我国铝业生产碳排放情况分析：低碳生产模式

前已述及，完整的铝业产品生命周期分为铝土矿开采、氧化铝生产、铝用炭素材料生产、铝电解、加工与制造（包括铝加工材、铝铸件及含铝产品制造）、使用（包括含铝产品使用与铝的社会累积）、报废与循环（包括报废产品回收、铝废料预处理、再生铝熔铸）等阶段。

根据国际原铝研究所（International Primary Aluminum Institute，IPAI）在全球范围内对各国铝工业生产各工序平均能耗及温室气体排放状况的调查，各工序所需平均能耗为182～212MJ/kg，其能耗比例及组成如图6-2所示。

同样，根据国际原铝研究所（IPAI）发布的世界铝工业二氧化碳平均排放数据（其中考虑了过氟化物气体对二氧化碳的当量效应）及美国能源部发布的美国铝工业生产中的一氧化碳排放数据，将铝产品生产各环节的碳排放量按“与工艺相关”和“与能源相关”两个维度进行划分，见表6-1。

图6-2 铝业生产各环节能耗比例

表6-1 原铝生产过程中的碳排放量明细表

根据表6-1，铝土矿开采、氧化铝生产、铝用碳素材料生产、铝电解各个环节的二氧化碳排放所占的比例如图6-3所示。(www.xing528.com)

根据表6-1，铝土矿开采、氧化铝生产、铝用碳素材料生产、铝电解各个环节的一氧化碳排放所占的比例如图6-4所示。

图6-3 铝业生产各环节二氧化碳排放比例

图6-4 铝业生产各环节一氧化碳排放比例

由表6-1及图6-2、图6-3、图6-4可见，在铝产品的整个生命周期中，尤其对铝土矿开采、氧化铝生产、铝用炭素材料生产、铝电解四个生产环节而言，无论在生产工艺还是能源消耗方面，铝电解过程产生的碳排放最多，而且二氧化碳排放量更多地产生于能源消耗环节，说明欲降低电解过程的碳排放水平，除了对电解工艺本身进行革新外，有必要将电力结构的转变和电力效率的提高等上、下游辅助工序考虑在内。

鉴于铝业产品生命周期各个阶段的能耗及碳排放的特征，并考虑到铝及其合金制品加工制造的情况变化多样、使用过程漫长、报废与循环的不确定性、碳排放量较小及数据是否易得等因素，本章以电解铝生产的碳排放量计算为案例进行分析。