本期说说垃圾焚烧发电问题。关于新能源开发利用话题，后续还有生物质发电、地热资源的开发利用和农村沼气池开发利用等相关问题，敬请关注。
国家发展和改革委员会、财政部和国家机关事务管理局联合提出的“全国节能宣传周”活动已经持续很多年了，今年的活动从6月13日开始，到6月19日结束。今年的主题是“绿色低碳，节能先行”，两幅内涵十分丰富的宣传海报也已经公开发布(见下图）。
凡是从事能源行业的人都知道，能源的开源很重要，从一定意义上说，节约能源更重要。在当前俄乌冲突愈演愈烈，导致全球能源出现严重危机的当下，节约能源将会越来越重要。
无论是笔者本人也好，社会上大多数公众也好，在能源生产领域或新能源开发利用工作中，我们都是旁观者。但在日常节能行动中，我们人人都是参与者，人人都可以为节能工作运出贡献。因此，从明天开始，持续说说节约能源的话题，亦请关注。
[本期正文]
五，我国的垃圾焚烧发电问题
根据世界银行《2050年全球固体废物管理一览》，当前全球城市生活垃圾产生量为每年20亿吨，预计到2050年一年将达到34亿吨。根据中国国家统计年鉴，中国2018年生活垃圾产量为2.28亿吨，居世界第二位；美国生活垃圾产量约为2.68亿吨，居世界第一位。但中国垃圾人均产生量仅为每天0.75 公斤，美国为每天2.01公斤 。随着社会经济发展，我国垃圾处置压力将日益增高。同时，由于美日欧等发达国家过去一直向发展中国家转运垃圾，加之中国乡镇垃圾也将逐渐纳入城市环卫处理体系，中国将很快成为全球第一大垃圾处理处置国，因此必须做好长期规划。
卫生填埋和焚烧发电是全球最广泛应用的垃圾处理处置末端技术。焚烧技术在发达国家应用较早，在20世纪90年代焚烧处置率基本维持稳定，当前则主要朝着大机组方向和自动化方向发展。新加坡(100%)、日本(70%)、瑞士(65%)等国垃圾焚烧率较高；美国由于地缘辽阔，垃圾焚烧处置率基本维持在10%左右。
其实，因生活垃圾的平均热值很低，大概只有标准煤炭(每公斤7000大卡）的十分之一，因此生活垃圾焚烧发电的成本是相当高的，它的主要目的不是为了发电，而是为了垃圾无害化处理，发电作为焚烧垃圾的副产品。另外，不是所有的生活垃圾都能进行焚烧发电，而是必须先进行分类，对于不用的垃圾采取不同的回收再利用方法或无害化处理。
根据《“十三五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》，到2020年底，具备条件的直辖市、计划单列市和省会城市(建成区)要实现原生垃圾“零填埋”，全国城镇生活垃圾焚烧处理设施能力占无害化处理总能力的50%以上，其中东部地区达到60%以上。在政策支持和实际需求双轮驱动下，我国垃圾焚烧发电规模快速发展，垃圾焚烧处置量在“十三五”末期将超过填埋量。
[《“十四五”全国城镇生活垃圾无害化处理设施建设规划》]详见附件。
随着经济和城市化的不断发展，各种垃圾排放量与日俱增，“垃圾围城”的问题也成为了全世界各国面临的主要难题之一。所以垃圾处理技术尤其是垃圾焚烧发电技术的研发已经成为未来全球发展和稳定的大趋势。
当然，值得自豪的是，我国的垃圾焚烧发电技术目前在全球已处于领先地位，中国建造的垃圾发电厂不用烧煤，一年就可以处理掉300多万吨垃圾，发电量可以达到15亿度,这是连美国都还没实现的技术。那究竟什么是垃圾发电技术？垃圾发电是否会污染环境呢？如果要大规模推广该技术，会面临什么难题呢？
所谓的垃圾发电就是指利用特殊的焚烧锅炉来焚烧处理各种固体垃圾，然后再通过专业的蒸汽轮机发电机组进行发电的一种特殊发电形式。这种发电方式从20世纪70年代起就开始出现，当时欧美一些发达国家就曾建起了垃圾发电站，着手研究利用焚烧产生的热能进行发电的技术。
到了21世纪初，全球已经建起了1000多处垃圾焚烧发电站，而相对于很多发达国家，我国的垃圾发电技术起步比较晚。但是近年来，随着我国综合国力和国家政策的大力扶持，我国的垃圾焚烧发电技术发展迅猛。特别是我国自主研发的垃圾焚烧炉技术，已经由固定炉排垃圾焚烧炉发展成循环流化床锅炉，让很多西方国家都刮目相看。
而就目前而言，垃圾发电的类别主要分为垃圾焚烧发电和垃圾填埋发电两种方式。那很多人就疑惑了，是不是所有的垃圾都能用来发电？其实利用垃圾发电之前都要首先对各种垃圾进行统一收集，再对垃圾逐一进行分类处理。
也就是说在垃圾分类过程中，会把一些可以燃烧又没有回收利用价值的垃圾分拣出来，然后对这些垃圾进行打碎处理，制作成干燥的类似于煤球一样的燃烧球。再把这些燃烧球利用先进的机器送入特殊的高温焚烧炉中，通过高温焚烧使热能转化成高温蒸汽，推动涡轮机高速转动，从而使发电机产生电能。
而针对垃圾分类中不能燃烧的垃圾和物质则采用特殊的发酵、厌氧等方法进行处理，再通过干燥脱硫技术，使其产生甲烷气体，也就是俗称的沼气，再对沼气进行燃烧，使热能转化成蒸汽，同样推动涡轮机快速运转，从而使发电机产生电能。
而针对在垃圾分类过程中，可以进行回收再利用的垃圾则会合理高效地进行回收利用。就这样，通过短短几个小时的时间，就可以把很多堆积如山、原本需要填埋处理的垃圾变成人们生产生活的电能，再通过电网输送到千家万户。
垃圾发电会污染环境吗？
诚然，随着现代化经济的快速发展，全球垃圾产量日益增多，对环境造成的污染也越来越严重，俨然垃圾泛滥已经成为了全球共同关注的大问题。据相关数据显示，我国城市每年垃圾产量约达到1万亿吨左右，每年花在垃圾运输、处理上的费用就耗损约300亿元左右。而这些垃圾如果能用于发电，按平均低热值2900kJ/kg(相当于693千卡/KG），就相当于1400万吨标煤。
也就是说垃圾发电不仅可以解决“垃圾围城”的难题，以及处理掉每年上百万吨的垃圾，减少了巨大的垃圾占用空间，同时还可以让废料再利用，每年创造出十几亿度电量，大大缓解了目前国家煤炭等能源紧缺的问题。
综上所述，利用垃圾焚烧发电确实是解决垃圾问题最好的出路，很多国家都在不断研发和改进垃圾发电的相关技术。然而，也有很多人开始担忧，如今全球气候变暖日益严重，这种垃圾焚烧发电会不会对环境造成更大的污染和破坏呢？
因为垃圾焚烧发电过程中不可避免会产生很多有害的气体和物质，比如：各种颗粒污染物、重金属、酸性气体、剧毒有机污染物、灰渣、粉尘以及垃圾渗沥液等。其中二噁英的排放受到人们的广泛关注，因为二噁英是迄今为止人类已知毒性最强的污染物之一，同时也是国际公认的一级致癌物。一般焚烧的垃圾温度在300-500℃时会在尾部炯道燃烧过程中形成二噁英。
那关于焚烧垃圾发电过程中产生的各种污染物会不会污染环境，答案是只要焚烧垃圾发电控制得当和严谨，其对环境的影响是非常小的。首先，这是一种全新高端技术建造的发电方式，不仅对垃圾可以实现充分燃烧和过滤处理，而且还设置了密封严格的垃圾堆料仓库，有效防止了对环境的污染。
其次，目前我国建造的垃圾发电厂，不仅拥有独立自主的专利技术，而且对垃圾燃烧过程中产生的废气、废水等有害污染物质进行了十多项工序的自动净化和检测，只有达到了规定的排放标准，才会进行绿色排放。
也就是说，相比把垃圾进行简单填埋处理造成的污染和破坏而言，垃圾焚烧发电更为环保和安全，同时还实现了无害化、减量化和节能效用三重目标。
目前，面对垃圾泛滥的问题，全世界除了采用控制和销毁垃圾的防守措施以外，还积极采取垃圾发电等举措科学有效的实现垃圾的综合处理和利用。
而我国深圳自1985年开发垃圾焚烧发电技术开始，我国的垃圾发电技术就发展非常迅猛，直到今天，我国的垃圾焚烧炉技术已经基本实现国产化，很多设备、备件和培训上也基本实现了自动创新和研发。而且近年来，我国珠海、杭州、上海、绍兴等十多个城市也相继建起了多座垃圾焚烧发电厂并已经全面投入运营，同时，很多垃圾发电厂每天可以实现焚烧垃圾1000吨的任务。
就以目前我国建造的最大燃烧垃圾发电厂—上海老港再生能源利用中心项目来说，这是我国使用新型专利技术建造的垃圾发电厂，目前分为一期和二期，一期于2013年5月开始投入使用，每日可以处理垃圾达到3000吨左右。而二期自2019年9月底投入使用以来，其每日垃圾处理量可以达到6000吨左右，每日发电量更是超过300万千瓦时。
也就是说上海作为人口超过二千多万的大城市，其每日垃圾产量是非常大，据2017年的数据调查显示，上海平均每天产出2.47万吨的生活垃圾，上海常驻人口将近2400多万，也就意味着上海每年垃圾产量在900多万吨。
而老港再生能源利用中心二期投入使用后，基本处理了上海三分之一的垃圾量，不仅极大地缓解了垃圾的占用空间和节约了能源，而且随着老港能源中心垃圾发电技术的不断成熟，其排放标准也远远低于规定的标准。据老港能源中心技术人员介绍，目前二期一台焚烧炉的排放标准，基本可以相当于一台小汽车的排放量。
虽然我国的垃圾发电技术发展非常好，但是目前在技术发展方面也存在和多问题和挑战。首先，垃圾发电的推广受到地域和季节变化的制约，东部发达城市实施起来容易，也能够大大降低城市垃圾的困扰，然而偏远落后城市因技术、资金等原因暂时实施起来很困难。再加上可燃垃圾所产生的热值比较低，从而导致发电波动较大，电力稳定性较差。
其次，垃圾处理的设备、焚烧的锅炉以及发电设备等运作成本非常昂贵，而垃圾发电所产生的电力效益较差，其收益低廉，还无法实现独立，因此仍需国家政策的大力扶持，而关于如何进一步提高研发和改进垃圾焚烧发电技术还任重道远。
另外，对于垃圾焚烧发电过程中产生的有害气体和污染物质仍需要不断改进技术和加强检测机制，最大限度实现对环境的友好和可持续发展。
总之，目前我国建造的垃圾发电站和垃圾发电技术，在全世界都是领先的，这是值得自豪的。但是我国垃圾发电产生的热值低、焚烧技术和设备等还存在很多不足，希望在不久的将来，我国能够设计和研发出完美的垃圾焚烧炉，全面实现垃圾的无害化、减量化和资源化。从而彻底把垃圾变成能源，还给地球一份安宁！
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