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“双碳”背景下染整企业的现状和发展趋势

“双碳”背景下染整企业的现状和发展趋势

浙江台华新材料集团股份有限会司 金华芳 徐丽亚 瞿祥 刘俊

要:"双碳"背景下,染整企业为了达成绿色制造目标,促进行业绿色发展,实施了一系列的产业转型措施。主要从能源利用、资源利用、基础设施、染整技术、生态环境、运行管理等6个方面的绿色化指标着手,对染整企业节能降碳现状和发展趋势进行综述。研究指出:印染行业作为16类童污染行业之一,染整企业应从上述6个指标出发做出相应转型,最终为实现低碳循环发展、达成国家"碳达峰¨碳中和"目标贡献行业力

键词"双碳";节能降碳;绿色染整

目前,全球环境存在变暖趋势加剧、极端天气事件频发、酸雨污染、臭氧层耗损、生物多样性锐减、海洋污染、水污染、淡水资源短缺、土地污染和退化[1]等一系列严重问题,已经引起全球高度关注。同时,2020年9月22日,习近平总书记在联合国大会一般性辩论上向全世界宣布“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”[2-3]并为实现这一战略目标做了全面部署。再者,绿色制造通过资源韵有效利用和环境的保护,实现了可持续发展,不仅可以降低生产成本、提高生产效率,还可以提升企业的竞争力和市场份额。

1能源利用

染整企业是高能耗企业,目前主要是通过锅炉燃煤、电加热等方式来实现供能。国内的能源结构中,2023年煤炭的消费量达55%,清洁能源在中国能源消费总量中的占比为26.4%[4](如图1所示);而到2024年,国内新能源产业发展成效突出,清洁能源发电占比提高,规模以上工业水电、核电、风电和太阳能发电占比提高到32.6%[5]。国际太阳能协会表示, 预计到2025年年底全球光伏发电累计装机规模将超过煤电,成为世界上规模最大的装机电源“3。清洁能源已经是未来的发展方向,染整企业的发展也需匹配合适的清洁能源。

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l清洁能源消费量在中国能源消费总量中的占比情况

1.l太阳能

市场上对太阳能的利用主要分2种形式:光伏发电和发热发电。由表l可知,这2种发电形式各有优缺点,均适用于染整企业。截至2024年年底,国内光伏发电并网容量达885.68 GW[7],占全球总装机超40%, 全球70%以上的光伏组件产自中国[4]。按照光伏组件分类,由表2可知,多晶硅和非晶硅适合成为染整企业的光伏组件材料。目前商业化的光热发电主要分为4 种模式,国内市场以塔式为主,全球市场以槽式为主。由表3可见,目前染整企业大都在东部水源充足地区,线性菲涅尔光热发电模式相对适用于该类染整企业,当然也有一些内陆干旱地区的染整企业,塔式发电更符合该类染整企业的需求。

1光伏发电和发热发电的性能对比

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2光伏组件各品类的性价比

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3各发热发电模式的优缺点

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1.2风能

风能的利用是有前提条件的,按照风能等级划分,年平均风速大于等于6.0 m/s为最优开发,年平均风速小于4.0 m/s限制开发。按照风机类型,由表4可知,垂直轴风机更适用于染整企业。

4鲁风机蠢型的性雌括标

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由表5可以看出,并网型和混合式风力发电较适合染整企业。

 

5风力发电不同模式的优缺点

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太阳能和风能是目前最成熟的商业化清洁能碌,但是都存在随机性、间歇性问题,需要大量的储挹装置来平衡供需,还需通过AI能量管理系统优化诸能调度。再者,现有的储能技术成本较高(锂钴等资碌依赖进口,锂电池的回收率不足50%),储能电站火灾葬故频发(例如韩国的ESS火灾),技术还存在挑战性。

2资源利用

2.1水资源

全球纺织业耗水量占工业总用水量的20%,其中印染环节占比超过70%,表6列举了国内外染整企业的中水回用措施现状,供广大染整企业学习借鉴。 当前染整企业用水面临高耗水、低回用、高污染的挑战,未来需要聚焦中水回用与AI算法实时优化技术及运行参数,才能实现水资源可持续发展。

6国内外染整企业的中水回用措施

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2.2余热

传统染整企业余热综合利用率不足30%,有的中小型企业甚至低于15%。目前余热回收系统的商业化依赖关键配件的性能和成本控制。由表7可知, 未来余热回收需要通过材料创新、AI智能化集成和政策引导,推动余热回收从“可选技术”向“标配设备”过渡,助力染整行业实现绿色低碳转型。

7余热回收常见配件及作用

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2.3土地资源

目前染整企业的平均土地利用率为75%_85%, 低于先进制造业(电子、汽车行业可达90%以上)。随着“双碳”目标和土地资源紧缺压力加剧,染整企业也推广了多层立体化厂房,立体智能化仓储,利用屋顶或空闲地建设光伏、风能等举措,有效地提高了土地资源的有效产出率,争取让未来的染整企业土地利用率提升到90%以上。

3基础设施

光伏建筑一体化(BIPV)是将光伏组件集成到建筑结构中,使建筑材料兼具发电与建材功能。由表8 可知,各类BIPV都有各自的优缺点,染整企业可以结合实际合理运用,有效提升自身的绿色发展能力。

8各类BIPV性能特色

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4染整技术

4.1绿色化染整助剂、技术及设备

全球染整助剂市场2023年规模约380亿美元,中国占比超40%,目前国内仍依赖低成本传统助剂,政策驱动下环保转型进程在加速。由表9可以看出,绿色化染整助剂、技术和设备在持续更新中,未来还需要通过AI大数据学习优化染整助剂配比,减少废水的产生,同时优化资源配置高效生产。

9染整助剂及绿色化技术分类

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4.2原材料

从绿色纱材角度,已商品化的大致分为色纱、再生、生物基、天然和功能性纤维;从环保膜角度,已商品化的大致分为可降解、再生、生物基、功能性和改性膜,但它们同时存在成本高、性能局限、回收体系不完善、认证成本高等问题,相应的闭环回收体系、 鉴别技术和性价比都将成为未来的核心突破口。

5生态环境

目前染整企业的生态环境管理主要集中在三废(废水、废气、固废)的治理和废物回收再利用,如水资源中提到的中水回用技术:针对废气的RTP+VOCa 浓缩、等离子体裂解和生物滤池技术;针对固废的污泥制砖和废丝再生等,末端治理技术在不断革新中。 未来的治理需要从末端治理转向源头减量与过程控制,结合AI智能技术实现智能化环境监控、精准治理,同时培养员工的环保、节能意识,让员工增强企业生态环境人人有责的使命感。

6运行管理

6.1绿色化管理标准

欧盟碳边境调节机制(CBAM)要求进口商品提共符合CS1标准的碳足迹证书,倒逼全球供应链采flis0 14067标准,并将于2026年1月1日全面实施:首批纳入CBAM的行业有钢铁、水泥、电力、铝、化ie),计划逐步扩大范围,潜在目标行业包括塑料、化掌品、船舶、航空燃料及纺织品。在纺织领域,国际生蕊纺织协会( OEKO-TEX)在2014年推出OEKO -TEX STeP可持续生产认证,为纺织企业提供了一套垒面、标准化且具有可操作性的可持续发展评估体系。国内《2025年能源工作指导意见》要求非化石能源消费占比提高到20%,左右,倒逼企业建立碳管理体系,但染整行业的碳排放核算细则尚未完全统一(如生物质原料的碳计量规则),需要各染整企业夯实碳排放数据基础,全面建立碳排放年报、快报制度,着力完善区域、行业企业和产品碳排放核算制度方法,建设国家温室气体排放因子数据库。

6.2绿色化管理平台

当前绿色化管理平台涵盖碳核算、碳追踪、碳资产交易等核心功能(见表10),市场在逐步建立中。未来绿色化管理平台更需要AI驱动深度优化、跨链数据互通、碳关税合规工具和个人碳账户联动,助力制定动态减排策略,打破信息孤岛,成为企业“出海”必备工具,构建“个人一企业一政府”协同减排体系。

10当前主流碳排放管理平台其特点

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7结论

通过分析“双碳”背景下染整企业的现状和面临的挑战,研究现阶段适合染整企业绿色化发展的太阳能、风能、水资源、余热利用、土地资源、BIPV、染整助剂、染整技术、染整机械、原材料、三废以及绿色化标准和平台管理,指出这些绿色化指标目前产业化运用的优缺点和趋势,为染整企业绿色化发展指明方向,力求提升企业竞争力,达成经济效益和环境效益相统一,最终实现低碳循环发展。

参考文献:

[1]张海燕生态安全、环境治理与全球秩序[J}南大藏太评论,2020  (1):95-160.

[2]新华网,习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上的讲话[EB/OLl.(2022-09-22)[2022-09-23].htLps:/In.nw.cn/baijia/2020- OW23/34214329.html

[3]浙江省经济和信息化厅,浙扛省经济和信息化厅关于印发浙江省绿色低碳工业园区、工厂建设评价导则(2024版)的通知[浙经信绿色(2024)104号l.(2024-05-27)[2024-05-28].httpl://jxt.zi.rlov.crdad2n24/5/28/art_1582899L.26283.html

[4]邵桂萍,洪华.可再生能源综合系统现状与未来发展趋势研究[J]太阳能’2024(7):127-132.

[5]国家能源局能源安全保障能力巩固提升[R/OL].(2025-02-07) hctp://www.nea.Sov.cn/20250207/3024a35a80bd4e42b7992ddc046fl ca2/e.html.

[6]中国能源报.今年全球光伏装机将超越煤电fR/OL].(2025-01- 13).httpa://baijiahao.baidu.c叩,e?id=1821140499193337759&wfr= spider&for=pe.

[7]国家能源局.2024年光伏发电建设情况LR/OLl.(2025-01-27) httpajtw.vw.nea gov.cn/20250221t104452701c914d51a89dOcOea6f4a cdl/c.html.

 


 


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