纺织行业低碳、节能的 现状和潜力 东华大学 奚旦立 2012年7月.

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1 纺织行业低碳、节能的 现状和潜力 东华大学 奚旦立 2012年7月

2 目录： 一、低碳经济和节能形势 二、纺织行业能耗和排污情况 三、新疆纺织业基本情况 四、纺织行业节能减排的途径和方法
目录： 一、低碳经济和节能形势 二、纺织行业能耗和排污情况 三、新疆纺织业基本情况 四、纺织行业节能减排的途径和方法 五、纺织行业节能的潜力分析

3 一、低碳经济和节能形势 由于人类大量使用石化能源，排放二氧化碳，引起问世效应等一系列全球问题，影响到人类生存－－提出了低碳经济概念。
所经过的历程： 1992年的《联合国气候变化框架公约》“承担共同但有区别的责任” 1997年的《京都协议书》。

4 2007年12月，联合国气候变化大会在印尼巴厘岛举行，提出“巴厘岛路线图” ，要求发达国家在2020年前将温室气体减排25%至40%。
2009年12月7日－18日（12天）丹麦－哥本哈根贝拉中心召开气候峰会192国参加，其中90多个国家110位领导人，共有16万代表：温室气体排放的全球框架取代2012年到期的“京都议定书” 　　10月4日至9日，联合国气候变化谈判会议在天津举行。这是气候谈判20年历史中，中国首次承办谈判会议，为坎昆会议准备。 2010年11月29日至12月11日在墨西哥坎昆举行会议（ 《联合国气候变化框架公约》第十六次缔约方会议暨《京都议定书》第六次缔约方会议） 2011年南非气候大会

5 哥本哈根会议简要回顾 坎昆举行会议情况 美国代表团提出2点：其一是中国不该将自己等同于其他发展中国家，也应纳入强制减排的法律约束范围；其二是中国等发展中国家国内自主的减缓排放行动，也应遵循“可测量、可报告、可核查”(简称MRV，即“三可”)的要求。这两点纯属非分要求。前者违反了《联合国气候变化框架公约》)中发达国家与发展中国家应承担“共同但有区别的责任”的原则；后者则是对发展中国家主权的入侵。在去年年底的哥本哈根峰会上，发展中国家承诺将国际援助之下的减排行动纳入“三可”；至于国内资金支持的自主减排行动，则可以在确保主权得到尊重的前提下接受国际“磋商和分析”。只有《京都议定书》具有强制性的法律效力，《哥本哈根协议》仅仅是一个政府声明。”在“十一五”(2006年-2010年)前四年单位GDP能耗累计下降15.61%的情况下，预计今年年底，中国将能够完成单位GDP能耗比2005年下降20%左右的目标

6 纺织工业十二五强国纲要2020年可持续发展目标 指标类别 2010年 2020年比2010年（±%） 万元工业总产值碳排放量 尚未有官方
统计数据 -30％ 万元工业总产值取新水量 化学需氧量（CODcr）排放总量 -10％ 污水排放总量 -10％（注[1]） 废水重复利用率 达到 30％（注[2]） 注[1]：按照“十一五”的经济社会发展主要目标，提出了2020年纺织工业达到的主要目标。 注[2]：在《印染行业准入条件》（2010年修订）中，提出废水重复利用率要达到35%以上。

7 低碳经济的定义： 低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式；这里的“碳”实际是指“二氧化碳” 低碳经济实质是能源高效利用；清洁不排放二氧化碳的清洁能源开发；追求绿色GDP。核心是能源减排技术、新能源开发、产业结构调整、制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

8 低碳和节能减排相同点： 节约和减少能源使用，减少排放污染物、二氧化碳。 低碳和节能减排不同点： 提创开发低碳、无碳排放的新能源 ：风能、水能、潮汐能、地热能、太阳能 、生物质能 、核能等，加强碳转换； 不仅从生产考虑，而且从消费方式、从生存理念、生活方式要求过低碳生活，保证地球和人类社会可持续发展。 低碳要求更全面、深入分析问题。

9 提出碳足迹、水足迹和生命周期评价 单纯分析一个工艺、技术或设备节能与否（低碳）？往往不能全面和正确评价，实际上必需从整个产业链才能判断。
例如：气流染色节水是没有疑问的，但是能耗增加不少，整体是否有利？ 冷轧堆前处理或染色节约能源效果显著，但是所用碱、染料、助剂数量增加(30%)，折合成排碳究竟是否有利？节约多少？经过计算才能判断！ 这就是必需从产业链整体分析才能说明问题。

10 生命周期评价－－从摇篮到坟墓； 或寻找从原料产集、生产过程、使用到最终报废，废物是否能再利用等。寻找产生二氧化碳的 “足迹” 例如：美国可口可乐公司为了全面评价用玻璃并还是用聚酯并，进行了一次“生命周期评价“。 我们总是认为印花比染色节约很多水，但是美国棉花协会研究，二者差不多！ 利用太阳能无疑是无碳能源，但在计算是必需扣除制造时（特别是单晶硅）能耗（或二氧化碳）。 棉花生产（肥料、化肥、机灌、运输能耗）、纺纱、织布、染整、服装加工每一步能耗、排碳！ 世界下一步正在考虑研究“水足迹”。 这实际上是科学研究更深入、更全面。

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12 英国Continnental服装公司的碳足迹标识

13 实际情况是：发达国家在支持本国低碳经济同时，通过设置技术、标准壁垒，通过主导节能环保标准的制订迫使发展中国家进口其代价极高的技术设备，用新一轮国际规则，确保其在国际竞争中对发展中国家优势地位。企图导致发达国家对全球经济的控制合法化利用联合国(政治)—国际货币基金组织IMF,世界银行WB,世贸组织WTO (经济联合国);以跨国公司占领产业链高端,以低成本套利方式获取发展中国家的资源(沃尔玛等） 世界纺织竞争格局在变化，我国低劳动力成本优势将进一步削弱，而规则的话语权、厂商的竞争力、品牌、信息和市场反应速度、关键技术和系列技术的掌握、新材料新资源开发和应用等起决定性作用的。 例如：我国向澳大利亚进口铁矿石；稀土矿石出口价格之争例子 关于绿色和平组织“时尚之毒”-雅戈尔；中山国泰

14 以欧美日等国为代表的技术资本集团，在世界经济活动中其利益得大头；中东、俄罗斯等能源集团，其利益得中头；而中国、印度为代表的劳动力集团，利益仅得小头。
占全球15％人口的技术资本集团，正在配置全球75％的资源。 全球利益分配的逻辑关系是：发展模式决定国际分工地位，国际分工地位决定资本积累程度，资本积累程度决定国际经济 规则话语权，国际经济规则话语权决定财富分配结果。这些都是我们的弱点，不是一下子能转变的，但必需现在开始努力规则话语权，从SA8000到BSI公布PAS 2050 （不承认组织认证）

15 像一条毛巾二头挤乾水分，成衣加工获利极微

16 气流染色机减少热能和水的消耗，增大了电的消耗。总体上是减少了综合能耗。
项目 气流染色机 高温溢流染色机 比较 机型 SYN ECO-8-1T 耗水（t/t） % 耗电（Kwh/t） % 耗蒸汽（t/t） % 综合能耗 % （kgce/t）

17 匀流染色机与气流染色机比较 250公斤 浴比 ： ：1 电机功率（KWH)

18 二、纺织行业能耗和排污情况 1 “十一五”期间成绩巨大，但是由于发展很快，能耗和排污总量仍然很大
2 “十二五”总量增幅虽然从“十一五”年增长18%下降到5%左右，由于基础大，绝对增量还是很大,--实际2011年增幅达26.8%！扣除涨价因素-- 3 环保呼声很高，特别是印染废水，被作为重点关注(总量核查重点是造纸和印染）

19 统计指标 计量单位 2005 2006 2007 2008 2009 全国工业能耗总量 万吨标煤 与上年相比 ±% 其中：纺织工业
纺织工业能耗总量及占比结构 统计指标 计量单位 2005 2006 2007 2008 2009 全国工业能耗总量 万吨标煤 与上年相比 ±% — 10.81 8.58 12.12 3.65 其中：纺织工业 占全国比重 % 4.34 4.46 4.44 3.76 3.6 折合二氧化碳 万吨 13.64 8.13 -5.00 -0.88 与05年相比 22.88 16.74 15.71 采用2005年至2009年国家统计局统计年鉴和统计快报数据（工信部提供）

20 纺织行业能耗占全国总能耗：3%－ 3.6% 纺织行业能耗占工业能耗：4%－ 4.3% 以39个行业计（包括服务行业）稍高于平均水平； 纺织行业中： 纺织占：72％;服装占：7％;化纤占：19％ 2005年纤维加工量2690万吨平均；2.55tce/t;纺织1.85tce/t 2010年纤维加工量3540万吨平均；2.24tce/t;纺织1.79tce/t 与以前（2000年）4.84tce/t-3.1tce/t，进步迅速

21 广东主要产品的能耗和水耗情况（2009年） 棉针织印染：水耗在160—300吨/吨，电耗在1800—2800kwh/吨，热能消耗在800—1500kgce/吨。 化纤针织印染：水耗在70—110吨/吨，电耗在1800—2400kwh/吨，热能消耗在750—1200kgce/吨。 机制布印染：水耗在2—4.5吨/100米，电耗在35—60kwh/100米，热能消耗在35—65kgce/100米。 广东省印染行业的能耗是高于全国平均水平。原因是广东省的棉印染、针织印染比例较高，产品质量也高一些。

22 实际调查： 1、不同档次产品能耗差距： 以绍兴为例以40多家调查发现，当每米染色加工费在2.5元以下（折合标准布，克重200－250）能耗在 tce；实际排水量80t/t（折合百米布1.6t） 当加工费每米在6－7元；能耗在 tce；实际排水量110－120t/t（折合百米布2.2t－ 2.4t ） 原因及说明－－应以正常工艺流程为依据，制定标准、规范。

23 2、不同地区 发达地区由于环保、节能要求高、新技术、新设备使用较普及，能耗、水耗明显较低。 而中西部，由于技术、招商引资等原因，水耗、能耗大多维持规范水平： 机织水耗250t/t；综合能耗 tce 针织水耗150－180t/t;综合能耗 tce

24 江苏省“太湖流域条例”实际效果－不准改造、逐步淘汰，结果：保护落后
3、不同政策效果不同 江苏省“太湖流域条例”实际效果－不准改造、逐步淘汰，结果：保护落后 江苏省纺织的产值占全国的23.13%,而印染布仅占全国的10.83%;浙江省纺织的产值仅占全国的21.72%,而印染布确占全国的55.91%;广东省纺织的产值占全国的10.17,而印染布仅占全国的8.95。 建议：试行总量控制（水量和污染物总量），理由是产业发展可以在总量范围内进行，有利于企业自觉实施技术升级；区域内竞争按市场经济淘汰落后，发展先进，自觉实施产业结构调整，达到国际先进水平 ,

25 印染行业能耗分类： 蒸汽约占52％55％ 动力机械约28％32％ 照明约10％－12％ 空调4％－6％ 服装行业照明比例较高
纺织行业动力和空调比例较高 所谓潜力是指与先进水平的差距。以下是我国与发达国家、台湾地区能耗、水耗比较，说明我们还有一定潜力！

26 产品 类型 取水量/ （吨/吨产品） 综合能耗/ （吨标准煤/吨产品） 中国(2007年) 美国(1990年代) 加拿大（1990年代） 机织 250（现在200） 115（原因） 4.2（现在2.4) 1.75 针织 150 （现在90-110) 85 1.5（现在1.5) －

27 项目 能耗（台湾） 涤纶 尼龙 棉 涤棉 机 织 物 用水量 （m3/t） 46～75 58～94 87～142 92～150 用电量 （×3.6×103kj/t） 464～618 515～686 831～1106 854～1137 针 43～51 48～57 52～62 62～73 634～1024 723～1167 754～1219 786～1270 筒 纱 40～60 44～71 67～107 84～135 988 1140～1177 1205～1305 1916～1978

28 企业能源利用率的情况 对十几家纺织印染企业能源利用率监测所得到数据（广东）。
从表中数据可见，生产和辅助生产的能源利用率较低，导致企业整体的能源利用率降低。

29 锅炉效率的监测数据 锅炉，包括蒸汽锅炉和热载体锅炉是重要的能源转化设备。下表是蒸汽锅炉的监测数据。

30 热载体锅炉监测数据 对几十台热载体锅炉的监测数据 其中排烟温度过高是导致热效率偏低的主要原因。

31 染色机热损失的组成 通过对染色机的热损失情况进行了分析。

32 热定型机监测数据 在纺织染整设备中，热定型机一般有较好的保温，较严格控制的温度，属于能源利用效率较高的设备。热定型机的热效率情况。
从表中可见，有相当一部分热定型机的热效率是较低的。

33 生产设备监测数据

34 辅助设备监测数据

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36 三、新疆纺织业基本情况 80年代前有过辉煌； 90年代后一度萎缩； 新世纪有新希望，有优势，有困难； 优势-原材料等资源优势和人力优势；
困难-技术和节能减排压力-环保理念和实际。（新疆地区水资源储量884亿立方米，已开采使用500亿立方米，从目前工业发展态势看，已经属于结构性缺水地区，但是意识和力度尚需加强） 例如回用水水质-不能理解为达到用水标准-江浙一带压力下回用方法。

37 四、纺织行业节能减排的途径和方法 需求、竞争、压力是促使技术进步的动力-太湖流域，宝纺实例。 纺织行业节能减排主要从3方面着手：
第一是管理技术及措施； 第二是从产业及产品结构调整； 第三是从工艺技术、设备、设备自动化等方面实施。

38 分析结果如下： 序号 单纯考虑生产能耗、成本（kg ce） 所占比例（％） 考虑碳排放（二氧化碳 t） 1 蒸汽1.26tce/t产品 59
3.15 52 2 电0.14tce/t产品 6.9 0.35 5 3 煤0.7tce/t产品 32.9 1.75 29 4 液化气0.02tce/t产品 1.2 0.05 0.8 水（包括用水和排水） 不计 .0.63 10(14) 6 染料0.038 t/t产品 0.01 1.6 7 助剂、化学品0.042 t/t产品 仅从生产能耗分析，水是载体，从经济成本分析也很低。 但从排碳量分析，水所占比重占10％，第三位， 由于这一厂排水量很低，其他厂比例还要高，说明就低碳而言，节约用水很重要。

39 管理技术及措施（远程控制生产） 管理数字化、自动化比例很低；能源管理基本达到二级管理，小企业还不能做到，只能做到全厂总能耗、水耗、物耗水平，多数不能做到对机台的能耗、物耗计量及控制。 能源三级计量是必然趋势，三级管理需要的投资额及其效果—实例；--已经逐步向发达国家靠拢，劳动力成本上升，自动化是必然趋势。 管理上平均降耗8%，好的大于10%--实例

40 产业及产品结构调整： 高能耗产品和工艺逐步减小； 针织产品比例提高等。 企业本身较难实施---市场规律是推动生产的主要动力。

41 工艺技术、设备、设备先进及自动化 节能潜力80%以上来源于此
酶技术；泡沫印花；低浴比染色机（气流染色浴比1：3；匀流染色机浴比1：4及他们之间能耗比较）；-节能减排先进技术目录。太湖流域规定浴比1:8及以下—毛、丝绸等--

42 废水处理后回用技术 原因是我国人口密度高，产业集中于局部地区，造成环境压力过大-太湖流域，珠江流域等。 提高标准值和废水处理后回用是必然趋势
回用技术：膜技术和大孔树脂—分离技术，而不是处理技术—成本和浓液问题

43 深度处理技术：曝气生物滤池；活性炭技术（包括活性炭滤池，生物活性炭）；大孔树脂；膜技术；稀土元素催化氧化技术（银、铜及铁碳法）
天然矿物处理剂的特点：沸石，锰砂，铝矾土的各自特点及混合。 对印染废水，毛纺废水处理效果实例。基本无污泥，对化纤印染废水回用率可超过80%

44 新型膜 纳米纤维膜-静电纺的工业化-安全； 亚微米纤维筛的特点； 来源和特点：

45 中空纤维膜

46 膜的截面

47 纳米纤维膜（100μm）

48 纳米纤维膜（50μm）

49 纳米纤维膜（2μm）

50 四、纺织行业节能的潜力分析 我们怎么办？有多少潜力？
四、纺织行业节能的潜力分析 我们怎么办？有多少潜力？ 1、节能是第一位的，因为据估计减排碳的30％－40％来自于节能。 2、印染行业能耗中，蒸汽约占52％55％；动力机械约占28％32％；照明约占10％－12％；空调约占4％－6％。而却却是蒸汽潜力最大。 3、转变理念，从各方面挖掘潜力； 4、开发新能源使用，例太阳能。

51 四、纺织行业节能的潜力分析 “潜力”是什麽？ 世界上现有最佳技术、设备的物耗、能耗与我国之间的差距。 包括：技术、设备、管理等方面。
从以上资料可知：纺织行业2005年以来节能率超过全国平均值。相反“潜力”确越来越小。如果十二五还要每年节能5％－8％，以每年5％，则5年后能耗仅为原来的77.36％；以8％计，则为原来的65.89％! 压力极大！

52 从以上数据表明，虽然许多企业已经开展了节能减排的工作，但是，实际上企业还是存在均较大的节能空间，企业的节能仍有许多工作要做。 但是从国家十二五要求相比，困难很大。

53 潜力情景分析： ⑴ 管理节能：根据国家节能力度不同，设定5年内全国管理节能率：3％――10％。 ⑵ 产业结构和产品结构调整节能：提高针织产品比例，有利于整体能耗降低粗略估算，单位产品节能提高8％－12％，而混入全部产品整体节能率提高2％－6％。

54 ⑶ 工艺技术、设备改进节能：这里包括新技术、新工艺逐步完善、推广，例如冷轧推技术，能够节能30％，但是需要较大的厂房和稳定温度的地方，（最好地下室，全年温度衡定，保证工艺和产品质量），推广需要条件和时间； 先进设备的推广有一个面临“锁定效应”（Locked in effect），纺织、印染设备使用10年左右，更换是“逐步过程”，一般设备使用寿命假定为10年，则年设备更新率平均为10％，实际还要低一些。

55 5种情景各年段能耗比较 年段 情景 2011－2015年段 2016－2020年段 2011－2020年段 总能耗变 化率（％）
情景 2011－2015年段 2016－2020年段 2011－2020年段 总能耗变 化率（％） 单位能耗 变化率 （％） 年平均单 位能耗变 化率（％） 年能耗 变化率 （％） 情景⑴ ＋33.8 +15.9 +55 情景⑵ -25.3 -5.2 -13.6 -2.8 -35 -4.0 情景⑶ -10 -32.9 -7.6 -5 -17.8 -2.6 -14 -44 -5.1 情景⑷ -15 -36.6 -8.4 -8 -20.0 -4.5 -21 -49 -6.5 情景⑸ -20 -40.2 -9.9 -22.6 -5.0 -28 -53 -7.5

56 5种情景下需要投入的改造费用 情景 到2015年 到2020年 2011年－2020年 总能耗 （万tce） 变化率 （％）
情景 到2015年 到2020年 2011年－2020年 总能耗 （万tce） 变化率 （％） 年增改 造投资 （亿元） 总增加投 资额（亿 元） 扣除增产 的利润后 建议国家 补助（亿 元） 情景⑴ 10632 ＋33 12322 +15 情景⑵ 7946 202.5 2025 1070 情景⑶ 7151 －10 425.2 6794 －5 356.4 3909 6823 情景⑷ 6754 －15 850.5 6214 －8 749.2 7999 7050 情景⑸ 6375 －20 1215 5721 911.2 10630 9681 注：1、年改造投资增额（亿元）指5年平均年改造费，已扣除正常设备改造维修费。 2、2011年－2020年总增加改造费（亿元），已扣除产量增加的利润， 即增产后总利润不变或利润率有所下降。

57 纺织工业走在全国39个行业平均水平的前列，按年节能率9.1％支撑了年18％的发展。
潜力分析，设定2011年－2015年，年纤维加工增量减少为6％，五年共增加33.8％；2016年－2020年，年纤维加工增量减少为3％，五年共增加15.9％；即2010年、2015年、2020年纤维加工量分别为：4130万吨、5526万吨和6400万吨。 设定5种情景设置及分析如下： 情景⑴、2011年－2015年，能耗总量、废水派总量和COD排放总量都增长33.8％；2016年－2020年能耗总量、废水排放总量和COD排放总量都增长15.9％； 2010年、2015年和2020年总能耗分别为7946万tce、10632 tce和12322万tce。 情景⑵、2011年－2015年能耗总量、废水排放总量和COD排放总量不变时，要求单位产品能耗、总降低率为25.3％，平均每年降低率为5.2%;同理2016年－2020年，要求单位产品能耗总降低率为13.6％.，平均每年降低率为2.8%；2010年、2015年和2020年总能耗均保持为7946万tce 小结 ：2011年－2015年改造投资，平均每年 202.5亿元。10年总增加改造费用2025亿元，

58 情景⑶、2011年－2015年，当要求增产而能耗总量、废水排放总量和COD排放总量下降10％时，要求单位产品能耗总降低率为32
情景⑶、2011年－2015年，当要求增产而能耗总量、废水排放总量和COD排放总量下降10％时，要求单位产品能耗总降低率为32.9％，年降低率为7.6％；同理2016年－2020年，当产量年增长率3％，5年总增长率15.9％，当要求增产而能耗总量、废水派总量和COD排放总量下降5％时，要求单位产品能耗总降低率为17.8％，年降低率为3.6％。2010年、2016年和2020年总能耗分别为7946万tce。、7151万tce和6794万tce。 小结 ：2011年－2015年改造投资年425.2亿元。2016年－2020年改造投资年356.4亿元。由于增产而利润增加改造投资的23％缺额77％，平均每年300亿元左右，纺织行业本身难以消化，需要国家给于相当力度的鼓励政策，例如减免一定比例所得税、营业税；技术改造给予资金支持等，10年总增加改造费用3909亿元本情景是推荐方案。

59 情景⑷、2011年－2015年，当要求增产而能耗总量下降15％时，要求单位产品能耗总降低率为36. 6％，年降低率为8
情景⑷、2011年－2015年，当要求增产而能耗总量下降15％时，要求单位产品能耗总降低率为36.6％，年降低率为8.4％；同理2016年－2020年，要求增产而能耗总量下降8％时，要求单位产品能耗总降低率为20.0％，年降低率为4.5％.。2010年、2015年和2020年总能耗分别为7946万tce。、6754万tce和6214万tce。 2011年－2015年改造投资每年850.5亿元。2016年－2020年改造投资每年749.2亿元。10年总增加改造费用7999亿元， 情景⑸、2011年－2015年，当要求增产而能耗总量、废水排放总量和COD排放总量下降20％时，要求单位产品能耗总降低率为40.2％，年降低率为9.9％；同理2016年－2020年，当产量年增长率3％，5年总增长率15.9％，当要求增产而能耗总量、废水派总量和COD排放总量下降10％时，要求单位产品能耗总降低率为22.6％，年降低率为5.0％。2010年、2015年和2020年总能耗分别为7946万tce。、6375万tce和5721万tce。要求 ：2011年－2015年改造投资每年1215亿元。2016年－2020年改造投资每年911.2亿元。 10年总增加改造费用10630亿元，

60 谢 谢！