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再生资源回收利用减碳效益研究
创建时间: 2024-08-07 16:08 信息来源:广州市城市管理和综合执法局
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  一、再生资源回收行业碳减排效益

  碳达峰与碳中和是涉及国民经济各个部门和社会再生产全过程的综合性目标。实现双碳目标需要采取源头减量、能源替代、节能提效、回收利用、工艺改造、碳捕集及利用等各种方式。当前,对碳减排的研究热点主要集中在能源领域,而对再生资源回收利用行业等源头减量带来的碳减排研究尚待加强。

  (一)再生资源回收利用行业减碳潜力

  资源回收利用通过源头减量的方式可以有效减少初次生产过程中的碳排放,并同时兼具原始污染物减排的协同效益,是实现碳达峰和碳中和的重要方式。研究表明在可回收物资源化行业中,高耗能产品(钢铁、水泥、铝和塑料)再生、废弃物(秸千、林业废弃物、生活垃圾)的资源化和能源化利用以及电池回收利用三大领域的碳减排潜力最大。目前,已有相关研究对我国碳达峰碳中和的政策、制度、措施等进行了较为全面分析和高度整合,提出我国在各领域存在的各类问题、挑战及建议。但是再生资源回收利用领域的相关研究仍以定性研究为主,定量化研究不足,这使得再生资源回收利用行业发展对碳减排政策实施效果的分析存在不确定性。因此,研究再生资源回收利用行业与碳减排的定量关系,将有利于分析再生资源行业发展对碳减排的影响程度,为行业政策设计及再生资源品类的应用提供重要工具。

  如在钢铁领域,过去二十年内国内钢材消费量的迅速增长带动了中国国内的废钢资源快速增长。根据中国废钢铁应用协会数据整理,每利用1t废钢铁,预计可替代1t炼钢生铁,节约能源60%,节约0.4t焦炭或者1t左右原煤,废钢铁回收利用温室气体减排效果率为0.15tCO2e/t废生铁,钢铁行业电炉代替高炉的短流程趋势加大了废钢的利用前景。塑料循环利用领域,根据能源转型委员会研究,2050年,中国的塑料需求中52%可由回收再利用的二次塑料提供。动力电池回收领域,2019年预计可回收三元正极0.13t,随后逐年递增至2030年的29.25t;预计到2030年磷酸铁锂电池回收利用过程可回收锂元素0.65t

  (二)典型再生资源回收利用的节能减排情况

  1.废纸回收

  废纸回收是将各类回收的废纸、纸板及利乐包等再生产,通过该方式可减少森林资源的消耗和废纸的产生。研究表明,利用废纸制浆时每1.25t废纸就能生产出1t的纸浆,从而可以减少4~5m3木材的消耗。另一方面,废纸将减少能源消耗、化学品消耗和废水的污染负荷,研究指出利用废纸回收造纸比用传统的植物纤维造纸可以节约50%的新鲜水,节省60%~70%的能源消耗。由于废纸制纸浆不需要添加蒸煮类化学添加剂,减少化学品的量,相比传统原料造纸可减少污水悬浮物排放25%,生化需氧量排放减少40%,从而减少60%~70%的大气污染和70%的固体废物排放,达到减污降耗的协同效应,综合考虑每吨废纸回收利用温室气体减排效率为5.42tCO2e

  2.金属回收

  随着经济增长,各类金属制品的消费量逐年增长,矿产的持续开采将使各类矿资源枯竭,而金属回收则可带来较为可观的能耗节约,世界各国对废杂铜的回收再生尤为重视。以铜矿为例,再生铜生产的单位能耗仅为矿产铜的20%,每利用1t废杂铜,可少开采矿石130t少产生2tSO2,13.1kgNOX100t工业废渣,节能效益达87%,综合考虑每吨废铜回收利用温室气体减排效率为14tCO2e

  3.塑料回收

  研究表明,每回收利用1kg废塑料,相当于减少使用2~3kg原油,相当于减少1kg的塑料原料进口以及0.53kg的固体废弃物填埋。此外,还可使炼制乙烯时CO2的排放量减少50%SO2排放量减少80%。以废塑料为原料要比从原油制造塑料可减少约45%的污水排放和60%~70%的能耗。每吨废塑料回收利用温室气体减排效率为0.36tCO2e

  (三)再生资源回收量碳排放的初步预测

  随着社会经济的发展,城市再生资源回收量日益提高,国内再生资源回收量由2009年的14000t,上升到2020年的37800t,年均递增10.20%,增长速度大于GDP的增长。近年来,我国再生资源回收利用行业发展迅猛,为绿色循环、低碳发展起到了重要的推动作用。为更好地分析再生资源回收量与经济发展之间的关系,相关研究预测了未来经济发展过程中再生资源回收量,并利用线性回归方法对再生资源回收量与GDP之间关系进行分析如式(1)

  y=0.035x524.35(1)

  其中,y——再生资源回收量,万t

  x——GDP,亿元。

  在此基础上对再生资源回收量与CO2排放量进行回归分析式(2)

  y=1829.9ln(x)9381.9(2)

  其中,y——碳排放量,百万t

  x——再生资源量,万t

  参考今年上海市发展状况,设定上海市GDP发展的3种情景,并根据上述公式对上海市20252035年再生资源碳排放进行测算,如表1所示。

  表1 CO2排放量情景预测表


2025年

2035年

情景

情景一

情景二

情景三

情景一

情景二

情景三

GDP增速

6.0%

5.5%

5.0%

6.0%

5.5%

5.0%

GDP/亿元

54557.75

53535.62

52527.92

97704.63

91446.58

85562.45

再生资源回收量/万t

1385.171

1349.397

1314.127

2895.312

2676.28

2470.336

碳排放/百万t

3854.83

3806.945

3758.48

5203.95

5060.006

4913.479

  由表1可知,上海市碳排放量逐年提高,如在情景一的条件下,碳排放量由2021年的323682t上升至2035年的520395t,年均递增3.45%。虽然其他两种情景GDP增速设定不同,但3种情景下碳排放的增速变化不大,波动在3%左右,小于经济增速。

  值得注意的是,虽然国家的碳排放与各行各业关系均较为密切,并且对碳减排起到重要的作用。但是,相关工作多从“资源→产品→废弃物”角度进行节能减排技术改造,实现减碳目标。然而,再生资源行业是从“再生资源回收→生产加工→再生产品”角度出发,相较于传统的生产加工,资源回收利用产业不仅有助于我国碳减排,而且还有助于节约资源,减低生产费用,其对我国碳减排将有着更为深远的影响。

  二、再生资源行业助推碳中和的政策建议

  制定切实可行的政策推动再生资源回收利用有效实施不仅是促进行业实现碳中和的重要保障,也将对我国碳达峰与碳中和具有推动作用。目前,我国已着手健全和完善相关法律法规政策体系,包括推动完善促进绿色设计、强化清洁生产、提高资源利用效率、发展循环经济等方面法律法规制度,并强化执法监督和问责力度;健全绿色收费价格机制,建立健全生活垃圾处理收费制度;加大对资源循环利用财税扶持力度;完善绿色标准、绿色认证体系和统计监测制度;培育绿色交易市场机制等。在上述设计中,均需借助科学有效的再生资源回收利用与碳减排定量分析手段提升相关制度的可行性。

  在全球迈向碳中和的背景下,各国以及各企业如何核算本国和本国企业的碳排放以及产品碳足迹,产生的碳排放量的“归属”问题将变得越来越现实而重要。再生资源回收利用技术的发展革新在碳中和目标实现过程中将日益发挥作用,而再生资源回收利用行业的碳减排核算标准和评价体系也需逐步建立完善。这不仅能够促进行业技术水平的提升,还有助于为各行业碳中和行动提供重要量化指标参考。

  碳达峰碳中和的本质是推动经济社会发展与碳排放逐渐“脱钩”。要顺利实现脱钩,必须要坚持以高质量绿色发展为主题,以深化供给侧结构性改革为主线,持续推动经济体系全面绿色升级。再生资源回收利用是实现产品绿色生命周期管理的重要一环,是探索建立绿色供应链制度体系,同时也是实现我国国内国际双循环新发展格局的重要抓手。因此,再生资源回收利用与碳减排定量分析的重要性,一方面体现在提高国内经济发展过程的效率与公平,另一方面,体现在将为经济全球化新阶段各领域间分工协作提供依据。

  (来源:“上海环境卫生工程设计院”微信公众号)

 
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