矿业分析|“零”的呼唤：矿业可持续发展（国际）

“零”的呼唤：矿业可持续发展

采矿业减排的转型之路

文章导读

面对日益严峻的气候变化,全球正积极推动绿色低碳转型。作为提供铜、钴等绿色能源关键原材料的采矿业,其转型发展对实现全球净零排放具有重要意义。本文聚焦当前采矿业在减排方面所取得的进展与面临的挑战。文章首先提到,采矿企业正加速制定雄心勃勃的净零排放目标,同时跨国组织和政府也在设立减排基金以支持可持续采矿。然而,采矿业转型之路并不平坦,电力化改造、基础设施建设等技术和资金上的障碍仍然存在。因此,文章强调各利益相关方需要共同制定切实可行的减排路线图。值得一提的是,减排不仅是责任,也蕴含巨大商机。通过投资绿色技术和改造运营模式,采矿业可以提升效率、树立正面形象,并获得绿色融资。总体来说,本文客观解读了减排进程中采矿业面临的困难,同时也充满信心,认为通过技术创新与跨界合作,采矿业正迈向绿色低碳未来。

文章核心要点提炼

1. 采矿公司正加速制定净零排放目标,以应对气候变化风险
2. 政府和跨国组织正在设立气候基金,支持采矿业绿色发展
3. 关键的减排举措包括提高能效、电气化和可再生能源使用
4. 净零排放面临技术、资金、政策等方面的挑战
5. 可持续采矿是实现全球净零排放的关键
6. 采矿业减排可获得诸多益处,如绿色形象、运营效率、获取绿色融资等
7. 减排需要评估不同技术的可行性并制定量身定制的路线图

文章正文

原标题：Towards Mapping a Sustainable Future for Mining Industry

长期以来,矿业被认为是一种低科技和高污染的行业,给环境可持续发展带来问题,但现在,人们开始将其视为实现净零目标的关键组成部分。投资者和消费者开始认识到,这个行业是提供全球能源转型所需关键原材料的必要提供者,因此逐步改变了将其视为价值链中首要排放源的看法。为符合《巴黎协定》的雄心壮志,代表全球28家矿业公司和35个大宗商品协会的国际采矿与金属理事会(ICMM)最近承诺,到2050年或更早实现温室气体净零排放目标(范围1和范围2)。矿业企业面临来自各利益相关方日益增大的减排和应对气候风险的压力,这可能对公司产生负面财务影响。随着对铜、钴、铝、镍等金属的需求迅速增长,以帮助实现低碳未来,本文讨论了矿业向低碳未来转型的机遇,以期为未来的矿业和矿产业在可持续低碳或零碳转型中所能发挥的作用提供一些见解。

01 矿业减排的必要性

图一

由于矿业是价值链中的第一环节,它可能比大多数难以减排的行业更为关键。对大多数其他行业的全球脱碳和电气化努力来说,原材料的供应是核心。矿业公司面临的另一个问题是对矿产的需求转变。风电机、太阳能光伏和电动汽车等低碳技术的显著增长,加剧了对这些技术所需原材料的需求。直到2010年代中期,能源行业所占的大多数矿产总需求的份额都很小,但是清洁能源技术的快速部署需要大量矿产,根据图一所示,到2050年净零排放情景下,铜、钴、锰和各种稀土金属等矿产的总需求量将成几何级增长。根据国际治理论坛的数据,用于低碳技术的关键矿产全球产量预计将在2050年分别增长965%的锂、585%的钴、383%的石墨、241%的铟和173%的钒。

铜、镍、钢和锂是电力传输与存储、电动汽车和可再生能源基础设施的核心组成部分。向脱碳经济的转变将导致这些开采商品的原材消费增加,即使考虑到回收利用,开采本身也必须变得更加可持续。根据国际能源署的数据,如图二所示,一辆典型的电动汽车所需的矿产输入是常规汽车的6倍,而岸上风电厂所需的矿产资源是燃气发电厂的9倍。在过去十年中,可再生能源份额的增加与每单位发电量所需矿产量增加50%相关。

图二

煤炭是能源中最大的二氧化碳排放源,也是全球开采量最大的矿产之一(约占全球矿业市场的50%)。国际能源署预测,在2030年净零排放情景下,煤炭使用量将下降55%。在COP26气候峰会上,包括波兰、越南和智利在内的40多个国家承诺摆脱煤炭。有必要共同努力,在技术变革、提高利益相关者意识、纳入碳核算机制、实施节能措施、提供财政支持等方面,使整个价值链的矿业实现脱碳。

02 矿企能控制哪些排放?

矿业是全球温室气体排放的最大工业贡献者之一——直接占全球范围1和范围2排放的4%至7%。根据一项研究结果,范围3排放占总排放的28%,其中包括煤炭燃烧。运营排放(即范围1和2)很大程度上受矿企控制,但价值链排放(即范围3)则比较棘手。

图三

这包括为建设矿山提供铜、钢和大量混凝土的上游供应商,以及使用基础材料和金属来构建从船舶、桥梁、汽车到建筑等现代社会几乎所有重型产品的下游客户。在采矿业中,价值链排放量可能是运营排放的数倍。矿企面临的挑战是,它们很难控制下游生产商的排放,因此范围3排放是采矿业减排的最大难题。管理采矿业及其他行业范围3排放可能需要更复杂的解决方案,主要是建立循环经济,利用碳中和矿石生产碳中和材料。

如图四所示,采矿价值链包括开采原料(钻探和爆破)、装载、运输、加工和向最终消费者交付产品。所有这些作业使采矿业成为能源密集型部门之一,每年产生19至51亿吨二氧化碳当量的温室气体排放,全球采矿和资源开采造成的排放每年给环境带来高达3万亿美元的损害。

图四

Energyminute的一项研究推断,如果采矿业是一个国家,其排放量将相当于前4大排放国(中国、美国、印度和俄罗斯)的总排放量。除煤炭开采的逸散排放(估计约占3%至6%)外,运营排放(范围1和2)通常较易减缓,因为目前还没有经济可行的解决方案可以控制甲烷泄漏。

图五

03 减少矿业排放的方法

根据不同矿山,范围3排放可能占公司总排放的高达95%。这意味着任何由其他行业加工的矿产,比如钢铁生产和汽车制造,都是矿山范围3排放的一部分,并占很大一份额。因此,采矿业无法直接控制其重要部分的范围3排放,必须创新来应对这一挑战。为了针对范围3排放,矿业公司必须通过设定供应商参与目标、定期监测进展和创建行动激励措施,与供应商和客户开展合作。矿企可以投资低碳技术,并与客户合作降低下游生产的碳强度,如钢铁生产。这也将促进更环保产品的开发以减少生命周期排放。在原材料运输和运输过程中,专注于碳强度更低、燃料效率更高的方法,也可以助力实现范围3目标。

如图六所示,矿业公司可以通过可再生能源、企业电力购买协议(PPAs)、电气化、碳抵消、数据管理以及确保ESG报告中的数据完整性等组合解决方案成功实现脱碳。

图六

1) 可再生能源发电/采购

越来越多的矿企正在投资可再生能源解决方案,以帮助减少运营排放,降低当前和未来的碳价格风险。风能、太阳能等可再生能源也越来越成为矿企增加能源独立性和控制自有电力供应的可行选择。矿企还有可能利用多余的土地开发可再生能源,特别是在能源供应具有挑战性的偏远地区。另一个机会是将可再生能源与能源存储解决方案捆绑,以平衡供需。任何可再生能源产生的多余电力也可以出售给公用事业公司,以帮助产生收入并抵消成本。一些显著的例子如下：

- 智利的Zaldívar铜矿将成为拉丁美洲第一座100%使用可再生能源的矿山。由于与智利公用事业公司Colbun签订10年购买可再生电力的协议,该矿山每年将减少35万吨的排放。

- 南非西北省的Vametco矿最近宣布将使用钒液流电池储存来自3.5兆瓦光伏发电站的能源。该微电网将在任何时间为矿山提供不到10%的电力需求。通过使用更大的电解液储存罐,钒液流电池技术可以提供近乎无限的能量容量。

2) 电气化

矿企也在投资电气化其车队以减排、降低成本和提高工人的健康与安全。尽管需考虑位置、矿山寿命与设计因素,但转向电力仍有减少成本的潜力。研究表明,由于维护和燃料成本更低,采矿用电动车总拥有成本可能比柴油卡车低15%至20%。一些显著例子如：

- Newmont Goldcorp的Borden矿山—加拿大首座全电动运营的矿山,也是全球首座无柴油硬岩矿山:Newmont Goldcorp的Borden矿山使用各种电气化设备,包括装载式自卸卡车、钻机、锚杆机和人员运载车。

- 力拓宣布于2030年停止购买柴油卡车和机车。

3) 碳抵消与去除

许多矿企正在快速变化的碳抵消目标景观中航行,特别是在过去一年,这个长期细分的市场变得更加标准化、规范化和透明化。使用碳抵消存在“绿洗”的担忧,矿企需要考虑这一点。尽管如此,抵消预计将成为长期净零和减排目标的重要组成部分,特别是对于难以消除的排放。

- 世界上最大的矿企之一必和必拓,正探索通过“碳矿物化”过程从废弃物中产生碳抵消量。

- 澳大利亚清洁能源监管机构现在正在考虑在该国排放减少基金下推出新的碳信用抵消方法。

4) 排放数据管理

随着投资者和政府越来越关注气候变化风险,ESG报告中的数据管理和完整性日益重要。随着报告环境的发展,对数据的需求将更大。矿企需要持续提高数据质量以跟上不断发展的标准,包括追踪其来源并实时提供。

- 温室气体排放管理工具已被开发出来,用于映射和跟踪矿山运营中的碳排放和能源消耗。

- EarthSoft在项目生命周期的各个阶段拥有逾20年开发环境数据管理技术解决方案的经验,从构思到关闭及再利用。

- Envirosuite:开创性的矿业环境管理软件。通过优化计划来应对天气风险,维持合规同时达成产量目标。

将整个供应链转向绿色运营是个巨大的障碍,但近期采取的举措正促进采矿业减少范围3排放。图七描绘了按照所有3个排放范围分类的采矿业减排路径:

图七

尽管上述措施无疑将在实现矿业脱碳中发挥突出作用,但在执行过程中也预见到一些挑战。如前所述,转换为可再生能源电力(自备或采购)和采用电动车队将显著削减排放,但考虑到矿山偏远的离网位置,可行性似乎具有挑战性,从而限制了矿山运营商的脱碳选择。如果无法获得电网电力,运营商就只有使用污染且昂贵的油燃发电机来提供所需电力。在这种情况下,混合微电网(包括太阳能发电和能源存储的混合能源系统)可以是一个开始脱碳之旅的可行解决方案。微电网提供更便宜和可预测的低碳电价,以及电网的自主性和供电恢复能力的改善,因此混合微电网太阳能电力系统为矿企提供了商业上可行的途径,以增加其可再生能源的利用并启动脱碳进程。矿用设备如卡车和挖掘机的电气化目前还处于初级阶段。如今,仅有0.5%的矿用设备完全电气化。但是,电动车的拥有成本与内燃机车相比具有优势。运行于绿色氢能的燃料电池车是另一个零排放选择,可实现对大型车辆的脱碳,否则需要巨大(和沉重)的电池来提供足够的动力。

04 矿业减排的现状和前景

随着气候目标的不断推进,采矿公司也在做出大胆的承诺,以降低其业务风险并帮助减缓气候变化。世界银行的“气候智能采矿基金”是一项首创基金,旨在汇聚政府、行业、金融机构和私人投资者的力量,支持负责任的采矿并最大限度地降低社会、环境和气候足迹。该基金由政府间采矿事务论坛、金属和可持续发展组织以及荷兰外交部设立。荷兰外交部已承诺向该基金投资100万美元,并计划将基金增加到500万美元。

- 2021年,国际采矿与金属理事会(ICMM)承诺到2050年实现范围1和范围2温室气体净零排放,并打算在2023年底前制定范围3温室气体排放目标。

- 2023年1月,英国政府宣布向英国两大钢铁制造商英国钢铁和塔塔钢铁提供6亿英镑的资助,以帮助它们实现绿色运营。

- 普锐特冶金技术技术公司和塔塔钢铁还签署了一份谅解备忘录,以加强双方在绿色钢铁和脱碳方面的项目和技术合作。

2020年,嘉能可成为第一家宣布包括范围3排放在内的2050年净零排放目标的采矿公司,此后许多采矿公司纷纷提出了温室气体排放和气候中和目标。

图八

05 矿企减排的动机

全球脱碳在很大程度上依赖于矿产和原材料的可持续开采。我们的看法是,采矿业已经到达一个非常有趣的阶段,它开始扭转其在环境方面的不良印象,并因其在提供绿色能源转型所需原材料方面的重要作用而慢慢崭露头角。如今,矿企拥有前所未有的各种基于技术的脱碳选择。他们可以评估和部署各种低碳和零碳能源,如可再生能源(如大规模太阳能和风能)、电动汽车、低碳燃料和氢能,以及相关技术如电池储能和燃料电池技术,同时也为其他新兴技术如氢能源、直接空气捕获和电气化铺平道路。这里的目标是评估这些技术的权衡,以确保实现具有成本效益的可靠净零路径。这些措施将使该行业部分实现脱碳,但要完全实现净零排放,采矿企业乃至全世界都需要接受那些还未完全发展成熟的技术。

矿企可以通过制定量身定制的路线图来实现其碳减排目标,这些路线图侧重于成功投资和实施最符合其运营需求和公司目标的新老技术解决方案。在当前节点,我们认为,尽管可持续采矿仍是一个非常新兴的市场,面临所有新市场的挑战,但它有可能成为实现净零目标的潜在转折点;我们已经看到客户在这方面产生了很多反响。

特别说明

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来源@FutureBridge

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THE END

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