遠(yuǎn)景零碳系列17——采礦行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
昨天和大家分享了遠(yuǎn)景零碳系列的第十六部分:油氣行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
今天和大家分享第十七部分:采礦行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高質(zhì)量發(fā)展新常態(tài),資源節(jié)約型社會(huì)建設(shè)的進(jìn)程逐漸加快,采礦業(yè)作為典型的高污染行業(yè),不斷加劇的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和大規(guī)模的露天采礦引起社會(huì)認(rèn)同度的廣泛下降和投資者信心的持續(xù)低迷。與此同時(shí),越來(lái)越多的金融機(jī)構(gòu)將企業(yè)ESG表現(xiàn)納入考慮范圍,出臺(tái)了限制煤炭、石油和天然氣領(lǐng)域融資的政策,從而給資本密集型的采礦業(yè)帶來(lái)了重重困境。為重拾社會(huì)認(rèn)同度、重塑投資者信心、緩解融資難困境、激發(fā)市場(chǎng)主體活力,采礦業(yè)亟需深度轉(zhuǎn)型,追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)也應(yīng)關(guān)注礦產(chǎn)資源的科學(xué)化、低碳化開(kāi)采,從而實(shí)現(xiàn)采礦業(yè)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。
礦業(yè)企業(yè)在中國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型過(guò)程中扮演著至關(guān)重要的角色,可再生能源發(fā)電設(shè)備、電動(dòng)汽車(chē)、氫燃料電池等低碳基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),推動(dòng)與之相關(guān)的金屬需求進(jìn)一步提升。例如,一輛典型的電動(dòng)汽車(chē)所需要的金屬需求為普通汽車(chē)的6倍,從而為鈷、鋰和鎳創(chuàng)造增量市場(chǎng);而氫燃料電池和碳捕捉等新興技術(shù)也將提升對(duì)鉑、鈀和其他催化劑材料的需求。由于全球綠色經(jīng)濟(jì)對(duì)于金屬和礦物應(yīng)用前景的提振,采礦業(yè)即將迎來(lái)大繁榮。?
為實(shí)現(xiàn)“3060”“雙碳”目標(biāo),清潔能源技術(shù)需求將全面爆發(fā),由此帶來(lái)了金屬需求的激增。預(yù)計(jì)到2030年,中國(guó)對(duì)于銅和鋁等傳統(tǒng)金屬的需求將較2020年上升 2-3倍,對(duì)于鋰、鈷、鎳和稀土等新興金屬的需求將較2020年上升3-4倍,與清潔能源技術(shù)相關(guān)的金屬總需求將提升3-4倍。

大量上升的金屬需求對(duì)于采礦業(yè)低碳轉(zhuǎn)型帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。相較于傳統(tǒng)金屬而言,推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的金屬碳排放強(qiáng)度更大,因此隨著與清潔能源技術(shù)相關(guān)的銅、鎳、鋰等金屬需求增加,未來(lái)采礦業(yè)能耗及碳排將呈上升趨勢(shì)。此外,在過(guò)去20年中,上游開(kāi)采的資源質(zhì)量與數(shù)量均呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì),除 了面臨開(kāi)采資源耗竭的風(fēng)險(xiǎn)外,開(kāi)采和提取品位較差的金屬需要消耗更多的能 源,加劇了溫室氣體排放和污染量。
目前來(lái)看,中國(guó)采礦業(yè)宣布減排目標(biāo)的礦業(yè)企業(yè)僅不到一成。相對(duì)于其他行業(yè)而言,采礦業(yè)污染較高、起步較晚,仍處于減排初期,低碳轉(zhuǎn)型之路道阻且長(zhǎng)。
采礦行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑:

從產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)來(lái)看,上游勘探與開(kāi)采、中游選礦與加工均具備較大的減排空間。除開(kāi)采過(guò)程中甲烷逃逸導(dǎo)致的碳排外,礦業(yè)企業(yè)可通過(guò)清潔電氣化、燃料替代、采選技術(shù)創(chuàng)新、甲烷減排、循環(huán)經(jīng)濟(jì)及市場(chǎng)化交易六大轉(zhuǎn)型舉措實(shí)現(xiàn)全面脫碳。由于礦業(yè)企業(yè)六成以上的碳排放源于電力消費(fèi)和燃料,因此可率先從電力和燃料兩端入手,逐步實(shí)現(xiàn)清潔脫碳。
舉措一:脫碳之路,清潔電氣化先試先行?
截至目前,中國(guó)礦業(yè)企業(yè)40%左右的能耗來(lái)源于用電,其余作業(yè)仍以化石能源作為主要直接動(dòng)力源,現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)設(shè)備電氣化具有較大提升空間。
短期內(nèi),對(duì)于部分擁有自備電廠的采選企業(yè)來(lái)說(shuō),可進(jìn)一步提高作業(yè)電氣化占比;對(duì)于其他尚未建設(shè)自備電廠的采選企業(yè)來(lái)說(shuō),可選擇與發(fā)電廠簽訂購(gòu)電協(xié)議(PPA)或直接向電網(wǎng)公司購(gòu)電的方式,共同推進(jìn)電氣化進(jìn)程。
中長(zhǎng)期而言,隨著可再生能源發(fā)電的經(jīng)濟(jì)性愈發(fā)凸顯,礦場(chǎng)用電結(jié)構(gòu)可逐步向清潔能源轉(zhuǎn)型。對(duì)于擁有自備電廠的采選企業(yè)來(lái)說(shuō),應(yīng)優(yōu)化自身電源結(jié)構(gòu),例如,該類(lèi)企業(yè)可利用礦場(chǎng)空地布局建設(shè)分布式光伏或分散式風(fēng)電,并進(jìn)一步結(jié)合儲(chǔ)能系統(tǒng)搭建微電網(wǎng),在保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的低碳化;另一方面,企業(yè)在滿足自身用電需求的同時(shí)還可進(jìn)一步通過(guò)“自發(fā)自用、余電上網(wǎng)”的方式增加收入來(lái)源,提升企業(yè)盈利性。
對(duì)于其他尚未建設(shè)自備電廠的采選企業(yè)來(lái)說(shuō),隨著未來(lái)發(fā)電結(jié)構(gòu)的整體清潔化,企業(yè)通過(guò)與可再生能源發(fā)電廠簽訂購(gòu)電協(xié)議或向電網(wǎng)購(gòu)電的方式,減少用電過(guò)程中的溫室氣體排放;與此同時(shí),隨著可再生能源成本的下降,該類(lèi)企業(yè)也可逐步部署可再生能源電站,從而推動(dòng)礦業(yè)企業(yè)全面向清潔電氣化轉(zhuǎn)型升級(jí)。
目前,全球領(lǐng)先的采礦企業(yè)已紛紛開(kāi)始脫碳計(jì)劃,如必和必拓公司(BHP) 為其位于智利的銅礦簽訂了四份可再生能源供電合同,不僅節(jié)省了20%的能源成本,同時(shí)減少了300萬(wàn)噸的二氧化碳排放,實(shí)現(xiàn)100%可再生能源供電?,F(xiàn)場(chǎng)作 業(yè)設(shè)備的全面清潔電氣化將大幅減少碳排,并最終將用電產(chǎn)生的排放減少至零。?
舉措二:低碳轉(zhuǎn)型,替代燃料并駕齊驅(qū)?
隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的下降,使用氫燃料、生物質(zhì)燃料代替柴油、煤炭等化石能源成為采選企業(yè)的另一轉(zhuǎn)型必選項(xiàng)。
英美資源集團(tuán)(Anglo American) 與ENGIE集團(tuán)共同開(kāi)發(fā)全球最大的氫動(dòng)力礦用卡車(chē),并通過(guò)太陽(yáng)能電解水制氫為其提供氫燃料。淡水河谷公司同樣開(kāi)展了多個(gè)燃料替代項(xiàng)目,在傳統(tǒng)金屬領(lǐng)域使用生物柴油、在球團(tuán)廠利用生物燃料替代煤炭等,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的低碳轉(zhuǎn)型。
預(yù)計(jì)到2027年,氫燃料電池汽車(chē)的總擁有成本將有望低于電動(dòng)汽車(chē)或內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),礦業(yè)企業(yè)應(yīng)乘時(shí)借勢(shì),提前布局,通過(guò)氫燃料、生物燃料對(duì)傳統(tǒng)化石能源的替代,大幅降低來(lái)自燃料使用的碳排,并最終將其降至為零。?
舉措三:節(jié)能高效,創(chuàng)新技術(shù)嶄露頭角?
通過(guò)開(kāi)采及加工技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新,降低整體能耗,從而減少運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的碳排也是采選企業(yè)未來(lái)低碳轉(zhuǎn)型的主要途徑之一。根據(jù)歐洲某采礦設(shè)備企業(yè)對(duì)核心礦產(chǎn)品耗能的調(diào)研結(jié)果來(lái)看,采選過(guò)程中粉碎環(huán)節(jié)(即破碎和研磨過(guò)程)是目前礦場(chǎng)能源消耗的最大單一環(huán)節(jié),占比為25%以上,以金屬銅為例,其采選過(guò)程中粉碎環(huán)節(jié)的耗能占比高達(dá)36%。

隨著未來(lái)高效粉碎設(shè)備及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,一方面可減少對(duì)于磨礦介質(zhì)的需求,另一方面先進(jìn)的粉碎流程控制系統(tǒng)及破碎技術(shù)可大幅提高能效,降低碳排,據(jù)估計(jì)5%的能效提升即可降低超3000萬(wàn)噸二氧化碳當(dāng)量的溫室氣體排放。
舉措四:轉(zhuǎn)危為機(jī),甲烷減排箭在弦上?
甲烷是煤礦企業(yè)另一種主要排放的溫室氣體,其造成的溫室效應(yīng)影響更大。目前來(lái)看,煤炭開(kāi)采和礦后活動(dòng)導(dǎo)致的甲烷逃逸排放是中國(guó)最大的甲烷排放源。然而和油氣行業(yè)不同,在煤礦行業(yè)中,泄漏甲烷的濃度低、波動(dòng)大,相關(guān)處理技術(shù)的難度更大、成本更高,從而使得煤礦企業(yè)在甲烷減排的技術(shù)和成本上都面臨著較大挑戰(zhàn),中國(guó)煤礦企業(yè)尚未針對(duì)開(kāi)采和礦后活動(dòng)中的甲烷逃逸問(wèn)題進(jìn)行主動(dòng)處理。
甲烷逃逸作為采礦業(yè)中較為棘手的難題,雖然目前尚未形成廣泛有效、經(jīng)濟(jì)可行的解決方案,但隨著未來(lái)甲烷捕獲、抽采及利用等技術(shù)的不斷成熟,減少甲烷逃逸帶來(lái)的溫室氣體排放仍有較大潛力。對(duì)于開(kāi)采及碳排占比較小的露天礦而言,一旦開(kāi)始開(kāi)采很難減少甲烷逃逸性排放,減排幅度有限;而對(duì)于開(kāi)采且碳排占比較大的井工礦,可選擇對(duì)甲烷進(jìn)行采前抽采和采后抽采,并將采出的甲烷用于發(fā)電、供熱等,或與碳捕捉和封存技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,有效解決甲烷逃逸難題。?
舉措五:綠色礦業(yè),循環(huán)經(jīng)濟(jì)如虎添翼?
隨著上游對(duì)于碳排放強(qiáng)度較高的金屬需求持續(xù)增加,給金屬一次資源供給和行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型帶來(lái)更大挑戰(zhàn),而循環(huán)經(jīng)濟(jì)對(duì)采選企業(yè)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。一方面,金屬的循環(huán)回收再利用可減少一次資源供給的開(kāi)采,例如電動(dòng)汽車(chē)和蓄電池中銅、鋰、鎳和鈷的回收可以減少5-12%的金屬需求。另一方面,金屬回收再利用的二次資源供給碳排強(qiáng)度通常小于一次資源供給,例如從印刷電路板上回收銅、鈀、金、銀等核心金屬的能耗僅為常規(guī)開(kāi)采過(guò)程的5%左右;從生產(chǎn)廢棄 物中回收再利用銅的碳排放強(qiáng)度僅為常規(guī)開(kāi)采的四分之一。
因此,金屬的循環(huán)回收再利用可有效對(duì)沖上游金屬需求增加所帶來(lái)的碳排增量,拓寬礦業(yè)企業(yè)商業(yè)模式,成為發(fā)展新增長(zhǎng)極。
舉措六:“負(fù)碳”戰(zhàn)略,市場(chǎng)化機(jī)制迸發(fā)活力?
隨著全國(guó)碳排放權(quán)交易市場(chǎng)的啟動(dòng),在全社會(huì)范圍內(nèi)形成碳價(jià)信號(hào),充分利用市場(chǎng)機(jī)制減少溫室氣體排放,促進(jìn)能源行業(yè)轉(zhuǎn)型和加速發(fā)展。雖然交易初期只 覆蓋電力行業(yè)企業(yè),未來(lái)隨著碳市場(chǎng)機(jī)制的逐步完善,越來(lái)越多的高排放、高污染行業(yè)將會(huì)納入交易主體范圍,采礦行業(yè)的市場(chǎng)化轉(zhuǎn)型同樣蓄勢(shì)待發(fā)。除了直接參與碳市場(chǎng)交易以外,為降低自身履約成本,采選企業(yè)可進(jìn)一步與負(fù)碳排企業(yè)簽訂碳匯合作協(xié)議,通過(guò)遠(yuǎn)期協(xié)議的模式鎖定企業(yè)碳匯成本。?
與此同時(shí),碳中和背景下,未來(lái)將有越來(lái)越多礦業(yè)企業(yè)通過(guò)自主開(kāi)展或戰(zhàn)略合作的模式進(jìn)行植樹(shù)造林、生態(tài)修復(fù)等控制或抵消自身碳排,“負(fù)碳”戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)指日可待。隨著碳市場(chǎng)的進(jìn)一步成熟,礦業(yè)企業(yè)可充分利用綠色金融工具,放大碳匯項(xiàng)目商業(yè)價(jià)值,獲取額外收益,通過(guò)市場(chǎng)化的方式全面煥發(fā)企業(yè)減碳活 力,實(shí)現(xiàn)礦業(yè)企業(yè)商業(yè)價(jià)值及社會(huì)價(jià)值的最大化。
中國(guó)2030、2060年采礦行業(yè)溫室氣體減排路徑:


遠(yuǎn)景零碳系列的第十七部分的內(nèi)容就分享到這里,明天和大家分享第十八部分的內(nèi)容:化工行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型舉措
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付費(fèi)服務(wù)(零碳工廠、零碳園區(qū)):
1、個(gè)人和企業(yè)層面的碳排放管理、碳資產(chǎn)管理培訓(xùn)
2、上市企業(yè)、各類(lèi)園區(qū)的組織層面碳盤(pán)查、產(chǎn)品層面碳足跡、碳中和規(guī)劃、碳配額資產(chǎn)托管、國(guó)內(nèi)外碳信用申請(qǐng)和交易(CCER、林業(yè)碳匯、VCS、GS等)