2015年4月，蒙東能源總裝機(jī)容量為30萬千瓦的150座風(fēng)電機(jī)組，創(chuàng)造了一個(gè)國內(nèi)記錄，風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)達(dá)到3300小時(shí)，幾乎是全國風(fēng)電平均利用小時(shí)的兩倍。在其微電網(wǎng)內(nèi)，風(fēng)電滲透率達(dá)到38.25%，超過了新能源利用率最高的丹麥。國家電投蒙東能源集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡稱蒙東能源）獨(dú)特的“綠色循環(huán)發(fā)展模式”使得示范項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)風(fēng)電全額消納。
3年傾力打造
內(nèi)蒙古是我國風(fēng)能資源最豐富的省區(qū)，且地形平坦，沒有破壞性風(fēng)速，是我國連成一片的最大風(fēng)能資源區(qū)，風(fēng)能總儲(chǔ)量8.9億千瓦，技術(shù)可開發(fā)容量1.5億千瓦，占全國陸地風(fēng)電可開發(fā)容量的50％，有利于風(fēng)電的大規(guī)模開發(fā)。其中，內(nèi)蒙古東部地區(qū)是國家規(guī)劃的八個(gè)千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地之一。
然而，內(nèi)蒙古的風(fēng)電發(fā)展并沒有一帆風(fēng)順。由于本地用電負(fù)荷有限且遠(yuǎn)離負(fù)荷中心、且電源結(jié)構(gòu)單一、缺乏調(diào)峰能力以及跨區(qū)輸電能力不足，導(dǎo)致已開發(fā)的風(fēng)電場不少“曬太陽”現(xiàn)象。據(jù)記載，2012年，蒙東地區(qū)的棄風(fēng)率高達(dá)34%，是全國棄風(fēng)電量最多的地區(qū)之一。
如何充分利用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)的風(fēng)能資源？同時(shí)擁有煤電鋁的蒙東能源想到了鋁，如果用風(fēng)電來煉鋁，這樣既能充分地利用風(fēng)能，并且也讓高耗能的鋁產(chǎn)品增加了綠色附加值。一箭雙雕。
不僅如此，蒙東能源努力打造國家級(jí)循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目，讓資源高效利用和循環(huán)利用在這里得到充分體現(xiàn)。以全部消納風(fēng)電為目標(biāo)，通過火電為主調(diào)峰和鋁負(fù)荷參與調(diào)節(jié)，與安穩(wěn)控制、調(diào)度自動(dòng)化、實(shí)時(shí)監(jiān)測與閉環(huán)控制系統(tǒng)相結(jié)合，建設(shè)環(huán)保經(jīng)濟(jì)、安全可靠的新型現(xiàn)代化智能電網(wǎng)。通過蒙東通霍、赤大白、錦赤鐵路及港口實(shí)現(xiàn)煤電路港聯(lián)營，形成產(chǎn)運(yùn)銷一體、正反向均衡，物流、信息流、資金流同步的蒙東煤炭外運(yùn)大通道。煤分級(jí)利用，劣質(zhì)煤就地轉(zhuǎn)化，用來發(fā)電煉鋁；中等品質(zhì)煤供坑口電站發(fā)電，變輸煤為輸電；優(yōu)質(zhì)煤外送支持路口、港口電站發(fā)展，大幅減少煤炭外運(yùn)產(chǎn)生的碳排放和資源損失。建立用水三級(jí)互補(bǔ)方式，以大量使用城市中水為主，以最大限度使用煤礦疏干水為輔，以最少量地表水為補(bǔ)給，降低水資源消耗，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。火電機(jī)組消耗劣質(zhì)褐煤發(fā)電煉鋁的同時(shí)，實(shí)施熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電聯(lián)供、熱電聯(lián)銷。電解鋁產(chǎn)品將劣質(zhì)煤就地全部轉(zhuǎn)化。
經(jīng)過3年的努力，一個(gè)以“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則，蒙東能源建成了煤、電、熱、鋁、路、港協(xié)同發(fā)展的霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)國家級(jí)示范項(xiàng)目。
2015年，該示范項(xiàng)目內(nèi)，風(fēng)電的利用小時(shí)數(shù)高達(dá)3300小時(shí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于全國風(fēng)電利用小時(shí)數(shù)；使用城市中水365 萬立方米和煤礦疏干水150 萬立方米；供熱面積達(dá)450 多萬平方米，解決了小鍋爐燃煤環(huán)境污染問題；81 萬噸電解鋁產(chǎn)能將1000 萬噸劣質(zhì)褐煤和10 億千瓦時(shí)風(fēng)電的能量儲(chǔ)存在鋁產(chǎn)品中，通過鐵路輸出。從此之后，當(dāng)年為了消耗當(dāng)?shù)氐暮置嘿Y源而建立起來的鋁廠，肩負(fù)了更多的價(jià)值。
同時(shí)擁有煤、電、鋁、鐵路的蒙東能源探索出一條循環(huán)經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展創(chuàng)新模式，也為國內(nèi)的大規(guī)模風(fēng)電消納蹚出了一條新路子。
綜合效益明顯
眾所周知，電力幾近占到電解鋁成本的一半，這使得同時(shí)擁有煤炭和電力裝機(jī)的蒙東能源在發(fā)展電解鋁產(chǎn)業(yè)上具有非常明顯的優(yōu)勢。
蒙東地區(qū)豐富的褐煤資源和新能源資源就地轉(zhuǎn)化，提高資源利用率和鋁業(yè)附加值。2015年，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目81萬噸電解鋁產(chǎn)能生產(chǎn)配套的火電自備機(jī)組均燃用當(dāng)?shù)芈短斓V伴生的（比例20%~30%）熱值在2800大卡以下的劣質(zhì)褐煤，通過這種形式，不僅有效解決此部分低熱值煤帶來的粉塵、自燃等環(huán)境污染問題，實(shí)現(xiàn)煤炭的清潔生產(chǎn)和高效利用。并且?guī)捉~消納了30萬風(fēng)機(jī)發(fā)的清潔能源，充分利用當(dāng)?shù)鼐G色能源，創(chuàng)造國內(nèi)乃至國際風(fēng)電利用率奇跡。以霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)的夏營地風(fēng)電場為例，2015年的發(fā)電量為93779萬千瓦時(shí)，棄風(fēng)限電率僅為0.9%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于全國15%的水平，走在了世界的前列。
劣質(zhì)煤—火電（風(fēng)電）—電解鋁—鋁后加工，完整的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢使示范區(qū)內(nèi)的鴻駿鋁業(yè)的電解鋁生產(chǎn)成本在業(yè)內(nèi)具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢。與循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程投產(chǎn)前相比，2015年，該廠電解鋁每千瓦時(shí)電能成本可降低0.0636元，噸鋁用電成本降低868元，總成本降低7.3億元，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。
風(fēng)電帶來的減排效果更加明顯。據(jù)統(tǒng)計(jì)，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程每年利用風(fēng)電10億千瓦時(shí)左右，通過減少燃煤減排二氧化硫171.4噸，氮氧化物302.2噸，二氧化碳69.7萬噸。預(yù)計(jì)在遠(yuǎn)期，二氧化碳年減排量可達(dá)到289.8萬噸。出色的低碳模式和減排效果，為霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程于2014年12月聯(lián)合國氣候大會(huì)上，贏得了由聯(lián)合國氣候變化框架公約組織、中國低碳聯(lián)盟、美國環(huán)保協(xié)會(huì)、中國低碳減排專委會(huì)聯(lián)合頒發(fā)的“今日變革進(jìn)步獎(jiǎng)”。
2015年8月，蒙東能源攜手武漢大學(xué)、清華大學(xué)、中電普瑞等產(chǎn)學(xué)研單位，在此循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范區(qū)內(nèi)開展的“含可再生能源的孤立電網(wǎng)的運(yùn)行控制技術(shù)及示范”科技項(xiàng)目，被列為國家863計(jì)劃課題“智能電網(wǎng)高級(jí)分析與優(yōu)化運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)”的子課題，其目標(biāo)是通過一系列技術(shù)創(chuàng)新，建立起包括風(fēng)功率預(yù)測、局域網(wǎng)穩(wěn)定控制、火電機(jī)組快速調(diào)節(jié)、電解鋁負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整等在內(nèi)的集電源、負(fù)荷、電網(wǎng)控制于一身的自動(dòng)穩(wěn)控系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)既可與大電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，也具備獨(dú)立運(yùn)行能力。
大規(guī)模風(fēng)電就地消納與電解鋁生產(chǎn)的有機(jī)結(jié)合讓蒙東能源找到了新的發(fā)展模式和方向，看到了新的發(fā)展希望和前景，也為蒙東等資源富集的西部地區(qū)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展開辟了新路徑。
