全球電解鋁生產所用能源取決於各地資源稟賦。其中，煤電和水電佔所用能源的85%。在全球電解鋁生產中，亞洲、大洋洲和非洲地區的電解鋁廠以火力發電爲主，歐洲、南美洲電解鋁廠以水電等爲主。其他地區取決於其資源特點，電解鋁廠的所用能源也各不相同。如冰島用地熱，法國用核電，中東地區以天然氣發電爲主。
據筆者了解，2019年，全球電解鋁產量爲6433萬噸，碳排放量爲10.52億噸。2005—2019年，全球電解鋁碳排放總量從5.55億噸增加至10.52億噸，增長89.55%，復合增長率爲4.36%。
1“雙碳”對鋁行業的影響
據測算，2019—2020年，國內電解鋁耗電量在全國耗電量中佔比在6%以上。百川資訊數據顯示，2019年，國內電解鋁86%的產量用火電。安泰科數據顯示，2019年，電解鋁行業二氧化碳總排放量約4.12億噸，佔當年全國二氧化碳淨排放量100億噸的4%左右，電解鋁的排放量明顯高於其他金屬及非金屬材料。
自備火電廠是導致電解鋁碳排放高的主要因素。電解鋁生產的電力環節分爲火電生產與水電生產，使用火電生產1噸電解鋁，排放的二氧化碳量約爲11.2噸，使用水電生產1噸電解鋁，排放的二氧化碳量幾乎爲零。
我國電解鋁生產用電模式分爲自備電和網電。2019年底，國內電解鋁廠自備電比例約爲65%，均爲火力發電；網電所佔比例約爲35%，其中，火力發電約佔21%，清潔能源發電約佔14%。
據安泰科測算，在“十四五”節能減排的大背景下，未來電解鋁行業運行產能能源結構將會發生一定調整，尤其是雲南省規劃電解鋁產能全部投產後，清潔能源的使用比重將顯著提升，將由2019年的14%增長到24%。隨着國內能源結構的整體改善，電解鋁行業的能源結構還將進一步優化。
2火電鋁將逐步弱化
在我國碳中和的承諾下，火電“弱化”將成趨勢。在實施碳排放費及嚴格監管之後，自備電廠優勢可能削弱。
爲更好地比較碳排放帶來的成本差異，假設預焙陽極、氟化鋁等其他生產配料價格相同，碳排放交易價格爲50元/噸，使用火電與水電生產1噸電解鋁，在電力環節的碳排放差異爲11.2噸，兩者碳排放成本差異爲560元/噸。
近期，隨着國內煤炭價格的走高，自備電廠平均電力成本爲0.305元/千瓦時，國內水電平均成本僅爲0.29元/千瓦時，自備電廠噸鋁完全成本較水電高出763元。在高成本的影響下，我國新增電解鋁項目多數在西南地區水電富集地，未來火電鋁也將逐步實現產業轉移。
3水電鋁優勢更加明顯
水電是我國成本最低的非化石能源，但開發潛力受限。2020年，我國水電裝機達3.7億千瓦，佔發電設備總裝機量的16.8%，是僅次於煤炭的第二大常規能源資源。但是，水電發展存在“天花板”，據全國水力資源復查結果，我國水電可開發容量不足7億千瓦，未來可開發空間有限。盡管水電發展能夠在一定程度上提升非化石能源佔比，但水電的大規模開發受資源稟賦的限制。
目前，我國的水電現狀是小水電項目關停，大水電項目難新增，現有水電生產電解鋁產能將成爲成本的天然優勢。僅四川省，要退出關停的小水電站就有968座，需整改和退出的小水電站有4705座、福建省泉州市關停了41座小水電站、湖北省十堰市房縣關停19座小水電站、陝西西安市關停36座小水電站等。據不完全統計，2022年底前將關閉小水電站超7000座。大型水電站建設需要移民安置，建設周期普遍較長，短期難以建成。
4再生鋁將成爲未來發展方向
電解鋁生產包括5個階段：鋁土礦開採、氧化鋁生產、陽極制備、電解鋁生產和鋁錠鑄造，每個階段的能耗佔比依次爲：1％、21％、2％、74％和2％。再生鋁生產包括3個階段：預處理、熔煉和運輸，每個階段的能耗佔比依次爲：56％，24％和20％。
據測算，生產1噸再生鋁能耗僅爲電解鋁能耗的3%~5%。還可以減少固體廢料、廢液和廢渣的處理，再生鋁生產具有明顯的節能減排優勢。另外，由於鋁的抗腐蝕性強，除某些鋁制的化工容器和裝置外，鋁在使用期間幾乎不被腐蝕，損耗極少，可以多次重復循環利用。因此，鋁具有很強的可回收性，使用廢鋁生產鋁合金比用電解鋁具有顯著的經濟優勢。
未來，隨着再生鋁合金錠在純度、機械性能等方面的改善以及鑄造工藝的發展，再生鋁應用將逐步滲透到建築、通信、電子以及包裝等行業，汽車行業的再生鋁應用也將不斷拓展。
再生鋁行業具有節約資源、減少鋁礦資源對外依賴、環保的特點以及經濟優勢。再生鋁行業的良性發展，具有重大的經濟、社會和環境價值，受到了國家政策的鼓勵和大力支持，將成爲碳中和背景下的最大贏家。
相比電解鋁，再生鋁生產大幅節約土地、水電資源，受到國家政策鼓勵，也提供發展機遇。電解鋁的生產過程能耗高，與生產等量的電解鋁相比，生產1噸再生鋁，相當於節約3.4噸標準煤，節水14立方米，減少固體廢物排放20噸。
再生鋁行業屬於再生資源和循環經濟的範疇，被列入鼓勵類產業，有助於企業生產項目在立項審批、融資和用地等方面獲得國家政策支持。與此同時，國家爲改善市場環境、清理再生鋁行業內不符合條件的企業、去除行業落後產能出臺了相關政策，爲再生鋁行業的健康發展掃清了道路。（作者單位：方正中期期貨）
