绿色智能,引领高质量发展
来源:中国新闻出版广电报 时间:2021-06-02
□陈克复
我国“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出,要推动制造业优化升级,扩大轻工、纺织等优质产品供给,加快化工、造纸等重点行业企业改造升级,完善绿色制造体系。对照“十四五”规划,及国家提出的碳达峰、碳中和目标,对造纸工业发展可提出如下关键词:绿色制造、绿色转型、绿色低碳发展、降低碳排放强度,智能制造、智能制造示范厂、智能制造标准体系,以及质量提升、高质量发展。今后,我国造纸业都应围绕这几大关键词进行科技创新。
推动绿色低碳发展
国家提出2030年前碳达峰、2060年前实现碳中和。为此,制浆造纸行业今后也应按照国家要求,减少碳排放。由于我国制浆造纸企业基本没有林地,要实现上述目标,除实现污染物超低排放外,还必须大幅度节能减排,特别是减少能耗。
制浆造纸业要减少能耗就必须大胆进行工艺改革,有几个工艺改革的典型案例值得参考。一是高浓成形。目前传统方法是纸机纸浆上网浓度在1%左右,通过脱水、压榨、干燥,达到纸页干度95%以上,这是典型的大能耗过程。如上网浓度提高到5%以上,可大幅减少能耗。
二是干法造纸。目前造纸过程仍延续历史的湿法造纸,但是某些纸种如包装纸、纸板等或可考虑实行干法造纸。国内已有团队在研究这一问题,可以探讨一下,相比较而言,干法造纸究竟能减少多少能耗。
三是植物纤维资源的全利用。如太阳纸业已用木片筛余物生产半化学浆,减少固废的产生量,同时也减少了碳的排放。
四是生物质锅炉污染物的超低排放。对制浆造纸行业常用的生物质锅炉、碱回收炉,其污染物的排放亦可提出超低排放的概念。
从制造逐步转变为智造
新形势下,绿色发展和智能发展是制造领域的两大重头支撑,且效益日益明显。智能制造已成为全球制造业发展的新趋势,造纸业也是如此。应用于造纸业的智能技术,已成为推动我国造纸业发展的重大创新技术。
智能技术实际上就是在制浆造纸过程中建立一个信息物理系统。如王喜文、何积丰、汪波等专家提出的智能化,就是基于信息物理系统实现智能工厂,最终实现制造模式的变革。信息物理系统连接了信息世界与物理世界,使智能物体互相通信、互相作用,创造了一个真正的网络世界。从广义理解,就是一个在环境感知的基础上,深度融合了计算、通信和控制能力的可控可信可扩展的网络化物理设备系统。而造纸企业的智能化目标,就是通过构建智能工厂实现智能生产,实现以最高效率、最低成本、最低物料和能源消耗,获得最大的经济效益和环境效益。
从制浆造纸智能化技术来看,目前我国制浆造纸行业已有过程控制系统(PSC)、过程操作系统(MES)及管理系统(ERP)。可以看出,制浆造纸已为构建智能工厂及实现智能生产打下了良好基础。目前还要解决的问题有,如何结合造纸行业实际情况实现自主可控、降低投资成本,智能化与制浆造纸学科的交叉问题,以及减少人工操作后,原有人员的再就业问题。
明确高质量发展方向
“创新、绿色、协调、开放、共享”的发展理念是构建制造工业高质量发展的指导思想。由此,造纸工业高质量发展的定位为创新驱动的科技产业、责任导向的绿色产业,以及可持续发展的制造产业。
在此定位下,造纸工业高质量发展的方向明确。其一,重视科技创新,实现驱动变革。持续创新让产品质量稳定可靠,让品牌具备竞争力,特别是一流竞争力。同时,企业应具备先进的技术基础,建立先进的质量管理方法。其二,坚持绿色低碳发展道路。促进污染物超低排放,牢固树立“绿水青山就是金山银山”的发展理念。发展绿色低碳过程技术及装备,全产业链推广节能降耗先进技术。实现原料资源高效高值利用,建设完善回用纤维的回收再利用体系。不断研发绿色产品。其三,逐步实现智能生产,建设智能工厂。
总体来说,要推动造纸工业实现“十四五”发展规划及更长时期目标,科技工作者就必须沿着高质量发展方向不断努力。
(作者系中国工程院院士、华南理工大学教授)