碳中和與能耗雙控齊施壓 高耗能鋁材行業(yè)何去何從

10月11日-15日，《生物多樣性公約》締約方大會第十五次會議（CBD COP15）在昆明舉行，國家主席習近平12日下午以視頻方式出席了領導人峰會并發(fā)表主旨演講。他強調，人與自然應和諧共生，良好生態(tài)環(huán)境既是自然財富，也是經濟財富，關系經濟社會發(fā)展?jié)摿秃髣?，我們要加快形成綠色發(fā)展方式，促進經濟發(fā)展和環(huán)境保護雙贏，構建經濟與環(huán)境協(xié)同共進的地球家園。

氣候變化是人類面臨的全球性問題，隨著各國二氧化碳排放，溫室氣體猛增，生命系統(tǒng)受到威脅。在這一背景下，世界各國以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體，我國由此提出碳達峰和碳中和目標。

碳中和與能耗雙控齊施壓，高耗能高碳排行業(yè)生產受限

無論是COP15會議中提到的綠色發(fā)展方式，還是雙碳目標中提到的節(jié)能減碳要求，都涉及到了二氧化碳排放。而有色金屬冶煉行業(yè)作為碳排放的大頭行業(yè)，備受政府和市場關注。

據(jù)中國有色金屬工業(yè)協(xié)會初步統(tǒng)計：2020年我國有色金屬工業(yè)二氧化碳總排放量約6.5億噸，占全國總排放量的6.5%。其中，電解鋁二氧化碳排放量約4.2億噸，位居有色金屬行業(yè)二氧化碳排放量首位。

今年8月，國家發(fā)改委根據(jù)上半年各地能源消費情況，制定了《2021年上半年各地區(qū)能耗雙控目標完成情況晴雨表》，其中，上半年青海、寧夏、廣西、廣東、福建、新疆、云南、陜西、江蘇9個?。▍^(qū)）能耗強度同比不降反升，還有10個省份能耗強度降低率未達到進度要求。

來自中國鋁業(yè)網的信息顯示，電解鋁行業(yè)耗電量很大。由于生產技術裝備水平的差異，各生產企業(yè)每生產一噸鋁錠所耗費的電量差異較大，目前國內大體在14000kwh-16000kwh之間。而我國重要電解鋁產區(qū)，如青海、寧夏、新疆、陜西、廣西、云南等，出現(xiàn)在了一級預警名單中，他們都面臨著嚴厲的能耗雙控要求，限產在部分區(qū)域已成為常態(tài)，無疑這對電解鋁的生產造成了實質性的影響。如表1所示。

表1 能耗“雙控”下各地“錯峰用電”措施

針對國家雙控政策，部分電解鋁企業(yè)相繼發(fā)布了公告。

9月16日晚間，云鋁股份公告稱，自2021年5月以來，因電力供應緊張，云南省內工業(yè)企業(yè)實施有序用電，公司及下屬企業(yè)用電負荷大幅降低。截止發(fā)布公告日受限電影響，公司減少電解鋁產能約77萬噸。

9月17日晚間，神火股份則發(fā)布公告稱，由于電力供應緊張，自2021年5月10日以來，云南電網有限責任公司（以下簡稱“云南電網”）對云南省內電解鋁企業(yè)實施有序供電，公司控股子公司云南神火鋁業(yè)有限公司（以下簡稱“云南神火”）供用電總負荷大幅降低，被迫陸續(xù)停運20萬噸，在產產能降至55萬噸，二系列三段15萬噸也未能如期啟動。

根據(jù)百川統(tǒng)計，截至2021年9月30日，中國電解鋁有效產能為4542.2萬噸，開工3827.1萬噸，開工率 84.26％。

高耗能鋁材行業(yè)備受關注 光伏產業(yè)原材料選擇引發(fā)思考

在光伏領域，鋁材主要應用在光伏組件邊框和支架兩部分。根據(jù)期貨日報，光伏邊框的尺寸主要受組件中硅片電池總尺寸影響。參考組件龍頭企業(yè)的主要產品及其尺寸，以此作為鋁邊框的尺寸標準，如表2所示。光伏邊框所使用的鋁合金類型，目前主要有6061、6063和6082三種，其密度分別為2.75g/cm3、2.69g/cm3以及2.71g/cm3。光伏邊框耗鋁量按照公式橫截面面積×組件尺寸長&寬×合金密度進行計算，最終得出單位GW光伏邊框的耗鋁量大約在0.9萬—1.1萬噸。

表2 光伏組件龍頭企業(yè)相關組件產品尺寸

光伏電站按照建設方式不同可分為分布式光伏電站和集中式光伏電站。從電站建設、鋁合金材料特性以及市場應用可以看出，國內鋁合金支架更多應用在分布式光伏電站上。參考2016年國核電力規(guī)劃設計研究院發(fā)表的《鋁合金支架與鋼支架經濟性對比分析研究》一文，以淮南某20MWp分布式光伏發(fā)電項目為參考，該項目基本風壓：0.35kN/m2，基本雪壓：0.60kN/m2，支架設計使用年限為25年，采用單晶硅270wp組件，組件尺寸為1650×990×40mm，每個組件19.5kg，44片組件為一個陣列，采用固定式，支架傾斜角度為23°。所有電池組件支架由立柱、斜梁、斜撐、檁條及連接附件構成，所選用鋁合金主要材質為6063—T6型，表面采用陽極氧化處理，連接螺栓以及螺母墊片等采用C級普通螺栓。根據(jù)測算，單位GW分布式光伏電站所用支架耗鋁量約為1.9萬噸，如表3所示。

表3 鋁合金支架材料及耗鋁量

根據(jù)碳交易網的數(shù)據(jù)，如果生產一噸鋁耗電13500kwh，火力發(fā)電下，相當于排放13噸二氧化碳，如表4所示。根據(jù)鴻發(fā)有色資訊中心數(shù)據(jù)，2020年光伏型材（主要包括光伏組件邊框和支架型材）產量為142萬噸。按照表4中2019年數(shù)據(jù)等比例計算，2020年光伏型材的耗電量為191.7億kwh，排放二氧化碳為1628.3萬噸。

表4 電解鋁生產耗能

綠色環(huán)保行業(yè)代表的光伏產業(yè)，對于實現(xiàn)雙碳目標、遏制氣候變化的意義毋容置疑。光伏產業(yè)在綠色發(fā)展的理念指導下,持續(xù)致力于工藝、性能、產品等方面的創(chuàng)新，不斷通過產品幫助客戶實現(xiàn)“低碳”或“零碳”目標，但其原材料依然有來源于高耗能高碳排放量的行業(yè)，如何逐步選擇較低耗能及碳排放量的原材料，真正實現(xiàn)“低碳”或“零碳”，不僅僅是其他行業(yè)，也是光伏行業(yè)要思考的問題。

（本文為網友投稿，不代表北極星觀點）