研究日本废纸回收和能源利用发展战略的现实意义

     作者：郑晓蒙

    日本造纸业调整结构进一步推进行业发展------废纸回收和能源利用发展战略内容简介。

    日本的造纸业行业应该以怎样的业务增长作为目标呢？本文概述了日本纸和纸板的供需状况，从废纸回收和电力事业两个方面进行了探讨。

    1产业结构的变化和造纸行业

    1.1  近年纸和纸板的生产情况

    自2013年以来，日本经济运行平稳。2011年日本东部发生大地震，使实际GDP增长率同比下降0. 5%，2012年同比增长1.7%，2013年重建同比增加1. 6%，2014年消费税税率上调同比减少0.1%，2015年1-3月经济稳步复苏，同比增长3.9%（年率换算），然而，4-6月却显著下降，今年的增长率可能会低于预测。在这样的经济形势下，纸和纸板的需求增加也反映在产量上。发生大地震的2011年产量是2660.9万t，产量减少了75.4万t，是上一年的97. 2%，2012年产量2595.7万t，是上一年的97.5 %，产量持续下降，呈现负增长。2013年产量2624.1万t，是上一年的101.1%，2014年产量是2647.8万t，是上一年的100.9%，略微增加。可是，产量与2000年的高峰期相比，依然减少500万t。受经济波动和自然灾害的影响，少子高龄化致人口减少及电子媒体的普及、环境意识的提高等各种结构性因素的影响，使生产规模很难回归到2000年峰值时的水平。

    事实上，可以看到，2015年上半年纸和纸板产量的波动，1-6月纸产量747.1万t，是去年同期的96. 7%，，纸板产量558.5万t，是去年同期的99. 7%，纸和纸板合计1305.6万t，是去年同期的97. 7%。可见消费结构的变化影响了纸和纸板的需求（见表1）。

    1.2    2015年纸和纸板需求预测

    虽然已经到了2015年的下半年，再看看日本制纸联合会今年1月发表的“2015纸和纸板需求预测”（以下简称预测），2014年日本国内纸和纸板的国内需求2718万t，同比减少0.9%，连续5年减少，其中，纸是2007年以来连续9年减少，纸板连续3年增加。这里所说的内需是指国内出货量加进口量，再算出分销库存的增减量。也就是说，内需量=国内出货量+进口量+分销库存量的同比增减量。

    纸和纸板近年国内的需求趋势，比受雷曼冲击的2009年下降很多，2010年有所恢复但是也是略微增长。2011年后又出现负增长。虽然2014年1-3月在消费税税率上调前临时表现出较高的增长，但是纸在消费税税率上调后跌幅更大，纸板略有增加，总体上略微增长。结束了连续4年的负增长。

    2015年，日本内阁推出3.5万亿日元的经济刺激方案，以推迟消费税税率上调政策为经济托底，强劲的美国经济和日元走弱改善出口环境，可以预期连续4年实际GDP正增长。在这种经济环境下，日本制纸联合会预测日本国内纸和纸板的需求将略有下降，包装纸显示出强劲势头。此外，消费税税率再次上调，短期的进口原料、人口减少、少子老龄化等结构性因素、薪金上涨赶不上通胀让消费者失去信心。据此预计2015年纸和纸板内需合计2718万t，同比降低0. 9%，减少25万t。新闻纸和印刷信息用纸略微减少，生活用纸略微增加，包装用纸基本持平，纸合计内需1554万t，减少32万t，同比下降2%。关于纸板，箱纸板原纸、纸器用纸板增加，纸板内需量1165万t，增加7万t，同比增加0. 6%。

    2  日本废纸利用现状和利用率

    日本造纸业的发展过程中不断努力的主题就是原料供给问题，与国外相比，日本国内的森林资源没有竞争力。一方面制浆原料进口比例开始上升，另一方面一直重视国内废纸资源的有效利用，已经成为日本造纸业发展的重要因素之一。废纸利用环境近年发生很大变化，废纸回收量从1995年的1547万t提高到2014年的2175万t，近20年约增长了40%，回收率从1995年的51.5%提高到2014年的63.9%，增长了10.5个百分点，达到了很高的利用率。近年来，一方面废纸回收利用率上升幅度变小，另一方面，废纸的进出口从2000年到2009年急剧增加，到2012年达到高峰，超过490万t，其中80%出口到中国，2013年降到70%。废纸进口量很少，多数来自美国。

    日本的废纸利用率=废纸消费量÷造纸纤维原料合计消费量×100%，它表示废纸在总纤维原料中所占百分比。造纸纤维原料合计消费量=木浆消费量+废纸消费量+废纸浆消费量+其他消费量。

    2.1下一目标设定的必要性及其背景

    日本废纸再利用以“资源有效利用促进法”为目标，到2015年废纸利用率达到64%，2014年是63.9%，已经提前达到目标。下一个课题是研究2016年的新目标。经济产业省召开了由纸厂、纸贸易商、纸流通、出版、印刷、废纸商贸极其相关团体参与的“如何提高废纸利用率的研讨会”。今年3月，发表了“提高废纸利用率的可行性报告”。这份报告中提出，废纸回收环境发生了很大变化，总结了废纸利用的方法和目标利用率的设定方式，确定了2020年废纸回收率的目标是65%（见表2）。

    目前，日本纸和纸板市场受人口少子高龄化等结构性因素的影响，国内经济呈现复苏倾向，但复苏到什么程度尚不确定，还有，废纸市场向高回收率水平推进，但回收的绝对量逐渐减少，日本出口中国的废纸2013年同比减少8.1%，2014年同比减少15.5%，中国的供需形势也达到了一个转折点。

    2.2  目标建议

    本次调查是在当前废纸利用环境变化的基础上，探讨提高废纸利用率的可能性，本报告书指出了提高废纸利用率的几种可能性。

    ①废纸品质和废纸种类等是影响废纸利用率提高的因素，为了维护和发展国内废纸回收体系，有必要设定废纸回收率的目标（到2020年）。

    ②利用废纸造纸，提高废纸利用率，关键在于相关行业、地方政府和消费者的合作。

    ③2013年和2014年废纸利用率接近或达到64%，随着废纸回收体系的完善，下一步将废纸回收率目标设定为65%。

    ④有很多因素影响废纸回收率的提高，期待相关企业的领导者进一步推进废纸回收率的提高。

    ⑤为了提高废纸回收率，确保废纸回收系统稳定发展，有必要挖掘机密废纸和行政废纸（特别是优质废纸）的回收，综合提高废纸回收率。

    ⑥在废纸利用率高的情况下，探讨废纸回收目标，努力实现高的废纸回收率。

    2.3废纸配比的理论极限值

    日本制纸联合会自主制定了过去5次废纸回收率目标，而且每次都从质量方面推定废纸利用率的理论极限值。这个理论极限值的计算，是综合考虑了纸和纸板的内需预测、废纸回收可能预测及废纸出口前景等每一项因素而做的推定。而且考虑到成品率及废纸配比的可能性进行微调整而最终确定的理论极限值。

    下面对前面提到的是理论极限值的条件进行探讨。

    ①改善生产设施和抄纸条件及今后的技术改善。

    ②根据消费者和政府要求提高纸和纸板的性能水平。

    ③现在供给的废纸的质量和供给水平可维持基本的现状。

    理论极限值决定着主要品种的强度并且缺点少，质量方面，以现行科技将废纸配比用到极限，今后将是废纸利用技术划时代的进步，因此，这次的理论极限值因品种而多少有些增减。

    2.4废纸的挖掘策略和识别码技术

    从家庭回收的“杂志、宣传单”，在日本除生产纸板以外其他不用，全部出口。假设将混在一起的“杂志、宣传单”分类的话，利用“杂志”废纸生产中等质量的纸，利用“宣传单”废纸生产箱纸板原纸，这样更有利于促进国内废纸的循环利用。因此，为了“杂志、宣传单”的有效利用，推出了识别码（资源有效利用促进法规定，特定容器包装符合标签规定，容器包装再生法根据某些运营商的回收义务），现在仍在讨论中。

    另一方面，根据识别标志，判断是哪种回收废纸，另外，该调查中还探讨了对于地方政府、相关行业是否有强加很多负担的可能陛。

    报告中指出，废纸回收率的进一步提高对保证废纸质量是不可或缺的，指出纸质容器包装的识别标志的有效性。

    3造纸行业的发电业务

    日本的电气事业向来是准入制的，政府根据近年来业务环境的变化（电气系统改革）继续推进监督审查。2013年4月2日由内阁会议决定具体的电力系统改革方针。①广域系统运用的扩大；②零售和发电的全面自由化；③进一步确保配电部门的中立性。这三个阶段构成改革的整体形象，体现电气事业法修正案。在这样的背景下，从国内各领域加速向电力事业的进入，以固定买入价格制度( FIT；Feed-in Tar-iff)的成立为契机，造纸行业生物质资源向激烈化的电力市场进军。造纸行业拥有能源供给设备、工程能力、运行、维护能力，并且有供应链，向复合能源事业进军潜力巨大。经济产业省设立主要由造纸公司和日本造纸联合会等组成的调查委员会，主要任务是：①造纸行业的能源业务内容和地位，②造纸行业共同的课题和对策方针；③其他产业复合能源业务案例的调查和分析，汇总了“高度生物质产业在电力事业创造性的调查报告书”。下面对其中的一部分作概括介绍。

    3.1造纸行业在减产体制下发电量增强

    造纸行业是能源需求大户，自发电比例高，2012年是75%，2013年达到76.1%。特别是日本东部大震灾以后，由于电力不足和电力价格大幅上涨，自发电量增加，购买电力减少，从造纸公司转向电力公司的电力业务也活跃起来。

    目前，造纸行业持有的蒸汽涡轮发电设备的总容量共计4747 MW。纸厂内多余的电供给外部，主要有两点考虑：改造现有发电设备，增强能力；建设新的发电设备。在日本存在中长期内对纸需求的减少及持续减产倾向，在这样的减产背景下，若发电能力增强，则将产生效益。

    3.2对电力事业有利的造纸行业

    造纸行业具有能源管理和运营的经验丰富，新进入的电力业务是发挥比较优势。除能源供应设备的优势以外，还有以下软件资源。

    ①布局。造纸厂在国内各地布局，除可再生能源发电业务外，木质生物质的地产地销和热电联产等业务也是有地域贡献的。工业用水也可以使用水利权。

    ②燃料采购。以本公司持有林为主的造纸原料的供应构筑了国内原料收集网，享有可持续的木质生物质能源的供应。另外，构筑着RPF等可燃性废弃物收集网。

    ③技术、人才。电气技术主管和锅炉涡轮机技术主管等方面的人才拥有在能源供给设备的运行管理和维护方面的技术。此外，能源供给设备工厂的负责人熟悉该地区的各种法律法规，使新计划的制定得到许可和申报能够顺利进行。

    3.3应该考虑具体案例、模式

    调查委员会在造纸工业内整理、探讨能源业务的案例、模式，以便进行事业性评价。

    ①木质生物质发电

    参考实例设定输出规模20 MW。其次，在固定价格买进制度下，讨论关于商业案例的规模和造纸公司关心的企业规模，以5 MW为范例。这些案例中，假设新建发电设备全部卖电，利用固定价格买进制度，判断造纸行业比较优势的发挥比较难。

    ②热电联产系统的改造

    首先，将适应现有锅炉运行条件的冷凝涡轮作为新建的案例，设定输出规模20 MW。其次，作为更小额的改造方法，增设5 MW小容量的冷凝涡轮案例。

    对比同等规模的木质生物质发电，不同燃料收益有很大不同，具有较高收益的是利用林业废弃物在固定价格买进制度下全部卖电的情况。造纸产业的电热供应系统改造模式的潜力可以做如下估算。

    ·通过设置1台5 MW的冷凝涡轮增加自己发电量，用24t/h左右的锅炉蒸气增量发电约增加5 MW。用60t/h的蒸气增加，配合最大涡轮发电可能增加11.3 MW。假定全国有9家相当规模工厂的话，发电量最大约增加100 MW。

    ·由于设置20 MW级的冷凝涡轮，自发电量增加的话，有lOOt/h左右的蒸气余力，前提是1家工厂的发电量约增加10 MW。假定在全国有11家相当的工厂，最大发电量约增加110 MW。

    ·以上20家工厂发电容量共计有210 MW左右的增加潜力。日本东部大震灾前日本的原子能发电容量是50座共46148 MW，每l座如果约900 MW的话，容量增加潜力约为0.2座核电站。

    ③自代销模式

    所谓自产代销模式，是有发电设备的工厂利用电力公司的输配电网络，向另一个位置工厂的供电服务。以前没有被制度化，制约了使用方。自2014年4月1日自产代销模式被制度化实行以来，电力公司已经设定价格，开始提供输电服务。

    3.4案例、模式分析研究

    上述3个业务类型的优点和研究如下。

    ①木质生物质发电模式

    强化物质和能量健全的循环结构具有很大的社会意义。可以消减进口的化石燃料消费及温室气体的排放量。以林业废弃物为主的低质原料的应用，成为激活国内林业的手段之一。由于FIT的实施，降低了卖电收入的不确定性。

另一方面，本次调查也搞清了下面的课题。利用FIT仍然存在燃料费高的风险，电力交易价格实际上在FIT合同期限内的20年内有望改变。木质生物质，特别是林业废弃物的采购风险如何管理成为成功的关键。而外部林业和木材经营者是适合的合作伙伴关系，还是在本公司集团内构筑必要的体制，需要单独

讨论。

    ②热电供应系统改造模式

    观察FIT价格售电量，确认了作为燃料的木质生物质的有效性。利用木质生物质的热电联产系统改造模式，与同规模的发电系统的建设案例比较，木质生物质的热电联产系统短时间内就可开始运行，对于能源供应紧缺的日本社会具有重要意义。另一方面，FIT利用的研究对策与前述相同。除此以外，本模式的应用，技术上有必要确认可用能量的需求和供给设备接受FIT认定的程度。

    ③代销模式

    利用峰切手段因为时间短还有不明确的地方。峰切是将工厂多余的电卖给电力公司的自产代销结构模式。发电的单价比电力公司的费用高是可以理解的。自产代销模式分担了电力公司的负荷，能抑制电费。这部分对应于『交叉型部分供给』和『通告型部分供给』的区别，为了确保电力公司方面的利益，需要具体的确认调整。

    3. 5  电力以外的服务和复合模式

    该调查报告也总结了与其他服务行业的复合模式工作案例。

    造纸行业具有业界屈指可数的发电业务，关注的是能否确保其售电业务的优势，主要是发电成本问题。造纸行业的涡轮发电机的规模是每组20 MW，各种电力公司的煤电规模分别是每组580 MW，520MW，350 MW，220 MW。这些专业公司每千瓦时的固定成本是造纸行业的数分之一，假定造纸企业有购买议价的能力，则可变成本（主要是燃料费）比造纸行业低，发电成本的竞争力不清楚。

    要克服这个难题，需激活电力市场，在各种制度设计运用上想办法。经营方需要在业务上下功夫，如考虑与其他商品结合的综合业务和捆绑式销售业务，在2016年之前实现低压零售自由化。

    3.6今后的发展方向

    在日本造纸行业减产不可避免的背景下，该调查报告指出了造纸业中自备发电设备容量大的特征优势，发电业务的核心之一是可能进入综合能源业务。此外，分析近年来被制度化的自代销模式的可能性，集团内的多个业务所用电高峰期抑制合同电力，控制基本费用，指出抑制自发电补充合同成本。此外，要求通用电力公司负荷跟踪部件供给。也提及了进一步削减成本的可能性。

   4评述

   分析了该调查报告所讨论的模式在燃料采购方面的风险，对于这个以林业为中心的上游产业、支持政策和长期的互惠合作是必要的。另外，由于也有电力价格风险，不依赖FIT制度，能灵活应对宏观经济变化的承购人和合作经营的商业计划是不可或缺的。