碳中和背景下污泥處理行業(yè)發(fā)展研究

初曉

（中信建設(shè)有限責(zé)任公司，北京 100027）

一、引言

氣候變化是當(dāng)今人類可持續(xù)發(fā)展面臨的重大全球性挑戰(zhàn)之一。長期以來，中國積極參與全球治理，并在第七十五屆聯(lián)合國大會上宣布了新的碳減排國家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，即力爭在2030年前實現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實現(xiàn)碳中和。中國是全球主要碳排放國家之一，碳排放量占到全球的20%以上。其中，污水處理行業(yè)貢獻(xiàn)了2%左右的碳排放，存在可觀的碳減排潛力。

環(huán)境治理提供的物品具有明顯公共物品的性質(zhì)，即非競爭性和非排他性。由于環(huán)境產(chǎn)品外部性的存在，相比于私人部門，政府部門可以更高效地進(jìn)行環(huán)境治理并提供相關(guān)服務(wù)。但是，在政府失靈或公眾環(huán)保認(rèn)知能力提升的條件下，由私人部門參與環(huán)境治理可以獲得潛在的帕累托最優(yōu)改進(jìn)［1］。碳排放權(quán)交易將碳排放權(quán)商品化、產(chǎn)權(quán)化，為碳排放的外部性成本內(nèi)在化建立了市場機(jī)制，而污泥處理中產(chǎn)生的碳匯也為行業(yè)通過CCER（國家核證自愿減排量）等方式參與碳排放權(quán)交易提供了可能。另一方面，PPP（政府和社會資本合作）模式的規(guī)范化發(fā)展有效推動了污泥處理市場化效率的提升。

二、碳排放核算邊界與方法

核算邊界的確定是計算污泥處理碳排放的基礎(chǔ)。本研究將污泥處理碳排放分為碳排放和碳匯兩部分。IPCC（聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會）方法學(xué)是碳排放核算領(lǐng)域廣泛使用的方法和依據(jù)，并給出了不同溫室氣體的全球增溫潛勢，即以CO2為標(biāo)準(zhǔn)排放當(dāng)量衡量其他溫室氣體對全球變暖的影響［2］。本研究采用IPCC提出的排放因子法對不同污泥處理工藝的碳排放量進(jìn)行核算。

三、碳排放核算與分析

（一）衛(wèi)生填埋

衛(wèi)生填埋工藝碳排放主要來自電力消耗、化石能源消耗、CH4生產(chǎn)和生物源分解，每噸污泥產(chǎn)生碳排放約1.47噸CO2當(dāng)量溫室氣體。

（二）焚燒技術(shù)

污泥焚燒工藝碳排放主要來自電力消耗、化石能源消耗、CH4和N2O的生產(chǎn)，每噸污泥產(chǎn)生碳排放約2.33噸CO2當(dāng)量溫室氣體。

（三）好氧堆肥和土地利用

通過好氧堆肥方式處理污泥，不僅可以改良土壤，還可以通過化學(xué)肥料替代和植物固碳等增加碳匯。該工藝下，每噸污泥產(chǎn)生碳排放約0.80噸CO2當(dāng)量溫室氣體；同時，可以產(chǎn)生約0.13噸的CO2碳匯。

（四）建材利用

建材利用工藝碳排放主要來自電力消耗、化石燃料消耗以及產(chǎn)生的CH4和N2O。本研究中建材利用方式為制造水泥，每噸污泥產(chǎn)生碳排放約1.09噸CO2當(dāng)量溫室氣體。

通過碳排放的核算分析可以看出，相比焚燒干化和衛(wèi)生填埋，好氧堆肥和土地利用、建材利用具有更低的碳排放，更符合碳中和目標(biāo)對行業(yè)發(fā)展的要求。同時，土地利用還可以產(chǎn)生可觀的碳匯，進(jìn)一步降低碳凈排放。

四、污泥處理業(yè)務(wù)模式分析

（一）PPP模式

水務(wù)環(huán)保行業(yè)是中國最早開放實施特許經(jīng)營的領(lǐng)域之一，PPP模式天然具有向公眾高效提供優(yōu)質(zhì)公共服務(wù)和產(chǎn)品的特點，已取代政府直接投資成為污泥處理的主要模式。

（二）環(huán)保類REITs

2020年，國家發(fā)改委和中國證監(jiān)會聯(lián)合發(fā)布通知開展基礎(chǔ)設(shè)施公募REITs試點工作，環(huán)保領(lǐng)域是試點優(yōu)先支持的七大領(lǐng)域之一。碳中和提質(zhì)增效新發(fā)展格局下，以資源化利用為核心的污泥治理方向為環(huán)保類基礎(chǔ)設(shè)施REITs發(fā)行提供了市場條件，對實現(xiàn)行業(yè)“募、投、管、退”的閉環(huán)運作和盤活存量資產(chǎn)具有重要意義。現(xiàn)階段，污泥處理項目一般以PPP模式開展，特許經(jīng)營期長、權(quán)屬清晰、現(xiàn)金流穩(wěn)定，而土地、建材等資源化利用類污泥項目，相比填埋、焚燒等工藝項目擁有更高的投資回報、更穩(wěn)定的現(xiàn)金流以及更好的市場增長潛力，更符合REITs市場需求［3］。

（三）碳交易

碳交易是基于市場的節(jié)能減排政策工具，也是控制溫室氣體排放最具成本效益的解決方案。中國從2013年開始碳排放權(quán)交易試點，生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《碳排放權(quán)交易管理辦法（辦法）》已于2021年2月起正式實行，全國統(tǒng)一的碳交易市場正式開放。從歐盟碳排放權(quán)交易市場運行的經(jīng)驗看，碳交易價格將會通過電力價格傳導(dǎo)至產(chǎn)業(yè)部門的生產(chǎn)成本并影響終端消費產(chǎn)品的價格，進(jìn)而影響市場參與者的競爭力［4］。通過技術(shù)革新降低能耗并通過資源化利用開發(fā)CCER碳匯項目，是污泥處理行業(yè)未來參與碳交易市場并獲取碳收益的可行方向之一。

五、結(jié)語

本研究對不同污泥處理工藝的碳排放進(jìn)行核算，結(jié)果表明焚燒技術(shù)、衛(wèi)生填埋、建材利用以及好氧堆肥和土地利用方式，每噸污泥產(chǎn)生的碳排放分別為2.33噸、1.47噸、1.09噸和0.80噸。其中，好氧堆肥和土地利用工藝處理每噸污泥可以產(chǎn)生0.13噸碳匯。在碳中和背景下，以資源化為導(dǎo)向，通過研發(fā)創(chuàng)新向市場輸出高效低耗的處理工藝和資源化利用方案，是行業(yè)參與者增強(qiáng)PPP市場競爭力、發(fā)行基礎(chǔ)設(shè)施REITs實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及參與碳排放交易并獲取碳收益的重要手段。