息和互联网应用活动,其主要以数字产业设备生产和制造、信息通信技术、信息传输等基础设施作为支撑。国家统计局的《数字经济及其核心产业统计分类(2021)》结合了许多国内机构、学者的观点,在过往研究的基础上进一步明确了数字经济的核心生产要素,将数字经济定义为以数据资源作为关键生产要素、以现代信息网络作为重要载体、以信息通信技术的有效使用作为效率提升和经济结构优化的重要推动力的一系列经济活动。

(二)能源消费的内涵。能源是指能被人类利用并可从中获得能量的资源,主要指煤、油、气,以及其他二次能源,例如电能、热能、新能源以及可再生能源等,而能源消费是指在生产和生活过程中所利用和消耗的能源。能源消费是学界长期关注的研究话题,研究角度较多,范围较广。由低碳经济的产生作为分界点,关于能源消费内涵的探讨大致可以分为两个阶段。初期阶段主要关注传统能源消费的本质和未来发展趋势。容洞谷(1980)认为能源是发展国民经济、提升人民生活质量的重要物质因素,随着社会经济不断加快发展步伐,能源消费也将随之增加,社会生产和人民生活对能源的依赖程度越来越高。史丹(2002)认为能源利用效率低导致我国能耗较高,能源消费总量基数大,提高能源效率将起到重要作用,能有效降低能源消费速度。2003年英国了能源白皮书《我们能源的未来:创建低碳经济》,“低碳经济”这一概念由此开始广泛传播。随后,我国国务院新闻办于2007年的《中国的能源状况与政策》白皮书中提出要加快实现能源多元化发展,可再生能源的发展作为其中的关键环节,被正式列入国家能源发展战略中。此后,关于能源消费的研究逐渐侧重于碳排放、低碳模式、节能减排、可再生能源消费等方面。付允等(2008)认为低碳经济发展模式就是以低能耗、低排放、低污染,高效益、高效率、高效能作为基础,以碳中和技术作为基本方法,以节能减排作为基本方式,以低碳化发展作为基本方针的绿色发展模式。Dagoumas等(2010)构建出能源-经济-环境模型,研究了英国低碳经济和能源消费结构之间的关系,结果表明能源消费结构的不同会造成低碳化程度的差异。张筱雨(2021)认为大力发展可再生能源、优化能源消费结构是发展低碳经济的重要路径。能源消费的内涵不断向能源转型需求贴近,作为低碳发展的基础环节,能源消费的内涵逐渐从关注传统能源特征转变到关注能源绿色发展,更加注重于优化能源消费结构,提升能源效率,更大限度地利用可再生能源,构建能源发展新模式。
二、数字经济对能源消费的影响

数字经济的兴起对国民经济增长、传统产业结构变化等都具有深刻影响,给能源行业的变革带来了一定机遇,部分研究表明数字经济通过信息技术的强大推力给能源行业带来绿色效应和技术创新效益,对能源结构的优化和能源效率提升有显著贡献。但仍有部分研究发现,数字化发展在降低传统产业能耗的同时,因数字产业本身的发展可能会带来更多的能源消费。
(一)数字经济的绿色节能效应。改变传统的能源结构和固有的能源消费模式是能源转型升级中的关键节点。我国的《2030年前碳达峰行动方案》指出,在保障能源安全的基础上,要进一步加快建设清洁、低碳、安全的新型能源体系,大力发展新能源,促进煤炭消费替代和转型升级。许多学者研究发现,数字经济依托于数字技术、通信服务等对能源绿色转型做出显著贡献,能有效降低传统能源消费、减少碳排放。陈德权等(2011)认为数字城市建设对节能减排以及可持续发展具有重要促进作用,数字化发展是实现低碳经济模式的具体方式和重要战略方向。Murshed(2019)利用计量经济模型分析发现信通技术贸易的更大开放可能使得可再生能源消费增多,且能降低能源强度。此外,信通技术产品贸易也能降低碳排放水平。邬彩霞和高媛(2019)认为数字技术的应用和推广为保障能源供应作出贡献,同时推动能源流的升级和优化。她们建立了基准回归和分样本回归模型,研究发现数字经济通过能源流和资源流对低碳产业形成正向驱动效应。Usman等(2020)采用了协整和误差修正模型的边界检验方法,探究了信息通信技术对选定南亚经济体的经济表现和能源消费的影响,结果表明,信息通信技术和服务对经济发展做出了重要贡献,并显著提高了能源效率。陈光和霍沫霖(2021)提出将能源的生产和消费等各个环节与数字经济中的技术相结合,能帮助减少能源活动的碳排放量。在我国“3060”目标实现的过程中,数字经济是加快建设高质量能源发展的主要途径和必然选择。蓝庆新和汪春雨(2021)提出数字化是实现绿色能源的主要方式,可以改善能源消费造成的环境污染,提高能源效率。谢云飞(2021)进一步研究表明,数字经济在降低区域碳排放强度上具有显著作用,特别是在中西部地区以及碳排放强度较高的区域。综上可见,数字经济中的数字化技术、信息通信服务等与能源相结合是未来能源转型发展的必然趋势,能源数字化在提高能源效率和改善能源结构方面均呈现显著正向作用,有助于降低碳密集地区的碳排放强度,助力实现能源低碳化发展。

(二)数字经济的能源回弹效应。数字经济推动传统产业变革,但不可忽略的是,数字产业本身的发展依赖于较高的能耗,且数字化正催生许多新业态的产生,在某些方面直接增加能源消费,对环境产生负向影响,部分学者就这一现象展开了研究。Takase和Murota(2004)通过对许多能源消费相关基础指标的数据进行梳理和分析后发现,信息产业对能源消费具有“替代效应”和“收入效应”两种效应,在某种程度上信息化发展可以降低部分能耗,但未来“收入效应”会增强,可能增加能源需求和能源消费。邓华和段宁(2004)结合美国的能源消费数据,研究发现信息产业的快速发展一方面降低了传统工业能源消费的比重,但另一方面较大程度上增加了非工业能源消费的比重,可能进一步加剧能源问题。Salahuddin和Alam(2015)研究发现信息技术和互联网的应用刺激了电力消费的增加,且未能提升电力消费效率。张琦和王溪薇(2018)分析表明信息化提高能源效率的作用在产业领域表现较为明显,但由于人们使用信息技术的行为具有不确定性,因此在日常生活领域中,信息化发展更可能导致能源需求和消费的增加。Lange等(2020)分析发现由于信通技术服务是能源密集型的,因此数字化发展可能从某些方面增加能耗,导致能源回弹。蒋金荷(2021)提出数字经济存在“绿色盲区”,随着数字技术的不断涌现,能源消费也会不断增加,电子垃圾的排放、稀土金属的开采以及各个领域的碳排放等将加重环境污染问题。缪陆军等(2022)基于地级市面板数据构建了多种计量模型,研究发现数字经济与碳排放水平呈倒U型关系,即数字经济在发展成熟期会抑制碳排放,但在发展初期可能导致碳排放量增加。综上可见,数字经济对于能源消费具有双重效应。数字化带来的新型能源技术优势有助于节能减排,但数字产业本身是能源密集型的,数字化基础建设、数字化应用等可能会导致能源消费增加。

三、研究评述与展望

从已有研究来看,数字经济和能源消费的内涵逐渐深入,数字经济的效能不断显现,能源消费更加注重于低碳绿色化。作为数字经济的核心,信息通信技术对于提高能源效率具有显著正向作用,数字经济具有一定的降碳效应,为低碳、绿色经济发展提供保障。但数字经济对能源消费并非只有正效应,数字产业发展的初期需要消耗大量电力,从而造成碳排放增加,对环境产生负效应。综观学界研究,对于数字经济对能源消费的影响,学者已经做了许多工作,得出诸多重要的研究成果,后续仍需进一步研究的方向主要有:第一,目前大多数研究侧重于信息通信技术对能源行业的影响,未来的研究需拓展至数字经济对能源消费的影响;第二,目前大多数研究侧重于数字经济对能源消费影响的整体区域特征,未来的研究需拓展至数字经济对能源消费不同区域影响的差异性特征;第三,数字经济对于能源消费是否具有直接影响或间接影响,影响的形态是线性还是非线性,是否通过一些中介因素起到作用。关于这三个方面的实证研究还需进一步深入。探究数字经济对能源消费的影响具有深刻意义,是科学利用数字化助力能源转型的关键性理论支持体系。过往研究中的不足之处可以为下一步的研究提供可参考的研究思路和研究方向,在不断完善的研究中,数字经济与能源行业协同发展的路径将更加清晰。

作者:赖小荷 蒋志华 单位:成都信息工程大学

低碳经济发展3

城市生活垃圾处理是城市管理和环境保护的重要内容,提高城市生活垃圾处理减量化、资源化和无害化水平,能够有效改善人居生态环境和推动绿色节能减碳,并促进经济社会持续健康发展,关系到人民群众的切身利益。

一、研究背景与必要性

(一)城市生活垃圾处理概况近年来,我国各地城市生活垃圾的收集和转运规划体系和功能布局逐步完善,生活垃圾清运及无害化处理的能力不断提高。2020年城乡建设统计年鉴的数据显示,全国城市生活垃圾清运量已达2.4亿吨,无害化处理率提高到99.7%,县城生活垃圾清运量约6800万吨,无害化处理率达到98.3%(详见图1),城市环境在整体上得到了较大改善。[1]近几年,随着经济发展和城镇化进程的不断加快,居民生活水平也得到持续的提高,全国城市生活垃圾清运量的年平均增长速度2005—2009年为7.08%,2010—2014年为7.87%,2015—2019年为7.94%,到2020年平均日人均生活垃圾清运量仅为0.47kg,按照《生活垃圾生产量计算及预测方法》(CJ/T106-2016)和《城市环境卫生设施规划标准》(GB/T50337-2018)预测的平均日人均生活垃圾产量为0.8~1.4kg,根据《中华人民共和国2021年国民经济和社会发展统计公报》,至2021年年末,我国的城镇人口按统计口径计算已达9.14亿人,全国常住人口城镇化率已经提高到64.72%,城市生活垃圾处理能力已经处于相对紧张,如不能有计划地提前规划和部署解决生活垃圾处理问题,所造成的许多环境和社会问题也会严重影响人居环境的水平和城市可持续发展的进程。

(二)县域经济发展的必要性根据《中国统计年鉴2021》,在2020年年底我国县级行政区划共计2844个,县域面积占我国陆地国土面积约98%,是我国推进城乡融合发展的重要空间载体。按照《中国县域统计年鉴(县市篇)(2020年)》统计,县域户籍人口占全国人口的63.9%,县域生产总值占全国GDP比重为38.5%,推动县域经济社会协调发展成为全面推进社会主义现代化和新型城镇化建设的关键环节和基本单元。但是县域经济相对体量不大,工业基础薄弱,对全国一般公共预算的贡献率约为13%,县域住户储蓄存款余额2019年增加至30.24万亿元,仅占全国人民币存款余额的15.6%,因此,推动县域经济的高质量发展不仅能够持续优化产业发展环境,而且能够不断增强人民群众获得感、幸福感和安全感。2022年5月6日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推进以县城为重要载体的城镇化建设的意见》并发出通知,要求科学把握功能定位,分类引导县城发展方向,从完善市政设施体系、强化公共服务供给、提升县城人居环境质量等方面促进县乡村功能衔接互补,为实施扩大内需战略、协同推进新型城镇化和乡村振兴提供有力支撑。

二、县域生活垃圾低碳处理模式

(一)技术路线选择

1.城市生活垃圾无害化处理方式县域生活垃圾资源化处理更需要符合国家总体政策要求、节省土地资源、满足县级单位财政支出能力现状的生活垃圾综合技术和资源化工艺。现有的城市生活垃圾无害化处理方式主要有卫生填埋、焚烧处理、好氧/厌氧生物法处理,以及其他处理方法(详见图2)。第一,卫生填埋法。卫生填埋需要建设大型的垃圾填埋场,每平方米仅能容纳约10m³的生活垃圾,占地面积广,随着土地资源不断开发利用和居民环保意识的普遍提高,适宜作为卫生填埋的场地越来越少,并且填埋后的垃圾在地下易生成沼气及各类有毒有害气体,需要投入大量资金采取卫生和安全措施。原有垃圾填埋场经过长期超负荷使用面临着垃圾填埋接近设计容量而关闭,还需要较大投入进行封场工程,因此,卫生填埋法进行生活垃圾处理的规模逐年降低,2020年全国卫生填埋场还有644座正常运行,采用卫生填埋法处理生活垃圾的比例已经降至处理能力的33.14%。国家发改委《关于加快开展县城城镇化补短板强弱项工作的通知》(发改规划〔2020〕831号)指出:“完善垃圾无害化资源化处理设施……逐步减少原生垃圾直接填埋。”第二,焚烧处置法。生活垃圾进行焚烧处理,将垃圾转换成为电能或热能。尽管烟气排放出二英及重金属等有害物质遭遇环保质疑,但焚烧处理的效率和减量化程度较高,近年有加快建设的趋势。2020年生活垃圾采用焚烧处置法进行无害化处理的比例提高到62.29%。《“十四五”城镇生活垃圾分类和处理设施发展规划》(发改环资〔2021〕642号)要求到2025年年底,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。[2]但焚烧处理的设备投资较大,国务院办公厅《转发国家发展改革委等部门〈关于加快推进城镇环境基础设施建设指导意见〉的通知》(国办函〔2022〕7号)提出城市建成区生活垃圾日清运量超过300吨地区加快建设垃圾焚烧处理设施,而县级单位日生活垃圾平均产生量无法满足生活垃圾焚烧发电要求的经济生产需求,且无法承担高于城市生活垃圾处理项目的财政支出水平,对于县域及中小城镇的生活垃圾处理存在经济不适宜的问题。第三,好氧堆肥法。好氧堆肥法利用微生物发酵,优点是需要消耗的能源较少、日常运行费用较低;技术简单,前期所需投入的资金量较少,堆肥发酵周期也比较短。缺点是对于生活垃圾的适用范围有限,不仅占地面积大,而且反应速度慢,预处理耗用能源,反应产出得到的肥料其肥效较低且应用范围有限,仍然需要卫生填埋;主要问题是发酵过程产生的大量臭气布局对周围的环境影响比较大,也需消耗不少的能源进行空气循环和翻堆作业,因此除农用堆肥外,在生活垃圾处理领域已经逐步淘汰此项技术。第四,厌氧发酵法。干式厌氧发酵技术的特点是主要适用于生活垃圾、厨余、农业废弃物及粪便,采用高温发酵,以发酵反应自身产生的热量保持反应温度,仅需额外供应少量能量;干物质含量最高可达35%;发酵时间大约28天;搅拌方式为罐体底部均匀射入沼气搅拌,无须机械搅拌;出料螺旋输送,经压缩后产出沼渣。

2.干式厌氧发酵技术特点与应用依据中央绿色低碳、资源循环与因地制宜的发展要求,需要基于中国县域社会和经济实际情况,建设以资源回收和能源再生为核心、经济可行性高、技术成熟稳定的固体废物综合处理解决方案。利用生活垃圾采用干式厌氧发酵技术生成沼气再加以利用的生物机械处理中心(BMPC)模式,是对生活垃圾厌氧发酵处理方式的标准化、自动化、智能化革新。相比传统发酵处理方式而言,前端设置多种机械分拣分选功能单元,后端设置必要的资源化功能单元,BMPC模式具有资源能源耗费更小、垃圾适应性更强、资源化率更高、温室气体排放更少的特点,且方法技术较为可靠,虽然分拣要求高,但运行稳定且适用范围较广:一是可以利用垃圾厌氧发酵反应生成的沼气发电作为绿色能源,减量化和资源化效果明显;二是可以建设专门的垃圾发酵装置,通过厌氧发酵技术处理生成沼气效率较高;三是生成沼气后的沼渣则可运送到通过堆肥熟化厂制成有机肥料,沼液也可以用于土壤改良;四是可以利用沼气发电的余热产生蒸汽和热水,建立冷-热-电三联供(CCHP)系统,用于工业用能、生活采暖或农产品冷库等,能够有效提高一次能源的梯级利用和能源互补,增加整个系统的经济收益及相应效率,达成资源循环再生利用,实现环境净化的功效,还能有效利用能源,实现节能减排的目的,促进资源高效利用和绿色低碳发展的基础之上,优化城镇能源消费结构。经过技术优化,干式厌氧发酵系统针对生活垃圾、厨余、农业废弃物及粪便等不同的原料可以较为灵活地采用模块化组合,不同容量的成组厌氧发酵器可以适应不同规模的县域对日处理100~1200t的生活垃圾处理能力范围,且固定资产投资与焚烧处理方式相比具有一定的优势。[3]

(二)项目应用情况目前,国内的大中型干法厌氧发酵的应用案例较少。建成并投入运营的项目主要有:采用连续式自重力厌氧发酵系统的营口城市生活垃圾处理项目;采用覆膜槽干式发酵沼气系统方案的聊城市畜禽污染物治理与综合利用工程项目;采用卧式厌氧发酵系统的厦门生活垃圾分类处理厂项目,采用车库式厌氧发酵工艺的哈尔滨生活垃圾处理工程。充分考虑不同地区的地理特点、气候条件、经济社会发展水平、人口分布和生活习惯等因素,遵循因地制宜、规模适用、技术可行、经济合理、效果达标原则,科学合理选择处理技术路线、处置方式和实施路径,以生活垃圾(可包含一定比例的畜禽养殖粪污、花卉残枝、果蔬叶茎等农业生物质余料)为原料,经干式厌氧发酵技术工艺BMPC模式处理,为我国县域绿色低碳清洁能源保障、生活垃圾无害化集中处理提供了废弃物资源化循环利用和能源资源梯级利用的模式,具有良好的经济效益、社会效益和生态环境效益。

(三)应用政策分析

1.符合生态优先与绿色低碳的高质量发展理念主席代表我国向世界作出实现碳达峰、碳中和(“双碳”目标或“30·60”目标)的庄严承诺,必须在产业结构上向绿色低碳调整并在能源结构上向安全高效清洁转型。基层区县落实减排降碳的任务,需要在资源承载能力和环境容量的基础上建立绿色低碳循环发展经济体系,在生产生活中降低产值能耗水平并完成能源结构转型。因此,县域利用生活垃圾综合处理技术,提升可再生能源利用比例,因地制宜发展生物质能,不仅在一定程度上解决资源环境约束突出的问题,优化能源多元结构,还可以加快形成环境保护的产业结构和生活方式,实现县域生态优先、绿色低碳的高质量发展道路。

2.符合国民经济与社会发展规划的奋斗目标2021年3月11日,第十三届全国人民代表大会第四次会议通过《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出发展县域经济和加快县城补短板强弱项。方案符合《“十四五”现代能源体系规划》(发改能源〔2022〕210号)推进生物质能多元化利用的要求。

3.符合城镇化与新型城市基础设施建设的需要国家发展改革委《关于加快开展县城城镇化补短板强弱项工作的通知》(发改规划〔2020〕831号)要求提升县城公共设施和服务能力,完善垃圾无害化资源化处理设施。国务院办公厅《转发国家发展改革委等部门〈关于加快推进城镇环境基础设施建设指导意见〉的通知》(国办函〔2022〕7号)进一步明确提出到2030年城市生活垃圾资源化利用率达到60%左右,对县域生活垃圾基础设施资源化发展和未来投资提出了发展要求。

4.符合产业结构调制与绿色产业的发展方向项目方案符合《产业结构调整指导目录(2019年本)2021年修改版》(国家发展改革委2019年第29号令,2021年第49号令修改)“鼓励类”的“四十三、环境保护与资源节约综合利用”中的“20.城镇垃圾、农村生活垃圾、农村生活污水、污泥及其他固体废弃物减量化、资源化、无害化处理和综合利用工程”,并具有《国家重点节能低碳技术推广目录(2017年本低碳部分)》(国家发展改革委公告2017年第3号)“基于厌氧干发酵的生活垃圾/秸秆多联产技术”的相关技术特点。三、研究结论与建议“十四五”时期开启了全面建设社会主义现代化国家的新征程,协同推进经济高质量发展和生态环境高水平保护是县域循环经济的新生产力要素,生活垃圾综合处理技术在县域低碳循环经济中的应用是“双碳目标”推进过程中补齐县城市政基础设施建设短板、构建多层次资源高效循环利用体系,满足人民群众日益增长的美好生活需要、实现第二个百年奋斗目标的重要举措。

四、结束语

立足资源环境承载能力、区位条件、产业基础、功能定位,县域低碳循环经济一方面从保护生态环境的角度,提升碳汇创造能力,增强生态系统固碳作用;另一方面探索建立县域企业自愿减排交易制度,完善低碳产品价值核算评估体系,积极准备建立企业“碳账户”,尝试县域碳排放权交易市场,并逐步完善“碳绩效”综合评价考核制度,基于生态优先和价值转化的视角,形成具有县域特色的绿色产业链和可持续创新发展路径。
参考文献:

[1]国家统计局农村社会经济调查司.中国县域统计年鉴2019[Z].北京:中国统计出版社,2020.

[2]王少剑,谢紫寒,王泽宏.中国县域碳排放的时空演变及影响因素[J].地理学报,2021,76(12):3103-3118.

[3]李冰峰,张大雷.干式厌氧发酵技术现状与国内应用项目简介[J].可再生能源,2021,39(3):294-299.

作者:褚海涛 褚海东 杨朋 单位:东方绿能(北京)科技有限公司 北京同方电气工程有限公司