碳中和愿景下垃圾分类工作的开展路径
0 前言
政府间气候变化专门委员会(IPCC)于2018年发布《全球1.5℃升温特别报告》，报告认为全球变暖在2100年前限制在1.5℃而非2℃，将更加有利于维持人类和自然生态系统，并确保社会可持续和公平。这一目标能否实现，关键是能否在21世纪中叶实现全球范围的净零碳排放，即碳中和。为此，中国政府在2020年9月召开的第七十五届联合国大会上，针对全球变暖限制在1.5℃的目标，结合中国的国情提出了“3060”行动计划，即我国力争于2030年前实现二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“3060”计划的提出，意味着在未来的40年，我们在土地、能源、工业、建筑、交通等领域将进行转型，并创新低碳的生产方式，推行低碳的生活方式。本文结合温室气体排放特点，分析碳中和的实现路径，探讨我国垃圾分类体系中与化石能源相关的环节，提出在垃圾分类领域实现碳减排的发展方向。
1 碳排放现状
2019年，全球温室气体排放量约510亿吨(含二氧化碳、甲烷、氮氧化物等温室气体)，2020年受新冠肺炎疫情影响，预计排放量较2019年下降5%左右[1]。源于人类活动的温室气体排放量中，占比最多的是生产和制造(水泥、钢、塑料)活动，占全球总排放量的比例为31%。
图1 源于人类活动的温室气体排放
目前，包括美国、英国、瑞典、法国等50余个国家的碳排放实现达峰，即碳排放量不再增长，呈现逐步回落的趋势。从2006年起，中国的二氧化碳的排放量超过美国成为世界第一，至2019年，我国全口径温室气体排放总量约140亿吨，其中化石能源二氧化碳排放量约102亿吨，大于美国和欧盟排放量的总和，预计我国二氧化碳排放峰值将达到106亿吨左右[2]。从国内二氧化碳排放分布来看，占比最高的是电力行业(主要是火电)，在总排放中的比例为41%，其次是建筑和工业，排放量占比31%，交通行业(主要是油品)所占比例为28%。
图2 我国分行业碳排放占比
2 碳中和实现路径
“碳中和”针对的是温室气体中人为活动产生的二氧化碳实现“净零排放”，即将一定时间内人类活动直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过绿色植物的碳汇，以及碳的捕集与埋存等方式移除排放的温室气体，实现碳源与碳汇相互抵消。研究认为，实现碳中和目标的关键要围绕三个要素[3]，一是建筑、交通、工业、电力等碳排放量占比高的领域，通过产业结构调整和技术进步“提能效、降能耗”;二是通过高比例发展可再生能源等非化石能源，实现“能源替代”;三是发展碳捕获、利用与封存(CCUS)技术，增加碳汇等。
由于我国城市发展不均衡，城市产业结构多样性，王灿等[4-6]研究认为，我国的城市可以按照低碳潜力型、低碳示范型、人口流失型、资源依赖型、传统工业转型期进行分类，围绕“提能效、降能耗”的目标，从政策保障、试点示范、科技创新、金融支持、多目标协同等角度制定因地制宜的措施，分阶段实现碳达峰和碳中和。
非化石能源主要包括风能、太阳能、水能、核能等，根据我国碳达峰任务要求，到2030年，我国非化石能源占一次能源消费的比重将达到25%左右，风电、太阳能发电总装机容量将达到12亿千瓦以上。研究发现[7]，我国排放的温室气体主要来源于化石能源，由化石能源排放的二氧化碳、甲烷、氮氧化物占我国二氧化碳、甲烷、氮氧化物排放总量的比例分别为80%、40%、30%。因此，实现碳达峰、碳中和，关键是要减少化石能源中的碳排放。
森林是重要的碳汇，全球森林每年固定的碳可抵消同期一半化石燃料排放的温室气体。由于我国二氧化碳排放量大，而我国的森林一年的碳汇约4.34亿吨，换算成二氧化碳约为12亿吨，相当于我国全年碳排放量的11.8%，还有88.2%的二氧化碳需要通过CCUS技术等方式消除，难度极大[8,9]。此外，森林碳汇的作用原理是通过植物从大气中吸收二氧化碳形成干物质，而干物质经腐烂或燃烧后，所固定的碳将被释放回大气中。因此，要实现碳中和，必须从源头减少二氧化碳的排放，减少化石能源的消耗。
3 垃圾分类工作展望
根据《住房和城乡建设部等部门关于在全国地级及以上城市全面开展生活垃圾分类工作的通知》(建城〔2019〕56号)的要求，全国地级及以上城市要在2025年前基本建成生活垃圾分类处理系统。就垃圾分类工作而言，从垃圾的产生、垃圾的运输和垃圾的处理，都会涉及到化石能源。因此，在碳中和背景下，垃圾分类工作的开展，应该要以减少垃圾分类各环节的化石能源中温室气体排放作为目标。
(1)强化垃圾源头减量
垃圾源头减量，一是在消费端减量。经济水平提高，消费能力提升，垃圾的产生量也会增加，近年来我国生活垃圾清运量不断创新高，年增长率为3.6%~7.2%。消费端减量需要在生活质量、物质消费和垃圾产生之间寻找平衡，即避免过度消费和铺张浪费，要厉行节俭，如可以追求美食，但要杜绝“舌尖上的浪费”，减少湿垃圾的产生;可以网上购物，但是塑料包装、聚酯纤维类鞋服都是石油制品，消费越多，意味着生产这些产品而排放的温室气体也越多。垃圾源头减量另一个关键环节是投放端减量，废旧衣物、废旧大件等废旧物资很多都可以重复利用，可以通过建立二手交易市场，延长这些物资的使用周期，避免投放进入垃圾处理系统，尤其可以减轻末端垃圾处理环节的压力。
图3 我国城市垃圾清运量情况
(2)推广新能源环卫车辆
交通行业油品使用是二氧化碳排放的重要来源，为此，世界多个国家制定了新能源汽车替代燃油车辆的计划，如荷兰要求最晚2030年实现新售乘用车100%无排放，西班牙将在2040年实现100%销售电动乘用车。我国将发展新能源汽车作为应对气候变化、推动绿色发展的战略举措，并且出台了相应的政策文件，如上海市要求建成区新增和更新的环卫车80%以上为新能源车或清洁能源汽车，海南省要求2021年底新增及更换的城市环卫车辆50%以上使用新能源汽车，国家生态文明试验区要求2021年底新增或更新公共领域车辆80%以上为新能源汽车。但根据长江证券环保行业数据，2020年我国新增11.46 万辆环卫车辆，其中，纯电动环卫装备占比仅为3.4%。影响新能源环卫车辆市场占有的原因包括价格高(是常规能源环卫车辆的2~4倍)、新能源环卫车辆航程受限于电池储能技术、通过政策强制要求用新能源替代燃油车的省、市少等。因此，未来可以强化市场化手段，引入社会资本参与垃圾转运工作，加大对新能源电池技术研发的扶持力度，出台新能源汽车替代时间表等，从而提高新能源环卫车辆在垃圾转运环节的使用。
(3)推动垃圾协同资源化处理
细分类后的垃圾经收集后转运至相对应的处理系统进行资源化利用、焚烧或是填埋。建议区、县按照“前端细分类，末端大分流”的方式推动垃圾协同资源化处理，即其他垃圾直接转运至焚烧发电厂或填埋场，有害垃圾直接转运至有资质单位处理，大件垃圾、建筑垃圾、装修垃圾、可回收物等干垃圾协同预处理，家庭厨余垃圾、餐厨垃圾、园林垃圾、果蔬垃圾等湿垃圾中有机质协同资源化处理。垃圾协同处理可以共用垃圾堆放区，共用破碎和分选等设备，共用有机质发酵区域，减少处理垃圾所需用地面积，并减少钢材、水泥等的用量(每减少生产1t钢，可以减少1.8t二氧化碳排放;每减少生产1t水泥，可以减少1t二氧化碳排放[10]);湿垃圾中有机质协同处理可以生产有机肥用于农业或园林绿化，一方面将绿色植物固定的碳转移到土壤中，另一方面可以减少化肥的使用，从而减少化肥生产过程温室气体的排放量。
4 结语
减少化石能源的消耗，是实现源头减少温室气体排放的关键。然而，化石能源几乎无处不在，从日常吃、穿、住、行，到垃圾的转运、垃圾处理设备的生产、垃圾处理设施的建设等，都跟化石能源密切相关。因此，开展垃圾分类工作的时候，可以通过强化垃圾源头减量、推广新能源环卫车辆的使用、推动垃圾协同资源化处理等措施，辅助我国碳达峰和碳中和目标的实现。
参考文献
[1]比尔·盖茨,气候经济与人类未来[M]. 北京:中信出版社, 2021:8-10
[2]蔡博峰,曹丽斌,雷宇,等.中国碳中和目标下的二氧化碳排放路径[J].中国人口·资源与环境,2021,31(01):7-14
[3]杜祥琬.如何实现碳达峰和碳中和[J].中国石油石化,2021(01):26
[4] 王灿.碳中和愿景下的低碳转型之路[J].中国环境管理,2021,13(01):13-15.
[5] 张贤,郭偲悦,孔慧,等.碳中和愿景的科技需求与技术路径[J].中国环境管理,2021,13(01):65-70
[6]郭芳,王灿,张诗卉.中国城市碳达峰趋势的聚类分析[J].中国环境管理,2021,13(01):40-48
[7]潘家华.压缩碳排放峰值 加速迈向净零碳[J].环境经济研究,2020,5(04):1-10
[8]方精云,黄耀,朱江玲,孙文娟,胡会峰.森林生态系统碳收支及其影响机制[J].中国基础科学,2015,17(03):20-25
[9]国家林业和草原局,中国森林资源报告[M].北京:中国林业出版社, 2019
[10]同[1]119-121
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