清华大学环境学院教授、国家环境保护技术管理与评估工程技术中心主任 王凯军 

  有机固废处理与“碳中和”
  我们首先回顾几个时间点：1997年，各国签订了《京都议定书》，在国家层面首次设定减排目标；2009年，哥本哈根气候大会，第一次统一设定温室气体排放限额；2015年12月，各国签订首份具有法律约束力的全面气候变化协议《巴黎协定》，但未能有效执行；2020年9月，习总书记在联合国大会上提出：“3060”的目标；2021年3月15日，中央财经委员会第九次会议习总书记强调：把“碳达峰、碳中和”纳入生态文明建设整体布局。
  在1997年第一次提出减排时，我国的温室气体排放排在全球第三位，约50亿吨二氧化碳当量。2009年哥本哈根大会时，我国已经上升到100亿级，成为排放第一大国。当时我国和国际上争论最多的是“人类共享生存权和发展权，共同但有区别的责任”，也因此为我国争取到很大的时间缓冲。2020年，中国温室气体排放量到了140亿吨二氧化碳当量，把其他国家远远甩下，第二到第四位排放量相加依然赶不上我国。
  所以，习总书记提出“3060”时选择了非常恰当的时间点，打了一张先手牌。如果拖到在拜登上台以后，对方马上就会谴责中国的碳排放问题。我国在当时紧张的疫情下，在复杂的国际关系下，在激烈的中美贸易战背景下，仍然主动提出“3060”的目标，占据了道德上高地。此外，我们在争取了20年的发展时间后，确实面临发展方式和产业转型的问题，否则下一步会有贸易壁垒对我们产生很大的压力。比如欧洲的“碳关税”一旦实施，对我国出口贸易会产生严重影响。
  在固废方面，从CDM（清洁发展机制）到我国开始实施的碳交易，CCER（国家核证资源减排量），在工业、农业及城市固废领域，垃圾焚烧、填埋气、畜禽粪便等的相关方法学已经公布，但在新兴的餐厨垃圾、厨余垃圾等有机固废领域，尚无相关方法学。
  我国CCER碳交易市场发展历程
  在2009年前后，我国便开始筹备CDM项目开发及碳交易，由此也成为风电发展的重要推动力。但到2013年之后，为限制中国和印度两个大户，欧盟碳交易市场（EU-ETS）不再接受来自中国的新注册CDM项目。于是，我国先后在8个试点省市开展碳排放权交易。今年年初，随着《全国碳排放权交易管理办法（试行）》发布，全国的交易市场开放。近日，中央办公厅印发《关于深化生态保护补偿制度改革的意见》（以下简称“《意见》”），提出“将具有生态、社会等多种效益的林业、可再生能源、甲烷利用等领域温室气体自愿减排项目纳入全国碳排放权交易市场”。这两份文件对于我国碳交易市场的发展具有重大意义。
  在CDM项目阶段（2005-2012），我国共注册3861个CDM项目，占全世界46%，并在2013年前后达到峰值，我国也在此阶段获取了不少国际上的资金。
  在碳交易试点阶段（2013-2020），初期着重推动风电和水电项目，随后增加光伏和沼气项目，接着进一步补充了农业沼气、碳汇造林等，项目申请数量大。此阶段发布的CCER审定项目近3000项。自2017年发改委叫停后，在国内实施的CCER项目非常有限。
  在众多项目中，固废相关的项目占比约18%，包括甲烷回收（7.0%）、生物质利用（5.7%）、垃圾焚烧（3.9%）、填埋气回收（1.2%）。对于有机固废行业，减排量占10%左右，是非常可观的比例。
  我国的碳交易市场设立初期，企业只有5%的交易限额，之后的《碳排放权交易管理暂行条例（草案修改稿）》未明确提及具体限额。中央办公厅9月12日印发的《意见》旨在发挥市场机制，推进多元化补偿。
  固废处理行业的碳核算方法
  CDM项目的开发流程与CCER基本相似，只是部分环节审批的主体不同。CDM方法学设计主要包括：适用条件的确定、额外性评价与论证、基准线的方法学，检测方法学，在CCER方法学中是一样的。我国已经发布的200个CCER文件，其中有174个是从CDM直接转化的，这两个方法没有本质上的差别。
  适用条件的确定
  以秸秆发电为例，边界条件往往被详细列出，堆放、运输，包括整个电网的情况，都会影响最终减排量的计算。不同的项目会有不同的设计边界条件，有些项目甚至十几条的边界条件。
  项目的额外性
  额外性是指CDM项目活动所带来的减排量相对于基准线是额外的，即这种项目及其减排量在没有外来CDM支持情况下，存在具体财务效益指标、融资渠道、技术风险、市场普及和资源条件方面的障碍因素，靠国内条件难以实现。
  简单来讲，某项目如果没有CDM，没有政策的支持难以实现。比如，如东生物质项目是我国第一个规模化生物质利用示范项目，为引进锅炉设备额外投入资金6000余万元，且该项目比煤的单位能耗的成本高，具有CDM项目所要求的经济额外性。此外还有政策额外性、技术额外性，都是需要考虑的。
  减排量计算
  减排量计算公式：减排量=基准线排放量-项目排放量-泄露量
  其中，泄露量指项目本身的能耗。例如，厨余垃圾在制定方法学后，要考虑运输的能耗、沼渣焚烧时添加的辅助燃料，都属于泄露量。而是否考虑生命周期的影响，比较复杂，可能存在不同行业重复计算的问题。此外，每一个项目应按照要求设定监测系统，之前规定由第三方核查，下一步由哪一机构核查尚未确定。
  上面提到在200个CCER方法学中，174个由CDM转化，另有26个新开发的方法学。一般来讲，需要行业龙头和第三方机构联合开发，才能建立新的方法学。对于有机固废行业，目前厨余垃圾、餐厨垃圾尚存方法学缺口，特别是沼渣农用方法学的制定具有很大难度，因为沼渣农用替代化肥，而每种化肥的成本、能耗都不一样，计算起来非常困难，而这对行业又有深远的影响。
  有机固废行业前期的开发工作非常重要。在细分领域，规模小的项目，前期的开发、手续包括监测投入较大。有些小型项目无法推进是因为其收益难以覆盖成本。
  山东民和鸡粪沼气发电项目，之前获取CDM认证，最近与北京中碳合作开发沼气制取天然气的方法，并已经提交。此项目每年产生8万吨温室气体减排量，该减排量通过国际第三方核查机构核证及联合国签发后，通过世界银行进行碳交易并持续6年，每年可获得700万元碳减排收益，成为发电工程的主要利润来源，占比80%-90%。碳交易的收益大幅提高了整体项目的盈利性。因此，碳减排对于有机固废行业起到非常重要的作用。
  对于餐厨垃圾和厨余垃圾，从好氧工艺和厌氧工艺来说，经过碳核算，如果不计算替代化肥的部分，好氧堆肥工艺的净二氧化碳排放量是正值，而厌氧发酵是负值，是碳汇。
  以济阳餐厨项目为例，餐厨垃圾采用厌氧工艺，通过提油、产沼获得收益，餐厨垃圾工艺流程的净碳减排量约200kgCO2e/t。餐厨垃圾的厌氧处理工艺本身是负碳，但如果算上运输过程，就是泄露量的增加，净减排量会大打折扣。餐厨垃圾处理工艺中，粗油提取的减排量占比很高，而厨余垃圾处理没有提油工艺，加之运输过程，需要精细核算厨余到底属于负碳行业还是正碳行业，这个问题需要仔细思考。
  此外，技术方案的改进可以贡献更多负碳。厨余垃圾和餐厨垃圾处理中分离的轻物质，其中有一半需要外运至垃圾焚烧厂。这部分多是纤维、塑料等，如果通过热解技术替代辅助燃料，可以减少外运带来的碳排放。最重要的是共同开发沼渣、沼液回用的方法学，会使有机固废行业有更大的潜力。
  有机固废减排潜力分析
  根据我们关于工业废水、农业废弃物和城市废弃物产沼的研究工作（非最终数据）。工业废水产沼气潜力在2030年、2060年可达430亿m3和570亿m3，农业废弃物产沼潜力在2030年和2060年分可别到1130亿m3和1300亿m3，城市废弃物产沼潜力在这两个时间分别为290亿m3和340亿m3。根据工农业及城市的有机物资源量估算，我国的产沼潜力从目前的500亿m3可达2000亿m3左右，整体对碳减排的贡献接近10亿吨二氧化碳当量。届时，这10亿吨的减排潜力可占我国总排放量的5%-10%，也是很可观的比例，有机固废行业将为实现“碳中和”贡献巨大力量，也是令人期待的行业。
  今年，习总书记提到把“碳达峰、碳中和”纳入生态文明建设整体布局。在工业方面，厌氧消化是减污降碳和资源回收的核心技术手段；城市方面，是循环经济，生态文明城市的有效措施；在农业上，是提高农民收入和农村生活质量的有力抓手。因此，大力推动碳减排、发展厌氧技术是贯彻生态文明建设的有效途径。