零碳铝、低碳铝、绿色铝、绿电铝的辨析与解析
概念辨析的背景和意义
有色金属行业是工业领域碳排放量最高的制造业之一，该行业正处于绿色低碳转型和高质量快速发展阶段，绿色低碳相关概念层出不穷。各类场合出现了很多相似概念，使用频次较多的概念有绿色铝、低碳铝、零碳铝等，尤其是近期市场上出现了绿电铝(Green-Power Aluminium)的概念，例如沃尔沃、宝马等汽车制造企业都提出了绿电铝的采购需求。
铝行业在推动产业链绿色低碳安全高效转型，节能降碳，促进绿色能源和绿色先进制造业深度融合发展等方面是最有潜力的行业。电解铝生产过程需要消耗大量电力，现阶段仍以火电消耗为主，是有色金属工业中最为主要的碳排放来源，电解铝工序电力排放量占比78.8%，占整个原铝生产碳排放强度的59.7%，约为有色金属工业总排放量的3/4，约占全国碳排放总量的3.5%左右。对电解铝生产企业来说，生产用电产生的间接温室气体排放是其最大的温室气体排放源之一，此环节也是减少其排放的最主要机会。因此采用绿电代替火电是现阶段铝电解行业减碳的最有效措施。
本文旨在通过对这四个相关概念的来源、使用情况进行详细梳理，结合铝行业碳中和发展路径和市场需求，对各个概念之间的区别与联系进行讨论，准确界定其内涵，力求在给出不同发展阶段、不同语境下更准确的使用建议，规范表述用词，消除交流误解。
四个概念的解析
1.零碳铝
零碳铝的定义目前没有权威公认的解释。广义层面，可以将其理解为全生命周期环节碳排放为零的铝产品。狭义层面，可将其理解为某些生产环节或某个生产环节碳排放为零的铝产品。美国铝业公司和海德鲁公司都曾提出过零碳铝概念，主要指的是当产品生产过程的排放量与使用阶段铝的减排收益平衡时，可定义产品为零碳铝产品。企业通过在冶炼环节使用可再生能源、研发惰性阳极等方案尽可能降低生产环节的碳排放量，计算使用、回收环节的减碳量，当产品生产阶段产生的二氧化碳的排放量小于使用、回收环节产生的减碳量时，该企业生产的铝产品为零碳铝产品。
因此可以看出，只通过技术革新是无法实现碳的零排放的，需要结合后端应用端的减排量、废物回收创造的环境效益等方式中和，通过概念创新，建立相应的核算模型来实现零碳铝的生产，因此零碳铝概念存在很大的模糊性。这使得其使用场景具有较大的主观性。当评价边界为铝产业链中的电解环节时，使用绿电的重熔用铝锭和电解原铝液可称为零碳铝;当评价边界为生产和使用时，全部使用绿电铝和再生铝生产的汽车用铝轮毂可称为零碳铝;当评价边界为废弃回收和再生产时，绿色铝的保级回收也可称为零碳铝。
由此可见，零碳铝的评价边界、评价方法存在较大主观性，此概念相对超前，不太适用于当前铝行业绿色低碳发展阶段，较难得到市场认可和推广。
2.低碳铝
低碳铝指在全生命周期或部分生命周期环节具有较低碳排放值的铝产品，产品在确定的评价范围内的碳排放值是根据对应的排放因子计算得出的二氧化碳的当量值，只需计算某一时间段内的值，包括直接排放和间接排放。但范围边界如何确定，为了避免重复计算，应考虑哪些直接温室气体排放、电力产生的间接温室气体排放、其他间接温室气体排放，目前无行业统一的针对铝产品碳排放量的计算范围和计算方法。除此之外，当前铝行业非碳能源占比未能确定，有待于通过技术组合和技术突破实现技术工艺水平不断改进、能源结构持续优化、再生铝闭环保级利用回收体系逐渐完善。因此产品碳排放要达到什么样的低值才可称为低碳铝产品，缺少一个具体的数据指标作为底线标准。
综合来讲，现阶段还无法准确认定何种产品是低碳产品，低碳产品概念的应用仍较大的不确定性，需要通过低碳产品标准的引领，确定铝产品生命周期各环节的碳排放指标及低碳铝评价方法，才能进行应用和推广。并且，铝冶炼环节由于能源消耗带来了巨大碳排放值，导致其他技术工艺水平的改进对最终减排值效果不明显，绿色电力生产的原铝产品由于电解环节碳排放尽可能降到了最低，可直接被认定为低碳铝。
铝合金坯料及铝材，再生铝生产能耗仅为原铝生产总能耗的4.86%，温室效应仅为原铝生产的1/24，使用废铝原料对铝产品降低碳排放的效果更为显著，低碳铝产品概念在铝中下游产品应用时，需综合考虑绿电铝和再生铝使用情况。由此可见低碳铝的定义也需特定的语境，低碳铝的应用场景更适用于形容生产过程而不是一个产品，无具体定义的低碳铝产品低碳属性很难在下游产业链中传播。
3.绿色铝
为实现铝产品达到全生命周期环境影响的最小化的目标，铝产品生产企业需调整能源结构使用绿色电力、利用厂房屋顶建设分布式光伏发电**、再生铝保级利用、铝灰渣无害化处理，利用多种手段综合布局。
绿色铝涵盖的生命周期范围最广，指标最全，不局限于碳排放指标，绿电铝也可直接认定为绿色铝。绿色铝是绿电铝的延续，可以理解为全部或部分使用绿电铝及回收铝生产的变形铝及铝合金圆铸锭、变形铝及铝合金扁铸锭、铝及铝合金铸轧带、铸造铝合金锭、电工圆铝杆、铝合金铸件等铸造类产品或连铸连轧类产品，以及后续通过各类加工工艺生产的铝加工产品，即铝材。
4.绿电铝
绿电铝作为一个全新概念，是由我国有色金属绿色产品评价中心根据铝行业低碳发展战略要求及现阶段市场需求，在团体标准《绿电铝评价及交易导则》中首次提出并给予具体解释，即使用绿色电力(利用风能、太阳能、水能、地热能、海洋能、生物质能等能源转化的电力)生产的电解铝产品，包括电解原铝液、重熔用铝锭。铝产业链包含了原铝生产(铝土矿开采、氧化铝生产、阳极生产、电解铝生产)、再生铝及铝加工及产品制造等环节，杜心等人对我国铝行业碳达峰碳中和路径研究表明，原铝生产二氧化碳排放量约占铝行业二氧化碳排放量的94.85%，其中能源消耗排放的二氧化碳占比较大，达到77.5%，因此冶炼环节能源结构的优化是目前铝行业实现低碳发展急需解决的首要问题。
绿色电力近些年在我国实现了跨越式发展，2021年装机占比达到26%(其中云南省和青海省的绿色电力装机占比均已达到90%)，2021年发电量占比达到12%。《工业领域碳达峰实施方案》更是要求，到2030年，电解铝使用可再生能源比例提至30%以上。《有色金属行业碳达峰实施方案》中明确指出，到2025年有色行业力争率先实现碳达峰，2040年力争实现减碳40%。
绿电铝的定义清晰，评价方法明确，与现阶段铝行业绿色发展更匹配，有很强的适用性。根据“双碳”战略的实施目标，铝行业绿电比例需要逐渐增加，火电比例在2060年要降低到30%以下，绿电铝的评价工作是顺应并助力国家工业能源转型，引导吸纳国家能源结构转型过程中绿电增额优先向铝行业倾斜。
绿电铝评价可促进绿电铝价值链的传递，助力实现有色金属行业“双碳”目标，推动建立绿色电力核算体系，正面应对欧盟碳边境调节机制对我国铝产品出口造成的困境。据不完全统计，截至2021年年底，我国水电铝占比约达21%左右。在2040年电解铝产量达到4500万吨的峰值时，绿电铝产量需达到总**量的58.93%，约2652万吨时，减碳量较2021相比可达40%，可实现15890tCO ₂减碳量。绿电铝的评价及交易工作是《工业领域碳达峰实施方案》和《有色金属行业碳达峰实施方案》中相关要求的具体落实。
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