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造紙企業(yè)溫室氣體排放量核算與減排策略

文檔作者：施健健，張明文檔來(lái)源：南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年07月25日
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施健健，張明
（南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心，南京210007）
摘要：造紙行業(yè)為我國(guó)溫室氣體控排重點(diǎn)行業(yè)之一，近年來(lái)年溫室氣體排放量已超過(guò)1 億t。文中通過(guò)對(duì)造紙企業(yè)
溫室氣體的排放環(huán)節(jié)和影響因素進(jìn)行分析，并提出了造紙企業(yè)溫室氣體減排的關(guān)鍵措施，為造紙企業(yè)低碳發(fā)展提供參
考。
關(guān)鍵詞：造紙；溫室氣體；低碳；排放量
中圖分類號(hào)：TK0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
文章編號(hào)：1001-5523（2018）02-0049-03
目前， 我國(guó)作為全球溫室氣體排放總量最大的國(guó)
家，溫室氣體排放量占全球排放總量的20%左右。
由于我國(guó)為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)發(fā)展
仍處于上升階段， 碳排放絕對(duì)量增長(zhǎng)的趨勢(shì)短期內(nèi)很難改
變，控制溫室氣體排放總量將是我國(guó)未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)
的重要任務(wù)。為此，我國(guó)政府陸續(xù)出臺(tái)了一系列溫室氣體減
排的政策，在《“十三五”控制溫室氣體排放工作方案》中就提
出，到2020 年，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量要比
2015 年下降18%， 支持優(yōu)化開發(fā)區(qū)域碳排放率先達(dá)到峰值，
力爭(zhēng)部分行業(yè)2020 年左右實(shí)現(xiàn)率先達(dá)峰。建立全國(guó)碳排放
權(quán)交易制度，制定覆蓋石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙和
電力等8 個(gè)工業(yè)行業(yè)中年能耗達(dá)1 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤以上企業(yè)的碳
排放權(quán)總量設(shè)定與配額分配方案， 實(shí)施碳排放配額管控制
度。
造紙行業(yè)作為納入全國(guó)碳排放權(quán)交易的8 個(gè)工業(yè)行業(yè)
之一， 行業(yè)碳排放量在全國(guó)排放總量中占有舉足輕重的地
位。中國(guó)造紙學(xué)會(huì)調(diào)查資料顯示，2014 年中國(guó)紙及紙板生產(chǎn)
企業(yè)約2 900 家，全國(guó)紙及紙板生產(chǎn)量為10 710 萬(wàn)t，同期造
紙行業(yè)能源消費(fèi)總量為4 041 萬(wàn)t 標(biāo)準(zhǔn)煤[1]，年溫室氣體排放
量達(dá)1 億t 二氧化碳當(dāng)量。因此，研究造紙行業(yè)溫室氣體減排
方法對(duì)削減我國(guó)溫室氣體排放總量具有重要意義。
本文正是基于這樣的一個(gè)背景對(duì)造紙企業(yè)溫室氣體減
排進(jìn)行一些探索，提出造紙企業(yè)低碳發(fā)展的具體措施。
1造紙企業(yè)溫室氣體排放類型
一般造紙企業(yè)按照工藝流程主要分為制漿和造紙兩個(gè)
工序， 制漿是將植物纖維原料或回收的廢紙制成紙漿的過(guò)
程；造紙是使用適當(dāng)?shù)墓に噷⒓垵{抄造成各種不同性能的紙
或紙板的過(guò)程。
制漿造紙企業(yè)由于采用原材料不同，生產(chǎn)工藝和技術(shù)參
數(shù)千差萬(wàn)別，但是從溫室氣體排放來(lái)說(shuō)，其溫室氣體排放類
型和計(jì)算方法可以說(shuō)是萬(wàn)變不離其宗。根據(jù)《中國(guó)造紙和紙
造紙企業(yè)溫室氣體排放量核算與減排策略
圖1 制漿造紙企業(yè)溫室氣體排放示意圖
J節(jié)能科技
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能源研究與利用 49
ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
2 0 1 8 年第2 期·
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
制品生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）》，
造紙企業(yè)溫室氣體排放主要包含：化石燃料燃燒排放、生產(chǎn)
過(guò)程排放、凈購(gòu)入電力產(chǎn)生的排放、凈購(gòu)入熱力產(chǎn)生的排放
和廢水厭氧處理產(chǎn)生的排放等五個(gè)主要方面。由于大型造紙
企業(yè)電力和熱力用量巨大，部分大型造紙企業(yè)還建有自備熱
電廠，自備熱電廠產(chǎn)生的溫室氣體排放和減排措施本文暫不
予探討。制漿造紙企業(yè)溫室氣體排放示意圖見圖1。
2 溫室氣體排放量的計(jì)算及影響因素分析
根據(jù)《中國(guó)造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方
法與報(bào)告指南（試行）》，造紙企業(yè)溫室氣體排放主要包含：化
石燃料燃燒排放、生產(chǎn)過(guò)程排放、凈購(gòu)入電力產(chǎn)生的排放、凈
購(gòu)入熱力產(chǎn)生的排放和廢水厭氧處理產(chǎn)生的排放等方面。
1）化石燃料燃燒排放。不計(jì)自備電廠的燃料燃燒，造紙
企業(yè)化石燃料燃燒排放主要有： 造紙工序干燥工段IR 紅外
干燥器燃?xì)馊紵欧?、生石灰生產(chǎn)工序石灰窯燃料燃燒排
放、漿廠堿回收工序堿液焚燒使用化石燃料產(chǎn)生的溫室氣體
排放，以及廠內(nèi)運(yùn)輸車輛、應(yīng)急設(shè)備等使用的柴油等化石燃
料燃燒產(chǎn)生的溫室氣體排放。
式中，E 燃燒為化石燃料燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放量， tCO2；
ADi 為第i 種化石燃料活動(dòng)水平，GJ；EFi 為第i 種燃料排放因
子，tCO2/GJ；i 為化石燃料類型代號(hào)。
其中排放因子和燃料種類、燃料低位發(fā)熱值、單位熱值
含碳量及碳氧化率有關(guān)，但相對(duì)來(lái)說(shuō)，大多數(shù)企業(yè)燃料種類
比較固定，低位發(fā)熱值、單位熱值含碳量和碳氧化率也僅在
小范圍幅度內(nèi)波動(dòng)，所以對(duì)于某一企業(yè)來(lái)說(shuō)，排放因子基本
上比較穩(wěn)定。所以，造紙企業(yè)化石燃料燃燒排放量和化石燃
料活動(dòng)水平數(shù)據(jù)呈正比例關(guān)系。
2）生產(chǎn)過(guò)程排放。造紙企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程排放主要發(fā)生于填
料生產(chǎn)過(guò)程。填料是將石灰石等原料煅燒生成生石灰（主要
成分為氧化鈣），再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分為氫
氧化鈣），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸鈣沉淀，
最后經(jīng)脫水、干燥和粉碎而制得。其溫室氣體主要產(chǎn)生環(huán)節(jié)
是石灰石等原料煅燒生成生石灰的同時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳。
式中，E 過(guò)程為生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的二氧化碳排放量， tCO2；L 為石
灰石原料消耗量，t；EF 石灰為煅燒石灰石的二氧化碳排放因
子，tCO2/t 石灰石。
《指南》指出，石灰石的二氧化碳排放因子采用推薦值，
0.405 tCO2/t 石灰石，故生產(chǎn)過(guò)程二氧化碳排放量與石灰石原料
消耗量呈正比例關(guān)系。
3）凈購(gòu)入電力產(chǎn)生的排放。造紙企業(yè)電力根據(jù)來(lái)源一般
可分為自備電廠發(fā)電、購(gòu)入網(wǎng)電，部分造紙企業(yè)還有余熱發(fā)
電（如堿回收鍋爐蒸汽余熱發(fā)電）、太陽(yáng)能發(fā)電等。
式中，E 電為制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程消耗的電力對(duì)應(yīng)的電力生產(chǎn)
環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放量；AD 電為制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程消耗
的電力數(shù)量， MW·h；EF 電為電力排放因子，tCO2/MW·h。其
中：購(gòu)入網(wǎng)電的電力排放因子為國(guó)家最新公布的區(qū)域電網(wǎng)供
電排放因子、自備電廠發(fā)電的電力排放因子為自備電廠供電
排放因子、余熱發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的電力排放因子可記為
“0”。區(qū)域電網(wǎng)供電排放因子和自備電廠電力排放因子[2]與制
漿造紙生產(chǎn)無(wú)直接關(guān)系，且相對(duì)比較固定。由此可以看出，電
力消耗產(chǎn)生的二氧化碳排放量和生產(chǎn)過(guò)程消耗的電力數(shù)量
成正比。
4）凈購(gòu)入熱力產(chǎn)生的排放。造紙企業(yè)熱力根據(jù)來(lái)源一般
可分為自備電廠供熱、購(gòu)入外部集中供熱和余熱利用等。
式中，E 熱為制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程消耗的熱力對(duì)應(yīng)的熱力生產(chǎn)
環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放量；AD 熱為制漿造紙生產(chǎn)過(guò)程消耗
的熱力數(shù)量， GJ；EF 熱為熱力排放因子，tCO2/GJ。其中：自備
電廠熱力排放因子為自備電廠供熱排放因子，購(gòu)入外部集中
供熱的熱力排放因子可采用推薦值0.11 tCO2/GJ 或政府公
布數(shù)值，余熱利用的熱力排放因子可記為“0”。
由于本文不涉及自備電廠溫室氣體排放，故認(rèn)為自備電
廠熱力排放因子相對(duì)固定，或直接采用“0.11 tCO2/GJ”的推
薦值。由此得出，制漿造紙消耗熱力產(chǎn)生的二氧化碳排放量
和生產(chǎn)過(guò)程消耗的熱力數(shù)量成正比。
5）廢水厭氧處理的排放。造紙企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生大量的
工業(yè)廢水， 該工業(yè)廢水在處理過(guò)程中常需要采用厭氧處理，
從而導(dǎo)致溫室氣體甲烷的排放。甲烷為國(guó)際公認(rèn)的6種溫室
氣體之一。
EGHC 廢水=ECH4- 廢水×GWPCH4×10-3
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萬(wàn)方數(shù)據(jù)
式中，E
GHG 廢水為廢水厭氧處理產(chǎn)生的溫室氣體排放量，tCO2；
ECH4- 廢水為廢水厭氧處理過(guò)程甲烷排放量，kg；GWP CH4為甲烷
的全球變暖潛勢(shì)（GWP）值，取固定值為21； 為廢水厭
氧處理去除的有機(jī)物總量，單位為kgCOD。該值在污水處理
工藝和運(yùn)行參數(shù)確定的情況下，可默認(rèn)為與厭氧工序處理的
廢水量呈正比例關(guān)系；S 為以污泥方式去除的有機(jī)物量，kg-
COD；EF 為甲烷排放因子；R 為回收的甲烷量。
由上述兩式可知，廢水厭氧處理產(chǎn)生的溫室氣體排放量
在污水處理工藝和運(yùn)行參數(shù)確定的情況下與處理的污水量
和回收的甲烷量有關(guān)。
綜上，可以得出制漿造紙企業(yè)溫室氣體排放量主要的影
響因素有：化石燃料消耗量、石灰石原料消耗量、電力消耗
量、熱力消耗量、厭氧處理廢水量（廢水產(chǎn)生量）和回收甲烷
量，制漿造紙企業(yè)溫室氣體排放影響因素見表1。
3 造紙企業(yè)溫室氣體減排措施
根據(jù)影響造紙企業(yè)溫室氣體排放量
的主要因素，經(jīng)歸納，提出造紙企業(yè)溫室
氣體減排近期和中長(zhǎng)期措施， 制漿造
紙企業(yè)溫室氣體減排措施一覽表見表
如2[3]。
4 結(jié)語(yǔ)
根據(jù)國(guó)家溫室氣體排放主管部門的
計(jì)劃， 近期將建立全國(guó)統(tǒng)一的碳交易市
場(chǎng)。碳交易作為一種市場(chǎng)化機(jī)制，有助于
激發(fā)企業(yè)控制溫室氣體排放的積極性，
從而推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)， 實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展
和可持續(xù)發(fā)展。造紙行業(yè)作為納入全國(guó)
碳排放權(quán)交易的8 個(gè)工業(yè)行業(yè)之一，即
將迎來(lái)一場(chǎng)溫室氣體控排行動(dòng)。本文對(duì)
造紙企業(yè)溫室氣體排放的環(huán)節(jié)和影響因
素進(jìn)行了分析， 提出了不同時(shí)期內(nèi)溫室
氣體減排的措施， 希望能為造紙企業(yè)實(shí)
現(xiàn)低碳發(fā)展提供參考。
參考文獻(xiàn)：
[1] 中國(guó)造紙學(xué)會(huì).中國(guó)造紙年鑒（2016）[M].北京：中
國(guó)輕工業(yè)出版社，2017.
[2] 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì). 造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)
溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南（試行）[R ].
北京：國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)，2015.
[3] 張世杰.廣東省造紙產(chǎn)業(yè)節(jié)能與低碳發(fā)展技術(shù)路
線研究[D].廣州：華南理工大學(xué)， 2015 年.
收稿日期：2017-10-09
表1 制漿造紙企業(yè)溫室氣體排放影響因素表
注：“+”表示溫室氣體排放量隨著影響因素?cái)?shù)值的增加而增加，“-”表示溫室氣體排放量隨
著影響因素?cái)?shù)值的增加而減少。
表2 制漿造紙企業(yè)溫室氣體減排措施一覽表
能源研究與利用 51
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