造紙行業(yè)節(jié)能減煤潛力分析

時(shí)間:2022-05-25 09:01:22

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造紙行業(yè)節(jié)能減煤潛力分析

摘要:推進(jìn)煤炭消費(fèi)減量替代,是我國(guó)“十四五”時(shí)期的重要工作任務(wù)。造紙業(yè)是耗煤的重要行業(yè),是煤炭減壓評(píng)估工作的重點(diǎn),通過(guò)對(duì)相關(guān)企業(yè)的煤炭消費(fèi)核查和煤炭減量評(píng)估,從管理系統(tǒng)、工藝設(shè)備、原材料三個(gè)方面分析了山東省造紙行業(yè)節(jié)能減潛力,并提出了適合企業(yè)發(fā)展的節(jié)能減煤對(duì)策,主要對(duì)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(xiàng)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(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和、碳達(dá)峰貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞:煤炭消費(fèi)減量;造紙業(yè);節(jié)能減煤;山東

碳中和是指企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人測(cè)算在一定時(shí)間內(nèi),直接或間接產(chǎn)生的溫室氣體排放總量,通過(guò)植樹(shù)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(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”[1]。碳達(dá)峰指的是碳排放進(jìn)入平臺(tái)期后,進(jìn)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(dá)峰是碳中和的必由之路,二氧化碳排放量只有先達(dá)到峰值才會(huì)逐漸減少[2]。在《巴黎協(xié)定》的指導(dǎo)下,各成員國(guó)就21世紀(jì)末將溫度上升控制在1.5攝氏度的達(dá)成一致。嚴(yán)格控制煤炭消費(fèi)總量、推進(jìn)煤炭消費(fèi)減量替代,是我國(guó)打贏藍(lán)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(shí)現(xiàn)新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵舉措。2021政府工作報(bào)告,國(guó)家就“十四五”時(shí)期應(yīng)對(duì)氣候變化、綠色低碳發(fā)展提出了新目標(biāo)、新要求,并就2021年扎實(shí)做好碳達(dá)峰、碳中和各項(xiàng)工作做出了新部署[3]。今年兩會(huì)上,碳達(dá)峰、碳中和被首次寫(xiě)入政府工作報(bào)告,也成為代表委員們討論的“熱詞”。國(guó)家“碳中和”目標(biāo)的提出,為制造業(yè)的綠色、低碳、循環(huán)發(fā)展帶來(lái)了內(nèi)生動(dòng)力。由于山東省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期偏重,對(duì)煤炭依賴嚴(yán)重,山東是能源消費(fèi)大省,也是煤炭消費(fèi)大省,兩者均居全國(guó)首位,約占全國(guó)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(fèi)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保護(hù)生態(tài)環(huán)境工作任重道遠(yuǎn)。為更好地落實(shí)國(guó)家對(duì)碳達(dá)峰和碳中和工作的相關(guān)要求,實(shí)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(wèn)題。

1造紙業(yè)節(jié)能減煤的重要性

造紙工業(yè)是涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(diǎn)[6],其產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度強(qiáng),市場(chǎng)容量大,是拉動(dòng)林業(yè)、農(nóng)業(yè)、化工、印刷、包裝、機(jī)械制造等產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。紙及紙板消費(fèi)水平是衡量一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和文明程度的重要標(biāo)志,被稱為“社會(huì)和經(jīng)濟(jì)晴雨表”。造紙工業(yè)對(duì)國(guó)家的生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、國(guó)防等都具有起到一定的影響,造紙業(yè)的產(chǎn)品應(yīng)用廣泛,涵蓋教育、辦公、科技等涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的多個(gè)領(lǐng)域。由于造紙業(yè)原材料主要是木漿,所以對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生的影響更為明顯。近年來(lái),國(guó)際形勢(shì)處于復(fù)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(jì)已經(jīng)成為了時(shí)代新的發(fā)展主題?!笆奈濉睍r(shí)期是我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要戰(zhàn)略機(jī)遇期,這個(gè)歷史節(jié)點(diǎn),為我國(guó)造紙業(yè)改革發(fā)展帶來(lái)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(píng)估,對(duì)耗能高的工藝、設(shè)備進(jìn)行改進(jìn),可以大大降低煤炭消耗量,從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。

2煤炭減壓評(píng)估重點(diǎn)

為落實(shí)國(guó)家煤炭減壓的相關(guān)要求,山東省發(fā)展和改革委員會(huì)牽頭成立了山東省煤炭消費(fèi)壓減工作督導(dǎo)專班,根據(jù)《山東省人民政府辦公廳關(guān)于嚴(yán)格控制煤炭消費(fèi)總量推進(jìn)清潔高效利用的指導(dǎo)意見(jiàn)》、《山東省人民政府辦公廳關(guān)于印發(fā)山東省煤炭消費(fèi)減壓工作總體方案(2019-2020年)的通知》等政策文件,對(duì)全省“高耗能”、“高排放”項(xiàng)目及企業(yè)開(kāi)展全方位煤炭壓減督導(dǎo)工作,其中,也對(duì)相關(guān)造紙企業(yè)進(jìn)行了煤炭消費(fèi)數(shù)據(jù)核查并開(kāi)展煤炭減壓評(píng)估工作。

2.1煤炭消費(fèi)數(shù)據(jù)核查

造紙的上游市場(chǎng)主要包括造紙?jiān)虾椭茲{、造紙?jiān)O(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(jìn)口木漿、國(guó)產(chǎn)廢紙漿為主,秸稈等為補(bǔ)充的原料供應(yīng)結(jié)構(gòu)。下游市場(chǎng)包括包裝、印刷和紙制品產(chǎn)業(yè),以保障內(nèi)需為主導(dǎo)。在煤炭消費(fèi)數(shù)據(jù)核查階段,主要分為文件評(píng)審和現(xiàn)場(chǎng)核查兩部分進(jìn)行。在文件評(píng)審階段,通過(guò)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(fèi),對(duì)企業(yè)得基本情況進(jìn)行評(píng)審;在現(xiàn)場(chǎng)核查階段,通過(guò)對(duì)企業(yè)相關(guān)人員的訪問(wèn)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施設(shè)備的查看、文件資料查閱等多種方式進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核查工作,深度了解企業(yè)的用能情況。

2.2煤炭減壓評(píng)估

對(duì)用能單位的現(xiàn)狀進(jìn)行能源核查,為企業(yè)做煤炭減壓評(píng)估,主要分為六方面:(1)審計(jì)用能企業(yè)重點(diǎn)耗能項(xiàng)目合規(guī)性,包括用能單位重點(diǎn)項(xiàng)目批復(fù)文件等;審計(jì)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(xué)需氧量(COD)、氨氮、總磷是主要指標(biāo),廢氣主要為二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和煙塵。(2)審計(jì)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(jī)構(gòu)調(diào)整目錄》(2019年本),落實(shí)用能單位是否存在國(guó)家已經(jīng)禁止的屬于淘汰類(lèi)的設(shè)備、工藝技術(shù)。(3)落實(shí)能源管理中心、能耗在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)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(cè)情況,評(píng)估企業(yè)能源管理系統(tǒng)的數(shù)字化、自動(dòng)化水平);依據(jù)《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》(GB167-2006),審計(jì)用能單位計(jì)量器具臺(tái)賬,落實(shí)計(jì)量器具配備是否齊全。(4)審計(jì)用能企業(yè)上一年度能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等數(shù)據(jù),分析主要用能工藝能耗指標(biāo)與單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)情況,與國(guó)家能耗限額和地方能耗限額對(duì)比,分析能耗水平。(5)審計(jì)用能企業(yè)能源消費(fèi)量、應(yīng)交稅額、產(chǎn)品產(chǎn)量、污染物排放量等數(shù)據(jù),計(jì)算上一年度單位能耗產(chǎn)出效益情況和單位污染物當(dāng)量產(chǎn)出情況。(6)審計(jì)2020年以來(lái)用能企業(yè)已實(shí)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(jìn)措施,制定短期和長(zhǎng)期煤炭當(dāng)量壓減計(jì)劃。根據(jù)審計(jì)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(shí)現(xiàn)煤炭壓減目標(biāo)。

3造紙業(yè)節(jié)能潛力分析

通過(guò)對(duì)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(píng)估的企業(yè)中,除個(gè)別企業(yè)以外,大部分企業(yè)各項(xiàng)目手續(xù)齊全,且嚴(yán)格執(zhí)行了相關(guān)的環(huán)境保護(hù)法律法規(guī),各項(xiàng)污染物達(dá)標(biāo)排放,環(huán)保無(wú)處罰情況;嚴(yán)格執(zhí)行了安全生產(chǎn)法,安全生產(chǎn)條件達(dá)到相關(guān)法律、行政法規(guī)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求;嚴(yán)格執(zhí)行了產(chǎn)品質(zhì)量法,通過(guò)查詢國(guó)家企業(yè)信用信息公示系統(tǒng)及信用中國(guó)系統(tǒng),企業(yè)無(wú)質(zhì)量方面的處罰。說(shuō)明企業(yè)都非常重視法律法規(guī),執(zhí)行力度高。通過(guò)對(duì)核查2019年、2020年煤炭消費(fèi)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(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)后可達(dá)到節(jié)能減煤的目標(biāo)。在對(duì)企業(yè)的的用能系統(tǒng)、用能設(shè)備和用能材料等信息進(jìn)行認(rèn)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(fèi)。通過(guò)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(duì)自身產(chǎn)品情況、生產(chǎn)部門(mén)運(yùn)行情況不能準(zhǔn)確檢測(cè),若想實(shí)現(xiàn)這些功能,需要建立系統(tǒng)完善的能源在線檢測(cè)系統(tǒng)和分析平臺(tái)。另外,若要準(zhǔn)確地反應(yīng)出企業(yè)生產(chǎn)部門(mén)、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(cè)和分析系統(tǒng)。一方面可以了解能源使用情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)能源浪費(fèi)的環(huán)節(jié),并能通過(guò)環(huán)比、同比等統(tǒng)計(jì)指標(biāo),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(jì)性指標(biāo),為進(jìn)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(gè)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(shí),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(cè),落后電機(jī)設(shè)備不及時(shí)淘汰,企業(yè)就無(wú)法及時(shí)掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),無(wú)法降低煤和電的使用量,若要達(dá)到節(jié)能減煤的目的,需要通過(guò)企業(yè)自測(cè)或第三方測(cè)試,對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè),及時(shí)淘汰不合格的設(shè)備和工藝。

3.3燃料

通過(guò)核查,發(fā)現(xiàn)一些企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本,采購(gòu)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(huì)給企業(yè)帶來(lái)短暫的經(jīng)濟(jì)效益,給環(huán)境帶來(lái)的破壞卻是無(wú)法挽回的。提高燃煤熱值、減少燃煤消耗實(shí)物量是節(jié)能減煤、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)鍵。

4節(jié)能減煤的相關(guān)對(duì)策

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

4.1完善管理系統(tǒng)

完善能源管理制度,嚴(yán)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(cè)系統(tǒng),水、電、氣、煤接入能源在線平臺(tái),對(duì)能源信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),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(jì)量器具配備和管理通則》(GB17167-2006)、GB/T21368中計(jì)量器具配備率的要求,完善能源計(jì)量器具的配備及使用,建立在線監(jiān)測(cè)平臺(tái),有效監(jiān)管能源消耗使用情況。定期對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)/檢定、維護(hù)。通過(guò)完善計(jì)量器具,對(duì)重點(diǎn)耗能設(shè)備配備專用計(jì)量設(shè)備,從而使單位計(jì)量器具達(dá)到三級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4.2優(yōu)化工藝設(shè)備

規(guī)范熱電鍋爐房操作。對(duì)鍋爐進(jìn)行能效水平測(cè)試,并與最初設(shè)計(jì)值相比較,進(jìn)一步提高鍋爐的熱效率。同時(shí),通過(guò)規(guī)范熱電廠鍋爐房操作,強(qiáng)化鍋爐房操作人員培訓(xùn),操作工可以根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整過(guò)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(jī)設(shè)備。對(duì)照《高耗能落后機(jī)電設(shè)備(產(chǎn)品)淘汰目錄(第一至四批)》政策文件,及時(shí)對(duì)老舊電機(jī)進(jìn)行變頻技改,并根據(jù)文件淘汰落后電機(jī),采用節(jié)能高效電機(jī),提高電能利用效率,間接推動(dòng)節(jié)能減煤工作。技術(shù)改造。對(duì)運(yùn)輸載熱體的管道和線路進(jìn)行改造和合理布置,著重對(duì)散熱面積大的部位進(jìn)行改善;對(duì)輸送載熱體的管路進(jìn)行保溫,減少因熱量散失而帶來(lái)的損失;對(duì)傳輸熱量的蒸汽管道以及相關(guān)附件,進(jìn)行定期檢查、維修,減少因保溫結(jié)構(gòu)損壞而帶來(lái)的熱損失。

4.3燃料質(zhì)量控制

從源頭加強(qiáng)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(lái)源,才能從根本上解決問(wèn)題。燃料作為產(chǎn)生熱能的源頭,企業(yè)可以通過(guò)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(yǔ)

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和,要以經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型為引領(lǐng),在重點(diǎn)領(lǐng)域乃至全社會(huì)推行綠色用能模式至關(guān)重要。碳達(dá)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(shí)現(xiàn)我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。將低碳發(fā)展作為新常態(tài)下經(jīng)濟(jì)提質(zhì)增效的重要?jiǎng)恿Γ苿?dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)。依法依規(guī)有序淘汰落后產(chǎn)能和過(guò)剩產(chǎn)能。運(yùn)用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改進(jìn)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(jìng)爭(zhēng)力。加快發(fā)展綠色低碳產(chǎn)業(yè),打造綠色低碳供應(yīng)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(fēng)向標(biāo),為了保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境,我們應(yīng)該堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路,企業(yè)應(yīng)不斷優(yōu)化節(jié)能減煤對(duì)策,大力淘汰落后產(chǎn)能、化解過(guò)剩產(chǎn)能、優(yōu)化存量產(chǎn)能,嚴(yán)格控制新增產(chǎn)能,推動(dòng)造紙行業(yè)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。提高大局意識(shí),為早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰和碳中和貢獻(xiàn)力量。

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