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中国循环经济协会:循环经济助力碳达峰研究报告(2022)(40页).pdf

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中国循环经济协会:循环经济助力碳达峰研究报告(2022)(40页).pdf

1、二二一年九月循环经济助力碳达峰研究报告1.0 版Research Report on Circular Economy Supporting Peak Carbon Dioxide Emissions中国循环经济协会二二一年九月循环经济助力碳达峰研究报告中国循环经济协会(1.0 版)Research Report on Circular Economy Supporting Peak Carbon Dioxide Emissions本报告中图片为中国循环经济协会主办的“绿色发展 循环无限”摄影大赛获奖作品。本报告知识产权归中国循环经济协会,未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本报告之部分或全部内

2、容,侵权必究。中国循环经济协会电话/ 88334644传真/ 88334622网址/www.chinacace.org地址/北京市西城区阜成门外大街一号四川大厦东塔楼28层邮编/100037编 委 会顾 问:刘燕华 杜祥琬 殷瑞钰 左铁镛 金 涌 王 毅主 任:朱黎阳副 主 任:郭占强委 员:赵 凯 李边卓 原庆丹 魏玉梅 管世翾课 题 组成 员:(按姓氏笔画排序)上官方钦 王学军 朱黎阳 刘君霞 吴玉锋 邸敬涵 张文俊 张德元 范莹莹 顾明明 翁智雄 郭占强 温宗国主 笔:郭占强 范莹莹 刘君霞鸣 谢(按姓氏笔画排序)么 新 马淑杰 王卫权 王

3、永刚 王海风 木其坚朱 兵 李会泉 杨飞华 杨春平 张 琳 张 嫄张彦林 张晶杰 陈吕军 罗恩华 胡山鹰 贺志强秦文臻 谢元博 谢海燕气候变化是当今人类社会面临的共同挑战。2020 年 9 月 22 日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论中明确提出:“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和”。习总书记的重要讲话体现了我国一贯高度重视积极应对气候变化的立场和坚定走绿色低碳循环发展道路的战略定力,以及积极推动构建人类命运共同体的大国担当。作为全球最大的发展中国家,我国要在未来 40 年内完成从碳

4、达峰到实现碳中和的转型,挑战巨大,既需要付出艰苦卓绝的努力,更需要采取科学有效的措施。实现碳达峰碳中和目标,不仅要加快调整能源结构、着力提升能效水平,还要全面提高资源利用效率,推动经济社会发展全面绿色转型。循环经济是一种以资源高效利用和循环利用为核心,以“减量化、再利用、资源化”为原则,符合可持续发展理念的经济增长模式,已被美国、日本及欧盟等主要发达国家和经济体纳入应对气候变化挑战的工具箱,也必将在我国实现碳达峰碳中和的历史进程中发挥重要作用。为进一步明确循环经济在实现碳达峰碳中和进程的重要作用,2021 年中国循环经济协会根据国家发展改革委环资司工作部署,组织有关专家、联合相关机构,开展了循

5、环经济应对气候变化贡献研究,参考 CDM 及 CCER 项目方法学,以国家统计局等有关部门、相关行业年度报告和权威学术文献等已公开发布的数据为基础,就资源再生循环利用、大宗固废综合利用、生物质废弃物能源化利用、余热余能回收利用、园区循环化改造、再制造等循环经济重点领域对我国碳达峰碳中和的贡献进行了量化研究,形成了循环经济助力碳达峰研究报告(1.0 版)。前言/FOREWORD/前言/FOREWORD/前言/FOREWORD/前言/FOREWORD/前言/需要特别说明的是,循环经济作为一种新的经济增长模式,内涵十分丰富,涉及生产生活的方方面面。一方面,考虑到基础数据的可得性,本报告仅对循环经济部

6、分重点领域和部分重点环节进行了量化研究,结论相对保守,未能全面反映所有循环经济活动对碳减排的贡献。另一方面,当前我国和国际学术界就循环经济对碳减排贡献的量化研究还处于探索阶段,缺少可参考借鉴的权威文献,加之受测算模型的科学性、基础数据的准确性,以及课题组知识结构的局限性等多种因素制约,本报告尚存在诸多不足之处,诚请各界批评指正。中国循环经济协会将围绕此重要课题,继续组织力量持续深化研究,听取各方宝贵意见建议,不断提升报告质量,陆续推出报告的 2.0 版、3.0 版,力争提供更准确、更全面的循环经济碳减排贡献的研究成果,以飨各界读者,共同为促进循环经济发展和实现碳达峰碳中和目标贡献力量!编者20

7、21 年 9 月IV目 录C O N T E N T S一、废钢铁4 01 减碳原理4 02 减碳贡献4 03 减碳潜力5 04 对策建议6二、再生有色金属6 01 减碳原理6 02 减碳贡献7 03 减碳潜力7 04 对策建议7三、废纸8 01 减碳原理8 02 减碳贡献8第一部分 资源再生循环利用4核心观点1研究边界2数据来源3测算方法3内容摘要 1V目录CONTENTS 01 减碳原理16 02 减碳贡献17 03 减碳潜力18 04 对策建议18第二部分 大宗固废综合利用16 03 减碳潜力9 04 对策建议9四、废塑料9 01 减碳原理9 02 减碳贡献10 03 减碳潜力10 04

8、 对策建议10五、废橡胶11 01 减碳原理11 02 减碳贡献11 03 减碳潜力12 04 对策建议12六、废旧纺织品13 01 减碳原理13 02 减碳贡献13 03 减碳潜力14 04 对策建议14七、小结14 01 减碳原理19 02 减碳贡献19 03 减碳潜力20 04 对策建议20第三部分 生物质废弃物能源化利用19VI目录CONTENTS 01 减碳原理21 02 减碳贡献21 03 减碳潜力22 04 对策建议22第四部分 余热余能回收利用21 01 减碳原理25 02 减碳贡献25 03 减碳潜力26 04 对策建议26第六部分 再制造25第七部分 总结与展望27主要参考

9、文献 29 01 减碳原理23 02 减碳贡献23 03 减碳潜力23 04 典型案例24 05 对策建议24第五部分 园区循环化改造23VII图 1 2016-2020 年钢铁工业废钢利用情况和废钢比变化情况5图 2 2015-2020 年钢铁工业废钢利用情况和减碳量5图 3 2015-2020 年再生有色金属产量及减碳量情况7图 4 2015-2020 年废纸回收利用量及减碳量情况8图 5 2015-2020 年废塑料回收利用量及减碳量情况10图 6 各类废橡胶综合利用途径所占比重情况11图 7 2015-2020 年废橡胶回收利用量及减碳量情况12图 8 2015-2020 年废旧纺织品

10、回收利用量及减碳量情况13图 9 2015-2020 年主要品类再生资源的减碳情况14图 10 大宗固废建材化利用结构17图 11 2015-2020 年大宗固废对碳减排的贡献情况(万吨)18图 12 各类生物质废物的碳减排贡献占比情况20图 13 2015-2020 年我国生物质发电量和碳减排情况20图 14 我国余热余能资源结构图21图 15 2015-2020 年我国工业余热资源量、回收利用量和碳减排情况22图 16 开发区内某能源公司的工艺流程图24图 17 再制造各领域的碳减排贡献比重25图目录C O N T E N T S目录CONTENTS1 发展循环经济支撑碳减排的量化贡献和预

11、测研究表明,发展循环经济是实现碳达峰碳中和的重要途径,与开发利用原生资源相比:2020 年,我国通过发展循环经济,共计减少二氧化碳排放约 26 亿吨;总结“十三五”,发展循环经济对我国碳减排的综合贡献率约为 25%左右;展望“十四五”,发展循环经济对我国碳减排的综合贡献率将达 30%,到 2030年达到 35%。受量化研究边界的制约,本报告的研究结果相对保守,未能反映所有循环经济活动对碳减排的贡献。发展循环经济支撑碳减排的主要原理材料替代:通过利用粉煤灰等大宗固废替代石灰石等碳酸盐类高载碳原料,减少生产过程的碳排放。流程优化:通过回收利用废钢铁、废铝、废塑料等再生资源,缩短工艺流程,有效减少能

12、源和资源消耗。燃料替代:利用生物质废弃物等碳中性燃料替代化石能源,减少化石能源消费带来的碳排放。能效提升:通过回收利用余热余能、产业园区能源基础设施共建共享等措施,大幅提高能源利用效率,有效减少化石能源消费带来的碳排放。产品循环:通过再制造、翻新、延寿等技术手段,大幅削减制造原型新品带来的碳排放。内容摘要核心观点2 发展循环经济支撑碳减排的重要领域资源再生循环利用:利用废钢铁、废有色金属、废塑料、废纸等再生资源,替代原生资源。大宗固废综合利用:利用粉煤灰、冶炼渣等大宗固废替代石灰石水泥熟料;生产固废基胶凝材料替代水泥;生产轻质节能免煅烧绿色建材替代传统烧结类建材等。生物质废弃物利用:多种形式实

13、现生活垃圾、厨余垃圾、市政污泥、畜禽粪污、农作物秸秆、工业有机废水、轻工业生物质固体废物等生物质废弃物的清洁能源利用,替代煤炭、石油、天然气等传统化石能源。余热余能回收利用:回收电力、冶金、建材、化工等工业部门的余热余能,提高系统能效。园区循环化改造:通过能源基础设施共建共享、污水等污染物集中治理、主导产业与静脉产业循环链接、强化园区物质流管理等措施,大幅提高园区资源能源利用效率,有效降低碳排放强度。废旧产品再制造:通过再制造替代原型新品使用,最大限度保留产品部分零部件价值,延长产品的使用寿命,提高材料的利用效率,减少原型新品的重复制造,从而大幅降低碳排放。研究领域本报告仅研究资源再生循环利用

14、、大宗固废综合利用、生物质废弃物能源化利用、余热余能回收利用、园区循环化改造、再制造等六个重点领域,不含产品生态设计等减量化活动,以及绿色消费等社会生活领域的循环经济活动。研究边界3数据来源 报告中引用的相关数据主要来源于:国家统计局、能源局、商务部等公开发布的数据中国循环经济发展报告中国再生资源行业发展报告其他协会或机构发布的年度报告公开学术期刊的文献资料骨干企业数据测算方法 情景对比重点对比发展循环经济与利用原生资源或化石能源的碳排放强度 模型选择CDM 方法学CCER 方法学其他模型 对比环节对于再生资源循环利用、大宗固废综合利用、余热余能回收利用、和再制造的碳减排测算,因相关资源的开发

15、利用活动均涉及开采、运输、消费、回收等环节,目前尚无可供借鉴的模型和系数,本报告仅对比生产环节。4减碳原理01废钢铁(以下简称“废钢”)一般是指不能按原用途使用且必须作为熔炼原料回收使用的钢铁碎料及废旧钢铁制品。以废钢和电力为原料的电炉“短流程”炼钢工艺与以天然铁矿石和煤炭等为原料的高炉-转炉“长流程”炼钢工艺相比,减少了烧结/球团、焦化、高炉等高能耗、高排放的工序,从而减少二氧化碳排放1。据测算,如仅对比生产环节,与利用天然铁矿石相比,每利用 1 吨废钢可减少二氧化碳排放约 1.6 吨。减碳贡献02目前,我国废钢资源约 90%用于钢铁工业,其余用于铸造、机械加工等。“十三五”以来,我国钢铁工

16、业的废钢利用量大幅上升,2020 年钢铁工业废钢利用量2.2 亿吨,废钢比由 10.4%提高到 20.9%,转炉和电炉的废钢利用量、废钢比都有所增加。资源再生循环利用第一部分一、废钢铁5第一部分 资源再生循环利用基于我国钢铁工业废钢利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年我国以废钢和电力为原料的电炉“短流程”炼钢工艺与以天然铁矿石和煤炭等为原料的高炉-转炉“长流程”炼钢工艺相比,减少二氧化碳排放约 3.5 亿吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 13.8 亿吨。图 2 2015-2020 年钢铁工业废钢利用情况和减碳量050000000250003000035

17、0004000006000400030000钢铁工业废钢利用量减碳量钢铁工业废钢利用量/万吨2015年2016年2017年2018年2019年2020年减碳量/万吨减碳潜力03预计到 2025 年,我国废钢资源的年产生量将达到 3.2 亿吨左右2,其中约 2.9亿吨被钢铁工业利用,与利用天然铁矿石炼钢相比,将减少二氧化碳排放约 4.6 亿吨/年。图 1 2016-2020 年钢铁工业废钢利用情况和废钢比变化情况050000002500030000钢铁工业废钢利用量废钢比钢铁工业废钢利用量/万吨2016年2017年2018年201

18、9年2020年废钢比/%6循环经济助力碳达峰研究报告预计到 2030 年,我国废钢资源的年产生量将达到 3.5 亿吨左右,其中约 3.2亿吨被钢铁工业利用,与利用天然铁矿石炼钢相比,将减少二氧化碳排放约 5.1 亿吨/年。对策建议04优先发展电炉“短流程”炼钢进一步健全废钢回收利用体系依法扩大再生钢铁原料进口规模二、废有色金属减碳原理01废有色金属一般是指生产与消费过程中已完成使用寿命的器件中所含有的有色金属部件及材料。有色金属冶炼的能耗和碳排放主要来自焙烧、熔炼、电解以及使用化学药剂等,其中焙烧、熔炼和电解等环节是有色金属冶炼过程中能耗的主要组成部分。再生有色金属生产过程减少了焙烧环节和化学

19、药剂使用,有效降低了能耗和二氧化碳排放。据测算,如仅对比生产环节,与利用天然矿石资源相比,每生产 1 吨再生铜可减少二氧化碳排放约 2.8 吨,每生产 1 吨再生铝可减少二氧化碳排放约 14.6 吨,每生产 1 吨再生铅可减少二氧化碳排放约 1.75 吨,每生产 1 吨再生锌可减少二氧化碳排放约 2.43 吨。7第一部分 资源再生循环利用图 3 2015-2020 年再生有色金属产量及减碳量情况04008000再生铜再生铝再生铅再生锌减碳量再生有色金属产量/万吨2015年2016年2017年2018年2019年2020年减碳量/万吨02000400060008000100

20、001200014000减碳贡献02“十三五”以来,我国再生有色金属产量不断上升,铜、铝、铅、锌四类主要再生有色金属产量从2015年的1167万吨9上升到2020年1450万吨2,年均增速约5%。基于我国四类主要再生有色金属产量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年我国废有色金属再生利用与利用天然矿石资源生产有色金属相比,减少二氧化碳排放约 1.25 亿吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 5.9 亿吨。减碳潜力03预计到 2025 年,我国四类主要再生有色金属产量将达到 2000 万吨左右2,与利用天然矿石资源生产有色金属相比,将减少二氧化碳排放约 1.9 亿吨/年。预计到 2030

21、 年,我国四类主要再生有色金属产量将达到 2660 万吨左右,与利用天然矿石资源生产有色金属相比,将减少二氧化碳排放约 2.6 亿吨/年。对策建议04健全废有色金属回收体系提高废有色金属利用水平依法扩大再生有色金属原料进口规模8循环经济助力碳达峰研究报告减碳原理01废纸一般是指来源于生产生活各领域,不能按原用途使用的纸类废弃物,根据国家相关标准,包括废瓦楞纸箱类、废纸盒及废卡纸类、包装废纸类、废新闻纸类、废书刊杂志类、办公废纸类、特种废纸类、混合废纸类等 8 类3。废纸回收利用可减少木材消耗,简化造纸工艺流程,避免废纸进入填埋或焚烧等处置环节,从而减少二氧化碳排放。据测算,如仅对比生产环节,与

22、生产原生纸相比,每利用 1 吨废纸生产再生纸可减少二氧化碳排放约 4 吨。减碳贡献02“十三五”期间,我国废纸年回收利用量总体稳定在 5000 万吨左右9。基于我国废纸回收利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年回收利用废纸与生产原生纸相比,减少二氧化碳排放约 2.2 亿吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 10.4 亿吨。三、废纸图 4 2015-2020 年废纸回收利用量及减碳量情况050000000250000064008000废纸回收利用量减碳量废纸回收利用量/万吨2015年2016年2017年2018年2019年2020年减碳量

23、/万吨9第一部分 资源再生循环利用减碳潜力03预计到 2025 年,我国废纸回收利用量将达到 6000 万吨,回收利用率达到 65%,与生产原生纸相比,将减少二氧化碳排放约 2.4 亿吨/年。预计到 2030 年,我国废纸回收利用量将达到 6700 万吨,回收利用率达到 70%,与生产原生纸相比,将减少二氧化碳排放约 2.7 亿吨/年。对策建议04稳步提高废纸回收利用率布局建设区域废纸分拣加工中心提升废纸分拣加工企业规范化水平减碳原理01废塑料一般是指来源于工农业生产、生活消费中产生的边角料、塑料瓶、包装物、农膜及其他废弃塑料制品4。塑料的生产过程包括采油、运输、炼油、化工等环节,流程长、能耗

24、高;废塑料再生利用的能耗主要来自于分拣、破碎、挤压等环节,与生产原生塑料相比,缩短了工艺流程,减少了能源消耗,进而产生碳减排效益。废塑料种类繁杂,如仅对比生产环节,与生产原生塑料相比,每利用 1 吨废塑料生产再生塑料可减少二氧化碳排放约 2.9 吨左右。四、废塑料10循环经济助力碳达峰研究报告减碳贡献02“十三五”以来,国内废塑料回收利用量总体稳定在 1600-1900 万吨之间9。基于废塑料回收利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年利用废塑料生产再生塑料与生产原生塑料相比,减少二氧化碳排放约 4700 万吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 2.6 亿吨。减碳潜力03预计到 2

25、025 年,我国废塑料回收利用量将提升到 2600 万吨左右,与生产原生塑料相比,利用废塑料生产再生塑料将减少二氧化碳排放约 7600 万吨/年。预计到 2030 年,我国废塑料回收利用量将提升到 3400 万吨左右,与生产原生塑料相比,利用废塑料生产再生塑料将减少二氧化碳排放约 9900 万吨/年。对策建议04持续推进废塑料规范加工利用完善农村废塑料收运处置体系突破膜袋类废塑料再生利用技术瓶颈提高废塑料材料化利用比例图 5 2015-2020 年废塑料回收利用量及减碳量情况废塑料回收利用量减碳量2015年2016年2017年2018年2019年2020年00480060

26、00050002500废塑料回收利用量/万吨减碳量/万吨11第一部分 资源再生循环利用减碳原理01废橡胶一般是指失去了原有使用价值的橡胶制品及橡胶,以及橡胶生产中的橡胶废品及边角料。废橡胶综合利用主要通过废旧轮胎翻新、生产再生橡胶、再生胶粉和热裂解四类途径实现二氧化碳减排5。据测算,如仅对比生产环节,每翻新 1 吨废旧轮胎可减少二氧化碳排放约 0.45吨;每利用 1 吨废旧轮胎生产再生橡胶可减少二氧化碳排放约 0.37 吨,生产再生胶粉可减少二氧化碳排放约 0.5 吨,热裂解可减少二氧化碳排放约 1.1 吨。如仅对比生产环节,基于当前废橡胶各类利用途径所占比例及碳减排系数

27、,与生产原生橡胶相比,综合测算得出,每综合利用 1 吨废橡胶可减少二氧化碳排放约0.54 吨。五、废橡胶减碳贡献02近年来,随着我国汽车保有量的增加,我国废旧轮胎数量也持续增加,目前我国废旧轮胎产生量已超过 3.5 亿条,废橡胶产生量超过 1280 万吨。2020 年,我国废橡胶回收利用量为 625 万吨,仅占产生量的 50%。图 6 各类废橡胶综合利用途径所占比重情况轮胎翻新再生橡胶再生胶粉热裂解12循环经济助力碳达峰研究报告基于我国废橡胶的回收利用总量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年,通过废旧轮胎翻新、生产再生橡胶、再生胶粉和热裂解等综合利用途径,与生产原生橡胶相比,减少二氧化碳

28、排放约 340 万吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约1600 万吨。减碳潜力03预计到 2025 年,我国废橡胶回收利用量将达到 805 万吨左右,通过废旧轮胎翻新、生产再生橡胶、再生胶粉和热裂解等综合利用途径,与生产原生橡胶相比,将减少二氧化碳排放约 430 万吨/年。预计到 2030 年,我国废橡胶回收利用量将达到 1012 万吨左右,通过废旧轮胎翻新、生产再生橡胶、再生胶粉和热裂解等综合利用途径,与生产原生橡胶相比,将减少二氧化碳排放约 550 万吨/年。对策建议04提高废橡胶回收利用率加强关键技术与设备创新完善轮胎翻新技术质量标准体系图 7 2015-2020 年废橡胶回收利用量

29、及减碳量情况废橡胶回收利用量减碳量2015年2016年2017年2018年2019年2020年080000800废橡胶回收利用量/万吨减碳量/万吨13第一部分 资源再生循环利用减碳原理01废旧纺织品主要来源于纺织材料及其制品在生产加工过程中(如纺丝、纺纱、织造、印染、裁剪等)产生的废料和淘汰的纺织制品,包括服装、家用纺织品、产业用纺织品及其他纺织制品等6。废旧纺织品回收利用有利于减少原生纺织品的生产和消费。根据有限文献资料,如仅对比生产环节,初步估算,每回收利用 1 千克废旧纺织品,可减少二氧化碳排放 3.6 千克。减碳贡献02基于我国废旧纺织品回收

30、利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年,我国生活源废旧纺织品回收利用量约 400 万吨,约减少二氧化碳排放 1450 万吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 6500 万吨。六、废旧纺织品图8 2015-2020 年废旧纺织品回收利用量及减碳量情况03006009000200300400500废旧纺织品回收利用量减碳量2015年2016年2017年2018年2019年2020年废旧纺织品回收利用量/万吨减碳量/万吨14循环经济助力碳达峰研究报告七、小结图 9 2015-2020 年主要品类再生资源的减碳情况(万吨)减碳潜力03预计到 2025 年,我国生活源

31、废旧纺织品回收利用量将达到 460 万吨左右,结合废旧纺织品回收利用的减碳能力,将减少二氧化碳排放约 1700 万吨/年。预计到 2030 年,我国生活源废旧纺织品回收利用量将达到 530 万吨左右,结合废旧纺织品回收利用的减碳能力,将减少二氧化碳排放约 1900 万吨/年。对策建议04健全废旧纺织品回收利用体系完善废旧纺织品综合利用标准体系健全废旧纺织品回收利用产业链2020 年,废钢铁、废有色金属、废纸、废塑料、废橡胶和废旧纺织品六类主要再生资源循环利用,仅对比生产环节,与利用原生资源相比,可减少二氧化碳排放约 7.6 亿吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 33 亿吨。0150003

32、000045000600007500090000废钢铁废纸再生有色金属废塑料废旧纺织品废橡胶2015年2016年2017年2018年2019年2020年15第一部分 资源再生循环利用随着垃圾分类工作全面深化、再生资源行业稳步发展,预计到 2025 年,仅对比生产环节,与利用原生资源相比,资源再生循环利用将减少二氧化碳排放约 9.9 亿吨;2030 年,将减少二氧化碳排放约 11.6 亿吨。16减碳原理01大宗固体废弃物(以下简称“大宗固废”)指年产生量在 1 亿吨以上的单一种类固体废弃物,包括煤矸石、粉煤灰、尾矿、工业副产石膏、冶炼渣、建筑垃圾和农作物秸秆等七大类。大宗固废的综合利用途径主要有

33、两个方面:一是提取各类有价元素,二是替代天然矿产资源生产各类建筑材料。其中,大宗固废提取有价元素,由于其采取的工艺路线等方面与利用天然矿产资源相比并没有根本变化,在多数场景下,节能降碳效果并不明显;而利用大宗固废替代天然矿产资源生产建筑材料,则可有效减少天然矿石开采、优化技术工艺流程、提高系统能效水平,节能降碳效果十分显著。大宗固废替代天然矿产资源生产建筑材料的减排途径主要有四个方面,如仅对比生产环节:一是替代天然砂石骨料,通过优化工艺流程,减少天然矿石开采和破碎环节,每综合利用 1 吨大宗固废生产砂石骨料可减少二氧化碳排放约 3.75kg;二是减少或替代水泥熟料,通过减少煅烧石灰石的量,降低

34、煅烧环节能耗和石灰石分解产生的二氧化碳排放,每综合利用 1 吨大宗固废可减少二氧化碳排放约850kg;三是生产固废基胶凝材料替代水泥,通过减少天然石膏及石灰石的开采、破碎、煅烧等环节,与生产水泥相比,每利用 1 吨工业副产石膏生产石膏基胶凝材料可减少二氧化碳排放约 504kg,每利用 1 吨大宗固废生产其他固废基胶凝材料可减少二大宗固废综合利用第二部分17第二部分 大宗固废综合利用氧化碳排放约 594kg;四是生产新型墙体材料,通过减少天然矿石的开采、破碎、烧结等环节,每利用 1 吨煤矸石生产烧结砖可减少二氧化碳排放约 3.75kg,每利用 1 吨工业副产石膏生产石膏板可减少二氧化碳排放约 3

35、2.8kg,每利用 1 吨粉煤灰生产加气混凝土可减少二氧化碳排放约 363kg。此外,利用大宗固废筑路、回填也可以减少二氧化碳排放,每利用 1 吨大宗固废可减少二氧化碳排放约 2kg。减碳贡献022020 年,我国用于生产各类建筑材料、筑路、回填的各类大宗固废(农作物秸秆除外)约 28.47 亿吨10。基于我国大宗固废综合利用量、各类利用方式的减排系数等数据,可测算出,2020 年通过大宗固废综合利用与利用天然矿石资源相比,减少二氧化碳排放约 7.5亿吨;“十三五”期间累计减少二氧化碳排放约 31.5 亿吨。图 10 大宗固废建材化利用结构生产砂石骨料生产加气混凝土替代石灰石原料用于筑路、回填

36、生产水泥混合材、混凝土掺合料、混凝土砌等生产固废基胶凝材料生产石膏砌块、石膏板、石膏砂浆其他生产水泥生料、水泥校正材料、水泥缓凝剂生产煤矸石烧结砖18循环经济助力碳达峰研究报告减碳潜力03预计到 2025 年,我国大宗固废综合利用量将达到 40.5 亿吨左右,与利用天然矿石资源生产建材相比,将减少二氧化碳排放约 9 亿吨/年。预计到 2030 年,我国大宗固废综合利用量将达到 45.5 亿吨左右,与利用天然矿石资源生产建材相比,将减少二氧化碳排放约 9.7 亿吨/年。对策建议04加强大宗固废低碳化利用科技创新鼓励大宗固废综合利用模式创新提高大宗固废综合利用率图 11 2015-2020 年大宗

37、固废对碳减排的贡献情况(万吨)080006400080000冶炼渣粉煤灰尾矿工业副产石膏煤矸石建筑垃圾2015年2016年2017年2018年2019年2020年大宗固废减碳量/万吨19减碳原理01生物质废弃物一般是指在现阶段具有可开发潜力的,来自于生产生活各领域的动物、植物、微生物的生存及衰亡过程中产生的废弃物,包括农作物秸秆、禽畜粪污、林业三剩物、工业有机废水、城镇生活垃圾和市政污泥等7。本报告中主要包括生活垃圾、厨余垃圾、市政污泥、畜禽粪污、农作物秸秆、工业有机废水等。生物质废弃物通过焚烧、厌氧消化、热解气化等生产电力、生物质燃气、热解气等多种能源和资源产品,可以实

38、现对高碳能源和产品的替代,降低碳排放强度。根据有关标准测算,如仅对比生产环节,每利用生物质废弃物生产 1 万千瓦时电力可减少二氧化碳排放约 8.113 吨12。减碳贡献02“十三五”期间,我国生物质废弃物能源化利用量逐年增加,基于我国生物质废弃物能源化利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年生物质发电量折合约 1326 亿千瓦时,与利用化石能源相比,减少二氧化碳排放量约 1.08 亿吨。生物质废弃物能源化利用第三部分20循环经济助力碳达峰研究报告减碳潜力03预计到 2025 年,各类生物质废弃物发电量约为 2200 亿千瓦时,与利用化石能源相比,将减少二氧化碳排放约 1.8 亿吨/年。

39、预计到 2030 年,各类生物质废弃物发电量约为 3000 亿千瓦时,与利用化石能源相比,将减少二氧化碳排放约 2.4 亿吨/年。对策建议04持续推进生物质清洁能源利用减少甲烷等温室气体逃逸大力发展“工农复合”“种养结合”等农业循环经济模式图 13 2015-2020 年我国生物质发电量和碳减排情况020004000600080004008000生物质发电量生物质发电减碳量2015年2016年2017年2018年2019年2020年生物质发电量/亿千瓦时减碳量/万吨图 12 各类生物质废物的碳减排贡献占比情况市政污泥农作物秸秆生活垃圾发电畜禽粪污垃圾

40、填埋气厨余垃圾餐厨垃圾工业生物质固体废物工业有机废水21减碳原理01余热余能是指企业生产过程中释放出来多余的副产热能、压差能,主要包括高温烟气余热、冷却介质余热、废水废气余热、化学反应余热、可燃废气、废液和废料余热、高温产品和炉渣的余热等,其中高温烟气余热约占 50%。余热余能回收利用是节约能源的重要途径,可以直接减少化石能源消耗,从而减少二氧化碳排放。余热余能回收利用第四部分图 14 我国余热余能资源结构图减碳贡献02基于我国余热余能回收利用量、碳减排系数等数据,可测算出,2020 年我国可高温烟气余热冷却介质余热废水废气余热化学反应余热高温产品和炉渣的余热可燃废气、废液和废料余热22循环经

41、济助力碳达峰研究报告回收利用的余热总资源量约为 12.5 亿吨标准煤,实际回收利用的余热资源约为 3.75亿吨标准煤,与利用化石能源相比,减少二氧化碳排放约 9.98 亿吨;“十三五”期间累计回收利用余热约 17.67 亿吨(以标准煤计),减少二氧化碳排放约 47 亿吨。图 15 2015-2020 年我国余热资源量、回收利用量和碳减排情况02468518可回收余热总资源量实际回收利用余热量减碳量2015年2016年2017年2018年2019年2020年余热资源量/亿吨标准煤减碳量/亿吨减碳潜力03预计到 2025 年,我国余热总资源量约 14.2 亿吨标准煤,若回收利

42、用率达到40%,则回收量可达 5.68 亿吨左右,通过回收利用余热余能将减少二氧化碳排放约15 亿吨/年。预计到 2030 年,我国余热总资源量约 16.1 亿吨标准煤,若回收利用率达到50%,则回收量可达 8.05 亿吨左右,通过回收利用余热余能将减少二氧化碳排放约21 亿吨/年。对策建议04有效提高余热回收利用率加大对余热余能回收利用的政策支持加强余热余能回收利用技术研发力度23减碳原理01园区循环化改造可以大幅提升资源和能源利用效率,进而支撑二氧化碳减排,主要体现在以下几个方面:一是园区内产业补链延链,实现了项目间、企业间、产业间物料循环利用,推动原料投入和废物排放的减量化、再利用和资源

43、化,减少了原料生产和废物处理过程的碳排放;二是余热余压的梯级利用,提高了能源利用效率,减少了能源消耗的碳排放;三是污染集中治理和设施改造升级,提高了各类设备的运行效率,降低运行成本,减少了电力等资源投入,从而减少基础设施运行过程中的碳排放。减碳贡献022011 年-2017 年,国家组织开展了七批共 129 个园区实施循环化改造,省级层面也积极推进相关工作,取得了显著进展。据统计,已通过验收的 69 个国家级园区循环化改造示范试点累计减少二氧化碳排放约 3.5 亿吨11。减碳潜力03按照国家相关规划,“十四五”期间,具备条件的省级以上园区将全部实施循环化改造。目前,纳入国家开发区目录的省级以上

44、园区有近 2000 个,若全部实施循环化改造,预计可减少二氧化碳排放数十亿吨。园区循环化改造第五部分24循环经济助力碳达峰研究报告典型案例04某经济开发区以玻璃制造及玻璃深加工产业为主导,以陶瓷、炭黑、食品加工为支撑,同时大力发展先进装备制造、新材料等新兴产业。循环化改造过程中,园区建设了一批重点支撑项目,逐步形成了物质、能量在区域范围内的大循环,废物资源化利用,能源梯级利用,园区资源利用水平显著提升。据测算,通过实施循环化改造,开发区单位 GDP 能耗由 2016 年的 3.05 吨标煤/万元下降至 2019 年的 1.53 吨标煤/万元,下降 49.8 个百分点,单位地区生产总值二氧化碳排

45、放指标呈持续下降趋势,2018 年降低到 3.87 吨/万元。开发区内某能源公司 480 万标准立方米/日高效清洁燃气项目的实施,推动开发区实现了能源基础设施共建共享、能源梯阶利用。每年可节约 90 万吨煤,煤气转化率提升 30 个百分点,项目的实施可使全区每年节电 2.8 亿度,折合标煤约 10 万吨。对策建议05集中建设园区冷热汽等能源基础设施引导园区产业横向链接耦合共生提升园区物质流管理水平图 16 开发区内某能源公司的工艺流程图锅炉脱盐水蒸汽 驱动空分空气氧气蒸汽煤气化煤气冷却分离煤气水分离污水处理煤气净化低温甲醇洗生产循环水盐原料媒粗煤气煤气水循环利用零排放污水副产品加压送回硫回收硫

46、酸二氧化碳气体替代蒸汽大幅减耗副产品清洁燃气煤水净化气酸性气25减碳原理01再制造是以旧的机器设备为毛坯,采用专门的工艺和技术,对毛坯进行专业化修复或升级改造,使其质量特性不低于原型新品水平的过程,包括恢复性再制造和升级性再制造8。与制造原型新品相比,再制造产品保持不低于原型新品的质量水平,既延长了产品的使用寿命,又提高了材料的利用效率,进而减少了制造原型新品产生的碳排放。根据公开文献,如仅对比生产环节,与制造原型新品相比,通过再制造可节约新材料 70%-80%,减少二氧化碳排放 79%-99%。减碳贡献02基于我国再制造产业规模、各类再制造零部件和装备的碳减排系数,可测算出,2020 年,与

47、制造原型新品相比,我国再制造产业减少二氧化碳排放约 1210 万吨。再制造第六部分图 17 再制造各领域的碳减排贡献比重机床工程机械汽车零部件工业装备其他(航空航天、铁路机车装备、石油化工、办工设备等)26循环经济助力碳达峰研究报告减碳潜力03预计到 2030 年,工业装备、汽车零部件、工程机械、机床四个典型再制造领域碳减排量将大幅增长,与制造原型新品相比,将减少二氧化碳排放约 1.13 亿吨。对策建议04创新再制造服务商业模式建立健全旧件回收体系,建设逆向物流体系推进航空航天、高端医疗装备、国防装备等再制造加大再制造共性关键技术的研发力度27根据研究,我们认为发展循环经济对减少碳排放的支撑作

48、用十分显著,部分重点领域对碳减排的贡献已得到国际社会认可,如,工业余热循环利用项目、生物质废弃物发电项目、水泥等工业过程减排项目等已纳入清洁发展机制(CDM)。同时,建筑垃圾制备低碳预拌混凝土、余能回收利用、非碳酸盐原料生产水泥、水泥生产中增加混材、生物质热电联产、秸秆生产人造板等已纳入 CCER 方法学备案清单。课题组基于相关公开数据、公开文献等基础数据,并参考了相关方法学,对循环经济支撑碳减排的贡献进行了初步量化研究,我们认为:“十三五”期间,发展循环经济对我国碳减排的综合贡献率达到 25%左右,并有望在 2025 年突破 30%,2030 年达到 35%。循环经济支撑碳减排的重点领域分别

49、是:资源再生循环利用,通过回收利用废钢铁、废塑料、废纸等再生资源,可简化工艺流程、降低生产过程能耗实现碳减排。2020 年,与利用天然资源相比,减少二氧化碳排放约 7.6 亿吨。大宗固废综合利用,利用粉煤灰等非碳酸盐固体废弃物生产各类建筑材料,实现对天然矿产资源,特别是石灰石原料的替代,减少天然矿石开采、优化工艺流程、提高系统能效水平实现碳减排。2020 年,与利用天然矿产资源相比,减少二氧化碳排放约 7.5 亿吨。生物质废弃物能源化利用,可以直接减少化石能源消费带来的二氧化碳排放。2020 年,与利用化石能源相比,减少二氧化碳排放约 1.08 亿吨。总结与展望第七部分28循环经济助力碳达峰研

50、究报告余热余能回收利用,可以直接减少化石能源消费带来的二氧化碳排放,提高能源利用效率。2020 年,与利用化石能源相比,减少二氧化碳排放约 9.98 亿吨。再制造,能够延长旧件产品使用寿命,又能实现产品部分零部件价值保留,提高材料利用效率,降低单位产品生产制造过程产生的碳排放。2020 年,与制造原型新品相比,再制造可减少二氧化碳排放约 0.12 亿吨。此外,产品生态设计等减量化活动,二手商品循环利用、园区循环化改造、推广绿色消费等循环经济的重点领域对碳减排也有较大贡献,但由于缺少相关数据和研究方法,课题组暂未对其进行量化研究。因此,本报告对循环经济支撑碳减排综合贡献率的结论相对保守,未能反映

51、所有循环经济活动对碳减排的贡献。有国际组织提出,通过发展循环经济有望在 2050 年前减少全球水泥、钢铁、塑料和铝等材料生产过程中 40%的二氧化碳排放量。总之,国内外发展循环经济的实践证明,循环经济是对大量生产、大量消费、大量废弃的传统粗放型发展方式的根本变革;是实现资源永续利用,确保我国资源战略安全的重要保障;是从源头预防环境污染,有效化解环境风险的有效途径;是适应全球绿色发展趋势,积极应对气候变化的重要措施;是推进绿色化,加快建设生态文明,实现可持续发展的必然选择。291 郦秀萍,上官方钦等.钢铁制造流程中碳素流运行与碳减排途径 M.北京.冶金工业出版社.20212 中华人民共和国国家发

52、展和改革委员会.“十四五”循环经济发展规划 Z.2021-07-07.3 GB/T 20811-2018.废纸分类技术要求 S.北京:国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2018.4 中华人民共和国环境保护部,中华人民共和国国家发展和改革委员会,中华人民共和国商务部.废塑料加工利用污染防治管理规定 Z.2012-08-24.5 GB/T 40009-2021.废轮胎、废橡胶热裂解技术规范 S.北京:国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2021.6 GB/T38923-2020.废旧纺织品分类与代码 S.北京:国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2021.7 刘贞先,伊晓

53、路,孙立等.中国生物质废弃物利用现状分析 J.环境科学与管理,2007(02):104-106.8 GB/T 28619-2012.再制造术语 S.北京:国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会,2012.9 中华人民共和国商务部.中国再生资源回收行业发展报告 R.2021-06-30.10 中华人民共和国国家发展和改革委员会.关于“十四五”大宗固体废弃物综合利用的指导意见 Z.2021-04-29.11 谢元博,张英健等.园区循环化改造成效及“十四五”绿色循环改造探索 J.环境保护.2021.05.12 GB/T 2589-2020.综合能耗计算通则S.北京:国家市场监督管理总局,国家标准化管理委员会,2020.主要参考文献中国循环经济协会电话/ 88334644传真/ 88334622网址/www.chinacace.org地址/北京市西城区阜成门外大街一号四川大厦东塔楼28层邮编/100037

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