4月，內蒙古霍林郭勒市，乍暖還寒。國家電投蒙東能源集團有限責任公司(以下簡稱“蒙東能源”)150臺約70米高的風機矗立在綿延的大興安嶺南段，迎著春風晝夜不停地旋轉，把綠色電能源源不斷地送出。

2015年，這些總裝機容量為30萬千瓦的風電機組創(chuàng)造了一個國內紀錄，風電利用小時數(shù)達3300小時，幾乎是全國平均數(shù)的兩倍。這主要得益于蒙東能源獨特的“綠色循環(huán)發(fā)展模式”。

2012年以來，煤炭和鋁業(yè)雙雙跌入低谷。蒙東能源充分運用國務院促進內蒙古經(jīng)濟發(fā)展和支援少數(shù)民族地區(qū)建設、“支持霍林郭勒打造高端鋁材產(chǎn)業(yè)集群”等政策利好，利用霍林河當?shù)馗蛔愕娘L能、太陽能、劣質煤資源發(fā)電，實現(xiàn)向電解鋁高載能行業(yè)供電，打造出我國首個“煤電鋁”綠色循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈，摸索出一條破解新能源與高載能產(chǎn)業(yè)發(fā)展困境的可行路徑。

著力打造“煤電鋁”產(chǎn)業(yè)鏈

去年9月，國家電投董事長、黨組書記王炳華在蒙東能源調研時強調，要將蒙東能源霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程打造成國家電投的“名片”。

這張“名片”背后是國家級示范項目，是實現(xiàn)良好經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益的原動力。在“減量化、再利用、再循環(huán)”原則的指導下，蒙東能源建成了以劣質煤就地轉化、清潔能源大比例消納、智能局域電網(wǎng)為核心技術，煤、電、熱、鋁、路、港協(xié)同發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)了傳統(tǒng)企業(yè)的轉型升級。

蒙東能源擁有的霍林河露天煤礦是全國五大露天煤礦之一，是我國現(xiàn)代化生產(chǎn)程度較高的大型露天煤礦。然而其所產(chǎn)的是褐煤，“劣質褐煤自燃現(xiàn)象十分嚴重，前幾年經(jīng)常是白煙彌漫，環(huán)境讓人擔憂。這些煤外運不合算，和中等煤摻燒效益又低。”蒙東能源副總經(jīng)理何宏偉說。

另一方面，由于嚴重產(chǎn)能過剩，電解鋁價格從2011年的高點如跳水般一路暴跌，眾多鋁企叫苦不迭。

因煤而生、以電制鋁的蒙東能源前景堪憂。不過，在蒙東能源董事長劉明勝看來，沒有過剩的行業(yè)，只有過剩的企業(yè)。“鋁至少在5年內還有大的需求，未來電解鋁市場還有發(fā)展，目前只是相對飽和。”劉明勝強調，“煉鋁成本高的企業(yè)終究會被市場淘汰”。

如何從根本上建立起既保證能源需求增長，又能保證能源充分再利用，且能控制碳排放量的綠色循環(huán)發(fā)展模式，成為蒙東能源亟待解決的生死存亡問題。

基于這樣的生存環(huán)境，蒙東能源開始上下求索，鋁業(yè)加強管理，降低生產(chǎn)成本，電力上增加可再生能源供應，讓鋁的生產(chǎn)增添了更多“綠色”附加值。

自2012年起，由蒙東能源承擔的國家863計劃重大課題“含可再生能源的孤立電網(wǎng)的運行控制技術及示范”啟動。作為該課題的依托工程———霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程，是世界上首個風—火—鋁聯(lián)合運行的孤立電網(wǎng)，在原有的120萬千瓦火電、78萬噸電解鋁和鋁合金項目產(chǎn)能基礎上，關停兩臺5萬千瓦燃煤機組，以“上大壓小”方式新建兩臺35萬千瓦燃用褐煤機組，建設80萬千瓦風電場，完善配套局域供電網(wǎng)。截至2014年底，產(chǎn)業(yè)鏈全部打通，形成了年就地消納2600~2800大卡劣質褐煤1000萬噸、180萬千瓦火電、30萬千瓦風電、81萬噸電解鋁產(chǎn)能的煤電鋁產(chǎn)業(yè)集群。

“我們的循環(huán)經(jīng)濟示范工程投產(chǎn)以后，一年大概為鋁廠降低成本6億元，一噸鋁在用電成本上就可下降800多塊錢。因為產(chǎn)量大，我們鋁廠采用78萬噸的設計，所以優(yōu)勢很明顯。而且我們解決就業(yè)5000人左右，基礎工人大部分都是本地人，對當?shù)赜泻艽髱椭?rdquo;即便電解槽里傳出的轟鳴聲格外大，依然掩蓋不住該工程相關負責人語氣中的自豪。

在當前電解鋁市場價格低迷的情況下，循環(huán)經(jīng)濟示范工程投產(chǎn)后效益十分明顯。劉明勝告訴記者：“與投產(chǎn)前相比，2015年已降低噸鋁供電成本868元，供電總成本降低7.3億元。這樣的價格在電解鋁市場上是存在優(yōu)勢的。”

國家能源局在2016年能源工作指導意見中明確指出，“鼓勵煤電化、煤電鋁一體化發(fā)展”“促進能源與高耗能產(chǎn)業(yè)協(xié)調發(fā)展”。實現(xiàn)了新能源與高載能產(chǎn)業(yè)有機結合，劣質煤資源就地高效轉化，形成“煤、電、鋁”價值鏈的霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程初見成效，有效釋放了鋁廠閑置產(chǎn)能，打通了煤電鋁產(chǎn)業(yè)鏈，提高了終端產(chǎn)品的市場競爭力，對我國能源行業(yè)加快產(chǎn)業(yè)結構調整、合理優(yōu)化空間布局具有重要借鑒作用和示范意義。

可復制的綠色發(fā)展模式

如果說蒙東能源著力打造產(chǎn)業(yè)集群帶來的是真金白銀，那么綠色低碳發(fā)展模式的落地和應用則影響更為深遠。

日前，中國可再生能源學會風能專委會發(fā)布一組數(shù)據(jù)：自2010年開始，全國平均棄風率高于10%，2015年這一數(shù)據(jù)攀升至15%。2010～2015年，棄風電量累計達997億千瓦時，相當于三峽、葛洲壩兩座水電站2015年全年發(fā)電量，直接經(jīng)濟損失超過530億元。僅2015年的棄風電量就達339億千瓦時，直接經(jīng)濟損失超過180億元。

相比之下，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程通過對局域電網(wǎng)優(yōu)化調度方式的探索，實現(xiàn)了對間歇性風電的大比例消納，大幅提高了風電利用效率。

蒙東能源副總經(jīng)理/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=7&id=250315" target="_blank" class="keylink">劉建平告訴記者：“目前霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程智能局域電網(wǎng)的風電滲透率已達38.25%，超過目前新能源利用率最高的丹麥電網(wǎng)。由于風電占局域電網(wǎng)總量的16%，蒙東能源在保證不棄風的前提下，堅持依據(jù)火電機組經(jīng)濟性合理調峰的原則，確保最大限度消納風電。”

2014年，全國風電平均利用小時數(shù)1893小時，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程風電利用小時數(shù)2927小時，高出全國平均水平1034小時。2015年全國風電平均利用小時數(shù)降至1728小時，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程不降反升，達到3300小時左右，棄風率僅0.58%。

數(shù)據(jù)顯示，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程利用風電的減排效果十分明顯。僅按風電每年發(fā)電10億千瓦時左右計算，通過減少燃煤減排二氧化硫171.4噸、氮氧化物302.29噸、二氧化碳69.75萬噸。預計在遠期，循環(huán)經(jīng)濟示范工程的年二氧化碳減排量可達289.82萬噸?？傃b機達80萬千瓦的風電場所生產(chǎn)的清潔電力通過自建智能局域電網(wǎng)直接接入電解鋁生產(chǎn)企業(yè)，為鋁成品注入大量清潔能源。

此外，2015年6月，蒙東能源利用露天煤礦閑置排土場建成的2萬千瓦光伏電站，是目前東北電網(wǎng)裝機容量最大的分布式光伏電站，所發(fā)電量全部用于露天煤礦開采。

實踐證明，在蒙東地區(qū)發(fā)展煤電鋁一體化是符合國家產(chǎn)業(yè)政策和地區(qū)實際情況的，更是符合低碳發(fā)展方向的。在未來排放空間存在“天花板”的前提下，只有大幅降低碳強度，使經(jīng)濟發(fā)展與碳排放逐步脫鉤，才能以盡可能小的碳排放量支撐更大的經(jīng)濟規(guī)模。

“這是世界上首個風—火—鋁聯(lián)合運行的智能局域電網(wǎng)，具有裝機容量大、可再生能源滲透率高等特點，工程建設協(xié)調難度巨大，是發(fā)電企業(yè)嘗試建立的首個含發(fā)電、輸電、用電、調度一體的系統(tǒng)工程。”劉建平說。

建立這樣的系統(tǒng)工程并非易事，需要依托強大的電網(wǎng)調配系統(tǒng)。這正是支撐霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程良好運行的秘訣。以全部消納風電為目標，通過火電為主調峰和鋁負荷參與調解，與安穩(wěn)控制、調度自動化、實時監(jiān)測和閉環(huán)控制系統(tǒng)相結合，新型現(xiàn)代化智能電網(wǎng)就此建立起來，煤、清潔能源、電、鋁都被納入同一個循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)中來。

“這些運行參數(shù)和經(jīng)驗，對今后更大范圍的智能電網(wǎng)技術開發(fā)和推廣將產(chǎn)生積極作用。”劉建平也透露，隨著對低碳創(chuàng)新模式推廣應用的不斷深化，蒙東能源已有的整體設計、規(guī)劃和開發(fā)經(jīng)驗，可以得到充分完整的應用。蒙東能源正積極在內蒙古錫林郭勒盟白音華地區(qū)復制霍林河循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式，建設以霍林河、白音華產(chǎn)業(yè)鏈為核心的循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)集群。

“調結構、穩(wěn)增長、促改革、惠民生”已成為適應新常態(tài)的必備選項，利用“煤電鋁”聯(lián)營發(fā)展、“風光火”互補消納是蒙東能源跨越式發(fā)展的核心所在。這種以低碳能源帶動高載能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新綠色發(fā)展模式，不僅為西北部豐富的新能源消納做了示范，也為我國鋁業(yè)供給側改革、降成本開辟了新路徑。