全国碳市场扩容!铝冶炼纳入在即,电解铝企业该如何制定减碳新战略?
铝冶炼行业纳入全国碳市场倒计时开始,电解铝企业如何迅速响应?
铝冶炼是我国国民经济的基础性行业,在工业、建筑、制造等行业有着广泛的用途。
3月15日,生态环境部官网发布通知,就铝冶炼行业的《企业温室气体排放核算与报告指南》、《企业温室气体排放核查技术指南》公开征求意见。
两份指南释放了明确的信号:该行业将成为继发电行业之后,第二个被纳入全国碳市场的行业!目前我国铝冶炼行业碳排放约为5.8-6.5亿吨,电解铝是铝冶炼中最大的二氧化碳排放来源,约占铝冶炼总排放量的83.8%。作为高能耗、高排放的代表行业,低碳转型已经迫在眉睫!
中国有色金属工业协会新闻发言人陈学森曾公开表示,根据电解铝企业碳核查数据,全国共有80余家电解铝企业将纳入全国碳市场。电解铝企业该如何加强碳管理能力,怎样开展碳盘查业务,企业该采取哪些减碳措施?
我在下文中对这些问题进行了解答,并分享了一套“电解铝企业减碳干货”,包含了企业碳盘查报告模板、电解铝企业碳核算标准、温室气体排放量计算表等13份资料,希望帮助电解铝企业的朋友们了解减碳路径,开展相关业务。
如需获取干货,请前往公号【碳中和下载库】
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电解铝企业减碳干货
例如,这份《原铝生产中的CO2和PFC排放量》计算表,可以用来计算:原铝生产的碳排放量,如阳极氧化产生的CO2、“阳极效应”现象产生的全氟碳,以及相关工艺,如焦炭煅烧、石灰生产的碳排放量。
计算表能够帮助企业精确测量和记录原铝生产过程中产生的直接温室气体(GHG)排放量 ,帮助企业发现潜在排放源,制定针对性的减排策略。表格为英文版,为方便大家使用,我找到中文版的使用指南,一起汇总到了资料包中。
原铝生产中的CO2和PFC排放量Excel表
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原铝生产中的CO2和PFC排放量用户指南
再比如这份《南山铝业温室气体盘查报告书》,包含公司概况、组织边界、温室气体排放量、基准年设定与清册变更、数据质量管理、报告书核查、报告书管理七部分内容,依据ISO14064-1:2018标准编制。
报告书提供了一个温室气体盘查的范例,不仅可以帮助其他企业如何开展自身的温室气体盘查工作,并可以通过了解南山铝业的排放情况和减排措施,找出自身在温室气体排放方面的不足和减排潜力,从而制定合适的减排策略。
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电解铝企业如何开展碳盘查?
组织层面碳核算俗称企业碳盘查,是按照相关标准对企业范围内碳排放的相关数据进行收集、统计、记录,并将所有排放相关数据进行计算、累加,得到企业碳排放总量的一系列活动。
之前我已经发布过《碳核算秘籍》和《碳足迹核算》两篇教程,感兴趣的朋友可以点击阅读。
在电解铝碳排放盘查过程中,主要关注点有核算边界的确定、核算范围及方法、碳排放管理。我在今天的资料包中,就准备了一份《南山铝业温室气体盘查报告书》的模板,朋友们可以下载后,结合下文教程学习如何编制。
1、核算边界的确定
电解铝企业核算边界一般包括企业所属的直接生产系统、辅助生产系统以及直接为生产服务的附属生产系统。
直接生产系统即电解铝生产线;辅助生产系统包括动力、供电、供水、化验、机修、库房、运输等系统,不包含外转供、工程施工用电;附属生产系统包括生产指挥系统(厂部)和厂区内为生产服务的部门和单位(如职工食堂、车间浴室、职工宿舍等)。
生产过程中消耗的主要能源有天然气、煤炭、油品、碳阳极和电力等。核算边界要确保不重不漏,各碳排放源信息清晰明确。
2、核算范围及方法
在我国,要根据《中国电解铝生产企业温室气体排放核算方法与报告指南(试行》《铝用炭素材料生产过程中二氧化碳排放量计算方法》及《温室气体排放核算与报告要求》进行碳核算。
核算范围包括:化石燃料燃烧排放量、能源作为原材料用途的排放量、工业生产过程排放量和净购入的电力和热力产生的排放量,计算公式如下:
3、碳排放管理
碳排放管理包括碳排放数据管理、碳配额管理、碳减排管理、碳排放交易管理和碳排放管理体系建立。这些内容我会在下一部分进行详细解读。
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电解铝企业如何加强碳管理能力?
1、碳排放数据管理
碳排放水平是控排企业分析配额供给与需求的数据基础。为了详细掌握碳排放的实际情况,控排企业需要建立内部碳排放核算体系,督促做好监测和报告工作,对核查结果进行分析,掌握控排企业总体的碳排放情况。
我在《企业如何建立碳管理体系?15份实用标准汇总!适合任何企业、园区》中,详细梳理了碳管理的两大组织类型与企业碳管理体系搭建步骤,朋友们可以点击阅读。
2、配合碳排放核查和复查
电解铝企业目前被列入国家温室气体重点控排企业,应尽早收集与碳排放相关的数据文件,及时填报。
记录并保存所填报数据的文件来源,以方便接受核查;填报参照国家主管部门公布的24个重点行业温室气体排放核算与报告指南,年度报告需采用与历史报告同样的报告边界;填报阶段遇到问题,及时与主管部门及相关机构联系询问。
3、碳资产管理
碳资产管理的核心是提高配额持有量、控制碳排放量、缩小配额缺口,其管理目标是在确保配额量能够满足履约要求前提下控制履约成本。
企业要监测跟踪数据,核算全年碳排放量,分析配额盈缺量;测算履约成本,制定财务预算;设置登记账户、碳排放权交易相关账户管理权限,对相关账户进行管理,并在国家规定时间内完成交易和履约。
4、碳交易管理
碳排放权交易管理的核心是交易资金管理、交易方案审批、碳资产交易操作,其管理目标是在加强监管与风险防控的同时保证交易流程具有一定灵活性。
企业要明确配额(CER)交易程序与交易规则:进一步制定配额(CCER)卖出与买入交易工作程序;基于企业配额盈缺分析及碳排放权交易市场分析制定交易方案:制定交易资金审批程序及交易资金计划;制定交易资金风险防控制度。
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电解铝企业该采取哪些减碳措施?
1、从能源端降碳,提升清洁能源比例
除西南片区外,我国其他地区的电解铝企业电力能源严重依赖火电,自备电厂全部为火电,非化石能源占比相对较低。使用火电,生产1t电解铝所排放的二氧化碳量约为11.2t;使用水电,生产1t电解铝所排放的二氧化碳量几乎为零。
2020年,国内电解铝产量3805万t,火电占比88.1%,非化石能源占比11.9%,1吨铝CO₂排放量为11.2t。为此,电解铝企业要降低碳排放,在外购电力方面要优化结构,提升清洁能源比例。
2、从原料端降碳,使用高品质预焙阳极
在电解铝碳排放中,除电力碳排放外,阳极碳排放是另一大排放源。在节能降碳的背景下,配额管理要求企业必须强化碳排放。电解铝企业应采购低硫、低灰分的高品质预焙阳极,在采购前要评估碳排放影响,包括是否延长换极周期、净耗是否下降等问题。
3、改造升级现有槽型
2021年,国家为推动电解铝行业持续提升能源利用效率、降低碳排放强度,服务经济社会绿色低碳循环发展,出台了按铝液综合交流电耗对电解铝行业实行阶梯电价的政策。
对于原来较早建设的电解铝企业,由于阴极炭块材质及技术等因素限制,电解槽电耗相对较高,因此要做好统筹规划,通过大修改造逐步对原电解槽进行升级。
例如,采用石墨化阴极结合磷生铁浇铸技术和行业内先进成熟的电解槽内衬结构优化技术对电解槽进行升级,降低炉底压降,提高热导率,延长电解槽寿命,尽可能规避阶梯电价涨价风险,同时有效促进节能降碳。
4、进行节能技术创新
目前科研院所和电解铝企业都非常重视节能降碳工作,自主研发或联合研发了较多的科研技术,包括电解槽槽上部与槽壳绝缘优化、降低直流电无功损耗技术、铝电解节能技术集成工业试验、无炭渣阳极铝电解生产技术、焙烧块开槽、阳极导杆组全截面焊接、阳极抗氧化涂层、低电阻高导电节能型钢爪、智能信息化等。
科研技术的应用不断优化阳极毛耗、电流效率、槽平均电压、直流电耗等经济技术指标。另外还有配电系统中央节能技术、燃气锅炉节能技术、空压机系统节能技术、水泵电极节能技术、低温余热利用技术等,可进一步节约能源,推动降碳。电解铝企业和科研院应联合起来开拓思路,研究开发颠覆性技术,例如惰性阳极的研发与实践。
5、 开展全要素生产管理
以全要素对标为抓手,以强化生产过程管控为重点,探索节能降耗提升新路径。对每个生产细节上严格把控,全面提升电解工艺控制和操作水平。
(1)加强电解工序过程管控,减少阳极非正常下线,防止阳极下滑爆块和脱极;
(2)精准编制换极周期表,换极周期优化到班次,吃干榨净高位残极;
(3)要从能量平衡、物料平衡方面,优化电解槽主要参数控制;
(4)实施电解槽分类管理,重点槽制定调整措施和时间节点,加强跟踪巡视,确保电解槽安全、稳定、节能高效和长周期运行;
(5)加强对辅机电耗的对标控制,包括对输料净化系统、电解车间用电、整流所用电、空压系统用电、组装系统用电及熔铸系统用电进行对标优化、逐步改造或淘汰;
(6)分解水、风、电、气等能源消耗指标,对重点指标和改善不理想的指标重点攻关;
(7)完善分级计量,关注能耗分解看板,采取检查、督促、考核等手段,实时调整能源消耗指标;
(8)开展“避峰填谷”等能源管控措施,进一步优化设备运行方式,杜绝空负荷运行,减少能耗;
(9)跟踪优化炭素合同能源管理项目,降低天然气消耗。总而言之,要从电解铝用能全过程进行分析对标,制定措施并落实到位。
6、加大废铝利用
铝金属的抗腐蚀性强,在使用期间损失极少,可以多次重复循环利用,因此铝具有很强的可回收性。欧洲、北美等发达国家或地区的再生铝产量已普遍超过原铝产量,日本国内全部采用再生铝生产。据IAI数据显示,生产1t原铝的碳排放量约为11.2t,而生产1t再生铝的碳排放量仅为0.2t。再生铝生产具有节约资源、减少铝矿资源对外依赖、环保等特点,以及具有明显的节能减排优势,是电解铝企业节能降碳和提升效益的另一重要途径。
结语:从企业的角度来看,纳入碳市场意味着企业将面临更为严格的碳排放限制,将促使企业重新审视自身的能源结构和生产方式,积极寻求降低碳排放的有效措施。同时,电解铝行业纳入碳市场后,也将促使全国碳市场容量进一步扩大,碳排放权的交易也将更加活跃!
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