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碳中和时代,垃圾发电能减排?

碳中和时代,垃圾发电能减排?

据中国城市环境卫生协会统计,近年我国每年产生的垃圾已经超过10亿吨,其中生活垃圾产生量4亿吨,建设垃圾6亿吨,此外,还有餐厨垃圾1000万吨左右。随着我国城镇化进程的加快以及人民生活水平的提高,城镇生活垃圾还在以每年接近8%速度递增,“垃圾围城”正在给中国的城市敲响了警钟,也让城卫管理工作面临越来越大的压力。在应对城市垃圾问题上,焚烧发电已成为了解决城市垃圾问题的一个有力手段。

 

通过垃圾焚烧,可以快速高效地完成城市生活垃圾的处理,而焚烧过程中产生的热能可以进行发电供应城市,焚烧过后的残渣可以作为建筑原料,因此现代的垃圾焚烧工艺已成为循环经济的重要组成部分之一。而现代化的垃圾焚烧工艺已经充分地引入了自动控制系统和信息系统,进行焚烧过程的实时控制。通过传感系统和控制系统,焚烧工艺参数将能够根据实际的焚烧过程和感测数据进行实时调整,从而达到绿色的排放要求。

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01  垃圾发电可以减排吗

垃圾发电真的可能实现碳减排吗?相信这是很多人心底存在的巨大疑问,但这绝对不是口号,而是有实实在在的数据做支撑的。

在郑州市中牟县就有一家专业从事生活垃圾焚烧发电的国有大型环保公司——郑州东兴环保能源有限公司,其日处理生活垃圾4200吨,年发电量达到4亿度,由于导入了全自动的管理模式,能对垃圾焚烧工艺以及气体排放数据做到实时监控,他们对垃圾燃烧产生的碳排放量有着精准的数据统计。

该厂每日处理4200吨生活垃圾生产实测值排放的二氧化碳量为5吨,按照1千克标煤燃烧发电时需要向外界排放二氧化碳2.493千克计算,4200吨生活垃圾燃烧产生的二氧化碳排放量仅仅与2吨标煤燃烧产生的二氧化碳量相当,而4200吨生活垃燃烧产生的热力值,又相当于多少煤炭呢?

在我国,标准煤的统一热值为7000千卡/千克,而能够用于焚烧发电的生活垃圾低位热值约为1000千卡/千克。为便于比较各种物质所含能源的大小,一般以标煤(ce)的热值取基数为1,其它物质的热值与之相比,称之为“能源折算系数”。

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也就是说:发出同样的电量,如果利用生活垃圾,需要4200吨/日的垃圾量,而如果利用标煤,则需要消耗600.012吨/日的标煤量。换言之,人类获取同样的电量,假设该电量的提供者来源于4200吨/日的生活垃圾焚烧,等于是节约了地球上一次性能源600.012吨/日(标煤)的消耗量。

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就一个日处理4200吨垃圾的发电厂,一年就可以减排将近54万吨二氧化碳排放量,由此可见,生活垃圾焚烧发电是实实在在的碳减排项目,并且具备“碳排放交易”的基本条件并能为企业带来潜在的碳交易效益。

02  Stratus助碳减排行稳致远

2020年9月22日,我们国家主席在联合国大会上作出承诺:中国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,争取在2060年前实现碳中和。首次公开阐明中国致力降低碳排放,保护生态环境,推进全球经济绿色低碳发展的坚定立场。为确保2060年实现碳中和以及中期到2030年实现碳达峰,“十四五”国民经济发展规划将节能减排的约束性指标纳入其中,并继续分解到各省市,全国各地都将深入推进质量变革、效率变革和动力变革,这将对各省产业结构以及经济社会发展走势产生深远影响。通过大力发展清洁能源,以新技术助力能源效率的提升,积极推进数字经济转型,以经济增长动能大转换达成高质量发展目标。

垃圾焚烧发电项目作为典型的“低碳”项目,对节能减排是一个利好,在千亿元级大市场即将形成之际,垃圾焚烧发电项目将能争取到“碳减排”而获得的交易权和交易收益,也是各省市在调整经济发展结构、保护城市环境以及实现节能减排目标的优先布局方向。

然而由于生活垃圾成分复杂,如果焚烧过程工艺参数控制不当,将产生大量的有毒有害排放。考虑到这一点,各地在投建垃圾焚烧项目时,将现代的垃圾焚烧工艺已经充分地引入了自动控制系统和信息系统,进行焚烧过程的实时控制。由于导入了全自动的管理模式,这使得垃圾焚烧过程对计算机系统的可靠性要求大大提升,一旦出现计算机系统的故障,焚烧工艺将有可能无法达到最佳的状态。

为避免因非计划停机故障引发的工艺问题或排放不达标,东兴环保在充分评估后,选择了与Stratus合作,通过将自动化控制系统部署在Stratus ftServer容错服务器上,利用平台所具有零秒切换的冗余能力,最大程度保证了用户的控制系统运行的可靠性,确保了系统的可靠运行。实践充分证明,ftServer成为解决焚烧工艺过程计算系统的最佳解决方案。

通过基于Lockstep和Multipath I/O的专利技术,ftServer提供了超过99.9999%的可用性,从而为用户的应用提供了FT容错级别的冗余保护。当服务器的硬件出现故障,服务器将自动完成故障的检测、隔离和切换,同时用户的应用不会停机。超高稳定性,使得传感系统和控制系统,焚烧工艺参数能够根据实际的焚烧过程和感测数据进行实时调整,从而达到绿色的排放要求。

东兴环保负责人对与Stratus的合作也给出高度评价,他说:通过实施部署ftServer,不仅提高了客户计算环境的可靠性和关键应用运行的连续性,还减少了宕机事件发生的可能性,降低了计算环境管理的工作量。

在数字经济时代,面对中国“碳达峰、碳中和”的全球责任,Stratus致力于通过高可用性的产品帮助企业和社会化解经济发展与节能减排之间的矛盾。Stratus认为,科技不仅不会成为自然的对立面,而是成为自然共生的重要部分。

审核编辑(
王静
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