欧盟废弃物部门温室气体排放
2021年5月27日,欧洲环境署(European Environment Agency, EEA)根据《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》[1]发布了《1990-2019欧盟温室气体排放清单和2021年清单报告》,作为欧盟2021年提交的官方清单。根据联合国政府间气候变化专门委员会 2006指南,欧盟废弃物部门的排放报告分为四个子类, 前三个子类是指固体废弃物的排放:
- 5.A 固体废弃物处理,
- 5.B 固体废弃物的生物处理,
- 5.C 垃圾焚烧和露天焚烧,
- 5.D废水处理和排放。
2019年废弃物部门或 “第五废弃物部门” 的主要排放来源是陆地废弃物管理处理的甲烷排放(5.A.1),尽管这一排放在所有废弃物相关排放中降幅最显著,但仍占2019年EU-KP[2](27个欧盟国家以及冰岛和英国)废弃物相关温室气体排放的62%(图7.4)。

从变化趋势上,欧盟废弃物领域的温室气体排放总量不断下降,从1990年的2.4亿吨下降到2019年的1.35亿吨,降幅43.8%,其中2019年排放量较2018年下降1.1%。1990年至2019年之间,5.A固体废弃物管理处理的减少占废弃物部门总体减排量的86%。1990年以来,废弃物部门的排放呈现不断减少的趋势,许多国家在固体废弃物领域减排已经超过70%,在很多大型城市开展了多项缓解技术,近年来排放下降的趋势正在放缓。
从图中可以看出,垃圾行业的其他来源类别(如5.C垃圾焚烧和露天焚烧)并不是废弃物部门温室气体排放的主要来源,这是因为垃圾部门只包含无能源回收垃圾焚烧产生的排放,具有能源回收的垃圾焚烧设施在能源部门报告,即“CRF第一能源部门”[3]下,分为以下两大类:
- 在目录“A.1.a公共电力和热能生产—其他燃料(CO2)”中通过能源回收减少垃圾焚烧厂的CO2排放,其主要经济活动是发电和热能生产;主要活动生产者(即公共事业单位)是指那些以供给公众为首要活动的企业,它们可以是公有企业,也可以是私有企业[4]。其他燃料主要覆盖城市固体废弃物焚烧的化石部分,其中有能源回收,包括塑料有害垃圾、体积庞大的废弃物和废渣。2019年,其他燃料在此目录中的CO2排放份额达到4113.7 万吨 CO2,按EU-KP标准计算,这一比例在1990年至2019年期间增加了283%(1990年此目录下报告的排放量为1074.5万吨 CO2)[5]。除拉脱维亚外,所有国家的排放量都在增加。
- 在“A.4.a 商业/机构—其他化石燃料(CO2)”目录下,通过能源回收提供给商业机构减少垃圾焚烧厂的CO2排放,其主要经济活动是废弃物处理[6]。1990年至2019年期间,欧盟这类其他化石燃料产生的CO2增加了745%,从74.8 万吨 CO2增加到632.5 万吨 CO2[7]。
因此,每年大约有5000万吨CO2从欧洲的垃圾焚烧炉中释放出来。数据清楚地表明,与垃圾填埋排放下降相反,能源回收垃圾焚烧排放的温室气体显著增加。
德国废弃物部门温室气体排放
作为联合国气候变化框架公约的缔约方,德国与欧盟遵循同样的原则,每年发布国家温室气体排放清单。统计数据表明,2020年德国垃圾和回收行业的总排放量为900万吨CO2当量,其中77.9%来自填埋场(700万吨), 10.7%来自废水处理(100万吨), 11.4% (100万吨)来自其它排放包括有机固体废弃物处理[8]。
为了避免重复计算,按照同样的原则,具有能源回收功能的焚烧排放在能源部门报告[9]。在德国,所有焚烧设施包括垃圾发电相关设施,以及火葬场部门。垃圾焚烧与能源回收产生的CO2排放量从1990年的412.1万吨增加到2019年的1384.7万吨,增长了236%[10]。自2005年以来,由于政府禁止填埋未经预处理的焚烧废弃物,废弃物焚烧厂和其它合并焚烧的废弃物投入一直在增加。不过值得提出的是,虽然区域垃圾焚烧会产生额外的排放,但有助于防止混合垃圾进入填埋场的甲烷排放[11]。
减少废弃物管理排放的途径—欧洲对优先事项的看法
不同利益相关方对欧盟废弃物政策发展的理想方式和垃圾发电厂在减少温室气体排放中的作用持有不同的立场。
欧洲垃圾焚烧发电厂联盟(The Confederation of European Waste-to-Energy Plants, CEWEP)强调,垃圾发电厂具有非常特殊的卫生功能,可以清除污染物,处理无法避免产生以及回收的废弃物。该联盟认为,将重点放在废弃物避免产生和源头分离上,使能够预防和回收的废弃物不进入垃圾焚烧厂,可以显著减少废弃物处理过程中的CO2排放。另外碳捕捉等创新技术(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)有可能显著减少行业碳足迹,甚至成为负碳排放。然而,尽管一些欧洲的垃圾焚烧发电厂正在探索这一技术,但该技术还处于早期阶段,尚未具备商业可行性。未来通过垃圾发电节约温室气体排放的另一种方法可能是通过电解器从垃圾焚烧中生产氢气,并将其用于城市公交车和垃圾卡车,取代柴油[12]。
总部位于英格兰的独立咨询公司Eunomia于2020年12月发布的一份报告认为,就英国的情况而言,焚烧不应作为减少垃圾处理过程中碳排放的理想解决方案[13]。在英国,垃圾焚烧与能源回收产生的CO2排放量从1990年的23.2 万吨大幅增长至2019年的595.7万吨CO2,增长了2468%,是值得思考和探讨的问题[14]。
2021年7月14日,欧盟委员会(European Commission, EC)通过了一揽子建议,以使欧盟的气候政策能够满足到2030年在1990年的水平上温室气体净排放量至少减少55%的目标;该计划的目的是落实欧洲绿色协议,并使欧洲在2050年前成为世界上第一个气候中和的大陆。
一揽子计划的一项提议是改革欧盟排放交易系统(Emissions Trading System, ETS)[15],改革应包括收紧现有的欧盟排放交易系统,并将排放交易应用于新的行业。目前在修订提案中垃圾焚烧厂仍不在欧盟排放交易体系的限制范围内,因此500多家欧洲垃圾焚烧厂不属于控制排放行业,不需要遵守欧盟排放交易系统设定的排放限额。
这是欧盟目前的状况,根据排放交易系统第24条,垃圾焚烧厂可以自愿纳入碳交易市场,但迄今为止只有丹麦和瑞典将垃圾焚烧厂纳入排放交易系统[16];瑞典的垃圾焚烧厂于2013年加入该系统,目前的经验是,在排放上限不够严格、不足以促使排放量显著减少的情况下,市场无法正常运转,以及可能伴有配额过剩,以公平和可持续的方式分配碳配额是一项挑战[17]。
总结
按照欧盟现行的温室气体报告方法,欧洲废弃物行业的排放量正在迅速下降,1990年至2019年期间,废弃物行业减排总量超过1亿吨CO2当量,其中90%的减排来自与填埋场甲烷利用/摧毁/排放量下降,也与政策导向相关,如德国从2005年起禁止未经处理的垃圾进入填埋场。然而,垃圾焚烧与能源回收的排放并未纳入废弃物部门报告,而是纳入能源部门报告,以避免重复计算。与填埋场排放的减少不同,欧洲垃圾焚烧设施的CO2排放在同时期内增加约5000万吨,排放从废弃物部门转移到能源部门。
虽然从技术上讲,通过能源回收焚烧产生的排放不计入废弃物部门,以及与混合垃圾填埋相比,焚烧可以避免填埋场的甲烷泄露;但目前的共识是在碳中和的战略目标下,与所有其他行业一样,垃圾发电焚烧的未来发展仍然需要向有助于减少温室气体排放的方向转型。另外,垃圾焚烧设施排放量的增加也从另一个角度引发思考,仍然需要从生产生活体系源头促进废弃物减量,以及促进可回收体系的进一步完善。
(撰写:Dana Vyzinkarova;复校:刘晓,蔡松良;翻译:尹悦)
[1] 欧盟的温室气体排放量1990-2019年和2021年年度报告, 欧盟环境署 2021. https://www.eea.europa.eu//publications/annual-european-union-greenhouse-gas-inventory-2021
[2] KP-京都议定书:欧盟27国以及冰岛和英格兰.
[3] IPCC指南, 第2卷第1.15页, 2006.
[4] 欧盟环境署 2021, 第114页.
[5] 欧盟环境署 2021, 第128页.
[6] 欧盟环境署 2021, 第302, 316页.
[7] 欧盟环境署 2021, 第316页.
[8] 数字中的气候行动—德国气候政策2020事实、趋势和激励, 2020. https://www.bmu.de/publikation/climate-action-in-figures-2020/
[9] 德国1990—2019年温室气体清单国家清单报告, 2021-05.
[10] 欧盟环境署 2021, 第128页.
[11] 欧盟环境署 2021, 第165页.
[12] 欧洲垃圾发电部门将在2050年前达到气候中立, 2021-06-21. https://www.cewep.eu/climate-neutrality-before-2050/
[13] 焚烧和填埋对温室气体和空气质量的影响, Eunomia 研究&咨询, 2020.
[14] 欧盟环境署 2021, 第128页.
[15] 完整的建议书清单载于:https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_21_3541.
[16] 无废欧洲:将城市垃圾焚烧炉纳入排放交易系统政策简报的好处, 2021-04.
[17] Ellen Philipsson. 瑞典能源回收垃圾焚烧厂的排放交易, 2020. http://www.diva-portal.org/smash/record.jsf?pid=diva2%3A1440544&dswid=1082