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新疆生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會
創(chuàng)新綠電投資模式,推動電解鋁行業(yè)脫碳
中國環(huán)境報 / 2025-05-20 / :30
鋼鐵、水泥和鋁冶煉3個行業(yè)被納入全國碳市場,三者都是高碳排產(chǎn)業(yè),但排放源有所不同。鋼鐵和水泥行業(yè)的碳排放主要來自生產(chǎn)制程(制造業(yè)中的一系列生產(chǎn)流程和環(huán)節(jié)),而鋁冶煉行業(yè)的碳排放主要來自電力使用。因此,鋁冶煉的脫碳關(guān)鍵在于電力綠化,包括以綠電投資來推動綠電的開發(fā)和使用。
然而,綠電投資的資金金額大,回報周期長,收益不確定,開發(fā)風(fēng)險高,民間資本的參與意愿不足。對此,電解鋁廠商可與電力產(chǎn)業(yè)共同探索可行投資模式,如通過合資模式來擴(kuò)大資金來源、通過風(fēng)險緩釋機制來降低投資風(fēng)險等,從而創(chuàng)造有利環(huán)境,推動產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
鋁冶煉行業(yè)脫碳路徑與綠電投資挑戰(zhàn)
鋁產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)節(jié)有鋁礦開采、氧化鋁生成、電解制鋁、鋁材加工等,其中電解環(huán)節(jié)的碳排放最多,約占總量的70%。鋁冶煉采用“冰晶石—氧化鋁熔鹽電解”工藝,涉及以氧化鋁作為電解質(zhì),以碳素材料作為電極。這個流程在直流電作用下發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),氧化鋁與碳陽極的還原反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,在陰極析出鋁液。以全球平均數(shù)來看,每噸鋁陽極氧化過程產(chǎn)生的直接碳排放約為兩噸CO2,其余則為電力相關(guān)的間接碳排放。
我國電解鋁的用電以傳統(tǒng)煤電為主,各家廠商的電力碳排放雖會受到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)及其自備電力碳強度的影響,但行業(yè)的平均電力相關(guān)碳強度約為12噸CO2/噸鋁,其中75%來自煤電排放。因此,煤電“換綠”是我國電解鋁脫碳的關(guān)鍵。
當(dāng)電解鋁廠商擬通過煤電“換綠”來脫碳時,需要投資于綠電,以強化供應(yīng)保障。但綠電投資面臨一些挑戰(zhàn),其中以技術(shù)、資金、收益等挑戰(zhàn)最為嚴(yán)重。
在技術(shù)方面,我國儲能建設(shè)處于加速發(fā)展階段,收益模式并不清晰。鋁冶煉過程要仰賴連續(xù)、穩(wěn)定的大規(guī)模電力,其中需要儲能配套設(shè)施來幫助“削峰填谷”,以平衡可再生能源在尖峰負(fù)荷時的供電短缺。目前,我國儲能初步具備經(jīng)濟(jì)可行性,但分布式儲能成本仍處于高位,制約了其大規(guī)模應(yīng)用,其收益模式有待開發(fā)。
在資金需求方面,綠電項目的前期投入巨大,回報周期長。我國電解鋁廠商為了節(jié)省電力成本,采用自建電廠供電,而新建的“源網(wǎng)荷儲”項目包含儲能、輸電等功能,所需資金龐大。以中鋁股份內(nèi)蒙古達(dá)茂旗新能源項目為例,投資總額60多億元,約為中鋁2023年全年凈利潤的90%。但目前項目年產(chǎn)70萬噸電解鋁,僅占中鋁全年產(chǎn)量的10%,資金壓力不容忽視。此外,新能源項目投資回報周期長,一般在10年到30年之間,這無疑在挑戰(zhàn)企業(yè)資本的“耐心”。
在收益方面,綠電投資容易受到綠電價格、政策變動等因素影響,不確定性較高。綠電投資收益主要來自綠電價格與發(fā)電成本之差、綠色權(quán)益收入、政策激勵收入等。政策引導(dǎo)下,國內(nèi)綠電與綠證交易市場雖漸趨完善,但影響長期價格波動的因素依然存在,其中以政策因素最為關(guān)鍵,從而提高了投資收益的不可預(yù)測性。
從社會資本引入與風(fēng)險緩釋的角度完善綠電投資模式
面對挑戰(zhàn),筆者認(rèn)為,電解鋁廠商應(yīng)與電力企業(yè)針對社會資本引入、風(fēng)險緩釋等問題展開探索,共謀解決之道。
從國內(nèi)外綠電基建投資經(jīng)驗看,企業(yè)可通過引入社會資本來降低綠電項目開發(fā)對自身財務(wù)杠桿的影響。在此,電解鋁廠商主要通過合資模式納入社會資本,以共同投資綠電項目。而電力企業(yè)則可通過另類投資工具募集社會資本,以擴(kuò)大資金規(guī)模。
在合資模式方面,當(dāng)項目方與外部資本以合資方式參與綠電項目時,雙方共同開發(fā)、共享收益。此時,開發(fā)企業(yè)通過投資成本的分?jǐn)?,一方面可降低自身杠桿風(fēng)險,另一方面可引入擁有不同資源的社會資本,從而提高項目落地的成功性。
關(guān)于電解鋁廠商利用合資模式推動綠電制鋁的案例,國內(nèi)外都有。國內(nèi)方面,神火集團(tuán)攜手云南省文山城投共建“云南神火鋁業(yè)”即為一例。這個綠色水電制鋁案例于2018年啟動,神火集團(tuán)旗下的神火股份專注于電解鋁生產(chǎn),以26.1億元出資持有項目公司51.78%的股份并主導(dǎo)項目運營,神火集團(tuán)以14.4億元出資持股28.46%,而作為部分社會資本的文山城投則以10億元出資持股19.76%,并提供土地等政府資源支持。國際方面,挪威制鋁企業(yè)海德魯(Norsk Hydro)與麥格里資產(chǎn)管理公司成立合資企業(yè)Hydro Rein,其中代表社會資本的麥格里出資3.32億美元,持有49.9%的股份。合資企業(yè)專注于新能源項目開發(fā),支持海德魯以綠電制鋁。
關(guān)于電力行業(yè)以另類投資工具引入社會資本的案例,國內(nèi)也已出現(xiàn),國家電力投資集團(tuán)為其一。國家電投制鋁量位居我國前列,近年公開發(fā)行多筆REITs(基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不動產(chǎn)投資信托基金),為綠電制鋁項目融資。以2024年發(fā)行的綠電替代光伏類REITs為例,其發(fā)行總規(guī)模為12.37億元人民幣,用以支持為鋁冶煉過程供電的光伏電站項目。這類REITs底層為國家電投投資建設(shè)的440兆瓦光伏電站項目,未來現(xiàn)金流來自電站的綠電收益。通過社會資本對此類REITs的認(rèn)購,國家電投可盡快回籠早期投資資金,降低財務(wù)杠桿,并將資金再用于其他新項目。
除引入社會資本外,綠電投資也可采用合適機制來降低風(fēng)險。隨著我國綠電與綠證市場的發(fā)展,長期購電協(xié)議(PPA)已成為一種風(fēng)險緩釋工具,綠電開發(fā)企業(yè)通過PPA鎖定長期電價,降低市場波動風(fēng)險,同時促進(jìn)用電企業(yè)消納綠電的穩(wěn)定性。此外,金融機構(gòu)可通過擔(dān)保等工具來幫助提升綠電項目的融資可行性,進(jìn)一步有效分散投資風(fēng)險。
綠電項目的核心投資風(fēng)險在于電價波動,PPA不僅能確保企業(yè)獲得穩(wěn)定收益,還能提升投資意愿,加快新能源項目落地。在制鋁行業(yè),瑞典能源公司艾歐路斯于2018年與美國鋁業(yè)公司簽訂15年期PPA,確保其挪威風(fēng)電項目能夠順利獲得投資,并于2021年投入運營。同時,艾歐路斯也與挪威出口信貸擔(dān)保機構(gòu)簽訂了購電擔(dān)保協(xié)議,由其為PPA提供2.56億歐元的擔(dān)保。這種模式降低了新能源項目的投資風(fēng)險,也為綠電開發(fā)提供更穩(wěn)定的融資環(huán)境,最終促成項目順利落地。
電解鋁廠商也可通過簽訂PPA來提升外購綠電比例,緩解自建新能源項目的資金壓力。以云鋁股份為例,其于2022年啟動與國家電投和華能水電的合作,采用類似PPA的特許經(jīng)營模式推進(jìn)分布式光伏發(fā)電項目。國家電投與華能水電為綠電開發(fā)方,負(fù)責(zé)投資、建設(shè)并運營云鋁旗下6家工廠的光伏項目。云鋁則在25年特許經(jīng)營期內(nèi),按“自發(fā)自用,全額消納”模式以固定電價區(qū)間采購光伏電力,同時享有綠證、CCER(核證自愿減排量)等綠電權(quán)益。這種模式不僅使國家電投與華能水電獲得長期穩(wěn)定的現(xiàn)金流,降低了投資風(fēng)險,也使云鋁減輕了綠電自建壓力,提升了綠電消納水平。
綠電助推電解鋁脫碳的未來展望
隨著我國“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn),電解鋁脫碳勢在必行。作為電力依賴型產(chǎn)業(yè),電解鋁的脫碳進(jìn)程取決于綠電供應(yīng)的可得性與經(jīng)濟(jì)性。近年來,在政策引導(dǎo)下,我國新能源裝機規(guī)模持續(xù)增長,綠電供應(yīng)能力增強,但綠電投資的制約因素依然存在。
當(dāng)我國鋁冶煉產(chǎn)業(yè)以綠電投資來推進(jìn)綠電替代時,會面臨資金大、風(fēng)險高、回收期長等挑戰(zhàn)。上文從電解鋁廠商和電力企業(yè)的角度,解析一些現(xiàn)有的克服挑戰(zhàn)之道。總的來說,電解鋁廠商、電力企業(yè)應(yīng)與金融機構(gòu)、政府協(xié)同發(fā)力,創(chuàng)造一個有利于綠電投資的環(huán)境。
首先,電解鋁廠商與電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)共同完善市場化機制,增加綠電投資可行性。電解鋁廠商通過拓展長期購電協(xié)議,為綠電開發(fā)企業(yè)提供穩(wěn)定的預(yù)期收益,減少市場電價波動對投資回報的影響。同時,電力企業(yè)可探索盤活存量資金的機制,擴(kuò)大新能源項目建設(shè)范圍。雙方還可協(xié)同布局“源網(wǎng)荷儲”項目,提升供需匹配效率,推動綠電在工業(yè)場景中的大規(guī)模應(yīng)用。
其次,金融機構(gòu)應(yīng)當(dāng)加大對綠電投資支持力度,提升綠電投資的吸引力。金融機構(gòu)可通過擔(dān)保等風(fēng)險緩釋機制建設(shè),分擔(dān)綠電項目在前期開發(fā)和運營中的不確定性。對于具備穩(wěn)定收益預(yù)期的綠電項目,金融機構(gòu)還可納入綠色類REITs等創(chuàng)新資產(chǎn)證券化路徑,拓寬退出渠道。此外,金融機構(gòu)還可與電解鋁廠商、電力企業(yè)合作開發(fā)金融產(chǎn)品,提升項目融資的可獲得性。
第三,政府應(yīng)當(dāng)健全政策支持體系,營造長期穩(wěn)定的綠電投資環(huán)境。政府可加快完善綠電與綠證交易機制,推動綠電定價更加市場化、透明化,以提升企業(yè)參與的積極性。同時,強化全國碳市場與綠電的聯(lián)動機制,使碳減排價值得以在市場中有效體現(xiàn)。此外,政府還可通過政策引導(dǎo),激勵社會資本參與綠電開發(fā),擴(kuò)大投資規(guī)模。期待通過各方的協(xié)同努力,為我國構(gòu)建一個安全、經(jīng)濟(jì)、高效的綠電供應(yīng)體系,以推動鋁冶煉產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。