纸浆和造纸行业节能与脱碳化机遇
巴基斯坦纸浆和造纸行业由约100家公司组成,年产量约90万吨纸制品,过去五年复合年增长率约为7.2%。2024财年产量达366,267公吨,同比增长17.6%。该行业雇佣约10万至15万人,近70%的纸浆厂位于旁遮普省。巴基斯坦纸和纸板总需求约170万吨,其中近60%依赖进口。该行业占巴基斯坦一次能源消耗的7%,主要能源来源包括电网电力、燃油和天然气。纸浆和造纸子部门占工业气体消耗的近13%,燃油的4.6%,以及工业电力的3%。主要排放源为现场燃料消耗和购买能源,而制浆过程中使用的化学品产生的排放有限。根据最新的温室气体清单,纸浆和造纸子部门约占工业总排放的3%。
当前节能与脱碳化现状
纸浆和造纸行业具有复杂的产业链,通常根据原材料分类(如木浆、非木浆、废纸浆等)。纸包装 segment 的增长受消费者对可持续包装意识提高以及环保组织对环保包装用品的严格规定推动。本地生产的各种纸板通过资源密集型工艺(如制浆、成型、压榨、干燥、施胶、压光、卷取)生产。制浆和干燥是产业链中能耗最高的环节,节能潜力显著。制浆和造纸制造的直接成本中,约75%归因于原材料,而燃料和其他能源仅占8%。最高效的工厂生产简单纸板产品,单位产品能耗(SEC)高达3,000千瓦时/吨,而效率最低的工厂生产特种纸,SEC 在10,000至20,000千瓦时/吨之间。
改善节能与脱碳化的现有与新兴机遇
巴基斯坦部分工厂已投资节能措施,如安装减少蒸汽消耗的设备、优化冷却驱动运行、投资高效照明和传感器。然而,该行业可通过采用特定技术和新兴技术进一步提高效率和减少排放。可行的节能与脱碳化路径包括:节能干预(热电联产、安装高效电机、高效锅炉和电机驱动系统控制驱动)、燃料转换(生物质锅炉、生物燃料干燥机)、电气化(电锅炉和干燥机)、碳捕获(适用于自备电厂排气)、工艺改进(深度共熔溶剂)、循环利用(原纸基纸生产)以及创新方法(压缩机余热回收、新型干燥技术)。现有技术和新兴技术可分别减少排放3%至60%和降低能耗高达40%,同时减少排放高达30%。
绿色电气化与新型干燥技术
纸浆和造纸行业的绿色热电气化可显著减少碳排放。例如,使用工业热泵、射频干燥机、红外干燥机和微波干燥机进行干燥过程电气化,结合使用可再生能源电力,可减少一次能源需求近12%。电锅炉(电极锅炉和电阻锅炉)可将输入电力的99%至100%转化为蒸汽。尽管电力仅占纸浆和造纸制造总最终能源消耗的16%,但各种节能技术可降低单位产品电耗,提高行业整体性能。这些干预措施包括高效制浆、螺旋压榨制浆、高效筛分机和分散机、高效泵/电机以及高效风机/电机。这些措施的节能潜力范围为基准电耗的10%至40%,投资回收期范围为0.5至4年。
节能与脱碳化的障碍
脱碳化投资的环境和财务效益认知以及技术专长获取是主要障碍。大多数企业缺乏知识和专长,难以就节能投资做出明智决策。开普省的纸浆和造纸工厂尤其面临获取专长的问题,经常不得不从旁遮普省聘请专家。当所需设备需要进口并由外国顾问监督安装时,采购更为复杂。
政策激励与脱碳化目标及行业节能潜力不匹配。多种设备更换可提高纸浆和造纸生产的传热和电气效率。尽管这些干预措施的投资大多可在三年或更短时间内收回,但由于缺乏或监管框架薄弱以及缺乏节能或脱碳化投资激励,采用率较低。
融资渠道有限,使大多数制造商难以进行节能和脱碳化技术的资本密集型投资。当地金融机构缺乏有效评估节能贷款相关风险的能力,不愿为节能或脱碳化投资提供融资。高抵押品要求也使小型企业难以利用设备融资。
可靠的生物质供应有限,阻碍了节能和减少热应用相关排放的燃料转换。生物质采购几乎完全在非正规部门进行,导致价格和供应不确定性,并增加依赖生物质作为燃料来源的企业风险。鉴于电网电价上涨,对生物质的竞争加剧,导致废料或可持续生物质供应暂时短缺,并鼓励非法砍伐森林(木屑越来越多地用作废料生物质的替代品)。