造纸工业碳排放统计核算方法及应用

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温室效应加剧,全球气候变暖,气候异常等问题作为人类21世纪面临的巨大环境挑战,引起了世界各界重视。在减少碳排放的呼声日益高涨的今天,如何科学有效地获取碳排放量的数据,是落实各项碳减排措施的基础。造纸工业是社会发展不可或缺的基础产业,山东省又是全国造纸第一大省,本研究选择造纸工业为研究对象,通过对山东省造纸工业发展现状进行调研和分析,建立了基于碳排放源的碳排放核算方法,对三种原料制浆工艺和三种纸张抄造工艺的碳排放进行了核算;进一步核算了山东省不同原料、不同工艺水平的制浆和抄造过程的碳排放水平,参考国家造纸工业清洁生产标准建立了分种类、分级别的碳排放系数表,并验证方法可行性;山东省制浆工业碳排放情况进行了评价。主要内容及结论:(1)本研究采用资料查阅、现场调研、专家咨询等方法对山东省造纸工业产能、产量、产业集中度、原料结构、产品结构、资源消耗和污染物产生排放情况进行调查,通过与国家平均水平比较对山东造纸工业发展情况进行了评价。山东省浆纸产能高,2011年,山东省纸浆产量594.9万吨,占全国纸浆产量的26.14%,纸及纸板产量1825.1万吨,占全国产量的16.54%,均位居全国第一;产业集中度高,2011年产量前四位的企业已占总产量的64.55%;山东省木浆、非木浆、废纸浆比例49:16:35,形成了以木浆、废纸浆为主,非木浆为辅的纸浆原料结构,优于国家整体原料结构;成纸纸种以非涂布印刷书写纸、箱板纸、新闻纸和涂布类印刷用纸为主;主要制浆工艺类型为硫酸盐化学木浆、烧碱麦草浆和废纸浆,工艺水平基本处于国家先进水平;对比国家清洁生产标准,木浆、麦草浆资源利用情况达到国内先进水平,废纸浆为国际先进水平;三种原料制浆工艺的产污情况为清洁生产国内一般水平,单位产品污染物产生量较大;但与国家平均水平比对,山东省单位产品废水、废气排放量,固废综合利用率均明显优于国家平均水平。(2)使用建立的碳排放量核算方法对三种原料制浆工艺和三种纸张抄造工艺碳排放进行核算,硫酸盐化学木浆、烧碱麦草浆和废纸浆碳排放量分别为871.16kg CO2e/Adt,2104.65kg CO2e/Adt,725.88kg CO2e/Adt,涂布白板纸、非涂布印刷纸和生活用纸抄造工艺碳排放量分别为1235.23kgCO2e/t纸,1426.53kgCO2e/t纸,1680.94kgCO2e/t纸。分析发现,影响制浆工艺碳排放的主要因素为纸浆原料,其次为工艺的能耗,采用先进的技术设备可以有效减少制浆子系统碳排放;影响抄造工艺碳排放的主要因素为纸张品种。(3)以国家清洁生产标准为参考,根据山东省造纸工业发展水平计算建立了分种类、分级别的制浆、抄造过程碳排放系数表,给出基于此碳排放系数表的碳排放核算方法。(4)运用基于碳排放源的核算方法和碳排放系数法对山东某企业碳排放量进行计算,结果分别为50651.02tCO2e和48586.22tCO2e,相差4.2%,证明方法可行。对山东和全国2010年制浆工业碳排放进行核算,分别为665.93万吨CO2e,9286.33万吨CO2e,吨浆排放量分别为1.165t CO2e/Adt和1.202tCO2e/Adt,山东省制浆碳排放水平优于全国平均水平。
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