原载于《中国电力报》。作者为自然资源保护协会王雅玲、段锴,中国石油大学赵晓丽。
日前,国家生态环境部正式发布《全国碳排放权交易市场覆盖水泥、钢铁、电解铝行业工作方案》,要求钢铁、水泥、铝冶炼行业重点排放单位在2025年底前完成首次履约工作。对于电解铝行业,这意味着电解铝企业将面临更为严格的碳排放管控,促使企业提高绿电的使用比例,扩大绿电的消费需求。
电解铝是典型的高耗电行业,也是工业碳排放的重点行业。目前,我国电解铝工业用电主要依赖自备电厂。
研究显示,电解铝用电所产生的碳排放可占到生产总排放的84%,由此也拉高了下游铝产品的碳强度。因此,大力发展可再生能源、加快绿电替代已成为电解铝行业绿色转型的必由之路,也是提高铝产品国际竞争力的关键。
近年来,内蒙古霍林郭勒以产业园区微网为基础,推动绿电在电解铝行业的大规模应用,逐渐从“煤电铝基地”向“绿电铝基地”转变。
优化电力结构
电解铝是霍林郭勒的支柱产业。霍林郭勒依托“褐煤坑口发电—局域微电网供电”的模式,形成了氧化铝、电解铝、铝加工的产业链。
研究发现,霍林郭勒产业园区的电解铝生产用电以煤电为主,园区使用煤电生产1吨电解铝排放的二氧化碳量约为11.5吨,比当年全国和世界平均水平分别高0.3吨和2.3吨,具有很大的减排潜力。研究建议,应充分发挥当地可再生能源丰富的优势,积极推进周边地区风光基地建设,推动绿电在电解铝等高耗能行业的大规模应用。
霍林郭勒园区内三家主要的电解铝生产企业,通过优化电力结构,逐步减少了对煤电的依赖。其中,一家企业自建新能源,通过微电网的智能调度,在满足电解铝对电力稳定需求的同时,提高了可再生能源的消纳。截至2024年7月,这家企业通过源网荷储一体化微电网的建设,风光发电装机容量达105万千瓦、煤电装机容量达180万千瓦,绿电使用占比约27%。
面对新能源用地不足等问题,另外两家电解铝企业自2023年开始探索跨区域新能源合作模式,由异地提供新能源项目建设用地,绿电全部输送回园区。2024年,服务于园区的新能源装机达到125万千瓦,比2020年增长了3倍以上。
预计到2026年底,霍林郭勒当地新能源装机规模将达到591.3万千瓦,年发绿电达230亿千瓦时,绿电消费占比将达到50%以上,相当于每年可节约标准煤690万吨,减少二氧化碳排放1800万吨,绿电铝占比将达到63%。
绿电替代收益
电解铝行业耗电量巨大。目前,我国电解铝用电约占全社会用电总量的6.8%。用电成本在电解铝生产成本中占比超过40%,因此电力价格的变动会显著影响到电解铝的生产成本。霍林郭勒市电解铝企业新能源发电的成本约为自备电厂或电网供电的一半,显著提升了企业的经济效益和市场竞争力。
同时,由于绿电替代可以直接减少碳排放,因此企业减少了需要购买的碳配额,降低了碳排放成本和碳交易成本。同时,电解铝企业可以减少或避免由欧盟碳边境调节机制(CBAM)带来的碳关税支出,增强产品在国际市场上的竞争力。
此外,国家对电解铝行业可再生能源利用比例要求的不断提高、日益收紧的碳排放限制,以及行业协会和下游企业对绿电铝、低碳铝的推广使用,倒逼电解铝企业积极探求绿电铝的转型。霍林郭勒的实践可以作为电解铝行业的转型样板,通过打造“绿电高地”,吸引更多铝产业项目落户。