近日,国家发改委办公厅、国家能源局综合司联合下发《关于2024年可再生能源电力消纳责任权重及有关事项的通知》,“通知”不仅明确了2024年、2025年各省可再生能源电力和非水可再生能源电力的消纳责任权重,同时也下发了2024年、2025年电解铝行业的绿色电力消费比例。
值得注意的是,这也是国家首次对特定行业下发绿电消费比例要求!并且对电解铝的绿电消费比例要求极高,山东最低为21%,四川、云南最高为70%!
1t电解铝=13500度电!有色金属行业转型迫在眉睫!
什么是有色金属?
除了铁、铬、锰三种金属以外的所有金属都是有色金属。
我国有色金属铜、铝、铅、锌、锰等矿产品的进口量一直稳居世界第一。
在航空航天、汽车、机械制造、电力、通讯、建筑等几乎所有制造性行业中,有色金属都不可或缺。其中,国内高端生产的铝合金材料被大量使用在“神舟”系列飞船、“嫦娥”系列卫星、C919国产大飞机等项目上,产品出口40多个国家和地区。
近年来,国家出台了多项政策鼓励再生有色金属产业发展,有利于降低对外依存度,提高资源综合利用率,推进我国“双碳”目标落地。但受多重因素影响,有色金属产业碳达峰、碳减排任务依然艰巨。
有色金属行业是国民经济建设的重要基础产业,是建设制造强国的重要支撑,也是我国工业领域碳排放的重点行业。
2022年,工信部、发改委、生态环境部三部门联合印发的《有色金属行业碳达峰实施方案》提出,“十四五”期间,有色金属产业结构、用能结构明显优化,低碳工艺研发应用取得重要进展,再生金属供应占比达到24%以上;“十五五”期间,有色金属行业绿色低碳、循环发展的产业体系基本建立。
在政策的大力扶持下,近年来,我国有色金属行业快速发展,形成上下游贯通的完整产业链,单位产品能耗和污染物排放达到国际先进水平,但受产业规模大、用电结构依赖火电、减碳技术缺乏革命性突破、循环经济体系不够完善等影响,碳减排仍面临挑战。
国内大部分省份将再生有色金属项目定位高耗能、高排放项目,限制再生有色金属项目的新建、改扩建。
因此,有色金属产业低碳化转型迫在眉睫!
减少碳排放,国内首个电解铝厂光伏项目并网
铝材广泛运用于建筑行业,近年来需求量持续增长,新基建、新能源成铝未来消费领域的有力增长点。
十四五期间,特高压交直流工程总投资3002亿元,新增特高压交流线路1.26万公里,平均每公里用铝量63.43 吨。同时,因受到电池重量、续航里程限制等因素影响,新能源汽车对轻量化需求更高,单车用铝量要高于燃油汽车。新能源汽车新能源汽车渗透率的提升,也将拉动交通用铝增量。
国内光伏装机用铝需求(万吨)
但是,电解铝行业属于高耗能企业,生产一吨电解铝综合电耗13500度电,对于电量需求十分高,同时,电解铝的过程是冰晶石和氧化铝在900多度的高温中进行电解,过程中会产生大量的碳排放。
于是,改造难度小、成本低的“光伏+高耗能产业”零碳能源解决方案成了高耗能产业的最佳选择。
2022年5月初,国内首个电解铝厂分布式光伏项目——青铜峡23兆瓦分布式光伏项目全容量并网发电。
该项目充分利用厂区闲置地面,规划面积约40万平方米,总装机容量23.87兆瓦,年均发电量约3621万千瓦时,所发电量全部供青铜峡43万吨电解铝消纳。
经测算,项目运行25年,可节约标准煤约27.6万吨,减少二氧化碳排放量90.2万吨、二氧化硫排放量5884吨。该项目的成功并网,标志着这个有着近60年历史的电解铝生产企业,在双碳战略和光伏板的共同“引领”下,走上了清洁、绿色、低碳的高质量发展之路。
2023年9月,内蒙古锦联铝材80兆瓦复合光伏项目在内蒙古通辽市霍林郭勒市落成。项目占地面积约2640亩,共22个阵列,组件14万余块,建设容量80兆瓦。包含厂区原有40兆瓦项目,锦联铝材整体新能源规模达到120兆瓦,平均每年发电量约12165万千瓦时,采用“全部自发自用”的并网方式,光伏所发电量全部用于铝厂消纳,按供电标煤耗计算,每年可节约标煤约37164吨。
随着该项目的建成,锦联铝材耗能绿电占比逐步提高,企业绿色转型发展迈出关键一步,此后,锦联铝材继续坚持科技创新,聚焦新动能、持续释放新动力,深入推进关键技术自主创新和运用,实现铝产业降本增效,驱动“电解铝”向“绿电铝”转型升级。
工商业电价上涨增加铜业用电费用
其实早在2021年10月,国务院印发的《2030 年前碳达峰行动方案》中,就已制定工业领域和有色金属等重点行业碳达峰实施方案。明确推进清洁能源替代,提高光伏等应用比重,加快推广应用先进适用绿色低碳技术,推动单位产品能耗持续下降。
那么,铜业用电量到底有多大呢?小盒子询问了铜业工作者,铜业公司阴极铜生产过程中,铜电解工序环节耗电量约为300-400kwh/t,随着工商业电价上涨会增加铜业用电费用。
国家对能耗降低力度的重视逐步加强,政策标准愈加严苛,碳排放配额也将进一步收紧,采用光伏发电则能有效降低控排企业的碳排水平。
2022年5月25日,宁波某铜业(集团)股份有限公司总机容量8兆瓦的屋顶分布式光伏正式并网,屋顶光伏建筑面积为80000㎡,每年可为企业提供约800万度清洁能源供应,可节约二氧化碳排放约6400吨,为企业节约电费约400万元。
项目团队为推进该“光伏+有色金属”项目,实现光伏电站的快速并网发电,在综合考虑光照条件、自然环境配套设施以及后期运营维护情况,才最终确定最优并网方案。该光伏电站发电方式为自发自用余量上网,所发电量用于厂区内部分生产和生活用电,此次改造有着显著的生态和经济效益。
钢厂装光伏,一年节约电费3500万元
我国是世界上最大的钢生产国和消费国,钢材行业作为拉动国民经济发展的重要引擎,为我国经济高质量发展提供了重要支撑,但同时也是能源消耗和碳排放的重点领域之一。
“光伏+有色金属”利用钢材厂闲置资源为金属生产输送安全高效的绿色电能,一方面,企业可以获取低度电成本的电力资源,从而减低产品成本,产生经济效益;另一方面,光伏把节约资源和保护环境的理念融入到生产活动的全过程,转变生产方式,成为企业实现绿色转型,把握光伏市场发展新机遇,达成双碳目标的有利途径。
在此背景下,2023年,津西钢铁集团全资的津西新能源科技有限公司成功打造出“光伏+”绿色转型示范项目,引领钢铁行业加速低碳化发展。
津西钢铁分布式光伏项目样板点参观
据了解,津西钢铁分布式光伏项目一期利用厂区屋顶、边坡、迎宾大道、厂内空地等建设光伏42MW,全部供工厂生产使用,消纳比例100%,年节约电费3500万元。
最后
近年来,随着全球能源危机的逐渐加剧和环境问题的日益突出,高耗能产业的能源转型变得迫在眉睫。
有色金属厂作为重要的高耗能工业制造企业,在传统生产过程中通常会排放大量的废气和废水,对周围环境造成一定污染。而通过安装光伏,可以减少对传统能源的依赖,降低工厂的能源消耗,从而减少了污染物排放量。此外,光伏发电还可以帮助减少对煤炭等化石燃料的需求,降低温室气体排放,缓解全球气候变化问题。