双碳目标下城市生活垃圾焚烧发电项目碳排放核算与减排路径研究

一、引言

随着城市化进程的加速，城市生活垃圾产生量持续攀升。据相关数据显示，我国城市生活垃圾年产量已超 [X] 亿吨，且仍呈增长态势。垃圾焚烧发电作为一种高效的垃圾处理方式，既能实现垃圾的减量化和无害化，又能通过发电实现资源的再利用，在城市垃圾处理中所占比重日益增加。然而，在 “双碳” 目标的严格要求下，垃圾焚烧发电项目的碳排放问题不容忽视。准确核算碳排放并探寻有效的减排路径，是该行业实现可持续发展的关键。

二、城市生活垃圾焚烧发电项目碳排放核算

2.1 核算边界确定

垃圾焚烧发电项目的核算边界是一个全面的范围，它包括垃圾从进入焚烧厂开始，到发电上网以及相关附属活动结束的全过程。具体来说，这个核算边界涵盖了垃圾焚烧系统、发电系统、废水处理系统等直接与项目运行相关的环节。这些环节是项目运行的核心部分，对于项目的成功运行至关重要。然而，需要注意的是，垃圾的收集与运输环节通常不在此核算范围内。这是因为垃圾的收集与运输通常由地方政府或者专业的垃圾处理公司负责，它们是垃圾处理过程的前置环节，与垃圾焚烧发电项目的直接运行关系较小。因此，在核算垃圾焚烧发电项目时，通常只考虑项目本身的运行成本和效益，而不将垃圾的收集与运输环节纳入其中。总的来说，垃圾焚烧发电项目的核算边界是一个明确的范围，它涵盖了项目运行的核心环节，包括垃圾焚烧系统、发电系统、废水处理系统等。这些环节是项目运行的关键部分，对于项目的成功运行至关重要。而垃圾的收集与运输环节通常不在此核算范围内，因为它们是垃圾处理过程的前置环节，与项目本身的直接运行关系较小。

2.2 排放源识别

垃圾填埋产生的甲烷排放是重要的排放源之一。垃圾中含有大量有机物，在填埋过程中会厌氧分解产生甲烷，其温室效应潜势约为二氧化碳的25 倍。垃圾焚烧发电项目通过焚烧垃圾，避免了这部分甲烷的排放。发电过程中也存在碳排放。虽然垃圾焚烧发电替代了传统的火力发电，减少了化石燃料燃烧产生的碳排放，但项目自身运行过程中，如焚烧炉启动时消耗的化石燃料、厂内设备用电等，也会产生一定的碳排放。废水处理过程中，厌氧处理环节会产生甲烷等温室气体，也是不可忽视的排放源。

2.3 核算方法

在核算方法上，我们采用了国际通用的碳排放核算原则与标准，结合垃圾焚烧发电项目的实际特点，构建了一套完整的核算体系。首先，根据基准线设定原则，明确在无垃圾焚烧发电项目情况下，相同垃圾量可能产生的碳排放量，以此作为减排效果的参照基准。其次，针对识别出的关键排放源，分别采用相应的核算方法进行排放量计算。例如，垃圾填埋甲烷排放量的计算，需考虑垃圾填埋量、有机物含量、填埋场降解速率等多个因素；发电替代减排量的计算，则需对比焚烧发电与火力发电的碳排放强度，结合发电量进行估算。在具体排放计算环节，我们充分利用现代信息技术，开发了碳排放核算软件，实现了数据的自动化采集与处理，大大提高了核算的准确性和效率。

三、城市生活垃圾焚烧发电项目减排路径

3.1 优化垃圾预处理环节

通过进一步完善和优化现有的垃圾分类体系，显著提高垃圾分拣的精度和效率，确保将厨余垃圾、可回收物以及其他各类垃圾进行有效分离。具体措施包括引入智能化分拣设备和技术，提升分拣人员的专业培训水平，以及加强垃圾分类的宣传和引导。这样一来，不仅可以减少进入焚烧炉的水分和杂质含量，还能显著提升垃圾的热值，使焚烧过程更加稳定和高效，从而有效提高垃圾焚烧发电的整体效率。

3.2 引入先进的焚烧技术

积极采用国内外领先的焚烧技术，例如新型机械炉排炉或循环流化床技术，以大幅提高垃圾的燃烧效率。这些先进技术能够确保垃圾在焚烧过程中得到充分燃烧，显著减少因不完全燃烧而产生的各类污染物和碳排放。以顺推式机械炉排焚烧炉为例，该设备不仅具有焚烧效率高、燃烧过程平稳等显著优点，还能有效降低碳排放量。此外，在烟气处理环节，引入“双脱酸双脱硝”等先进工艺技术，不仅能确保排放指标优于欧盟标准，还能在一定程度上减少温室气体的排放，为环境保护做出积极贡献。

3.3 加强能源管理与综合利用

在垃圾焚烧发电厂内建立一套完善的能源管理系统，实现对能源消耗的实时监测和优化调控。通过科学合理地调整设备的运行参数，优化生产流程，有效降低厂内自用电率，提高能源利用效率。同时，积极探索和推广能源的综合利用方式，如利用焚烧过程中产生的余热进行供暖或制冷，进一步提升能源的综合利用水平，实现资源的高效循环利用，助力绿色可持续发展。

四、案例分析

广州市第七资源热力电厂二期项目在整个建设和运营过程中，始终坚定不移地积极践行各项减排措施，力求在环境保护和资源利用方面取得显著成效。该项目特别选用了垃圾焚烧领域内最高参数的机组设备，这一举措不仅大幅提升了热能利用效率，还显著优化了能源转化过程。与此同时，项目团队勇于创新，成功开发出具有完全自有知识产权的顺推式机械炉排焚烧炉。这种新型焚烧炉在设备性能上更加契合当地垃圾的特性和组成，焚烧效率因此得到显著提升，具体表现为每吨垃圾的发电量相较于国内同等热值条件下的平均水平提高了约 10% ，这一数据充分证明了技术改进的实际效果。

在烟气处理这一关键环节，项目同样不遗余力地采用了国际领先的“双脱酸双脱硝”工艺技术。该技术通过双重脱酸和双重脱硝的复合处理手段，确保了烟气排放的各项指标均达到了国际一流水平，极大地降低了有害物质的排放量。通过这一系列科学、高效、环保的综合性措施，广州市第七资源热力电厂二期项目不仅实现了对城市生活垃圾的有效处理，还在减少碳排放方面取得了显著成效，为广州市顺利推进并最终实现“双碳”战略目标贡献了不可或缺的重要力量。这一项目的成功实施，无疑为其他城市在垃圾处理和环境保护方面提供了宝贵的经验和借鉴。

五、结论

在 “双碳” 目标的引领下，城市生活垃圾焚烧发电项目在实现垃圾无害化处理与资源回收利用的同时，必须高度重视碳排放核算与减排工作。通过科学准确的碳排放核算，明确排放源和排放强度，为减排工作提供精准依据。同时，积极采取优化垃圾预处理、引入先进技术、加强能源管理与综合利用等多维度减排路径，能够有效降低项目的碳排放，推动行业向绿色低碳方向发展。在未来的发展中，随着技术的不断进步和管理的持续优化，城市生活垃圾焚烧发电项目将在我国 “双碳” 目标实现进程中发挥更为重要的作用。

参考文献：

[1] 彭雪莲 , 蒋中莹 , 刘莉 , 等 . 城市生活垃圾焚烧发电碳减排效应及其影响因素研究 [J/OL]. 环境工程技术学报 ,1-12[2025-08-26].https://link.cnki.net/urlid/11.5972.X.20250529.1745.013.

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[3] 方建 . 城市生活垃圾焚烧污染物排放及治理技术的综合研究 [J]. 流体测量与控制 ,2024,5(05):95-97.