远景零碳系列17——采矿行业低碳转型举措

昨天和大家分享了远景零碳系列的第十六部分：油气行业低碳转型举措

今天和大家分享第十七部分：采矿行业低碳转型举措

随着我国经济进入高质量发展新常态，资源节约型社会建设的进程逐渐加快，采矿业作为典型的高污染行业，不断加剧的环境风险和大规模的露天采矿引起社会认同度的广泛下降和投资者信心的持续低迷。与此同时，越来越多的金融机构将企业ESG表现纳入考虑范围，出台了限制煤炭、石油和天然气领域融资的政策，从而给资本密集型的采矿业带来了重重困境。为重拾社会认同度、重塑投资者信心、缓解融资难困境、激发市场主体活力，采矿业亟需深度转型，追求经济利益的同时也应关注矿产资源的科学化、低碳化开采，从而实现采矿业长期可持续发展。

矿业企业在中国低碳经济转型过程中扮演着至关重要的角色，可再生能源发电设备、电动汽车、氢燃料电池等低碳基础设施的建设，推动与之相关的金属需求进一步提升。例如，一辆典型的电动汽车所需要的金属需求为普通汽车的6倍，从而为钴、锂和镍创造增量市场；而氢燃料电池和碳捕捉等新兴技术也将提升对铂、钯和其他催化剂材料的需求。由于全球绿色经济对于金属和矿物应用前景的提振，采矿业即将迎来大繁荣。 

为实现“3060”“双碳”目标，清洁能源技术需求将全面爆发，由此带来了金属需求的激增。预计到2030年，中国对于铜和铝等传统金属的需求将较2020年上升 2-3倍，对于锂、钴、镍和稀土等新兴金属的需求将较2020年上升3-4倍，与清洁能源技术相关的金属总需求将提升3-4倍。

大量上升的金属需求对于采矿业低碳转型带来了更大挑战。相较于传统金属而言，推动能源转型的金属碳排放强度更大，因此随着与清洁能源技术相关的铜、镍、锂等金属需求增加，未来采矿业能耗及碳排将呈上升趋势。此外，在过去20年中，上游开采的资源质量与数量均呈现不断下降的趋势，除 了面临开采资源耗竭的风险外，开采和提取品位较差的金属需要消耗更多的能 源，加剧了温室气体排放和污染量。

目前来看，中国采矿业宣布减排目标的矿业企业仅不到一成。相对于其他行业而言，采矿业污染较高、起步较晚，仍处于减排初期，低碳转型之路道阻且长。

采矿行业低碳转型路径：

从产业链各环节来看，上游勘探与开采、中游选矿与加工均具备较大的减排空间。除开采过程中甲烷逃逸导致的碳排外，矿业企业可通过清洁电气化、燃料替代、采选技术创新、甲烷减排、循环经济及市场化交易六大转型举措实现全面脱碳。由于矿业企业六成以上的碳排放源于电力消费和燃料，因此可率先从电力和燃料两端入手，逐步实现清洁脱碳。

举措一：脱碳之路，清洁电气化先试先行 

截至目前，中国矿业企业40%左右的能耗来源于用电，其余作业仍以化石能源作为主要直接动力源，现场作业设备电气化具有较大提升空间。

短期内，对于部分拥有自备电厂的采选企业来说，可进一步提高作业电气化占比；对于其他尚未建设自备电厂的采选企业来说，可选择与发电厂签订购电协议（PPA）或直接向电网公司购电的方式，共同推进电气化进程。

中长期而言，随着可再生能源发电的经济性愈发凸显，矿场用电结构可逐步向清洁能源转型。对于拥有自备电厂的采选企业来说，应优化自身电源结构，例如，该类企业可利用矿场空地布局建设分布式光伏或分散式风电，并进一步结合储能系统搭建微电网，在保证电力系统稳定性的同时，实现离网运营的低碳化；另一方面，企业在满足自身用电需求的同时还可进一步通过“自发自用、余电上网”的方式增加收入来源，提升企业盈利性。

对于其他尚未建设自备电厂的采选企业来说，随着未来发电结构的整体清洁化，企业通过与可再生能源发电厂签订购电协议或向电网购电的方式，减少用电过程中的温室气体排放；与此同时，随着可再生能源成本的下降，该类企业也可逐步部署可再生能源电站，从而推动矿业企业全面向清洁电气化转型升级。

目前，全球领先的采矿企业已纷纷开始脱碳计划，如必和必拓公司（BHP） 为其位于智利的铜矿签订了四份可再生能源供电合同，不仅节省了20%的能源成本，同时减少了300万吨的二氧化碳排放，实现100%可再生能源供电。现场作 业设备的全面清洁电气化将大幅减少碳排，并最终将用电产生的排放减少至零。 

举措二：低碳转型，替代燃料并驾齐驱 

随着技术的进步和成本的下降，使用氢燃料、生物质燃料代替柴油、煤炭等化石能源成为采选企业的另一转型必选项。

英美资源集团（Anglo American） 与ENGIE集团共同开发全球最大的氢动力矿用卡车，并通过太阳能电解水制氢为其提供氢燃料。淡水河谷公司同样开展了多个燃料替代项目，在传统金属领域使用生物柴油、在球团厂利用生物燃料替代煤炭等，实现经济性的低碳转型。

预计到2027年，氢燃料电池汽车的总拥有成本将有望低于电动汽车或内燃机汽车，矿业企业应乘时借势，提前布局，通过氢燃料、生物燃料对传统化石能源的替代，大幅降低来自燃料使用的碳排，并最终将其降至为零。 

举措三：节能高效，创新技术崭露头角 

通过开采及加工技术的改进与创新，降低整体能耗，从而减少运营过程中的碳排也是采选企业未来低碳转型的主要途径之一。根据欧洲某采矿设备企业对核心矿产品耗能的调研结果来看，采选过程中粉碎环节（即破碎和研磨过程）是目前矿场能源消耗的最大单一环节，占比为25%以上，以金属铜为例，其采选过程中粉碎环节的耗能占比高达36%。

随着未来高效粉碎设备及相关技术的发展，一方面可减少对于磨矿介质的需求，另一方面先进的粉碎流程控制系统及破碎技术可大幅提高能效，降低碳排，据估计5%的能效提升即可降低超3000万吨二氧化碳当量的温室气体排放。

举措四：转危为机，甲烷减排箭在弦上 

甲烷是煤矿企业另一种主要排放的温室气体，其造成的温室效应影响更大。目前来看，煤炭开采和矿后活动导致的甲烷逃逸排放是中国最大的甲烷排放源。然而和油气行业不同，在煤矿行业中，泄漏甲烷的浓度低、波动大，相关处理技术的难度更大、成本更高，从而使得煤矿企业在甲烷减排的技术和成本上都面临着较大挑战，中国煤矿企业尚未针对开采和矿后活动中的甲烷逃逸问题进行主动处理。

甲烷逃逸作为采矿业中较为棘手的难题，虽然目前尚未形成广泛有效、经济可行的解决方案，但随着未来甲烷捕获、抽采及利用等技术的不断成熟，减少甲烷逃逸带来的温室气体排放仍有较大潜力。对于开采及碳排占比较小的露天矿而言，一旦开始开采很难减少甲烷逃逸性排放，减排幅度有限；而对于开采且碳排占比较大的井工矿，可选择对甲烷进行采前抽采和采后抽采，并将采出的甲烷用于发电、供热等，或与碳捕捉和封存技术进行结合，有效解决甲烷逃逸难题。 

举措五：绿色矿业，循环经济如虎添翼 

随着上游对于碳排放强度较高的金属需求持续增加，给金属一次资源供给和行业低碳转型带来更大挑战，而循环经济对采选企业长期可持续发展至关重要。一方面，金属的循环回收再利用可减少一次资源供给的开采，例如电动汽车和蓄电池中铜、锂、镍和钴的回收可以减少5-12%的金属需求。另一方面，金属回收再利用的二次资源供给碳排强度通常小于一次资源供给，例如从印刷电路板上回收铜、钯、金、银等核心金属的能耗仅为常规开采过程的5%左右；从生产废弃 物中回收再利用铜的碳排放强度仅为常规开采的四分之一。

因此，金属的循环回收再利用可有效对冲上游金属需求增加所带来的碳排增量，拓宽矿业企业商业模式，成为发展新增长极。

举措六：“负碳”战略，市场化机制迸发活力 

随着全国碳排放权交易市场的启动，在全社会范围内形成碳价信号，充分利用市场机制减少温室气体排放，促进能源行业转型和加速发展。虽然交易初期只 覆盖电力行业企业，未来随着碳市场机制的逐步完善，越来越多的高排放、高污染行业将会纳入交易主体范围，采矿行业的市场化转型同样蓄势待发。除了直接参与碳市场交易以外，为降低自身履约成本，采选企业可进一步与负碳排企业签订碳汇合作协议，通过远期协议的模式锁定企业碳汇成本。 

与此同时，碳中和背景下，未来将有越来越多矿业企业通过自主开展或战略合作的模式进行植树造林、生态修复等控制或抵消自身碳排，“负碳”战略的实现指日可待。随着碳市场的进一步成熟，矿业企业可充分利用绿色金融工具，放大碳汇项目商业价值，获取额外收益，通过市场化的方式全面焕发企业减碳活 力，实现矿业企业商业价值及社会价值的最大化。

中国2030、2060年采矿行业温室气体减排路径：

远景零碳系列的第十七部分的内容就分享到这里，明天和大家分享第十八部分的内容：化工行业低碳转型举措

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