南非八大都市地区垃圾发电技术路径的综合可持续性绩效评估

《Sustainability》：An Integrated Sustainability Evaluation of Waste-to-Energy Technologies for Energy Generation and Co-Benefits in South African Metropolitan Municipalities

　　

摘要

本研究评估了南非八个主要大都市地区的垃圾发电（WtE）技术路径的综合可持续性绩效，这些城市容纳了全国40.14%的人口。评估考量了能源发电、温室气体减排潜力、填埋空间节省、废物转移、经济可行性和技术成熟度，并与国家废物、能源和资源管理战略保持一致。研究针对2028–2050年期间建立了七种情景，每7–8年提高一次回收率，以确保原料供应的可持续性。S1代表常规情景；S2为强化填埋气回收（LFG+）；S3为LFG+结合厌氧消化（AD）；S4为LFG+、AD与焚烧结合；S5为LFG+、AD与热解结合；S6为LFG+、AD与气化结合；S7为LFG+、AD与等离子气化结合。综合可持续性绩效指数（ISPI）整合了九个归一化的能源、环境、财务和技术指标，结果显示S4在ISPI框架下排名最高，平均得分为0.681 ± 0.007，并在所有城市中均位居第一。S3和S6的平均ISPI得分几乎相同（分别为0.5208 ± 0.027和0.5207 ± 0.004），它们的相对位次在不同城市和敏感性条件下有所变化，而S7排名最后。S2–S3在经济上仍具有吸引力，而先进热技术则有利于产生更多废物的城市在能源发电方面获益。总体而言，综合垃圾发电有助于实现南非的能源转型和可持续废物管理目标。