中国碳排放交易体系对铝行业的影响

A C C E L E R A T I N GA S I A N C O R P O R A T E C L I M A T E A C T I O N 中国碳排放交易体系对铝行业的影响 聚焦中国前三大铝生产省份内蒙古 2025年9月 数据和免责声明 目录 本分析仅供参考，不构成投资建议，且不应作为作出任何投资决定的依据。此文代表了作者对受评估公司自行报告的公开资讯的看法和解读。本文提供了公司报告的参考资料，但作者并未试图验证这些公司提供的公开自我报告资讯。因此，作者无法保证本文提供的所有资讯的事实准确性。作者和气候转型亚洲（Transition Asia）明确对第三方使用或发布参考本文的资讯不承担任何责任。 引言2 内蒙古概况2 绿色低碳铝3 模型方法论3 我们的团队 研究分析员陈云悠vittoria@transitionasia.org影响力发展主管Lauren Huleattlauren@transitionasia.org传讯主任黄雯嘉monica@transitionasia.org 当前政策轨迹情景5 •最大化利用可再生能源能够降低内蒙古企业碳交易压力6•理解冶炼厂层面机制：冶炼厂A的案例7•技术进步对碳成本的影响有限7 增强ETS影响情景 - 电力行业ETS变化对铝冶炼碳成本的影响8 •加速ETS情景9•零基准情景9 关于气候转型亚洲（TRANSITION ASIA） 气候转型亚洲是一家成立于2021年的非营利智库，致力于加速亚洲大宗商品及重工业的降碳进程，以实现1.5°C的气候目标，我们的跨学科团队融合了多元背景、经验与专业能力，具备深厚的亚洲研究基础，并对本地区拥有深入的理解。 铝业合规10 附录1：情景设计和假设13 通过分析模型与深入评估，我们分析和监测企业的降碳进展与行动。我们与包括企业、投资者、政策制定者及民间社会组织在内的各类利益相关方互动交流，推动循证、有影响力的对话，助力实现可持续、低碳且符合1.5°C目标的转型路径。 欢迎访问我们的网站www.transitionasia.org（中文网页：https://transitionasia.org/?lang=zh-hant）或关注我们的LinkedIn页面了解更多信息。 绿色低碳铝 引言 铝冶炼是中国耗能最高、温室气体排放强度最大的工业生产过程之一，其温室气体排放占全国排放总量的5%。12024年，清洁能源技术对中国经济增长的贡献超过10%，而铝作为清洁能源技术所需的一种重要原材料，其减排对于中国实现“双碳”目标具有关键意义。鉴于中国全国碳排放权交易市场（ETS）于2025年将铝冶炼行业正式纳入覆盖范围，且碳交易在该行业的应用呈现不可逆的发展趋势，有必要重点考察区域性因素，包括地方电网供电来源、冶炼厂电力消费结构、电解槽技术和地方政策等，以支持差异化的减排路径设计。本研究深入探讨了内蒙古铝行业温室气体减排的现状，分析了中国ETS在不同情景下给铝冶炼行业带来的碳成本，并提出了有针对性的政策建议，以促进铝冶炼行业的可持续发展。 生命周期分析发现，中国生产每吨原铝的排放强度约为14.8吨二氧化碳当量。4目前，全球尚无统一的绿铝定义，现有标准在排放阈值、排放范围和边界方面的规定也存在差异。5在中国，中国有色金属工业协会和中国有色金属学会将绿铝的定义分为“优选级”绿铝和“普通级”绿铝，前者指的是由100%绿电或100%再生铝原料制成的铝产品，后者指的是添加非绿电铝原料的比例不大于30%的铝产品。6 模型方法论 该碳成本模拟模型通过模拟中国全国碳排放权交易管理规则，以了解其对内蒙古铝冶炼行业的影响。本数据密集型模型涵盖了内蒙古的所有12家冶炼厂和39台自备煤电机组。模型测算的最终结果是碳成本，计量单位为“元/吨铝”(RMB/t Al）。 内蒙古概况 内蒙古自治区是中国第三大铝生产省份，其2021年与铝冶炼过程相关的碳排放为8,200万吨二氧化碳当量，占当年全国铝冶炼相关排放量的19%。自备燃煤电厂覆盖了内蒙古铝电解流程约77%的用电需求，这种对煤炭的依赖也是造成该行业排放居高不下的主要因素。在这些自备电厂中，超过一半的机组仍依赖亚临界技术，这比更先进的替代技术污染更严重。此外，这些电厂大多建成时间较短。若按平均35年的使用寿命计算，它们还有20-30年的运营期，这对内蒙古铝行业的长期降碳工作构成了巨大的挑战。 内蒙古拥有丰富的可再生能源资源，尤其是风能。近年来，该区可再生能源发电装机规模加速扩张，到2024年年中，风电和光伏装机已占到全省总装机容量的45%以上。政策层面亦鼓励内蒙古企业投资建设自备可再生能源电厂，以降低对自备燃煤电厂的依赖。2当前政策对新建自备燃煤电厂进行严格监管，原则上不允许建设新的项目。尽管如此，内蒙古的能源结构仍以煤电为主，使得内蒙古电网碳排放强度位居全国前列。3 在评估原铝生产的碳成本时，本模型仅考虑冶炼过程。上游铝土矿冶炼流程（将铝土矿精炼成可进行冶炼的高纯度氧化铝的过程）由于样本数据不足，未被计算在内。7而且内蒙古不是铝土矿资源富足的地区，目前全省只有3家精炼厂。中国铝土矿储量集中在山西、河南、广西和贵州各省。8 本研究共模拟了三种不同情景： 在各评估变量中，最显著的影响来自于电力行业ETS发电碳成本全覆盖的情景，即取消基准值企业需要全额支付其碳排放的情况。在该情景下，铝冶炼厂到2030年的碳成本可能会提高到1,500元/吨铝以上。在加速ETS情景下，ETS价格的快速上涨也可以显著提高碳成本，2030年碳成本将升至620元/吨铝，比2024的峰值增长了136元。 •当前政策轨迹情景，根据电力行业ETS和可再生能源替代政策分析冶炼厂碳成本的变化趋势。依照当前电力行业ETS规定，计算仅考虑自备燃煤电厂发电的直接排放。•增强ETS影响情景，以当前政策轨迹情景为基础，探索在更高ETS价格（加速ETS情景）和更严格ETS法规（零基准情景）下的碳成本。•铝业ETS合规情景，探索铝冶炼流程需承担的碳成本。该情景涵盖冶炼厂的直接温室气体排放，包括阳极效应产生的全氟碳化物（PFC），即CF4和C2F6，以及由于预焙阳极消耗的过程相关的直接二氧化碳排放。 相比之下，在铝业ETS合规情景下，刚宣布将铝冶炼纳入ETS的政策仅会对铝冶炼的碳成本造成极微小的影响。参考欧盟ETS在第三阶段和第四阶段的基准变化，将铝冶炼纳入ETS后，到2030年铝冶炼企业的成本仅会增加约8元/吨铝。其主要原因是政策范围有限，仅涵盖生产流程相关的直接二氧化碳排放和PFC排放。而其他大额排放源例如间接电力的使用或者铝土矿冶炼流程都未包含在内。即使在将排放强度基准取消的全成本情景下，铝业ETS相关的平均碳成本到2030年也仅达到250元/吨铝，远低于电力行业ETS的影响。 中国ETS规则适用于所有年排放量超过2.6万吨二氧化碳的火电厂，自备电厂也包含在内。影响最终碳成本的两个主要变量是：1. ETS市场价格；2.电厂的碳强度。中国ETS法规根据具体技术设定基准碳强度，例如，超超临界煤电厂和亚临界煤电厂分别有各自的碳强度基准值。只有碳强度高于基准的电厂需要通过市场购买配额实现履约，并且交易需要覆盖的总排放量仅限于高于基准的部分。 当前政策轨迹情景 当前政策轨迹情景是最能反映现实的前景。这一预测以当前政策、技术进步和历史市场数据为基础。 电力行业ETS碳成本计算简化版本： 碳成本=（实际排放强度（吨二氧化碳/千瓦时）-排放强度基准（吨二氧化碳/千瓦时））xETS市场价格 尽管铝冶炼业参与ETS的详细信息尚未公布，本模型假设碳成本计算逻辑会基于实际排放与基准排放之间的差额计算。 需要注意的是，冶炼厂也可以使用电网电力。但是，电网电力的碳成本是由发电商承担，而非消费者。所以这些间接排放未被纳入本研究的范围。 模型结果综述 在当前政策轨迹情景中，基于碳价的上行趋势和愈发收紧的碳排放权市场规则，我们预计内蒙古冶炼厂的平均碳成本将从2021年的约120元/吨铝上升到2030年的400元/吨铝。该成本相当于2025年铝锭平均价格的2%。当前政策轨迹情景还考虑了当前已建和2030年前规划建设的自备可再生能源电厂。到2030年，投资建设自备可再生能源发电设施的冶炼厂将较未投资的冶炼厂平均节省约90元/吨铝的碳成本。尽管这一情况令人鼓舞，内蒙古的铝企业仍需大幅增加可再生能源的使用，才能实现煤电自备电厂向可再生能源的转型。 另一方面，模型还评估了技术进步的影响。当前全球最佳的可用技术（BAT），是中国山东魏桥拥有的全球最大600kA预焙电解槽，这是当今最节能的铝冶炼设备之一。如果冶炼厂均使用BAT技术，最多只能节省10元/吨铝的碳成本。这个结论基于假设，冶炼厂能耗从13.6兆瓦时/吨铝减少到12.6兆瓦时/吨铝，同时所有其他变量保持2021年水平不变。并且，内蒙古的冶炼厂相对规模较大、效率较高，这为进一步改进的空间有限，即使全面采用BAT，所能带来的碳成本节约也是有限的，不足以从根本上推动脱碳进程。 在当前政策轨迹情景下，内蒙古铝冶炼厂的平均碳成本预计将稳步上升，到2030年将达到约400元/吨铝。ETS价格上涨、更加严格的ETS排放强度基准是碳成本增加的主要驱动因素。 模型显示，内蒙古煤炭自备电厂的碳强度均高于电力ETS设定的基准值。若将此情况推广至大多数铝企业，为了让读者更直观的了解ETS的影响，我们以中国铝业的数据为例进行测算。这源于中国铝业较高的数据透明度。2025年上半年，中国铝锭的平均价格在2万元/吨左右波动，因此，最大碳成本约为当前铝锭价格的2%。对于中国铝业来说，这相当于铝锭价格2%的碳成本可能导致资本回报率（ROCE）下降2.3%。2023年，中铝的ROCE约为15%，营业收入为150亿元，使用资本990亿元，电解铝产量为680万吨。若在测算中将每吨铝增加400元的碳成本纳入ROCE计算，可以得出ROCE下降2.3%和营业利润下降约18%。 理解冶炼厂层面机制：冶炼厂A的案例 最大化利用可再生能源能够降低内蒙古企业碳交易压力 行业的脱碳并不是简单的线性过程。虽然计算整个自治区范围的平均值可以为该区铝行业的减碳进程预测提供有用的参考，但这可能会掩盖个别冶炼厂的具体情况。例如，冶炼厂A计划在2026年增加300兆瓦的太阳能发电和350兆瓦的风能发电容量，以支持其现有的700兆瓦自备煤电。这一转变预计将把该厂煤电用量的份额减少22%，并降低30%的碳成本，相当于每吨铝节约62元。 2023年，内蒙古政府正式发布了可再生能源替代政策，鼓励企业用自备可再生能源电厂替代自备燃煤电厂。9这些可再生能源电力必须在现场消纳，不允许接入公共电网。在当前政策轨迹情景中，我们计算了计划中的自备光伏和风电装机之外，冶炼厂仍需的煤电装机。假设可再生能源发电小时数等于2023年水平，光伏和风电装机会替代一部分煤电装机，从而减少了自备煤电厂的用量占比，并节省了相应的碳成本。10 按照计划，冶炼厂A将在2027年启动三个新的燃煤发电机组，将其自备煤电份额从78%提高到约90%，这实际上会逆转上述收益。目前尚不清楚这些燃煤机组是否仍会按计划建设，或是否已获得批准，但如果避免这些新的煤电机组，在当前政策轨迹情景下，冶炼厂到2030年可以节省多达100元/吨铝的成本。 在当前政策轨迹情景中，配备可再生能源发电项目的冶炼厂在2030年生产每吨铝的碳成本将达到356元，而没有可再生能源发电项目的冶炼厂则需为每吨铝产品额外支付约90元，总计450元/吨铝。值得关注的是，图中的上升趋势线表明，当前的可再生能源项目建设规模不足以抵消ETS履约带来的碳成本。 到2025年，内蒙古的铝业企业将安装约400兆瓦的光伏和风电装机。到2030年，风电和光伏装机容量将分别达到2,220兆瓦和940兆瓦，这些可再生能源发电容量都被纳入了我们的模型进，并且实现了同冶炼厂的一一对应。模型中包含的最大项目是中铝包头铝业拥有的1吉瓦风