碳中和對(duì)電解鋁行業(yè)的影響

文章來(lái)源:東海期貨研究碳交易網(wǎng)2021-06-18 14:35

 要點(diǎn) 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中^國(guó)_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

  2019年我國(guó)碳排放量占全球的28.76%,并承諾CO2排放將在2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰,2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。

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  火電生產(chǎn)是電解鋁碳排放高的主因,碳中和承諾下,火電“弱化”或成趨勢(shì)。2020年我國(guó)電解鋁行業(yè)二氧化碳總排放量約為4.26億噸,約占全社會(huì)二氧化碳凈排放總量5%。而每噸電解鋁平均碳排放的構(gòu)成中電力排放為10.7噸,占64.8%,是最大的影響因素。 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)/碳-排*放^交%易#網(wǎng)-tan p a i fang . com

  其中使用火電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量約為11.2噸,使用水電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量幾乎為零,因此,火電生產(chǎn)是電解鋁碳排放高的主因。 夲呅內(nèi)傛萊源?。骇鎲┨?排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

  未來(lái)碳中和對(duì)于電解鋁行業(yè)的影響總結(jié)起來(lái)主要有以下幾個(gè)方面: 夲呅內(nèi)傛萊源亍:ф啯碳*排*放^鮫*易-網(wǎng) τā ńpāīfāńɡ.cōm

 ?。?)提升行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),新增產(chǎn)能投放難度加大

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 ?。?)能源轉(zhuǎn)型下,水電占比料將提升

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  (3)再生鋁產(chǎn)量占比有望提升

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 ?。?)高能耗低效益產(chǎn)能將被加速淘汰

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  專(zhuān)題概述

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  火電生產(chǎn)是電解鋁碳排放高的主因,碳中和承諾下,火電“弱化”或成趨勢(shì)。2020年我國(guó)電解鋁行業(yè)二氧化碳總排放量約為4.26億噸,約占全社會(huì)二氧化碳凈排放總量5%。而每噸電解鋁平均碳排放的構(gòu)成中電力排放為10.7噸,占64.8%,是最大的影響因素。其中使用火電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量約為11.2噸,使用水電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量幾乎為零,因此,火電生產(chǎn)是電解鋁碳排放高的主因。

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  本文站在碳中和的視角下看此政策對(duì)于未來(lái)電解鋁行業(yè)的影響方向。

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  電解鋁行業(yè)碳排放現(xiàn)狀

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  2.1 

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  我國(guó)電解鋁行業(yè)碳排量較大 本`文-內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)^碳`排*放*交^易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

  我國(guó)電解鋁行業(yè)碳排量較大,占社會(huì)平均總量的5%。2020年,我國(guó)電解鋁產(chǎn)量為3712.4萬(wàn)噸。按照生產(chǎn)一噸電解鋁約需消耗13500kWh電能進(jìn)行測(cè)算,行業(yè)總耗電約為5011.74億kWh,占2020年我國(guó)全社會(huì)用電量75110億kWh的6.67%,而電解環(huán)節(jié)中生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳約為1.8噸,依據(jù)碳交易所披露數(shù)來(lái)看,2020年電解鋁行業(yè)二氧化碳總排放量約為4.26億噸,約占全社會(huì)二氧化碳凈排放總量5%。 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

  圖1

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  各行業(yè)碳排放量占比

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  電力排放是電解鋁生產(chǎn)中碳排放的主因 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  2019年,每噸電解鋁平均碳排放的構(gòu)成為電力排放10.7噸,占64.8%,是最大的影響因素;非CO2排放1.1噸,占比6.7%;直接排放(CO2)1.5噸,占比9.1%;輔助材料排放0.6噸,占比3.6%,熱能排放2.1噸,占比12.7%;運(yùn)輸排放0.5噸,占比3.0%。

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  圖2

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  電解鋁平均碳排放的構(gòu)成

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  2.3 

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  自備火電廠是電解鋁碳排放高的主因 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

  電解鋁生產(chǎn)的電力環(huán)節(jié)中分為火電生產(chǎn)與水電生產(chǎn),使用火電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量約為11.2噸,而使用水電生產(chǎn)一噸電解鋁所排放的二氧化碳量幾乎為零。我國(guó)電解鋁行業(yè)用電模式分為自備電和網(wǎng)電。2019年底自備電所占比例約為65%,均為火力發(fā)電;網(wǎng)電所占比例約為35%,其中火力發(fā)電約占21%,清潔能源發(fā)電約占14%。 本`文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳排0放_(tái)交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

  圖3

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  電解鋁生產(chǎn)用電來(lái)源 本+文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

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  電解鋁節(jié)能減排方向 本文`內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_交^易=網(wǎng) tan pa i fa ng . c om

  電解鋁行業(yè)節(jié)能減排路徑可從“量”和“結(jié)構(gòu)”兩個(gè)方面進(jìn)行分析。 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

 ?。?)耗能量:降低電解鋁行業(yè)能耗總量,從而實(shí)現(xiàn)減少碳排放的目標(biāo)。

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  一是通過(guò)技術(shù)工藝的改進(jìn)使得電解鋁單噸電耗下降;

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  二是限制高能耗的新產(chǎn)能投放及淘汰落后產(chǎn)能; 內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳_0排放¥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  (2)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu):從根本上進(jìn)行能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型,即使能耗量不變,碳排放也將有所下降。有兩條可能的減排路徑:

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  一是發(fā)展水電等清潔能源代替火電的使用;

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  二是循環(huán)利用再生鋁資源。

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  工藝技術(shù)革新空間有限,減排或從能源轉(zhuǎn)型及嚴(yán)控新產(chǎn)能投放出發(fā)。我國(guó)電解鋁工藝技術(shù)已處于較為領(lǐng)先的水平,冶煉過(guò)程中單噸能耗或難有下探空間。據(jù)IAI數(shù)據(jù),2019年我國(guó)電解鋁單噸能耗為13531kWh,屬于全球能耗第二低的地區(qū),與世界平均能耗水平13321kWh/噸相差無(wú)幾。因此,我們認(rèn)為進(jìn)行根本上的能源轉(zhuǎn)型、嚴(yán)控新產(chǎn)能投放及淘汰落后產(chǎn)能或?yàn)楣?jié)能減排的主要發(fā)展方向。

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  3.1  本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

  提升行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),新增產(chǎn)能投放難度加大

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  供給側(cè)改革明確電解鋁產(chǎn)能紅線。由于未批先建的違規(guī)行為嚴(yán)重,我國(guó)電解鋁產(chǎn)能自2010年以來(lái)快速擴(kuò)張,導(dǎo)致供給端過(guò)剩嚴(yán)重。為引導(dǎo)行業(yè)健康發(fā)展,2017年4月發(fā)改委等四部委出臺(tái)《清理整頓電解鋁行業(yè)違法違規(guī)項(xiàng)目專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)工作方案》,整頓在產(chǎn)在建的違法違規(guī)項(xiàng)目。2017年6月、2018年1月國(guó)家又先后下發(fā)《關(guān)于開(kāi)展燃煤自備電廠規(guī)范建設(shè)及運(yùn)行轉(zhuǎn)型督查的通知》、《關(guān)于電解鋁企業(yè)通過(guò)兼并重組等方式實(shí)施產(chǎn)能置換有關(guān)事項(xiàng)的通知》,進(jìn)一步清理自備電廠的違規(guī)產(chǎn)能,同時(shí)明確電解鋁產(chǎn)能置換的方式、可用于置換指標(biāo)的范圍以及截至?xí)r間。在以上幾個(gè)政策的指導(dǎo)下,我國(guó)電解鋁遠(yuǎn)期產(chǎn)能預(yù)計(jì)被鎖定在4500萬(wàn)噸左右。

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  新增產(chǎn)能投放難度加大。國(guó)家宏觀調(diào)控下的產(chǎn)能紅線導(dǎo)致對(duì)電解鋁新產(chǎn)能的審批要求嚴(yán)苛。而在碳中和背景下,能耗雙控壓力加大,針對(duì)高耗能行業(yè)的產(chǎn)能禁入政策或更為嚴(yán)格。例如內(nèi)蒙古發(fā)改委于2021年3月9日印發(fā)《關(guān)于確保完成“十四五”能耗雙控目標(biāo)若干保障措施》的通知,確定2021年全區(qū)能耗雙控目標(biāo)為單位GDP能耗下降3%,能耗增量控制在500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右,能耗總量增速控制在1.9%左右,單位工業(yè)增加值能耗(等價(jià)值)下降4%以上,并明確表示自2021年不再審批氧化鋁(高鋁粉煤灰提取氧化鋁除外)、電解鋁等高耗能行業(yè)的新增產(chǎn)能。 禸嫆@唻洎:狆國(guó)湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

  3.2 

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  能源轉(zhuǎn)型下,水電占比料將提升 本*文@內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

  水電鋁碳排放量較火電鋁減少86%。據(jù)安泰科數(shù)據(jù),用火電生產(chǎn)一噸電解鋁的碳排放總量約為13噸,其中發(fā)電環(huán)節(jié)碳排放11.2噸,電解環(huán)節(jié)碳排放1.8噸。而用水電生產(chǎn)電解鋁時(shí),單噸排放量?jī)H為1.8噸,其中發(fā)電環(huán)節(jié)無(wú)碳排放,僅有電解環(huán)節(jié)產(chǎn)生1.8噸的CO2。

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  表1 本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  電解鋁生產(chǎn)碳排放量 本*文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳^排-放“交|易^網(wǎng)-tan pai fang . c o m

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  目前我國(guó)電解鋁產(chǎn)業(yè)布局正在經(jīng)歷“北鋁南移”的過(guò)程。受電力成本的推動(dòng),我國(guó)電解鋁產(chǎn)能自2012年以來(lái)共經(jīng)歷了兩次區(qū)域上的遷移。第一次是2012開(kāi)始,河南等傳統(tǒng)電解鋁大省的產(chǎn)能主動(dòng)清退,向新疆、內(nèi)蒙等低電價(jià)地區(qū)轉(zhuǎn)移。第二次則是2017以來(lái),電解鋁產(chǎn)能逐漸從新疆、山東為主的火電區(qū)域向云南為主的水電區(qū)域轉(zhuǎn)移。據(jù)SMM統(tǒng)計(jì),云南、四川、廣西三省2020、2021年合計(jì)新增電解鋁產(chǎn)能分別為245.6、248.3萬(wàn)噸,占全國(guó)新增總產(chǎn)能的比例達(dá)86%、79%。碳中和背景下,水電成本將更具優(yōu)勢(shì),“北鋁南移”進(jìn)程有望加速。

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  除受益于能源優(yōu)勢(shì)外,新疆內(nèi)蒙等地電力成本低廉的一個(gè)重要原因?yàn)檎哐a(bǔ)貼。而在碳中和承諾下,煤電電價(jià)優(yōu)惠政策或?qū)⒅鸩饺∠痣婁X成本,倒逼企業(yè)進(jìn)行能源轉(zhuǎn)型。例如,為落實(shí)國(guó)家加強(qiáng)能耗總量的任務(wù),內(nèi)蒙古明確表示:1)自2021年2月10日起取消蒙西地區(qū)電解鋁行業(yè)基本電費(fèi)折算每千瓦時(shí)3.39分的電價(jià)政策,取消蒙西電網(wǎng)倒階梯輸配電價(jià)政策;2)自備電廠按自發(fā)自用電量繳納政策性交叉補(bǔ)貼,蒙西、蒙東電網(wǎng)征收標(biāo)準(zhǔn)分別為每千瓦時(shí)0.01元、0.02元(含稅)。以單噸電耗13500kWh計(jì)算,內(nèi)蒙古此項(xiàng)政策將提升電解鋁成本135-270元/噸。 內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

  圖3

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  2020-2021年電解鋁新增產(chǎn)能區(qū) 內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

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  3.3 

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  再生鋁產(chǎn)量占比有望提升 本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

  鋁的生產(chǎn)從原料來(lái)源不同,可以分為原鋁和再生鋁兩大類(lèi)。傳統(tǒng)的原鋁生產(chǎn)是以自然界的鋁土礦為原料,首先將其通過(guò)化學(xué)方法提取為氧化鋁,然后通過(guò)電解得到液態(tài)電解鋁(鋁水),鋁水可以鑄造成原鋁,或加入少量的其他金屬成分,如鎂、銅、錳、硅等制成鋁合金。再生鋁是廢鋁料經(jīng)熔化、合金化、精煉等工藝生成的鋁合金。由于鋁金屬的抗腐蝕性強(qiáng),在使用期間損失極少,可以多次重復(fù)循環(huán)利用,因此,鋁具有很強(qiáng)的可回收性。 本+文+內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

  我國(guó)再生鋁產(chǎn)量占比遠(yuǎn)低于全球平均水平,未來(lái)提升空間巨大。2019年我國(guó)鋁供應(yīng)總量約為4203萬(wàn)噸,其中原鋁產(chǎn)量3513萬(wàn)噸,占比84%;再生鋁產(chǎn)量約為690萬(wàn)噸,占比僅16%。而根據(jù)IAI,2019年全球鋁供應(yīng)量約9552萬(wàn)噸,其中再生鋁3183萬(wàn)噸,占比達(dá)33.3%。此外,歐洲、北美等發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)再生鋁產(chǎn)量已普遍超過(guò)原鋁產(chǎn)量,日本國(guó)內(nèi)全部采用再生鋁生產(chǎn)。

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  再生鋁生產(chǎn)工藝流程較原鋁更為簡(jiǎn)單,單噸碳排放量較原鋁減少11噸。廢鋁原料經(jīng)過(guò)分選預(yù)處理、熔煉和鑄錠即可得到鋁合金,無(wú)需經(jīng)歷原鋁生產(chǎn)過(guò)程中電解的工藝程序,能耗因此大幅降低。據(jù)IAI,生產(chǎn)一噸原鋁的碳排放量約為11.2噸,而生產(chǎn)一噸再生鋁的碳排放量?jī)H為0.2噸。2018年,全球再生鋁產(chǎn)量約3074萬(wàn)噸,占鋁供應(yīng)總量的31.6%,但碳排放量?jī)H為鋁行業(yè)碳排放總量的1.7%。目前我國(guó)對(duì)再生鋁資源的利用尚不充分,未來(lái)隨著碳中和加強(qiáng)人們對(duì)更為環(huán)保的資源類(lèi)型的重視,再生鋁產(chǎn)量占鋁行業(yè)總供應(yīng)的比例有望實(shí)現(xiàn)大幅的提升。 本`文內(nèi).容.來(lái).自:中`國(guó)`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

  圖5

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  中國(guó)再生鋁生產(chǎn)占原鋁比例

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  3.4  內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

  高能耗低效益產(chǎn)能將被加速淘汰

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  高耗能行業(yè)優(yōu)惠電價(jià)逐步取消,火電鋁成本優(yōu)勢(shì)大幅減弱。2017年下半年至2019年中,由于下游需求偏弱導(dǎo)致鋁價(jià)長(zhǎng)期低位運(yùn)行,疊加上游原料價(jià)格居高不下及電價(jià),電解鋁行業(yè)長(zhǎng)期處于虧損狀態(tài),在此背景下,各地方政府為保護(hù)本地企業(yè)發(fā)展相繼出臺(tái)電價(jià)優(yōu)惠政策。而隨著2020年以來(lái),行業(yè)盈利不斷走高,以及國(guó)家對(duì)環(huán)保越發(fā)重視,各地區(qū)競(jìng)相調(diào)整電價(jià)政策,尤其是甘肅、內(nèi)蒙古、青海等以煤電為主的省份紛紛明確自2021年起表示不再執(zhí)行電解鋁行業(yè)優(yōu)待電價(jià)政策,調(diào)整幅度普遍在0.05元/kWh左右,導(dǎo)致噸鋁電力成本較預(yù)期提升700元左右。 本%文$內(nèi)-容-來(lái)-自;中_國(guó)_碳|排 放_(tái)交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

  未來(lái)隨著電價(jià)優(yōu)惠逐步取消,行業(yè)內(nèi)成本曲線或?qū)⑦M(jìn)一步異化,位于成本曲線右側(cè)的高耗能、低效益產(chǎn)能可能被迫退出市場(chǎng)。而龍頭企業(yè)有望憑借產(chǎn)能布局帶來(lái)的成本優(yōu)勢(shì)及規(guī)模效應(yīng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)者恒強(qiáng),提升行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和集中度。 本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

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  總結(jié) 本+文`內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

  結(jié)合上文,在碳中和的背景下,電解鋁產(chǎn)業(yè)的消耗能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、嚴(yán)控新產(chǎn)能投放及淘汰落后產(chǎn)能或?yàn)楣?jié)能減排的主要發(fā)展方向。主要有四方面。 本`文@內(nèi)/容/來(lái)/自:中-國(guó)^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

 ?。?)提升行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn),新增產(chǎn)能投放難度加大

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 ?。?)能源轉(zhuǎn)型下,水電占比料將提升

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 ?。?)再生鋁產(chǎn)量占比有望提升

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  (4)高能耗低效益產(chǎn)能將被加速淘汰

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