造紙業低碳經濟困境研究
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1關于“低碳經濟”
“低碳經濟”的概念,最早由2003年英國政府的《我們能源的未來:創建低碳經濟》能源白皮書為肇始,而進入各國政府的視野。以后歐盟提出“在不降低經濟增長的條件下,減少能源消耗”,并制定了一系列與低碳經濟技術相關的標識和設計標準,以引導低碳產品的發展和消費。2006年前世界銀行首席經濟學家尼古拉斯•斯特恩呼吁全球應向低碳經濟轉型。2007年7月美國參議院提出了《低碳經濟法案》。在我國早在1992年,全國人大常委會就批準了《聯合國氣候變化框架公約》,2007年6月中國政府了《應對氣候變化國家方案》。黨的十七大又明確提出了“把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置”和“加強應對氣候變化能力建設,為保護全球氣候作出新貢獻”的要求。2007年APEC會議上總書記明確指出:“中國要發展低碳經濟”,“努力建設資源節約型,環境友好型社會”。氣候變化已成為全球經濟發展面臨的硬約束,調整實體經濟發展方向,“向“改善氣候”所要求的新經濟轉型勢在必行。“低碳經濟”已成為世界各國的國家意志。“低碳經濟”是以“低能耗、低污染、低排放“為特征的綠色經濟,其實質是提高能源的利用率,大力發展清潔能源和可再生能源,促進產品的低碳開發,減少溫室氣體(二氧化碳等)的排放,保護全球環境。低碳經濟更突出減少溫室氣體排放為主要關注點,以應對碳基能源對于氣候變暖影響為基本要求。核心內容包括制定低碳政策、開發利用低碳技術和產品,采取減緩和適應氣候變化的相關措施。是從高碳能源時代向低碳能源時代演化的一種經濟發展模式。因此“低碳經濟”是在不影響經濟發展的前提下、通過技術創新和制度創新,降低能源和資源的消耗,最大限度地減少溫室氣體和污染物的排放,實現經濟和杜會的可持續發展。
2我國發展低碳經濟面臨的主要困難
從中國的實際情況看,向低碳經濟轉型將是一個長期的過程,短期內我國發展低碳經濟還面臨許多困難和挑戰。
2.1能源需求加速增長。以煤為主的能源結構難以改變我國正處工業化和城市化快速發展時期、城市和農村從基礎設施建設以及居民消費升級,都對產品形成巨大的需求。不可能繞過發展“重化工業”這個資源、能源投入巨大,原材料工業增長速度快的“坎”。能源消費在短期內將延續加速增長的趨勢,預計到2020年我國能源需求將達到50億噸標準煤以上。同時在我國能源消費中,煤炭所占比重高達69.5%,煤炭消費比重大CO2排放強度較高,高度密集的生產和消費煤炭的方式,形成了中國碳排放密集型的能源發展模式。煤的碳密集程度比其它化石燃料要高得多,單位能源燃煤釋放的二氧化碳是天然氣的近兩倍。在2030年之前,僅中國排放的溫室氣體就占世界增加排放量的1/3還多。致使中國經濟發展過程中“高碳”特征非常明顯。目前我國已成為世界第二大溫室氣體排放國,而發達國家已邁過了以使用高碳能源為主要動力的發展階段。因此.在未來一段時期,我國在解決環境污染和應對氣候變化方面的形勢非常嚴峻,任務也十分艱巨。
2.2產業結構調整進展緩慢,提高能源效率短期難以實現我國的第一、二、三次產業之間的比重仍然停留在l:5:4的狀態,經濟增長過于依賴第二產業,工業生產特別是重工業比重嚴重偏高,低能耗產業比重相對較小。低能耗的第三產業和服務業發展滯后,比重偏小。2006年我國創造單位GDP(1美元)所消耗的能源是日本的11.5倍,是德國和法國的7.7倍,是美國的4.3倍。目前,我國綜合能源效率約33%,比世界先進水平低10個百分點。到目前為止,全國大部分省市自治區還沒有完成“十一五”規劃中提出的單位GDP能耗下降20%的目標。另外,部分行業仍存在一些工藝和裝備落后,資源利用率低的中小企業。加之受到地方利益的保護,這些企業難以即時地關停并轉,致使部分地方仍存在高投人、高消耗、低效率的問題,要徹底淘汰這些落后產業,提高能源使用效率尚需時日。
2.3缺乏有效激勵機制,低碳技術發展落后以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”,一個重要的支撐就是“低碳技術”。中國作為最大的發展中國家,經濟由粗放型向集約型,由高碳向低碳轉變的最大制約瓶頸是整體科學技術水平落后,自主創新和技術研發能力不足,技術創新是發展低碳經濟的關鍵,我國在低碳技術的研發上而還面臨諸多困堆。
總之,發展低碳經濟,進行能源結構和產業結構大轉型、大調整,節能減排,以應對氣候變化,無疑是正確的,應當大力推進。然而中國國情,卻并不如此簡單,低碳經濟面臨著嚴重挑戰,需要有相當的演進過程,不可能一蹴而就。
3中國發展低碳經濟的路徑選擇
3.1首先形成國家戰略框架
結合我國建設資源節約型、環境友好型社會和節能減排的工作需求,盡快制定國家低碳經濟發展戰略的近、中、長期規劃。以低能耗、低污染為基礎的“低碳經濟”的重要的支撐就是“低碳技術”。因此發展低碳技術成為低碳經濟的必然選擇。低碳技術涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等傳統部門。也涉及可再生能源及新能源,煤的清潔高效利用,無碳和低碳能源技術,二氧化碳捕捉與封存技術等眾多新領域。從目前國內外低碳技術現狀來看,近期內,主要是發展節能與提高能效技術,如各產業的降低能耗措施,煤炭等的清潔高效開發和利用技術,加快發展可再生能源和新能源技術(太陽能、風能、生物質能)等。從中長期看,主要是加快能源結構調整,大力發展低碳和無碳能源,控制主要行業CO2和甲烷等溫室氣體的排放和處置利用技術;發展生物與工程固碳技術和利用與封存技術等。
3.2促進產業結構調整,發展低碳產業
大力發展高新技術產業、第三產業;進一步抑制高耗能和高排放、低產出的產業;運用政策手段引導和鼓勵符合低碳經濟要求的產業和產品的發展。
3.3循環經濟是發展低碳經濟的基本路徑
“低碳經濟”的理想形態是充分發展“水能經濟”、“陽光經濟”、“風能經濟”、“氫能經濟”、“生物質能經濟”。然而,目前中國的能源結構仍是高碳結構,石化能源占中國整體能源結構92.7%,其中煤炭占了68.7%,石油占21.2%。中國經濟在工業化發展過程中仍然要依靠高碳能源,低碳經濟之路任重道遠。要改變中國目前過度依賴高碳的石化能源的現狀需要相當時日。從上述基本國情出發,目前發展循環經濟是發展低碳經濟最現實、最基本的路徑。為此我們需要搞清循環經濟和低碳經濟之間的關系:循環經濟和“低碳經濟”其核心目的都是推動經濟模式向低投入、低消耗、低排放、高效益的模式轉型。其根本宗旨是完全一致的。循環經濟在做法上更強調從源頭控制,突出“減量化”;即從生產領域入手,減少資源、能源消耗,提高資源利用效率。同時,推進廢棄物的資源化、再利用和節能減排。兩種經濟模式的核心內容有些差異,即循環經濟的核心側重于整個社會物質循環應用,強調的是資源和能源被多次重復利用,提倡在生產、流通、消費全過程的資源、能源節約和利用,以提高資源效率和環境效率。低碳經濟則是針對能源領域和應對全球氣候變暖問題,重點是從建立低碳經濟結構、減少碳能源消費,進而建立起全社會減少溫室氣體排放,使其在較高的經濟發展水平上,讓碳排放量達到比較低的經濟形態。是以低能耗、低污染為基礎的經濟,其核心是能源技術創新、制度創新和人類消費發展觀念的根本性轉變。我們應理性地對待,清醒地認識我國當前的國情,克服盲目地不切實際地攀高。正確理解循環經濟、低碳經濟之間的關系,形成整體優勢,走出一條有中國特色的發展道路。
4把中國紙業打造成“低碳產業”
4.1目前中國紙業仍然是一個高消耗、高能耗、高污染的產業
國家已將造紙工業列為國民經濟高能耗、高污染七大行業(鋼鐵、電力、有色金屬、建材、石油、化工)之一。2009年造紙工業的生產總值為4660億元,占工業生產總值340507億元的1.39%,但是2008年造紙工業用水量卻占全國工業總水耗的8.89%,廢水排放量占全國工業總排放量的18.76%,化學需氧量(COD)排放占全國排放量的31.82%。同時,造紙業又是資源、能源消耗型產業,以木漿銅版紙生產為例:每生產一噸銅版紙則要消耗:木材4~6立方米,化工原料0.75~0.80噸,水20~26噸,電1700~2000Kwh,標準煤1.0~1.3噸。生產過程中使用大量纖維原料、化學藥品和燃料,排放大量CO2。
4.2加快產業結構調整
目前中國紙業產業結構不夠合理是造成資源、能源消耗高,污染嚴重的重要原因。根據中國造紙協會統計,目前中國規模以上造紙企業3494家(2008年)、3686家(2009年),按國家大中小型企業標準劃分如表1所示。即小型企業占88%以上,100萬噸/年規模以上的企業只有9家。從營業收入、利稅總額來看,小企業只占1/3左右。說明小企業的經營水平低下,技術裝備落后,能耗效率低,投入產出率低等。關閉這些落后產業是社會發展的必然結果。按國家規劃“十一五”期間,將淘汰3•4萬噸以下草漿生產線及2•0萬噸以下紙板生產線等落后產業,這將大大提升我國造紙企業的現代化水平。
4.3大力推行企業的節能措施
眾所周知,紙業是能源消耗大戶,其噸漿、紙和紙板直接綜合能耗大約為1.1~1.3噸標準煤,即每生產一噸紙和紙板就要直接消耗一噸多標準煤。如果加上間接能耗,如一噸銅版紙要消耗0.75-0.80噸化學藥品,而生產化學藥品消耗的石油能源;生產過程的用水、廢水處理等消耗的電能,使單位紙和紙板的總綜合能耗比直接能耗大若干倍。應該說,在過去幾年紙業界在社會壓力下,重點關注了減排,并取得了長足的進展。而對如何降低能耗似乎關注的不夠,如在每年一度的“造紙工業年報”中都沒有能耗的統計數據,沒有形成一定的社會壓力,還處于一種自發狀態。為此,中國造紙業應大力推行如下企業節能措施:(1)完善標準,盡快不同漿、紙種的綜合能耗指標要求;生產過程中不同耗能工序的能耗效率要求。(2)采用節能技術與設備。制漿造紙工業中,主要消耗能源的工序有蒸煮、黑液蒸發、堿回收(包括石灰窯爐)、紙頁干燥等。研究表明,制漿造紙生產蒸汽消耗主要為制漿過程的黑液蒸發(占18.54%)和蒸煮(占10.48%),造紙過程的紙頁干燥(占38.40%)、配料流送(占10.65%);電耗主要消耗為制漿過程的磨漿和精漿操作。節能潛在帶寬為:紙頁干燥66%、石灰窯爐35%和黑液蒸發27%,也就是說紙頁干燥的節能潛力最大。降低能耗主要依靠生產工藝改革,更換節電型設備;紙機改造和技術引進,采用新型脫水元件、成形整飾輥、靴式壓榨、蒸汽箱、密閉干燥,設置定量、水分、厚度檢測控制儀表,提高產品質量,紙機干燥余熱蒸汽的熱泵技術以降低電、汽消耗;干燥部PowerDryPlus干燥箱技術可以節省50%的能源。現代連續蒸煮工藝及設備可以大量降低蒸煮能耗,特別是連續蒸煮設備內洗漿節約了大量洗滌水,并回收余熱;推廣中高濃輸送與混合設備、中高濃洗漿、漂白與中高濃打漿設備,可大量降低電耗。(3)最大可能采用可再生能源,加強自產能源的利用,如進一步提高制漿廢液堿回收產生熱、電能效率。包括企業內部廢渣用于鍋爐燃燒,甚至采用秸稈與煤混燒。以現有條件為基礎,盡可能把余溫、余壓、余熱都能得到充分利用回收熱量。
4.4設計和生產“低碳產品”,隨著社會的發展
“低碳意識”將在商業利益領域成為發展趨勢。我國出口企業應該了解和關注,國際評估標準有三個:PAS2050主要用于評估各種商品和服務在生命周期內的溫室氣體排放。WRI/WBCSD產品生命周期核算和申報標準,主要是公開披露產品層面的溫室氣體排放。預計2010年12月出臺的ISO14067,該標準將包括溫室氣體排放評估和評估結果的通報,但該標準目前還沒有相關的立法,主要還是以自愿的形式通過有碳意識的消費者的選擇,以市場的驅動來推動制造業和整個社會的碳減排。“低碳產品”是指在生產過程中,提高能源使用效率;采用清潔生產技術,考慮提高環境效率,降低原材料的消耗,在最大限度內減少生產過程中廢棄物的排放的產品。國際上對低碳產品的標準和法規要求,主要是針對產品碳足跡的評估。碳足跡(CarbonFootprint)表征人類生產與消費行為引起的直接與間接的溫室氣體排放量,用“足跡”形象地說明了我們每個人都在日益增加的溫室氣體中留下了自己的痕跡。近年來,隨著國際相關組織和發達國家的大力推行,碳足跡開始在工業節能減排、產品生態標識和國際碳交易等領域廣泛應用。主要用于評估各種商品在生產和服務的整個生命周期內的溫室氣體排放。但導致氣候變化的氣體并非只有二氧化碳,還包括甲烷、氧化亞氮、全氟化碳等所有溫室氣體。“碳足跡”的計算方法是從追溯產品源頭開始,連接與產品相關的各個單元過程(包括資源、能源的開采與生產、運輸、產品制造、使用、廢棄等),建立完整的生命周期流程圖,再收集流程圖中各過程單元的溫室氣體排放數據,并進行定量的描述的。對于企業而言,確定碳足跡是減少碳排放行為的第一步,它能幫助企業辨識自己在產品生命周期中主要的溫室氣體排放過程,根據碳足跡的分析結果,制定有效的碳減排方案,還可以預測擬采用的減排措施會對目前的溫室氣體排放情況的影響,從而實現對不同減排措施進行改進和優化。企業還可以通過碳足跡的計算宣傳自己的碳減排行動。所謂低碳產品認證,在國外近二三年如雨后春筍,不斷涌現。目前,已有德國、英國、日本、韓國等十幾個國家開展低碳產品認證。是以產品為鏈條,吸引整個社會在生產和消費環節參與到應對氣候變化。通過向產品授予低碳標志,從而向社會推進一個低碳產品采購和消費模式,引導和鼓勵企業開發低碳產品技術。我國環境保護部在參考了國外低碳產品認證發展模式的基礎上,決定開展低碳產品認證。我們現在關鍵是要關注國際低碳環保法規的發展,踏踏實實學習一些量化產品碳足跡的知識和方法,以應對以后國際越來越嚴格的氣候變化政策和法律法規要求,規避風險。另外,出口企業主動申請相關產品認證的碳標簽,也是提高產品的競爭力有效途徑之一。
4.5形成企業自己低碳經濟發展模式
循環經濟發展模式原則,就是減量化、再利用、資源化(3R原則)。企業內部的循環經濟發展模式:要根據企業實際情況,推行切實可行的清潔生產技術、對資源和能源的綜合利用,組織廠內各生產工藝、各生產環節之間的物料循環,減少生產過程中物料和能源的使用量,盡量減少廢物、廢氣、廢水的排放,使廢物、廢氣、廢水在本企業內部吃干榨盡,最大限度地利用企業內部可再生資源,這是企業實施低碳經濟模式最切實、最可行的路線。對造紙企業來說,清潔生產是發展循環經濟的首要任務和基本實踐,沒有清潔生產,循環經濟也就失去了其生存的活力。制漿造紙工業的清潔生產以資源減量化、廢物資源化和無害化,或消滅于生產過程中為原則,貫徹于纖維原料的選取、備料、制漿、洗滌、漂白、紙料制備、抄造等整個過程中。提高水的重復利用率是造紙工業實施循環經濟的重要內容,要大力推行工業用水重復利用技術。(1)推廣企業用水網絡集成技術,推廣應用逆流洗滌、洗滌水循環利用系統;提高紙機白水回用率,加強白水封閉循環工藝研究;(2)鼓勵企業發展外排廢水處理后的終水回用,廢水深度處理后回用技術和設備。(3)積極研究和推廣應用降低廢水排放技術。(4)采用連續蒸煮或間歇置換蒸煮,可節約蒸煮用汽50~60%;封閉式洗篩系統;合理組織漂白洗滌水的逆流使用;(5)大力推廣中濃洗漿、篩選、打漿、輸送技術和裝備;以及過程智能化控制技術。
5結語
以低碳經濟形態取代傳統的以高能耗、高投入、高產出、高污染、高破壞、低效益為特征的工業經濟形態,對我國來說最主要的挑戰是我國人均資源占有量偏低,而生產過程中的資源消耗量偏大,特別是隨著工業化進程的不斷加快能源供求矛盾愈加突出。富煤、少氣、缺油的資源條件,決定了中國能源結構以煤為主,限制了低碳能源資源的選擇。決定了中國要實現低碳經濟就必然選擇循環經濟模式,通過對能源、資源的循環回收、利用,降低能源在生產過程中的消耗量,減少溫室氣體排放量,轉變經濟發展方式,從根本上緩解資源約束,實現經濟社會的可持續發展;實現低碳經濟形態。