造紙行業(yè)節(jié)能減煤潛力分析

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摘要：推進煤炭消費減量替代，是我國“十四五”時期的重要工作任務。造紙業(yè)是耗煤的重要行業(yè)，是煤炭減壓評估工作的重點，通過對相關(guān)企業(yè)的煤炭消費核查和煤炭減量評估，從管理系統(tǒng)、工藝設(shè)備、原材料三個方面分析了山東省造紙行業(yè)節(jié)能減煤潛力，并提出了適合企業(yè)發(fā)展的節(jié)能減煤對策，主要對策是完善管理系統(tǒng)、優(yōu)化工藝設(shè)備和原材料控制。此項研究為企業(yè)下一步發(fā)展及造紙行業(yè)節(jié)能減排提供了策略和支持，也將為實現(xiàn)我國碳中和、碳達峰貢獻力量。

關(guān)鍵詞：煤炭消費減量；造紙業(yè)；節(jié)能減煤；山東

碳中和是指企業(yè)、團體或個人測算在一定時間內(nèi)，直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量，通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳排放，實現(xiàn)二氧化碳的“零排放”[1]。碳達峰指的是碳排放進入平臺期后，進入平穩(wěn)下降階段，也就是讓二氧化碳排放量“收支相抵”。碳達峰是碳中和的必由之路，二氧化碳排放量只有先達到峰值才會逐漸減少[2]。在《巴黎協(xié)定》的指導下，各成員國就21世紀末將溫度上升控制在1.5攝氏度的達成一致。嚴格控制煤炭消費總量、推進煤炭消費減量替代，是我國打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的重大決策部署，是加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、實現(xiàn)新舊動能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵舉措。2021政府工作報告，國家就“十四五”時期應對氣候變化、綠色低碳發(fā)展提出了新目標、新要求，并就2021年扎實做好碳達峰、碳中和各項工作做出了新部署[3]。今年兩會上，碳達峰、碳中和被首次寫入政府工作報告，也成為代表委員們討論的“熱詞”。國家“碳中和”目標的提出，為制造業(yè)的綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展帶來了內(nèi)生動力。由于山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長期偏重，對煤炭依賴嚴重，山東是能源消費大省，也是煤炭消費大省，兩者均居全國首位，約占全國十分之一[4][5]。山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重現(xiàn)象突出，鋼鐵、化工、電解鋁等高耗能、高耗煤行業(yè)占比較大，加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，控制煤炭消費、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護生態(tài)環(huán)境工作任重道遠。為更好地落實國家對碳達峰和碳中和工作的相關(guān)要求，實行節(jié)能減排工作，煤炭減壓成為制造業(yè)發(fā)展中亟待解決的問題。

1造紙業(yè)節(jié)能減煤的重要性

造紙工業(yè)是涉及國民經(jīng)濟的重要行業(yè)，也是基礎(chǔ)原材料工業(yè)的重要組成部分，與人們的生活、工作息息相關(guān)，具有可持續(xù)發(fā)展的特點[6]，其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度強，市場容量大，是拉動林業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、印刷、包裝、機械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。紙及紙板消費水平是衡量一個國家經(jīng)濟和文明程度的重要標志，被稱為“社會和經(jīng)濟晴雨表”。造紙工業(yè)對國家的生產(chǎn)、經(jīng)濟、國防等都具有起到一定的影響，造紙業(yè)的產(chǎn)品應用廣泛，涵蓋教育、辦公、科技等涉及國民經(jīng)濟的多個領(lǐng)域。由于造紙業(yè)原材料主要是木漿，所以對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響更為明顯。近年來，國際形勢處于復雜多變的狀態(tài)，造紙產(chǎn)業(yè)格局受其影響也在發(fā)生著變化，目前，循環(huán)、低碳和綠色經(jīng)濟已經(jīng)成為了時代新的發(fā)展主題。“十四五”時期是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的主要戰(zhàn)略機遇期，這個歷史節(jié)點，為我國造紙業(yè)改革發(fā)展帶來了新的挑戰(zhàn)。造紙業(yè)節(jié)能減排潛力大，做好煤炭減壓評估，對耗能高的工藝、設(shè)備進行改進，可以大大降低煤炭消耗量，從而達到節(jié)能減排的目的。

2煤炭減壓評估重點

為落實國家煤炭減壓的相關(guān)要求，山東省發(fā)展和改革委員會牽頭成立了山東省煤炭消費壓減工作督導專班，根據(jù)《山東省人民政府辦公廳關(guān)于嚴格控制煤炭消費總量推進清潔高效利用的指導意見》、《山東省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)山東省煤炭消費減壓工作總體方案（2019-2020年）的通知》等政策文件，對全省“高耗能”、“高排放”項目及企業(yè)開展全方位煤炭壓減督導工作，其中，也對相關(guān)造紙企業(yè)進行了煤炭消費數(shù)據(jù)核查并開展煤炭減壓評估工作。

2.1煤炭消費數(shù)據(jù)核查

造紙的上游市場主要包括造紙原料和制漿、造紙設(shè)備產(chǎn)業(yè)。目前，山東造紙產(chǎn)業(yè)基本形成了以自制木漿、進口木漿、國產(chǎn)廢紙漿為主，秸稈等為補充的原料供應結(jié)構(gòu)。下游市場包括包裝、印刷和紙制品產(chǎn)業(yè)，以保障內(nèi)需為主導。在煤炭消費數(shù)據(jù)核查階段，主要分為文件評審和現(xiàn)場核查兩部分進行。在文件評審階段，通過了解企業(yè)基本情況、組織結(jié)構(gòu)、主要產(chǎn)品、生產(chǎn)工藝、用能設(shè)備和主要能源消費，對企業(yè)得基本情況進行評審；在現(xiàn)場核查階段，通過對企業(yè)相關(guān)人員的訪問、現(xiàn)場設(shè)施設(shè)備的查看、文件資料查閱等多種方式進行現(xiàn)場核查工作，深度了解企業(yè)的用能情況。

2.2煤炭減壓評估

對用能單位的現(xiàn)狀進行能源核查，為企業(yè)做煤炭減壓評估，主要分為六方面：（1）審計用能企業(yè)重點耗能項目合規(guī)性，包括用能單位重點項目批復文件等；審計用能單位能耗、環(huán)保、安全、產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)等方面的情況。造紙業(yè)污染物排放主要是廢水和廢氣，廢水中化學需氧量（COD）、氨氮、總磷是主要指標，廢氣主要為二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和煙塵。（2）審計用能企業(yè)能源管理制度建立及執(zhí)行情況是否完善；依據(jù)《產(chǎn)業(yè)機構(gòu)調(diào)整目錄》（2019年本），落實用能單位是否存在國家已經(jīng)禁止的屬于淘汰類的設(shè)備、工藝技術(shù)。（3）落實能源管理中心、能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和運行資料情況（體現(xiàn)用能單位能耗數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)測情況，評估企業(yè)能源管理系統(tǒng)的數(shù)字化、自動化水平）；依據(jù)《用能單位能源計量器具配備和管理通則》（GB167-2006），審計用能單位計量器具臺賬，落實計量器具配備是否齊全。（4）審計用能企業(yè)上一年度能源消費結(jié)構(gòu)、能源消費量、產(chǎn)品產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，分析主要用能工藝能耗指標與單位產(chǎn)品能耗指標情況，與國家能耗限額和地方能耗限額對比，分析能耗水平。（5）審計用能企業(yè)能源消費量、應交稅額、產(chǎn)品產(chǎn)量、污染物排放量等數(shù)據(jù)，計算上一年度單位能耗產(chǎn)出效益情況和單位污染物當量產(chǎn)出情況。（6）審計2020年以來用能企業(yè)已實施的煤炭壓減工作，分析用能單位煤炭壓減潛力，確定用能單位管理和技術(shù)改進措施，制定短期和長期煤炭當量壓減計劃。根據(jù)審計用能單位煤炭壓減潛力分析，確定用能單位是否可采用使用蘭炭、高熱值煤炭等燃料替代燃煤等措施實現(xiàn)煤炭壓減目標。

3造紙業(yè)節(jié)能潛力分析

通過對企業(yè)的的環(huán)保、安全、質(zhì)量、工藝等基本情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在評估的企業(yè)中，除個別企業(yè)以外，大部分企業(yè)各項目手續(xù)齊全，且嚴格執(zhí)行了相關(guān)的環(huán)境保護法律法規(guī)，各項污染物達標排放，環(huán)保無處罰情況；嚴格執(zhí)行了安全生產(chǎn)法，安全生產(chǎn)條件達到相關(guān)法律、行政法規(guī)和國家標準或行業(yè)標準要求；嚴格執(zhí)行了產(chǎn)品質(zhì)量法，通過查詢國家企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)及信用中國系統(tǒng)，企業(yè)無質(zhì)量方面的處罰。說明企業(yè)都非常重視法律法規(guī)，執(zhí)行力度高。通過對核查2019年、2020年煤炭消費情況、蘭炭使用情況及單位能耗產(chǎn)出效益情況，發(fā)現(xiàn)大部分企業(yè)節(jié)能減煤潛力大，在進行相應改進后可達到節(jié)能減煤的目標。在對企業(yè)的的用能系統(tǒng)、用能設(shè)備和用能材料等信息進行認真分析后，發(fā)現(xiàn)企業(yè)主要節(jié)能潛力如下。

3.1管理系統(tǒng)

改善能源管理可以利用有限的成本提高能源利用效率，減少能源的浪費。通過核查發(fā)現(xiàn)，很多企業(yè)目前尚未建立能源管理系統(tǒng)，企業(yè)對自身產(chǎn)品情況、生產(chǎn)部門運行情況不能準確檢測，若想實現(xiàn)這些功能，需要建立系統(tǒng)完善的能源在線檢測系統(tǒng)和分析平臺。另外，若要準確地反應出企業(yè)生產(chǎn)部門、生產(chǎn)線及產(chǎn)品的耗能情況，需要企業(yè)加大投入，引入系統(tǒng)完善的在線監(jiān)測和分析系統(tǒng)。一方面可以了解能源使用情況，及時發(fā)現(xiàn)能源浪費的環(huán)節(jié)，并能通過環(huán)比、同比等統(tǒng)計指標，為節(jié)能提供數(shù)據(jù)支持；另一方面可以提供能耗變量分析功能，分析能耗經(jīng)濟性指標，為進一步完善能源管理提供基礎(chǔ)。

3.2工藝設(shè)備

工藝和設(shè)備是整個生產(chǎn)線的主體，決定企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量及耗能情況。在核查的企業(yè)中，很多企業(yè)為了節(jié)約設(shè)備成本，設(shè)備更換不及時，高耗能設(shè)備仍舊在生產(chǎn)線中使用。高耗能設(shè)備不能得到有效的監(jiān)測，落后電機設(shè)備不及時淘汰，企業(yè)就無法及時掌握設(shè)備的運行狀態(tài)，無法降低煤和電的使用量，若要達到節(jié)能減煤的目的，需要通過企業(yè)自測或第三方測試，對設(shè)備進行定期的監(jiān)測，及時淘汰不合格的設(shè)備和工藝。

3.3燃料

通過核查，發(fā)現(xiàn)一些企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本，采購熱值低的燃煤作為燃料，有的企業(yè)煤炭熱值甚至不足5000kcal/kg。低熱值煤炭只會給企業(yè)帶來短暫的經(jīng)濟效益，給環(huán)境帶來的破壞卻是無法挽回的。提高燃煤熱值、減少燃煤消耗實物量是節(jié)能減煤、實現(xiàn)長期發(fā)展的關(guān)鍵。

4節(jié)能減煤的相關(guān)對策

通過對企業(yè)的管理系統(tǒng)、工藝設(shè)備和燃料現(xiàn)狀進行綜合分析，發(fā)掘用能單位的節(jié)能潛力，發(fā)現(xiàn)對現(xiàn)有條件在進行相關(guān)優(yōu)化后，可以實現(xiàn)節(jié)能減煤的目標，主要對策如下。

4.1完善管理系統(tǒng)

完善能源管理制度，嚴格檢查能源管理制度的執(zhí)行情況，建立能源管理中心。搭建能源在線監(jiān)測系統(tǒng)，水、電、氣、煤接入能源在線平臺，對能源信息進行實時監(jiān)測，提升能源管理信息化，提高能源管理的效率。按照《用能單位能源計量器具配備和管理通則》（GB17167-2006）、GB/T21368中計量器具配備率的要求，完善能源計量器具的配備及使用，建立在線監(jiān)測平臺，有效監(jiān)管能源消耗使用情況。定期對計量設(shè)備進行校準/檢定、維護。通過完善計量器具，對重點耗能設(shè)備配備專用計量設(shè)備，從而使單位計量器具達到三級計量標準。

4.2優(yōu)化工藝設(shè)備

規(guī)范熱電鍋爐房操作。對鍋爐進行能效水平測試，并與最初設(shè)計值相比較，進一步提高鍋爐的熱效率。同時，通過規(guī)范熱電廠鍋爐房操作，強化鍋爐房操作人員培訓，操作工可以根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整過量空氣系數(shù)，減少因人為因素引起的燃料不完全燃燒造成的熱損失。淘汰落后電機設(shè)備。對照《高耗能落后機電設(shè)備（產(chǎn)品）淘汰目錄（第一至四批）》政策文件，及時對老舊電機進行變頻技改，并根據(jù)文件淘汰落后電機，采用節(jié)能高效電機，提高電能利用效率，間接推動節(jié)能減煤工作。技術(shù)改造。對運輸載熱體的管道和線路進行改造和合理布置，著重對散熱面積大的部位進行改善；對輸送載熱體的管路進行保溫，減少因熱量散失而帶來的損失；對傳輸熱量的蒸汽管道以及相關(guān)附件，進行定期檢查、維修，減少因保溫結(jié)構(gòu)損壞而帶來的熱損失。

4.3燃料質(zhì)量控制

從源頭加強控制是節(jié)能減煤的關(guān)鍵措施，只有從源頭上切斷了高耗能來源，才能從根本上解決問題。燃料作為產(chǎn)生熱能的源頭，企業(yè)可以通過采用優(yōu)質(zhì)燃煤，提高燃煤熱值，保證燃煤質(zhì)量和使用效率，減少燃煤的消耗。

結(jié)語

實現(xiàn)碳達峰和碳中和，要以經(jīng)濟社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng)，在重點領(lǐng)域乃至全社會推行綠色用能模式至關(guān)重要。碳達峰、碳中和的關(guān)鍵是減少化石燃料的使用和燃燒，煤炭作為化石燃料中被廣泛使用的能源之一，減少其使用和消耗有助于減少二氧化碳的排放，有助于實現(xiàn)我國碳達峰、碳中和目標的實現(xiàn)。將低碳發(fā)展作為新常態(tài)下經(jīng)濟提質(zhì)增效的重要動力，推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。依法依規(guī)有序淘汰落后產(chǎn)能和過剩產(chǎn)能。運用高新技術(shù)和先進適用技術(shù)改進傳統(tǒng)造紙行業(yè)，延伸產(chǎn)業(yè)鏈、提高附加值，提升企業(yè)低碳競爭力。加快發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè)，打造綠色低碳供應鏈。綠水青山就是金山銀山，綠色低碳已經(jīng)成為制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)展新的風向標，為了保護我們賴以生存的環(huán)境，我們應該堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路，企業(yè)應不斷優(yōu)化節(jié)能減煤對策，大力淘汰落后產(chǎn)能、化解過剩產(chǎn)能、優(yōu)化存量產(chǎn)能，嚴格控制新增產(chǎn)能，推動造紙行業(yè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。提高大局意識，為早日實現(xiàn)碳達峰和碳中和貢獻力量。

作者：王佳佳 賈玉柱 趙亮 單位：山東大學齊魯醫(yī)學院藥品監(jiān)管科學研究院