零碳铝、低碳铝、绿色铝、绿电铝四个概念的关系辨析
绿电铝从所使用的电能属性角度进行考量，即使用绿色电力生产的铝产品。其主要针对原铝产品，由于电解环节使用了绿电，间接碳排放数值极低，可以忽略不计，只需考虑阳极消耗产生的CO₂和全氟化碳(PFC)折合的当量CO₂，就铝电解环节来说，绿电铝概念等同于低碳铝和绿色铝。绿电铝是实现低碳铝和绿色铝的最有效方式之一。
绿色铝是绿电铝的延续，不仅仅限于原铝产品，而是延伸到产品的全生命周期。从对环境和生态的影响角度进行考量，即对环境或生态友好，则可以定义为绿色铝，反之，则不属于绿色铝。通常来说，生产铝产品所使用的能源是否为可再生能源，仍然是判断其是否为“绿色”的最直接原因。再生铝由于对环境和生态影响较小，因此，全部或部分使用绿电铝及回收铝生产也可被认为是绿色铝。
对铝产业链各生命周期环节的碳足迹进行分析，低碳铝生产环节的碳排放值达到一个较低值，可在冶炼环节使用绿电、加工环节使用再生铝、再生铝保级应用、铝灰渣无害化处理或多种降碳手段共同使用，达到低碳排放指标。LES EDWARDS等人提出评价范围考虑预焙阳极阳极效应直接排放、电力间接排放以及上游原辅材料生产和企业运输等带来的间接排放时，单位产品碳排放量低于4tCO ₂e/tAl时可认定为是低碳铝，若想达到此指标，必须在冶炼环节使用绿电，因此大部分的低碳铝是绿电铝。
零碳铝的生产环节的碳排放值等于使用回收环节产生的环境效益带来的碳效益值，当固碳能力提高时，各生产环节碳排放不需达到最低值，但目前关于我国生态**固碳能力以及碳汇的功能与速率研究较少，需全生命周期每个环节碳排放都达到最小时，尤其是碳排放量最高的冶炼环节，才可满足零碳铝的应用场景，因此零碳铝一定是绿电铝。
根据标准评定的绿电铝由于其纯绿电属性和较低的碳排放因子，可认定为是绿色铝和低碳铝，但低碳铝产品和绿色产品中，有一部分是未使用绿电铝，但通过使用再生铝或进行了其他降碳手段生产的碳排放较低的铝产品，因此不一定是绿电铝产品。
四个概念之间的关系如图所示
从铝产业链看，铝产品实现低碳发展，需要在原铝阶段使用绿电，生产绿电铝，此阶段的产品也必然是低碳或零碳铝，在原铝合金化和加工阶段，使用绿色电力、添加无污染元素、使用回收铝，则可以被认为是绿色铝。
除了原铝生产阶段以外，合金化、加工和回收环节，都需要核算其碳排放量，才能认定是否为低碳铝或零碳铝。事实上，对于低碳铝或零碳铝来说，进行评价的意义不大，重要的是核算出具体的碳排放量，因为碳排放量对应碳交易。
可见，绿电铝主要考虑生产用电的属性，低碳铝或零碳铝主要考虑生产过程碳的排放，绿色铝主要考虑生产过程对环境和生态是否友好，四个概念的侧重点完全不同。
四个概念的应用场景和我国铝行业碳减排前景展望
根据我国的碳排放现状，以及我国能源结构比例的发展趋势，丁仲礼院士提出我国碳中和的路线规划范可分为四个阶段：控碳阶段、减碳阶段、低碳阶段和中和阶段。结合丁仲礼院士、杜心、严刚等对铝行业碳达峰碳中和路径研究，笔者也结合铝行业发展特点，及电解铝行业大幅消纳绿色电力的总趋势，试着将铝行业的碳减排规划分为以下四个阶段，供各界参考。
现阶段即为第一阶段。由于节能和提高能源利用效率对我国实现2030年前碳排放达峰目标的贡献在70%以上，可再生能源和核电的贡献接近30%。因此现阶段铝行业降碳路径应优先考虑能源结构优化，铝冶炼企业即可考虑先选用低碳化的火电+部分绿电的“混合型”能源结构，也可考虑绿电一步取代到位。此阶段绿电铝的概念更适用于行业发展现状，同时绿电铝的评价和交易的推广，可打造以水电、光伏发电、核电等为主的典型绿电铝示范产业链，是铝行业“双碳”路线启航的推进剂。
第二阶段。随着绿电铝产品评价和交易的推广，行业能源结构已达到最优，电解铝火电产能很可能大幅收缩。行业同步采取巩固和化解电解铝过剩产能、推广绿色技术、提高铝水直接合金化比例、大幅度提高再生铝生产能力和再生铝比例等主要措施，鼓励企业进行技术工艺改进、研发和购置先进设备设施、进一步优化能源结构，已将能源、资源消耗以及污染物排放降低到最小值。此阶段铝行业已完善绿色制造体系的建设，打造绿色低碳供应链，通过典型示范带动铝行业生产模式绿色转型。形成一批可**、可推广的碳达峰优秀典型经验和案例。绿色铝产品的概念更适用于此发展阶段。
第三阶段为铝行业碳达峰阶段，我国铝行业预计于2025年实现碳达峰，此阶段绿电铝产量应达到电解铝总产量30%以上，此时铝行业已整体大幅度降低了碳排放值。本阶段工作目标是对碳减排潜力较大的环节进行针对性改进，如对电解槽本身作出节能化改造、研发绿色材料取代电解槽中的碳素阳极、对铝废金属作回收再生利用，研发低温余热回收、无废冶金等关键降碳技术。此时低碳产品评价技术规范和低碳指标值均已确定，可实现低碳铝产品的规模化生产和评价。
最后是碳中和阶段，由于二氧化碳捕获和封存技术对我国2030年前实现碳达峰目标很难做出实质性贡献，因此二氧化碳捕集利用等零碳、负碳核心技术的储备应在这个阶段完成。零碳铝概念的应用需要铝行业改造发展可再生能源，提高行业绿电使用量，以及进行碳捕集、利用与封存。通过生态**固碳、人为地将二氧化碳转化成化工产品或封存到地下等方式来消除后，达到碳中和目标时可实现零碳铝的生产。
本文成文期间正是我国绿电铝概念的形成阶段，相关评价工作也正在紧锣密鼓的筹划。笔者认为绿电铝评价工作具有鲜明的新时代特色，可以在促进绿电铝价值链的传递的同时，引导吸纳国家能源结构转型过程中绿电增额优先向铝行业倾斜，推动建立绿色电力核算体系，正面应对欧盟碳边境调节机制对我国铝产品出口造成的困境，助力实现有色金属行业“双碳”目标，是践行“双碳”战略的具体举措。
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