馬 濤,王曉磊,洪 濤,陳東旭,張文曦
(1.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150010;2.寧夏大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,寧夏 銀川 750021)
改革開放四十年,我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)舉世矚目,居民生活水平和城市規(guī)模也不斷提高和擴(kuò)大。與此同時(shí),城市生活垃圾的產(chǎn)生量也達(dá)到了前所未有的水平?!袄鴩恰币呀?jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問題。2016年我國(guó)214個(gè)大、中城市生活垃圾產(chǎn)生量就已達(dá)1.89億t[1],占全球城市生活垃圾總量的9.4%[2],同時(shí)未處理量已累計(jì)達(dá)到70億t,年均增長(zhǎng)8%~10%[3]。國(guó)家相繼出臺(tái)了垃圾收集、分類、處理等相關(guān)政策措施,包括《“十三五”全國(guó)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》、《生活垃圾分類制度實(shí)施方案》、《關(guān)于在全國(guó)地級(jí)及以上城市全面開展生活垃圾分類工作的通知》等,以應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的城市生活垃圾問題。到2019年底,已有430多座垃圾能源化電廠投入運(yùn)行,總焚燒量達(dá)45萬(wàn)t/d,占城市垃圾發(fā)電總量的70%以上[4]。其中的一個(gè)典型案例是深圳深能環(huán)保鹽田垃圾發(fā)電廠,其日處理城市生活垃圾能力達(dá)到750 t,每100 t垃圾焚燒產(chǎn)生的電量可供一戶居民使用一個(gè)月。
城市生活垃圾包括餐廚垃圾、商業(yè)垃圾、建筑垃圾、危險(xiǎn)垃圾等[5],其中的可燃物質(zhì)由82%的生物質(zhì)和18%的石化廢棄物組成[6],極高的生物質(zhì)能比例使其具有作為清潔和可再生燃料用于電力和熱能生產(chǎn)的巨大潛力[7],垃圾能源化就成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。能源化不僅能有效解決城市生活垃圾自身的問題,還能有效推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型。我國(guó)是典型的以煤炭為主要能源的國(guó)家,煤炭在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的比重接近60%,預(yù)計(jì)CO2排放占全球的比重將在2030年前達(dá)到峰值[8],能源戰(zhàn)略調(diào)整的步伐已明顯慢于全球趨勢(shì)。在垃圾減量化與能源結(jié)構(gòu)調(diào)整雙重壓力下,垃圾能源化作為一項(xiàng)新興的清潔能源技術(shù),將顯著改變我國(guó)能源消費(fèi)的資源稟賦觀,為我國(guó)有效處理城市生活垃圾和實(shí)現(xiàn)2030年非化石能源消費(fèi)占比20%、爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)提供了現(xiàn)實(shí)可能。
近年來(lái),能源化已經(jīng)成為各國(guó)普遍接受的一種城市生活垃圾處理方式,可分為熱化學(xué)技術(shù)和生物質(zhì)技術(shù),前者包括焚燒、熱解和氣化,后者則是通過垃圾填埋后利用厭氧消化技術(shù)生產(chǎn)沼氣[9],是可以滿足電力和熱力需求的、具有可持續(xù)利用的能源回收方式。經(jīng)熱化學(xué)技術(shù)處理后,城市生活垃圾可以減少約10倍的體積[10],而生物質(zhì)技術(shù)可以減少15%~20%的溫室氣體排放[11]。希臘利用城市垃圾生物處理聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電的價(jià)格為87.85歐元/MWh,而非聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的電價(jià)則為99.45歐元/MWh[12];巴西垃圾填埋場(chǎng)可產(chǎn)生約41.7 MW的填埋氣,每個(gè)月為全國(guó)能源系統(tǒng)提供286 GJ的供熱量,足夠31.8萬(wàn)個(gè)家庭使用[13];伊朗德黑蘭唯一的垃圾轉(zhuǎn)化能源工廠使用氣化技術(shù)能夠產(chǎn)出3 MW的電力[7];斯洛文尼亞三個(gè)沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)工廠的發(fā)電能力可達(dá)到2 500 kW[14]。
垃圾能源化同時(shí)也是國(guó)際前沿和熱點(diǎn)研究課題。Federica Cucchiella 等人[15]根據(jù)未分類垃圾、填埋場(chǎng)垃圾和回收率確定意大利某一地區(qū)垃圾回收量,并對(duì)垃圾能源化的環(huán)境和經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)。Atul Kumar[16]考察了垃圾能源化技術(shù)的應(yīng)用類型、能源回收潛力和技術(shù)效益,以及對(duì)環(huán)境變化的影響。Munawar Khalil 等人[17]分析了印度尼西亞可持續(xù)能源需求現(xiàn)狀,提出優(yōu)化沼氣生產(chǎn)基礎(chǔ)的重要挑戰(zhàn),以此為政府提供合適的解決方案。A.C. (Thanos)Bourtsalasa等人[18]基于韓國(guó)城市生活垃圾的產(chǎn)生及處理情況,評(píng)估了韓國(guó)垃圾管理績(jī)效,并與其他發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)行了比較。Monojit Chakraborty等人[19]以印度新德里三個(gè)垃圾填埋場(chǎng)為實(shí)證研究,利用生物質(zhì)、焚燒、氣化/熱解、垃圾衍生燃料和等離子弧氧化5種方式估算出理想條件下垃圾能源化的可能性。
盡管全球沒有任何國(guó)家的城市生活垃圾像我國(guó)這樣面臨著如此之大的規(guī)模和如此之快的增長(zhǎng)速度[20],但在全國(guó)層面上,城市垃圾能源化利用潛力究竟應(yīng)如何評(píng)估,會(huì)對(duì)我國(guó)的能源化帶來(lái)何種影響,其影響因素又應(yīng)怎樣認(rèn)識(shí)?有鑒于此,本文致力于估算我國(guó)城市生活垃圾的能源化潛力,提煉其時(shí)空演化的規(guī)律性特征,剖析其影響因素及作用機(jī)理,據(jù)此指出垃圾能源化技術(shù)在不同區(qū)域間的適用性差異,為我國(guó)面向“十四五”時(shí)期推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)目標(biāo)乃至2035年美麗中國(guó)目標(biāo)的基本實(shí)現(xiàn),提供一個(gè)可行的研究思路。
以我國(guó)31個(gè)省(市、區(qū))為研究對(duì)象,研究期為2004~2017年。其中,衛(wèi)生填埋量、焚燒量數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2005~2018年)。垃圾能源化發(fā)電潛力的影響因素?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(2018年)。
采用Monojit Chakraborty等[19]的方法,從城市生活垃圾總量上來(lái)評(píng)估能源潛力,適于對(duì)全國(guó)層面城市生活垃圾生物質(zhì)發(fā)電潛力和熱化學(xué)發(fā)電潛力的計(jì)算。
1.2.1 生物質(zhì)發(fā)電潛力計(jì)算方法
(1)
式中ERP——城市生活垃圾能源回收潛力/kWh;
BG——甲烷生產(chǎn)量最大值/m3·a-1,利用美國(guó)環(huán)境保護(hù)局(USEPA)開發(fā)的中國(guó)填埋氣模型(Land GEM)計(jì)算得到;
NCV——凈熱值,生物質(zhì)過程通常取值0.218/kW·m-3。
依據(jù)ERP和甲烷轉(zhuǎn)化電量過程中的轉(zhuǎn)換效率η,城市生活垃圾凈發(fā)電潛力PGP計(jì)算公式為
(2)
η取值30%(全球不同地區(qū)垃圾能源化設(shè)施的燃燒效率為25%~30%[21],甲烷轉(zhuǎn)化為能源比例約30%[22])。
BG計(jì)算公式為
BG=max(Q1)=
(3)
式中Qi——i年最大預(yù)計(jì)甲烷產(chǎn)生量/m3·a-1;
n——垃圾填埋累計(jì)時(shí)間/a;
j——每1/10/a;
k——甲烷產(chǎn)生率,1/a;
L0——最終甲烷產(chǎn)生潛力/m3·t-1;
Mi——第i年里填埋的垃圾量/t;
tij——第i年里填埋的第j部分垃圾的年份;
CCH4——甲烷濃度(以體積算)。
根據(jù)《中國(guó)填埋氣估算模型用戶手冊(cè)版本1.1》[23],LandGEM設(shè)定了中國(guó)三個(gè)不同氣候區(qū)域,分別為區(qū)域1寒冷和干燥、區(qū)域2寒冷和潮濕、區(qū)域3炎熱和潮濕,根據(jù)氣候區(qū)域地圖對(duì)不同省份進(jìn)行氣候區(qū)設(shè)定。k、L0、Mi、ti取值由模型選取的推薦值自動(dòng)生成。鑒于各省城市生活垃圾填埋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)起始年限為2004年,故將開始填埋年份設(shè)定為2004年,封場(chǎng)年份設(shè)定為2017年,通過模型的Microsoft Excel平臺(tái)輔助計(jì)算獲得甲烷產(chǎn)生量。
1.2.2 熱化學(xué)發(fā)電潛力計(jì)算方法
ERP=W×NCV×1 000
(4)
PGP=W×NCV×ηTh×41.67
(5)
式中W——每年產(chǎn)生的干垃圾總量,t。
由于氣候和生活方式的差異,我國(guó)城市生活垃圾組成以高有機(jī)和高含水率為主,含水率為20%~60%左右,遠(yuǎn)高于歐美國(guó)家的10%~30%[24]。根據(jù)陳國(guó)義[25]計(jì)算出部分城市生活垃圾含水率,估計(jì)各省(市、區(qū))城市生活垃圾含水率取值,則W為城市生活垃圾焚燒量與非含水率的乘積。ηTh為熱化學(xué)過程轉(zhuǎn)換效率30%;NCV取值0.242 kW/m3,41.67取值參考Monojit Chakraborty等[19]。
1.2.3 空間相關(guān)性分析方法
(1)全局空間自相關(guān)
全局空間自相關(guān)用于描述某現(xiàn)象的整體分布,判斷此現(xiàn)象在空間中是否有聚集特性存在。通過全局Moran’s I指數(shù)描述發(fā)電潛力結(jié)果,計(jì)算公式如下
(6)
式中n——研究省份的數(shù)量;
xi,xj——省i和省j的觀測(cè)值;
wij——空間權(quán)重矩陣的元素值;
S2——觀測(cè)值的方差。
利用GeoDa軟件計(jì)算2009年、2013年、2017年垃圾能源化發(fā)電潛力的全局Moran’s I指數(shù)。
(2)局域空間自相關(guān)
局域空間自相關(guān)通過度量空間單元對(duì)整個(gè)研究范圍空間自相關(guān)的影響程度,影響程度大的是空間現(xiàn)象的聚集點(diǎn)。計(jì)算公式如下
(7)
利用局域空間自相關(guān)度量省際垃圾能源化潛力對(duì)于全國(guó)范圍空間自相關(guān)的影響程度,影響程度大的省份就是垃圾能源化潛力的聚集點(diǎn),并繪制LISA聚集圖直觀了解差異分布格局。
1.2.4 影響因素分析方法
(1)影響變量選擇
城市垃圾量受人口規(guī)模、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響較大,同時(shí)季節(jié)性、管理成熟度、垃圾特征、可用土地面積、可用資本、技術(shù)復(fù)雜性、勞動(dòng)力技能、垃圾廠地理位置和技術(shù)效率等差異決定了能源化技術(shù)的選擇模式[26-27],另外政府對(duì)垃圾處理的政策支持和財(cái)政支出也是垃圾能源化潛力的主要因素。本文嘗試選取地區(qū)生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)化水平、居民可支配收入、垃圾處理廠數(shù)量、政府環(huán)境財(cái)政支出、技術(shù)市場(chǎng)成交額等作為影響垃圾能源化潛力的變量。
利用SPSS對(duì)所有變量進(jìn)行Pearson相關(guān)分析和多重共線性診斷。生物質(zhì)發(fā)電潛力分析中,城鎮(zhèn)化水平、垃圾處理廠數(shù)量、政府環(huán)境財(cái)政支出、技術(shù)市場(chǎng)成交額4項(xiàng)因子通過顯著性檢驗(yàn),可作為解釋變量;熱化學(xué)過程發(fā)電潛力中的地區(qū)生產(chǎn)總值、居民可支配收入、政府環(huán)境財(cái)政支出、技術(shù)市場(chǎng)成交額4項(xiàng)因子通過顯著性檢驗(yàn),可作為解釋變量。
(2)模型選擇
普通線性回歸模型(OLS)和地理加權(quán)回歸模型(GWR)是解釋全局性空間變量間關(guān)系的重要工具,不同的是,GWR模型對(duì)OLS模型在局部區(qū)域之間的差異性進(jìn)行了改進(jìn)。為了選擇更適宜的模型,表1給出了OLS模型和GWR模型回歸對(duì)比的結(jié)果。從生物質(zhì)過程發(fā)電潛力來(lái)看,GWR模型回歸分析的決定系數(shù)R2為0.896 8,大于OLS模型的0.633 5,同時(shí)GWR模型回歸分析的阿凱克信息準(zhǔn)則AICc值543.369 1小于OLS模型的552.295 3;從熱化學(xué)過程發(fā)電潛力來(lái)看,OLS模型和GWR模型沒有區(qū)別。綜合對(duì)比結(jié)果,生物質(zhì)過程發(fā)電潛力利用GWR模型;熱化學(xué)過程利用OLS模型。
表1 OLS模型和GWR模型回歸對(duì)比結(jié)果一覽表
城市生活垃圾發(fā)電潛力(PGP)總體上呈現(xiàn)先加速后波動(dòng)的長(zhǎng)期趨勢(shì)。2004~2017年間,全國(guó)發(fā)電潛力總體上呈現(xiàn)先加速增長(zhǎng),后快速下降的波動(dòng)趨勢(shì),波動(dòng)主要受熱化學(xué)過程的影響。從不同發(fā)電過程來(lái)看,熱化學(xué)過程發(fā)電潛力要顯著高于生物質(zhì)過程,后者最高為3.68億kW,而前者可達(dá)64.32億kW。同時(shí),在時(shí)間變化上兩者也呈現(xiàn)顯著差異。生物質(zhì)過程發(fā)電潛力如圖1所示,2004年(假設(shè)填埋起始年)甲烷生成量為零,甲烷估算模型假設(shè)垃圾填埋后六個(gè)月填埋氣才會(huì)開始產(chǎn)生,隨后從2005~2017年(假設(shè)封廠年)甲烷生成率呈加速增長(zhǎng),繼而發(fā)電潛力呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。熱化學(xué)過程發(fā)電潛力在2004~2010年同樣呈加速增長(zhǎng)趨勢(shì),如圖2所示,但2011年以后明顯下降,隨后增長(zhǎng)變化不大。這一結(jié)果盡管與我國(guó)實(shí)際用電需求相差較遠(yuǎn),但這一技術(shù)能有效實(shí)現(xiàn)我國(guó)城市生活垃圾減量化的重大需求,同時(shí)對(duì)實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)能源需求的部分替代提供了可能性。垃圾能源化是一個(gè)持續(xù)的動(dòng)態(tài)過程,在城市生活垃圾逐年累積情景下,發(fā)電潛力將隨時(shí)間變化呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
圖1 2004~2017年生物質(zhì)過程發(fā)電潛力變化圖
圖2 2004~2017年熱化學(xué)過程發(fā)電潛力變化圖
兩種技術(shù)在省際層面分布特征總體上表現(xiàn)為東部發(fā)達(dá)省份明顯優(yōu)于中部、西部。如圖3所示,生物質(zhì)過程發(fā)電潛力由西到東、由北向南呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),東部發(fā)達(dá)省份最高,其次為中部、東北部地區(qū),西部地區(qū)最低。圖4表明熱化學(xué)過程發(fā)電潛力分布的地域性特征,東部省份明顯要優(yōu)于其他省份,而從省際間發(fā)電量來(lái)看,北京具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),最高可達(dá)17.67億kW,其次為廣東7.36億kW、遼寧7.23億kW。
圖3 省際間生物質(zhì)過程發(fā)電潛力分布
圖4 省際間熱化學(xué)過程發(fā)電潛力分布圖
2.2.1 全局空間相關(guān)性
生物質(zhì)過程發(fā)電潛力空間相關(guān)顯著性由負(fù)到正。Moran’s I分別為-0.119、0.187、0.150,2009年空間相關(guān)性較弱,呈分散模式,到2013年由負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān),2013~2017年Moran’s I相對(duì)平穩(wěn),說(shuō)明空間相關(guān)顯著性有所增強(qiáng),集聚態(tài)勢(shì)明顯。
熱化學(xué)過程發(fā)電潛力空間相關(guān)顯著性均為正,但聚集水平呈減弱趨勢(shì)。由于部分省份數(shù)值缺失,將缺失省份用當(dāng)年熱化學(xué)過程發(fā)電潛力所有樣本平均截面數(shù)據(jù)代替。結(jié)果顯示存在正向空間自相關(guān),但隨著時(shí)間推移空間正相關(guān)逐漸減弱,Moran’s I由2009年的0.186、2013年的0.004 6逐步減少到2017年0.002 9。
2.2.2 局部空間相關(guān)性
局部空間相關(guān)性結(jié)果表明,發(fā)電潛力在空間上具有Low-Low(LL)聚類特征,Low-High(LH)聚類和High-Low(HL),聚類顯著性較弱。
生物質(zhì)過程發(fā)電潛力LL聚類省份較多,空間分布格局呈現(xiàn)為集中式面狀分布。如圖5所示,2009年,LL聚類區(qū)域主要集中于新疆、青海、甘肅、四川、內(nèi)蒙古、寧夏、四川7個(gè)省份;LH聚類主要集中于江西、福建、安徽3個(gè)省份。2013年,LL聚類區(qū)域范圍有所縮減,集中于新疆、西藏、青海、甘肅、內(nèi)蒙古5個(gè)省份;LH聚類區(qū)域范圍有所減少,集中于江西、福建2個(gè)省份;HL聚類集中在四川1個(gè)省份。2017年,LL聚類區(qū)域集中于新疆、西藏、青海、甘肅4個(gè)省份;LH聚類空間格局較為穩(wěn)定,集中于江西、福建2個(gè)省份;HL聚類空間格局較為穩(wěn)定,集中在四川1個(gè)省份。
圖5 生物質(zhì)過程發(fā)電潛力影響因素回歸系數(shù)空間分布圖
熱化學(xué)過程發(fā)電潛力以LL聚類為主要特征,同樣呈現(xiàn)局部集中分布。如圖6所示,2009年,LL聚類區(qū)域主要為內(nèi)蒙古、山西2個(gè)省份;LH聚類主要為山西1個(gè)省份,HH聚類區(qū)域?yàn)楦=?、上?個(gè)省份。2013年,LL聚類區(qū)域范圍有所變化,集中于湖北、陜西、四川3個(gè)省份;LH聚類區(qū)域范圍為天津1個(gè)省(市)。2017年,LL聚類區(qū)域集中于西藏、甘肅、四川3個(gè)省份,LH聚類空間格局較為穩(wěn)定,為天津1個(gè)省(市)。
圖6 熱化學(xué)過程發(fā)電潛力影響因素回歸系數(shù)空間分布圖
2.3.1 生物質(zhì)過程發(fā)電潛力影響因素
從分析結(jié)果來(lái)看,城鎮(zhèn)化率回歸系數(shù)高值分布在東部、中部地區(qū),是主要影響因素,對(duì)東北、中部地區(qū)的影響最大,對(duì)東南沿海地區(qū)影響相對(duì)較小,局部地區(qū)有負(fù)向的作用,城鎮(zhèn)化率的增加可能對(duì)東南沿海地區(qū)發(fā)電潛力的增長(zhǎng)具有反作用。
政府環(huán)境財(cái)政支出高值分布在廣東、福建、江西、廣西等東部沿海地區(qū),低值分布在黑龍江、內(nèi)蒙古、新疆、西藏等西部地區(qū)、東北地區(qū),總體上由東南沿海地區(qū)向西部、東北地區(qū)逐漸遞減趨勢(shì)。由此可見,政府財(cái)政收入越高的地區(qū),對(duì)環(huán)境支出越大。垃圾能源化項(xiàng)目一般采取特許經(jīng)營(yíng)和政府購(gòu)買服務(wù)等模式,政府加大對(duì)垃圾能源化項(xiàng)目的財(cái)政支出,可有效推動(dòng)垃圾能源化的加快發(fā)展。
技術(shù)市場(chǎng)成交額回歸系數(shù)整體相對(duì)低,最大值分布在黑龍江、新疆、西藏,低值分布在福建、浙江、廣東等,回歸系數(shù)由東南向西北遞增態(tài)勢(shì)。技術(shù)市場(chǎng)成交額對(duì)生物質(zhì)過程的影響程度并不高,但垃圾能源化技術(shù)的進(jìn)步能夠增加生物質(zhì)過程的能源回收效率,同時(shí)還能減少運(yùn)營(yíng)成本,降低環(huán)境污染。
垃圾處理廠數(shù)量回歸系數(shù)最大值在黑龍江、云南,低值分布在福建、浙江、廣東等地區(qū)。垃圾處理廠需要有一定的規(guī)模和儲(chǔ)存能力,東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)人口密集,土地資源緊缺已成為建設(shè)垃圾處理廠的突出問題。
2.3.2 熱化學(xué)過程發(fā)電潛力影響因素
熱化學(xué)過程發(fā)電潛力4項(xiàng)影響因素的貢獻(xiàn)率排序分別為政府環(huán)境財(cái)政支出<技術(shù)市場(chǎng)成交額<居民可支配收入<地區(qū)生產(chǎn)總值,且均具有正向作用。
地區(qū)生產(chǎn)總值回歸系數(shù)高值在廣東和山東,低值分布在東部和云南、四川等西南地區(qū)。地區(qū)生產(chǎn)總值反映了一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和居民的生活水平,越是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),其熱化學(xué)發(fā)電潛力可能越高。
政府環(huán)境財(cái)政支出回歸系數(shù)高值在北京、上海及沿海地區(qū),低值分布在中、西部和東部地區(qū)。政府對(duì)環(huán)境的財(cái)政支出是影響熱化學(xué)過程的重要因素,政府通過購(gòu)買服務(wù)的方式支持城市生活垃圾焚燒企業(yè)的運(yùn)行,來(lái)自焚燒發(fā)電的補(bǔ)貼和政府對(duì)垃圾處理的補(bǔ)貼推動(dòng)了我國(guó)垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目的快速發(fā)展[28]。
技術(shù)市場(chǎng)成交額回歸系數(shù)由東部向西部地區(qū)呈遞減趨勢(shì)。垃圾焚燒爐城市生活垃圾的熱化學(xué)過程中的核心,工藝和設(shè)計(jì)技術(shù)直接影響到城市生活垃圾的處理效果和經(jīng)濟(jì)效益,也直接影響到后續(xù)煙氣的處理[28],技術(shù)提高能夠改善熱化學(xué)過程的垃圾能源化利用效率,有效實(shí)現(xiàn)垃圾減量化。
居民可支配收入回歸系數(shù)高值分布在北京市、江蘇、廣東、陜西、湖北等,低值分布在山西、河南、福建、江西。隨著居民可支配收入的增加,導(dǎo)致消費(fèi)支出上升,影響著城市生活垃圾排放量及構(gòu)成。
(1)城市生活垃圾能源化的發(fā)電潛力技術(shù)可分為生物質(zhì)過程和熱化學(xué)過程??疾煳覈?guó)城市生活垃圾發(fā)電潛力,對(duì)垃圾減量化、實(shí)現(xiàn)部分能源替代具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
(2)2004~2017年間垃圾能源化發(fā)電潛力中,生物質(zhì)過程發(fā)電潛力最高為3.68億kW,熱化學(xué)過程發(fā)電潛力可達(dá)64.32億kW。盡管與我國(guó)實(shí)際用電需求相差較遠(yuǎn),但垃圾能源化是一個(gè)持續(xù)的動(dòng)態(tài)過程,在垃圾逐年累積情景下,發(fā)電潛力將隨時(shí)間變化呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
(3)垃圾能源化利用潛力在時(shí)空動(dòng)態(tài)上具有不同的集聚特征,生物質(zhì)過程隨時(shí)間推移由空間負(fù)相關(guān)變?yōu)檎嚓P(guān);熱化學(xué)過程存在正向空間自相關(guān),但隨著時(shí)間推移正相關(guān)逐漸減弱。局部空間相關(guān)性在不同區(qū)域分布以低聚集為特征。
(4)城鎮(zhèn)化水平是影響生物質(zhì)過程的主要因素,政府環(huán)境財(cái)政支出、技術(shù)市場(chǎng)成交額、垃圾處理廠數(shù)量是輔助因素;地區(qū)生產(chǎn)總值和居民可支配收入是影響熱化學(xué)過程的主要因素,地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高,熱化學(xué)發(fā)電潛力可能越大。未來(lái)我國(guó)垃圾能源化的布局應(yīng)考慮地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平等因素,重點(diǎn)布局在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的東南沿海地區(qū)。