低碳转型与造纸工业发展对策

1造纸工业发展低碳经济的优势 现代造纸工业具有明显的循环经济特征,在低碳经济中更具有优势和竞争力。造纸原料林的建设具有森林碳汇功能;制浆废弃物可以回收利用,减少碳源;纸产品是有效的储碳载体。 1.1造纸原料林基地具有森林碳汇功能 森林在抑制气候变化上发挥了
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  1造纸工业发展低碳经济的优势


  现代造纸工业具有明显的循环经济特征,在低碳经济中更具有优势和竞争力。造纸原料林的建设具有森林碳汇功能;制浆废弃物可以回收利用,减少碳源;纸产品是有效的储碳载体。


  1.1造纸原料林基地具有森林碳汇功能


  森林在抑制气候变化上发挥了极其重要的作用。据科学家研究表明,森林每生长出1立方米的蓄积量,要平均吸收1.83吨二氧化碳,释放出1.62吨的氧气。造纸工业是以天然植物纤维作为原料,具有低碳环保的特性。造纸原料林基地的建设具有经济与生态效益双重作用:一方面,原料林的建设能够为造纸工业提供优质纸浆原料,有利于提高纸产品的质量,增加经济效益;另一方面,森林是利用太阳能的最大载体,林木的生长可以通过光合作用吸收大量的二氧化碳,并释放氧气,碳以纤维的形式被永久固定,是优化自然生态环境的主要贡献者,产生巨大的生态效益,具有森林碳汇功能。《联合国气候变化框架公约》的缔约方通过的《波恩政治协议》和《马拉喀什协定》,将造林、再造林等林业活动纳入《京都议定书》确立的清洁发展机制,鼓励各国通过绿化、造林来抵消一部分工业源CO2的排放[1]。一系列国际公约的制定和实施意味着将来各国、各个产业可以通过实施林业碳汇项目抵消其温室气体排放量。这意味着造纸工业除了通过制浆造纸生产纸产品获得经济效应外,还可以通过原料林的碳汇功能通过碳交易市场获取经济收益。林纸一体化的现代造纸工业是一种典型的低碳工业,具备发展低碳经济的显著优势和竞争力。


  1.2制浆造纸废弃物是可利用的生物质能源


  林业生物质能源是可再生、可降解的,是低碳绿色能源,已成为各国除了煤炭、是由、天然气外的第四大战略性能源。林业生物质能源一方面可以提炼生物质柴油,另一方面可以用植物纤维发电。造纸林基地的木材剩余物、加工剩余物、产品废材及其纸浆造纸过程中的废热、废水等排放物都可以有效回收利用为生物质能源,造纸工业可以扩大生物质能源的使用,减少对石油等化石燃料的消耗,减少二氧化碳的排放,降低碳源。制浆造纸厂可以通过循环回收系统有效利用制浆造纸废液中的有机物质转化为有效的生物质能源,替代化石能源,转化为热能用于发电,并直接供应给制浆造纸生产系统。如此重复多次循环回收利用后,制浆造纸工业能源自给率可以达到40%以上。此外,制浆造纸废液还可以被碱回收系统转化为化学药品等。制浆造纸工业生产过程中的水也可以高度循环利用。


  1.3纸产品是储碳的载体


  纸产品能够固化林木生产过程中吸收的二氧化碳,具有碳封存、碳储存的功能。因为将植物纤维生产为纸产品,则将二氧化碳固化在纸产品中,纸产品在使用过程中、回收利用中始终具有储碳功能。纸产品使用后的废纸仍然可以回收利用,重新作为造纸纤维原料用于纸产品的生产。一方面,废纸回收后可以代替木材原料再次用于造纸,大大节约原生木材资源,减少对森林资源的浪费,增加碳汇功能;另一方面,废纸的回收利用仍然将二氧化碳固定在纸产品中,减少了二氧化碳的排放量。因此纸产品在碳循环过程中具有碳储存功能,可以减少二氧化碳的排放,是储碳的有效载体。目前世界造纸工业,废纸原料约占40%,我国造纸工业所利用的纸浆主要是废纸浆,就2013年我国消耗废纸浆5940万吨,占纸浆消耗总量65%[2]。


  2中国造纸工业低碳转型的意义


  2.1顺应人类社会可持续发展的需要


  2.1.1全球气候变化趋势严峻当前全球气候变暖已经严重威胁到全人类的生存与发展,气候变化和自然环境的急剧恶化已成为全球面临的共同挑战。引起全球气候变暖的“罪魁祸首”是人类生产、生活等活动中排放的大量二氧化碳、甲烷等温室气体。造纸工业是能源密集型产业,生产中能源的消耗和转化必然产生各种有害气体和废热,加速温室效应的进程。造纸工业排放的废水中含有大量的热能,是水体热污染的主要来源之一;排放的高温蒸汽、废气是大气热污染的重要来源[3]。为了保护人类的共同利益,促进人类的可持续发展,减少温室气体成为全球的共识。国际组织以及欧美等发达国家倡导的低碳经济被认为是应对气候变暖的可持续的经济发展模式。对气候变化和自然环境的破坏,任何国家、产业和个人都无法独善其身,都负有责任。我国造纸工业发展比较落后,绝大部分企业采取的是小作坊式的传统生产方式,2013年小型企业占82%。我国传统造纸工业对环境的破坏更加严重,必须实现低碳转型,减少废弃物的排放,缓解对森林生态的破坏和对环境的污染。


  2.1.2国际与国内相关法律法规的制定与实施为了应对全球气候变化,国际组织及各国政府出台了一系列的政策法规体系。1992年联合国制定了世界上第一个为控制CO2等温室气体排放的国际公约——《联合国气候变化框架公约》,要求发达国家和发展中国家为控制全球气候变暖承担义务,并于1994年正式生效[1]。1997年缔约国又签署了《京都议定书》,于2005年2月正式生效,该议定书进一步明确了发达国家与发展中国家CO2排放与减排指标。之后缔约方还通过了《波恩政治协议》和《马拉喀什协定》,将造林、再造林等林业活动纳入清洁发展机制[1]。我国政府高度重视气候变化问题,认真履行《气候公约》《京都议定书》等国际公约,积极参与国际合作。2008年我国政府出台了《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书,为减缓气候变化制定了政策和行动方案。2009年进一步明确承诺到2020年单位国内生产总值温室气体排放比2005年下降40%~45%[4]。2007年我国颁布的《造纸产业发展政策》就要求“造纸产业布局要充分考虑纤维资源、水资源、环境容量、市场需求、交通运输等条件,发挥比较优势,力求资源配置合理,与环境协调发展”[5]。2007年我国环境保护部颁布了木浆生产工艺、麦草浆生产工艺的清洁生产标准,2009年增加了废纸制浆的清洁生产标准。总之,国内外各类环保标准和政策对造纸工业的节能减排和环保要求都日益提高,我国造纸工业走低碳、环保、生态之路是适应全球节能减排的需要,也是适应人类社会可持续发展的需要。


  2.2我国造纸工业转型升级的重要契机


  气候变暖催生了低碳经济,并引领了新一轮的工业革命浪潮,为我国造纸工业的发展创造了重要契机。发展低碳经济有利于造纸产业的结构调整和优化升级,有利提高经济效益;有利于造纸工业从依靠能源消耗和廉价劳动力向依靠科技进步的转变。发达国家的造纸工业已经具备极为成熟的现代化造纸工业生产模式,已经拥有较为成熟的低碳设备和技术,在节能减排和发展低碳产业方面也有很多丰富的经验,为我国传统造纸工业的改造革新提供了可借鉴的模式。我国造纸工业正从处于转型升级的重要时期,应该充分利用低碳经济契机,不断学习和引进国外先进的造纸技术和设备以及先进的管理经验,在低碳经济生产模式上实现突破,促进传统造纸工业向现代化造纸工业转型。


  2.2.1我国造纸工业规模经济效益有待提高2013年在2934家规模以上造纸生产企业中,大中型造纸企业526家,仅占17.93%,小型企业2408家占82.07%[2]。2013年我国产量达到100万吨的造纸企业仅有15家[2],远远落后于世界造纸企业的平均规模。造纸工业是典型的具有规模经济效益的产业,但是我国造纸企业规模结构明显无法发挥规模经济的优势。随着世界造纸工业技术的进步,全球自然资源和生态环境保护的要求快速提高,造纸工业规模效益被进一步强化,高度规模化经营是现代造纸工业的显著特征。我国造纸企业规模小,技术含量低,产业集中度低,难以发挥规模经济效益。2012年我国纸和纸板的利润增长速度低于亏损额的增加速度,其中利润同比增长仅3.61%,而造纸和纸制品的亏损总额却增加33.44%[6]。低碳经济时代意味着新一轮产业革命的到来,我国造纸工业要紧紧抓住低碳变革带来的契机,鼓励造纸工业企业扩大、做大,充分发挥规模经济的优势。


  2.2.2受资源和生态环境的约束越来越多我国造纸产业的发展面临诸多结构性问题,受资源和生态环境的约束越来越多。2012年我国制浆造纸及纸制品业新鲜用水量40亿吨,占工业总耗新鲜用水量的8.6%,造纸工业2012年废水排放量为34.27亿吨,占全国工业废水总排放量的16.9%,造纸工业排放废水中化学需氧量为62万吨,占全国工业化学需氧量总排放的20.5%,排放废水中氨氮为2.1万吨,占全国工业氨氮总排放量的8.7%[2]。而2012年我国造纸工业生产总值不到工业生产总值的3%;与之做出的贡献相比,无论是水耗、废水排放量都有些偏高。造纸工业是中国主要污染行业之一。严峻的现实迫使我国造纸产业必须立足于人类永续发展的战略高度,节约资源、保护环境,突破环境和资源瓶颈,构建新的产业竞争优势。


  2.3提升我国造纸产业国际竞争力的必然要求


  低碳贸易规制必然会改变国家间的相对贸易条件并影响各国产业的国际竞争力。我国纸浆高度依赖国际市场,纸产品出口市场高度集中,这种两头在外的贸易模式极其容易受国际市场的影响。低碳经济时代各种低碳规制的形成和实施势必会影响我国造纸产业的国际竞争力。发展低碳经济是提高中国造纸产业国际竞争力的重要途径。


  2.3.1我国造纸工业贸易竞争力弱从2000~2011年的国际市场占有率、贸易竞争指数和相对贸易优势指数三个指标的计算结果来看,与德国、芬兰等世界造纸发达国家相比,中国造纸产业国际竞争力偏低。从国际市场占有率来看,中国造纸产业的国际市场占有率在七个国家中位居倒数第二,十二年平均国际市场占有率为3.5%,一直处于低位水平,增长缓慢。从贸易竞争指数看,中国的造纸产业贸易竞争力指数在七个国家中是最低的,历年贸易竞争力指数都小于0,说明其生产效率低于国际水平,处于竞争劣势。主要原因在于进口规模巨大,中国纸产品一直处于净进口,使得整体竞争力下降。从相对贸易优势指数看,中国造纸产业的相对贸易优势指数历年均为负值,不具有国际竞争力,指标值在七个国家中最低。芬兰、瑞典和加拿大三国造纸产业的相对贸易优势指数均为正值,显示出强劲的国际竞争优势。


  2.3.2低碳经济加剧了纸浆原料进口的不稳定性低碳经济催生了森林认证体系、美国的《雷斯法案》和欧盟的《木材及木制品规例》、“木材法案”等相关机制。随着低碳经济的推进,原木主要生产和出口国认识到了森林资源的重要性及国际形势,纷纷采取各类国际低碳规制限制甚至禁制原木及初加工林产品的出口。国际保护森林资源的各类法律机制以及各国的林业政策大大提高了纸浆原料进口成本和价格,增加了我国纸浆原料进口的不确定性。我国是世界纸浆第一进口国,纸浆对外依存度很高。2013年进口纸浆占全国纸浆消耗总量的42%,进口木浆占木浆消耗量的62%,进口废纸占废纸浆消耗量40%[2]。受国内造纸工业发展的强大需求驱动,当前我国对国际纸浆的依赖性短期内难以改变,低碳经济加剧了我国纸浆原料进口的不稳定性。“巧妇难为无米之炊”,纸浆原料的紧缺是制约中国造纸工业发展的关键制约因素。我国制浆设备、技术管理经验等也高度依赖国际市场,不利于造纸工业国际竞争力的提升。


  2.3.3低碳贸易规制不利于中国纸产品的出口短短几年低碳贸易保护主义盛行,除了森林认证体系外,各国政府还逐步推行碳标签、碳关税等碳壁垒,使国际贸易环境更加复杂多变,对中国造纸工业产生深远影响。森林认证体系认可计划(PEFC)中的产销监管链认证(COC)系统主要是对林产品的原料采集——加工——配制等全部过程进行跟踪。到2013年5月,由PEFC认证体系认证的企业数为9816家,其中法国的COC认证的企业数量最多,共2062家,占所认证企业数的21.01%;中国仅有185家①。可见我国COC认证的企业数量远低于发达国家,使出口纸产品所使用的木材合法性证明实践操作面临困境。森林认证体系的推行将直接影响我国林纸产品的出口贸易。英国等十几个国家已经开始推出碳标签,泰国2009年要求对纸和纸箱类的产品贴上碳标签。碳标签的推行将增加我国造纸企业的认证成本,对企业的生产、贸易和物流等造成巨大的压力,不利于我国整个造纸产业的出口贸易。欧美发达国家积极倡导征收碳关税,而我国纸产品出口市场主要集中于日本、欧美国家,更容易遭受低碳贸易摩擦。


  3中国造纸工业低碳转型的对策建议


  3.1加强造纸纤维原料的管理


  造纸纤维资源长期相对缺乏是制约我国造纸工业发展的最主要的瓶颈,加强纤维原料的供应和管理是我国造纸工业低碳转型的首要条件。首先,要积极推行林纸一体化的发展模式,实现林业与造纸产业的良性互动发展,真正实现低碳化的生产经营模式。林纸一体化将“育林固碳”和“育林造纸”有机结合起来,可以增加碳汇、减少碳源,提高造纸产业的碳生产率,是国际造纸业普遍推行的一种产业发展模式。国际造纸发达国家的实践经验证明造纸工业实行林纸一体化,是实现造纸工业可持续发展的有效路径。国外造纸原料供给市场逐步萎缩,我国必须大力发展林浆纸一体化工程,大力营造速生丰产林,增加造纸纤维原料的供应,实现原料资源自给自足,改变严重依赖海外纸浆市场的局面,保证造纸产业的独立发展。造纸企业还可以加强与农户、林场、农业合作社及原料企业合作,加强合作伙伴的关系,确保纤维供应的可持续性。发展造纸企业+专业合作社+农户的新型的经营格局,为造纸产业的发展提供源源不断的纤维资源。第二,加强境外木材纤维的管理。我国造纸纤维原料对外依存度偏高,我们应该采取进口来源多样化及订立长期合同等采购方式,来规避和减轻国际纸浆供应不稳定,纸浆价格上涨等带来的不利影响。国家应扶持造纸工业对外直接投资,以获取国外森林采伐权和宜林地经营权为主要方式,建立海外工业原料林基地,从而保障林木资源供给的安全性和合法性,减少低碳贸易规则等引起的贸易摩擦。第三,提高废纸回收利用率。当前我国造纸工业所利用的纸浆主要是废纸浆,就2013年我国消耗废纸浆5940万吨,占纸浆消耗总量65%[2]。从我国国情和国际造纸工业发展经验来看,提高废纸回收率和废纸利用率是实现中国造纸工业低碳经济的有效途径。我国应该加快制定废纸回收分类标准,建立废纸回收系统,加大废纸回收力度,提高废纸回收率和利用率。


  3.2大力推行节能减排与清洁生产方式


  节能减排是我国造纸工业实现低碳转型最直接、最有效的途径。我国绝大部分造纸企业采用传统造纸生产经营模式,是耗能和耗水大户,也是污染大户,节能减排空间大。我国造纸工业应该从低碳的高度来审视产业的发展和国际竞争力的提升,鼓励造纸企业着力开发节约纤维原料资源、水资源以及能源资源的节能技术,创新废水、废渣等废弃物回收利用技术,降低碳源,提高低碳经济效益。造纸企业的科技创新不仅要攻克节能减排的某个环节,更应该在纤维原料的培育、制浆、漂白、抄纸等整个制浆造纸价值链上进行一系列的技术创新,实现整个价值链的碳循环。一方面我国造纸企业要加大造纸工业节能减排和清洁生产技术的研发力度,加强产学研合作,实现造纸节能减排技术和清洁生产技术的突破,促进造纸工业向低碳造纸转型。另一方面我国造纸企业可以通过引进造纸发达国家先进的节能减排和清洁生产的设备和技术等,最大限度地降低制浆造纸原料的消耗,减少废弃物的排放,降低碳源。政府部分应该出台相关法律法规和产业政策,从政策、资金等各方面鼓励传统造纸企业转变观念,积极实施和推广节能减排和清洁生产方式,走低碳造纸之路。


  3.3科技创新是根本


  科技创新是我国造纸工业发展低碳经济的根本和关键。科技的发达程度决定了一国或一个产业的竞争力水平,谁掌握了先进的低碳技术,谁就拥有核心竞争力。我国造纸工业能耗大、污染大的最主要原因是我国造纸装备和技术水平低,创新能力弱。现代造纸工业是技术密集型产业,对技术的要求很高,制浆造纸企业的装备水平和技术创新能力直接决定了制浆造纸的技术工艺的选择以及产出效率和污染排放水平。因此造纸机械产业发展水平直接影响造纸工业的低碳转型。随着纤维原料、劳动力等生产要素成本的不断上升,以及国内外消费者对纸产品品质要求日益增强,我国造纸产业必须提高劳动生产效率、提升资源的利用效率、改进产品生产工艺与生产流程。以上活动的改进与提升,均需造纸机械业的发展为其提供可靠设备保障和技术支撑。我国的造纸机械业发展滞后,与国际造纸发达国家相差甚远。我国政府应通过财政补贴、税收优惠、研发项目扶持等途径,加大制浆造纸机械业的研发投入力度,最终实现造纸工业企业的国际竞争方式由产品竞争转向产业链的竞争。近年来许多纸制品市场被网络等新媒体分割,市场竞争日益残酷。造纸工业应该加快技术创新和产品研发,扩大空间进一步细分产品,推出多样化的产量高、成本低的纸产品及附加值更高的利基产品,以便更好地满足消费者现有和未来的需求。比如,开发具有识别和追踪产品与物流等功能的“智能纸张”,取代不利于环境保护的包装材料,引导国内外新的纸张消费需求。国家应该积极出台各类科技创新的激励机制,加快造纸产业低碳化步伐,提高造纸产业低碳国际竞争力。


  3.4国家要加强森林认证体系和碳交易市场的建设


  拥有认证成为造纸企业竞相追逐的目标,然而想获得绿色认证并不容易。中国是世界造纸大国,国内林纸行业规模巨大,2012年产量位居世界第一,但是我国缺乏与之相匹配的森林认证体系和标准。2009年成立的中林天合森林认证中心是我国首家森林认证机构。作为林业大国和造纸大国,我国应该选择适合自己国情和森林状况的认证制度,并积极与世界各类认证体系进行合作,谋求互相认可,与国际接轨,为林业、制浆造纸业提供世界认可的认证标准。低碳经济时代纸产品没有低碳标签将会失去国际竞争优势。因此,国家应该建立林产品监管系统,记录和追踪造纸原料的来源、运输和销售或出口的全过程。为造纸企业提供合法有效认证的同时,应积极主动降低森林认证的成本。森林认证体系和纸产品“低碳”认证制度的加强可以促进我国造纸产业积极参与全球竞争,为进出口贸易清除障碍,提高国际竞争力。造纸原料林的建设能够吸收二氧化碳,具有固碳功能;制浆造纸废弃物可以回收利用,减少碳源;纸产品具有储碳功能,整个制浆造纸的价值链就是一个碳循环过程。碳交易市场和规制的建立能够凸显造纸工业发展低碳经济的优势。我国应该从低碳经济的高度去审视我国的造纸工业,构建推动制定有利发展低碳造纸产业的“碳交易”政策法规。通过建立碳交易市场和规则将造纸原料林的固碳功能、纸产品的储碳功能通过市场价格的形式转化为经济效益,实现林纸一体化、育林造纸的低碳经济效益,增强造纸企业发展低碳造纸的动力。


  作者:邱晓兰,余建辉,单位:福建农林大学。本文来自《中华纸业》杂志

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