无用师卷
基金项目：百市工信委委托产业规划项目（2009304） 作者简介：陈原（1968－），女，博士，广东工业大学经济与贸易学院教授，硕士生导师，系主任，研究方向：社会经济系统工程、低碳经济、供应链 协调管理、国际贸易
。收稿日期：2011－03－29
·综述·
陈原，张成科
（广东工业大学经济与贸易学院，广东广州510520）
摘要：低碳经济是当前产业发展的新模式。本文介绍了百市铝产业发展的现状，分析了其铝产业向低碳经济发展
的必要性，提出了百发展低碳铝产业链的一些对策，构建了低碳铝产业一体化产品链及其生态网链结
中图分类号：X756文献标识码：A 文章编号：1002-
1752（2011）11-03-6Discussion on development of Baise＇s low －carbon aluminium industry
CHEN Yuan and ZAHNG Cheng －ke
（School of Economics and Commerce ，Guangdong University of Technology ，Guangdong 510520，China ）
Abstract ：Low －carbon economy is a new mode of industry development．This paper concludes the current development situation of Baise＇s aluminum in-dustry ，analyses its necessity to up －forward to low －carbon economy ，then puts forward some suggestions to baise＇s construction of low －carbon alumin-ium industry．
Key words ：aluminium industry ；low －carbon economy ；low －carbon technology ；eco －chain －and －network
低碳经济是一种低能耗、低排放、低污染的发展模式，作为新一轮国际经济的增长点和竞争焦点，引
起了各国的关注。铝产业能源消耗大，在以传统能源作为主要能源的背景下，能耗与二氧化碳及其他温室气体的排放呈正相关的关系，也就是说，铝产业生产过程中的碳排放和产品的碳足迹都相当高。向低碳经济转型，
是百铝产业解决能源瓶颈、消除环境污染、提升产业结构的一大契机。以往矿产资源型城市掠夺式的生产方式，形成了一系列新恶性循
环，如空气质量下降、土壤养分瘠瘦化、水生态脆弱
等；探索低碳发展模式符合循环经济、可持续发展的要求。
1百铝产业发展现状
“十一五”期间，广西自治区百市已基本建成
包括铝土矿开采、
氧化铝、电解铝、铝型材、板材、带材、箔材、碳素、烧碱、氟化盐等比较齐全的铝工业体
系，形成从粗加工到深加工、低附加值产品到高附加
表1
2005年 2009年百市铝及其配套产业主要产品产量增幅情况，万t 、
%年分氧化铝
电解铝
铝
材
石墨与碳素
产量，万t 较上年增长，
%产量，万t 较上年增长，
%产量，万t
较上年增长，
%产量，万t
较上年增长，
%200592．46－22．92－0000200694．29224．476．767．568．87－－200796．52．3430．7425．611．2949．3415．2371．72008251．2616048．1456．617．2652．8826．4973．92009455．28
81．2
42．36
－12
22．67
31．4
31．66
20．8
年均增长，
%48．96
16．60
44．2052．82
注：根据百市统计局编
《百统计快报手册》（2005 2009）计算。值产品生产较为完整的产业链，产业发展速度不断
加快、规模不断扩大、质量效益和技术水平显著提高，
吕宋岛
取得了飞跃发展。2005年百市铝工业实现工业增加值29．93亿元，
宁波阿克苏诺贝尔2009年的铝产业工业总产值
为167亿元，“十一五”期间，年均增长53．69%；占百市规模以上工业总产值比重由2005年的33.54%提高到2009年的44%，提高10．46%（如表1）；2010年以来，铝工业在受国际金融危机冲击后仍呈现良好的发展势头，2010年前3个月，全市铝业税收入库2．9亿元，同比增长136．68%，增
收1.68亿，成为贡献最大的产业［1］。
百市铝土矿储量占全国总储量的一半，是国内重要的氧化铝、电解铝产区之一，更是广西区氧化铝和电解铝的生产基地，2009年百市氧化铝、电解铝产量分别占广西总产量的100%、79．9%，均占主导地位（如表2）。
表2百市部分产品产量及其
与广西区和全国的比较，万t
百市广西区全国
2008年2009年2008年2009年2008年2009年氧化铝251．26455．28251．26455．2833722379．24
电解铝48．1442．3649．853********．60
资料来源：百市统计局编《百统计快报手册》（2008 2009）、广西壮族自治区国民经济和社会发展报告（2009、2010）；全国的数据来自于中铝网。
整体上，百市铝产业发展主要依靠资源消耗，环保压力大，节能减排任务繁重；上下游松散，资源
就地转化率低；产业结构上存在着“一大、一少、一小、一弱、一空白”特点，即氧化铝大、电解铝少、附加值小、铝深加工弱、铝相关装备制造业空白等特征，且铝加工产品以中低档建筑铝型材为主，产品结构较为雷同；缺少具有竞争力的高端产品，自主创新能力仍有待提高。
2百铝产业向低碳经济转型的必要性和需要解决的问题
2．1百铝产业向低碳经济转型的必要性
资源集约和环境友好是现代经济增长的主流模式。2003年以来，“高污染、高耗能和资源密集”的“两高一资”产业受到越来越多的政策约束，产能无序扩张的势头得到遏制；从2006年开始，国家陆续出台国家《铝行业准入条件》（2007）、《铝工业产业发展政策》、《关于加快铝工业结构调整指导意见的通知》、《节能减排综合性工作方案》、《关于进一步贯彻落实差别电价政策有关问题的通知》等一系列政策，对企业矿产的配套、氧化铝、电解铝、铝材加工的规模、能耗、环保措施、资金配套等方面都做出了严格的规定。2009年3月1日，伴随着投资5亿元及以上的矿山开发项目，电解铝、氧化铝项目的环评批复权限收归国家环保部，顺利取得批复的不确定性因素增多；2009年11月25日，国务院常务会议宣布，到2020年我国单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40% 45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划，制定相应的国内统计、监测、考核办法。以“两高一资”为特征的粗放型产业扩张模式受到更大的政策制约，其发展的潜在成本不断上升。低碳经济发展模式已成长期趋势，构成产业未来发展的长期挑战。
2009年，国务院出台《关于进一步加快广西经济社会发展的若干意见》，提出开展百生态铝工业基地循环经济试点；广西自治区政府和百市都出台了相关的政策，桂政发［2009］111号《广西壮族自治区人民政府关于印发加快循环生态型铝产业发展的意见的通知》、《百生态型铝工业可持续发展示范基地规划》（2010）中均提出要将百建设成为生态型铝产业基地。按照"红土地、银产业、绿家园"的发展理念，百势必要创建全新的铝产业低碳生态型循环经济模式。
2．2百发展低碳铝产业需要解决的问题
（1）电力消耗问题
电力消耗是铝产业碳排放需要解决的重要问题。特别是电解铝的供电主要依靠传统能源，煤电和水电分别占比84%和16%［2］；而电煤燃烧增加大量的碳排放。2008年我国电解铝平均综合耗电为14300千瓦时/吨，虽然比国外平均水平15396千瓦时/吨低7．2%［3］，但由于电解铝产量我国居全球首位，耗电总量仍很惊人。另一方面，2008年我国氧化铝能耗为0．8吨标准煤/吨，比国外0．5吨标准煤/吨高出37．5%。综合上述两项，我国提取1吨原铝直接排放二氧化碳比国外高10．3%。另据估算，1千克标准煤约等于排放2．493kg二氧化碳，每度电约排放0．75kg二氧化碳，那么，每生产1t铝仅电耗一项的碳排放量约5．37t 7．5t。按我国2008年原铝出产13180kt原铝匡算，其二氧化碳排放总量为70777kt，占全球总排放量的约1/3。
在百市，按2009年的原铝年产量423．6kt匡算，在电耗方面的碳排放量约为2278kt。尽管平果铝业公司以拜耳法生产氧化铝，但由于原材料是一水型铝土矿，提取氧化铝的能耗比国外高出很多。有学者采用OLS法对百市1999年 2004年的
GDP和电力消费量、污染物排放量等进行回归分析，表明GDP增长依赖于电力消费，同时GDP的高速增长伴随着废弃物排放量的高速增长［4］。可以说，环境污染与能源制约着百市社会经济的可持续发展。
（2）铝生产过程中的碳排放问题
铝产业链的各个环节均有碳排放，主要生产环节的排放量如表3。其中，电解铝生产环节的碳排放最多，据Citi Investment Research，每生产1t电解铝会产生0．75t二氧化碳，其他温室气体排放比二氧化碳排放对环境的影响更大。在碳关税交易机制逐渐完善和实施后，电厂和铝生产商将面临购买二氧化碳排放量的要求。
椰子剥壳机表3铝产业链主要生产环节二氧化碳排放量及其占比
索爱w980i
铝土矿采矿氧化铝制备阳极生产电化电解能耗原材料运输半成品回收利用CO2排放量，kg20100020016005300500800125占比，%0．2112175558．51资料来源：国际铝业协会（IAI）．
中期研究．http：//www．hzqh．com．cn/szsite/infoCenter_content．shtml？categoryKey=7＆id=7485．2010－04－19．
3发展百低碳铝产业链的对策
3．1在铝产业中提高水电等清洁能源的使用1985年以来，百市相继开工建设天生桥水电站、百水利枢纽、那吉航运水利枢纽、平班水电站等大中型水电项目。百市水能资源理论蕴藏量600万千瓦，可开发利用500万千瓦，目前已开发与正在开发450万千瓦；百市雨量充沛，水资源丰富，多年平均地表水水资源量177．19亿立方米。区域内最大的河流有右江和红水河，右江流经百市区、田阳、田东、平果等县，多年平均流量为408立方米/秒，上游还有总库容为56亿立方米和11．5亿立方米的百水利枢纽、澄碧湖水库调节，中铝广西分公司从右江取水，华银铝业、信发铝电主要由总库容为9228万立方米的靖西岜蒙水库供水，为了提高供水可靠性，正在扩建岜蒙水库，新增有效库容1613万立方米；同时新建德保多旁水库，新增有效库容2930万立方米。由于水电开发相对饱和，需要改善现有电源丰、枯水期调节能力，综合考虑兴建调水工程，充分利用百市及周边水电资源，通过铝电联营、热电联产以及建立区域性电网，水电铝一体化，有效降低生产成本；另一方面，还需要全面提高现有工业用水的重复利用率［5］，开发生物质能发电，提高能源综合利用效率，增强产业竞争力。
3．2鼓励生产铝深加工产品，实现选冶加一体化以现价计算，百市铝产业上、下游产品产值构成为81ʒ19，与铝业巨头间差距显著（如表4）。另外，百市的氧化铝六成以上就地消化，余下的销往国内其他省市；电解铝六成左右就地消化，其余的主要销往广东、上海等发达地区，还在打开海上通道销往用量巨大的北方市场，就地转化率较低，一方面导致百成为资源型初级产品“加工车间”，另一方面将铝产业中碳排占大头的环节留在了百。
表4全球铝业巨头与百铝产业产值构成比较，%
上游产品
（原铝和氧化铝）
下游产品（工程产品、
轧制铝、包装材料等）美铝公司，2003年2464加拿大铝业公司，2003年1977
普基铝业公司，2003年1546
百铝工业行业，2009年8119
资料来源：铝业巨头的数据来源于《铝加工》
因此，百应鼓励电解铝企业以电解铝液、铝合金水形态直供下游厂家，或直接加工铸造大板锭、铝棒、铝杆。通过铝水直供铝加工企业，省去两道工序，取消二次重熔，每吨产品可节约用电400kWh 600kWh，降低烧损1．5% 3%；推广使用先进的短流程铝板带铸轧技术，降低能耗。顺应现代铝加工发展趋势，以技术缓解资源约束，引进和开发高技术含量深加工产品和新材料，提高中高端铝精深加工产品比例，大力发展市场紧缺的铝精深加工、废铝回收和资源综合利用相关产品，特别是高精度铝板带、电子铝箔、大型铝型材和涂层铝材，为交通、建筑等行业提供二次再加工转换产品。从铝土矿采选、氧化铝生产、电解铝冶炼到铝材精深加工，形成一个产
能合理匹配、上中下游完整的一体化产业产品链
（如图1）。在全球对碳进行严格限制的大环境下，铝材成为生产轻质节能汽车等交通工具的首选材
料，
汽车制造业是铝材的最大终端市场之一。以40t 半的重型卡车为例，车子有22个车轮和2个备胎，
按每个钢圈48kg 计算，若改用铝合金轮毂后，整车
重量减轻576kg ；车辆每减重100kg ，
二氧化碳排放量可减少约5g /km ，若以车子每年跑18万公里计
算，则钢圈换铝轮毂后每年减少的碳排量约在5t 以上
。
图1低碳铝产业一体化产品链示意图
3．3在铝产业各个节点有针对性地选用和推广低碳技术
技术保障是建设低碳铝产业的支撑手段。在铝
产业中采用低成本、高回报的低碳技术，按照“减量化、再利用、资源化”原则大力发展循环经济。
“十一五”以来，百始终坚持把企业自主创新作为实施品牌经济发展战略的中心环节，相继实施工业产业科技支撑工程、高新技术产业促进工程、节能减排科技示范工程，开展创新型企业培育与产学研结合促进行动、多区域科技合作行动、知识产权开发保护行动、科学技术普及拓展行动等，产业整体创新能力和技术水平较“十五”期间显著提高。强强碳素公司研发成功炉内烟气焚烧法焙烧预焙阳极技术、平果铝业自主研发的年处理20万吨赤泥的"赤泥选铁"技术等，填补了国内空白，百铝冶炼技术
跨入了世界先进行列。
在低碳经济的背景下，百仍需以龙头企业为骨干，以项目建设为载体，建立铝工业技术研发投入机制，鼓励和引导企业增加新技术、新产品研发的投入，同时在中央投资和地方政府性资金中安排专项资金，以直接补贴、贷款贴息、以奖代补等形式支持百生态型铝工业示范基地技术研发、技术改造、节能降耗和循环经济、综合利用试点项目；通过设立专项基金、利用价格杠杆调节、贷款贴息等
多种方式，在推进节约降耗、推行清洁生产、资源综合利用、发展环保产业等方面，对企业予以扶持。吸纳高等院校、科研单位的人才和科研成果对铝产业相关产品进行研发创新，建立自主创新公共平台，产学研一体化，优化品种结构，为低碳经济提供技术支撑。积极采用先进适用技术，加快技术改造，推广应用节能环保电解铝集成异型阴极电解槽技术置换改造现有产
能，深入掌握电解槽破损机理与规律，以及在此基础
上的"精细设计"技术和提高槽寿命的综合技术，并在实践中不断完善；采用智能控制等多种先进控制
技术，
实时在线专家控制、浮动门技术等保证直流电流稳定，
大幅降低电流波动造成的电能消耗；开发铝电解供电整流系统整流效率实时在线检测装置及整流效率优化技术，提高供电整流系统的整流效率，改善直流供电质量；开发应用谐波实时在线检测装置及谐波治理和功率因数补偿技术，实现绿用电，降低谐波与无功损耗，确保安全供电；推广节能钢爪、高石墨质阴极碳块等节能新技术、新工艺、新产品；推广华银铝自主研发的氧化铝生产中的低压蒸汽综合利用项目和利用焙烧炉流化床加热除盐水项目；大力开展电解槽、碳素厂煅烧炉等烟气余热回收利用新途径的研究等。
3．4
结构调整，打造百铝产业生态网链
根据“控制氧化铝，突破电解铝，大力发展铝精
深加工”的总体发展方向，百市要建立由铝产业主链、铝土矿生态链、煤电铝一体化产业链、配套产业链四链合一的立体产业网链结构（如图2）。通过生态设计、原料替代、原料高效率使用、生产过程污染控制等手段，提高节能、降耗、减污、废弃物综合利用效果等途径，
通过原料关系、能量传递关系将能源和配套产业等串联于主产业链之中，以产业重大项目为主要抓手，实现资源、能量、产品之间的动态循环，围绕生态铝、铝资源循环利用的原则，以重大项目为纽带，不断完善铝产业低碳生态循环模式，走资源节约型、能源低耗型、环境友好型发展路子，构建低碳生态型循环经济铝产业基地
。
图2百铝产业生态立体网链结构
3．5将铝金属生产重点逐渐转向再生资源的利用
据统计，废铝碎块重熔生产再生铝，与氧化铝电
解生产原铝相比，平均1t 再生铝的电耗为原铝的5.2%，二氧化碳少排放90%以上，还可以减少大量
赤泥、烟尘、含氟气体等，可节约87%的投资［6］。由于资源分布在全球的不均衡，促进发达国家铝金属
的生产重点逐渐转向再生资源的利用，国内外铝加
工企业纷纷研发并使用资源综合回收利用技术，涌现了氧化铝改造热溶出技术改造、矿山复垦、赤泥综
合回收利用等多项技术，
中铝公司自主开发的“选矿拜耳法生产氧化铝新技术”和“强化烧结法生产斯蒂文 斯皮尔伯格
氧化铝新工艺”，有效地利用了低品位矿石，延长了矿山服务年限。废铝再生项目则在广东等铝矿产资
源贫乏的地区发展较好，工艺上采用天然气熔化技术，投资3．2亿，年产4万t 再生铝。未来若干年后，百市可在本区域铝消费市场日趋成熟、回收铝资源较为丰沛等条件下，适时推进再生铝产业的发展。再生铝具有明显的节能、环保优势。
4结语
发展百低碳铝产业，技术创新和制度创新是
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