節(jié)約能源,降低碳排放是當今時代及未來的發(fā)展趨勢,而造紙行業(yè)是我國碳排放幾大重點行業(yè)之一。本文研究了我國碳交易市場現(xiàn)狀,分析了造紙行業(yè)碳排放情況,總結了行業(yè)節(jié)能降碳的主要技術和其他減排路徑。主要得出以下結論:造紙行業(yè)碳排放量大,燃煤燃燒排放是其溫室氣體排放主要來源。試點地區(qū)造紙企業(yè)參與碳交易積極性高,但是存在碳管理水平不高、人才缺失,節(jié)能降碳技術水平有待提高和開發(fā)的碳減排項目數(shù)量較少等問題,需要行業(yè)共同努力進行改善。
一、我國碳交易市場現(xiàn)狀
氣候變化是21世紀全球面臨的最大挑戰(zhàn),是經(jīng)濟和社會發(fā)展的主要約束因素。《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下的《京都議定書》把市場機制作為解決二氧化碳為代表的溫室氣體減排問題的新路徑,清晰界定了溫室氣體排放權,使之成為一種稀缺資源,一種資產(chǎn),由于其具有商品價值和交易的可能性,進而催生出以溫室氣體排放權為代表的碳排放權交易市場。國際碳排放權交易市場主要由基于配額的交易市場和基于項目的交易市場構成,前者創(chuàng)造了需求,以歐盟排放交易體系(EU-ETS)為代表;后者提供減排量供給,以清潔發(fā)展機制(CDM)項目為代表。2005年,《京都議定書》生效后,中國作為發(fā)展中國家,通過CDM項目參與國際碳市場的活動,在全球CDM市場上占據(jù)60%多的市場份額,但隨著歐債危機持續(xù)和全球經(jīng)濟下行,以及《京都議定書》第二階段各國減排政策一直難以明朗,國際碳市場持續(xù)低迷,中國企業(yè)的碳資產(chǎn)遭受隱性風險。
2016年11月4日,《巴黎協(xié)定》正式生效,開啟了新一輪的全球強化減排進程。中國提出的自主減排的目標,建立全國統(tǒng)一的碳排放權交易市場是應對氣候變化行動的重要措施之一。國家發(fā)展和改革委2017年12月18日印發(fā)《全國碳排放權交易市場建設方案(發(fā)電行業(yè))》(以下簡稱“方案”)。12月19日,國家發(fā)展和改革委召開電視電話會議,就全面落實《方案》任務要求,以電力行業(yè)為突破口,推動全國碳排放權交易市場建設做動員部署,全國碳排放交易體系正式啟動。
全國碳市場有7省市碳排放權交易試點的排放配額和基于項目的國家核證自愿減排量(CCER)兩種交易產(chǎn)品。2013—2014年,北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東和深圳7省市碳排放權交易試點陸續(xù)開市,市場交易活動平穩(wěn)有序,迄今已相繼順利完成兩到三年的履約工作。2016年12月16—22日,四川省和福建省兩個非試點地區(qū)的碳市場也相繼開市,并分別實現(xiàn)了CCER和福建省碳排放權配額的首批交易。到目前為止,我國各省市碳市場仍以二級市場現(xiàn)貨交易為主,主要交易產(chǎn)品包括各省市的碳排放權配額和經(jīng)審定的項目減排量兩大類。項目減排量以CCER為主,主要用于7省市的控排企業(yè)在履約時抵消其一定比例的碳排放,還有少量用于機構及個人的自愿碳中和行動。
為了進一步完善和規(guī)范溫室氣體自愿減排交易,2017年3月國家發(fā)展和改革委暫停了CCER項目備案。根據(jù)全國碳市場建設的計劃安排,2018年為基礎建設期,主要完成數(shù)據(jù)報送系統(tǒng)和交易系統(tǒng)建設,開展能力建設,開展碳市場管理制度建設;2019年為模擬運行期,主要開展發(fā)電行業(yè)配額模擬交易,檢驗有效性和可靠性,強化市場風險預警和防控機制,完善碳市場管理制度和支撐體系;2020年為深化完善期,發(fā)電行業(yè)主體間開展配額現(xiàn)貨交易,逐步擴大市場覆蓋范圍,豐富交易品種和交易方式,盡早納入CCER交易。
二、造紙行業(yè)碳排放現(xiàn)狀
中國是紙和紙制品的生產(chǎn)大國,企業(yè)數(shù)量多,生產(chǎn)量大。據(jù)中國造紙協(xié)會調(diào)查資料,2017年全國紙及紙板生產(chǎn)企業(yè)約2800家。2012年國家發(fā)展和改革委根據(jù)《關于印發(fā)萬家企業(yè)節(jié)能低碳行動實施方案的通知》的要求,公布了造紙行業(yè)的重點用能單位約500家。根據(jù)目前重點排放企業(yè)的納入標準,預計未來造紙行業(yè)納入碳交易的控排企業(yè)數(shù)量也在500家左右。
進入21世紀以來,我國紙及紙板的需求不斷上升,2000—2015年紙及紙板生產(chǎn)量年均復合增長率為10.44%,生產(chǎn)量增加導致能源消耗總量年均復合增長率達到5.68%(見表1)。隨著造紙工業(yè)飛速發(fā)展,碳排放總量也隨之增加,從2000年的64.21×106噸上升到2015年的152.461×106噸,年均復合增長率為5.93%(見表2)。2015年,我國碳排放總量為9084.62×106噸二氧化碳當量,其中造紙行業(yè)碳排放量占到我國碳排放總量的1.67%。
注:造紙及紙制品業(yè)的能源消耗實物量數(shù)據(jù)來源于2010—2015年《中國統(tǒng)計年鑒》中的“按行業(yè)分能源消耗量”,并依據(jù)《省級溫室氣體清單編制指南(試行)》中各種能源的碳排放系數(shù),核算出造紙及紙制品業(yè)的碳排放量。造紙及紙制品業(yè)的工業(yè)產(chǎn)值的數(shù)據(jù)來源于 2010—2015年《中國統(tǒng)計年鑒》中的“按行業(yè)分規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)主要指標”。
根據(jù)國家統(tǒng)計局公布的行業(yè)生產(chǎn)量產(chǎn)值與能耗數(shù)據(jù),我國造紙行業(yè)能耗和碳排放總量在2013年達到峰值之后連續(xù)兩年有所下降,2015年排放強度比2010年下降15.74%(見表2),節(jié)能降碳工作已經(jīng)取得了顯著成效。
根據(jù)《造紙及紙制品生產(chǎn)企業(yè)溫室氣體排放核算方法和報告指南(試行)》,造紙行業(yè)碳排放主要有化石燃料燃燒排放、過程排放、凈購入的電力產(chǎn)生的排放、凈購入的熱力產(chǎn)生的排放和廢水厭氧處理的排放5類。通過對廣東省、福建省隨機選取的10家納入碳排放交易的造紙企業(yè)(主要產(chǎn)品為紙漿、機制紙和紙板,其中9家為廢紙制漿、1家為木材制漿)碳排放數(shù)據(jù)的匯總分析,典型造紙企業(yè)碳排放構成見表3。
由表3分析可知,化石燃料燃燒排放是造紙行業(yè)主要排放類型,其中煤炭的使用又占據(jù)了化石燃料燃燒排放的絕大部分(見表4),造紙企業(yè)煤炭幾乎全部用于小型自備電廠和供熱鍋爐,發(fā)電/供熱規(guī)模小,能源利用效率低,碳排放量大。行業(yè)能源結構亟待改善。
注:耗煤量數(shù)據(jù)來源于2010—2015年《中國統(tǒng)計年鑒》中的“分行業(yè)煤炭消費總量”,耗煤量折標煤系數(shù)采用《GB/T 2589-2008 綜合能耗計算通則》的參考值0.7143千克標準煤/千克。
三、造紙行業(yè)參與碳市場情況
國家發(fā)展和改革委辦公廳(發(fā)改辦氣候[2016]57號)《關于切實做好全國碳排放權交易市場啟動重點工作的通知》和國家發(fā)展和改革委辦公廳(發(fā)改辦氣候[2017]1989號)《關于做好2016、2017年度碳排放報告與核查及排放監(jiān)測計劃制定工作的通知》都明確了石化、化工、建材、鋼鐵、有色、造紙、電力、航空為重點排放行業(yè)。我國造紙行業(yè)最早是以開發(fā)CDM項目的形式參與碳交易,全球制漿造紙行業(yè)CDM項目主要集中在印度和中國。印度共注冊25個該類CDM項目,其中15個已獲得簽發(fā)。中國僅次于印度,共注冊10個該類項目,其中2個獲得簽發(fā)。
目前投入運行的7個省市碳排放權交易試點及福建省基本都將造紙行業(yè)納入到控排范圍。在造紙企業(yè)比較集中的廣東省和福建省,2017年納入碳交易市場的造紙企業(yè)分別有54家和23家,分別占當?shù)厥袌鏊锌嘏牌髽I(yè)數(shù)量的21.95%和8.30%(根據(jù)《廣東省2017年度碳排放配額分配實施方案》和《福建省2016年度碳排放配額分配實施方案》核算),其他試點地區(qū)市場僅有幾家甚至沒有。廣東省和福建省市場的造紙企業(yè)數(shù)量占了試點地區(qū)的絕大部分,具有較強的代表性。
碳市場的配額計量方式包括基準線法、歷史總量法、歷史強度下降法等。其中基準線法,是按行業(yè)基準排放強度來核定碳配額。運用該計算方法,控排企業(yè)所得的碳排放配額是其所屬行業(yè)的基準值乘以當年的實際生產(chǎn)量(產(chǎn)能)。歷史碳排放法,是按照歷史平均碳排放量乘以相應的下降系數(shù)計算出當年的碳配額。廣東省碳市場普通造紙行業(yè)的配額計量方式為基準值方法(表5所示),特殊造紙行業(yè)采用歷史碳排放輕度計算方法,其中基準值方法共分為3種工序7種不同的產(chǎn)品計量方式。福建省碳市場則采用的是歷史法與行業(yè)基準線法相結合,事前分配與事后調(diào)節(jié)相結合的方式。
廣東省于2014年將有償配額方式由強制性購買調(diào)整為自愿性購買,企業(yè)無需先購買有償配額即可獲取免費配額,有償部分可以自由選擇購買或不購買。若企業(yè)當年大幅度增加或減少生產(chǎn)量,必須在上報碳排放量時注明原因,經(jīng)核查無誤后國家發(fā)展和改革委分配相應的配額。福建省于2017年后根據(jù)上一年生產(chǎn)量、配額調(diào)整條件等情況預先發(fā)放的配額進行比較,多退少補。2017年廣東省碳市場總履約度為100%,可見企業(yè)履約積極性非常高;2016年福建省碳市場總履約度為97.83%,造紙行業(yè)履約度為100%,其中福建省南平南紙有限責任公司、福建省青山紙業(yè)股份有限公司,克服種種困難,參與碳交易市場,完成履約工作。
四、造紙行業(yè)溫室氣體核算問題
溫室氣體排放量核算核查是碳市場建設的基礎性工作,但是大部分造紙企業(yè)缺乏碳管理人才,在碳排放核算核查方面存在諸多問題,導致在碳交易中常常處于不利地位。表6匯總了國家碳市場幫助平臺涉及造紙企業(yè)的部分問題和一線核查人員在造紙企業(yè)碳排放核算核查工作遇到的部分問題,以供相關人員參考。
表6:造紙企業(yè)碳排放核算核查部分問題匯總表
造紙企業(yè)產(chǎn)品“漿粕”屬于“紙漿”還是“紙和紙制品”
建議將“漿粕”生產(chǎn)量數(shù)據(jù)填入“紙漿”一欄中,并作注明
某造紙廠的廢水處理臺賬中,有幾個月的厭氧處理出水CODCr數(shù)據(jù)缺失了,該如何處理?
按照保守性原則,對缺失的進口端CODCr數(shù)據(jù),取當年其他月份進口CODCr數(shù)據(jù)中最小值;對缺失的出口端CODCr數(shù)據(jù),取當年其他月份入口CODCr數(shù)據(jù)中最大值,同時應考慮使用與丟失數(shù)據(jù)月份產(chǎn)品生產(chǎn)量相似月份的數(shù)據(jù)進行估算,取最大值
造紙行業(yè)厭氧處理產(chǎn)生的氣體全部回用于鍋爐燃燒,但是這部分氣體未檢測甲烷含量,這部分甲烷算不算回收?
廢水厭氧處理的氣體如全部回收鍋爐燃燒了,可算作回收,在核算邊界內(nèi)可不包括廢水厭氧處理產(chǎn)生的甲烷排放。但前提是企業(yè)需要按照《核算指南》要求,提供對廢水厭氧處理氣體的回收量記錄,以及對廢水厭氧處理氣中CH4含量的檢測值。若企業(yè)無法提供以上有效的計量數(shù)據(jù),則按照保守性原則,需要核算廢水厭氧處理產(chǎn)生的甲烷排放。排放CH4的GWP值為21
造紙企業(yè)廢水處理過程中采用水解酸化的半?yún)捬醴绞教幚韽U水,是否需要核算廢水處理的排放?
水解酸化過程中甲烷產(chǎn)生很少,可以忽略
造紙企業(yè)的廢水處理以BOT形式外包給某環(huán)保公司,環(huán)保公司負責建設和運營廢水處理設施,同時收集廢水厭氧處理產(chǎn)生的甲烷進行發(fā)電,所發(fā)電力賣回給造紙企業(yè)使用。造紙企業(yè)對廢水處理設施和沼氣發(fā)電系統(tǒng)均沒有運營控制權,這種情況下,造紙企業(yè)是否還需要核算廢水厭氧處理產(chǎn)生的甲烷排放?
按照運營控制權法,外包的生產(chǎn)活動不納入報告范圍。由于造紙企業(yè)對廢水處理設施和沼氣發(fā)電系統(tǒng)均沒有運營控制權,造紙企業(yè)不需要核算廢水厭氧處理產(chǎn)生的甲烷排放,廢水厭氧產(chǎn)生的甲烷排放納入環(huán)保公司的報告范圍
造紙企業(yè)供熱鍋爐燃煤低位發(fā)熱量在買入時每批次都有實測,核算時是采用實測值還是缺省值
造紙企業(yè)可遵循《GB/T 213煤的發(fā)熱量測定方法》對燃煤低位發(fā)熱量進行實測,至少每批次進行一次監(jiān)測并記錄,通過加權平均計算年平均值。權重是每批次的入廠煤量
造紙行業(yè)自備電廠燃煤低位發(fā)熱量、單位熱值含碳量、碳氧化率數(shù)據(jù)如何選取
自備電廠適用《中國發(fā)電企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南(試行)》對于燃煤的低位發(fā)熱量,應符合該《指南》對于燃煤低位發(fā)熱量的具體規(guī)定,如果數(shù)據(jù)無法獲得,可采用入廠煤低位發(fā)熱值的加權平均值,權重是每批次的入廠煤量。如果沒有實測值,可采用缺省值。對于燃煤的單位熱值含碳量,《指南》明確要求采用實測值,對于碳氧化率,優(yōu)先用實測值,如果無法獲得,可采用缺省值。對于2016年、2017年燃煤的單位熱值含碳量、碳氧化率沒有實測值的企業(yè),可暫采用指南和問答平臺中的缺省值,從2018年起,對于燃煤單位熱值含碳量和碳氧化率缺省值將采用高限值
誤將好氣氧廢水處理設施納入核算邊界
?只有厭氧廢水處理過程產(chǎn)生CH4。
?廢水處理采用厭氧工藝的簡單判斷:不供氧、產(chǎn)生沼氣、有保溫措施/設備、有產(chǎn)氣管、有阻燃器、不用風機曝氣,有厭氧反應器(USB、ABR、EGSB、UBF)
?建議現(xiàn)場與廢氣處理運營人員進行訪談,了解廢水處理采用的是何種工藝。
部分造紙企業(yè)廢水處理工藝過程中涉及到厭氧處理環(huán)節(jié),企業(yè)對厭氧處理環(huán)節(jié)監(jiān)測并不是很完善,相關計量設備安裝并不是很齊全,無法通過直接采樣得到進口和出口COD值,及厭氧處理環(huán)節(jié)的總處理水量,如何處理?
可參考相關檢測報告,或采用其他合理方法估算,并說明理由。
脫硫用碳酸鈣中碳元素來源于生物質(zhì)碳,是否還需核算碳酸鹽分解產(chǎn)生的CO2排放
如果能確定碳酸鈣中的碳元素來源于生物質(zhì)原料,則不計算二氧化碳排放,需要提供相關證據(jù)。
造紙企業(yè)黑液發(fā)電情況,可否認為黑液為生物質(zhì),不核算其排放量?注:造紙工業(yè)的堿法(燒堿法和硫酸鹽法)制漿工藝產(chǎn)生的廢水中含有大量的木質(zhì)素,呈黑褐色,稱作黑液。
黑液可視為生物質(zhì),不計算排放量。
造紙企業(yè),碳酸鈣用于涂布,物理形變沒有加熱分解,是否需要計算二氧化碳排放量?
如果碳酸鈣不發(fā)生加熱分解等化學反應,不產(chǎn)生二氧化碳,則不需要計算其二氧化碳的排放
如果造紙廠沒有單獨計量紙漿這一中間產(chǎn)物的產(chǎn)量,那么造紙行業(yè)補充數(shù)據(jù)表中需填報的紙漿產(chǎn)量如何填寫?如果進行估計,應該如何估算?紙漿的量是否加上水量?
企業(yè)在補充數(shù)據(jù)表中,應填報的是企業(yè)產(chǎn)品的實際產(chǎn)出產(chǎn)量,無論該產(chǎn)品是紙漿、機制紙還是紙制品,都要按照企業(yè)計量臺賬來填報該產(chǎn)品的產(chǎn)量。如果紙漿不是該企業(yè)對外銷售的產(chǎn)品,而是中間產(chǎn)物且沒有計量,則不填報紙漿的產(chǎn)量。
五、造紙行業(yè)節(jié)能降碳建議
1.技術手段
通過節(jié)能技術改造提高能源利用效率,提高清潔能源使用比例是造紙企業(yè)低碳發(fā)展最重要的手段,是企業(yè)完成碳排放履約的首選方式。
造紙行業(yè)的節(jié)能技術主要有新型蒸煮技術、余熱回收、熱電聯(lián)產(chǎn)以及廢紙利用,到2030年,這些節(jié)能技術在行業(yè)基本普及。造紙行業(yè)主要節(jié)能技術見表7。
此外,厭氧廢水處理甲烷回收利用、燃煤清潔利用、燃煤替代等技術也具有很高的推廣價值,如以天然氣、生物質(zhì)燃料替代煤;在木材原料獲取和加工過程中,回收樹皮、木屑等生物質(zhì)能源;在制漿過程中,有效回收黑液作為生物質(zhì)資源;在紙產(chǎn)品處置階段提高廢紙回收率,將廢紙一部分作為制漿原料,另一部分作為生物質(zhì)能源,投入到制漿造紙生產(chǎn)過程中。通過上述措施優(yōu)化能源消費結構,推動清潔能源或生物質(zhì)能源成為造紙及紙制品業(yè)的能源增量主體。
另外,根據(jù)近期國家發(fā)展和改革委發(fā)布的重點推廣的節(jié)能低碳技術目錄,列舉部分適用于造紙行業(yè)的先進適用技術,見表8。
2.管理手段
加強、規(guī)范管理是當前階段我國控排企業(yè)節(jié)能降碳較為有效的方式。面對大多數(shù)造紙企業(yè)未建立專門的碳管理部門、專業(yè)人才缺失的現(xiàn)狀。企業(yè)應建立健全節(jié)能降碳機構和管理制度,落實目標責任,培養(yǎng)或引進專業(yè)碳管理人才,實行能源審計制度,開展能效水平對標活動,建立健全企業(yè)能源管理體系、碳管理體系,提高能源、低碳管理水平。
對于影響碳排放量核算的重要數(shù)據(jù),企業(yè)應按照相關標準和指南要求做好測試與記錄統(tǒng)計,制定完備的監(jiān)測計劃。避免由于缺少監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測方法不符合要求或者數(shù)據(jù)缺失帶來的核算損失。
3.市場手段
造紙行業(yè)在履約時,既要通過改善生產(chǎn)技術減少碳排放量,同時也要積極參與碳交易市場,通過市場的手段達到減排目標。各種手段相互配合,提高履約效率,降低減排成本。
目前,各試點地區(qū)都推出了各種靈活的履約方式,具體包括購買配額、購買核證碳權、跨期使用碳配額等;以及推出碳金融產(chǎn)品,具體包括配額信托產(chǎn)品、配額抵押融資、碳權遠期產(chǎn)品、碳基金產(chǎn)品等。一些短期內(nèi)配額不足的企業(yè)可通過市場手段購買碳權,立即完成減排任務;一些配額剩余的企業(yè)可以通過市場投資獲取收益,如中治美利漿紙有限公司出售碳配額的案例。還可以進行碳權質(zhì)押獲取資金,改進生產(chǎn)技術減少碳排放量。
自愿減排項目的開發(fā)方面,目前制漿造紙行業(yè)具備CCER開發(fā)潛力的項目類型包括鍋爐改造、變頻器節(jié)能改造、廢水處理沼氣回收利用、生產(chǎn)線蒸汽節(jié)能改造、生物質(zhì)廢棄物制漿造紙、余熱利用等。造紙企業(yè)應積極參與到碳交易當中并獲得應有的收益。
綜上所述,對于納入控排的造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)來說,要實現(xiàn)減排目標,必須通過溫室氣體盤查(即:碳盤查),摸清家底,準確掌握自身的碳排放情況,了解潛在資產(chǎn)和潛在負擔,識別潛在的減排環(huán)節(jié),從而為造紙和紙制品生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降碳目標,規(guī)劃碳市場投資提供決策基礎,避免超標排放形成碳負債。對于未納入控排范圍的造紙企業(yè),則可通過開發(fā)CCER項目,形成碳資產(chǎn)并通過碳交易體系變現(xiàn),從而在碳交易市場中占據(jù)一席之地。