造纸行业节能减煤潜力分析

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摘要：推进煤炭消费减量替代，是我国“十四五”时期的重要工作任务。造纸业是耗煤的重要行业，是煤炭减压评估工作的重点，通过对相关企业的煤炭消费核查和煤炭减量评估，从管理系统、工艺设备、原材料三个方面分析了山东省造纸行业节能减煤潜力，并提出了适合企业发展的节能减煤对策，主要对策是完善管理系统、优化工艺设备和原材料控制。此项研究为企业下一步发展及造纸行业节能减排提供了策略和支持，也将为实现我国碳中和、碳达峰贡献力量。

关键词：煤炭消费减量；造纸业；节能减煤；山东

碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“零排放”[1]。碳达峰指的是碳排放进入平台期后，进入平稳下降阶段，也就是让二氧化碳排放量“收支相抵”。碳达峰是碳中和的必由之路，二氧化碳排放量只有先达到峰值才会逐渐减少[2]。在《巴黎协定》的指导下，各成员国就21世纪末将温度上升控制在1.5摄氏度的达成一致。严格控制煤炭消费总量、推进煤炭消费减量替代，是我国打赢蓝天保卫战的重大决策部署，是加快产业结构调整、实现新旧动能转换的关键举措。2021政府工作报告，国家就“十四五”时期应对气候变化、绿色低碳发展提出了新目标、新要求，并就2021年扎实做好碳达峰、碳中和各项工作做出了新部署[3]。今年两会上，碳达峰、碳中和被首次写入政府工作报告，也成为代表委员们讨论的“热词”。国家“碳中和”目标的提出，为制造业的绿色、低碳、循环发展带来了内生动力。由于山东省产业结构长期偏重，对煤炭依赖严重，山东是能源消费大省，也是煤炭消费大省，两者均居全国首位，约占全国十分之一[4][5]。山东省产业结构偏重现象突出，钢铁、化工、电解铝等高耗能、高耗煤行业占比较大，加快供给侧结构性改革，控制煤炭消费、优化能源结构、保护生态环境工作任重道远。为更好地落实国家对碳达峰和碳中和工作的相关要求，实行节能减排工作，煤炭减压成为制造业发展中亟待解决的问题。

1造纸业节能减煤的重要性

造纸工业是涉及国民经济的重要行业，也是基础原材料工业的重要组成部分，与人们的生活、工作息息相关，具有可持续发展的特点[6]，其产业关联度强，市场容量大，是拉动林业、农业、化工、印刷、包装、机械制造等产业发展的重要力量。纸及纸板消费水平是衡量一个国家经济和文明程度的重要标志，被称为“社会和经济晴雨表”。造纸工业对国家的生产、经济、国防等都具有起到一定的影响，造纸业的产品应用广泛，涵盖教育、办公、科技等涉及国民经济的多个领域。由于造纸业原材料主要是木浆，所以对农业产生的影响更为明显。近年来，国际形势处于复杂多变的状态，造纸产业格局受其影响也在发生着变化，目前，循环、低碳和绿色经济已经成为了时代新的发展主题。“十四五”时期是我国经济社会发展的主要战略机遇期，这个历史节点，为我国造纸业改革发展带来了新的挑战。造纸业节能减排潜力大，做好煤炭减压评估，对耗能高的工艺、设备进行改进，可以大大降低煤炭消耗量，从而达到节能减排的目的。

2煤炭减压评估重点

为落实国家煤炭减压的相关要求，山东省发展和改革委员会牵头成立了山东省煤炭消费压减工作督导专班，根据《山东省人民政府办公厅关于严格控制煤炭消费总量推进清洁高效利用的指导意见》、《山东省人民政府办公厅关于印发山东省煤炭消费减压工作总体方案（2019-2020年）的通知》等政策文件，对全省“高耗能”、“高排放”项目及企业开展全方位煤炭压减督导工作，其中，也对相关造纸企业进行了煤炭消费数据核查并开展煤炭减压评估工作。

2.1煤炭消费数据核查

造纸的上游市场主要包括造纸原料和制浆、造纸设备产业。目前，山东造纸产业基本形成了以自制木浆、进口木浆、国产废纸浆为主，秸秆等为补充的原料供应结构。下游市场包括包装、印刷和纸制品产业，以保障内需为主导。在煤炭消费数据核查阶段，主要分为文件评审和现场核查两部分进行。在文件评审阶段，通过了解企业基本情况、组织结构、主要产品、生产工艺、用能设备和主要能源消费，对企业得基本情况进行评审；在现场核查阶段，通过对企业相关人员的访问、现场设施设备的查看、文件资料查阅等多种方式进行现场核查工作，深度了解企业的用能情况。

2.2煤炭减压评估

对用能单位的现状进行能源核查，为企业做煤炭减压评估，主要分为六方面：（1）审计用能企业重点耗能项目合规性，包括用能单位重点项目批复文件等；审计用能单位能耗、环保、安全、产品质量、技术等方面的情况。造纸业污染物排放主要是废水和废气，废水中化学需氧量（COD）、氨氮、总磷是主要指标，废气主要为二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）和烟尘。（2）审计用能企业能源管理制度建立及执行情况是否完善；依据《产业机构调整目录》（2019年本），落实用能单位是否存在国家已经禁止的属于淘汰类的设备、工艺技术。（3）落实能源管理中心、能耗在线监测系统建设和运行资料情况（体现用能单位能耗数据的采集和监测情况，评估企业能源管理系统的数字化、自动化水平）；依据《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB167-2006），审计用能单位计量器具台账，落实计量器具配备是否齐全。（4）审计用能企业上一年度能源消费结构、能源消费量、产品产量等数据，分析主要用能工艺能耗指标与单位产品能耗指标情况，与国家能耗限额和地方能耗限额对比，分析能耗水平。（5）审计用能企业能源消费量、应交税额、产品产量、污染物排放量等数据，计算上一年度单位能耗产出效益情况和单位污染物当量产出情况。（6）审计2020年以来用能企业已实施的煤炭压减工作，分析用能单位煤炭压减潜力，确定用能单位管理和技术改进措施，制定短期和长期煤炭当量压减计划。根据审计用能单位煤炭压减潜力分析，确定用能单位是否可采用使用兰炭、高热值煤炭等燃料替代燃煤等措施实现煤炭压减目标。

3造纸业节能潜力分析

通过对企业的的环保、安全、质量、工艺等基本情况调查，发现在评估的企业中，除个别企业以外，大部分企业各项目手续齐全，且严格执行了相关的环境保护法律法规，各项污染物达标排放，环保无处罚情况；严格执行了安全生产法，安全生产条件达到相关法律、行政法规和国家标准或行业标准要求；严格执行了产品质量法，通过查询国家企业信用信息公示系统及信用中国系统，企业无质量方面的处罚。说明企业都非常重视法律法规，执行力度高。通过对核查2019年、2020年煤炭消费情况、兰炭使用情况及单位能耗产出效益情况，发现大部分企业节能减煤潜力大，在进行相应改进后可达到节能减煤的目标。在对企业的的用能系统、用能设备和用能材料等信息进行认真分析后，发现企业主要节能潜力如下。

3.1管理系统

改善能源管理可以利用有限的成本提高能源利用效率，减少能源的浪费。通过核查发现，很多企业目前尚未建立能源管理系统，企业对自身产品情况、生产部门运行情况不能准确检测，若想实现这些功能，需要建立系统完善的能源在线检测系统和分析平台。另外，若要准确地反应出企业生产部门、生产线及产品的耗能情况，需要企业加大投入，引入系统完善的在线监测和分析系统。一方面可以了解能源使用情况，及时发现能源浪费的环节，并能通过环比、同比等统计指标，为节能提供数据支持；另一方面可以提供能耗变量分析功能，分析能耗经济性指标，为进一步完善能源管理提供基础。

3.2工艺设备

工艺和设备是整个生产线的主体，决定企业的产品质量及耗能情况。在核查的企业中，很多企业为了节约设备成本，设备更换不及时，高耗能设备仍旧在生产线中使用。高耗能设备不能得到有效的监测，落后电机设备不及时淘汰，企业就无法及时掌握设备的运行状态，无法降低煤和电的使用量，若要达到节能减煤的目的，需要通过企业自测或第三方测试，对设备进行定期的监测，及时淘汰不合格的设备和工艺。

3.3燃料

通过核查，发现一些企业为了降低生产成本，采购热值低的燃煤作为燃料，有的企业煤炭热值甚至不足5000kcal/kg。低热值煤炭只会给企业带来短暂的经济效益，给环境带来的破坏却是无法挽回的。提高燃煤热值、减少燃煤消耗实物量是节能减煤、实现长期发展的关键。

4节能减煤的相关对策

通过对企业的管理系统、工艺设备和燃料现状进行综合分析，发掘用能单位的节能潜力，发现对现有条件在进行相关优化后，可以实现节能减煤的目标，主要对策如下。

4.1完善管理系统

完善能源管理制度，严格检查能源管理制度的执行情况，建立能源管理中心。搭建能源在线监测系统，水、电、气、煤接入能源在线平台，对能源信息进行实时监测，提升能源管理信息化，提高能源管理的效率。按照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》（GB17167-2006）、GB/T21368中计量器具配备率的要求，完善能源计量器具的配备及使用，建立在线监测平台，有效监管能源消耗使用情况。定期对计量设备进行校准/检定、维护。通过完善计量器具，对重点耗能设备配备专用计量设备，从而使单位计量器具达到三级计量标准。

4.2优化工艺设备

规范热电锅炉房操作。对锅炉进行能效水平测试，并与最初设计值相比较，进一步提高锅炉的热效率。同时，通过规范热电厂锅炉房操作，强化锅炉房操作人员培训，操作工可以根据生产情况调整过量空气系数，减少因人为因素引起的燃料不完全燃烧造成的热损失。淘汰落后电机设备。对照《高耗能落后机电设备（产品）淘汰目录（第一至四批）》政策文件，及时对老旧电机进行变频技改，并根据文件淘汰落后电机，采用节能高效电机，提高电能利用效率，间接推动节能减煤工作。技术改造。对运输载热体的管道和线路进行改造和合理布置，着重对散热面积大的部位进行改善；对输送载热体的管路进行保温，减少因热量散失而带来的损失；对传输热量的蒸汽管道以及相关附件，进行定期检查、维修，减少因保温结构损坏而带来的热损失。

4.3燃料质量控制

从源头加强控制是节能减煤的关键措施，只有从源头上切断了高耗能来源，才能从根本上解决问题。燃料作为产生热能的源头，企业可以通过采用优质燃煤，提高燃煤热值，保证燃煤质量和使用效率，减少燃煤的消耗。

结语

实现碳达峰和碳中和，要以经济社会发展全面绿色转型为引领，在重点领域乃至全社会推行绿色用能模式至关重要。碳达峰、碳中和的关键是减少化石燃料的使用和燃烧，煤炭作为化石燃料中被广泛使用的能源之一，减少其使用和消耗有助于减少二氧化碳的排放，有助于实现我国碳达峰、碳中和目标的实现。将低碳发展作为新常态下经济提质增效的重要动力，推动产业结构转型升级。依法依规有序淘汰落后产能和过剩产能。运用高新技术和先进适用技术改进传统造纸行业，延伸产业链、提高附加值，提升企业低碳竞争力。加快发展绿色低碳产业，打造绿色低碳供应链。绿水青山就是金山银山，绿色低碳已经成为制造业领域发展新的风向标，为了保护我们赖以生存的环境，我们应该坚持走可持续发展的道路，企业应不断优化节能减煤对策，大力淘汰落后产能、化解过剩产能、优化存量产能，严格控制新增产能，推动造纸行业行业转型升级。提高大局意识，为早日实现碳达峰和碳中和贡献力量。

作者：王佳佳 贾玉柱 赵亮 单位：山东大学齐鲁医学院药品监管科学研究院