最新消息:“垃圾变能源”:能源回收能否解决全球日益严重的垃圾问题?
华夏能源网 2023-06-13 17:52:08

伍德麦肯兹低碳市场预测及技术研究团队近期发布最新研究报告Waste to energy landscape:projects,technologies and costs(《垃圾变能源形势:项目、技术与成本》),深入解读2050年全球“垃圾变能源”市场的前景、政策及清洁发电技术趋势。重点内容摘要如下。

2022年,全球垃圾总量为24亿吨。若按照每年1.55%的速度稳步增长,到2050年,这一数字将增长至每年34亿吨。垃圾对环境了造成严重破坏,但同时又是一种未能得到开发的宝贵能源资源。将垃圾转化为能源的处理厂不仅能减少90%需要倾倒、填埋的垃圾,还能产生大量燃料,将对环境的损害降至最低。

垃圾是一种基本未被开发的能源资源


【资料图】

垃圾变能源的发展潜力惊人:目前全球70%的垃圾被运往倾倒场和填埋场,但这些垃圾都适合材料和能源回收。如果将今天所有的垃圾都加工成能源,回收的能源量将与太阳能发电量相当。但目前我们只开发了这个庞大宝库的11%。

随着垃圾变能源技术的全球普及,以及政府政策的调整,到2050年,将有高达50%的垃圾被回收用于生产能源,生产的能源相当于6350万吨石油。然而,全球各国的垃圾变能源发展情况层次不齐。

各地区垃圾变能源采用的方法及面临的挑战

由于未来迫切需要解决垃圾管理问题,土地限制越来越严,越来越注重循环利用,禁止进口垃圾,各国政府都在建设本国的垃圾变能源能力。

垃圾类型存在地区差异,垃圾的数量及能源价值都随着地区经济发展而增加。一般而言,高收入地区湿食物垃圾更少,包装及塑料垃圾更多,低收入地区则主要是有机垃圾。

垃圾处理方法也存在地区差异。发展中国家填埋或露天倾倒的垃圾占垃圾处置总量的96%,而富裕国家的这一数据只有2%。这种差异并不总是跟经济相关。尽管美国拥有巨量财富,但其城市固体垃圾目前只有13%被用于能源回收,一半以上(53%)被填埋。因此,我们分析美国的垃圾变能源市场发展潜力不大,因为它有大量的土地可以用来倾倒、填埋垃圾。

英国的情况好于美国。由于垃圾倾倒费用高昂、垃圾发电的上网电价也高,而且有垃圾收集基础设施,英国的垃圾变能源项目正在快速增加。由于政策变化,亚洲的垃圾变能源行业正迎来新一轮增长,其中潜力最大的是中国。中国设定了到2030年通过垃圾变能源处理50%垃圾的目标,政府也在慷慨地补贴垃圾变能源项目。

不出所料,荷兰、丹麦、日本和新加坡等对土地使用有限制的国家,通常会征收填埋税,因此垃圾焚烧率比一般国家高得多。有趣的是,丹麦的焚烧税也很高,所以几乎有一半的垃圾得到了回收。

当地对垃圾变能源基础设施的抵制,始终是发展垃圾变能源面临的一大挑战。虽然印尼政府设定了到2022年垃圾变能源产能达到200MW的目标,而且还配套了上网电价扶持,但由于公众反对,最高法院仍出台了垃圾变能源禁令。

垃圾变能源的各种潜在产出

垃圾变能源技术可以产生各种能源。例如,可以对填埋场有机物进行细菌降解,低成本获取沼气,然后加工成可再生天然气。焚烧未经处理的固体垃圾可以产热能,热能可以发电,产生的灰烬还可用于建筑行业。固体垃圾可以变成可燃的燃料颗粒,最大限度地提高热值,实现均匀燃烧。

垃圾变能源的成败:成本与挑战

垃圾变能源项目建设成本非常高。尽管如此,目前城市垃圾变能源的装机容量已达到20GW,为了处理日益增加的垃圾,我们预计到2050年装机容量将达到142GW。已安装的资产基础,价值约为1800亿美元。到2050年,这一价值预计将上升到1.3万亿美元。

我们的报告探讨了六种不同的垃圾变能源技术。我们发现目前占主导的焚烧技术,是大规模垃圾管理的最优选择,因为它的处理能力强,基荷潜力大。但利用焚烧技术的仍主要是高收入国家,因为填埋和露天倾倒仍比焚烧便宜。

未来几十年,可能许多事情会发生变化,从而影响垃圾变能源行业。政策和文化的变化可能会对垃圾管理行业产生重大影响。例如,如果一个地区的消费者偏好发生变化,其垃圾构成也会随之变化,垃圾处理设备或能源产品也需要变化。

同样,如果有更多的垃圾被回收,那么剩下的垃圾,其数量和价值都会减少。新的环保政策可能引入更严格的排放标准,导致设备更换成本高。如果出现既能控制垃圾量,又能更有效地控制填埋场污染,同时价格还实惠的技术,那么新建昂贵的垃圾能源厂就不再有吸引力。

前景总体乐观

世界各国都面临着类似的垃圾处理问题。一方面迫切需要适应垃圾日益增加,碳排放不断攀升的现状,一方面可用来做填埋场或露天倾倒场的土地在减少,再加上垃圾进口禁令,各国不得不在本国范围内解决这个问题。垃圾变能源看起来是一个不错的解决方案——既能减少垃圾,又能获得清洁能源。

(图片来源:veer图库)

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