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    碳達峰碳中和目標下木材工業的發展路徑分析

    近年來,由全球氣候變化導致的極端氣候事件頻發,應對氣候變化成為全球治理的重要組成部分[1]。2020年9月,中國明確將提高國家自主貢獻力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,努力爭取2060年前實現碳中和[2]。2021年3月,中央財經委員會第九次會議進一步提出“實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革”。2021年9月,《中共中央  國務院關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》(中發[2021]36號)正式發布,對“雙碳”工作進行了系統謀劃和總體部署[3]。

    目前來看,實現“雙碳”目標已經深入人心,并融入各級政府與各地的規劃與工作落實之中,“雙碳”目標將成為未來數十年影響中國政策制定與社會發展的重要因素,對經濟結構、能源結構、交通運輸結構和生產生活方式都將產生深遠的影響[4]。在此背景下,作為國民經濟的主要組成部分之一,木材工業也將迎來調整與變革。鑒此,本文通過總結分析“雙碳”目標下木材工業的優勢與不足,提出木材工業的發展路徑,旨為行業提振發展信心,加速實現綠色低碳高質量發展。

    1  “雙碳”目標下,木材工業的優勢

    1.1 木材工業是綠色低碳的產業

    木材和木制品生產過程能源消耗量小,碳排放水平低,尤其是與鋼材、玻璃和水泥等傳統建材相比,節能降碳優勢明顯。研究顯示,生產1噸水泥約排放1220 kg CO₂當量,生產1噸鋼材約排放6470 kg CO₂當量,生產1噸玻璃約排放1870 kg CO₂當量,而加工1 m3木材(規格材)僅排放30.3 kg CO₂ 當量[5]。近年來,隨著國家供給側改革的深入推進和環保督察步入常態化,我國木材工業領域正處于轉型升級的關鍵期,企業兼并重組,行業加速洗牌,低端落后產能逐步退出市場,嚴格限制高能耗、高排放項目盲目上馬,產業結構持續低碳化。以木材工業的支柱產業——人造板產業為例,據中國林產工業協會統計,截至2020年底,淘汰落后刨花板產能2772萬m3/年,淘汰落后纖維板產能3316萬m3/年,注銷、吊銷或停產膠合板類生產企業累計17500余家,而新建項目多為智能化的大產能連續平壓生產線,能源管理水平較高,碳排放強度較低。同時,木材和木制品可部分替代鋼材、玻璃、水泥等傳統能源密集型產品和化石燃料,也可減少我國工業及能源部門的碳排放。

    總體來看,木材工業是能源消耗少、環境污染小的低碳產業[6]。在國家“雙碳”目標下,伴隨著社會生產生活方式的系統性變革,我國木材工業行業勢必加快綠色低碳化技術改造和轉型升級的步伐,跨步邁向全球產業鏈中高端。

    1.2 木材和木制品是高效廉價的碳封存體[7]

    木材工業是以木材和木質材料為原料,經機械或化學加工其產品仍保持木材基本特性的產業,其主要產品包括鋸材、人造板和各類木制品等[8]。木材屬于天然的儲碳材料,其主要制品只要處于使用狀態就一直會作為碳儲存庫而存在。我國原木和鋸材的含碳量為0.496 g/g[9-10],依據碳儲量計量方法測算得知[9-10],以平均基本密度約489 kg/m3計[9-10],則每m3原木和鋸材的碳儲量約242.544 kg,折合889.328 kg CO₂當量。我國人造板的平均含碳量為0.4664 g/g[9-10],依據碳儲量計量方法測算得知[9-10],以平均基本密度約670 kg/m3計[9-10],每m3人造板的平均碳儲量約312.488 kg,折合1145.79 kg CO₂當量。各類木制品主要以木材和人造板為原料加工而成,也因此儲存了大量CO₂。由此可知,生產和使用木材及其制品可以固定大氣中的CO₂,抵消我國部分溫室氣體排放,也是應對氣候變化的有效方法之一。因此,以木材和木制品為主體的木質林產品的碳儲量對于評價溫室氣體減排潛力和編制國家溫室氣體排放清單具有重要意義,已成為氣候變化國際談判中的重要議題之一[11]。

    家居建材是我國木材和木制品應用的主要領域,因此,家居建材領域也儲存了大量的碳。在家居建材等部門貫徹落實國家“雙碳”目標的過程中,隨著人們綠色低碳消費意識的日益增強,木材及其制品將會發揮更大的儲碳功能。

    1.3 木結構建筑是低碳節能型建筑

    建筑業是我國碳排放的主要領域之一,據統計,2018年我國建筑全生命周期排放49.3億tCO₂當量,占我國能源碳排放總量的51.2%[12]。降低建筑領域的碳排放是落實國家“雙碳”目標的必然要求,也是推動實現經濟社會發展全面綠色轉型的客觀需要。與輕鋼結構和鋼筋混凝土結構等常見建筑類型相比,木結構建筑在節能減排及環境表現方面優勢顯著。研究表明,一棟建筑面積約223 m2的獨棟獨戶式建筑,采用木結構建筑形式的生命周期(物化與運行階段)總能耗約6126.329 GJ,比輕鋼結構低11.9%,比混凝土結構低26.1%;木結構每單位建筑面積全生命周期環境影響潛值為567.21元/m2,而輕鋼結構和混凝土結構分別為619.69元/m2和692.65元/m2 [13]。僅就碳排放而言,我國現代木結構建筑在50年使用期內單位建筑面積碳排放24.6~31.1 kg CO₂ e/( m2·a),平均28.8 kg CO₂ e/( m2·a)。相較于僅使用鋼筋和混凝土的基準建筑,現代木結構建筑在建材生產階段碳排放減少48.9%~94.7%,全生命周期碳排放減少8.6%-13.7% [14]。由于木結構建筑的主體材料為木質材料,如前文所述,木質材料屬于天然負碳材料,因此木結構建筑還能起到良好的固碳效應[15]。

    盡管當前木結構建筑施工總面積僅占全國建筑竣工總面積的0.1%左右[16]。但在建筑行業貫徹落實“雙碳”目標的背景下,綠色低碳環保的現代木結構建筑市場前景廣闊,在建筑市場將得到進一步推廣和應用,特別是在休閑旅游度假區和特色地區的住宅,農村自建住宅,酒店會所等商業建筑,以及政府投資興建的養老院、幼托、學校、園林景觀等公共建筑。

    2  “雙碳”目標下,木材工業的挑戰

    2.1 木材資源供給能力不足

    隨著我國經濟社會的快速發展,木材消費量不斷增長。而我國現有用材林中可采面積僅占13%,可采蓄積僅占23%,可利用木材資源少,大徑材林木和珍貴用材樹種更少,中幼林比重大[17],木材資源的供給能力無法滿足國內的木材需求,尤其是在天然林全面商業性禁伐的背景下,木材的供需矛盾較為突出。目前,主要通過進口來緩解木材供需矛盾,我國木材對外依存度已超過了50% [17]。預計,國家“雙碳”目標下,隨著木材和木制品,以及木結構建筑市場規模的擴大,對木材資源的需求量也將呈剛性增長態勢,木材資源供給面臨較大壓力。加之國際貿易保護主義抬頭、我國木材進口市場集中度偏高[18]等因素的影響,都將使我國木材資源供給能力面臨不確定性。

    2.2 能源消費結構調整面臨壓力

    當前,我國木材工業的能源消費結構以煤炭和電力為主,輔以汽油和柴油,還有少量燃料油、煤油和天然氣[19]。雖然木材工業整體上能源消耗量較少,但對傳統化石能源仍有一定依賴性;茉吹氖褂檬嵌趸寂欧诺闹饕蛑,“雙碳”目標的本質是能源革命。國家“雙碳”目標實施將推動我國能源消費由化石能源向新能源轉型,2030年我國非化石能源占一次能源消費的比例要提升到20%左右[20]。在能源領域變革的大背景下,我國木材工業的傳統生產模式面臨挑戰,能源消費結構調整將面臨壓力。

    2.3 碳計量標準缺失

    標準是經濟活動和社會發展的技術支撐,是國家基礎性制度的重要方面。標準已成為與戰略、規劃、政策同等重要的國家治理手段[21]。碳計量標準是我國木材工業實施“雙碳”目標的前提,然而,目前我國木材工業行業尚未有碳計量標準頒布。企業是“雙碳”目標實施的主體,碳計量標準的缺失導致我國木材工業企業無法科學準確評估生產經營過程的碳排放情況,面對國家“雙碳”目標,只能被動跟隨大勢,應變的主動性略顯不足。缺乏碳計量標準支撐已成為制約我國木材工業實現“雙碳”目標的關鍵因素之一。

    2.4 碳排放核算基礎研究滯后

    碳排放是指人類生產消費活動導致的溫室氣體排放,以CO₂當量表示[22]。碳排放盤查是實現“雙碳”目標的基礎性工作,只有全面、準確摸清碳排放“家底”,明確產業鏈各環節的碳排放基本情況,才能確定碳減排的基準線和主攻方向。然而,目前我國木材工業碳排放核算基礎研究較為滯后,現有少量研究以個別案例分析為主,代表性不強,不夠系統和深入,尚無法反應行業的整體情況,對行業進一步推進低碳減排、實現“雙碳”目標的指導性不強。

    3  “雙碳”目標下,木材工業的發展路徑

    3.1 保障木材供給安全

    我國木材工業企業可以建立原料林基地,實現“林板”一體化發展。一方面可解決企業原材料來源問題,一方面可以增加森林碳匯,部分抵消生產過程中的碳排放。有前瞻性的企業甚至可以直接在森林資源豐富的國家建立原料林基地和工廠。企業應采取多元化的進口模式,積極開拓木材進口市場,降低木材進口市場集中度,以規避貿易壁壘。同時,企業還應改進加工工藝,進一步提高木材出材率,最大程度地利用木材資源。

    3.2 優化能源消費結構

    我國木材工業企業應順應能源革命的發展大勢,主動擁抱變化。逐步降低煤炭、石油等傳統化石能源的消費比例,酌情增加太陽能、風能、生物質能等非化石能源的使用比例,推動能源消費結構由高碳能源過渡到低碳能源,并努力向零碳能源轉變。木材加工剩余物中無法作為二次原料的樹皮和鋸末等可以作為能源加以高效利用,進一步提高能源自給率。此外,還應加強生產過程的能源計量管理,提高能源利用效率,針對生產過程中高能耗工藝、技術和裝備,研究優化路徑,尋找替代方案,從而降低單位產值的能耗水平。

    3.3 構建碳達峰碳中和標準體系

    科研機構、高等院校、行業協會及企業等應盡快聯手研制契合我國木材工業行業特點和企業實際情況的碳排放盤查、碳儲量計量、碳標簽管理等急需的重要標準,從國家標準、行業標準、團體標準和企業標準等四個維度,構建木材工業行業碳達峰碳中和標準體系,以一流的碳計量標準引領我國木材工業綠色低碳發展,助力國家“雙碳”目標的順利實施。

    3.4 開展全生命周期碳排放盤查

    全面引入碳排放核算方法體系,結合木材工業行業的特點,開展全生命周期碳排放盤查,精準量化產業鏈各環節的碳排放,為木材工業企業節能降碳提供科學依據,為下游用戶綠色采購和消費者綠色消費提供參考指南。在此基礎上,建立我國木材工業行業碳排放數據庫并定期更新,為木材工業行業碳排放情況的準確計量和科學預測提供數據支撐。

    3.5 加強綠色低碳加工技術的研發推廣

    科技創新是我國木材工業實現“雙碳”目標的根本動力?蒲性盒劳袆撔侣撁、工程技術中心、重點實驗室等創新平臺,建立木材工業綠色低碳加工技術創新體系,針對企業生產需求和碳減排面臨的技術瓶頸,圍繞木材工業節能降耗的關鍵領域,組織優勢科研力量聯合開展科技攻關,加速推動關鍵領域的技術突破,促進相關研究成果快速推廣應用,轉化為生產力,為木材工業低碳轉型和綠色發展提供有力的科技支撐。

    3.6 延長木材及木制品的儲碳周期

    一方面通過對現有生產工藝的優化升級,進一步提升木材和木制品的產品質量和使用的耐久性,延長木材和木制品的使用壽命;另一方面提高廢棄木材及木制品的回收利用效率,實現木材及木制品的循環利用、分級利用和綜合利用。對于無法回收再利用的木材及木制品優先選擇填埋處理,實現二氧化碳的長期封存。通過以上舉措,進一步延長木材及木制品的儲碳周期,充分發揮木材及木制品對于應對全球氣候變化的碳儲貢獻。

    3.7 培養碳達峰碳中和專門人才

    制定木材工業碳達峰碳中和人才培養方案,推動林業高校、科研院所相關交叉學科與專業建設,加快與林學、木材科學與技術等學科的融通發展,培養復合型碳達峰碳中和技術及管理專業人才。鼓勵涉林高校、科研院所與龍頭企業聯合設立碳達峰碳中和專業人才培養項目,協同培養企業急需的復合型低碳人才,為木材工業做好碳達峰碳中和工作提供人才保障。

    3.8 創新宣傳視角,營造良好發展氛圍

    充分利用傳統媒體和新興媒體、中央媒體和地方媒體、大眾媒體和專業媒體,形成全方位、多層次、立體化的宣傳格局,以通俗易懂、生動有趣的方式宣傳木材工業對國家“雙碳”目標的貢獻和價值,大力普及木材、木制品及木結構建筑的儲碳知識,牢固樹立使用木材、木制品和木結構就是為國家“雙碳”目標做貢獻的輿論導向,扭轉長期以來社會公眾對木材、木制品和木結構建筑的片面認知,為木材工業高質量發展營造良好輿論氛圍。

    4 結語

    木材工業是我國林業產業的支柱產業,是低碳環保的綠色產業,是貯碳降碳的重要產業,在國家“雙碳”目標下,機遇與挑戰并存,但機遇多于挑戰?蒲袡C構、高等院校、行業協會、企業等應正確認識國家“雙碳”目標,攜手共進,把握機遇,直面挑戰,保障木材資源供給能力,優化能源消費結構,構建碳達峰碳中和標準體系,開展全生命周期碳排放盤查,建立行業碳排放數據庫,加強綠色低碳加工技術的研發與推廣,延長木材及木制品的儲碳周期,培養專門人才,加大宣傳力度,以迎接未來廣闊的市場發展空間,助推木材工業綠色低碳高質量發展。


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