实现可再生能源的零排放

实现可再生能源的零排放铝行业13Al . 免责声明关于IRENA致谢2 | 通过可再生能源达到零排放：铝行业关于进一步信息或提供反馈，请联系IRENA，邮箱：publications@irena.orgISBN: 978-92-9260-649-7© IRENA 2025可供下载：www.irena.org/publications国际可再生能源机构（IRENA）是一个政府间组织，支持各国向可持续能源未来的转型，并作为国际合作的主要平台、卓越中心以及可再生能源政策、技术、资源和金融知识的存储库。IRENA促进各种可再生能源的广泛采用和可持续使用，包括生物质能、地热能、水能、海洋能、太阳能和风能，以追求可持续发展、能源获取、能源安全和低碳经济增长与繁荣。报告由Karan Kochhar和Luis Janeiro撰写，在Francisco Boshell和Roland Roesch（IRENA创新与技术中心总监）的指导下完成。Pernelle Nunez和Linlin Wu（国际铝业协会）为报告的概念、发展和对分析的广泛反馈提供了大量意见。除非另有说明，本出版物中的材料可以自由使用、分享、复制、印刷和/或存储，前提是适当注明IRENA为来源和版权所有者。本出版物中归属第三方的内容可能受单独的使用条款和限制，在使用此类材料之前可能需要获得这些第三方的适当许可。本出版物及其内含材料提供“原样”使用。IRENA已采取所有合理的预防措施以验证本出版物中材料的可靠性。然而，IRENA及其任何官员、代理人、数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的保证，并且不对使用本出版物或内含材料的任何后果承担责任或义务。马丁·伊费特博士（能源池，马丁·伊费特咨询）提供了大量背景信息和反馈。萨法尔·萨马多夫、阿卜杜拉·法哈德、杨 Chen、阿德里安·冈萨雷斯和肖恩·柯林斯（IRENA），以及马尔伦·贝特兰（IAI）和玛格汉蒂塔·约翰逊（澳大利亚铝业委员会）提供了宝贵的评审。IRENA感谢IAI能源与环境委员会对报告初步发现的意见反馈。此处包含的信息并不必然代表IRENA所有成员的观点。提及特定的公司、某些项目或产品并不暗示IRENA对这些（与未提及的其他类似项目）相比表示认可或推荐。此处使用的名称和材料呈现方式并不表示IRENA对任何地区、国家、领土、城市或地区的法律地位，或其当局的法律地位，或关于边界或边界的划定有任何意见的表达。引用：IRENA（2025）， ，国际可再生能源达到零排放——铝行业机构，阿布扎比。报告由Justin French-Brooks进行校对编辑，技术审核由Paul Komor提供。编辑支持由Francis Field和Stephanie Clarke提供。设计由战略议程提供。 7 11 20 53 59内容实现零排放：铝行业 | 31. 简介参考文献加速铝行业向净零排放的转型2. 转型支柱：铝行业迈向碳中和执行摘要2.1 第一支柱：用于熔炼和氧化铝精炼的可再生能源供应 22第二部分：最大化原材料效率和再生铝的潜力。 422.3 第三支柱：额外的脱碳杠杆 511.1 铝生产过程 131.2 目前铝行业 141.3 铝行业的环境相关性 161.4 铝行业中的能源成本敏感性 193.1 铝行业转型近期进展 543.2 决策制定者关键考虑因素 553.3 加速铝行业转型的重要措施 57 15 15 16 17 18 19 21 22 24 25 26 27 29 31 33 33 34 35 36 36 374 | 通过可再生能源实现零排放：铝合金行业图表图S1 铝行业脱碳的关键行动领域 9图1 铝价值链 13图2：原生铝生产的历史增长 14图3区域性的氧化铝、氧化铝和铝生产混合区域铝消费混合情况图4图5铝需求按用途的分解图6原铝价值链中的温室气体排放燃料混合在氧化铝精炼（顶部）和电力混合在铝冶炼（底部）中的演变图7图8能源成本占总生产成本的份额，在氧化铝精炼和铝生产中熔炼图表9概述铝行业温室气体影响的因素，以及脱碳的支柱。图10与原生铝生产相关的电力排放图11全球新建的公用规模可再生能源技术度电成本，2010-2023图12LCOE of utility-scale solar PV (top) and onshore wind (below) compared with fossil fuel在不同铝冶炼产能区域的发电量分别为年度发电能力增减图13图14全球电力发电比例和装机容量按能源来源划分：计划能源情景和1.5°C情景下的2020年、2030年和2050年图15模型：为铝冶炼提供可再生能源的采购电力系统灵活性促进因素图16图17系统图：使用可再生能源运行的铝冶炼厂电力流向图能源与储能图18平均每小时光伏和冶炼负荷每兆瓦装机容量产出太阳能光伏电站无电池的负载持续曲线与1号地点的冶炼厂负载对比图图19图20太阳能光伏电站带电池的负荷持续时间曲线与1号地点的冶炼厂负荷对比图21平均每小时太阳能光伏和陆上风电场产量与每兆瓦熔炼负荷对比已安装的容量图22太阳能光伏、无电池风力发电站和2号地点的冶炼厂的负荷持续时间曲线图23太阳能光伏、带电池的风力发电站以及2号地点的冶炼厂的负荷持续时间曲线 表格实现零排放：铝行业 | 5表 1 太阳能光伏和风力发电购电协议计划用于铝冶炼（非详尽） 28表 2 系统性创新以实现灵活的冶炼作业和将可再生能源（VRE）整合到电网中 39表 3 脱碳化铝精炼工艺的选项 41表 4 材料效率原则在铝的不同终端用途中的应用 43表 5 能源和排放强度不同的铝生产线 45表6 2020年预估的回收后消费废品收集率 46表7 铝行业转型加速行动摘要 59图24 系统性创新方法 38图25 对氧化铝进行提纯，采用拜耳法。 40图26 资源和铝的经济效率 42图 27 2021年铝生产中废料的占比 47图28 未来铝生产中回收利用的潜在作用 48图29 2050年铝行业回收与材料效率措施的作用 50图30 能源强度：冶金氧化铝精炼（顶部）和原生铝冶炼（底部）52 2226 | 通过可再生能源实现零排放：铝行业缩写Al铝千瓦时千瓦时业务持续（Business As Usual）业务照常进行。生命周期成本（Life Cycle Cost）平准化电价COP28MBtu百万英热单位第二十八次会议各方MPP使命可行伙伴关系二氧化碳COMt百万吨二氧化碳当量COeqMVR机械蒸汽再压缩CST集中式太阳能热能MW兆瓦DR需求响应兆瓦时（Milliwatt-hour）兆瓦峰值EJ艾焦耳OCGT开环式燃气轮机FMC首次行动联盟PES国际可再生能源机构（IRENA）规划能源情景温室气体 温室气体PPA电力购销协议GJ千焦PV (光伏) 光伏GO原产地保证研发与开发（Research and Development）研究、开发与示范Gt吉加吨研究与开发（R&D）研发GW干瓦二氧化硫SO千兆瓦时 千兆瓦时t吨以色列航空