能源結構導致行業溫室氣體排放高。碳達峰是指二氧化碳排放量達到頂點后進入平臺期,并逐年下降的過程;碳中和是指每個地區在特定時間段內,二氧化碳的排放量與植樹造林吸收的二氧化碳相互抵消,實現二氧化碳零排放。根據英國石油公司《2020 世界能源統計》數據顯示,2019 年全球二氧化碳排放量 341.69 億噸,中國二氧化碳排放量 98.26 億噸、中國排放量全球占比28.8%。從能源結構看,化石能源占比過高是導致我國二氧化碳排放占比高的主要原因。2019 年,中國煤炭消費占比 58%,石油消費占比 19%,而美國和歐洲的煤炭消費占比為 12%和 11%。
電解槽技術升級降低排放空間有限。中國電解鋁行業發展于能源豐富的省份。改革開放后,隨著需求增長,部分省份水電充裕,但是無法消納。由于電解鋁耗電量大,為了滿足下游需求并將無法消納的電力進行儲存,青海率先發展電解鋁產業,2006 年中鋁的青海分公司成為全國最大的電解鋁企業。隨后民營企業加入到電解鋁行業,并通過技術創新不斷提升電解槽技術。目前,國外電解鋁生產普遍使用 300KA 電解槽,中國電解鋁行業的主流槽型為 400-500KA,中國最先進的電解槽技術已經發展到 600KA+;中國電解鋁企業的噸鋁耗電量降至 13,500 度,并帶動全球平均耗電量的下降,海外大部分國家的噸鋁耗電量在 15,000 度。
清潔能源占比低是導致電力電解環節排放高的原因。我國電解鋁行業用電模式分為自備電和網電。根據安泰科的數據,2019 年自備電在電解鋁能源結構中占比例約 65%,均為火力發電;網電占比約 35%,其中:火力發電占比 21%,清潔能源發電占比 14%。綜合下來,我國電解鋁能源結構中,火電比例為 86%,清潔能源比例為 14%,與北美 86%、歐洲 95%的清潔能源比例相差甚遠,中國清潔能源占比低是導致電解鋁行業二氧化碳排放高的主要原因。