再生資源回收利用與碳減排的(de)定量分析研究
戴鐵軍 潘永剛 張智愚 張卉聰
2020年9月22日,習近平主席在(zài)第75屆聯大(dà)一(yī / yì /yí)般性辯論上(shàng)宣布,中國(guó)将提高國(guó)家自主貢獻力度,采取更加有力的(de)政策和(hé / huò)措施,二氧化碳排放力争于(yú)2030年前達到(dào)峰值,努力争取2060年前實現碳中和(hé / huò)。随後,習近平總書記在(zài)多個(gè)重大(dà)國(guó)際場合就(jiù)應對氣候變化提出(chū)有力度的(de)目标和(hé / huò)願景,發表一(yī / yì /yí)系列倡議和(hé / huò)看法,爲(wéi / wèi)我國(guó)綠色低碳轉型指明了(le/liǎo)前進方向,也(yě)爲(wéi / wèi)全球氣候治理向前邁進注入了(le/liǎo)新動能。2021年3月15日,中央财經委員會第九次會議強調,我國(guó)力争2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和(hé / huò),是(shì)黨中央經過深思熟慮做出(chū)的(de)重大(dà)戰略決策,事關中華民族永續發展和(hé / huò)構建人(rén)類命運共同體。
2021年2月22日,國(guó)務院發布《關于(yú)加快建立健全綠色低碳循環發展經濟體系的(de)指導意見》,确保實現碳達峰、碳中和(hé / huò)目标,推動我國(guó)綠色發展邁上(shàng)新台階。意見強調,要(yào / yāo)加強再生資源回收利用,推進垃圾分類回收與再生資源回收“兩網融合”,加快落實生産者責任延伸制度,完善廢舊家電回收處理體系,特别是(shì)加快構建廢舊物資循環利用體系,加強廢紙、廢塑料、廢舊輪胎、廢金屬、廢玻璃等再生資源回收利用,提升資源産出(chū)率和(hé / huò)回收利用率等。
一(yī / yì /yí)、再生資源回收行業發展“助推”碳減排
碳中和(hé / huò)是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)綜合性目标,涉及國(guó)民經濟各個(gè)部門和(hé / huò)社會再生産全過程。要(yào / yāo)實現碳達峰和(hé / huò)碳中和(hé / huò)的(de)目标,需要(yào / yāo)采取一(yī / yì /yí)系列強有力的(de)措施,包括采用源頭減量、能源替代、節能提效、回收利用、工藝改造、碳捕集及利用等各種方式。實現碳達峰和(hé / huò)碳中和(hé / huò)是(shì)一(yī / yì /yí)個(gè)全方位、全流程的(de)動态過程,既是(shì)能源技術和(hé / huò)生産方式的(de)轉型,也(yě)是(shì)經濟發展方式轉型,還是(shì)生活方式的(de)轉型,涉及到(dào)全社會、經濟發展、生産和(hé / huò)生活的(de)方方面面。
再生資源回收利用是(shì)碳減排的(de)路徑之(zhī)一(yī / yì /yí),同時(shí)兼具污染物減排的(de)協同效益,無疑是(shì)實現碳達峰和(hé / huò)碳中和(hé / huò)的(de)重要(yào / yāo)方式。當前對碳減排的(de)研究熱點主要(yào / yāo)集中在(zài)能源領域,而(ér)對再生資源回收利用行業的(de)碳減排研究尚待加強。在(zài)重點耗能行業,利用廢熱廢氣生産零碳能源是(shì)一(yī / yì /yí)種“回收利用”,在(zài)社會再生産過程中,通過對巨大(dà)的(de)可回收物進行循環利用,更是(shì)一(yī / yì /yí)種實現碳中和(hé / huò)效應不(bù)可或缺的(de)方式。
2020年,随着無廢城市和(hé / huò)美麗中國(guó)建設持續推進,環保執法與督查力度進一(yī / yì /yí)步加大(dà),鋼鐵、有色金屬等行業減少原生礦産資源的(de)使用量,不(bù)斷提高廢鋼鐵、廢有色金屬等環保原料的(de)使用比例,我國(guó)再生資源回收總量增長較快。
2019年,我國(guó)廢鋼鐵、廢有色金屬、廢塑料、廢輪胎、廢紙、廢棄電器電子(zǐ)産品、報廢機動車、廢舊紡織品、廢玻璃、廢電池十大(dà)類别的(de)再生資源回收總量爲(wéi / wèi)3.45億噸,同比增長7.1%。其中,廢鋼鐵回收量漲幅較爲(wéi / wèi)明顯,同比增長9.8%;廢紙和(hé / huò)廢玻璃回收量增幅較小,其中廢鋼鐵所占回收量比例最大(dà),在(zài)65%左右。
①:自2014年起,将中小型鋼鐵企業回收的(de)廢鋼鐵、鑄造和(hé / huò)鍛造行業使用的(de)廢鋼鐵數量納入統計範圍。
②:自2014年起,将從熱鍍鋅渣、鋅灰、煙道(dào)灰、瓦斯泥灰中回收的(de)廢鋅數量納入統計範圍。
③:報廢機動車相關數據來(lái)源于(yú)商務部全國(guó)汽車流通管理信息系統。
數據來(lái)源:商務部流通業發展司
再生資源的(de)回收利用可以(yǐ)有效減少初次生産過程中的(de)碳排放。研究表明,高耗能行業(鋼鐵、水泥、鋁和(hé / huò)塑料)的(de)産品再生,廢棄物(稭稈、林業廢棄物、生活垃圾)的(de)資源化能源化利用以(yǐ)及動力電池回收利用三大(dà)領域的(de)潛力最大(dà)。例如,鋼鐵領域,過去二十年國(guó)内鋼材消費量迅速增長将帶動中國(guó)國(guó)内的(de)廢鋼資源快速增長,根據中國(guó)廢鋼鐵應用協會數據整理,每利用1噸廢鋼鐵,評價可替代1噸多煉鋼生鐵,節約能源60%,可節約0.4噸焦炭或者1噸左右原煤,廢鋼鐵回收利用溫室氣體減排效果率爲(wéi / wèi)0.15t CO2e/t廢生鐵[1]。鋼鐵行業的(de)短流程趨勢(電爐代替高爐)加大(dà)了(le/liǎo)廢鋼的(de)利用前景。再生鋁領域,再生鋁也(yě)可非常顯著有地(dì / de)效減少初次生産的(de)能耗與碳排放。塑料循環利用領域,根據能源轉型委員會研究,2050年,中國(guó)的(de)塑料需求中52%可由回收再利用的(de)二次塑料提供。動力電池回收領域,2019年預計可回收三元正極0.13萬噸,随後逐年遞增至2030年的(de)29.25萬噸;預計到(dào)2030年磷酸鐵锂電池回收利用過程可回收锂元素0.65萬噸。
再生資源行業發展助推碳減排過程,可分爲(wéi / wèi)行業自身通過回收利用既可助力生産行業實現碳減排,又爲(wéi / wèi)企業在(zài)碳交易中增加了(le/liǎo)配額收益。
“十三五”期間單位GDP二氧化碳排放累計下降了(le/liǎo)18.2%。近十五年來(lái),我國(guó)的(de)單位GDP二氧化碳排放量降幅遠超全球平均水平,但從絕對數值來(lái)看,依然與全球平均數值存在(zài)一(yī / yì /yí)定差距。按照2030年前達峰的(de)目标,後續僅爲(wéi / wèi)碳中和(hé / huò)預留30年時(shí)間,因此“十四五”時(shí)期加速實現碳達峰将尤爲(wéi / wèi)重要(yào / yāo)。
2021年全國(guó)碳市場即将開始交易,國(guó)内碳市場作爲(wéi / wèi)我國(guó)碳達峰碳中和(hé / huò)戰略的(de)配套措施已經逐漸建立。再生資源的(de)利用,無疑将爲(wéi / wèi)企業赢得碳排放配額的(de)收益,爲(wéi / wèi)企業帶來(lái)新的(de)綠色财富。
二、再生資源回收利用與碳減排的(de)定量分析
目前,國(guó)内專家學者對我國(guó)碳達峰碳中和(hé / huò)的(de)政策、制度、措施等進行了(le/liǎo)較爲(wéi / wèi)全面分析和(hé / huò)高度整合,提出(chū)我國(guó)在(zài)各領域存在(zài)的(de)各類問題、挑戰及建議。但是(shì)再生資源回收利用領域的(de)相關研究,大(dà)部分偏定性,量化研究不(bù)足,這(zhè)使得再生資源回收利用行業發展對碳減排政策實施效果的(de)分析存在(zài)不(bù)确定性。因此,研究再生資源回收利用行業與碳減排的(de)定量關系,将有利于(yú)分析再生資源行業發展對碳減排的(de)影響程度,更好的(de)爲(wéi / wèi)行業政策設計及再生資源品類的(de)應用提供重要(yào / yāo)工具。
資源循環利用和(hé / huò)節能減排在(zài)環境經濟學上(shàng),是(shì)完全一(yī / yì /yí)緻的(de)工業活動。完成資源循環活動的(de)同時(shí),節約了(le/liǎo)原材料開采和(hé / huò)再加工所需的(de)能源,同時(shí)還減少了(le/liǎo)其它污染物的(de)排放。
(一(yī / yì /yí))典型再生資源回收利用的(de)節能減排情況
再生資源利用是(shì)循環經濟的(de)關鍵組成部分,是(shì)重要(yào / yāo)的(de)國(guó)家資源戰略,是(shì)實現碳達峰和(hé / huò)碳減排的(de)重要(yào / yāo)抓手。再生資源與原生資源相比,可以(yǐ)大(dà)量節約能源、減少污染排放、有效保護環境和(hé / huò)生态。特别是(shì)在(zài)當前原生資源日益短缺、開采成本不(bù)斷上(shàng)升、價格逐漸攀升的(de)條件下,充分利用再生資源,既能降低成本,又能降低碳排放和(hé / huò)污染物排放,還可爲(wéi / wèi)經濟建設提供保障。以(yǐ)下重點對廢紙、廢銅和(hé / huò)廢塑料回收利用節能減排的(de)成效進行介紹。
(1)廢紙造紙節能減排
廢紙造紙技術是(shì)将各種回收的(de)廢紙和(hé / huò)紙闆再生産。廢紙造紙可以(yǐ)減少森林資源的(de)消耗,減少廢品廢料的(de)産生。廢紙漿還減少能源消耗,廢紙制漿減少化學品消耗和(hé / huò)廢水的(de)污染負荷,廢紙造紙是(shì)一(yī / yì /yí)項綠色節能的(de)環保工程。據了(le/liǎo)解,利用廢紙造紙與用傳統的(de)植物纖維造紙相比較,可以(yǐ)節約50%的(de)新鮮水,節省60%~70%的(de)能源消耗。如果使用木材原料生産1t紙漿需要(yào / yāo)4~5m3木材,利用廢紙制漿,每1.25t廢紙就(jiù)能生産出(chū)1t的(de)紙漿。廢紙制紙漿,不(bù)需要(yào / yāo)添加蒸煮類化學添加劑,減少化學品的(de)量,相比傳統原料造紙可減少污水懸浮物排放25%,生化需氧量排放減少40%,可以(yǐ)減少60%~70%的(de)大(dà)氣污染,減少70%的(de)固體廢物排放[2]。廢紙回收利用溫室氣體減排效率分别爲(wéi / wèi)5.42t CO2e/t廢紙[1]。
(2)廢銅回收節能減排情況
随着經濟的(de)增長,銅的(de)消費量逐年增長,然而(ér)礦産銅的(de)持續開采将使銅礦資源枯竭。再生銅生産的(de)單位能耗僅爲(wéi / wèi)礦産銅的(de)20%,每利用1t廢雜銅,可少開采礦石130t,少産生2tSO2、13.1kg NOx和(hé / huò)100多t工業廢渣,節能87%[3,4],因此世界各國(guó)對廢雜銅的(de)回收再生尤爲(wéi / wèi)重視。廢銅回收利用溫室氣體減排效率爲(wéi / wèi)14tCO2e/t廢銅[5]。
(3)塑料回收節能減排情況
每回收利用1Kg廢塑料,相當于(yú)減少使用2~3Kg原油,相當于(yú)減少或節約進口1Kg塑料原料,可減少固體廢棄物填埋0.53Kg,可使煉制乙烯時(shí)CO2排放量減少50%,SO2減少80%。以(yǐ)廢塑料爲(wéi / wèi)原料要(yào / yāo)比從原油制造塑料可減少約45%的(de)污水排放和(hé / huò)60%~70%的(de)能耗[6]。廢塑料回收利用溫室氣體減排效率爲(wéi / wèi)0.36tCO2e/t廢塑料[1]。
(二)再生資源回收量的(de)初步預測
我國(guó)2009年GDP爲(wéi / wèi)348517.7億元,上(shàng)升至2020年的(de)1015986.2億元,年均遞增7.18%,增長幅度較大(dà)。與此同時(shí),随着社會經濟的(de)發展,人(rén)們生活水平的(de)提高,城市再生資源回收量日益提高,我國(guó)再生資源回收量由2009年的(de)14000萬噸,上(shàng)升到(dào)2020年的(de)37800萬噸,年均遞增10.20%,增長速度大(dà)于(yú)GDP的(de)增長(見圖4)。可見,近些年來(lái)我國(guó)再生資源回收利用行業發展迅猛,爲(wéi / wèi)我國(guó)綠色、循環、低碳發展起到(dào)了(le/liǎo)重要(yào / yāo)的(de)推動作用。
爲(wéi / wèi)更好地(dì / de)分析再生資源回收量與經濟發展之(zhī)間的(de)關系,預測未來(lái)經濟發展過程中再生資源回收量,本文利用回歸分析方法,對我國(guó)GDP和(hé / huò)再生資源回收量之(zhī)間關系進行分析,結果如圖5所示。由回歸分析結果可知,再生資源回收量與GDP之(zhī)間關系如下y=0.035x-524.35(1)式中,y——再生資源回收量;x——我國(guó)的(de)GDP。該公式的(de)皮爾遜相關性水平爲(wéi / wèi)0.965,在(zài)0.01級别下相關性顯著。可見,我國(guó)經濟發展與資源回收利用量之(zhī)間高度相關。
根據2009年以(yǐ)來(lái),我國(guó)主要(yào / yāo)品種再生資源回收量與國(guó)民生産總值(GDP)的(de)相互關系,本文做了(le/liǎo)從2021年到(dào)2035年的(de)再生資源回收量的(de)預測,GDP的(de)發展設定七種情景,具體如表2所示。
(三)再生資源回收利用與碳排放之(zhī)間關系
由上(shàng)述分析可知,再生資源回收利用有助于(yú)我國(guó)的(de)節能減排,特别是(shì)在(zài)減少二氧化碳的(de)排放方面成效顯著。基于(yú)此,本節重點分析再生資源回收利用量與碳排放之(zhī)間關系,并預測未來(lái)再生資源回收量的(de)變化對我國(guó)溫室氣體的(de)影響。
由IEA可查得我國(guó)碳排放量,如表4所示。以(yǐ)圖4和(hé / huò)表4的(de)數據爲(wéi / wèi)基礎,采用回歸分析方法,對我國(guó)2009年~2019年間再生資源回收量與二氧化碳排放量進行回歸分析,結果如圖7所示。
表4我國(guó)2009年~2019年二氧化碳的(de)排放量
由表5可知,在(zài)同一(yī / yì /yí)情境下,我國(guó)碳排放量逐年提高。在(zài)情景一(yī / yì /yí)的(de)條件下,碳排放量由2019年的(de)980920萬噸上(shàng)升至2035年的(de)1157332萬噸,年均遞增1.13%。雖然情景一(yī / yì /yí)的(de)增速大(dà)于(yú)情景七的(de)增速,但七種情境下碳排放的(de)增速變化不(bù)大(dà),波動在(zài)0.96%~1.13%之(zhī)間,如圖8所示。可見,提高再生資源回收量,将有助于(yú)我國(guó)的(de)碳減排,對我國(guó)碳達峰和(hé / huò)碳中和(hé / huò)将起到(dào)助推作用。
值得注意的(de)是(shì),雖然國(guó)家的(de)碳排放與各行各業有着“千絲萬縷”的(de)關系,并且對我國(guó)碳減排起到(dào)重要(yào / yāo)的(de)作用。但是(shì),它們多從“資源→産品→廢棄物”角度,進行節能減排技術改造,實現我國(guó)的(de)碳減排。然而(ér),再生資源行業,是(shì)從“再生資源回收→生産加工→再生産品”角度,實現碳減排,相較于(yú)傳統的(de)生産加工,資源回收利用産業不(bù)僅有助于(yú)我國(guó)碳減排,而(ér)且還有助于(yú)節約資源,減低生産費用,其對我國(guó)碳減排将有着更爲(wéi / wèi)深遠的(de)影響。
三、再生資源行業行業助推碳中和(hé / huò)的(de)政策法規建議
制定切實可行的(de)政策推動再生資源回收利用有效實施也(yě)不(bù)僅是(shì)促進行業實現碳中和(hé / huò)的(de)重要(yào / yāo)保障,也(yě)将對我國(guó)碳達峰和(hé / huò)碳中和(hé / huò)七大(dà)重要(yào / yāo)的(de)推動作用。目前,我國(guó)已着手健全和(hé / huò)完善相關法律法規政策體系,包括推動完善促進綠色設計、強化清潔生産、提高資源利用效率、發展循環經濟等方面法律法規制度,并強化執法監督和(hé / huò)問責力度;健全綠色收費價格機制,建立健全生活垃圾處理收費制度;加大(dà)對資源循環利用财稅扶持力度;完善綠色标準、綠色認證體系和(hé / huò)統計監測制度;培育綠色交易市場機制等。在(zài)上(shàng)述設計中,借助科學有效的(de)再生資源回收利用與碳減排定量分析手段提升相關制度的(de)可行性。
在(zài)全球邁向碳中和(hé / huò)的(de)背景下,各國(guó)以(yǐ)及各企業如何核算其本國(guó)和(hé / huò)本國(guó)企業的(de)碳排放已及産品碳足迹,産生的(de)碳排放量的(de)“歸屬”問題将變得越來(lái)越現實而(ér)重要(yào / yāo)。再生資源回收利用技術的(de)發展革新在(zài)碳中和(hé / huò)目标實現過程中将日益發揮作用,而(ér)再生資源回收利用行業的(de)碳減排核算标準和(hé / huò)評價體系也(yě)需逐步建立完善。這(zhè)不(bù)僅能夠促進行業技術水平的(de)提升,還有助于(yú)爲(wéi / wèi)各行業碳中和(hé / huò)行動提供重要(yào / yāo)量化指标參考。
碳達峰碳中和(hé / huò)的(de)本質是(shì)推動經濟社會發展與碳排放逐漸“脫鈎”。要(yào / yāo)順利實現脫鈎,必須要(yào / yāo)堅持以(yǐ)高質量綠色發展爲(wéi / wèi)主題,以(yǐ)深化供給側結構性改革爲(wéi / wèi)主線,持續推動經濟體系全面綠色升級,這(zhè)就(jiù)抓住了(le/liǎo)碳達峰碳中和(hé / huò)的(de)“牛鼻子(zǐ)”。再生資源回收利用是(shì)實現産品綠色生命周期管理的(de)重要(yào / yāo)一(yī / yì /yí)端,是(shì)探索建立綠色供應鏈制度體系,同時(shí)也(yě)實現我國(guó)國(guó)内國(guó)際雙循環新發展格局的(de)重要(yào / yāo)抓手。因此,再生資源回收利用與碳減排定量分析的(de)重要(yào / yāo)性,一(yī / yì /yí)方面在(zài)于(yú)提高國(guó)内經濟發展過程的(de)效率與公平;另一(yī / yì /yí)方面在(zài)也(yě)可在(zài)經濟全球化新階段更好地(dì / de)分工協作。
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作者簡介:戴鐵軍 博士, 北京工業大(dà)學經濟與管理學院教授、博士生導師
潘永剛 中國(guó)再生資源回收利用協會副會長、秘書長
張智愚 衆禾晟科技(北京)有限公司總經理
張卉聰 博士, 商務部投資促進事務局,助理研究員
1 《中國(guó)廢鋼鐵産業研究》,闫啓平著,冶金工業出(chū)版社2014年4月第一(yī / yì /yí)版,第15頁。
2 電解鋁的(de)碳排放來(lái)源主要(yào / yāo)包括電力消耗、碳陽極消耗、陽極效應導緻全氟化碳排放。目前我國(guó)的(de)再生鋁産量占 比同樣處于(yú)較低水平。引自能源管理碳審計考證機構,《2020年碳中和(hé / huò)深度研究報告》,2021年3月8日訪問,網址https://mp.weixin.qq.com/s/eyGuKN89zNnwGbOvXH-kLQ。
3能源管理碳審計考證機構,《2020年碳中和(hé / huò)深度研究報告》,2021年3月8日訪問,網址https://mp.weixin.qq.com/s/eyGuKN89zNnwGbOvXH-kLQ。