李丹 邵朱強|文
中共中央、國務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念 做好碳達峰碳中和工作的意見》,國務(wù)院印發(fā)《2030年前碳達峰行動方案》,明確提出了實現(xiàn)“雙碳”目標的主要任務(wù)、路徑和保障措施,做了完整全面系統(tǒng)性部署。新時期要發(fā)展新型電力,重點是發(fā)展光伏、水電、核電等新型能源,努力改變以火電為主的能源結(jié)構(gòu)。在充分改變以火電為主的能源結(jié)構(gòu)的前提下,提高電氣化率是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要途徑之一。新時期電氣化主要呈現(xiàn)終端用能電氣化、電力供應(yīng)低碳化、電力服務(wù)普適化、能源利用高效化、電力系統(tǒng)智慧化特征。在電力消費側(cè),要以提高電能占終端能源消費比重為目標,廣泛實施電能替代,加強節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新。
有色金屬工業(yè)電氣化水平遙遙領(lǐng)先。有色金屬工業(yè)是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一,是實現(xiàn)制造強國的重要支撐。2022 年,十種有色金屬產(chǎn)量達到6774萬噸。據(jù)統(tǒng)計,我國有色金屬工業(yè)能源消費總量2.59 億噸標準煤,約占工業(yè)能源消費的5%。有色金屬行業(yè)主要用能結(jié)構(gòu)為:煤炭、天然氣、電力、燃料油、煤氣等,其中電力消費7060 億千瓦時,占有色金屬能源消耗總量的87%左右。其主要原因一是電解鋁、鋅冶煉、工業(yè)硅等主要耗能金屬品種均以電力消耗為主,銅鋁加工等也是以用電設(shè)備為主;二是銅鉛鋅冶煉的原料均是硫化礦為主,熔煉過程充分利用硫的自熱放熱反應(yīng),滿足氧化還原對能源的需求。
據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會統(tǒng)計,2022年,工業(yè)部門電氣化率為26.2%,建材、化工、鋼鐵、有色金屬等四大高載能行業(yè)電氣化率為18.1%,其中有色金屬行業(yè)電氣化率68%。能源統(tǒng)計主要是按主營業(yè)務(wù)進行統(tǒng)計,因此部分電解鋁企業(yè)自備電廠的煤炭消耗計入有色金屬行業(yè),但自備電廠實際是納入電力行業(yè)進行管理,煤炭消費應(yīng)屬于電力行業(yè)煤炭消耗,電解鋁生產(chǎn)過程中消耗的能源是電力而不是煤炭,因此有色金屬行業(yè)的電氣化水平遙遙領(lǐng)先。
電氣化發(fā)展有利于有色金屬行業(yè)碳排放強度下降。我國有色金屬采選受資源稟賦條件的限制,碳排放明顯高于南美、澳洲等礦產(chǎn)資源豐富的國家。我國有色金屬冶煉工藝技術(shù)和能源利用效率接近或達到世界先進水平,二氧化碳排放主要來自電力消費的間接排放,由于我國偏重于火電為主的電力結(jié)構(gòu),使碳排放明顯高于歐美等發(fā)達國家。隨著電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化,有色金屬行業(yè)碳排放水平與國外的差距會逐漸縮小。
我國以火電為主的電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化。2022 年年底,我國的電力供應(yīng)中煤電仍超過70%,但從新的發(fā)電裝機結(jié)構(gòu)來看,非化石能源裝機達到了47%,其中風電、光伏占26.7%,煤電裝機下降到46.6%。未來我國的電力結(jié)構(gòu)中可再生能源占比會越來越高,化石能源供應(yīng)的電力比重會越來越小,有利于電解鋁等重點用電大戶碳排放強度的下降。另一方面,有色金屬行業(yè)非化石能源消納比例穩(wěn)步上升?!豆I(yè)領(lǐng)域碳達峰實施方案》提出,到2030年有色金屬用能結(jié)構(gòu)大幅度改善,電解鋁使用可再生能源比例達到30%以上的目標,有利于電解鋁行業(yè)實現(xiàn)碳達峰目標。
電氣化在有色金屬行業(yè)發(fā)展?jié)摿Ψ治?。一是有色金屬生產(chǎn)企業(yè)著力優(yōu)化用能結(jié)構(gòu)。在“雙碳”目標的大背景下,有色金屬企業(yè)結(jié)合自身實際,充分利用風光電資源,建設(shè)一批新能源裝機項目。重點推動屋頂光伏,推動光伏發(fā)電與工業(yè)建筑、工業(yè)設(shè)施融合發(fā)展。二是進一步提升電氣化率的空間有限。有色金屬行業(yè)產(chǎn)品種類眾多,生產(chǎn)工藝復雜。經(jīng)過多年科研攻關(guān),結(jié)合國外的先進經(jīng)驗,依據(jù)礦物形態(tài)、熔點等特征,銅、鋁、鉛、鋅、鎂等生產(chǎn)工藝流程基本固化,現(xiàn)有除電解鋁用電解生產(chǎn)工藝外,紅土鎳礦冶煉采用回轉(zhuǎn)窯+電爐工藝、工業(yè)硅采用礦熱爐冶煉工藝、濕法煉鋅的電積工藝等均以消耗電力為主。由于有色金屬行業(yè)電氣化率接近90%,未來進一步提高電氣化率的空間有限。經(jīng)調(diào)查研究,銅渣綜合回收技術(shù)(CR爐,特殊功能的電爐)、釩鈦磁鐵礦冶煉工藝(射流熔煉技術(shù),熔池熔煉+電爐)、鋅冶煉電爐冶煉工藝等生產(chǎn)技術(shù)突破后,可進一步提升有色金屬行業(yè)電氣化水平。