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。
3水电铝优势更加明显
水电是我国成本最低的非化石能源，但开发潜力受限。2020年，我国水电装机达3.7亿千瓦，占发电设备总装机量的16.8%，是仅次于煤炭的第二大常规能源资源。但是，水电发展存在“天花板”，据全国水力资源复查结果，我国水电可开发容量不足7亿千瓦，未来可开发空间有限。尽管水电发展能够在一定程度上提升非化石能源占比，但水电的大规模开发受资源禀赋的限制。
目前，我国的水电现状是小水电项目关停，大水电项目难新增，现有水电生产电解铝产能将成为成本的天然优势。仅四川省，要退出关停的小水电站就有968座，需整改和退出的小水电站有4705座、福建省泉州市关停了41座小水电站、湖北省十堰市房县关停19座小水电站、陕西西安市关停36座小水电站等。据不完全统计，2022年底前将关闭小水电站超7000座。大型水电站建设需要移民安置，建设周期普遍较长，短期难以建成。
4再生铝将成为未来发展方向
电解铝生产包括5个阶段：铝土矿开采、氧化铝生产、阳极制备、电解铝生产和铝锭铸造，每个阶段的能耗占比依次为：1％、21％、2％、74％和2％。再生铝生产包括3个阶段：预处理、熔炼和运输，每个阶段的能耗占比依次为：56％，24％和20％。
据测算，生产1吨再生铝能耗仅为电解铝能耗的3%~5%。还可以减少固体废料、废液和废渣的处理，再生铝生产具有明显的节能减排优势。另外，由于铝的抗腐蚀性强，除某些铝制的化工容器和装置外，铝在使用期间几乎不被腐蚀，损耗极少，可以多次重复循环利用。因此，铝具有很强的可回收性，使用废铝生产铝合金比用电解铝具有显著的经济优势。
未来，随着再生铝合金锭在纯度、机械性能等方面的改善以及铸造工艺的发展，再生铝应用将逐步渗透到建筑、通信、电子以及包装等行业，汽车行业的再生铝应用也将不断拓展。
再生铝行业具有节约资源、减少铝矿资源对外依赖、环保的特点以及经济优势。再生铝行业的良性发展，具有重大的经济、社会和环境价值，受到了国家政策的鼓励和大力支持，将成为碳中和背景下的最大赢家。
相比电解铝，再生铝生产大幅节约土地、水电资源，受到国家政策鼓励，也提供发展机遇。电解铝的生产过程能耗高，与生产等量的电解铝相比，生产1吨再生铝，相当于节约3.4吨标准煤，节水14立方米，减少固体废物排放20吨。
再生铝行业属于再生资源和循环经济的范畴，被列入鼓励类产业，有助于企业生产项目在立项审批、融资和用地等方面获得国家政策支持。与此同时，国家为改善市场环境、清理再生铝行业内不符合条件的企业、去除行业落后产能出台了相关政策，为再生铝行业的健康发展扫清了道路。（作者单位：方正中期期货）
