【編者按】造紙工業是國家的原材料工業,中外歷史的經驗均已證明,造紙工業的發展基本是與國民經濟發展同步的。到2020年,中國的經濟實力將可能超過美國,成為世界第一大經濟實體。那時中國的造紙工業如何呢?預測2015年紙和紙板的消費總量為1.4億噸,人均消費108千克;2020年消費總量為2.0億噸,人均消費154千克。能否實現這個消費總量?關鍵問題是能否提供足夠的纖維原料。
2008年,中國人均GDP為2770美元,按世界銀行的標準,中國已進入世界經濟中等偏下的國家。如果仍按目前的發展速度,再過十幾年即到2020年,中國將有可能取代美國,成為世界第一大經濟實體。中國的造紙工業無疑也將成為世界第一造紙強國。這時,中國的造紙工業將是一個什么狀態?這是中國造紙界十分關心的問題。本文試就關鍵問題討論如下。
1 回歸預測
1.1 指數方程
預測的方法很多,筆者在上世紀末的1994年,用回歸的方法對2010年以前的各年消費總量進行過預測。當時使用的是指數方程,因為隨著年代的前進,消費量的上升不是直線上升,而是指數上升。 當時使用的指數方程如下:
y=0.692E0.08507x
式中y為因變量,指消費量,在半對數坐標之中為縱坐標;x為橫坐標,指年代數,如1995、1996等。用這個方程對消費量預測尚可,2000年的預測數為3425萬噸,實際為3575萬噸,低150萬噸;2008年的預測數為6764萬噸,實際為7935萬噸,低1171萬噸。相差太大這就不行,這樣就需要去尋找更適合的預測方程。
1.2 尋找更適合的回歸方程
回歸方程的因變數y為紙和紙板的消費量,自變數為x,上述指數方程用的是年代,這是不十分確當的。用人均GDP似乎更為確切些。
有人收集了2000年國際上許多國家的資料,從中可以看出,當人均GDP為2000美元以下時,社會工業化水平很低,消費量急劇上升;當人均GDP達到15000美元以上時,上升的速度就放慢了;達到30000美元時,就接近平坦了,如日本就處于這個階段。2008年中國人均GDP達2770美元,仍處于急劇上升階段。人均GDP是影響紙和紙板消費的一個重要因素。
其次是城市化水平,從我們日常生活中就可以體會到。城市用紙水平比農村用紙水平高得多,農村訂閱刊報的人少,文化信息的需求少,農村生活用紙比城市少,總的來說一個國家城市化水平的高低也是對紙和紙板需求的高低。早在1978年時,中國城市人口的比例占總人口的比例為17.9%,以后隨著改革開放的進步,城市化水平也就逐步提高,到2007年城市人口占總人口的比例為44.94%。2009年10月17日,從北京召開的中國城市化論壇透露,在“十二五”時期內(即2011~2015年),中國城市化人口將超過50%,以此來推斷, 2020年就有可能達到55%。這個指標在計算回歸中用百分數來表示。
其他影響紙和紙板消費的因素還有,但是我們選擇了以上兩個是主要的。這樣我們就確定了二元一次回歸方程,計算回歸的1978年至2007年30年歷年的人均GDP與城市化水平,均摘自中國統計年鑒;紙和紙板的消費水平,摘自歷年中國造紙年鑒。回歸計算的手續很冗繁,這里從略,只給出最后的結果。
y=212.6+0.428x1+8.601x2
式中:y為紙和紙板的年消費,單位為萬噸;x1為人均GDP,單位為元;x2為城市化水平,單位為百分數。
二元一次回歸求出來的結果是否可以成立?能否作為預測的依據?一元回歸不管是那種形式,都有一個相關系數,根據這個系數就可判斷所求回歸是否可以成立。二元回歸沒有這樣的相關系數,但可以用實際方法來檢驗。即用中國統計年鑒上1978~2007年的人均GDP與城市化率,代入上述二元一次回歸方程,得出30個紙和紙板的消費數,稱之為計算值。將計算值與中國造紙年鑒中的實際消費量對比,如果全是正數或全是負數,則說明所求的回歸方程式有誤;如果一半是正一半是負,則證明所求方程是正確的。本例對比結果是12個正數、18個負數,證明所求的方程還是可用的。
2 預測2015年、2020年消費總量
上述二元一次方程中,x1是人均GDP,在未來的2015年與2020年,中國的人均GDP是多少呢?2009年雖然我們受到世界經濟危機的沖擊,采取擴大內需的政策,將GDP的增速定為8%,現在看完成8%已無問題。“十二五”期間內將是一個怎樣的發展速度,尚未定。中國實行的是社會主義市場經濟,中國政府有強大的控制經濟的能力,能有效地控制經濟的運行。在這次經濟危機和十年前的亞洲經濟危機中,都表現出國家強大的調控能力。在這樣的背景條件下,在“十二五”期間內年經濟增長速度控制在8%是可行的。人口也在國家的控制下極其緩慢地發展,仍為13億。
x1確定為:
16934(2007年的人均GDP)×1.08的8次方(以1997~2015年的遞增速度均為8%,上標8是指1997~2005年共8年)=1.6934×1.85= 31327.9,即到2015年末的人均GDP為31328元。
x2為城市化水平,根據上述中國城市論壇透露“十二五”末將超過50%,即50。
將x1 與x2兩個數代入上述二元一次方程,得:
y=212.6+0.428×31328+8.601×50=212.58+13408+430=14050.63(萬噸)
即到2015年,紙和紙板的需求量為1.4億噸左右。
1.4億噸除以13億人口,人均消費108千克。
“十三五”時期,中國GDP增速降為7%,人口估計為13億,城市化水平為55%,人均GDP x1計算如下:
31328(2015年人均GDP)× 1.07的5次方(上標5指5年=31328×1.4026=43940(元)
城市化水平x2為55。
將x1、x2 兩個數帶入上述二元一次方程,得:
y=212.6+0.482×43940+8.601×55=212.6+18800+473=19991(萬噸)
即2020年消費總量為2.0億噸;人均消費為2.0/13=154千克。
3 纖維原料如何滿足要求
“十二五”期末完成1.4億噸的社會需求,“十三五”期末完成2.0億噸社會需求。纖維原料的籌措有兩條路來完成,一是自力更生,一是依靠進口。這兩條路都是要走的,但是應該把立足于國內放在首要位置。目前國際上造紙工業的發展有三種模式,一是自給型,如美國、日本;二是進口型,如英國,每年消費紙和紙板1250萬噸,進口高達950萬噸,自產僅700萬噸,出口400萬噸;還有出口型的,如加拿大,年消費量850萬噸,生產量達2100萬噸,出口1500萬噸,進口250萬噸。中國只能是自產自給型的,因為人口太多、消費量太大,不可能走進口型的路子。目前全世界出口紙和紙板7000萬~8000萬噸,全部賣給中國也解決不了中國的需求,而且這是事實上做不到的。中國的消費量如此大,只能大部分自給,少部分進口,例如自己解決75%、進口25%。這樣的話,2015年就要自產紙和紙板1.05億噸,2020年自產紙和紙板1.5億噸,這就是我們思考問題的立足點。
3.1 對纖維原料的需求
2015年自產紙和紙板就要提高到1.05億噸,2020年將提高到1.5億噸。 粗略的估算一下,按噸紙噸漿計,對漿的需求2015年是1.05億噸,2020年是1.5億噸。
原料結構按現代造紙工業的要求,60%是廢紙,這部分隨著人民消費的增長而增長,姑且不論;其余40%是原生紙漿,其中35%木漿、5%非木漿。
2015年:
木漿:1.05 × 0.35=0.3675億噸
非木漿:1.05 ×0.05=0.0525億噸
2020年:
木漿:1.5 × 0.35=0.525億噸
非木漿:1.5 ×0.05=0.075億噸
3.2 木漿的缺口
2008年進口木漿952萬噸;2008年上半年進口木片為56.93萬噸,全年估計113.86萬噸,其成漿28.5萬噸已進入自產木漿之內,不單列;國產木漿為:1624-952=672萬噸;預計在建的木漿項目在“十二五”期間可以投產,大約200萬噸。這四項之和為1824萬噸。與需求3675萬噸相比,缺口一半左右即1851萬噸。“十三五”期間需求木漿5010,減去國產木漿1824萬噸,缺口3186萬噸。目前全世界進入貿易的紙漿,不過2500萬噸左右,即使全部賣給中國也只夠滿足“十二五”期間的需求,滿足不了“十三五”期間的需要,這是一個嚴重的問題,不能不引起國家的重視,尋求解困之途。
3.3 走出國門去尋求擴大纖維原料的來源與生產
改革開放以來,實行以木漿為主的原料政策。各地紛紛建立速生豐產原料林基地,到目前為止,東南沿海地區已建和在建的速生豐產林已達180萬公頃,長江流域等其他地區已建和在建105萬公頃,總計為285萬公頃。按照這個速度發展下去,可以大大提高中國造紙工業的木漿比例,但滿足不了需求的急速增長。何況發展造紙速生豐產林剛剛起步,單位土地面積的生產量還是不高,還有一個逐步提高的過程。從目前情況看,中國的林地分散,不如巴西的成林片易于開發和按規劃種植;中國是一個缺木材的國家,與造紙爭木材的工業用材很多,木材價格太高,造紙企業買不起;林權制度實行改革,林地多為集體所有,很難做到規劃統一,實行科學管理與生產。國家每年都要統計人工林的種植,但是所種植的林木大多不知為誰而種,難以做到按需求科學種植等等。因此造紙速生豐產林很難做到單位面積的速生豐產。這些問題都需要時間,一個個地去解決。造紙界已認識到木材的重要性,已在積極開發速生豐產林,但實際存在問題很多,要完全滿足需求的增長量是很困難的,這就要求我們走出國門去尋找更適合的地方建設原料基地,開發木材資源,或收購國外倒閉的木漿廠及林場。
要正確貫徹兩個市場、兩個資源的政策。造紙雖然不像鋼鐵那樣地區性差別懸殊,但也有這個問題,過去森林都集中在北半球,加拿大和北歐發展的很快。現在發展闊葉材,就向南移到巴西、印尼。中國是一個地少人多的國家,有北半球的松木,也有南半球的桉樹,按地域來說是個不錯的國家。但因人口多、山地多,人均森林面積就少。在這樣的國家,兩種原料的政策更合適。過去都強調什么都要立足國內,用經濟全球化的觀點看實行兩種原料的政策是不分國界的。日本是個島國,面積太小,發展造紙工業就是兩種原料的政策,初期從北美、南美進口木片。世界木片年貿易量1500萬噸,日本木片進口1200萬噸,占貿易量的80%,這樣也把造紙工業發展成為世界第二造紙大國。現在又把造紙原料的生產發展到國外去,去開發速生豐產林的生產。日本不光是只進口人家已開發的林業木片,而是到國外去開發木材的生產。據統計,在巴西、印尼、新西蘭、澳大利亞等地開發了64.6萬公頃的林地,這就更增加了造紙木材的可持續性供應。中國也應該是這樣,走出去,到適合生產林木的國家去開發造紙材的生產。
目前中國只有太陽紙業在東南亞開辦了一個5萬公頃速生豐產林,這是一個良好的開端。筆者呼吁國內有實力的公司,如中冶集團,都要插手造紙工業速生林事業,這是一個有前途的事業。
目前中國正在醞釀到馬來西亞辦一個大型漿廠,利用國外的資源制漿,供國內造紙需要。
一個辦林場,一個辦漿廠。這是兩個良好的開端,應該大力提倡。澳大利亞、新西蘭、東南亞的馬來西亞等,都是適合建設速生豐產林的好地方。南美的巴西也是一個熱門的地方,北美、歐洲的投資者都到那里去辦林場,中國也不要失去在那里辦林場的機會,在那里建速生豐產林的成本要比國內低得多。
3.4 發展造紙人工林,有利于保護環境,是低碳事業
植樹造林是吸收大氣中的CO2生成纖維素等碳水化合物及其他碳氫化合物。纖維素就是造紙的主要原料,這部分碳是不進入循環系統或不馬上回到大氣中去的。通過植物的光合作用,全世界每年林地要吸收2300億噸CO2,同時空氣中60%O2來自森林。金光集團APP委托Camco公司對其植樹造林做過評估,每年人工林可吸收363萬噸CO2,同時釋放出O2 297萬噸。不久前為了減少溫室效應,在哥本哈根召開國際會議討論削減CO2排放問題。我們從事的造紙工業就可謂之為低碳工業。中國政府表示在2020年要將單位GDP的CO2排放量從2005到2020年降低40%~45%,中國人民都要為這一目標作出積極的貢獻,這是我們的責任。在國民經濟各制造業中,還沒有哪個行業比得上植樹造紙對環境所起到的積極作用,這是我們從事這個行業者要引以為榮的。
4 非木制漿出現的一線曙光
改革開放以來,造紙工業將原料政策從非木為主改為以木為主,所有非木紙漿在原料結構中的比重逐年下降,“十二五”和“十三五”期內政府明令關閉650萬噸小草漿廠的生產能力,這是大事。但是,麥草漿廠、蘆草漿廠、竹子漿廠、遮渣漿廠均有從小到大,形成了10萬~20萬噸生產規模的大廠,這些廠的廢液有走堿回收道路的,也有走綜合利用道路的,環保基本達標排放,也創造了許多處理草漿廢液的經驗。
非木纖維原料豐富,近年來吸引了許多中外學者探索新型制漿方法,使人們從中受到很多啟發,也看到了一線曙光,一種有別于木漿制漿的新型方法即將出現。
草類結構比木材疏松,木質素含量也低,易于處理。新的制漿方法可用低溫低壓,不用強堿強酸,不是以除去木質素為目的,而是在保留木質素的條件下,使用一些滲透分散劑和物理的方法就可把纖維分離出來。
木材制漿把纖維分離出來的同時,把淺色的木材著色為褐色的紙漿,過去用五六段漂白,紙漿是漂白了,AOX的污染物又產生了。新型的制漿方法,使用了現代高科技或其他方法,如紫外線處理法、超聲波處理法。超聲波能產生空化作用,瞬間產生特高溫、特高壓,足以破壞功能團的化學鍵。在分散纖維的過程中,不觸及或破壞發色基因,不產生著色反應,在蒸煮的過程中也把紙漿漂白了,這樣在蒸煮過程中把漂白工序也完成了,漂白化學品也不用了。所產紙漿可直接用于抄造高檔的文化用紙。這樣既簡化了流程,也消除了污染源。也可稱為低碳的制漿方法。
由于制漿的化學品減少,廢液不走堿回收道路,既省了一大筆投資,制漿黑液變成了制漿白液。廢液處理可走綜合利用回用去蒸煮或生產減水劑,剩余廢液厭氧發酵產生沼氣。小城市建廠可用于家庭生活用氣,也可用于發電與回收能源,異途同歸也是產生能源。
綜上所述,未來的草類制造紙的流程可能如下:

未來的草類制造紙的流程
這一流程是否僅是幻想,非也,其中有的已經生產,有的也經科學實驗,絕非無稽之談,但是整個生產流程還要綜合起來試驗,特別是污染和經濟問題更要過關,要與解決“三農”問題結合起來。希望國家組織研究單位等科技人員進行工作,并給予經濟支持,將這一新的有別于木漿制漿的新方法得以實現工業化,緩解中檔紙產品生產用漿之急。
5 結論
中國經濟目前處于中等偏下國家的水平,但經濟的發展速度高,這就為發展造紙工業奠定了經濟基礎。目前人均用紙60千克,預測到2020年人均用紙可達150千克以上,紙和紙板的消費總量可達2.0億噸,居世界第一位。
發展造紙工業要走綠色的可持續發展道路,關鍵問題是纖維原料的生產。基本國策仍是兩種原料,兩個市場。但當前要強調的是走出國門,尋找更適合的地方去發展纖維原料生產。國內國外兩條腿走路,由于中國地少人多,走出國門去辦速生豐產林更加迫切。
發展速生豐產林是一項既滿足造紙工業發展的需要,又有降低CO2排放有利于生態環境的一箭雙雕的事業,造紙行業及其他有經濟實力的企業都要積極跨進這個行列中來,為國家、為改善環境發展生產而努力奮斗。(作者 楊懋暹)