
作者簡介:王旭明,碩士,高級工程師;研究方向:節能低碳相關政策研究。
關鍵詞:造紙行業;能源利用;碳排放;綠色低碳中圖分類號:TS7 文獻標識碼:A DOI: 10.11980/j. issn.0254-508X.2025.08.024
Analysis of the Current Status of Green and Low-carbon Development in China's Papermaking Industry
WANG Xuming1ZHANG Qinghuan1* ZHAO Jie2 HOU Xianda3(1.MaterialEegseionCentin7;einialIsituteofCgamp;Dige4;3. CECEP Consulting Co.,Ltd.,Beijing,)(*E-mail: 13261169598@163.com)
Abstract:Tisarticleitroducdteurentsituatiofeneutiltionarboneissos,ndwastepaperlingiCa’sape makingindustryanalyedtheproblemfacedbythegrenandlow-carbondevelopmentofChina’spapermakingindustry,andocusedon energyoptimizatio,ehnologicalquipmntudates,icularcoo,leanproductio,digialanagement,andindustrialsucture optimization.Itreflscibdtheievementsddvelopentdirectiosofgreandlow-arboorkinCina’spaperakigindustry,and provided relevant suggestions based on industry characteristics.
Key words:papermaking industry;energy utilization;carbon emissions;green and low-carbon
1我國造紙行業能源利用及碳排放現狀
1.1造紙行業整體發展情況
據中國造紙協會相關數據統計,2024年我國制漿造紙及紙制品行業紙漿、紙及紙板和紙制品產量合計29593萬t,行業總產量整體呈上升趨勢,同比增長1.56% 。紙漿生產總量9454萬t,同比增長 7.15% 。全國規模以上紙制品生產企業5406家,生產量6514萬t,較2023年產量下降 11.39% 。紙及紙板生產企業約2600家,生產量13625萬t,同比增長 5.09%[1]
從國際視角看,經查閱數據,歐洲造紙行業2022年紙漿產量3593.3萬t,紙和紙板產量8493.3萬t,木材消耗量14539.3萬 m3[2] 。可見我國造紙行業紙漿、紙及紙板的年生產能力遠高于歐洲。
1.2能源消費結構情況
根據國家統計局相關數據,2018一2022年我國造紙行業能源消費總量以及煤炭、電力、天然氣、其他(焦炭、燃料油、汽油、柴油等)等不同種類能源在消費總量中的占比情況3,如圖1所示。整體來看,這5年來我國造紙行業能源消費總量穩中有升,與造紙行業產量穩步提升的發展趨勢相吻合,平均年能源消費總量約為4100萬 tce 。從能源消費結構上看,我國造紙行業的主要能源消費種類為煤炭,在國家煤炭減量控制相關政策下,煤炭消費占比由2018年的71.5% 遞減至 62.8% ,而電力消費占比由2018年的21.0% 逐年提升至2022年的 29.6% ,天然氣消費量占比5年來基本穩定在 6.7% 左右,這一趨勢與我國工業領域逐步推動傳統能源替代等政策趨勢相呼應。
對比歐洲情況,2022年歐洲造紙行業能源消費總量 1255709TJ ,約合1790.90萬tce,同2021年相比下降 7.8% ,天然氣、生物質等清潔能源占比約94% ,其中生物質能源占比逐漸升高,近兩年維持在60% 左右,使用熱電聯產供電占比在 95% 左右。與歐洲相比,當前我國造紙行業能源消費總量相對較高,且對傳統能源的依賴度更高,在開發利用清潔能源方面尚存較大空間。
圖12018—2022年我國造紙行業能源消費總量及不同種類能源在消費總量中的占比情況
Fig.1Totalenergyconsumptionandtheproportionof diferent typesofenergy inthe totalconsumptionofChina’s papel industry from2018 to 2022

1.3 碳排放情況
造紙行業碳排放主要來源包括化石燃料燃燒排放,約占 80% ;所購入電力排放,約占 10%[5] 。我國造紙行業的碳排放總量在2017年達到峰值,2020年因產能擴大總量有所上升,但單位產品碳強度在2018年達到峰值后呈下降趨勢。目前,我國造紙行業碳排放量約為1億 Δt/a ,占全國總排放量的 1% ,大部分來自化石燃料燃燒。對比歐洲情況,2022年歐洲造紙行業直接 CO2 排放量為2703萬 t ,間接 CO2 排放量為996萬t,同1991年相比分別下降 30.8% 和28.2% ,行業碳排放量整體低于我國行業水平,行業綠色低碳發展效果顯著[4]
我國碳排放主要集中在電力、鋼鐵、建材、有色、石化、化工、造紙、航空等重點行業,約占總碳排放的 75% 。隨著“能耗雙控”向“碳排放雙控”全面轉型,全國碳排放權交易市場已逐步覆蓋鋼鐵、水泥、鋁冶煉等行業,未來造紙行業也有可能納入全國碳排放權交易市場8]
1.4廢紙資源循環利用情況
根據《“十四五”循環經濟發展規劃》中主要再生資源類別,本文選取“廢紙”作為造紙行業循環利用的重點方向。2019—2023年我國造紙行業廢紙回收量、廢紙回收率及回收后廢紙的再生利用率情況如圖2所示。近10年來,我國廢紙回收量年均增長率為3.74% ,廢紙回收量增幅逐漸收窄。2023年廢紙回收總量為6737萬t,提前完成規劃中要求的“廢紙利用量達到6000萬t”的目標,廢紙回收率 51.2% ,廢紙利用率52.4%[1]。
2造紙行業綠色低碳發展面臨問題
我國造紙行業穩步發展的同時在綠色低碳方面面臨著諸多問題。一是造紙行業能源結構仍需優化。根據國家統計局相關數據,2018—2022年造紙行業能源消費總量中,煤炭、天然氣等化石能源占比約70%~78% ,除電力外一次能源占比約 75% 左右,同歐洲企業天然氣和生物質能源使用占比 90% 左右有較大差距。
二是先進適用技術裝備仍需推廣。一方面,在對400余家造紙企業實施節能診斷過程中,發現部分企業存在老舊變壓器、電動機、風機、泵等高耗能淘汰設備的問題,這類問題存在一定的普遍性。另一方面,也存在余熱、余壓利用不足,熱電聯產設施普及率不高,對非木漿的合理開發與使用不夠,對生產過程中不得不排放的 CO2 固碳措施不足等問題。
圖22019—2023年我國造紙行業廢紙回收量及回收率、利用率情況
Fig.2Amount,recovery rate,and utilization rate of wastepaper in China's paper industry from 2O19 to 2023

三是廢紙等循環利用率有所下降。據《2021中國造紙年鑒》統計,我國廢紙回收總量自2011年來年均增長率約為 2.6% ,平均值為 46.78% ,最高值為2019年的 49.0% 。近年來,由于廢紙進口限制性政策而呈現逐年下降趨勢,2023年廢紙利用率為 51.2% 。相比歐美國家,廢紙回收率還是相對偏低。
四是造紙行業清潔生產覆蓋率不高。梳理近5年我國各省級地區造紙行業企業實施清潔生產審核的情況,據不完全統計,共計1000余家造紙企業接受了強制或自愿清潔生產審核,基本為大中型企業。相對于造紙和紙制品業規模以上企業近8000家,大部分造紙行業企業未被納入清潔生產審核工作。
五是造紙行業企業碳管理體系不健全。目前,部分造紙企業尚存在對綠色低碳發展認識不足,未建立完整的低碳管理制度或生產過程碳排放監測計劃,未建立完善的碳排放監測及管理體系,未設立專門的碳管理崗位及聘請專門的技術或管理人員,未制定長期的碳減排自標并將低碳發展納入戰略規劃。
六是造紙行業產業集中度不高。雖然我國造紙行業出現了一批實力較強的大中型企業,但仍存在企業小而分散的問題。大量中小型企業分布在低端包裝用紙、文化用紙等領域,技術同質化嚴重;普遍存在設備老舊、能效低的問題,如小型紙廠噸紙綜合能耗比龍頭企業高 20%~30% ,廢水超標排放等; 90% 的中小企業依賴燃煤鍋爐,難以承擔生物質能源或碳捕集技術改造成本。
3造紙行業綠色低碳工作成效及發展方向
3.1能源優化 綠色低碳發展的重要基礎
造紙行業的能源優化可從以下方面開展工作,目前已有部分造紙企業先行取得一定低碳工作成效。一是推廣應用生物質能,如樹皮、木屑、干化污泥以及廢水處理過程中產生的沼氣等,提升生物質能利用率,如某紙企在其生產基地建設了生物質鍋爐,利用生物質能源替代化石燃料,減少碳排放 30%~50% 。二是實施熱電站、堿回收爐及石灰窯等的能源低碳化改造,降低煤炭使用率,提高天然氣等清潔能源占比,如某企業1臺為 200t/h 的燃煤鍋爐,實施煤改氣后預計年可減少 CO2 排放量約35萬t[]。三是因地制宜建設光伏、太陽能發電等可再生能源,如以光伏裝機容量 20.0MW 為例,年均可生產2000萬 kWh 的綠色電力,預計年可減少 CO2 排放量2萬t以上。四是提高爐窯余熱循環利用率,如某紙企在其生產基地安裝了余熱回收系統,回收利用生產過程中的余熱,節能10%~15% ,減少碳排放 5%~10% ,有效利用了生產過程中的余熱[0]。
3.2技術裝備更新 綠色低碳發展的核心動力
國家發展和改革委員會、生態環境部、工業和信息化部發布了造紙行業的綠色低碳技術目錄,涌現了一批先進適用的節能降碳技術示范應用項目。如泰中特種紙有限公司1號生產線造紙機真空設備升級改造建設規模,將4臺原水環式真空泵替換為1臺磁懸浮真空泵。相較于原設備,通過節電實現年碳減排量921.6tCO2 。
建議造紙行業加大力度推廣生物質替代化石能源技術,采用低能耗蒸煮、塔式連續蒸煮、氧脫木素、透平風機、污泥余熱干燥、高速紙板機等技術和裝備;推廣應用制漿造紙節水節能技術、植物纖維原料高效利用、廢水處理和回用技術、竹材等非木材原料低碳制漿技術等[]。
同時,合理開發利用碳捕集、利用及封存技術(CCUS)也是造紙行業綠色低碳技術創新的重要表現之一,部分高附加值產品的原材料或化學品均可利用被捕獲的 CO2 ,如制漿造紙過程中可用于沉淀碳酸鈣、生產塔羅油和作為反溶劑生產木質素納米顆粒等。國內某造紙企業使用的輕質碳酸鈣年產能達20萬t,即為由循環流化床鍋爐煙氣中 CO2 轉化而來,每年可減少碳排放量近9萬t[]。
3.3 循環經濟 綠色低碳發展的重要途徑
發展資源循環經濟是行業綠色發展的重要途徑。據測算,僅對比生產環節,與生產原生紙相比,每利用1t廢紙生產再生紙可減少 CO2 排放約 4t 。預計到2030年,我國廢紙回收利用量將達到6700萬t,回收利用率達到 70% ,與生產原生紙相比,將減少 CO2 排放約2.7億 t/a[12] 。通過完善廢紙回收利用體系、推進“林漿紙一體化”模式、創新上下游循環利用新興領域、打造制漿造紙企業集聚發展的綠色制造示范園區等循環經濟相關工作[13],不僅可以減少造紙行業對原材料的依賴,還能降低能源消耗和污染排放。
同時,可以重點圍繞“玉米秸稈、毛竹、巨菌草”等非木材纖維資源,持續推進造紙行業的循環經濟發展,解決我國造紙行業原料短缺的問題。一是用足玉米秸稈,我國東北地區玉米產量約為9000萬t,玉米秸稈產生量為1.08億t,江驍雅等4通過對玉米秸稈進行預處理,分離其葉和穰中的非纖維成分,再進行高濃磨漿,制漿得率約為 50% ,所得玉米秸稈漿可用于配抄各類紙板(箱紙板、紙杯紙、食品卡紙)及生活用紙等。二是用好毛竹資源,我國竹類栽培面積、蓄積量及年產量位占世界首位,特別是毛竹這一品種的資源尤為豐富[15],且竹子生長速度快,再生能力強,經過化學機械法制漿等工藝處理,適用于生產擦手紙、廚房用紙、紙杯原紙等紙種。三是推廣使用分蘗能力較強的巨菌草,采用硫酸鹽法制漿獲得的巨菌草紙漿各項物理性能指標良好,可作為優良的制漿造紙原料。
此外,鋰渣、玻璃鋼廢料、市政污泥、造紙白泥、電石渣等固體廢棄物,通過純化、形貌設計等,達到綜合造紙填料使用要求,可部分替代傳統造紙纖維原料,降低造紙生產成本,同時有助于減少固體廢棄物帶來的污染問題
3.4清潔生產— 綠色低碳發展的基礎保障
造紙行業應持續推動清潔生產審核,從源頭減少污染物的產生,為行業綠色低碳發展提供基礎保障。據分析,開展清潔生產后,企業廢水排放量平均削減40%~60% ,CODcr排放量平均削減率約達 40% ,工業粉塵回收率達 95% 左右。實施清潔生產,不但可以降低末端處理污染設施建設費和運行費,而且可以有效控制污染物的排放,同時節約資源、減少污染、降低成本。
造紙行業清潔生產技術主要集中于制漿、造紙、公用工程等。一是制漿過程中清潔生產技術主要有化學制漿過程中的DDS技術(脫墨染色系統),提高能源利用率、減少后續廢水產生的RDH技術(快速置換加熱),達到制備高得率漿的APMP技術(堿性過氧化氫機械槳),也有提高漂白效率并且降低磨漿電耗的PRC技術 (磨漿化學預處理);二是造紙過程中有白水回用過程中采用超效淺層氣浮技術,用于壓榨部的靴式壓榨技術和熱壓榨技術、用于干燥部的熱風穿透干燥技術和冷凝帶干燥技術、用于壓光過程的軟輥壓光機和超級軟輥壓光機等;三是公用工程主要涉及造紙行業的固體廢棄物,如黑液廢渣污泥成分主要是木質素、糖類和鹽,多采用生物質熱解氣化技術將其作為燃料進行燃燒處理。白泥的基本成分屬沉淀碳酸鈣,大多用于填埋廢坑處理。廢紙脫墨污泥主要成分是廢紙的填料和涂料,其有機物含量接近 50% ,一般采用焚燒法處理[7]。
3.5數智化管理 綠色低碳發展的重要內容
企業實施數字化智能化轉型升級也能助力企業碳排放管理及綠色發展有效實施。一方面,加快制漿的化學漿連續蒸煮、機械漿高濃磨漿、抄紙的可變齒距壓榨、靜電噴淋施膠等關鍵工序節能環保技術的自動化、數字化改造,發展基于工業互聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術的智能制造系統,全面提升生產過程的精細化、智能化水平[8]。如理文造紙有限公司、山東太陽紙業股份有限公司等企業已引人智能控制系統,提升了生產效率和能源利用效率,通過優化生產流程,節能 5%~10% ,減少碳排放 3%~5% 。另一方面,參照《工業企業和園區數字化能碳管理中心建設指南》,加快建設企業數字化能碳管理中心,實現能耗查詢、能源消費總量和強度計算、能源消費分析與用能策略推薦、能效對標、能流分析、能效平衡與優化、用能與碳排放預算管理、碳排放核算、碳足跡核算、供應鏈碳管理、碳核查支撐、碳資產管理等服務,解決能源和碳排放體系建設問題。
3.6產業結構優化 綠色低碳發展的必然趨勢
調整產業結構、提高產業集中區、形成產業集群,有利于行業的綠色低碳發展。統計發現,大型造紙企業通過產能升級整合、淘汰落后產能,可從源頭上降低能耗和碳排放水平,與同樣產品類型的小型企業相比,其單位產品綜合能耗數值可降低約 36% 。
目前,我國造紙行業規模以上企業近8000家,但 70%~80% 產能集中于排名前30的企業,存在企業發展不均衡、規模差異大、技術相對陳舊、綠色發展成本高等問題。當前我國造紙行業約有1200家企業以煤炭為主要燃料,其中 45% 的企業年煤炭消耗量小于1萬t,建議以建設造紙行業零碳園區為契機,推動造紙項目人區人園,充分利用園區的集中熱電、廢水處理等公用,不僅能夠提高園區公共設施能源的利用效率,還可以有效降低碳排放量。
4結語
我國造紙行業綠色低碳發展是一項復雜的系統工程,為推動造紙行業綠色低碳發展的有效實施,需要從政策支持、行業協作和企業實踐等多個層面推動。一是政府層面加大政策支持與法規完善力度,明確造紙行業綠色低碳發展的目標和標準。二是社會層面建立健全碳排放交易機制,利用市場化手段促進減排。三是企業層面將綠色低碳理念融入發展戰略,加大綠色技術研發投入,提高資源利用效率和污染治理水平,注重綠色產品的開發。四是行業層面加強技術交流和合作,行業協會應發揮橋梁紐帶作用,推動上下游企業間的協同合作,構建綠色供應鏈,實現資源的高效利用和廢棄物的循環回用。
在政府、行業、企業和社會各界的共同努力下,我國造紙行業在能源優化、技術創新、循環經濟、清潔生產、碳排放管理、產業結構優化等方面已取得一定綠色低碳工作成效,同時存在進一步發展空間。未來,隨著綠色低碳技術的不斷進步和相關政策的持續完善,造紙行業將在實現經濟效益的同時,更好地履行環境責任,為全球氣候變化應對和可持續發展目標的實現貢獻力量。
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