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为应对铝行业碳中和压力，研究人员以河南省铝行业（HAI）为对象，构建 GHG 排放清单，运用 LMDI 法和 Tapio 模型分析特征，结合 EE-E 框架探索路径。发现排放先增后减，综合情景减排潜力大，对行业低碳转型有参考。
铝作为现代工业的 “万能金属”，在全球经济中占据举足轻重的地位。然而，中国作为世界最大的原铝生产和消费国，其铝行业正面临着实现 “双碳” 目标的巨大压力。原铝生产过程具有高能耗、高污染的特点，2020 年中国原铝生产的温室气体（GHG）排放量约达 4.2 亿吨，占全国总排放量的 4.2%。在这样的背景下，如何推动铝行业的绿色转型，探索切实可行的碳中和路径，成为了亟待解决的问题。河南省作为中国重要的铝生产基地，其铝产业曾是传统优势产业，拥有雄厚的发展基础和完善的产业体系。但近年来，受高耗能产业西迁政策影响，河南原铝产量逐渐下降，而铝轧制产品产量快速增长，成为全国最大的铝轧制生产基地。在此情形下，探索河南省铝行业的碳中和路径，对中国实现碳中和目标意义重大。
为了深入了解河南省铝行业的碳排放现状及未来减排潜力，国内研究机构的研究人员开展了相关研究。该研究成果发表在《International Journal of Greenhouse Gas Control》上。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过排放因子法建立河南省铝行业的 GHG 排放清单；运用对数平均迪氏指数（LMDI）方法和 Tapio 脱钩模型分析排放特征；采用回归分析和寿命分布函数预测铝产品产量；构建基于 LEAP 模型的能源 - 环境 - 经济（EE-E）综合分析框架，以评估节能潜力、减排潜力和减排成本。
GHG 排放清单及特征分析
研究建立了涵盖铝土矿开采、氧化铝精炼、阳极生产、铝电解、铝铸造、铝轧制和二次熔炼七个子过程的 GHG 排放清单。2006-2022 年河南省铝行业 GHG 排放总量呈现先增加后下降的趋势，从 2006 年的 37.68 Mt CO?-eq 增长至 2011 年的 60.18 Mt CO?-eq，之后显著下降至 2022 年的 32.69 Mt CO?-eq。这一下降主要归因于中国高耗能产业西迁以及河南省实施的政策控制措施导致的产量下降。通过 LMDI 分析发现，产品产量效应和能源强度效应是影响 GHG 排放的主要驱动因素，同时，Tapio 模型分析表明河南省 GHG 排放与经济尚未完全脱钩。
情景分析与减排潜力评估
研究设置不同情景进行分析，结果显示，包含碳捕集、利用与封存（CCUS）技术的综合情景减排潜力最大，与常规情景相比可实现 84% 的减排量。然而，预计到 2060 年 GHG 排放量仍将保持在 5.47 Mt CO?-eq，表明铝行业是难以脱碳的行业。从不同时期来看，短期内，清洁电力改善和能源效率提升应作为优先措施；长期来看，再生铝利用的改善显示出更大的减排潜力，同时也能带来更好的经济效益。
研究结论与讨论
本研究通过构建综合框架，全面分析了河南省铝行业的碳中和路径。研究结论表明，尽管采取综合措施能大幅降低排放，但铝行业实现完全碳中和仍面临挑战，需加快积极发展和实际应用更多创新技术。该研究的创新之处在于扩展了系统边界，整合了全产业链生产阶段，从环境和经济双视角构建了 EE-E 分析框架，并考虑了包括突破性创新技术和 CCUS 技术在内的综合措施。这些成果为省级层面铝行业实现碳中和目标提供了重要参考，有助于推动铝行业的绿色可持续发展，对中国乃至全球铝行业的低碳转型具有重要的借鉴意义。
