“雙碳”目標的提出對于造紙行業而言,既面臨著前所未有的挑戰,也是百年難遇的一次促進產業高質量發展和綠色升級的重要機遇。本文從“雙碳”提出的背景出發,結合當下我國造紙行業發展特點,闡述并分析行業實現“雙碳”目標的優勢和主要問題,進而提出了加強原料基地建設、調整原料和產品結構、調整能源結構以及積極參與碳排放交易等策略,為“雙碳”目標下我國造紙工業綠色發展提供參考。
“雙碳”目標的背景及成效
(一)氣候變化帶來的影響
在自然界碳循環過程中,雖然人類活動所產生的二氧化碳量要遠小于自然過程,但卻打破了自然界自身的碳循環過程。尤其工業革命以來,人們無節制地采伐森林來拓展土地,加上過度使用化石能源,使得大氣中的二氧化碳濃度快速且顯著地增長。研究表明,大氣中二氧化碳濃度每增加一倍,全球平均溫度將會升高約2.3℃。據此預測,如果不采取適當措施應對溫室氣體濃度上升,到21世紀末相對于工業革命之前,全球地表平均溫度將上升2.3~5.2℃,由此引發的極端天氣將給全世界人民的生活帶來巨大影響。
(二)應對氣候變化的歷程及成績
為了避免氣候影響帶來的風險,近年來人類社會也在積極行動,主要是通過碳中和,即減少碳排放和增加碳匯這兩條路徑來實現人類活動的凈碳排放為零。目前,國際社會達成共識的碳中和的策略主要包括:減少化石能源使用(燃料、材料和化學品),減少碳酸鹽材料的使用,節能,增加林地和濕地,收集、利用和封存碳等;最終在能源、化工、材料等領域替代大部分化石能源,并通過增加碳匯和利用封存實現人類活動的凈碳零排放。
我國雖然作為發展中國家,但依然踐行著低碳發展的發展路徑。這既有外部環保壓力的作用,又有可持續發展的動力促進。早在1992年,我國就作為首批締約國參與了《聯合國氣候變化框架公約》。2009年全國人大常委會通過了《關于積極應對氣候變化的決議》,提出了必須拋棄原有粗放型發展模式,要立足國情調整能源結構和產業結構,發展綠色低碳經濟,走可持續發展道路。自習近平主席向世界莊嚴宣布我國“雙碳”目標以來,我國于2021年首次將碳達峰、碳中和寫入了政府工作報告,同年10月國務院發布了《中共中央國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達峰行動方案》,這兩個文件為我國“雙碳”工作作出了頂層設計和總體部署。
造紙行業發展現狀、趨勢及挑戰
(一)我國造紙行業現狀
根據中國造紙業協會公布的數據,近年來,我國紙漿、紙及紙板產量呈逐年上漲態勢,供需兩端表現出緊平衡。其中,2021年全國紙及紙板生產企業約2500家,全國紙及紙板生產量12105萬噸,較上年增長7.50%;消費量12648萬噸,較上年增長6.94%,人均年消費量為89.51千克(14.13億人)。2012年至2021年,紙及紙板生產量年均增長率1.87%,消費量年均增長率2.59%。
目前,我國約有2400余家造紙生產企業,2021年全年營業收入為8551億元;工業增加值增速為8.00%;產成品存貨418億元,同比增長33.33%;利潤總額541億元,同比增長17.01%;資產總計10748億元,同比增長5.37%;資產負債率58.88%;負債總額6328億元,同比增長5.59%;在統計的2400余家造紙生產企業中,虧損的有452家,占18.63%。從企業結構來看,超過75%的造紙生產企業為中小企業。
從能源機構來看,2019年造紙和紙制品業能源消費量3847萬噸標準煤,較2009年下降了17.19%,占全國能源消費總量的比例從1.39%下降到了0.79%,在漿紙產量持續增長的前提下,行業能源消費量及其占全國能源消費總量比例大幅下降。從能源結構看,2019年行業煤炭消費量占83.61%,天然氣消費量占11.06%,煤炭消費量占絕對優勢。
(二)我國造紙行業發展趨勢
近年來,走綠色低碳發展道路已經深入人心,造紙行業作為傳統上的能耗大戶、污染大戶也在積極轉型當中,這其中挑戰與機遇并存。
自2014年起,我國將所有廢紙品種均納入限制進口類目。2017年以來,中央發布一系列相關政策,通過加強海關監測和提高進口廢紙標準等措施限制固體廢物進口,提升國內資源化利用水平,促進國內廢紙回收體系發展,逐步實現固體廢物零進口。根據生態環境部規定,自2021年1月1日起,中國將禁止以任何方式進口固體廢棄物,意味著中國正式開啟固廢“零進口”時代。
2020年1月國家發布限塑規劃,到2022年底,一次性塑料制品的消費量明顯減少,2025年前,國內將逐漸限制、禁止使用不可降解塑料袋、一次性塑料餐具、賓館和酒店一次性塑料制品、快遞塑料袋等。
禁廢令和限塑令的推出給造紙行業帶來了革命性的改變。一方面,禁廢令改變了原有箱板紙依賴外廢進口作為主要生產原料的歷史,迫使國內各大紙企紛紛轉向國廢,有效提升了國內廢物回收利用率;另一方面,限塑令也在需求端給造紙行業注入了一針強心劑,當下,“以紙代塑”不論在政策端還是經濟性上都已經成為業內共識。
(三)“雙碳”背景下造紙行業面臨的挑戰
近年來,我國紙及紙板的生產量及消費量都較以往有了長足的提高,人均消費量達到了89.5kg,高于世界平均水平52kg,但遠低于G7國家人均170kg的水平。根據中國造紙協會公布的《造紙行業“十四五”及中長期高質量發展綱要》提出的發展目標,2035年我國紙及紙板國內生產總量將達到1.7億噸,較目前凈增加5000萬噸,人年均消費量將達到120kg。
行業需要繼續發展,但隨著禁止廢紙進口政策的落地和“雙碳”目標的確立,行業面臨著原料結構調整、能源結構變革、探索新技術運用等難題,同時當下還面臨著綠色屬性挖掘不充分等多重挑戰。
“雙碳”目標下造紙行業的應對
(一)加強區域整合,打造產業集群
當前,我國從事紙及紙板生產企業有2400余家,其中絕大多數為中小企業。這些中小企業不論從生產規模到技術運用再到盈利水平均與發達國家有著不小的差距。據相關研究表明,大中型企業的生產水平,尤其是清潔生產水平較中小企業有著顯著優勢,單位產品綜合能耗可比中小企業降低約36%。通過加強區域整合,對于規模不達標、技術不達標的企業進行關停并轉,可以從根本上提升行業競爭力,從源頭上降低能耗和碳排放水平。
(二)調整能源結構,推廣清潔能源
我國紙張總體消費量在國民經濟達到中等發達國家之前仍將繼續提高,換言之,造紙行業的總能耗仍會繼續上升。為了盡快達成“雙碳”目標,平衡發展與環保之間的矛盾,造紙行業應盡快調整能源結構,改變目前以煤炭為主的局面。
根據《IPCC國家溫室氣體清單指南》,煤炭、石油和天然氣的CO2排放系數分別是1、0.818和0.593,即煤炭的碳排放遠高于天然氣,同時,燃煤排放的煙塵等污染物也遠高于石油和天然氣。不論從碳源控制還是排放治理成本角度,天然氣都要優于燃煤。以民生銀行戰略客戶玖龍紙業為例,在其最大的生產基地(東莞)引入以天然氣取代煤炭作為能源,并預計到2025年全部更新完畢。
除了天然氣,太陽能、風能和生物質等清潔能源在使用過程中不產生碳排放,這也給未來造紙行業能源結構調整提供了更廣闊的空間。造紙行業是目前世界上規模化利用植物纖維資源最大的產業之一,具有生物質能源利用的成熟技術和基本條件。目前,行業中的有些頭部企業已經積極開展生物質能源的運用,如太陽紙業通過技術運用,搭建堿回收爐加固廢焚燒爐熱電聯產,將生產過程中產生的樹皮、木屑、廢渣、污泥等生物質資源全部送入固廢焚燒爐回收熱量,不僅可實現全廠供熱平衡,還同時實現了固體廢物減量化。
(三)創新技術運用,提高能源效率
造紙行業生產過程中,能耗強度較高,中國造紙業協會發布的《造紙行業“十四五”及中長期高質量發展綱要》也指出,“力爭在‘十四五’期間,造紙行業單位產品實際工藝綜合能耗紙漿由350kgce/t降為320kgce/t,紙及紙板由480kgce/t降為450 kgce/t,達到國際較先進水平”。所以在調整能源結構的遠期背景下,如何能夠提高能源使用效率就成為了當下迫在眉睫的重中之重。
目前,造紙行業在生產關鍵環節已經嘗試了新技術的運用,取得了顯著的效果,如民生銀行戰略客戶玖龍紙業就在各條生產線均配套了先進的白水回收循環系統,不僅有效減少了大量的廢水產生和排放,還在一定程度上解決了生產過程的水資源消耗;又譬如某企業紙機干燥部烘缸通過采用封閉氣罩回收紙頁干燥過程中蒸發水蒸氣的熱量和水分,提高送風溫度降低能耗;采用袋式通風技術可使紙機的干燥能力提高10%—20%,紙機車速平均提高10%。采用透平風機替代傳統水環式真空泵,真空系統能耗可下降約33%。
除對現有工藝流程進行優化外,根據行業特點,造紙行業仍有一定的能源回收潛力。以制漿到造紙環節為例,一般所需溫度是逐級下降的,在常規條件下,該類廢水需要冷卻后才能進行生化處理,而采用熱泵技術,通過消耗少量電能或化石能源,回收廢水低溫余熱的同時,減少了冷卻過程耗能,獲得了雙效收益。諸如此類的先進生產方式的推廣運用,能夠大大提升造紙生產過程中的能源使用效率。
造紙行業具有天然綠色屬性,林業作為造紙行業的上游,林地除了可以作為原材料外,還可以作為林業碳匯資源進行開發。森林是陸地生態系統中最大的碳庫,在降低大氣中溫室氣體濃度、減緩全球氣候變暖中,具有十分重要的獨特作用。通過森林保護、濕地管理、荒漠化治理、造林(喬木林和竹林)、森林經營管理(喬木林和竹林)、采伐林產品管理等林業經營管理活動,將穩定和增加植被和土壤中的碳匯量,碳匯量經監測、計量、核證后可參與碳交易。
考慮到我國目前仍然是一個缺林少綠、生態脆弱的國家,森林覆蓋率遠遠低于全球31%的平均水平,人均森林面積僅為世界人均水平的1/4。所以在“雙碳”目標下,我們既要通過造紙行業推廣國內速生林的種植規模,也要積極準備和參與碳交易,并逐步建立完善碳管理體系,將碳配額作為一種資產進行管理,通過碳排放交易有效推進行業“雙碳”目標的實現和產業綠色升級。
2020年造紙工業能源總消耗量雖然只占到我國能源消耗總量的1.23%,但排放強度卻僅次于電力、石化、化工、建材、鋼鐵和有色等高耗能行業,所以在“雙碳”目標背景下,造紙行業應從產能整合、能源結構調整、提升能源效率和參與林業碳匯等方面著手,研究制定低碳、降碳發展策略,同時兼顧行業發展,實現可持續發展。