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报告概述

本白皮书是《力行致远 – 制浆造纸业的可持续发展》三部曲之一，深入探讨制浆造纸行业通往净零排放的旅程。报告分析了行业脱碳的驱动因素、已取得的进展、当前面临的挑战，并详细阐述了企业可通过工艺数字化、自动化、电气化以及节能技术采取的具体举措。报告还收录了Metsä Group、Sappi、Smurfit Westrock、UPM等组织的专家访谈，为行业同仁及相关方提供有价值的参考。

报告的核心结论

制浆造纸业脱碳已取得实质进展，但需加倍努力才能跟上2050年净零目标。

过去二十年间，行业排放强度稳步下降，欧洲造纸业化石碳排放较2005年降低34%，每吨产品排放总量较1990年降幅达55%。然而，国际能源署指出，2022至2030年间碳排放强度需年均下降约5%，当前速度仍不足，需加大技术创新融资和减排政策落实力度。

数字化是制浆造纸业脱碳的关键推动力。

数字化平台通过提供互联性、可视性和流程优化，帮助企业主动管理能耗、减少化学品和资源使用。先进过程控制（APC）和质量控制系统（QCS）可降低生产损失、提升能效，例如ABB QCS系统可使每台纸机每年减少约1100吨二氧化碳排放。数字化工具还能支持碳足迹追溯，增强企业声誉。

干燥工艺电气化是减少能源相关碳排放的重要路径。

干燥工艺占造纸总能耗的2/3以上，但其热能需求大部分低于400°C，使得电气化较其他行业更具可行性。例如，挪威Vafos Pulp纸浆厂通过电干燥替代燃油加热，每年减少约1.4万吨碳排放。热泵技术也可集成到纸厂运营中，节能潜力超过50%。

热泵、生物质锅炉和热电联产等现有技术可显著降低碳排放。

高温热泵可将余热转化为蒸汽用于干燥，Sappi Gratkorn工厂为2万户家庭供暖，年减排2万吨。生物质锅炉利用碳中性生物质替代化石燃料，一体化工厂可通过回收锅炉实现蒸汽与电力自给。热电联产（CHP）工厂能有效联结热、电、气，UPM Nordland纸厂热电厂年减排30万吨。

报告回答的关键问题

制浆造纸业如何实现净零排放？

报告指出，行业需双管齐下：一是开发高能效技术，二是有效利用无化石能源。具体路径包括数字化优化、电机与传动系统升级、干燥电气化、部署热泵、使用生物质锅炉、转向可再生电能（如风电、太阳能、水电），以及探索等离子体煅烧、氢能、碳捕获等创新技术。同时，企业需制定科学碳目标并通过SBTi验证。

数字化如何助力制浆造纸业脱碳？

数字化通过先进过程控制、质量控制系统和预测性分析，帮助工厂实时监控能耗、减少波动与浪费。例如，ABB QCS系统可降低生产损失2%以上，每年减排约1100吨二氧化碳。数字化工具还能协调数据、优化能源使用，并支持产品碳足迹追溯，提升企业可持续性声誉。

制浆造纸业脱碳面临哪些主要挑战？

主要挑战包括：干燥工艺能耗占比高（超过2/3），且多依赖化石燃料；不同地区可再生能源发展不均衡；现有设备改造需要大量投资；供应链协作和利益相关方参与不足。此外，欧盟碳排放交易体系将从2026年起逐步取消免费配额，企业需提前应对成本压力。

干燥工艺脱碳有哪些可行技术？

干燥工艺脱碳的主要技术包括：电气化（用电干燥替代燃油或燃气）、高温热泵、生物质燃料锅炉、以及热电联产。电气化在制浆造纸业可行性较高，因大部分热能需求低于400°C。热泵可将余热转化为蒸汽，节能潜力超50%。生物质锅炉利用林业副产物，可实现碳中性。

报告中的代表性数据

4.14亿吨

全球纸张与纸板产量

2022年，2022年全球纸张与纸板产量约为4.14亿吨，预计到2030年有望超过4.6亿吨，受人口增长、电子商务、生活用纸及代塑需求推动。

34%

欧洲造纸业化石燃料碳排放降幅

2005年至2023年，欧洲造纸工业联合会（CEPI）数据显示，该行业化石燃料碳排放较2005年水平已降低34%，每吨产品排放总量降幅达55%。

5%

UPM常熟纸厂复卷机传动系统升级后用电降低幅度

升级后月均数据，UPM常熟纸厂与ABB合作升级PM2纸机后段复卷机传动系统，结果显示2号复卷机用电量较升级前降低5%。

以上数据根据报告摘要整理，具体统计口径和数值请以完整报告原文为准。

完整报告包含什么

  • 行业速览与全球产量数据：展示制浆造纸业在全球能源使用和温室气体排放中的占比，以及产量增长趋势。
  • 脱碳驱动因素分析：涵盖政策法规（如欧盟绿色协议）、市场预期、投资者压力和消费者需求等五大驱动力。
  • 专家深度访谈：收录Metsä Group、Sappi、Smurfit Westrock、UPM、Modellfabrik Papier、Metsäteollisuus及ABB等组织的可持续发展负责人观点，分享战略与案例。
  • 碳排放追踪与目标设定：介绍科学碳目标（SBTi）验证、欧盟排放交易体系变化，以及企业如何设定并验证脱碳目标。
  • 生产环节排放源识别：详细分析从原料制备、制浆、造纸到干燥各环节的化石燃料排放与能耗热点。
  • 脱碳路径与解决方案详解：包括数字化、电气化、热泵、生物质锅炉、热电联产、可再生能源采购、等离子体煅烧、氢能及碳捕获利用等技术的原理与应用。
  • 企业实践案例：如Mondi Swiecie纸厂APC优化、SCA Östrand纸厂操作培训仿真器、Vafos Pulp电干燥、Sappi Gratkorn废热供暖等。
  • 未来趋势与创新：探讨生物基副产品创收、木质素电池应用、Modellfabrik Papier无水造纸研究等前沿方向。

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