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向清洁能源过渡是实现世界气候变化目标的重要一步。2020年，全球可再生能源投资超过3000亿美元。2这一趋势令人鼓舞。然而，虽然通常被视为减缓气候变化行动的最终目标，但实现清洁能源不应成为可持续发展的终点线。

在本文中，我们要强调三点：

• 可再生能源对环境的隐性影响，
• 在考虑如何使生产过程脱碳时，需要进行整个价值链分析，
• 可再生能源部门脱碳与原材料投入部门脱碳之间的良性循环。

研究铜在可再生能源价值链中的作用有助于说明上述挑战。虽然铜生产远非最大的碳排放源，但随着可再生能源部门规模的扩大，铜生产变得越来越重要。铜作为电力和热的导体，在所有能源生产应用中都是必不可少的，包括可再生能源。以风力涡轮机为例。一个普通的海上风力涡轮机需要比燃煤电厂多六倍的铜来产生相同数量的电力。3据估计，到2028年，仅风电场扩建一项，全球就需要550万吨额外的铜。4

那么，铜生产对环境有什么影响呢？

资料来源：亚投行工作人员

铜生产过程中有多种污染过程。每生产一吨铜会排放60千克（kg）的硫和氮氧化物，这是酸雨的主要原因。其他有毒元素，如砷和铅，也会排放到空气和水中。5富营养化的威胁，或“富含过量植物养分（主要是磷和氮）的水的过程，导致藻类、周生植物或大型植物的生长增强”是巨大的，因为铜的生产也会将氨、硝酸盐和磷酸盐排放到水中。2020年，世界上最大的铜矿埃斯康迪达排放了10，595吨氮氧化物，排放了99，740吨“3型”水，即需要经过大量处理才能达到饮用水标准的水。6此外，固体废物是一个长期关注的问题。一吨铜会产生157吨尾矿，这些尾矿通常含有有毒或放射性物质，必须妥善储存和监测数十年。7

事实上，许多拥有枯竭铜矿的城镇已经成为鬼城，不适合居住。康复并不容易。即使公司公开宣布关闭计划，矿业公司承诺在当地进行后期生产处理的激励措施可能也不足。

温室气体排放对铜生产构成了另一个可持续性挑战。参考阿扎迪等人（2020），8我们估计，生产一吨铜平均会产生3.24吨二氧化碳（CO2）当量温室气体（GHG）排放量（见图2）。

资料来源：亚投行工作人员计算;按方法分列的铜产量，取自国际铜研究小组。2017. 2017年世界铜概况。

进一步剖析这个数字，我们发现其他上游问题。在铜生产价值链中，存在两种类型的温室气体排放：铜生产的直接排放和主要由生产过程中所需能源的产生引起的间接排放（见图3）。

资料来源：亚投行工作人员

我们发现，在每种生产方法中，上游间接排放占排放量的大部分。例如，我们估计，在SX/EW工艺（溶剂萃取/电解沉降）中，大约70-80%的温室气体排放是由主要以煤和天然气为基础的发电厂间接产生的，这些发电厂提供了该过程所需的电力。对间接排放的相同观察也适用于铜生产的大多数阶段（见图4和图5）。

资料来源：亚投行工作人员计算

因此，如果我们要使铜脱碳，我们需要考虑整个价值链，并积极参与绿色发电方法。

资料来源：罗策和施密特。2020. 全球铜生产的历史、当前和未来能源需求及其对气候变化的影响.资源， 9（4）， 44.

这一主张得到了R?tzer和Schmidt（2020）的支持。9如图6所示，仅靠能源效率和技术改进（紫线）不足以减少铜生产中的大量温室气体排放。只有同时转向可再生能源作为电力来源（绿线），才能有意义地减少铜生产过程中的温室气体排放。

因此，铜生产和能源的绿色化是相辅相成的。一方面，铜对于建造更多的绿色能源发电机至关重要;另一方面，采用更环保的能源生产方法可以以更环保的方式生产铜（图7）。

资料来源：亚投行工作人员

总之，以铜为例，我们试图证明采用综合价值链方法来评估环境影响和设计未来可持续发展行动的重要性。为了建立一个可持续的未来，仅仅狭隘地关注单个组成部分是不够的。必须追溯上游的原始商品和服务，确定可持续性挑战以及所有组成部分的潜在机遇。可再生能源行业也不例外。此外，绿色化该行业的价值链将创造一个更多绿色能源的良性循环，为更多绿色能源的生产提供动力。