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跨国铝业公司碳减排路径分析及对我国铝行业的启示

更新时间:2021-07-30 点击数:92

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提高能源效率是肯联限制碳足迹努力的核心,因为大部分温室气体排放是能源使用的产物。肯联正在采取各种措施来提高能源效率,包括使用LED照明,优化生产路线,升级设备上的闲置模式。在铸造作业中,肯联将继续采用最先进的技术,如电磁搅拌和蓄热式燃烧器。肯联打算通过调整能源结构来补充这些措施,并探索新的可能性,如使用可再生能源发电,或以更高效的能源替代高排放能源。


1、汽车领域


肯联与汽车制造商合作开发先进的轻型汽车解决方案。这些产品包括用于碰撞管理系统(CMS)和其他结构和安全部件的conellium HSA6®高性能挤压产品,以及用于要求高表面质量的外部部件的Surfalex®铝制轧制解决方案。肯联与英国的合作商正在进行几个汽车项目,并成功完成了碳铝混合动力汽车结构(CAAHS)计划。在此基础上开发了基于6xxx系列铝合金的新一代滚动底盘材料,将汽车车身结构的重量减轻了40%。


2、包装领域


肯联正在进行研发项目,使饮料罐的重量减少10%左右,以同样的比例改善其碳足迹。这些项目将在五年内完成,其重点是优化罐中最重的部分—罐子圆顶。


3、航空航天和运输部门领域


肯联提供创新的铝轧制和挤压产品,例如Airware®等一系列轻质铝锂合金,有助于轻型飞机和其他类型的车辆提高燃油效率。肯联还为地面交通运输市场生产轧制钢板、卷材和薄板,其产品如踏板可以减轻拖车重量和燃料消耗。


4、回收利用


作为对铝价值链的主要贡献之一,未来肯联将通过密切上下游产业链合作,提高废品回收率;创建更好、更有效的闭环回收系统及优化回收流程,评估与主要金属采购相关的温室气体排放,使用更多经铝管理倡议(ASI)认证的金属,并在优先使用可再生能源等方面进一步实施降碳路径。


5、碳中和目标


肯联未来的目标是2021年实现铝罐80%以上回收,2025年排放强度比2015年降低25%,2050年前实现碳中和。


四、日本联合铝业(UACJ)


日本联合铝业公司是一个铝材生产及制造深加工产品的跨国铝业集团,它生产与经营的产业由五个板块组成:轧制(平轧产品)业务、挤压业务、制箔业务、铸锻业务、铜管业务、加工业务。


为实现可持续发展的社会,UACJ在产品的开发、生产、销售、使用、再生的整个寿命周期中,努力为保护地球环境作贡献。将保护地球环境和形成循环型社会作为最重要的经营课题之一,在所有的业务活动中,努力降低环境负荷。


2019年,UACJ集团在环境保护方面投资近5亿日元,主要包括:在日本Oyama挤压公司的铸造车间安装除尘设备、在福井工厂为热处理炉更换燃料、在名古屋挤压公司对屋顶进行绝缘、更新空调设备,并在多个生产基地安装LED照明设备。


UACJ集团的每一个工厂都建立了环境管理体系,几乎所有的工厂都获得了ISO14001认证。其中一些小型工厂已经按照日本环境部制定的指导方针获得了“生态行动21”认证。2015年9月更新的ISO14001标准发布后,每个工厂都在努力达到新标准的要求。截至2018年7月,所有工厂都成功更新了环境认证。


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UACJ集团在遵守环境相关法律及内部规定的同时,构建环境管理体系,评估所有活动对环境的影响,制定环境改善措施与目标值,积极开展公害防治、节能、废弃物削减、循环再生及有害化学物质使用削减等的持续性环保活动,不懈探索铝材可能性,减少环境负荷,创造循环高效的轻盈世界。


2021年5月26日,日本国会参议院正式通过修订后的《全球变暖对策推进法》,以立法的形式明确了日本政府提出的到2050年实现碳中和的目标。


为此,UACJ承诺以下8点:


①在应对全球变暖和减少二氧化碳方面,UACJ对节能设施的推进会进一步加强,并进行燃料转化的深入研究。


②在发展以循环为导向的社会方面,UACJ将推进3R(Reduce, Reuse, Recycle)资源保护措施,同时提高废品利用率,减少工业废弃物、垃圾填埋的产生。


③在使用化学物质方面,UACJ将做到有效控制产品中的化学物质,包括减少挥发性有机化合物的使用以及建立客户信赖的环境质量管理体系。


④在法律方面,UACJ严格遵守本港及海外的法例及条例。


⑤在环境管理制度方面,UACJ透过推行环境管理系统,持续改善及加强公司的环境管理工作。


⑥在环保教育方面,UACJ定期组织相关课程,提高员工的环保意识。


⑦在铝材方面,UACJ努力改善铝产品的环保性能,通过开发和供应材料,最大限度地发挥铝材的环保特性,为减少下游客户产品的碳足迹做出贡献。


⑧为当地社区环保做出贡献


五、力拓集团


力拓集团是全球最大的资源开采和矿产品供应商之一,世界第二大铁矿石生产商,在勘探、开采和加工矿产资源方面的全球佼佼者,主要产品包括铝、铜、钻石、能源产品(煤和铀)、金、工业矿物和铁矿等。


力拓应对气候变化战略的四大支柱为:生产低碳未来所需的材料、减少运营业务的碳足迹、携手合作伙伴(国际合作)减少整个产业链的碳足迹、加强应对气候物理风险的能力。


1、生产低碳未来所需的材料方面


2018年力拓彻底剥离煤炭业务后,不再开采化石燃料,转而专注于生产低碳未来所需的材料,资产组合为向低碳经济的转型做好了准备。到2020年,力拓承诺将解决自身价值链的排放问题。


2、减少运营业务的碳足迹方面


2010年以来,力拓管理运营业务中的绝对排放减少了39%,主要表现为可再生能源使用增加和工艺用热技术改进,车辆用柴油和工艺技术也得到了突破。


3、国际合作方面


力拓与行业领先的产业链合作,例如,在钢铁行业,力拓与中国宝武钢铁集团、清华大学、新日铁公司等开展合作;在铝行业中,力拓的合资企业ELYSIS也在开发无碳电解铝技术。


4、加强应对气候物理风险的能力方面


力拓进行书面审核和案例研究、气候建模等工作,并对生产运营单位韧性、关键风险进行评估。2020 年,为了更好地进行企业内部指导及管控落实,力拓制定了一系列管控方法,完善了整体管控架构,以形成一致的、高质量的集团管控方针。例如,力拓在西澳皮尔巴拉的铁矿石运营业务中实施了一系列控制措施,以应对极端天气的威胁,如应急响应计划、应对热带气旋的设施固定流程、洪涝风险管理方案、通讯方案,并与地方、地区和西澳州的相关机构进行协调。2020年,力拓仍在继续努力提高运营业务所涉资产的应变能力,已经启动了兰伯特港A码头的防波堤和加固工程的施工。施工工程还包括更换靠系泊设施、纵向加固防波堤、修复保护涂层,工程预计将在2022年初完成。


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2021年,力拓还提出将会更明确地关联高管薪酬与气候变化目标。目标是到2030年,在2018年权益份额排放量的基准之上,将绝对排放量减少15%,排放强度减少30%,即相对于2010年绝对排放量减少45%,这也与政府间气候变化专门委员会(IPCC) 的全球升温1.5℃路径一致,2050年实现净零排放。为了支持这些目标,力拓承诺将在十年目标期的第一个五年内,在减排项目上投入约10亿美元。


六、俄铝


俄铝 (UC RUSAL)是俄罗斯蓬勃发展的大型公司之一,也是世界铝业主导型公司之一。公司成立于2000年3月,联合了俄罗斯和国外制铝工业中最有实力的公司,构成了一个从原料开采、加工到初级铝、半成品、合金铝和成品铝的全部生产流程。俄铝是一家有社会责任感的公司,公司坚持在人权保护、劳资关系、环境保护和反腐败领域保持最佳的标准和做法,并以透明和公开的方式开展业务,在其设厂的国家和地区,俄铝严格遵守当地法律的要求和规则。


1、环境保护方面


自2007年以来,俄铝克拉斯诺亚尔斯克铝冶炼厂一直在减少温室气体排放。在此期间,该工厂完全配备了现代化的两级气体净化设备。俄铝减少温室气体排放的战略包括有效处理生产废物,开发基于惰性阳极的铝生产用无碳技术以及一项为期5年的大规模造林项目。俄铝接管了克拉斯诺亚尔斯克地区和伊尔库茨克州250公顷土地上100万棵松树的种植和护理。同时在库拉金斯基(Kuraginsky)林业领域内进行大气保护工作,面积超过60万公顷。


2、产品技术研发方面


2017年11月2日,俄铝推出其崭新的低碳铝品牌"ALLOW",该品牌个别的温室气体排放量远低于业内碳足迹的平均值:ALLOW品牌的低碳铝平均吨铝碳足迹为2.4吨二氧化碳当量,符合不断变化的低碳铝市场需求,即吨铝生产二氧化碳排放当量不得超过4吨,比全球约12吨的平均水平低数倍。


2020年6月,俄铝宣布开始对一种惰性阳极的试点工业电解池进行测试,这种阳极具有改进的设计和创纪录的低碳排放。降低碳排放到创纪录的2吨CO2/吨铝,并降低生产过程中的运营成本。


2020年10月,俄铝启动波古汉斯基铝厂电解生产线,波古汉斯基铝厂是波古汉尼能源—金属联合体(BogyChany Energy and Meta1s Complx,BEMO)的一部分,依靠其先进的技术与全部采用水电的优势,可提供高质量和低碳足迹的重熔用铝锭。


3、碳中和目标


2021年1月18日, 俄铝集团公布了到2050年实现净零排放和到2030年将温室气体排放至少减少35%的目标。这些延目标涵盖了所有业务的全部排放,包括铝生产和热电生产。


七、美铝


美铝公司是世界领先的氧化铝、电解铝和铝加工产品的生产商,产品涉猎航空航天、汽车、包装、建筑、商业运输、消费电子等市场,美铝公司致力于生产铝这种具有可持续性的产品,自1888年以来,约75%的铝至今仍在使用。


2020年,美铝实现能源强度降低1.1%,78%电力来自可再生能源,减少二氧化碳当量排放1.6%,填埋垃圾减少4.2%等。


1、废铝回收利用方面


美铝的铸造作业回收外部购买的废料。EcoDura铝至少由50%的废铝,包括来自有认证来源的清洁废料,以确保产品没有质量问题。2020年,美铝在全球业务中消耗了大约12.3万吨废铝。美铝一直致力于提高沃瑞克生产的铝板带的可回收含量,2020年的可回收含量为38.3%,同比上升9.9%。


2、产品技术研发方面


美铝的全球氧化铝厂投资组合已经是全球生产商中碳足迹最低的,目前打算通过工艺改进和投资组合评估来降低铝冶炼过程中的温室气体足迹,其中包括将可再生能源在冶炼厂能源消耗中的比例从2020年的78%提高到2025年的85%以上。


美铝的精炼业务正在努力开发一条途径,使氧化铝精炼过程脱碳。第一步是演示机械蒸汽再压缩技术,该技术可以实现蒸汽发电的经济电气化,并减少化石燃料锅炉的利用。美铝也在研究太阳能热作为一种方法来提供过程热,以取代化石燃料。研发革命性的ELYSIS合资技术也在研发之中,它消除了传统冶炼过程中的所有直接温室气体排放,该工艺排放纯氧,目前正在通过额外的开发工作扩大到工业规模,目标是在2024年获得商业许可证。2020年12月,ELYSIS宣布在加拿大Saguenay-Lac-Saint-Jean完成ELYSIS工业研发中心的建设。


3、国际合作方面


另外,通过美国铝业基金会及世界资源研究所合作,美铝也积极支持和参与IAI和部门的工作,确定工业脱碳的途径和机会。


4、未来减排目标


2020年,美铝定了新的长期目标,将温室气体(直接+间接)减排目标与《巴黎气候协定》规定的2℃以下脱碳路线相一致。承诺到2025年将温室气体排放强度降低30%,到2030年降低50%(以2015年为基准值)。到2020年,已经实现了比基准下降14.6%的目标。


八、美国世纪铝业


世纪铝业是一家全球原铝生产商,在美国和冰岛经营铝冶炼厂,原铝总产能101.6万吨。其中在美国经营三家铝冶炼厂,分别位于肯塔基州的Hawesville (Hawesville)、肯塔基州的Robards (Sebree)和南卡罗来纳州的Mt. Holly (Mt. Holly),以及冰岛Grundartangi (Grundartangi)的一家冶炼厂。


1、产品技术研发方面


世纪铝业通过技术创新重新设计了弗利森根碳阳极设施以及设计新的电解槽,以优化能源使用和生产能力。其结果是产量增加约20%,同时减少能源消耗10%。2020年霍利冶炼厂通过执行设备修整解决扬尘排放问题。包括提高阳极质量,降低阳极制造废料率,以及减少聚光线上的早期阳极故障,所有这些都对减少排放有帮助。2020年世纪铝业推出NaturAl™ 绿色铝产品。


2、低碳宣传方面


在北欧,世纪铝业还设置配备了电动汽车(EV)充电站的停车场,员工可以免费向电动汽车充电。在诺多拉尔还有一个拼车通勤计划,不仅减少汽车尾气对环境的影响,而且有助于员工建立一种社区意识。这两个项目的目标都是减少公司和员工的碳足迹,并促进环保运输发展。


3、未来减排目标


世纪铝业承诺到2030年温室气体排放和废物减少40%。(以2015年为基准线)


九、嘉能可


嘉能可集团总部设于瑞士巴尔,是全球最大的大宗商品贸易商。经营范围覆盖生产、采购、加工、冶炼、运输、储存、融资、金属和矿产品、能源产品和农产品的供应。


嘉能可支持《联合国气候变化框架公约》和《巴黎协定》提出的全球气候变化目标。并通过将资金优先投向再生金属、与上下游产业链合作、支持减排技术的吸收和整合、利用技术提高资源利用效率、采用透明的管理方法等措施进一步减少产品碳足迹。


嘉能可承诺到2035年将总排放量绝对值减少40%(以2019年为基准),到2050年实现净零排放。


十、对我国铝业公司的启示


对我国铝行业来说,碳减排不仅仅存在于电解铝环节,而是全产业链应该共同努力的目标。铝加工行业是铝产业链的下游,铝加工环节的排放量虽然较低,但是铝材产品承载着铝生产全生命周期的碳排放,原料的碳排放都会累计到铝材产品,形成铝材的“碳足迹”。根据IAI测算,全球铝材全生命周期的碳足迹平均为11.8t.CO2/t.铝材,安泰科的测算表明,由于中国铝材生产中,原铝原料占比较高,再生铝保级利用水平较低,且原铝生产的排放水平较高,使得中国铝材全生命周期的碳排放量明显高于全球平均水平,达到16 t.CO2/t.铝材。而另一方面,铝能够助力很多终端行业实现降碳目标,铝材作为连接铝行业和终端应用领域的纽带,要努力推动终端行业的降碳实践,为铝的“绿色”特质正名。


国外大型综合性铝业公司统筹全产业链的减排思路非常值得中国铝行业和企业借鉴。除了电解铝等能源密集的上游生产环节提升清洁能源比重,改善能源结构之外,铝加工下游环节也需要承担降低铝行业全生命周期碳足迹的重任:


一是要将铝再生和加工深度融合,完善废铝分类回收体系,不仅打造新废料的闭环回收,还要建立终端报废产品的闭环回收体系,最大限度加大废铝的保级回收,从原料端降低铝材的碳足迹;


二是进一步深化上下游产业链的合作,铝材生产进一步向铝水资源靠拢,尤其是来自清洁能源的铝水,提升短流程比例,节能减排;


三是推动技术创新,一方面在现有装备和智能化技术的基础上进一步深化挖潜,另一方面要开拓思路进行颠覆性技术,例如惰性阳极的研发与实践;


四是进一步挖掘性能潜力,助力更多的终端行业实现降碳目标,同时通过终端行业的降碳实践为“绿色”铝的特质正名;


五是要加强铝业公司宣传引导,碳减排意识从个人做起。定期组织低碳环保的专项会议分享,增强铝企业员工对降碳的重视。


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