2020年全球有色金屬年總產(chǎn)量在1.2億噸左右,2020年我國有色金屬年產(chǎn)量達到6168萬噸,同比增長5.5%,產(chǎn)量已超過國外其他國家的產(chǎn)量總和,其中,原鋁產(chǎn)量3708 萬噸,同比增長 4.9%。我國已經(jīng)掌握鋁冶煉的世界先進技術(shù),助推了我國鋁工業(yè)的增長,為我國國民經(jīng)濟、國防軍工提供了重要的保障和支撐。然而由于我國鋁工業(yè)屬于高耗能產(chǎn)業(yè),面對實現(xiàn)鋁工業(yè)“碳達峰”、“碳中和”要求將面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
實現(xiàn)雙碳目標,鋁工業(yè)面臨的主要問題
電解鋁行業(yè)碳排放量約4.2億噸,占有色行業(yè)碳排放的77%,占全國總量5%。用電量5022 億噸,占全國總用電量6.7%。鋁工業(yè)不僅是高耗能行業(yè),而且我國電解鋁火電占比87%左右,因此能源結(jié)構(gòu)性矛盾是實現(xiàn)鋁工業(yè)雙碳目標的嚴峻挑戰(zhàn)。全球平均噸鋁電力消耗碳排放 10.4 噸,而我國為12.8噸,電解鋁環(huán)節(jié)占整個鋁冶煉碳排放的 78%。鋁工業(yè)高能耗和利用率低是實現(xiàn)鋁工業(yè)雙碳目標的難關(guān)。我國噸氧化鋁綜合能耗為10.38GJ,而國外噸氧化鋁水平為8GJ,電解鋁企業(yè)(系列)單位產(chǎn)品鋁錠綜合交流單13100KWH/t,雖然較國外低700-900KWH,但能耗利用率仍為50%左右。
實現(xiàn)雙碳目標,鋁工業(yè)實施路徑
1、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),完善鋁產(chǎn)業(yè)布局是減少碳排放的重點
我國能源以煤為主,其中鋁工業(yè)清潔能源比例僅為13%。優(yōu)化改善電解鋁用電結(jié)構(gòu),減少火電比例,增加水電、風(fēng)電、太陽能等,降低碳排放強度:要嚴禁電解鋁產(chǎn)能擴張,嚴控電解鋁產(chǎn)能4500萬噸“天花板”;優(yōu)化鋁產(chǎn)業(yè)布局,氧化鋁產(chǎn)能向海外、沿海轉(zhuǎn)移,電解鋁向清潔能源而且能源富集地區(qū)轉(zhuǎn)移,炭素產(chǎn)業(yè)向電解鋁基地和石油焦富集地區(qū)轉(zhuǎn)移。
2、鋁資源循環(huán)再利用是減少碳排放的重要措施
2020 年我國原鋁產(chǎn)量 3708 萬噸,再生鋁產(chǎn)量僅為436萬噸,遠低于發(fā)達國家水平,再生鋁產(chǎn)品CO2排放僅為0.3噸,相比原鋁可實現(xiàn)CO2減排45-65%。提升再生鋁占比是減少碳排放的重要舉措。
3、開發(fā)應(yīng)用綠色低碳無廢技術(shù)是減少碳排放的基礎(chǔ)
加強技術(shù)創(chuàng)新,持續(xù)超低能耗電解槽、惰性陽極、連續(xù)陽極、電解槽余熱回收、碳捕集利用及封存等技術(shù)。