垃圾和污水:未来的绿色能源

21世纪的重大挑战,是气候变化和化石资源的日益匮乏。开发新的、更环保的能源日趋变得至关重要。
Published in the dossier of 七月 2017

废弃物和污水现在可以以热能、电能或燃料能源的形式被回收。这个市场正在蓬勃发展。

可持续追踪的垃圾

Étienne Petit,威立雅德国首席执行官

“能源转型是一个全球化的问题,非常先进的国家在资源管理优化领域中将其作为首要任务。”

将垃圾转换为绿色能源有多种优点。首先,可以避开存储的约束条件,因为现在该领域的条规日益严格,特别是在欧洲和美国。“能源转型是一个全球化的问题,非常先进的国家在资源管理优化领域中将其作为首要任务,”威立雅德国首席执行官 Etienne Petit解释道。“自2005年以来,垃圾填埋场已经被禁止,德国在很早的时候就已经开始考虑回收废弃物并转化用作能源” 他说道。由于受到2008年框架指令的鼓舞,大多数欧洲国家都同意这一立场。“废弃物再生能源是一种显而易见的途径。英国已执行了财政激励机制,鼓励地方当局进行垃圾回收。”威立雅能源回收技术与绩效部门一业务部协调员Pierre Mauguin补充说道。

顺水推舟

T-park

此建筑物杰作长360米,高近75米,其精致的双波曲线完美地与香港的重峦环绕融合在一起,并坐立于深圳对面俯瞰着整个海湾。这就是世界上最大的污泥处理厂。

污水处理产生的污泥也可转化为能源。“目前为止,污水污泥用于施肥。这将要被禁止,"Etienne Petit说道。如今,污泥可用来生产RDF(废弃物衍生燃料),这是一种高热值燃料。“这类燃料是德国水泥厂和发电厂重要的能源类型“Etienne Petit强调道。国家每年使用约七百万公吨的RDF。再比如,威立雅在香港经营着世界上最大的污泥处理厂T-park(源区):污泥焚烧每年可产生高达 14兆瓦时的电能。由于超出了工厂的能源需求,因此决定将剩余的电能并入公共电网。

别样的渠道也不断涌现,Etienne Petit介绍道:‘钢铁厂产生了大量的热量。我们的想法是收集这些称为“无用”的热能,对其进行处理并释放潜在的能量为城市供电。“这是一个双赢的局面:地方政府可以降低了二氧化碳排放量,而工业可以将可能将被浪费掉的资源重新变成资产。

多样的解决方案

“垃圾焚烧发电解决方案的形式众多,从通过焚烧垃圾并以蒸汽或电的形式回收能源,到回收废弃物贮存设施中产生的生物气体,再到有机废弃物和污水污泥的厌氧消化”,威立雅德国的首席执行官介绍道。在澳大利亚伍德劳恩,威立雅将悉尼大都市的有机废弃物转化为肥料和沼气。这种绿色能源为将近3600户家庭提供了电力。

 

在全球

在以核电和廉价能源为主导的模式下,法国在垃圾焚烧发电领域的优势不再遥不可及。但2015年的能源转型举措大大加快了事情发展的速度。温室气体排放量必须在2050年减少四倍,以及核电在发电领域的份额到2025年必须减少到50%。与此同时,2015 年的举措似乎可在2025年将生活垃圾的填埋吨位数量减少一半,即十万吨的垃圾不应再送往垃圾填埋场,而是应用于新的垃圾焚烧发电通道。这一系列成绩可激励法国在该领域变得更富创造力。威立雅已在垃圾焚烧发电市场上占据了首要位置,并将继续取得成功。今年以来,里尔大都市选择了威立雅集团及其合作伙伴IDEX来将生活垃圾回收至阿吕安垃圾焚烧发电厂(WTEP)。这使得在三个点之间建立起真正的“供热高速通道”,从而为鲁贝和里尔两个地区的供热系统服务成为可能。威立雅为支持法国的能源转型提供了创新的思路。例如,集团开发了Energido专利技术解决方案,该方案将城市污水的一部分转移至热交换机,从而将其中包含的热量输送至二次传热流体中。回收的余热被运送至反向热泵,可令存储的能源驱动供热或制冷系统的运转。Energido技术方案已经在为马赛游泳馆(见第44页访谈)、艾克斯莱班和阿拉斯水上中心提供热能。
 

在全球,该领域的潜力是广泛和巨大的。亚洲和拉丁美洲主流新兴经济体的能源需求都在急剧增加。‘相比在城市郊区开设更多的露天垃圾填埋场,垃圾回收具有更广阔的前景,"Pierre Mauguin 总结道。一个力证就是:在墨西哥,一干万居民每天会产生 13,000吨垃圾。而目前,三分之二的垃圾被运输至储存工厂中。威立雅刚刚签署了一份垃圾焚烧发电厂的建设和(三+年)运营合同,该厂是世界上最大的垃圾焚烧发电厂之一,也是拉美地区的第一家垃圾焚烧发电厂。这家工厂每年将处理160万吨的生活垃圾,即为法国最大的垃圾焚烧发电厂处理能力的两倍,并将生产96,500万千瓦时的电力,直接向墨西哥地铁提供电源。

工业行业的代表

强大的趋势正在兴起,而威立雅在逐步加强对其工业客户的服务,从而帮助客户降低其碳足迹。Etienne Petit:“废弃物或污水回收具有前景广阔的业务空间。特别是,比如在德国,威立雅集团正在与造纸业合作。在北莱菌-威斯特法伦州,向当地造纸商 Heinrich A. Schoeller SöhneGmbH 公司提供这方面的服务。KG优化了耗水量(该行业耗水量庞大)并利用加工过程中的污水生产能源。在英国采取了同样方法,与农业食品巨头亨氏集团合作,为其在基特格林操作包装生产线提供所需的蒸汽,这也是集团在欧洲最大的工厂。“我们将充分利用集团的模式来开发一个更稳定结构的和更具实力的工业领域服务,”Etienne Petit补充道:“我们看到了城市和工业之间的合作关系在分散型本地环路框架中发展的前景。从经济、环境和社会的角度来看,都具有非常的前景,并且保证可以建立强大的劳动力储备。这是循环经济模式的真实案例,威立雅凭借对当地市场的了解,成为这项工作的执行和统筹人。”

 

主要数字

 

虽然垃圾焚烧发电业务占全世界垃圾处理市场份额不到6%,但在 2013年估价为253.2亿美元,且到 2023年将达到400亿美元,即每年增长5.5%以上。

资料来源:世界能源一垃圾焚烧发电,2016年

 

通过焚烧或厌氧消化,全球垃圾焚烧发电业务的市值到2O24年将达到近440亿美元

资料来源:市场研究公司研究与市场 (2016)

 

在欧盟城市的垃圾焚烧发电市场中,最终消耗的电能为1.3%,发电厂产生的热能为8.9%

资料来源:http://www.europarI.europa.eu/RegData/etudes/BRIE/2015/554208/EPRS_BRI(2015)554208_FR.pdf