全球电解铝生产所用能源取决于各地资源禀赋。其中,煤电和水电占所用能源的85%。在全球电解铝生产中,亚洲、大洋洲和非洲地区的电解铝厂以火力发电为主,欧洲、南美洲电解铝厂以水电等为主。其他地区取决于其资源特点,电解铝厂的所用能源也各不相同。如冰岛用地热,法国用核电,中东地区以天然气发电为主。
据笔者了解,2019年,全球电解铝产量为6433万吨,碳排放量为10.52亿吨。2005—2019年,全球电解铝碳排放总量从5.55亿吨增加至10.52亿吨,增长89.55%,复合增长率为4.36%。
1. “双碳”对铝行业的影响
据测算,2019—2020年,国内电解铝耗电量在全国耗电量中占比在6%以上。百川资讯数据显示,2019年,国内电解铝86%的产量用火电。安泰科数据显示,2019年,电解铝行业二氧化碳总排放量约4.12亿吨,占当年全国二氧化碳净排放量100亿吨的4%左右,电解铝的排放量明显高于其他金属及非金属材料。
自备火电厂是导致电解铝碳排放高的主要因素。电解铝生产的电力环节分为火电生产与水电生产,使用火电生产1吨电解铝,排放的二氧化碳量约为11.2吨,使用水电生产1吨电解铝,排放的二氧化碳量几乎为零。
我国电解铝生产用电模式分为自备电和网电。2019年底,国内电解铝厂自备电比例约为65%,均为火力发电;网电所占比例约为35%,其中,火力发电约占21%,清洁能源发电约占14%。
据安泰科测算,在“十四五”节能减排的大背景下,未来电解铝行业运行产能能源结构将会发生一定调整,尤其是云南省规划电解铝产能全部投产后,清洁能源的使用比重将显著提升,将由2019年的14%增长到24%。随着国内能源结构的整体改善,电解铝行业的能源结构还将进一步优化。
2. 火电铝将逐步弱化
在我国碳中和的承诺下,火电“弱化”将成趋势。在实施碳排放费及严格监管之后,自备电厂优势可能削弱。
为更好地比较碳排放带来的成本差异,假设预焙阳极、氟化铝等其他生产配料价格相同,碳排放交易价格为50元/吨,使用火电与水电生产1吨电解铝,在电力环节的碳排放差异为11.2吨,两者碳排放成本差异为560元/吨。
近期,随着国内煤炭价格的走高,自备电厂平均电力成本为0.305元/千瓦时,国内水电平均成本仅为0.29元/千瓦时,自备电厂吨铝完全成本较水电高出763元。在高成本的影响下,我国新增电解铝项目多数在西南地区水电富集地,未来火电铝也将逐步实现产业转移。