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新疆生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)
創(chuàng)新綠電投資模式，推動(dòng)電解鋁行業(yè)脫碳
中國(guó)環(huán)境報(bào) / 2025-05-20 / ：71
鋼鐵、水泥和鋁冶煉3個(gè)行業(yè)被納入全國(guó)碳市場(chǎng)，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(dòng)綠電的開發(fā)和使用。
然而，綠電投資的資金金額大，回報(bào)周期長(zhǎng)，收益不確定，開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高，民間資本的參與意愿不足。對(duì)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(xiǎn)緩釋機(jī)制來降低投資風(fēng)險(xiǎn)等，從而創(chuàng)造有利環(huán)境，推動(dòng)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(gè)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(guó)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(huì)受到當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)及其自備電力碳強(qiáng)度的影響，但行業(yè)的平均電力相關(guān)碳強(qiáng)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(guó)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(shí)，需要投資于綠電，以強(qiáng)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(guó)儲(chǔ)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(chǔ)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(shí)的供電短缺。目前，我國(guó)儲(chǔ)能初步具備經(jīng)濟(jì)可行性，但分布式儲(chǔ)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(xiàng)目的前期投入巨大，回報(bào)周期長(zhǎng)。我國(guó)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(chǔ)”項(xiàng)目包含儲(chǔ)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(xiàng)目為例，投資總額60多億元，約為中鋁2023年全年凈利潤(rùn)的90%。但目前項(xiàng)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(xiàng)目投資回報(bào)周期長(zhǎng)，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(jià)格、政策變動(dòng)等因素影響，不確定性較高。綠電投資收益主要來自綠電價(jià)格與發(fā)電成本之差、綠色權(quán)益收入、政策激勵(lì)收入等。政策引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)綠電與綠證交易市場(chǎng)雖漸趨完善，但影響長(zhǎng)期價(jià)格波動(dòng)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(cè)性。
從社會(huì)資本引入與風(fēng)險(xiǎn)緩釋的角度完善綠電投資模式
面對(duì)挑戰(zhàn)，筆者認(rèn)為，電解鋁廠商應(yīng)與電力企業(yè)針對(duì)社會(huì)資本引入、風(fēng)險(xiǎn)緩釋等問題展開探索，共謀解決之道。
從國(guó)內(nèi)外綠電基建投資經(jīng)驗(yàn)看，企業(yè)可通過引入社會(huì)資本來降低綠電項(xiàng)目開發(fā)對(duì)自身財(cái)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(huì)資本，以共同投資綠電項(xiàng)目。而電力企業(yè)則可通過另類投資工具募集社會(huì)資本，以擴(kuò)大資金規(guī)模。
在合資模式方面，當(dāng)項(xiàng)目方與外部資本以合資方式參與綠電項(xiàng)目時(shí)，雙方共同開發(fā)、共享收益。此時(shí)，開發(fā)企業(yè)通過投資成本的分?jǐn)偅环矫婵山档妥陨砀軛U風(fēng)險(xiǎn)，另一方面可引入擁有不同資源的社會(huì)資本，從而提高項(xiàng)目落地的成功性。
關(guān)于電解鋁廠商利用合資模式推動(dòng)綠電制鋁的案例，國(guó)內(nèi)外都有。國(guó)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(gè)綠色水電制鋁案例于2018年啟動(dòng)，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(xiàng)目公司51.78%的股份并主導(dǎo)項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)，神火集團(tuán)以14.4億元出資持股28.46%，而作為部分社會(huì)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(guó)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(huì)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(xiàng)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(huì)資本的案例，國(guó)內(nèi)也已出現(xiàn)，國(guó)家電力投資集團(tuán)為其一。國(guó)家電投制鋁量位居我國(guó)前列，近年公開發(fā)行多筆REITs（基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域不動(dòng)產(chǎn)投資信托基金），為綠電制鋁項(xiàng)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(xiàng)目。這類REITs底層為國(guó)家電投投資建設(shè)的440兆瓦光伏電站項(xiàng)目，未來現(xiàn)金流來自電站的綠電收益。通過社會(huì)資本對(duì)此類REITs的認(rèn)購，國(guó)家電投可盡快回籠早期投資資金，降低財(cái)務(wù)杠桿，并將資金再用于其他新項(xiàng)目。
除引入社會(huì)資本外，綠電投資也可采用合適機(jī)制來降低風(fēng)險(xiǎn)。隨著我國(guó)綠電與綠證市場(chǎng)的發(fā)展，長(zhǎng)期購電協(xié)議（PPA）已成為一種風(fēng)險(xiǎn)緩釋工具，綠電開發(fā)企業(yè)通過PPA鎖定長(zhǎng)期電價(jià)，降低市場(chǎng)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)促進(jìn)用電企業(yè)消納綠電的穩(wěn)定性。此外，金融機(jī)構(gòu)可通過擔(dān)保等工具來幫助提升綠電項(xiàng)目的融資可行性，進(jìn)一步有效分散投資風(fēng)險(xiǎn)。
綠電項(xiàng)目的核心投資風(fēng)險(xiǎn)在于電價(jià)波動(dòng)，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(xiàng)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(guó)鋁業(yè)公司簽訂15年期PPA，確保其挪威風(fēng)電項(xiàng)目能夠順利獲得投資，并于2021年投入運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，艾歐路斯也與挪威出口信貸擔(dān)保機(jī)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(xiàng)目的投資風(fēng)險(xiǎn)，也為綠電開發(fā)提供更穩(wěn)定的融資環(huán)境，最終促成項(xiàng)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(xiàng)目的資金壓力。以云鋁股份為例，其于2022年啟動(dòng)與國(guó)家電投和華能水電的合作，采用類似PPA的特許經(jīng)營(yíng)模式推進(jìn)分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目。國(guó)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(yùn)營(yíng)云鋁旗下6家工廠的光伏項(xiàng)目。云鋁則在25年特許經(jīng)營(yíng)期內(nèi)，按“自發(fā)自用，全額消納”模式以固定電價(jià)區(qū)間采購光伏電力，同時(shí)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(guó)家電投與華能水電獲得長(zhǎng)期穩(wěn)定的現(xiàn)金流，降低了投資風(fēng)險(xiǎn)，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(guó)“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn)，電解鋁脫碳勢(shì)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(guó)新能源裝機(jī)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，綠電供應(yīng)能力增強(qiáng)，但綠電投資的制約因素依然存在。
當(dāng)我國(guó)鋁冶煉產(chǎn)業(yè)以綠電投資來推進(jìn)綠電替代時(shí)，會(huì)面臨資金大、風(fēng)險(xiǎn)高、回收期長(zhǎng)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?？偟膩碚f，電解鋁廠商、電力企業(yè)應(yīng)與金融機(jī)構(gòu)、政府協(xié)同發(fā)力，創(chuàng)造一個(gè)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(chǎng)化機(jī)制，增加綠電投資可行性。電解鋁廠商通過拓展長(zhǎng)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(chǎng)電價(jià)波動(dòng)對(duì)投資回報(bào)的影響。同時(shí)，電力企業(yè)可探索盤活存量資金的機(jī)制，擴(kuò)大新能源項(xiàng)目建設(shè)范圍。雙方還可協(xié)同布局“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”項(xiàng)目，提升供需匹配效率，推動(dòng)綠電在工業(yè)場(chǎng)景中的大規(guī)模應(yīng)用。
其次，金融機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加大對(duì)綠電投資支持力度，提升綠電投資的吸引力。金融機(jī)構(gòu)可通過擔(dān)保等風(fēng)險(xiǎn)緩釋機(jī)制建設(shè)，分擔(dān)綠電項(xiàng)目在前期開發(fā)和運(yùn)營(yíng)中的不確定性。對(duì)于具備穩(wěn)定收益預(yù)期的綠電項(xiàng)目，金融機(jī)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(jī)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(xiàng)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(yíng)造長(zhǎng)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(jī)制，推動(dòng)綠電定價(jià)更加市場(chǎng)化、透明化，以提升企業(yè)參與的積極性。同時(shí)，強(qiáng)化全國(guó)碳市場(chǎng)與綠電的聯(lián)動(dòng)機(jī)制，使碳減排價(jià)值得以在市場(chǎng)中有效體現(xiàn)。此外，政府還可通過政策引導(dǎo)，激勵(lì)社會(huì)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(guó)構(gòu)建一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的綠電供應(yīng)體系，以推動(dòng)鋁冶煉產(chǎn)業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。
