浅谈电解铝行业的节能减排工作

王世兴

(中国铝业集团有限公司，北京 100082)

0 前言

我国的铝工业在世界铝行业中占有举足轻重的地位，已经成为全球的生产和消费大国。虽然我国铝工业已经取得了一定的成绩，但铝工业是业界公认的“三高”(高耗能、高排放、高污染)产业，节能压力很大，污染治理包袱沉重。因此加快国内铝工业的节能减排工作，不仅可以降低资源和能源的消耗，还将极大地减少对生态环境的破坏，从而起到节约资源和保护环境的双重效益。

1 国内电解铝行业的生产现状

电解铝行业是国民经济的基础原材料产业,为我国经济社会发展做出了重要贡献。但近十多年来,我国电解铝产能以年均15.73%的增幅快速无序扩张,已连续16年居世界之首，产能严重过剩[1]。由于产能过剩，近10年来，国家对电解铝行业的宏观调控从未停止。早在2007年，国家发改委为限制产能，就公布了《铝行业准入条件》；2011年4月20日，九部委联合印发了《关于遏制电解铝行业产能过剩和重复建设引导产业健康发展的紧急通知》，提高了铝行业的门槛，取消了各地针对电解铝企业的优惠政策；2017年，电解铝行业作为中国供给侧改革的典型代表，行业大幅重整淘汰落后产能，电解铝行业去产能取得了积极成效。

1)无序扩张得到控制，增幅明显回落。2017年产能增幅降为7.9%，电解铝固定资产投资同比下降4.3%。

2)市场供需得到改善，经营状况好转。截至2017年底，我国在建及已建成的违规产能累计关停约900万t，2017年铝价同比上升23.3%，行业效益大幅提升。

3)产能置换加速推进，跨省交易打破困局，产能置换成为电解铝企业扩大产能的唯一途径。2017年已公告完成置换的产能指标共416.4万t，为历年峰值。

4)电解铝行业产业集中度迅速提升。全国百万吨产能以上的电解铝企业集团有中国宏桥、中铝、信发集团、国电投、东方希望、酒钢集团、神火集团、曾氏集团、云铝股份、锦江集团和其亚集团，到2016年底这11家企业合计建成产能约占全国总产能的70%，合计产量约占全国总产量的74%。近5年中国电解铝产量与产能情况见表1。

表1 2012—2016年中国电解铝的产量与产能

注：以上数据来源为中铝股份的年度报告。

根据安泰科技提供的数据，2017年我国电解铝产量为3 652万t，净进口量10万t，总供给量3 662万t，总消费量3 550万t，过剩112万t。预计2018年消费保守估计增长约7%；2008年之后，最低的增速为2016年的7.8%；2008年至今的复合增速为11%。按照7%的增速，2018年新增电解铝需求近249万t。根据新增产能的投产时间测算，2018年新增电解铝产量在150～200万t。假设净进口量保持10万t，据此计算，2018国内电解铝过剩48万t，可以说供需基本平衡。

2 电解铝行业节能减排的现状

电解铝企业产生的污染物主要分为废水、废气、废渣3种，对环境产生严重危害的主要是废气；废水中一般含有COD、氟、SS以及石油类等物质，未治理的废水超标排放对天然水体造成很大的破坏；废渣中氟化物含量严重超标。如果不及时处理废渣、废气和废水，会严重破坏生态环境[2]。随着电解铝行业总规模的扩大，排放总量问题越来越突出，在铝土矿-氧化铝-电解铝-铝加工这条铝产业链上，氧化铝和电解铝企业的环境污染问题尤为突出。尤其值得注意的是，近几年来，除了与铝工业生产配套的锅炉系统超低排放有了突破外，主体生产系统的废水、废气、工业固废等环保问题还没有得到彻底解决。环保问题积淀深、污染治理历史欠账大、环保舆情事件多是当前铝工业的环保现状。从深层次看，铝工业能源消费总量过大、结构不合理、利用方式粗放是造成各种生态环境问题的根本原因。我国电解铝产业要耗电5 000亿kWh/a，消耗标煤1.8亿t/a，碳排放量超过4.5亿t/a，而且43%的产能聚集在京津冀周边地区，环境容量严重不足，环保和减排任务艰巨。我国电解铝电力供应以煤电为主，而使用水电等清洁能源已成为国际主流，碳排放可减少约13 t/t-Al，减排率高达85%[1]。

现在的生产工艺，从氧化铝到电解铝生产1 t铝锭，产生的大气污染物包括二氧化硫111 kg、氮氧化物78 kg、粉尘18 kg、一氧化碳2.9 kg、氟化物0.2 kg、沥青烟雾1.3 kg和大量的二氧化碳；产生的固体废物包括赤泥3.5 t、煤灰2 t、废阴极碳10 t和废水14 m3等。虽然有环保部门的全力监察和严格执法，但从生产企业的实际执行情况来看，由于成本的制约及工艺水平的限制，能够做到100%达标排放的企业少之又少。为了达到可持续发展的要求，在电解铝企业必须要实行节能减排。

在国际上，首先是世界各国对于二氧化碳排放量的争辩愈演愈烈，我国的人均二氧化碳排放量远大于世界平均水平，来自环境和其他国家的压力日益增加；其次，绿色贸易壁垒逐渐形成，金融危机后，贸易保护主义重新萌芽，一些发达国家开始征收碳关税，这对发展中国家的出口产品提出了更高的要求；最后，低碳经济是世界经济发展的必然趋势，绿色、低碳已经成了全球的主旋律。在国内，政府加大了节能减排工作力度，制定了一系列的节能减排具体指标。在国内外实施低碳经济的大背景下，我国已承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%；而且随着科技创新和技术成果的不断扩大应用，一些能源、资源消耗指标将作为硬性指标，要求企业必须达到。铝工业在生态文明建设这条道路上还有不少难关要过，如果现在不抓紧，将来解决起来难度会更高、代价会更大、后果会更严重。

3 电解铝行业节能减排工作中存在的主要问题

纵观过去，虽然电解铝企业通过一系列的技改工程和管理措施进行了节能减排，但由于节能减排的理念、方法、能力等方面的欠缺，这些技术和管理手段没有发挥出最大的作用且难以持续，产生以上结果的原因有以下4个方面：

3.1 产业布局不合理，清洁能源占比低

我国电解铝产业布局不合理，有些工业企业当初考虑交通便利性，布局在中心城区或沿江、沿河、沿湖区域，环境空间被不断压缩，环境敏感程度增高；上世纪设计的企业，原燃物料堆场布局不科学，无组织排放问题突出。目前，铝工业还没有一个健全的生态环境准入条件和标准。污染物来自于能源和原燃物料，比如铝工业以煤炭为主的能源体系结构存在许多风险，包括能源紧缺、对外依存度高、排放量大、环境污染严重等，已不能适应当前绿色发展和生态文明建设的要求。煤改气、煤改电工作还没有实质性进展，清洁能源使用比例不高。

3.2 节能减排的业绩考核指标缺项或不明确

一些企业没有明确的节能减排考核指标，即使有也不作为重要项，长期忽视能效提升改善，究其原因是企业业绩考核更多关注的是产品的产量、质量，因为这些与产品的销售价格、企业业绩直接关联，指标显现明显，因此作为单位业绩考核的首选指标。有些企业对于产品单位成本也很关注，但长时间惯性思维认为节能减排空间不大，更多是在原料采购上不断降低成本，反而提高了产品能耗和排放，企业降本效果不明显，对于节能减排信心不足，节能减排积极性不高。

3.3 侧重技术投入而忽视管理

企业在提到节能减排管理时首先想到的是技术投入，采用的方法多是改造生产工艺和安装节能设备，尽管这样做也能够起到短平快的效果，却存在一些突出的问题：

1)资金的限制。节能技术改造项目投资审批周期长且受预算限制，普遍的观念是没有经费就不开展节能活动。

2)各项节能减排指标的制定往往只有大的经济指标和节能减排技术总指标，缺乏岗位一线员工可以有效落实的过程指标，部分指标无法落实到班组和个人；由于日常使用和管理不到位，使得新技术和新设备无法持续有效带来节能减排绩效提升。

3)在指标考核管理上，以问责管理为主，缺乏有效的过程跟踪和业绩对话，不能及时发现和改善问题。

4)缺少节能减排管理的专业组织机构，没有明确的节能减排控制目标和改善方向，基本上采用生产导向的决策方式，重产量，轻排放。导致节能减排管理工作缺乏整体性，重视程度和专业性不足，资源投入有限，因而节能减排的效果和进度受到显著影响。

3.4 节能减排计量不能满足持续改进的需求

科学合理地评价业绩是做好节能减排管理的前提。开展节能减排分析与评价、对标、标准化等工作必须有可靠的数据基础。为降低建设投资，一般情况是大部分能源介质计量只有总表，一部分关键设备和工艺缺乏计量表计，能源消耗只能按照产量进行分摊，无法真正体现各使用单位节能工作的实际成效。这样一方面造成使用单位对能效改善缺乏意识与积极性；另一方面，很多仪表精度不高，使生产操作无法做到精准计量控制，客观上增大了员工操作的随意性，直接造成能源浪费；另外，大多电解铝企业普遍存在环境监测仪器设备缺乏、老化、落后和自动化程度低，不能满足应急监测快捷、准确和有效的需求，不能实现环境监测信息共享。

3.5 缺乏专职的节能减排管理人才

从事企业节能减排管理的人员大多数是兼职身份，没有设专职岗位或培养专业节能减排管理人才，对节能减排的管理认识不足，缺乏专业人才支撑也是影响节能减排管理水平的主要因素。

4 电解铝行业节能减排措施的改进

推动电解铝绿色低碳高质量发展，就要全方位贯彻“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局的要求，企业就要做好电解铝高质量发展的规划，为建设美丽中国、打赢蓝天保卫战作出积极贡献。

4.1 调整电解铝产业布局结构

4.1.1 向具备清洁能源优势的地区集中

中国西南地区有水电资源优势和核电项目规划，海外铝土矿资源便利，可以有序退出常规燃煤发电炼铝，加快电解铝产能转移，推进水电铝、核电铝发展，减少电力跨区大规模调度，实现清洁能源就地消化利用。

4.1.2 向具备新能源优势的地区集中

西北地区环境容量大，通过区域内劣质煤电与风、光电组成智能微电网，积极发展风光煤电铝一体化，不仅可以推动电解铝能源结构转型，而且可以将电解铝布局结构调整与打好精准脱贫、污染防治攻坚战紧密结合，带动贫困地区经济发展。

4.1.3 向具备煤炭优势的边远地区转移

中东部地区的产能即使不能实现向西南、西北绿色转移，也要向具有煤炭优势且有一定环境容量的边远地区转移，并严格按照“就地消纳劣质煤”的煤电铝一体化模式，提升能源效率和边际效益。

4.1.4 要坚决淘汰落后产能

电解铝行业要坚决淘汰关停退出落后产能，并接受社会公众监督，有条件的电解铝企业可实施跨行业、跨地区、跨所有制减量化兼并重组，还可以通过开展国际产能合作转移部分产能[1]。

4.1.5 投入到再生铝的发展建设

再生铝产品的生产较原铝生产对能源的消耗和对环境的污染大为减少，单位能耗和温室气体排放均不到原铝生产的5%，再生铝具有能源消耗低、资源消耗低、污染物排放低、建设资金低和生产成本低等优点，摆脱了铝行业“价随电涨”的依赖，将再生铝产业作为主导产业更加有利于铝业市场的健康稳定和长期发展[2]。

4.1.6 建设园区式的循环经济基地

节能减排工作是一项复杂的系统工程，涉及产业系统的不同主体、不同环节和不同层面。当前很多企业的节能减排工作多是围绕重点产品、重点企业以及重点行业开展，对企业与企业之间、同一产业链上下游之间以及不同产业之间的关联性重视不够，不同主体之间合作不充分、协调性不强，大大制约了系统层面节能减排潜力的挖掘。未来电解铝企业发展方向为园区式的产业布局，应当以矿山资源、港口矿资源为依托，重点发展企业与企业之间、同一产业上下游之间的生产基地。

4.2 综合管理措施

4.2.1 健全和完善组织管理体系

依据企业的人员变动状况和相关的机构调整情况对节能减排工作小组的人员进行调整。同时节能减排工作小组要加大工作力度，对于影响节能减排目标实现的相关问题，一定要慎重对待，在领导者的带领下充分进行讨论，积极提出自己的意见和建议。根据国家对节能减排工作提出的要求，合理设置相关机构，完善组织体系。

4.2.2 加强建设考核奖惩体系

对于节能减排的具体目标，要进行合理的分解，将一个大的目标分解细化，并将每一部分目标落实到具体的部门和负责人身上。加紧建立和完善相关责任的考核、评价以及奖惩制度，做好节能减排目标的落实工作，要将其作为绩效考核指标的一个方面，在可能的情况下，建立企业节能减排专项基金，利用考核工作促进节能减排工作的顺利进行，对在节能减排工作中有突出贡献的个人或集体进行表彰和丰富的物质奖励。对没有完成节能减排基本指标、工作不积极的个人或集体给予通报批评并且要对其采取相应的惩罚措施。

4.2.3 不断完善统计监测体系

随着社会的发展，国家逐渐增加对节能减排工作的考核指标，我们要积极贯彻国家的相关文件，在进行节能减排工作时要按照最新的要求，不断地加强对统计发放和技术标准等的改进和研究，更好地做好统计报表工作。不断完善环境监测体系，使其更加信息化和标准化。加强对排污设施的自动监测，提高污染治理设施的自动化水平，加紧开发污染源的实时监测平台，提高监测的数字化和信息化水平，做好污染物排放的管理工作，对单位产品污染物的排放量进行认真的统计。

4.2.4 推广重点节能减排新技术

国家产业转型升级离不开科技进步，对于企业来讲也不例外，电解铝企业需要在无效应技术、低电压技术、新型阴极、新型结构槽、阻流块技术、电解铝烟气净化和大修渣无害化资源化等方面加大投入，不断研发电解铝节能减排新技术。

5 结束语

节能减排并非不能之事，但也不是一朝一夕的事。电解铝工业的循环经济和节能减排的任务还很重，还需科技的不断进步，甚至是革命性的技术变革，再通过行政经济技术等手段加之强有力的实施，电解铝行业节能减排肯定会有很大的进展。