垃圾变珍宝:全球垃圾变能源市场情景

发布于2018年12月18日

由于城市化和人口的增长,世界银行估计全球废物水平在2050年下降到2050年的当前水平的70%。浪费水平上升,加上全球能源消费的快速增长以及政府越来越多的需求,以满足其可再生能源目标,使得全球能源市场的废物提振。


城市固体垃圾推动增长

2016年,全球产生了约20.1亿吨固体废物;根据世界银行的数据,到2050年,这一数字将增加近70%,达到34亿吨。

固体废物水平的增加,加上全球能源消耗的快速增长,特别是在发展中国家,预计将推动废物进入能源市场。在强劲经济增长的带动下,2017年全球能源需求增长2.1%,是2016年的两倍。2017年,化石燃料占能源总需求的81%。此外,国际上的各国政府正在采取行动,增加清洁能源的生产,以实现其可再生能源目标。这推动了全球垃圾能源市场的发展。

技术的利用

几种技术可用于从废物中恢复能量,例如热解,焚烧和气化或血浆治疗等。其中,焚烧是全球最普遍和批准的技术。

气化比焚烧效率高30%。然而,焚化是流行的,因为与它相关的经济效益比-à-vis其他方法-它的成本高达1.5倍,投资回报更快。


能源市场的浪费:全球视角

根据世界银行,高收入国家(如美国和英国)占全球生产的三分之一的固体废物,尽管占世界人口的16%左右。另一方面,东亚和太平洋国家等地区占全球生产的四分之一的废物。撒哈拉以南非洲对全球废物产生的贡献最低。

根据世界能源组织(World Energy Organization)的数据,从历史上看,欧洲占全球垃圾能源市场的三分之一以上,其次是亚太地区。欧洲的主导地位主要归功于欧洲共同的废物管理和气候变化政策,特别是那些在2010年之后颁布的旨在促进对废物转化能源技术的投资(以及由此产生的发展)的政策。

在亚太地区,日本引领垃圾进入能源市场进行焚烧。然而,中国的增长速度最快,2011年至2015年期间,中国的废物利用率翻了一番。

发展中国家的能源浪费

发展中国家,如中国和印度,正在扩大他们的垃圾发电能力,以安全处理每年产生的越来越多的固体废物。

印度

根据新闻信息局的数据,印度每年产生约6200万吨固体废物,其中只有约560万吨被处理。产生的废物约有90%会在堆填区及堆填区随意弃置。考虑到每年产生都市固体废物的速度,处理这些废物需要每天34万立方米的堆填区面积(即每年约1,240公顷)。

据印度新能源和可再生能源部估计,印度每年的垃圾发电潜力约为1700兆瓦,其中迄今为止仅开发了66.5兆瓦。这意味着,在2017年,印度的废物转化为能源潜力仅占其总量的3.9%。

为了促进印度的能源浪费项目,印度的政府向该行业的参与者提供资本补贴(覆盖项目的前期资本成本)。2017年,城市发展部从22个州收到了53份关于垃圾发电的提案,从中可以看出积极的影响。这些发电厂的发电潜力估计为405.3兆瓦。

中国

With a population surpassing 1.37 billion and solid waste generation at ~175 million tonnes per annum—China is the world’s largest generator of MSW—the country has been trying to expand its waste to energy capacity since 2012. The number of waste to energy plants in China grew at a CAGR of ~12% during 2012-16 and the country currently has ~299 number of waste to energy plants. It has a total treatment capacity of ~280,000 tonnes per day and a total waste to energy incineration volume of 74 million tonnes per annum.

在中国,垃圾填埋场的焚烧和处置是处理废物的两种主要方法。2016年,〜60.3%的废物在垃圾填埋场处置,〜37.5%通过焚烧和2.2%通过其他方法。通过焚烧提供的废物的体积在垃圾填埋场处于处置时处于上升。

在发展垃圾能源焚烧系统的同时,中国需要实施严格的垃圾收集和排放控制法律。

挑战

焚烧是将废物转换为能量的首选技术。然而,没有适当的废料隔离的这种方法的滥用使用可能导致大气中有害污染物的释放,这可能会影响人类健康和环境。

跨发达国家,近50%的投资转移到控制系统,用于减少镉,呋喃,铅,汞,二恶英和挥发性有机化合物等有毒排放。发展中国家也会做得很好,创造一个有效的监管系统,以监测焚烧的使用,并减少对环境的有害影响。

未来的角度

预计在增加一代,越来越多地发挥废物处理废物的担忧将推动浪费的增长。目前,焚烧主导到全球市场的废物处理。但是,必须按照与排放控制相关的严格规定使用,以防止对健康和环境产生负面影响。此外,目前在新生阶段的能源技术(如气化和热解)的替代废物需要由政府机构促进。这些技术不仅作为有效的替代品(焚烧),用于处理市政垃圾而不会有害地影响环境,也可以作为可再生能源的来源。