Năng lượng được sử dụng trong sản xuất nhôm điện phân toàn cầu phụ thuộc vào nguồn tài nguyên của từng khu vực.Trong số đó, than đá và thủy điện chiếm 85% năng lượng được sử dụng.Trong sản xuất nhôm điện phân toàn cầu, các nhà máy điện phân nhôm ở châu Á, châu Đại Dương và châu Phi chủ yếu dựa vào sản xuất nhiệt điện, còn các nhà máy nhôm điện phân ở châu Âu và Nam Mỹ chủ yếu dựa vào thủy điện.Các khu vực khác tùy thuộc vào đặc điểm tài nguyên của họ, và năng lượng được sử dụng bởi các nhà máy nhôm điện phân cũng khác nhau.Ví dụ, Iceland sử dụng năng lượng địa nhiệt, Pháp sử dụng năng lượng hạt nhân, và Trung Đông sử dụng khí đốt tự nhiên để tạo ra điện.
Theo tìm hiểu của tác giả, năm 2019, sản lượng nhôm điện phân toàn cầu là 64,33 triệu tấn, và lượng khí thải carbon là 1,052 tỷ tấn.Từ năm 2005 đến 2019, tổng lượng phát thải carbon toàn cầu của nhôm điện phân đã tăng từ 555 triệu tấn lên 1,052 tỷ tấn, tăng 89,55% và tốc độ tăng trưởng kép là 4,36%.
1. Tác động của "carbon kép" đối với ngành công nghiệp nhôm
Theo ước tính, từ năm 2019 đến năm 2020, sản lượng điện tiêu thụ nhôm điện phân trong nước sẽ chiếm hơn 6% lượng điện tiêu thụ toàn quốc.Theo dữ liệu của Baichuan Information, vào năm 2019, 86% sản lượng nhôm điện phân trong nước sử dụng nhiệt điện nhưnhôm đùn, Nhôm định hình đùn xây dựngvà như thế .Theo dữ liệu của Antaike, năm 2019, tổng lượng phát thải carbon dioxide của ngành công nghiệp nhôm điện phân là khoảng 412 triệu tấn, chiếm khoảng 4% tổng lượng phát thải carbon dioxide ròng của quốc gia là 10 tỷ tấn trong năm đó.Sự phát xạ của nhôm điện phân cao hơn đáng kể so với các kim loại và vật liệu phi kim loại khác.
Nhà máy nhiệt điện tự cung cấp là yếu tố chính dẫn đến việc phát thải các-bon cao của nhôm điện phân.Liên kết năng lượng của sản xuất nhôm điện phân được chia thành sản xuất nhiệt điện và sản xuất thủy điện.Sử dụng nhiệt điện để sản xuất 1 tấn nhôm điện phân sẽ thải ra khoảng 11,2 tấn carbon dioxide, và sử dụng thủy điện để sản xuất 1 tấn nhôm điện phân sẽ thải ra gần như bằng không carbon dioxide.
Chế độ tiêu thụ điện của sản xuất nhôm điện phân ở nước tôi được chia thành điện tự cung cấp và điện lưới.Cuối năm 2019, tỷ trọng điện tự cung cấp của các nhà máy nhôm điện phân trong nước đạt khoảng 65%, đều là sản xuất nhiệt điện;tỷ trọng nguồn điện lưới khoảng 35%, trong đó nhiệt điện chiếm khoảng 21% và phát điện bằng năng lượng sạch chiếm khoảng 14%.
Theo tính toán của Antaike, dưới nền tảng của “Kế hoạch 5 năm lần thứ 14” về tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, cơ cấu năng lượng của công suất hoạt động của ngành công nghiệp nhôm điện phân sẽ có những điều chỉnh nhất định trong tương lai, đặc biệt là sau khi sản xuất nhôm điện phân theo kế hoạch. công suất ở tỉnh Vân Nam được đưa vào hoạt động hết công suất, tỷ lệ năng lượng sạch được sử dụng sẽ tăng lên đáng kể, từ 14% năm 2019 lên 24%.Với sự cải thiện tổng thể của cơ cấu năng lượng trong nước, cơ cấu năng lượng của ngành công nghiệp nhôm điện phân sẽ được tối ưu hóa hơn nữa.
2. Nhiệt điện nhôm sẽ yếu dần
Theo cam kết của đất nước tôi về tính trung lập carbon, nhiệt điện “suy yếu” sẽ trở thành một xu hướng.Sau khi thực hiện phí phát thải carbon và các quy định chặt chẽ, lợi thế của các nhà máy điện tự sở hữu có thể bị suy yếu.
Để so sánh rõ hơn sự khác biệt về chi phí do phát thải carbon, người ta giả định rằng giá của các thành phần sản xuất khác như anode nung trước và nhôm florua là như nhau, và giá giao dịch phát thải carbon là 50 nhân dân tệ / tấn.Nhiệt điện và thủy điện được sử dụng để sản xuất 1 tấn nhôm điện phân.Chênh lệch phát thải carbon của liên kết là 11,2 tấn, và chênh lệch chi phí phát thải carbon giữa hai liên kết là 560 nhân dân tệ / tấn.
Gần đây, với sự gia tăng của giá than trong nước, chi phí điện trung bình của các nhà máy điện tự cung cấp là 0,305 nhân dân tệ / kWh, và chi phí thủy điện trung bình trong nước chỉ là 0,29 nhân dân tệ / kWh.Tổng chi phí nhôm trên mỗi tấn của các nhà máy điện tự cung cấp cao hơn 763 nhân dân tệ so với thủy điện.Dưới tác động của giá thành cao, hầu hết các dự án nhôm điện phân mới của nước ta đều nằm ở các khu vực giàu thủy điện ở miền Tây Nam Bộ, và nhôm nhiệt điện sẽ dần thực hiện chuyển giao công nghiệp trong tương lai.
3. Ưu điểm của nhôm thủy điện rõ ràng hơn
Thủy điện là loại năng lượng không hóa thạch có chi phí thấp nhất ở nước tôi, nhưng tiềm năng phát triển còn hạn chế.Năm 2020, công suất lắp đặt thủy điện của nước ta đạt 370 triệu KW, chiếm 16,8% tổng công suất lắp đặt thiết bị phát điện và là nguồn năng lượng thông thường lớn thứ hai sau than.Tuy nhiên, vẫn có “trần” trong việc phát triển thủy điện.Theo kết quả rà soát nguồn thủy điện quốc gia, năng lực phát triển thủy điện của nước ta dưới 700 triệu KW, dư địa phát triển trong tương lai còn hạn chế.Mặc dù sự phát triển của thủy điện có thể làm tăng tỷ trọng năng lượng không hóa thạch ở một mức độ nhất định, nhưng sự phát triển quy mô lớn của thủy điện bị hạn chế bởi nguồn tài nguyên ưu đãi.
Hiện trạng thủy điện nước tôi hiện nay là thủy điện nhỏ đóng cửa, thủy điện lớn khó bổ sung.Năng lực sản xuất nhôm điện phân hiện có của thủy điện sẽ trở thành một lợi thế về chi phí tự nhiên.Riêng tỉnh Tứ Xuyên, có 968 thủy điện nhỏ phải thu hồi và đóng cửa, 4.705 thủy điện nhỏ cần chấn chỉnh và thu hồi, 41 thủy điện nhỏ ở thành phố Tuyền Châu, tỉnh Phúc Kiến, 19 thủy điện nhỏ đã đóng cửa. ở quận Fangxian, thành phố Thập Yển, tỉnh Hồ Bắc.Các trạm thủy điện và Tây An, Thiểm Tây đóng cửa 36 thủy điện nhỏ, ... Theo thống kê chưa đầy đủ, hơn 7.000 trạm thủy điện nhỏ sẽ đóng cửa vào cuối năm 2022. Việc xây dựng các trạm thủy điện quy mô lớn đòi hỏi phải tái định cư, xây dựng thời gian nói chung là dài và rất khó để xây dựng trong một khoảng thời gian ngắn.
4. Nhôm tái chế sẽ trở thành hướng phát triển trong tương lai
Sản xuất nhôm điện phân bao gồm 5 công đoạn: khai thác bôxit, sản xuất alumin, chuẩn bị cực dương, sản xuất nhôm điện phân và đúc nhôm thỏi.Mức tiêu thụ năng lượng của mỗi giai đoạn là: 1%, 21%, 2%, 74%.và 2%.Quá trình sản xuất nhôm thứ cấp bao gồm 3 giai đoạn: tiền xử lý, nấu chảy và vận chuyển.Mức tiêu thụ năng lượng của mỗi giai đoạn là 56%, 24% và 20%.
Theo ước tính, mức tiêu thụ năng lượng để sản xuất 1 tấn nhôm tái chế chỉ bằng 3% đến 5% mức tiêu thụ năng lượng của nhôm điện phân.Nó cũng có thể làm giảm việc xử lý chất thải rắn, chất lỏng thải và cặn chất thải, và sản xuất nhôm tái chế có lợi thế rõ ràng là tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải.Ngoài ra, do nhôm có khả năng chống ăn mòn mạnh nên ngoại trừ một số dụng cụ, vật dụng đựng hóa chất làm bằng nhôm thì trong quá trình sử dụng nhôm hầu như không bị ăn mòn, hao hụt rất ít, có thể tái chế nhiều lần.Do đó, nhôm có khả năng tái chế cao, và việc sử dụng nhôm phế liệu để sản xuất hợp kim nhôm có lợi thế kinh tế đáng kể so với nhôm điện phân.
Trong tương lai, với sự cải thiện về độ tinh khiết và tính chất cơ học của thỏi hợp kim nhôm tái chế và sự phát triển của công nghệ đúc, ứng dụng của nhôm tái chế sẽ dần thâm nhập vào các ngành xây dựng, truyền thông, điện tử và đóng gói, và ứng dụng của nhôm tái chế trong ngành công nghiệp ô tô cũng sẽ tiếp tục mở rộng..
Công nghiệp nhôm thứ cấp có đặc điểm tiết kiệm tài nguyên, giảm sự phụ thuộc từ bên ngoài vào tài nguyên nhôm, bảo vệ môi trường và có lợi thế kinh tế.Sự phát triển lành mạnh của ngành công nghiệp nhôm thứ cấp, có giá trị kinh tế, xã hội và môi trường lớn, đã được khuyến khích và hỗ trợ mạnh mẽ bởi các chính sách quốc gia và sẽ trở thành người chiến thắng lớn nhất trong bối cảnh trung tính carbon.
So với nhôm điện phân, sản xuất nhôm thứ cấp giúp tiết kiệm đáng kể đất đai, tài nguyên thủy điện, được các chính sách quốc gia khuyến khích và mang lại cơ hội phát triển.Quá trình sản xuất nhôm điện phân tiêu tốn nhiều năng lượng.So với việc sản xuất cùng một lượng nhôm điện phân, việc sản xuất 1 tấn nhôm tái chế tương đương với việc tiết kiệm 3,4 tấn than tiêu chuẩn, 14 mét khối nước và 20 tấn khí thải rắn.
Ngành công nghiệp nhôm thứ cấp thuộc danh mục tài nguyên tái tạo và nền kinh tế vòng tròn, và được liệt kê là ngành được khuyến khích, giúp ích cho các dự án sản xuất của doanh nghiệp để được hỗ trợ chính sách quốc gia về phê duyệt dự án, tài trợ và sử dụng đất.Đồng thời, nhà nước đã ban hành các chính sách liên quan nhằm cải thiện môi trường thị trường, thanh lọc các doanh nghiệp kém chất lượng trong ngành nhôm thứ cấp, xóa bỏ năng lực sản xuất lạc hậu trong ngành, mở đường cho ngành nhôm thứ cấp phát triển lành mạnh.
Thời gian đăng bài: Jul-21-2022