近日，国际铝协IAI发布了一系列新的全球铝工业脱碳进程数据清单报告，提出了2050年全球铝行业温室气体减排的阶段性和细化分解目标。这些数据是在苏格兰格拉斯通第26届联合国气候变化大会COP26前发布的，展现了铝工业为减缓气候变化所应承担的减排责任和雄心。
IAI公布的脱碳数据清单，是以国际能源署的B2DS情景（温升在2度以内）为基础预测的，该情景设定了符合全球气候目标的途径，包括2018、2030、2035、2040、2045和2050年各阶段铝工业减排进程的完整数据集，以及方法学报告。
根据国际铝协发布的报告，到2050年，全球铝行业二氧化碳排放总量与2018年相比需要减少77%，这样才可以展现铝行业应对气候变化的努力和结果。
作为数据集的一部分，国际铝协对铝生产的4个关键领域的数据进行了评估，涉及铝工业的采矿、精炼、冶炼和回收。该数据集将铝行业2018年的信息与2050年的温室气体预测量进行了比较。
在铝行业致力于减少排放的同时，随着经济增长、城市化和基础设施建设，预计全球铝产品需求将增长81%。这意味着铝工业将承担更大的减排压力。
IAI情景与预测总监Marlen Bertram表示：“铝行业并没有单一的减少温室气体排放的解决方案。这需要在技术上进行重大投资，并在整个价值链上做出承诺。”
B2DS情境下铝行业的前景
根据相关数据，氧化铝精炼和电解铝冶炼生产将可以显著地减少碳排放。预测铝冶炼应该减少近90%的碳排放量，从8.23亿吨降至9千万吨。其中2018年，铝冶炼环节与电力相关的排放量为6.7亿吨，根据减排路径，到2050年需要降至只有800万吨。预测氧化铝精炼行业温室气体排放量应从2018年的1.71亿吨下降到2050年的9000万吨，减幅近一半。
Bertram表示：“作为地球上回收性最好的材料之一，铝的回收量可能会增加183%。总的来说，根据我们的计算结果，与2050年的正常情况相比，所有提高回收率和资源效率的举措，可以实现减少20%的二氧化碳排放的目标。铝行业相信，减少生产过程中的温室气体排放和增加对报废产品的回收利用的各种行动和倡议，将使其在应对气候变化方面取得良好的绩效并成能为矿业领域的最佳实践者。”
由IAI成员公司和区域性铝业协会组成的温室气体路径工作组开展合作，以了解并更好地阐明实现铝行业全球气候目标的可靠方法。
今年3月，IAI已经发布了一份报告《2050年全球铝行业温室气体减排路径》，报告确定了未来30年减排的3条路径。这三条路径是电力脱碳、减少直接排放、提高回收利用和资源效率。
以下是该数据清单报告摘要：
铝工业对应B2DS情景下
（升温两度以下）的
温室气体排放量目标及分解
1.减排目标及分解指标
国际能源署（IEA）于2017年发布了气候变化下地球升温控制目标B2DS（升温二度以下情景）。B2DS是IEA迄今发布的最全面的数据集。根据B2DS，IEA预测到2050年，人为二氧化碳排放量将从343亿吨（2014年）减少到48亿吨（2050年），到2060年达到净零二氧化碳排放量。国际铝协IAI已决定遵循B2DS框架目标推进铝工业的减排事业，这是基于以下考虑：
1）这一框架中的区域电力数据的可用性；
2）公布铝行业的直接二氧化碳排放量；
3）可持续发展情景（SDS）目标是到2070年实现二氧化碳净零排放；
4）铝工业2050净零排放情景（NZE）在IAI开始B2D一致对应情景的工作后发布。
IAI将继续根据铝物质流模型和最新气候科学做出改进。国际能源署对铝行业的B2DS预算包括该行业自身直接排放总量的一个子集，其中不包括采矿或全氟化碳（PFC）的排放。IEA还发布了B2D下的区域用电路径。
对于具体的铝行业B2DS一致性分析，IAI将国际能源署对铝行业直接二氧化碳排放和电力消耗的情景结合在一起，并针对国际能源署数据集中未包括的排放制定了B2DS对齐路径以补充完善行业排放数据。表1显示了全球铝行业2018年的全球温室气体（GHG）排放量为10.95亿吨，包括IEA数据口径核算的直接二氧化碳排放量（2.79亿吨），与电解用电相关的二氧化碳排放量（6.7亿吨）和其它二氧化碳排放量（1.45亿吨）。
表1:2018年全球铝工业温室气体排放量及构成（百万吨）
表2显示了铝行业2050年与全球B2DS目标一致的温室气体排放量（按行业划分）为2.5亿吨，包括以IEA数据口径核算的直接二氧化碳排放量1.71亿吨，与电解用电相关的二氧化碳排放量800万吨和其它排放量7700万吨。
表2:2050年全球铝工业温室气体排放量及构成（百万吨）
为了计算铝行业2050年的排放预算，使用了以下数据：
1）电力：IEA B2DS情境下的原铝生产数据、IAI的每吨原铝的电力消耗、IEA B2DS情景下区域排放强度数据（CO2 e/kWh）、IEA传输损耗，以及对上游排放量的估算；
2）包括IEA直接B2DS情境下二氧化碳排放；
3）其它：基于IEA B2DS数据的估算。
为了计算铝工业的碳排放强度数据（每吨铝二氧化碳排放值），使用IAI物质流模型数据作为分母。全球总体结果表明，在B2DS情景下，铝行业需要将其排放量减少约80%。预计排放量的减少将与铝需求的增加同时出现。IAI预测铝产品需求将增长80%（见图1）。在满足日益增长的需求的同时，减少排放将需要巨大的技术投资和整个价值链的共同承诺和努力。
图1：B2DS情境下的铝需求和GHG排放预测（百万吨）
1.1国际能源署IEA口径核算的铝业直接二氧化碳排放
2014年，IEA报告铝业直接二氧化碳排放量为2.61亿吨。IEA使用的铝行业直接排放的范围，不包括采矿和电力使用、非二氧化碳温室气体排放、辅助工艺和运输。而IAI计算的同期数据为2.59亿吨，2018年为2.79亿吨。
表3显示了由IEA定义并由IAI计算的2018年直接二氧化碳排放数据集。
表3:IAI按照IEA口径计算的铝行业2018年直接二氧化碳排放量（百万吨）
图2显示了IEA发布的2030年、2035年、2040年、2045年和2050年B2DS数据。2018-2050年的总减排幅度为39%。然后将这些排放物分配到不同的工艺过程中，2050年的结果如表4所示：
•2050年直接二氧化碳（内部废料）=2018年直接二氧化碳（内部废料）x 61%
•2050直接二氧化碳（回收）=2050IEA B2DS回收产量x加权平均[2018年回收强度+2018年内部废料强度]x 73%-2050 直接二氧化碳（内部废料）
•2050年直接二氧化碳（半成品）=（2050年IEA原铝生产+IAI 旧废料回收）x（2018年半成品强度x 73%）
•2050年直接二氧化碳（原铝）=2050年直接二氧化碳（部门）–2050年直接二氧化碳（内部废料）–2050年直接二氧化碳（回收）–2050年直接二氧化碳（半成品）
•使用与2018年相同的比率在原铝生产中进行分割。
图2 IEA根据B2DS情景计算的铝行业直接二氧化碳排放量（百万吨）
表4 :按IEA口径计算的铝行业2050年直接二氧化碳排放量（百万吨）
1.2铝电解用电的碳排放
表5显示了2018年各地区与电解铝用电相关的GHG排放量。从总量看，全球电解铝用电环节碳排放总量是6.7亿吨，其中中国占总量的70.7%，亚洲其他国家占10.1%，海湾地区占4.9%，大洋洲占2.8%，欧洲和俄罗斯占2.4%。从吨铝用电的平均排放强度看，亚洲其他国家最高，为15.4吨，中国平均为13吨，大洋洲为9.8吨，海湾地区为6.1吨，南美洲4.1吨，欧洲和俄罗斯为2.1吨。
在B2DS情景下，假设从2025年开始，目前使用化石燃料发电的现有产能将以每年4%的速度连接到特定区域B2DS IEA电网（欧洲、中国、美国、巴西、南非和印度的数据为公开数据；根据澳大利亚和中东的保密协议共享数据）。到2050年，所有化石燃料冶炼厂都连接到B2DS混合电网。水电不连接到B2DS电网，且目前的排放强度（CO2/kWh）从2040年起减半。2035年，假设所有企业将以12700kWh/吨铝的电耗水平运行。到2050年，所有的现有生产设施将连接到B2DS等效电网或使用水电。一旦开始生产并以12700kWh/吨铝的电耗运行，所有新产能将连接到全球B2DS等效电网。
表5:2018年各地区原铝产量、能效、电源结构和冶炼用电二氧化碳排放量
附图1-4
表6显示了B2DS一致情景下的区域和全球阶段性的铝冶炼所用电力排放的结果。根据测算显示，从2018年到2050年，在产量增长的同时，全球原铝冶炼所用电力的温室气体总排放量要同时减少99%。其中，2018年原铝用电排放CO2总量为6.7亿吨，2030年要总体降到5.94亿吨、2035年4.42吨、2040年2.87亿吨、2045年1.35亿吨、2050年要降到800万吨。根据预算和模型测算，中国原铝工业用电的减排规模最大，要从2018年的4.7亿吨降至2050年的100万吨。
表6：B2DS情景下原铝所使用电力的二氧化碳总排放量（百万吨）
1.3 1.1和1.2中未涵盖的其它碳排放量
IEA对铝行业的碳排放核算，不包括铝土矿开采中的热能消耗，不包括采矿、精炼、回收、半成品生产、内部废料重熔等环节的电力消耗，也不包括PFC排放、辅助工艺和运输中的排放（“其它排放”）。铝工业这些环节2018年的全球排放量为1.45亿吨（见表7）。由于电力在电解过程中的重要性，61%的行业总排放量是单独核算的。其它排放量减少的百分比与第1.1节中分配给原铝的二氧化碳排放量相同，并使用与2018年相同的比率进行分割。表8显示了2050年B2DS情景下的计算结果。这部分的排放预算，将从2018年的1.45亿吨，相应的降到2050年的7700万吨。
表7:2018年除电力排放（电解除外）、PFC、辅助材料、采矿和运输单元相关的二氧化碳排放量（百万吨）
表8: 2050年与B2DS情景下的电力排放（电解除外）、PFC、辅助材料、采矿和运输单元相关的二氧化碳排放量（百万吨）
2.0温室气体排放强度（从摇篮到大门的排放量）
图3说明了与生产有关的数据，涉及原铝（来自电解槽的液态铝）、再生铝（再生铝=消费后废料+生产过程中的消费前废料-熔化损耗+合金元素）和半成品生产。这些数据可以从IAI的铝物质流模型中得到。
图3：在B2DS情景下用于计算GHG排放强度的铝生产数据（百万吨）
2.1原铝（从摇篮到大门的排放量）
图4显示了预计到2050年，在B2DS情境下，平均每吨原铝的温室气体排放量。根据测算显示，从2018年到2050年，每吨原铝的温室气体排放量应减少85%。其中，2018年吨原铝CO2排放16.1吨，2030年14.5吨、2035年11吨、2040年7.4吨、2045年4.7吨、2050年要降到2.5吨。这给全球铝冶炼行业提出了严苛的降碳目标，需要付出巨大努力才可能实现。
图4：平均每吨原铝的二氧化碳排放量（CO2t/t原铝，相当于原铝的碳足迹）
2.2再生铝（收集、预熔处理、重熔过程中的排放）
图5显示了预计到2050年B2DS情景下的报废产品收集、废料预熔融处理和吨再生铝重熔的GHG排放量。根据测算显示，从2018年到2050年，每吨再生铝的平均温室气体排放量应减少67%。其中，2018年平均每吨再生铝CO2排放0.6吨，2030年0.5吨、2035年0.4吨、2040年0.3吨、2045年0.3吨、2050年0.2吨。这给全球铝行业提出了严苛的降碳目标，需要付出巨大努力才可能实现。
图5：平均每吨再生铝的CO2工艺排放量（CO2t/t再生铝）
（注意，在未经磋商前，不应使用此数字用于显示再生铝的碳足迹）
（来源：国际铝协 编译：尚轻时代）
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