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能源局每年电价补贴错补垃圾焚烧至少15亿元

  生活垃圾中生物质废弃物(厨余、纸张、木竹)质量占比虽然达到70%,但发电贡献率仅为30%~60%左右,原因就是它们的总体水分高、热值低。

  目前可再生能源补贴政策是对焚烧发电厂入厂垃圾进行“全补”,并未区分生物质和非生物质能源和它们产生的电力,错补率高达40%~70%。

  按照2015年全国垃圾焚烧处理总量推算,可再生能源电价补贴的一年错补总额至少达到15亿元。

  目前我国可再生能源补贴累积缺口已高达550亿元以上,修正垃圾焚烧发电错补问题,每年至少可帮助缩小缺口2.7%。

  2016年10月,国家能源局印发了《生物质能发展“十三五”规划》,其数据显示,截至2015年,我国生物质发电总装机容量约1030万千瓦,其中,垃圾焚烧发电约470万千瓦,占全国生物质发电装机总量的45.6%。

  只要稍微懂一点生活垃圾和生物质能源关系的人,就知道能源局犯了一个基本概念的错误,由此导致的后果也相当严重。

  生活垃圾包含一定的生物质废弃物,但不等同于生物质能源

  生活垃圾是复杂的固体废弃物混合体,一般包括轻质可燃物(纸张、树叶、塑料、织物、竹木等质量较轻、热值较高的有机物)、厨余(果皮、剩菜、骨头等厨房垃圾,含水量大)、及无机物(金属、玻璃、灰渣等,一般不可燃烧)这几大类。

  国际能源署(International Energy Agency/IEA)认为,生物质能是一种可再生能源,能量来自动植物,这些动植物或者仍然具有生命或者曾近期存活,例如木屑、农作物和动物粪便等。

  美国能源信息局(Energy Information Administration/ EIA)则将生物质能和生物质废物区分开来。生物质统指源自生物体的有机非化石原料。而生物质废物指“源自生物体的非化石有机原料的副产品和废弃物,物包括城市固体垃圾中的生物源部分,如垃圾填埋气、污泥废料、农作物副产品、秸秆,以及其他生物质固体、液体和气体,不包括木材和来自木材的燃料、生物燃料原料、生物柴油和燃料乙醇”。


图1:生活垃圾、生物质废物和生物质能源之间的关系

  比较以上关于生物质、生物质废物和生活垃圾的定义,可以看出:生活垃圾不但不同于生物质,也不同于生物质废物;垃圾中仅可降解生物质部分属于生物质废物或生物质能源的一部分。

  我国生活垃圾中生物质能源对焚烧发电的贡献最多6成

  众所周知,我国城市生活垃圾厨余比重大。根据中国人民大学2015年发布的一份报告,全国11座城市(含北京、天津、上海)厨余占垃圾总量比重的平均值可达60%左右,若将纸张、竹木也考虑在内,垃圾中属于生物质废物或生物质能源部分的比重会达到70%左右(见表1),这一数据也基本可以代表全国的情况。即便如此,依然不能将垃圾整体化约为生物质废物或生物质能源。


表1:生活垃圾各组分焚烧发电贡献率计算(绿色为生物质能源的发电贡献率)

  更重要的是,尽管质量占比很高,上述生物质废物经焚烧处理产生的电能,对生活垃圾整体发电效益的贡献却不高。原因也不难理解:生物质垃圾总体含水率高,热值偏低。

  根据瑞士一家研究机构公布的参数,垃圾焚烧过程中每种垃圾组分对发电的贡献差别很大,厨余类发电率仅为0.04 kWh/kg,塑料则高达0.96 kWh/kg,其他类别除了玻璃、金属外都在0.3 kWh/kg左右(见表1)。

  基于我国11座城市生活垃圾各组分质量占比的平均水平和各组分的发电效率参数,就可以进一步计算出单位质量垃圾中各组分的发电贡献率。结果显示,厨余仅为10.811%,若加上纸张和木竹,生物质废弃物的发电贡献率也只有29.280%(见表1)。

  不过,从我国的现实看,瑞士研究机构对垃圾焚烧发电量的估计有些保守,按照它的参数计算,城市生活垃圾经焚烧处理的发电能力仅为吨垃圾220度,而 2012年3月底国家发改委下发的《关于完善垃圾焚烧发电价格政策的通知》,将焚烧处理每吨生活垃圾折算上网电量暂定为280千瓦时,后者更能体现我国垃圾焚烧发电行业的平均水平。而且,如果考虑自用电量比例为20%左右,我国焚烧厂吨垃圾发电量一般可达350度左右。

  估算值之所以跟实际产生了较大差距,主要原因在于瑞士研究机构设置的厨余组分发电参数偏低,而得出这个参数的情景可能是焚烧热值非常低的原生厨余垃圾。现实中,我国焚烧厂一般会用1周左右的时间,对入厂垃圾、即主要是其中的厨余垃圾进行控水处理,待提高其热值后再入炉。

  那怎样调整参数是合理的呢?不妨采用“极值”的方法:将每千克厨余发电量提高到纸类的水平,即0.36kWh,这样就可以得出11座城市每千克垃圾中厨余组分的理想最大发电量0.214kWh,发电总量也随之升高至0.412kWh。在此基础上,可计算得出厨余、纸类、木竹的发电贡献率分别为:51.942%、8.010%、1.942%,合计61.894%。由此就可以得出我国城市生活垃圾中生物质废弃物焚烧发电贡献率的合理区间:29.280~61.894%,即大约3~6成。

  至此,通过细致计算可知,垃圾焚烧发电中真正意义上的“可再生电力”最多占发电总量的6成左右,而国家能源局所谓的垃圾焚烧发电占全国生物质发电装机总量的“45.6%”,也应修正为“27.4%以下”。

  可再生能源电价补贴每年错补垃圾焚烧至少15亿元

  2006年1月1日生效的《中华人民共和国可再生能源法》将包含“生物质能”在内的多种非化石能源定义为“可再生能源”,并进一步将“生物质能”定义为“利用自然界的植物、粪便以及城乡有机废物转化成的能源”。

  国家发改委随后发布的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》和《可再生能源发电有关管理规定》两份规范性文件又明确将“垃圾焚烧发电”作为生物质能源的一种,纳入了可再生能源补贴政策支持和管理范围。

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