4月，內(nèi)蒙古霍林郭勒市，乍暖還寒。國(guó)家電投蒙東能源集團(tuán)有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱“蒙東能源”)150臺(tái)約70米高的風(fēng)機(jī)矗立在綿延的大興安嶺南段，迎著春風(fēng)晝夜不停地旋轉(zhuǎn)，把綠色電能源源不斷地送出。

2015年，這些總裝機(jī)容量為30萬(wàn)千瓦的風(fēng)電機(jī)組創(chuàng)造了一個(gè)國(guó)內(nèi)紀(jì)錄，風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)達(dá)3300小時(shí)，幾乎是全國(guó)平均數(shù)的兩倍。這主要得益于蒙東能源獨(dú)特的“綠色循環(huán)發(fā)展模式”。

2012年以來(lái)，煤炭和鋁業(yè)雙雙跌入低谷。蒙東能源充分運(yùn)用國(guó)務(wù)院促進(jìn)內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)發(fā)展和支援少數(shù)民族地區(qū)建設(shè)、“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(dāng)?shù)馗蛔愕娘L(fēng)能、太陽(yáng)能、劣質(zhì)煤資源發(fā)電，實(shí)現(xiàn)向電解鋁高載能行業(yè)供電，打造出我國(guó)首個(gè)“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(guó)家電投董事長(zhǎng)、黨組書(shū)記王炳華在蒙東能源調(diào)研時(shí)強(qiáng)調(diào)，要將蒙東能源霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程打造成國(guó)家電投的“名片”。

這張“名片”背后是國(guó)家級(jí)示范項(xiàng)目，是實(shí)現(xiàn)良好經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益的原動(dòng)力。在“減量化、再利用、再循環(huán)”原則的指導(dǎo)下，蒙東能源建成了以劣質(zhì)煤就地轉(zhuǎn)化、清潔能源大比例消納、智能局域電網(wǎng)為核心技術(shù)，煤、電、熱、鋁、路、港協(xié)同發(fā)展的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。

蒙東能源擁有的霍林河露天煤礦是全國(guó)五大露天煤礦之一，是我國(guó)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(zhì)褐煤自燃現(xiàn)象十分嚴(yán)重，前幾年經(jīng)常是白煙彌漫，環(huán)境讓人擔(dān)憂。這些煤外運(yùn)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(shuō)。

另一方面，由于嚴(yán)重產(chǎn)能過(guò)剩，電解鋁價(jià)格從2011年的高點(diǎn)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(guò)，在蒙東能源董事長(zhǎng)劉明勝看來(lái)，沒(méi)有過(guò)剩的行業(yè)，只有過(guò)剩的企業(yè)。“鋁至少在5年內(nèi)還有大的需求，未來(lái)電解鋁市場(chǎng)還有發(fā)展，目前只是相對(duì)飽和。”劉明勝?gòu)?qiáng)調(diào)，“煉鋁成本高的企業(yè)終究會(huì)被市場(chǎng)淘汰”。

如何從根本上建立起既保證能源需求增長(zhǎng)，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(wèn)題。

基于這樣的生存環(huán)境，蒙東能源開(kāi)始上下求索，鋁業(yè)加強(qiáng)管理，降低生產(chǎn)成本，電力上增加可再生能源供應(yīng)，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(dān)的國(guó)家863計(jì)劃重大課題“含可再生能源的孤立電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)及示范”啟動(dòng)。作為該課題的依托工程──霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程，是世界上首個(gè)風(fēng)—火—鋁聯(lián)合運(yùn)行的孤立電網(wǎng)，在原有的120萬(wàn)千瓦火電、78萬(wàn)噸電解鋁和鋁合金項(xiàng)目產(chǎn)能基礎(chǔ)上，關(guān)停兩臺(tái)5萬(wàn)千瓦燃煤機(jī)組，以“上大壓小”方式新建兩臺(tái)35萬(wàn)千瓦燃用褐煤機(jī)組，建設(shè)80萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)，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(zhì)褐煤1000萬(wàn)噸、180萬(wàn)千瓦火電、30萬(wàn)千瓦風(fēng)電、81萬(wàn)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(jì)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?yàn)楫a(chǎn)量大，我們鋁廠采用78萬(wàn)噸的設(shè)計(jì)，所以優(yōu)勢(shì)很明顯。而且我們解決就業(yè)5000人左右，基礎(chǔ)工人大部分都是本地人，對(duì)當(dāng)?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(guān)負(fù)責(zé)人語(yǔ)氣中的自豪。

在當(dāng)前電解鋁市場(chǎng)價(jià)格低迷的情況下，循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jià)格在電解鋁市場(chǎng)上是存在優(yōu)勢(shì)的。”

國(guó)家能源局在2016年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)中明確指出，“鼓勵(lì)煤電化、煤電鋁一體化發(fā)展”“促進(jìn)能源與高耗能產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展”。實(shí)現(xiàn)了新能源與高載能產(chǎn)業(yè)有機(jī)結(jié)合，劣質(zhì)煤資源就地高效轉(zhuǎn)化，形成“煤、電、鋁”價(jià)值鏈的霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程初見(jiàn)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)我國(guó)能源行業(yè)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)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(fù)制的綠色發(fā)展模式

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

日前，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)風(fēng)能專委會(huì)發(fā)布一組數(shù)據(jù)：自2010年開(kāi)始，全國(guó)平均棄風(fēng)率高于10%，2015年這一數(shù)據(jù)攀升至15%。2010~2015年，棄風(fēng)電量累計(jì)達(dá)997億千瓦時(shí)，相當(dāng)于三峽、葛洲壩兩座水電站2015年全年發(fā)電量，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)530億元。僅2015年的棄風(fēng)電量就達(dá)339億千瓦時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)180億元。

相比之下，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程通過(guò)對(duì)局域電網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度方式的探索，實(shí)現(xiàn)了對(duì)間歇性風(fēng)電的大比例消納，大幅提高了風(fēng)電利用效率。

蒙東能源副總經(jīng)理劉建平告訴記者：“目前霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程智能局域電網(wǎng)的風(fēng)電滲透率已達(dá)38.25%，超過(guò)目前新能源利用率最高的丹麥電網(wǎng)。由于風(fēng)電占局域電網(wǎng)總量的16%，蒙東能源在保證不棄風(fēng)的前提下，堅(jiān)持依據(jù)火電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性合理調(diào)峰的原則，確保最大限度消納風(fēng)電。”

2014年，全國(guó)風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)1893小時(shí)，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)2927小時(shí)，高出全國(guó)平均水平1034小時(shí)。2015年全國(guó)風(fēng)電平均利用小時(shí)數(shù)降至1728小時(shí)，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程不降反升，達(dá)到3300小時(shí)左右，棄風(fēng)率僅0.58%。

數(shù)據(jù)顯示，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程利用風(fēng)電的減排效果十分明顯。僅按風(fēng)電每年發(fā)電10億千瓦時(shí)左右計(jì)算，通過(guò)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(wàn)噸。預(yù)計(jì)在遠(yuǎn)期，循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程的年二氧化碳減排量可達(dá)289.82萬(wàn)噸。總裝機(jī)達(dá)80萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)所生產(chǎn)的清潔電力通過(guò)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(chǎng)建成的2萬(wàn)千瓦光伏電站，是目前東北電網(wǎng)裝機(jī)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(kāi)采。

實(shí)踐證明，在蒙東地區(qū)發(fā)展煤電鋁一體化是符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和地區(qū)實(shí)際情況的，更是符合低碳發(fā)展方向的。在未來(lái)排放空間存在“天花板”的前提下，只有大幅降低碳強(qiáng)度，使經(jīng)濟(jì)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(jì)規(guī)模。

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

建立這樣的系統(tǒng)工程并非易事，需要依托強(qiáng)大的電網(wǎng)調(diào)配系統(tǒng)。這正是支撐霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程良好運(yùn)行的秘訣。以全部消納風(fēng)電為目標(biāo)，通過(guò)火電為主調(diào)峰和鋁負(fù)荷參與調(diào)解，與安穩(wěn)控制、調(diào)度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和閉環(huán)控制系統(tǒng)相結(jié)合，新型現(xiàn)代化智能電網(wǎng)就此建立起來(lái)，煤、清潔能源、電、鋁都被納入同一個(gè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中來(lái)。

“這些運(yùn)行參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)，對(duì)今后更大范圍的智能電網(wǎng)技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣將產(chǎn)生積極作用。”劉建平也透露，隨著對(duì)低碳創(chuàng)新模式推廣應(yīng)用的不斷深化，蒙東能源已有的整體設(shè)計(jì)、規(guī)劃和開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以得到充分完整的應(yīng)用。蒙東能源正積極在內(nèi)蒙古錫林郭勒盟白音華地區(qū)復(fù)制霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，建設(shè)以霍林河、白音華產(chǎn)業(yè)鏈為核心的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)集群。

“調(diào)結(jié)構(gòu)、穩(wěn)增長(zhǎng)、促改革、惠民生”已成為適應(yīng)新常態(tài)的必備選項(xiàng)，利用“煤電鋁”聯(lián)營(yíng)發(fā)展、“風(fēng)光火”互補(bǔ)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(dòng)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(guó)鋁業(yè)供給側(cè)改革、降成本開(kāi)辟了新路徑。