我国造纸行业如何应对“双碳”目标挑战
2023-04-23 08:44
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2020年9月,习近平总书记在出席第75届联合国大会时郑重向全世界承诺,我国将力争于2030年前达到二氧化碳峰值,努力争取在2060年实现碳中和。“双碳”目标的提出,既是我国作为全球负责任大国为应对气候变化做出的庄严承诺,同时也是推动人类命运共同体发展和生态文明建设、实现高质量发展的必由之路。一方面,造纸行业是传统的碳排放大户,碳排放量仅次于电力、石化、化工、建材、钢铁、有色等高能耗行业;另一方面,造纸行业的全产业链条上又具有低碳产业的特征和潜力,比如,原料基地可汇碳、产品可固碳和循环利用、有机废弃物可资源化利用。


“双碳”目标的提出对于造纸行业而言,既面临着前所未有的挑战,也是百年难遇的一次促进产业高质量发展和绿色升级的重要机遇。本文从“双碳”提出的背景出发,结合当下我国造纸行业发展特点,阐述并分析行业实现“双碳”目标的优势和主要问题,进而提出了加强原料基地建设、调整原料和产品结构、调整能源结构以及积极参与碳排放交易等策略,为“双碳”目标下我国造纸工业绿色发展提供参考。


我国造纸行业如何应对“双碳”目标挑战


“双碳”目标的背景及成效


(一)气候变化带来的影响


在自然界碳循环过程中,虽然人类活动所产生的二氧化碳量要远小于自然过程,但却打破了自然界自身的碳循环过程。尤其工业革命以来,人们无节制地采伐森林来拓展土地,加上过度使用化石能源,使得大气中的二氧化碳浓度快速且显著地增长。研究表明,大气中二氧化碳浓度每增加一倍,全球平均温度将会升高约2.3℃。据此预测,如果不采取适当措施应对温室气体浓度上升,到21世纪末相对于工业革命之前,全球地表平均温度将上升2.3~5.2℃,由此引发的极端天气将给全世界人民的生活带来巨大影响。


(二)应对气候变化的历程及成绩


为了避免气候影响带来的风险,近年来人类社会也在积极行动,主要是通过碳中和,即减少碳排放和增加碳汇这两条路径来实现人类活动的净碳排放为零。目前,国际社会达成共识的碳中和的策略主要包括:减少化石能源使用(燃料、材料和化学品),减少碳酸盐材料的使用,节能,增加林地和湿地,收集、利用和封存碳等;最终在能源、化工、材料等领域替代大部分化石能源,并通过增加碳汇和利用封存实现人类活动的净碳零排放。

2020年9月,习近平总书记在出席第75届联合国大会时郑重向全世界承诺,我国将力争于2030年前达到二氧化碳峰值,努力争取在2060年实现碳中和。


为了实现碳中和,碳达峰是必由之路。当下,发达国家已经在20世纪末完成了工业化发展阶段,早在20多年以前就已经实现了碳达峰。基于此,很多发达国家已经明确提出了碳中和时间表。例如,欧盟、英国、挪威、加拿大、日本等国家将碳中和的时间节点定在了2050年。


我国虽然作为发展中国家,但依然践行着低碳发展的发展路径。这既有外部环保压力的作用,又有可持续发展的动力促进。早在1992年,我国就作为首批缔约国参与了《联合国气候变化框架公约》。2009年全国人大常委会通过了《关于积极应对气候变化的决议》,提出了必须抛弃原有粗放型发展模式,要立足国情调整能源结构和产业结构,发展绿色低碳经济,走可持续发展道路。自习近平主席向世界庄严宣布我国“双碳”目标以来,我国于2021年首次将碳达峰、碳中和写入了政府工作报告,同年10月国务院发布了《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》,这两个文件为我国“双碳”工作作出了顶层设计和总体部署。


造纸行业发展现状、趋势及挑战


(一)我国造纸行业现状


根据中国造纸业协会公布的数据,近年来,我国纸浆、纸及纸板产量呈逐年上涨态势,供需两端表现出紧平衡。其中,2021年全国纸及纸板生产企业约2500家,全国纸及纸板生产量12105万吨,较上年增长7.50%;消费量12648万吨,较上年增长6.94%,人均年消费量为89.51千克(14.13亿人)。2012年至2021年,纸及纸板生产量年均增长率1.87%,消费量年均增长率2.59%。


2020年9月,习近平总书记在出席第75届联合国大会时郑重向全世界承诺,我国将力争于2030年前达到二氧化碳峰值,努力争取在2060年实现碳中和。


目前,我国约有2400余家造纸生产企业,2021年全年营业收入为8551亿元;工业增加值增速为8.00%;产成品存货418亿元,同比增长33.33%;利润总额541亿元,同比增长17.01%;资产总计10748亿元,同比增长5.37%;资产负债率58.88%;负债总额6328亿元,同比增长5.59%;在统计的2400余家造纸生产企业中,亏损的有452家,占18.63%。从企业结构来看,超过75%的造纸生产企业为中小企业。


从能源机构来看,2019年造纸和纸制品业能源消费量3847万吨标准煤,较2009年下降了17.19%,占全国能源消费总量的比例从1.39%下降到了0.79%,在浆纸产量持续增长的前提下,行业能源消费量及其占全国能源消费总量比例大幅下降。从能源结构看,2019年行业煤炭消费量占83.61%,天然气消费量占11.06%,煤炭消费量占绝对优势。


(二)我国造纸行业发展趋势


近年来,走绿色低碳发展道路已经深入人心,造纸行业作为传统上的能耗大户、污染大户也在积极转型当中,这其中挑战与机遇并存。


自2014年起,我国将所有废纸品种均纳入限制进口类目。2017年以来,中央发布一系列相关政策,通过加强海关监测和提高进口废纸标准等措施限制固体废物进口,提升国内资源化利用水平,促进国内废纸回收体系发展,逐步实现固体废物零进口。根据生态环境部规定,自2021年1月1日起,中国将禁止以任何方式进口固体废弃物,意味着中国正式开启固废“零进口”时代。


2020年1月国家发布限塑规划,到2022年底,一次性塑料制品的消费量明显减少,2025年前,国内将逐渐限制、禁止使用不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、宾馆和酒店一次性塑料制品、快递塑料袋等。


我国造纸行业如何应对“双碳”目标挑战


禁废令和限塑令的推出给造纸行业带来了革命性的改变。一方面,禁废令改变了原有箱板纸依赖外废进口作为主要生产原料的历史,迫使国内各大纸企纷纷转向国废,有效提升了国内废物回收利用率;另一方面,限塑令也在需求端给造纸行业注入了一针强心剂,当下,“以纸代塑”不论在政策端还是经济性上都已经成为业内共识。


(三)“双碳”背景下造纸行业面临的挑战


近年来,我国纸及纸板的生产量及消费量都较以往有了长足的提高,人均消费量达到了89.5kg,高于世界平均水平52kg,但远低于G7国家人均170kg的水平。根据中国造纸协会公布的《造纸行业“十四五”及中长期高质量发展纲要》提出的发展目标,2035年我国纸及纸板国内生产总量将达到1.7亿吨,较目前净增加5000万吨,人年均消费量将达到120kg。


行业需要继续发展,但随着禁止废纸进口政策的落地和“双碳”目标的确立,行业面临着原料结构调整、能源结构变革、探索新技术运用等难题,同时当下还面临着绿色属性挖掘不充分等多重挑战。


“双碳”目标下造纸行业的应对


(一)加强区域整合,打造产业集群


当前,我国从事纸及纸板生产企业有2400余家,其中绝大多数为中小企业。这些中小企业不论从生产规模到技术运用再到盈利水平均与发达国家有着不小的差距。据相关研究表明,大中型企业的生产水平,尤其是清洁生产水平较中小企业有着显著优势,单位产品综合能耗可比中小企业降低约36%。通过加强区域整合,对于规模不达标、技术不达标的企业进行关停并转,可以从根本上提升行业竞争力,从源头上降低能耗和碳排放水平。


我国造纸行业如何应对“双碳”目标挑战


(二)调整能源结构,推广清洁能源


我国纸张总体消费量在国民经济达到中等发达国家之前仍将继续提高,换言之,造纸行业的总能耗仍会继续上升。为了尽快达成“双碳”目标,平衡发展与环保之间的矛盾,造纸行业应尽快调整能源结构,改变目前以煤炭为主的局面。


根据《IPCC国家温室气体清单指南》,煤炭、石油和天然气的CO2排放系数分别是1、0.818和0.593,即煤炭的碳排放远高于天然气,同时,燃煤排放的烟尘等污染物也远高于石油和天然气。不论从碳源控制还是排放治理成本角度,天然气都要优于燃煤。以民生银行战略客户玖龙纸业为例,在其最大的生产基地(东莞)引入以天然气取代煤炭作为能源,并预计到2025年全部更新完毕。


除了天然气,太阳能、风能和生物质等清洁能源在使用过程中不产生碳排放,这也给未来造纸行业能源结构调整提供了更广阔的空间。造纸行业是目前世界上规模化利用植物纤维资源最大的产业之一,具有生物质能源利用的成熟技术和基本条件。目前,行业中的有些头部企业已经积极开展生物质能源的运用,如太阳纸业通过技术运用,搭建碱回收炉加固废焚烧炉热电联产,将生产过程中产生的树皮、木屑、废渣、污泥等生物质资源全部送入固废焚烧炉回收热量,不仅可实现全厂供热平衡,还同时实现了固体废物减量化。


(三)创新技术运用,提高能源效率


造纸行业生产过程中,能耗强度较高,中国造纸业协会发布的《造纸行业“十四五”及中长期高质量发展纲要》也指出,“力争在‘十四五’期间,造纸行业单位产品实际工艺综合能耗纸浆由350kgce/t降为320kgce/t,纸及纸板由480kgce/t降为450 kgce/t,达到国际较先进水平”。所以在调整能源结构的远期背景下,如何能够提高能源使用效率就成为了当下迫在眉睫的重中之重。


目前,造纸行业在生产关键环节已经尝试了新技术的运用,取得了显著的效果,如民生银行战略客户玖龙纸业就在各条生产线均配套了先进的白水回收循环系统,不仅有效减少了大量的废水产生和排放,还在一定程度上解决了生产过程的水资源消耗;又譬如某企业纸机干燥部烘缸通过采用封闭气罩回收纸页干燥过程中蒸发水蒸气的热量和水分,提高送风温度降低能耗;采用袋式通风技术可使纸机的干燥能力提高10%—20%,纸机车速平均提高10%。采用透平风机替代传统水环式真空泵,真空系统能耗可下降约33%。


除对现有工艺流程进行优化外,根据行业特点,造纸行业仍有一定的能源回收潜力。以制浆到造纸环节为例,一般所需温度是逐级下降的,在常规条件下,该类废水需要冷却后才能进行生化处理,而采用热泵技术,通过消耗少量电能或化石能源,回收废水低温余热的同时,减少了冷却过程耗能,获得了双效收益。诸如此类的先进生产方式的推广运用,能够大大提升造纸生产过程中的能源使用效率。

我国造纸行业如何应对“双碳”目标挑战


(四)发掘行业优势,参与林业碳汇


造纸行业具有天然绿色属性,林业作为造纸行业的上游,林地除了可以作为原材料外,还可以作为林业碳汇资源进行开发。森林是陆地生态系统中最大的碳库,在降低大气中温室气体浓度、减缓全球气候变暖中,具有十分重要的独特作用。通过森林保护、湿地管理、荒漠化治理、造林(乔木林和竹林)、森林经营管理(乔木林和竹林)、采伐林产品管理等林业经营管理活动,将稳定和增加植被和土壤中的碳汇量,碳汇量经监测、计量、核证后可参与碳交易。


考虑到我国目前仍然是一个缺林少绿、生态脆弱的国家,森林覆盖率远远低于全球31%的平均水平,人均森林面积仅为世界人均水平的1/4。所以在“双碳”目标下,我们既要通过造纸行业推广国内速生林的种植规模,也要积极准备和参与碳交易,并逐步建立完善碳管理体系,将碳配额作为一种资产进行管理,通过碳排放交易有效推进行业“双碳”目标的实现和产业绿色升级。


2020年造纸工业能源总消耗量虽然只占到我国能源消耗总量的1.23%,但排放强度却仅次于电力、石化、化工、建材、钢铁和有色等高耗能行业,所以在“双碳”目标背景下,造纸行业应从产能整合、能源结构调整、提升能源效率和参与林业碳汇等方面着手,研究制定低碳、降碳发展策略,同时兼顾行业发展,实现可持续发展。
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