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原文信息
研究背景
管理快速增长的城市固体废物(MSW)的挑战是一个全球性问题,仅中国就产生了全球约四分之一的废物。2016年,中国产生了约200Mt的城市固体废物,预计到2025年将超过500Mt。中国城市当局积极推广垃圾焚烧发电(WtE),这不仅是一种先进的城市固体废物管理方法,也是电力供应不可或缺的一部分。全面评估废弃物发电过程中废弃物摄入量、温室气体排放和能源产出(即废弃物-能源-碳关系)之间的相互作用,对于制定与中国快速脱碳进程相一致的改进战略至关重要,从而在废弃物管理中发挥温室气体减排和能源回收方面的更大效益。
研究方法
本研究整合了适合中国的数据集和多种估算模型,开发了一个可靠而全面的全国性WtE设施级数据库,详细记录了2000年至2020年中国每年的垃圾摄入量、温室气体排放量和能源产出量。利用该数据库,研究评估了每个WtE设施的垃圾-能源-碳关系,并汇编了城市、省和地区级别的数据,结合了2021-2060年的回顾性时空分析和前瞻性情景模拟。研究结果提供了可靠的定量证据,证明WtE在温室气体减排和能源回收方面优于垃圾填埋场。
研究结论
虽然与垃圾填埋场相比,WtE扩张显著减少了温室气体排放并回收了能源,但这些设施仍然是碳密集型的,在中国电网中,燃煤电厂的表现越来越好。WtE面临的主要挑战是废物流中的塑料含量不断增加,能源效率的进步有限。鉴于WtE在废物管理和国家电网结构中的双重作用,平衡产能扩张与碳强度降低至关重要。高分辨率数据库根据当地废物特征和设施性能提供地理定制策略,表明有效的废物分类和设备升级可以在2060年之前将WtE发电量降低一半至天然气水平。
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