再生资源回收利用与碳减排的定量分析研究
再生资源的回收利用可以有效减少初级生产过程中的碳排放。 研究表明,高耗能行业(钢铁、水泥、铝、塑料)的产品回收、废弃物资源化能源利用(秸秆、林业废弃物、生活垃圾)和动力电池回收利用潜力最大。 比如在钢铁领域,近二十年来国内钢材消费量的快速增长将带动中国国内废钢资源的快速增长。 据中国废钢应用协会统计,每使用一吨废钢可替代一吨以上炼钢生铁。 ,节能60%,可节省焦炭0.4吨或原煤1吨左右。 废钢回收的温室气体减排效果为0.15t CO 2 e/t废生铁[1]。 钢铁行业流程缩短(电炉取代高炉)的趋势增加了废钢利用的前景。 在再生铝领域,再生铝还可以大幅降低初级生产中的能源消耗和碳排放。 在塑料回收领域,根据能源转型委员会的研究,2050年,中国52%的塑料需求将由再生再生塑料提供。 在动力电池回收领域,预计2019年可回收三元正极1300吨,随后逐年增加至2030年29.25万吨; 预计到2030年,磷酸铁锂电池回收过程中可回收锂元素6500吨。
再生资源产业的发展助推碳减排进程,可分为两类:产业本身不仅可以通过回收帮助生产行业实现碳减排,还可以增加企业在碳交易中的配额收入。
“十三五”期间,单位国内生产总值二氧化碳排放累计下降18.2%。 十五年来,我国单位GDP二氧化碳排放下降速度远快于全球平均水平,但从绝对值来看,与全球平均水平仍有一定差距。 按照2030年达到峰值的目标,碳中和只剩下30年的时间。 因此,“十四五”期间加快实现碳达峰就显得尤为重要。
全国碳市场即将于2021年启动交易,国内碳市场作为我国碳达峰和碳中和战略的配套措施已逐步建立。 可再生资源的利用无疑将为企业赢得碳排放配额的好处,为企业带来新的绿色财富。
2、再生资源回收与碳减排定量分析
目前,国内专家学者对我国实现碳中和的政策、制度、措施进行了较为全面的剖析和高度综合分析,提出了我国各领域存在的各种问题、挑战和建议。 然而,再生资源回收领域的相关研究大多是定性的,定量研究不足,这使得再生资源回收行业发展对碳减排政策实施的影响分析具有不确定性。 因此,研究再生资源回收产业与碳减排的定量关系,将有助于分析再生资源产业发展对碳减排的影响,更好地为产业政策设计和可再生资源应用提供重要工具。资源类别。
资源循环利用和节能减排是环境经济学上完全一致的产业活动。 在完成资源循环利用活动的同时,节省了原料提取和再加工所需的能源,也减少了其他污染物的排放。
(一)典型再生资源回收节能减排
可再生资源利用是循环经济的关键组成部分,是国家重要的资源战略,是实现碳达峰和碳减排的重要抓手。 与一次资源相比,可再生资源可以节省大量能源,减少污染排放,有效保护环境和生态。 特别是在当前原生资源日益短缺、开采成本不断上升、价格逐步上涨的情况下,充分利用再生资源不仅可以降低成本,还可以减少碳排放和污染物排放,还可以为经济建设提供保障。 下面重点介绍废纸、废铜、废塑料回收利用的节能减排成效。
(一)废纸生产节能减排
废纸造纸技术是将各种回收的废纸和纸板进行再生产。 废纸造纸可以减少森林资源的消耗,减少废品的产生。 废纸浆还减少了能源消耗。 废纸制浆可减少化学品消耗和废水污染负荷。 废纸造纸是一项绿色、节能、环保的项目。 据了解,利用废纸造纸与使用传统植物纤维纸相比,可节省50%的新鲜水和60%至70%的能源消耗。 如果使用木材原料生产1吨纸浆,则需要4至5m 3 的木材。 若用废纸制浆,每1.25吨废纸可生产1吨纸浆。 用废纸制浆不需要添加蒸煮化学添加剂,减少了化学品的用量。 与传统原料造纸相比,可减少污水悬浮固体排放25%、生化需氧量排放40%,可减少60%~70%的空气污染、减少70%的固体废物排放[2]。 废纸回收的温室气体减排效率为5.42t CO 2 e/t废纸[1]。
(2)废铜回收节能减排
随着经济的增长,铜的消耗量逐年增加。 然而,矿产铜的持续开采将耗尽铜资源。 再生铜生产的单位能耗仅为矿产铜的20%。 每使用1吨废铜,可少开采矿石130吨,可产生2吨SO 2 、13.1公斤NOx和100多吨工业废料,节约能源87% [3,4 ]因此世界各国都非常重视废铜的回收利用。 废铜回收的温室气体减排效率为14tCO 2 e/t废铜[5]。
(三)塑料回收节能减排
每回收1Kg废塑料相当于减少2~3Kg原油的使用,相当于减少或节省1Kg进口塑料原料。 精炼乙烯时可减少固废填埋量0.53Kg,减少CO 2 排放50%。 SO 2 减少80%。 与用原油制造塑料相比,使用废塑料作为原料可减少污水排放约45%,能源消耗减少60%至70%[6]。 废塑料回收利用的温室气体减排效率为0.36tCO 2 e/t废塑料[1]。
(2)资源再生量初步预测
2009年我国GDP为7000万元,2020年上升至2亿元,年均增长7.18%,增速较大。 同时,随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,城市再生资源的回收量日益增加。 我国再生资源回收量从2009年的1.4亿吨增长到2020年的3.78亿吨,年均增长10.20%,增长速度大于GDP增长(见图4)。 可见,我国再生资源回收产业近年来发展迅速,为推动我国绿色、循环、低碳发展发挥了重要作用。
为了更好地分析再生资源用量与经济发展的关系,预测未来经济发展过程中的再生资源用量,本文采用回归分析方法对我国GDP与再生资源用量之间的关系进行了分析。的回收资源。 结果如图5所示。从回归分析结果可以看出,资源回收量与GDP的关系如下: y=0.035x-524.35 (1) 式中,y— ——回收资源的数量; x——我国GDP。 该公式的相关水平为0.965,相关性在0.01水平上显着。 可见,我国经济发展与资源回收量存在较高的相关性。
本文根据2009年以来我国主要类型再生资源回收量与国民生产总值(GDP)的关系,对2021年至2035年再生资源回收量进行预测,设定了七种情景GDP 的发展。 详细信息如表2所示。
(3)再生资源回收利用与碳排放的关系
从以上分析可以看出,再生资源循环利用有助于我国节能减排,特别是减少二氧化碳排放。 基于此,本节重点分析再生资源回收量与碳排放的关系,并预测未来再生资源回收量变化对我国温室气体的影响。
我国的碳排放量可以从IEA查到,如表4所示。根据图4和表4的数据,采用回归分析方法,对可再生资源回收量与二氧化碳排放量进行回归分析2009年至2019年在我国进行的结果如图7所示。
表4 2009-2019年我国二氧化碳排放量
从表5可以看出,相同情景下,我国碳排放量逐年增加。 情景一下,碳排放量从2019年的1万吨增加到2035年的1万吨,年均增长1.13%。 虽然情景一增速大于情景七,但七种情景下碳排放增速变化不大,在0.96%~1.13%之间波动,如图8所示。回收的再生资源量将为我国碳减排做出贡献,对我国碳达峰和碳中和起到促进作用。
值得注意的是,虽然国家碳排放与各行各业有着千丝万缕的联系,但他们在我国碳减排中发挥着重要作用。 但他们大多从“资源→产品→废物”的角度进行节能减排技术改造,以实现我国的碳减排。 而再生资源行业则是从“再生资源回收→生产加工→再生产品”的角度实现碳减排。 与传统生产加工相比,资源循环利用产业不仅有助于我国碳减排,而且有利于节约资源、降低生产成本,将对我国碳减排产生更加深远的影响。
3.再生资源行业促进碳中和的政策和监管建议
制定切实可行的政策,促进再生资源回收有效实施,不仅是行业实现碳中和的重要保障,也将对我国碳达峰、碳中和发挥重要推动作用。 目前,我国已开始健全和完善相关法律法规和政策体系,包括推动和完善促进绿色设计、加强清洁生产、提高资源利用效率、发展循环经济等方面的法律法规,加强执法监督和问责; 健全绿色收费价格机制,建立健全生活垃圾处理收费制度; 加大对资源循环利用的财税支持力度。 完善绿色标准、绿色认证体系和统计监测体系; 培育绿色交易市场机制等。在上述设计中,采用了科学有效的再生资源回收利用和碳减排定量分析方法,提高了相关制度的可行性。
在全球迈向碳中和的背景下,各国和企业如何计算本国和国内企业的碳排放和产品碳足迹,以及由此产生的碳排放的“归属”问题将变得越来越现实和重要。 。 再生资源回收技术的发展和创新对于实现碳中和目标将日益发挥作用,再生资源回收行业碳减排核算标准和评价体系也需要逐步建立和完善。 这不仅将促进行业技术水平的提升,也有助于为各行业的碳中和行动提供重要的量化指标参考。
碳达峰和碳中和的本质是推动经济社会发展与碳排放逐步“脱钩”。 成功实现脱钩,必须坚持高质量绿色发展主题,以深化供给侧结构性改革为主线,持续推动经济体系全面绿色升级。 这将抓住碳达峰和碳中和的“鼻子”。 再生资源回收利用是实现产品绿色生命周期管理的重要组成部分。 是探索建立绿色供应链体系、实现国内国际双循环发展新格局的重要抓手。 因此,对再生资源回收利用和碳减排进行定量分析的重要性,一方面是为了提高国内经济发展过程的效率和公平性;另一方面是为了提高国内经济发展的效率和公平性。 另一方面,也可以在经济全球化新阶段实现更好的分工协作。