“双碳”背景下云南省绿色能源与电解铝产业协调发展研究★

施佳玮

（昆明学院经济管理学院，云南 昆明 650214）

引言

推动绿色低碳发展是“十四五”期间我国进入新发展阶段、贯彻新发展理念、构建新发展格局的一项重大任务。2020年我国明确提出，争取碳排放于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。同年12月，“做好碳达峰、碳中和工作”确立为我国2021年的经济工作重点任务，低碳发展与碳中和转型是实现我国长期可持续发展与繁荣战略的必要方式。在这一背景下，云南省作为我国绿色能源基地，深入推进能源产业发展，明确提出持续做大做优绿色能源产业，着力打造世界一流“绿色能源牌”，将资源优势逐步转化为产业优势与经济优势，是云南省实现高质量发展的必要途径。云南省依托绿色能源优势，推动水电和铝产业融合，打造绿色铝全产业链，2021年年底，云南省电解铝合规产能超越山东省成为全国电解铝第一大省。而电解铝作为高载能产业，与能源产业既相互制约，又相互促进。在我国“双碳”政策的大背景下，云南的绿色能源优势能够帮助电解铝产业优化耗能结构，更好地适应国家政策，另一方面，云南省绿色能源供给周期性不能完全保障电解铝产能的持续耗电需求，随着云南省电解铝产业链的进一步发展，对绿色能源也提出了更高的要求。因此，探究云南省绿色能源与电解铝产业协调发展具有一定意义。

1 绿色能源促进电解铝产业发展的必要性

在“双碳”背景下，云南省绿色能源产业和电解铝产业相互依存。一方面，绿色能源是促进电解铝产能未来升级的动力。丰富的绿色能源禀赋可以促进电解铝产业整合，是电解铝产业更好发展的基础。另一方面，电解铝是高载能产业，有利于就地消纳过剩电力，且未来在下游市场将有广泛需求，前景广阔，有助于云南省绿色能源优势转化为经济优势。就云南本土而言，绿色能源离开电解铝产业则易产能过剩，电解铝产业离开绿色能源则易落后淘汰，因此两者协调发展具有必要性。

1.1 绿色能源是电解铝产业发展的坚实基础

在“双碳”背景下，云南电解铝产业的发展将依赖绿色能源产业的发展。2020年全球电解铝生产结构中，作为能源的火电占64%，水电占25%，天然气占10%，核能占1%。然而，我国电解铝生产中用到火电占比约为86%，水电仅为11%，火电、水电占比明显失衡，火电比例过高。另外，我国的电解铝产能普遍依赖火电，而火电生产的吨铝碳排放量约为11.2 t，水电生产吨铝的二碳排放量几乎为零，这也就导致火电生产电解铝引起碳排放增加，造成在电解铝冶炼环节吨铝电力消耗的碳排量高于全球平均水平20%。在“双碳”目标的背景下，火电的高碳排放使得电解铝产能的下一步发展将依赖绿色能源的支撑。

云南省有优良的绿色能源禀赋，绿色能源可开发总量约2亿kW，占全国的20%，其中水能资源可开发量9 795万kW，居全国第二位；风能资源总储量1.23亿kW，可利用区达4.52万km2，占全省总面积的11.5%；年平均日照时间达2 200 h以上，年接收太阳能能量相当于731亿t标准煤，居全国第8位。随着云南省“绿色能源牌”战略的实施，绿色能源产业的崛起能够吸引大批省外企业将电解铝产能迁移至云南，更好地帮助电解铝产业链得以跨区域整合，促进整个产业链协同合作，提高整个产业链的运作效能。该战略的实施有效推动电解铝产业降低成本、创新技术、扩张规模、提高效益，更好地促进产业转型，为云南电解铝产业的发展提供有力保障。

1.2 电解铝产业推动云南能源优势转化

过去由于云南省产业相对落后，导致电力无法完全就地消纳，西电东送成为暂时解决电力过剩的方案。“十三五”期间，云南省将45%的发电量通过“西电东送”输送给了广东省，占广东省总用电量的1/3。但从资源角度出发，云南省的绿色能源禀赋能够搭建起发展低碳水电铝产业的广阔空间，迎合了中国铝产业可持续发展的方向，因此可发展以电解铝等高耗能产业成为就地消纳过剩电力的有效方式。电解铝产业作为有色金属冶金工业，位于产业链的上游，但其能够延申出丰富的下游产业链，铝是当前许多高新技术行业的基础材料，如新能源汽车轻量化、特高压新基建等领域，因此有稳定的市场份额以及不可替代性。云南省的铝产业已形成从采选、冶炼、到加工相对完整的产业链，电解铝产能约占全国的1/5；形成了相对完整的“产学研”创新体系。完善的铝产业集群可以提高资源利用率，发展循环经济，提高产品质量和效益，使之成为优势产业，截至2021年，云南省绿色铝产值达1 000亿元，是云南省经济发展不可或缺的新动力。

2 云南省能源产业与电解铝产业发展的现状分析

在“双碳”背景下，云南省持续打造世界一流“绿色能源牌”，着力将绿色能源产业发展为省内第一支柱产业。目前，云南省绿色电力总发电量和总装机规模均处于全国领先的地位。同时电解铝产业当前逐步向清洁能富集区域转移，云南省依托绿色能源优势吸引了大批电解铝产能的入住，产业集聚效益初步显现，然而电力供应不稳定，对云南省电解铝产业的产能带来一定隐患。

2.1 云南省能源产业现状

2.1.1 云南省绿色能源产业发展具有优势

云南省作为我国绿色能源基地，近年来深入推进能源产业发展，明确提出持续做大做优绿色能源产业，着力打造世界一流“绿色能源牌”，将资源优势逐步转化为产业优势与经济优势。截至2021年底，全省电力装机突破1.06亿kW，绿色能源装机突破9500万kW，绿色发电量3 309.85亿kWh，绿色能源装机占比近90%，较全国平均水平高出约45个百分点；绿色能源发电量占比约90%，比全国平均水平高60个百分点，绿色能源生产已经达到世界一流水平，清洁低碳的现代能源产业体系已经初步建成。2021年，云南省能源工业增加值增长11.2%，成为全省第一支柱产业。

2.1.2 绿色能源水电发展具有优势

结合云南省发电结构，可以看出云南省拥有丰富的水电资源，无论是从装机量还是发电量，水电的占比都了占据主导地位。从数据上看，2021年全年水力发电量占到了全省79%，累计总发电量2 716.3亿kWh，达到第二大电力来源的6倍左右，因此云南省绿色能源中水力发电量具有绝对突出的优势。

2.1.3 水电能源供应不稳定

目前，云南省主要依赖水电的特点也让云南省绿色能源的供给不够稳定。受自然条件的制约，以及省内水电站多为径流式水电的布局下，无法灵活调节来水量，水电系统存在汛枯矛盾突出问题，导致枯水期产生一定的供电压力。从图2中可以发现，水电的发电量存在明显的季节性特点，在丰水期（6至11月）水电发电量占年发电量的73%，而在枯水期时发电量仅占27%。这意味着，枯期时不得不使用大量除水电外的其他电能来平衡负荷用电，满足清洁载能产业用电的平稳持续发展。

图1 2021年云南省发电结构占比图（单位为亿kWh）（数据来源：国家统计局）

表1 2021年云南省1—12月累计发电类型统计表

图2 2021年3月—12月云南省各发电类型发电量统计

2.1.4 火力发电弥补用电缺口无法持续

根据下页图3可知，在枯水期时火力发电量呈现明显的上升趋势，一年中火力发电量较高的月份均在枯水期。这也说明当前为了填补枯水期电力供给的缺口，主要是依赖火力发电为主。在如今我国“双碳”目标背景下，火力发电厂的运转将会产生大量碳排放，火力发电的规模在未来一段时间将会受到严格限制。因此，下一步应该如何运用绿色能源实现互补发展，将是云南省未来亟需解决的问题。

图3 2021年云南省火力发电发电量统计

表2 云南省2021年1—12月风力发电量统计表

2.2 云南省电解铝产业发展现状分析

2.2.1 电解铝产能在云南快速集聚，规模效应初显

云南省是近几年来电解铝产能的主要流入地，云南省内建成电解铝产能占比已经由2018年末的5%提升至2021年末的12%。云南省包括在建产能将占到全国电解铝产能的1/5。此外，云南省凭借多年的发展，拥有从铝土矿产资源开采到冶炼、加工的上下游产业链。完整电解铝产业链的初步形成和大规模集中，使云南省已发展为中国电解铝第一大省。电解铝产业的集群化发展使产业链有效整合，避免了过度竞争使其协调发展，提高了整个产业链的运转效率，最终降低成本、提高效益、创新技术、扩张规模、实现可持续发展提升竞争力。根据云铝股份披露的财务数据显示，2021年前三季度取得营业收入为321.22亿元人民币，同比增加60%；净利润32.32亿元，同比增加466.69%，产业集群效益得到初步显现。

2.2.2 电解铝产能过快转移受到能源供应限制，影响部分经营

目前省内企业全部执行国家和云南省用电政策，生产使用的大部分电力依赖绿色水电，且完全通过电力市场化方式进行采购。然而随着产能的不断增加，绿色能源供应的不稳定性与电解铝对电力长期持续高耗能的矛盾日益凸显。另外，在当前火电受到严控背景下，云南省的能耗强度以及能源消费总量连续两个季度处于一级预警状态，产生用电难的问题，电解铝的开工率面临着严峻考验。受能耗双控和有序用电的影响，为优先保障民生用电，云南省对多个产业实施限电。省内电解铝企业纷纷减产，其中受限产能达到100多万t，由于电解槽启停一次的成本高昂，这使得相关电解铝企业损失惨重，部分项目的投产时间将大幅推迟。

综上，从短期来看电解铝产业与绿色能源产业的发展尚不够协调，由于限电限产、产能快速转移、能源结构升级等因素对电解铝产能造成了一定影响。总体来看，电解铝作为高耗能、高排放行业，在“双碳”政策约束下将迎来新的发展机遇，未来行业能源结构将升级，绿色能源占比将持续提高，行业结构将得到优化。

3 云南省绿色能源与电解铝产业协调发展的对策建议

3.1 推动云南省绿色能源互补发展

在“双碳”背景下要实现两个产业协调发展，就要解决绿色能源供应不稳定的问题，推动绿色能源协调互补。首先应该充分利用云南省的风能资源，让位居全国前列的风能发电补充水能发电在枯水期的不足。从数据上来看，云南省风力发电量高峰期为每年的12月到次年5月份，这一时间恰好吻合了枯水期发电量紧张的阶段，如果风电装机量与水电装机量相匹配，则风水互补性越强。建议在统筹好省内绿色能源的资源分布及开发利用情况下，全面评估发展可行性，科学有序地推进绿色能源基础设施建设，严格规范适应新形势的绿色能源开发利用管理办法，充分利用好能源时间分布互补的优势特性。同时加快出清布局不合理、环境影响大、利用效率低的开发项目，促进开发企业转型升级。其次是将储能项目的研发和设施建设作为未来发展方向，在绿色能源供应过剩的季度有足够储量收集过剩能源，在出现缺口时及时释放能源存储，通过人为调度实现能源供应量跨周期互补。

3.2 完善电力市场化机制

电力的市场化改革有助于促进企业提升能源效率，有利于构建发电企业、电力用户持续合作，相互协调的良好格局。因此建议继续推进云南省电力市场化发展，全方位、多角度考虑省内产业发展的电力需求，在现有基础上打破现有交易壁垒，降低交易门槛。通过利用相邻省份贵州、四川等省份在电力消耗上的不确定性，有序建立跨区域、全天候、多品种的市场化机制，进一步完善交易规则。同时保障市场主体利益，充分发挥市场资源配置功能，打造功能全面、规范高效的交易平台，打造电力体制改革新模式。推动电解铝产业以电力市场价格机制为投资决策的有效依据，使产业整合趋于合理，实现绿色能源产业与电解铝产能良性互动、协调发展。

3.3 优化产能和经营模式，防止粗放发展

电解铝作为高耗能产业，应竭力避免省内产能出现过剩的局面。建议从需求侧着手，对现有产能优化存量、限制增量。一方面应该对省内电解铝产业进行积极引导，把握经济结构转型、战略方向调整的新机遇，大力推动跨区域合作，提高整体效益。另外，转变较为单一的经营模式，结合本地区资源禀赋，使企业向资本运营型、技术创新型等复合模式发展。支持电解铝企业节能减排技术创新和开展绿色制造体系建设，支持资源可持续利用、共性技术研发，优化存量布局。另一方面，严格准入制度执行力度，在审核产能迁入前，以碳排放量设定门槛，严格控制能源利用率低、排放量不达标的落后产能入驻。积极引入能源管理解决方案供应商，为省内相关企业提供能源诊断，有针对性地制定节能优化综合解决方案，使电解铝产业与绿色能源更好适配。