我国造纸行业碳排放现状及减排途径

吕泽瑜 蒋 彬 孙 慧 吕竹明 陈 晨

(中国轻工业清洁生产中心，北京，100012)

综述

我国造纸行业碳排放现状及减排途径

吕泽瑜 蒋 彬 孙 慧 吕竹明 陈 晨

(中国轻工业清洁生产中心，北京，100012)

通过分析当前我国造纸行业纸和纸板生产和消费情况、行业发展现状和国家有关的节能减排要求，探讨了现阶段我国造纸企业碳排放的现状、面临的挑战和压力、未来的发展要求，以寻求实现节能增效的有效技术方法和实现碳减排的有效途径。结果表明，我国造纸企业未来的碳减排任务艰巨，但是随着行业改革的深入和全国性碳交易市场的建立，我国造纸企业同样面临很大的机遇，这会促使造纸企业优化调整用能结构，实现造纸行业可持续发展。

造纸;碳减排;碳交易

据中国造纸协会调查，2015年我国纸和纸板生产量10710万t，消费量10352万t[1]，生产量和消费量均居世界第一位，我国已成为全球造纸工业生产、消费和贸易大国。2006—2015年，我国纸和纸板生产量年均增长5.71%，消费量年均增长5.13%。按照我国大、中、小型规模以上企业的划分标准，其中大中型造纸企业517家，占比18.52%，小型造纸企业2596家，占比81.52%。2015年我国造纸产量地域分布见图1。

图1 2015年我国造纸产量区域分布图

“十二五”期间，工业和信息化部下达的《关于工业行业淘汰落后和过剩产能目标任务的通知》(第一批、第二批、第三批)中，我国造纸行业淘汰落后和产能过剩企业3批总计287家。迫于淘汰落后产能、产业结构调整和节能减排的压力，大量小型造纸厂停产关闭。2011—2014年期间，我国累计淘汰造纸产能2900万t，“十二五”造纸行业淘汰落后产能任务提前一年完成[2]。据统计，2014年我国制浆造纸工业能源消费量4040.56万t标准煤，比2010年下降5%，占2014年工业能源总消耗量的1.5%[3]。环保部发布的《全国环境统计公报》(2014)[4]中，2014年，我国造纸和纸制品企业4664家，其中有制浆和(或)造纸生产工艺的企业3642家，拥有废水治理设施3648套，废水排放量27.6亿t，化学需氧量排放量47.8万t，氨氮排放量1.6万t。

随着国家对环境问题的日益重视，节能降耗和污染减排成为我国造纸行业进一步发展需要面临的问题。目前，我国造纸行业正处于去产能、调结构的转型期，需在变革中寻找新的突破点，并抓住发展机遇、加快转型升级，才能适应市场的变化。

1 我国造纸行业碳核查要求和碳减排需求

1.1我国造纸行业碳核查的方法要求

碳核查是指第三方服务机构根据约定的核查准则对参与碳排放权交易的碳排放管控单位的温室气体排放情况进行系统、独立的评价。碳排放管控单位每年需于特定时间内向主管部门提交碳配额数量或者核证自愿碳减排量，所提交的碳配额数量及可使用的核证自愿碳减排量之和与其上一年度实际碳排放量相等的，视为完成履约义务。对当前我国造纸企业的碳排放量进行准确的核算和分析，是寻求碳减排对策的最佳途径。

2015年7月，《国家发展改革委办公厅关于印发第三批10个行业企业温室气体核算方法与报告指南(试行)的通知》(发改办气候[2015]1722号)中颁布了《造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》[5](以下简称“指南”)，并将该指南作为指导我国造纸企业温室气体核算的指导方法。目前，国家发展和改革委员会已经组织编写并公布了3批共24个行业的碳核算方法与报告指南，24个行业全部涉及二氧化碳(CO2)的排放，还有6个行业(其中包括造纸行业)涉及了甲烷(CH4)的排放。

按照指南的要求，造纸行业的碳核查过程不仅需要考虑化石燃料燃烧的二氧化碳排放、净购入电力或热力所带来的二氧化碳排放和生产过程中石灰石分解反应产生的二氧化碳排放，还需要考虑造纸企业废水厌氧处理过程中产生的甲烷排放。具有甲烷回收或碱回收工艺过程的企业，在碳核查过程中需要从总的碳排放量中扣除通过回收甲烷而减少的碳排放量。

表1 各种燃料的碳排放系数

注 a此系数根据《造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)》中的CO2排放系数0.11 t/GJ计算获得；b电力排放系数根据电网区域的不同而不同，且分为边际碳排放系数和容量碳排放系数，涉及计算时将两者各计50%的均值计算。

1.2我国造纸行业的碳减排需求

“十二五”规划目标中，我国二氧化碳排放强度从2010年到2015年下降了17%。2012年5月20日，国家发展和改革委员会根据《关于印发万家企业节能低碳行动实施方案的通知》的要求，公布了“十二五”期间万家企业节能低碳行动企业名单及节能指标，其中涉及造纸企业500家，纳入该名单的造纸企业节能总目标为531万t标准煤，每年需实现碳减排106.2万t。

2016年11月4日，《巴黎协定》生效当天，国务院公布了《“十三五”控制温室气体排放工作方案》(以下简称“方案”)，以确保实现“十三五”低碳发展目标。方案提出，到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放量比2015年下降18%[6]，碳排放总量得到有效控制。因此，“十三五”期间，造纸企业的节能总目标会高于“十二五”期间的节能总目标。

造纸行业主要消耗煤炭、各种油类、电力、热力以及其他能源。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC)发布的碳排放计算指南[7]，以及我国各种能源的热值，可以计算出各种燃料的碳排放系数，如表1所示。结合有关政策推断，未来5年，我国造纸行业碳排放量至少与“十二五”期间持平，预计需实现碳减排量约1343万t。

2 我国碳交易市场现状

2.1我国碳交易市场的发展历程

碳交易是为促进全球温室气体减排，减少全球二氧化碳排放量所采用的市场机制。IPCC于1992年5月9日通过了《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC)。1997年12月，日本京都通过了《公约》的第一个附加协议，即《京都议定书》(简称《议定书》)。《议定书》把市场机制作为解决二氧化碳为代表的温室气体减排问题的新路径，即把二氧化碳排放权作为一种商品，从而形成了二氧化碳排放权的交易，简称碳交易。

《议定书》共建立了3种灵活减排机制，即联合履行(Joint Implementation，简称“JI”，第6条)、清洁发展机制(Clean Development Mechanism，简称“CDM”，第12条)和排放贸易 (Emissions Trading，简称“ET”，第17条)。只有CDM是发达国家和发展中国家之间共同合作，达到减排、发展的“双赢”机制。

交易物是某些减排项目产生的温室气体减排“信用”。根据交易物的不同，碳交易分为基于配额的交易和基于项目的交易2种方式。基于配额的交易遵循“总量控制与交易”的机制，是基于总体碳排放量限值而分配的排放权指标或许可，即“配额”[8]。通常，企业每年可获得一定的碳配额，如果通过节能减排，在履行碳减排义务时，企业的碳排放量未达到碳配额，则给定的碳配额和实际碳排放量之间的差值就是企业减排产生的碳配额，可以作为商品在碳交易市场上进行交易，企业可由此获得碳减排收益。

基于项目的交易采用“基准与信用”的机制，如CDM下的核证减排量(Certified Emission Reduction，CERs)是一种事后授权的交易方式。当企业实际的碳排放量超过了给定的碳配额时，可通过购买碳减排项目的核证减排量来完成碳减排义务。核证减排量通常是通过CDM项目的开发，将项目的减排量在计入期内逐年核算，经最终监测核证后，变成可在碳交易市场上交易的CERs。

表2 各试点省市2015年碳交易细则

我国的碳交易市场经历了2个发展阶段，以《京都议定书》为背景的CDM项目开发活动曾在我国大规模开展。我国从2005年第一个CDM项目在UNFCCC网站注册成功到2016年底，共有3807个CDM项目获得注册。2013年后，由于全球第一大碳交易市场——欧盟碳交易市场持续低迷，且多哈世界气候大会谈判中各国代表团未能达成一致性意见，我国得到签发的CDM项目数量大幅减少。欧盟在2013年后不再接受我国的CDM项目减排量，这使得我国的CDM碳交易市场陷入困境。

2011年11月，国家发展和改革委员会下发了《关于开展碳排放交易试点工作的通知》，批准北京市、天津市、上海市、重庆市、湖北省、广东省、深圳市7个省市开展碳排放交易试点。2012年6月，国家发展和改革委员会印发《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》，确立了国家自愿减排交易机制，提出中国核证减排量(Chinese Certified Emission Reduction，CCERs)交易。我国开始探索建立国内的碳交易市场交易机制。

2.27个试点省市的碳交易现状和履约交易机制

根据国家发展和改革委员会的要求，7个试点省市颁布了符合自身特点的碳交易管理细则，对于纳入各省市碳交易管理的行业类别、碳排放管控单位特点都作出了详细的规定。各个试点省市2015年度碳排放管控单位纳入标准、管控单位数量和覆盖行业如表2所示[9-15]。

目前，我国碳交易方式主要有配额交易和CCERs减排量交易2种形式。当碳排放管控单位年度碳排放量小于核定的碳配额时，余出的碳配额可以在碳交易市场上交易以获得相应的碳减排收益。当碳排放管控单位的年度碳排放量超过了核定的碳配额时，需要在市场上购买与超出部分等量的碳配额或等量的CCERs来完成履约。用购买相应量的CCERs来完成履约的过程，也称为CCERs抵消。各试点省市具体的碳配额分配、CCERs抵消要求如表3所示。

各省市履约细则中，可用CCERs进行抵消碳排放量的比例有不同的要求，并且对所开发的中国自愿核证项目地域也有各自的限制。以北京市为例，碳排放管控单位履约时购买的碳排放配额中，由CCERs进行抵消的部分所占比例不得超过5%，而这5%中，外地项目不得超过50%且优先选择津、冀地区。

表3 2015年度7个碳交易试点CCERs抵消政策

另外，北京市的碳排放抵消政策对项目活动中减少的温室气体种类及项目种类都有要求，不得来自氢氟碳化物、全氟化碳、氧化亚氮、六氟化硫气体项目及水电项目；不得来自本市行政辖区内重点碳排放管控单位固定设施项目。

2.3我国碳交易市场前景

截至2015年10月底，7个试点省市共计2000多个企事业单位被纳入碳交易市场，累计碳配额公开交易量超过4600万t，累计成交额超过13亿元。2015年9月，国家主席习近平郑重向国际社会承诺，将于2017年启动覆盖钢铁、电力、化工、建材、造纸和有色金属等重点工业行业的全国性碳排放交易市场。在全国性碳交易市场启动前夕，2016年12月16日，四川碳交易市场开市暨全国碳市场能力建设(成都)中心揭牌仪式举行，四川省成为我国第八个拥有国家备案碳交易机构的省份，且市场4个月成交额达75万t，跃居全国第四。2016年12月22日，福建省碳排放权交易启动仪式在海峡股权交易中心举行。福建省的碳交易市场涵盖电力、石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸、航空、陶瓷等9个行业。这2个非试点省份碳交易市场的启动，为我国碳交易市场的启动做好了示范。

3 我国造纸行业的碳减排途径

碳排放管控单位进行碳减排履约时，可通过更新技术工艺、改造设备、加强管理来减少二氧化碳的产生量，也可以在不能如期完成碳减排指标时通过购买碳交易市场中可销售的碳配额或CCERs来完成减排任务。前者在完成履约的同时，还可以减少自身的能源消耗量和提高技术效率，而后者属于被动履约，需支付购买碳配额或者CCERs等核定减排量产品带来的费用。因此，主动减排成为企业完成碳排放履约的首选。

3.1造纸行业的节能减排新技术

3.1.1废纸制浆技术

利用废纸制浆不仅可以解决木材原料短缺问题，而且还可以降低生产成本。其工艺较传统的碱法制浆简单，设备投资费用低，污染物的排放量相对较低。随着废纸制浆造纸技术的不断发展，废纸浆的使用范围不断扩大，需求量也随之增加。2015年，我国废纸进口量为2752万t[1]，出口量为0.07万t；国内纸制品消费量10071万t，而废纸回收量为5391.2万t[16]，废纸回收率偏低。提高废纸回收率对我国造纸行业节能减排的意义重大。

3.1.2制浆造纸中的余热回收利用

制浆造纸工艺流程中的蒸煮、碱炉焚烧、干燥等工艺过程会产生大量余热，可通过余热回收利用技术对产生的热量进行回收利用。常用的余热回收技术有热泵干燥技术、预热机械浆的热能回收技术、间歇蒸煮喷放热能回收技术、纸机干燥部废气热回收技术、烟道气热回收技术等[17]。

3.1.3先进的碱回收技术

碱回收是制浆厂处理黑液的有效方法。碱回收过程不仅可进一步处理黑液，减少污染物排放量，还可以回收生产过程中使用的碱，从而节约制碱所需的能源，降低经济成本。但是，制浆工艺和碱回收系统对碱回收率的影响较大，企业需要根据自身的实际情况，选择适合的碱回收系统，提高碱回收效率。

3.1.4中浓制浆技术

中浓制浆是指制浆(蒸煮或磨浆)之后在7%～15%的中浓条件下对纸浆进行泵送、储存、洗涤、筛选、漂白和打浆等。中浓制浆技术提高了纸浆浓度，减少了不必要的稀释和浓缩，大大降低了水耗、电耗和废液排放量，降低了热能消耗量，同时也降低了对环境的污染程度[18]。

3.1.5热电联产技术

制浆造纸生产过程中需要大量的热能和电能，同时还会产生大量的废液和废料，不加以回收利用会造成环境污染。在废液和废料的回收过程中，如碱回收过程中，回收的碱可用于生产，而产生的蒸汽则可用于发电。因此，制浆造纸企业既对热电有需求，也有生产热电的条件。我国很多制浆造纸企业以往提供电力的方式往往是向公用电网购电和独立锅炉房供热，能源利用率低。这些企业如果进行热电联产，则可以实现能源的“梯级利用”，提高能源利用效率，同时节约能源和减少污染物的排放量[18]。

3.2开展能源管理体系和碳排放管理体系建设

2012年11月28日，国家发展改革委、国家认监委发布了《关于加强万家企业能源管理体系建设工作的通知》，通知要求到“十二五”末，万家企业基本建立符合《能源管理体系要求》(GB/T 23331—2012)要求的企业能源管理体系，使企业内部自觉贯彻节能法律法规与政策标准，主动采用先进节能管理方法与技术，实施能源利用全过程管理，注重节能文化建设的长效节能管理机制，做到节能工作持续改进、节能管理持续优化、能源利用效率持续提高。

加强能源管理体系建设是建立节能长效机制、实现“十二五”节能目标的重要抓手。用能单位通过建立能源管理体系，能够将现有能源管理手段进行整合、提升，并逐步形成节能工作持续改进、能源消耗持续降低、能源效率持续提高的良性机制。企业在能源成本降低的同时，也实现了经济效益的最大化，极大地减少了废烟气、废水等废弃物的排放量，最大限度地实现了企业的社会效益，符合中国共产党第十八次全国代表大会提出的把生态文明建设放在突出的位置来抓的要求。

造纸行业作为轻工业领域能源消耗的重点行业，能源管理显得更加重要。经过一段时间的实践，我国于2014年颁布了《能源管理体系制浆造纸企业认证要求》(RB/T 118—2014)。开展能源体系建设、进行能源审计核算，是实现企业长久发展的有效手段，有利于企业实现经济、能源和环境效益的有效统一。

ISO 14064∶2006温室气体核证是一个由3部分组成的标准，其中包括一套温室气体计算和验证准则。该标准规定了国际上最佳的温室气体资料和数据管理、汇报和验证模式。人们可通过使用标准化的方法来计算和验证碳排放量数值，以确保1 t二氧化碳的测量方式在全球任何地方都相同。企业通过相应的碳排放管理体系建设，可以摸清自身碳排放情况，挖掘碳排放潜力，从而提高能源使用效率，降低环境成本，树立良好的企业形象。加入碳排放交易市场，将实现的碳减排量进行交易，以及在全球贸易中获得“绿色”通行证，都将显著加强企业国际的竞争力。造纸行业作为碳排放和碳核查的重点行业，开展碳排放管理体系建设是非常必要的。

4 结束语

我国造纸行业在未来需要完成的碳减排任务艰巨，但目前行业的参与度并不高。随着我国碳交易市场的建立，以及国家节能减排工作任务的进一步细化，我国造纸企业面临的减排义务也随之而来，如何有效把握形势，把碳减排压力转化为企业更新工艺、提高能源利用效率、减少污染物排放量的动力，是造纸企业亟需面对和解决的问题。

[1] 中国造纸协会.中国造纸行业2014年度报告[R].北京：中国造纸协会，2014.

[2] 中国人民共和国国务院新闻办公室.“十二五”重点行业淘汰落后产能任务提前完成(2016-02-19)[2016-12-13].http://www.scio.gov.cn/xwfbh/xwbfbh/wqfbh/33978/34172/zy34176/Document/1468938/1468938.htm..

[3] 国家统计局能源统计司.中国能源统计年鉴(2015)[R].北京：中国统计出版社，2015.

[4] 国家环保部.全国环境统计公报(2014年)[R].北京：国家环保部，2015.

[5] 国家发展改革委办公厅.造纸和纸制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行)[R].北京：国家发展和改革委员会办公厅，2015.

[6] 国务院.“十三五”控制温室气体排放工作方案[EB/OL].[2016-12-13].http://zwdt.ndrc.gov.cn/fwdt/fwdttzgg/201611/t20161107_825814.html/2016-11-7.

[7] Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC).Greenhouse gas inventory book—1996 IPCC guidelines for national greenhouse gas inventories[R].Geneva,Switzerland:IPCC,1996.

[8] 孟早明,葛兴安.中国碳排放权交易实务[M].北京：化学工业出版社，2016.

[9] 北京市发展和改革委员会.北京市发展和改革委员会关于公布碳市场扩容后2015年度新增重点排放单位名单的通知 (京发改〔2016〕393号)[R].[2016-12-15].http://www.bjpc.gov.cn/zwxx/tztg/201603/t10032349.html.

[10] 广东省发展和改改委员会.广东省发展改革委关于做好2015年度企业碳排放信息报告核查和配额清缴履约相关工作的通知(粤发改气候函〔2016〕664号)[R].[2016-12-15].http://210.76.72.13:9000/pub/gdsfgw2014/zwgk/tzgg/zxtz/201602/t20160218_348297.html.

[11] 湖北省发展和改革委员会.省发改委关于印发《湖北省2015年碳排放权配额分配方案》的通知([2015]708号)[R].[2016-12-15].http://www.hbfgw.gov.cn/xw/tzgg_3465/gg/tpwj/201511/t20151125_91461.shtml.

[12] 天津市发展和改革委员会.市发展改革委关于天津市碳排放权交易试点纳入企业2015年度碳排放履约情况的公告[R].(2016-7-1) [2016-12-15].http://www.tjdpc.gov.cn/dtzx/tzgg/201607/t20160701_61933.shtml.

[13] 上海市发展和改革委员会.关于印发《上海市碳排放交易纳入配额管理的单位名单(2016版)》的通知(沪发改环资〔2016〕9号)[R].[2016-12-15].http://www.shdrc.gov.cn/xxgk/cxxxgk/23051.htm.

[14] 深圳市发展和改革委员会.深圳市发展和改革委员会关于开展2016年度碳排放权交易工作的通知[R].(2016-9-19) [2016-12-15].http://www.cerx.cn/jystongzhi/4496.htm.

[15] 重庆市发展与改革委员会.关于下达2015年碳排放量和碳排放额(调整)的通知[R].(2016-10-11) [2016-12-15].http://www.cqdpc.gov.cn/article-1-23453.aspx.

[16] 王钦池.2014年全球纸业发展报告[J].中华纸业，2015(19):18-27.

[17] 汪 苹,宋 云,冯旭东.造纸工业“三废”资源综合利用技术[M].北京：化学工业出版社，2015.

[18] 汪 苹,宋 云.造纸工业节能减排技术指南[M].北京：化学工业出版社，2010.

Abstract：Through the analysis of the current production,consumption situation and development of paper industry,as well as energy efficiency policies of China,the present situation of carbon emission reduction,the challenge and pressure faced and future development requirement of China’s papermaking enterprises were discussed,in order to seek the method to achieve high energy efficiency and fulfill the carbon emission requirement.The study showed that the carbon emission reduction of China’s papermaking enterprises was a formidable task in the future,however a further deepening the reform and the establishment of national carbon trading market,paper industry would have great opportunities.All of these pressures would promote the sustainable development of paper industry.

Keywords：papermaking; carbon emission; carbon trading

(责任编辑：陈丽卿)

PresentSituationandReductionApproachofCarbonEmissionofChina’sPaperIndustry

LYU Ze-yu*JIANG Bin SUN Hui LYU Zhu-ming CHEN Chen

(ChinaCleanerProductionCenterofLightIndustry,Beijing,100012)(*E-mail：estell@126.com)

TS7

A

1000-6842(2017)03-0064-06

2017-01-22

吕泽瑜，女，1983年生；工程师；主要研究方向：清洁生产、资源能源节约、企业环保相关技术等。 E-mail:estell@126.com