蒙東地區能源循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展漸入佳境

今年9月末，國家電投董事長(cháng)、黨組書(shū)記王炳華在對蒙東能源集團有限責任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蒙東能源”）進(jìn)行調研后表示，蒙東能源要堅定煤電鋁一體化協(xié)同發(fā)展戰略，使相關(guān)優(yōu)勢資源得到充分利用，要最大限度地管理好企業(yè)自備電網(wǎng)，使其與分布式能源相結合升級為智能局域電網(wǎng)。

“霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程以自備電廠(chǎng)為基礎建立起來(lái)的局域電網(wǎng)使用了先進(jìn)的技術(shù)，在調度、運行上達到了安全高效，具備了大比例消納新能源的能力。”蒙東能源董事長(cháng)、黨委書(shū)記劉明勝在接受本報記者采訪(fǎng)時(shí)表示，“霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程已經(jīng)完成了國家863計劃‘含可再生能源的孤立電網(wǎng)的運行控制技術(shù)及示范’課題研究，并于2015年8月通過(guò)了國家科技部驗收。”11月中旬，本報記者來(lái)到內蒙古通遼市，走訪(fǎng)了蒙東能源霍林河區域所屬露天煤業(yè)、霍煤鴻駿鋁電公司、霍煤鴻駿電力分公司、電力監控指揮中心等企業(yè)，進(jìn)行實(shí)地調查。

“煤—電—鋁”循環(huán)發(fā)展的經(jīng)濟模式

時(shí)間回溯到一年前，2014年12月，聯(lián)合國氣候變化大會(huì )在秘魯首都利馬舉行，蒙東能源董事長(cháng)劉明勝接過(guò)了聯(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(zhuān)委會(huì )聯(lián)合向霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程頒發(fā)的“今日變革進(jìn)步獎”。

霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程是中國首個(gè)含可再生能源的“煤—電—鋁”綠色產(chǎn)業(yè)鏈，也是蒙東能源循環(huán)經(jīng)濟低碳發(fā)展實(shí)踐和探索的重要載體。近年來(lái)，蒙東能源積極響應國家“開(kāi)發(fā)利用可再生資源”的政策，

利用霍林河地區豐富的風(fēng)能資源，積極探索以劣質(zhì)褐煤就地發(fā)電轉化為主、大比例消納風(fēng)電的煤、電、鋁產(chǎn)業(yè)一體化、創(chuàng )新綠色協(xié)調發(fā)展的新路子。

霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程原有自備電廠(chǎng)總裝機120萬(wàn)千瓦，電解鋁年產(chǎn)能達到78萬(wàn)噸后，用電負荷需要140萬(wàn)千瓦，自供電不能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。為此，蒙東能源提出了在現有自備電廠(chǎng)基礎上，關(guān)停兩臺5萬(wàn)千瓦燃煤機組，以“上大壓小”方式新建2×35萬(wàn)千瓦燃用褐煤自備電廠(chǎng)，建設80萬(wàn)千瓦風(fēng)電場(chǎng)，完善配套供電網(wǎng)絡(luò )，形成風(fēng)電和火電并網(wǎng)運行的示范工程方案。目前，2×35萬(wàn)千瓦火電機組、30萬(wàn)千瓦風(fēng)電機組已經(jīng)投產(chǎn)運行，配套供電網(wǎng)絡(luò )也已建成投運，在霍林河地區形成了年消耗劣質(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。

蒙東能源的思路是，一方面從“能源減量化”著(zhù)手，通過(guò)露天煤礦劣質(zhì)褐煤的就地消納，構建能源生產(chǎn)中心與能源需求中心直聯(lián)的產(chǎn)業(yè)布局，同時(shí)在本地布局建設電解鋁產(chǎn)能作為電力能源的終端用戶(hù)，并配建供電網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現電力的本地消納。另一方面從“能源再利用”入手，以熱電聯(lián)產(chǎn)機組替代霍林河地區城鎮居民分戶(hù)采暖使用的低效率小鍋爐，提升能源利用效率，使當地碳排放量大幅下降。

同時(shí)，蒙東能源充分利用霍林河地區豐富的風(fēng)力資源，建設30萬(wàn)千瓦的風(fēng)電場(chǎng)，所生產(chǎn)的清潔電力通過(guò)企業(yè)自備局域電網(wǎng)直接接入電解鋁生產(chǎn)企業(yè)，通過(guò)風(fēng)火互補控制技術(shù)，為示范工程電力優(yōu)化調度提供總體解決方案，向示范工程注入了大比例清潔能源。

據統計，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程實(shí)施以來(lái)，累計減排二氧化碳101.50萬(wàn)噸，隨著(zhù)示范工程清潔能源比例進(jìn)一步提高，熱電聯(lián)產(chǎn)替代老舊鍋爐比例的提升，以及鋁廠(chǎng)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，預計示范工程的年二氧化碳減排量將達到289.82萬(wàn)噸。

清潔友好供需協(xié)調的智能微電網(wǎng)

蒙東能源承擔的國家863計劃“含可再生能源的孤立電網(wǎng)的運行控制技術(shù)及示范”重大課題，以霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程為依托，于2012年3月啟動(dòng)，課題組圍繞含大規?？稍偕茉吹墓聧u型微電網(wǎng)系統開(kāi)展研究，以微電網(wǎng)及其所接入的大規?？稍偕茉礊檠芯繉ο?，以保證孤島型微電網(wǎng)的安全穩定和經(jīng)濟高效運行為目標，有序開(kāi)展了孤立電網(wǎng)的頻率穩定機理與負荷—頻率控制、電壓穩定機理與動(dòng)態(tài)電壓穩定控制、可再生能源接入孤立電網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)研究，研制了微電網(wǎng)的發(fā)電、輸電、調度及閉環(huán)控制系統，建立了含可再生能源的孤立電網(wǎng)示范工程。

蒙東能源副總經(jīng)理劉建平介紹，示范工程所建立的含可再生能源孤立電網(wǎng)，是世界上首個(gè)風(fēng)—火—鋁聯(lián)合運行的孤立電網(wǎng)，具有裝機容量大、可再生能源滲透率高、電解鋁負荷極差大等特點(diǎn)，運行控制十分復雜。此外，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(gè)含發(fā)電、輸電、用電、調度一體的系統工程。

霍煤鴻駿電力分公司總經(jīng)理兼電力監控指揮中心主任吳巖表示，為了保證供電網(wǎng)絡(luò )內發(fā)供電設備及電解鋁負荷安全穩定運行，蒙東能源同步建成了電力監控指揮中心，實(shí)現對火電機組、風(fēng)電機組及鋁廠(chǎng)相關(guān)設備的調度生產(chǎn)指揮和可靠的安全監視及穩定控制，實(shí)現30萬(wàn)千瓦風(fēng)電消納的發(fā)電、用電自給自足。

為提高可再生能源利用效率，蒙東能源通過(guò)對局域電網(wǎng)優(yōu)化調度方式的探索，實(shí)現了對間歇性風(fēng)電的大比例消納，大幅提高了風(fēng)電利用效率，積累了豐富的微網(wǎng)風(fēng)火互補電力調度技術(shù)的運行參數和經(jīng)驗。

由于風(fēng)電占局域電網(wǎng)總量的16%，蒙東能源確定了保證風(fēng)電大發(fā)、不棄風(fēng)的前提下，堅持依據火電機組經(jīng)濟性合理調峰的原則，確保最大限度消納風(fēng)電。2014年，全國風(fēng)電平均利用小時(shí)數1893小時(shí)，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程風(fēng)電利用小時(shí)數2927小時(shí)，高出全國平均水平1034小時(shí)。預計2015年風(fēng)電平均利用小時(shí)數將達到3400小時(shí)左右，棄風(fēng)率僅0.58%。

蒙東能源副總經(jīng)理王鐵軍認為，通過(guò)示范工程的建設和運行，蒙東能源構建了大比例消納風(fēng)電的煤—電—鋁產(chǎn)業(yè)鏈，在開(kāi)發(fā)利用新能源低碳節能減排上進(jìn)行了積極實(shí)踐，有效降低了電解鋁的購電成本，釋放了閑置產(chǎn)能，提高了企業(yè)抵御經(jīng)濟風(fēng)險的能力，摸索出了一條破解能源工業(yè)與用能產(chǎn)業(yè)困境的煤電鋁一體化發(fā)展之路。

劉明勝表示，霍林河循環(huán)經(jīng)濟示范工程解決了蒙東能源新增電解鋁產(chǎn)能的用電需求，目前已經(jīng)形成了一套科學(xué)的發(fā)展模式，隨著(zhù)我國電力體制改革的深入推進(jìn)，蒙東能源會(huì )進(jìn)一步探索局域電網(wǎng)供電區域和供應方式，推動(dòng)經(jīng)濟高效、技術(shù)先進(jìn)、環(huán)境友好的智能局域電網(wǎng)繼續向前發(fā)展。