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造纸企业温室气体排放量核算与减排策略

文档作者：施健健，张明文档来源：南京市节能技术服务中心		点击数：	更新时间： 2024年07月25日
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施健健，张明
（南京市节能技术服务中心，南京210007）
摘要：造纸必威体育官方网站
为我国温室气体控排重点必威体育官方网站
之一，近年来年温室气体排放量已超过1 亿t。文中通过对造纸企业
温室气体的排放环节和影响因素进行分析，并提出了造纸企业温室气体减排的关键措施，为造纸企业低碳发展提供参
考。
关键词：造纸；温室气体；低碳；排放量
中图分类号：TK0 文献标志码：B
文章编号：1001-5523（2018）02-0049-03
目前， 我国作为全球温室气体排放总量最大的国
家，温室气体排放量占全球排放总量的20%左右。
由于我国为世界上最大的发展中国家，经济发展
仍处于上升阶段， 碳排放绝对量增长的趋势短期内很难改
变，控制温室气体排放总量将是我国未来相当长一段时间内
的重要任务。为此，我国政府陆续出台了一系列温室气体减
排的政策，在《“十三五”控制温室气体排放工作方案》中就提
出，到2020 年，我国单位国内生产总值二氧化碳排放量要比
2015 年下降18%， 支持优化开发区域碳排放率先达到峰值，
力争部分必威体育官方网站
2020 年左右实现率先达峰。建立全国碳排放
权交易制度，制定覆盖石化、化工、建材、钢铁、有色、造纸和
电力等8 个工业必威体育官方网站
中年能耗达1 万t 标准煤以上企业的碳
排放权总量设定与配额分配方案， 实施碳排放配额管控制
度。
造纸必威体育官方网站
作为纳入全国碳排放权交易的8 个工业必威体育官方网站

之一， 必威体育官方网站
碳排放量在全国排放总量中占有举足轻重的地
位。中国造纸学会调查资料显示，2014 年中国纸及纸板生产
企业约2 900 家，全国纸及纸板生产量为10 710 万t，同期造
纸必威体育官方网站
能源消费总量为4 041 万t 标准煤[1]，年温室气体排放
量达1 亿t 二氧化碳当量。因此，研究造纸必威体育官方网站
温室气体减排
方法对削减我国温室气体排放总量具有重要意义。
本文正是基于这样的一个背景对造纸企业温室气体减
排进行一些探索，提出造纸企业低碳发展的具体措施。
1造纸企业温室气体排放类型
一般造纸企业按照工艺流程主要分为制浆和造纸两个
工序， 制浆是将植物纤维原料或回收的废纸制成纸浆的过
程；造纸是使用适当的工艺将纸浆抄造成各种不同性能的纸
或纸板的过程。
制浆造纸企业由于采用原材料不同，生产工艺和技术参
数千差万别，但是从温室气体排放来说，其温室气体排放类
型和计算方法可以说是万变不离其宗。根据《中国造纸和纸
造纸企业温室气体排放量核算与减排策略
图1 制浆造纸企业温室气体排放示意图
J节能科技
IENENGKEJI
能源研究与利用 49
ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
2 0 1 8 年第2 期·
万方数据
制品生产企业温室气体排放核算方法与报告指南（试行）》，
造纸企业温室气体排放主要包含：化石燃料燃烧排放、生产
过程排放、净购入电力产生的排放、净购入热力产生的排放
和废水厌氧处理产生的排放等五个主要方面。由于大型造纸
企业电力和热力用量巨大，部分大型造纸企业还建有自备热
电厂，自备热电厂产生的温室气体排放和减排措施本文暂不
予探讨。制浆造纸企业温室气体排放示意图见图1。
2 温室气体排放量的计算及影响因素分析
根据《中国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）》，造纸企业温室气体排放主要包含：化
石燃料燃烧排放、生产过程排放、净购入电力产生的排放、净
购入热力产生的排放和废水厌氧处理产生的排放等方面。
1）化石燃料燃烧排放。不计自备电厂的燃料燃烧，造纸
企业化石燃料燃烧排放主要有： 造纸工序干燥工段IR 红外
干燥器燃气燃烧排放、生石灰生产工序石灰窑燃料燃烧排
放、浆厂碱回收工序碱液焚烧使用化石燃料产生的温室气体
排放，以及厂内运输车辆、应急设备等使用的柴油等化石燃
料燃烧产生的温室气体排放。
式中，E 燃烧为化石燃料燃烧产生的二氧化碳排放量， tCO2；
ADi 为第i 种化石燃料活动水平，GJ；EFi 为第i 种燃料排放因
子，tCO2/GJ；i 为化石燃料类型代号。
其中排放因子和燃料种类、燃料低位发热值、单位热值
含碳量及碳氧化率有关，但相对来说，大多数企业燃料种类
比较固定，低位发热值、单位热值含碳量和碳氧化率也仅在
小范围幅度内波动，所以对于某一企业来说，排放因子基本
上比较稳定。所以，造纸企业化石燃料燃烧排放量和化石燃
料活动水平数据呈正比例关系。
2）生产过程排放。造纸企业生产过程排放主要发生于填
料生产过程。填料是将石灰石等原料煅烧生成生石灰（主要
成分为氧化钙），再加水消化石灰生成石灰乳（主要成分为氢
氧化钙），然后再通入二氧化碳碳化石灰乳生成碳酸钙沉淀，
最后经脱水、干燥和粉碎而制得。其温室气体主要产生环节
是石灰石等原料煅烧生成生石灰的同时产生的二氧化碳。
式中，E 过程为生产过程产生的二氧化碳排放量， tCO2；L 为石
灰石原料消耗量，t；EF 石灰为煅烧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荐值，
0.405 tCO2/t 石灰石，故生产过程二氧化碳排放量与石灰石原料
消耗量呈正比例关系。
3）净购入电力产生的排放。造纸企业电力根据来源一般
可分为自备电厂发电、购入网电，部分造纸企业还有余热发
电（如碱回收锅炉蒸汽余热发电）、太阳能发电等。
式中，E 电为制浆造纸生产过程消耗的电力对应的电力生产
环节产生的二氧化碳排放量；AD 电为制浆造纸生产过程消耗
的电力数量， MW·h；EF 电为电力排放因子，tCO2/MW·h。其
中：购入网电的电力排放因子为国家最新公布的区域电网供
电排放因子、自备电厂发电的电力排放因子为自备电厂供电
排放因子、余热发电和太阳能发电的电力排放因子可记为
“0”。区域电网供电排放因子和自备电厂电力排放因子[2]与制
浆造纸生产无直接关系，且相对比较固定。由此可以看出，电
力消耗产生的二氧化碳排放量和生产过程消耗的电力数量
成正比。
4）净购入热力产生的排放。造纸企业热力根据来源一般
可分为自备电厂供热、购入外部集中供热和余热利用等。
式中，E 热为制浆造纸生产过程消耗的热力对应的热力生产
环节产生的二氧化碳排放量；AD 热为制浆造纸生产过程消耗
的热力数量， GJ；EF 热为热力排放因子，tCO2/GJ。其中：自备
电厂热力排放因子为自备电厂供热排放因子，购入外部集中
供热的热力排放因子可采用推荐值0.11 tCO2/GJ 或政府公
布数值，余热利用的热力排放因子可记为“0”。
由于本文不涉及自备电厂温室气体排放，故认为自备电
厂热力排放因子相对固定，或直接采用“0.11 tCO2/GJ”的推
荐值。由此得出，制浆造纸消耗热力产生的二氧化碳排放量
和生产过程消耗的热力数量成正比。
5）废水厌氧处理的排放。造纸企业生产过程产生大量的
工业废水， 该工业废水在处理过程中常需要采用厌氧处理，
从而导致温室气体甲烷的排放。甲烷为国际公认的6种温室
气体之一。
EGHC 废水=ECH4- 废水×GWPCH4×10-3
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万方数据
式中，E
GHG 废水为废水厌氧处理产生的温室气体排放量，tCO2；
ECH4- 废水为废水厌氧处理过程甲烷排放量，kg；GWP CH4为甲烷
的全球变暖潜势（GWP）值，取固定值为21； 为废水厌
氧处理去除的有机物总量，单位为kgCOD。该值在污水处理
工艺和运行参数确定的情况下，可默认为与厌氧工序处理的
废水量呈正比例关系；S 为以污泥方式去除的有机物量，kg-
COD；EF 为甲烷排放因子；R 为回收的甲烷量。
由上述两式可知，废水厌氧处理产生的温室气体排放量
在污水处理工艺和运行参数确定的情况下与处理的污水量
和回收的甲烷量有关。
综上，可以得出制浆造纸企业温室气体排放量主要的影
响因素有：化石燃料消耗量、石灰石原料消耗量、电力消耗
量、热力消耗量、厌氧处理废水量（废水产生量）和回收甲烷
量，制浆造纸企业温室气体排放影响因素见表1。
3 造纸企业温室气体减排措施
根据影响造纸企业温室气体排放量
的主要因素，经归纳，提出造纸企业温室
气体减排近期和中长期措施， 制浆造
纸企业温室气体减排措施一览表见表
如2[3]。
4 结语
根据国家温室气体排放主管部门的
计划， 近期将建立全国统一的碳交易市
场。碳交易作为一种市场化机制，有助于
激发企业控制温室气体排放的积极性，
从而推动产业转型升级， 实现低碳发展
和可持续发展。造纸必威体育官方网站
作为纳入全国
碳排放权交易的8 个工业必威体育官方网站
之一，即
将迎来一场温室气体控排行动。本文对
造纸企业温室气体排放的环节和影响因
素进行了分析， 提出了不同时期内温室
气体减排的措施， 希望能为造纸企业实
现低碳发展提供参考。
参考文献：
[1] 中国造纸学会.中国造纸年鉴（2016）[M].北京：中
国轻工业出版社，2017.
[2] 国家发展和改革委员会. 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，2015.
[3] 张世杰.广东省造纸产业节能与低碳发展技术路
线研究[D].广州：华南理工大学， 2015 年.
收稿日期：2017-10-09
表1 制浆造纸企业温室气体排放影响因素表
注：“+”表示温室气体排放量随着影响因素数值的增加而增加，“-”表示温室气体排放量随
着影响因素数值的增加而减少。
表2 制浆造纸企业温室气体减排措施一览表
能源研究与利用 51
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