白色的無(wú)人駕駛自卸車停泊在遠(yuǎn)處，電驅(qū)礦車穿行在黑灰基調(diào)的露天礦山。布滿蒼翠茂密植被的排土場(chǎng)上，一臺(tái)高聳的風(fēng)機(jī)正在緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)，所發(fā)電量全部輸送至煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，為這座煤田注入“綠意”。

這是界面新聞日前參觀國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司北露天煤礦時(shí)所見到的情形。在“塞北煤城”霍林郭勒市，智能化、低碳化的實(shí)踐正在落地。

“北露天煤礦投入了25臺(tái)60噸級(jí)電驅(qū)礦卡，配套建設(shè)2座充電站，主要利用排土場(chǎng)風(fēng)電所發(fā)綠電。”北露天煤礦礦長(zhǎng)賀希格圖介紹稱，電驅(qū)礦卡每年運(yùn)輸煤炭約800萬(wàn)噸，可節(jié)約柴油1980噸，電費(fèi)成本較燃油成本節(jié)約62%。

2023年4月，國(guó)際首例排土場(chǎng)4兆瓦分散式風(fēng)電示范項(xiàng)目在該煤礦建成，采用“自發(fā)自用”模式，打破了新舊能源和行業(yè)壁壘。

至今，該項(xiàng)目已累計(jì)發(fā)電1520萬(wàn)千瓦時(shí)，所發(fā)電力全部用于露天煤礦生產(chǎn)用電和電驅(qū)礦卡充電。

霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項(xiàng)目北露天煤礦，攝影：戴晶晶

上述項(xiàng)目?jī)H是國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司(下稱內(nèi)蒙古公司)霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程的一部分。

內(nèi)蒙古公司是國(guó)家電投在內(nèi)蒙古的全資子公司，與國(guó)家電投集團(tuán)蒙東能源有限責(zé)任公司、電投能源(002128.SZ)一體化運(yùn)作。

2014年，按照“以煤發(fā)電、以電煉鋁、以鋁帶電、以電促煤”的思路，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程正式建成。時(shí)至今日，該工程涵蓋年消耗900萬(wàn)噸劣質(zhì)褐煤的180萬(wàn)千瓦火電裝機(jī)、90萬(wàn)千瓦風(fēng)電裝機(jī)、15萬(wàn)千瓦光伏裝機(jī)、86萬(wàn)噸電解鋁產(chǎn)能，以及配套了自備電網(wǎng)和監(jiān)控指揮中心。

依托該項(xiàng)目開展的“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(guó)家863計(jì)劃課題。

霍林河地區(qū)劣質(zhì)煤熱量較低、雜質(zhì)量大、極易破碎，長(zhǎng)途運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性差。在局域網(wǎng)建設(shè)前的電解鋁產(chǎn)業(yè)大量購(gòu)進(jìn)工業(yè)用電，成本居高不下，加之電解鋁價(jià)波動(dòng)劇烈，影響企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益。

借由霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程項(xiàng)目，劣質(zhì)褐煤實(shí)現(xiàn)了就地消納，發(fā)電成本也更具優(yōu)勢(shì)。

北露天煤礦位于該示范項(xiàng)目的最上游，年產(chǎn)能1000萬(wàn)噸，其中90%通過(guò)自備電廠和坑口電廠兩套輸煤系統(tǒng)運(yùn)往電力分公司與霍林河坑口發(fā)電公司。電投能源旗下的霍煤鴻駿鋁電公司作為項(xiàng)目下游，電解鋁產(chǎn)線同步消納火電和綠電。

國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司電力分公司D風(fēng)電場(chǎng)，攝影：戴晶晶

在示范項(xiàng)目“神經(jīng)中樞”電力監(jiān)控指揮中心的藍(lán)屏上，界面新聞?dòng)浾呖吹骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)266臺(tái)風(fēng)電機(jī)組、449臺(tái)逆變器的整體運(yùn)行狀態(tài)，以及風(fēng)光發(fā)電功率的實(shí)測(cè)和預(yù)測(cè)曲線。

內(nèi)蒙古公司電力分公司黨委書記李書碩表示，目前，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)六期20萬(wàn)千瓦和七期45萬(wàn)千瓦續(xù)建風(fēng)電項(xiàng)目正在推進(jìn)，預(yù)計(jì)到2025年項(xiàng)目達(dá)產(chǎn)后，局域網(wǎng)新能源裝機(jī)將達(dá)到170萬(wàn)千瓦，占總裝機(jī)的48.57%。

今年上半年，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程電解鋁綠電消納占比為27.58%。

“一季度風(fēng)力好的時(shí)候，電解鋁側(cè)綠電實(shí)時(shí)占比能達(dá)到30%。”李書碩指出，項(xiàng)目對(duì)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，尤其是在風(fēng)電大比例就地消納、能源綜合利用方面起到很好的示范作用。

“煤電鋁”也因此向“綠電鋁”轉(zhuǎn)變。在全國(guó)首批“綠電鋁”產(chǎn)品認(rèn)證中，霍煤鴻駿鋁電公司完成8.6萬(wàn)噸重熔用鋁錠、9.9萬(wàn)噸電解原鋁液認(rèn)證，同時(shí)還與三家下游企業(yè)達(dá)成銷售協(xié)議，2023年累計(jì)完成“綠電鋁”交易3.65萬(wàn)噸。

實(shí)探全國(guó)首套鋁錠鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線

增強(qiáng)新能源并網(wǎng)消納能力是近期政府關(guān)注的重點(diǎn)。今年6月，國(guó)家能源局發(fā)布《關(guān)于做好新能源消納工作 保障新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》，旨在提升電力系統(tǒng)對(duì)新能源的消納能力，確保新能源大規(guī)模發(fā)展的同時(shí)保持合理利用水平。

截至今年上半年，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程局域電網(wǎng)新能源棄風(fēng)率1.69%，創(chuàng)歷史最佳，消納新能源16.79億千瓦時(shí)。火電靈活性改造和新型儲(chǔ)能在其中發(fā)揮了作用。

2024年初，內(nèi)蒙古公司電力分公司完成2臺(tái)30萬(wàn)千瓦和2臺(tái)35萬(wàn)千瓦火電機(jī)組靈活性改造，在不投油的前提下具備深度調(diào)峰至20%額定負(fù)荷的能力。

內(nèi)蒙古公司電力分公司B廠廠長(zhǎng)張鵬林表示，極限情況下，火電每小時(shí)可為新能源讓出近百萬(wàn)千瓦的發(fā)電空間，配合三模混合儲(chǔ)能示范項(xiàng)目進(jìn)行聯(lián)合調(diào)峰，基本實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)105萬(wàn)千瓦新能源全額消納，實(shí)現(xiàn)風(fēng)、光資源的“零棄用”。

2023年8月19日，全國(guó)首個(gè)由鐵鉻液流、飛輪、鋰電三種形式組成的混合儲(chǔ)能項(xiàng)目在國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司電力分公司投運(yùn)，三個(gè)形式的儲(chǔ)能項(xiàng)目各1兆瓦。其中，1兆瓦鐵-鉻液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目采用國(guó)家電投自主研發(fā)的“容和一號(hào)”電池堆，是全球首例兆瓦級(jí)鐵-鉻液流電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。

“鐵-鉻液流儲(chǔ)能時(shí)間長(zhǎng)、造價(jià)單價(jià)高，但循環(huán)壽命高，充放能達(dá)到2萬(wàn)次以上，安全性也相對(duì)高。”

張鵬林向界面新聞介紹稱，飛輪儲(chǔ)能單體容量小，1兆瓦分成10個(gè)單元模塊建設(shè)，但響應(yīng)速度最快，可以達(dá)到毫秒級(jí)。

張鵬林說(shuō)，隨著局域網(wǎng)綠電占比提高，為了保證消納，計(jì)劃自明年開始建設(shè)100兆瓦的鋰電池儲(chǔ)能項(xiàng)目。選擇鋰電池技術(shù)路線的主要原因是當(dāng)前單價(jià)較低，運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)豐富。

國(guó)家電投內(nèi)蒙古公司電力分公司B廠儲(chǔ)能項(xiàng)目，攝影：戴晶晶

基于霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程的經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)蒙古公司在資源條件相似的錫林郭勒盟白音華地區(qū)，正依托3500萬(wàn)噸煤炭產(chǎn)能，復(fù)制“煤電鋁”循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，規(guī)劃分兩期建設(shè)80萬(wàn)噸高精鋁板帶項(xiàng)目，配套建設(shè)5×35萬(wàn)千瓦自備火電機(jī)組及線路送出工程。

目前白音華鋁電項(xiàng)目和2×35萬(wàn)千瓦自備火電機(jī)組已投產(chǎn)運(yùn)行。

在新能源方面，白音華自備電廠可再生能源替代工程200兆瓦光伏項(xiàng)目于2023年12月并網(wǎng)發(fā)電，為全國(guó)最大露天礦排土場(chǎng)光伏項(xiàng)目， 項(xiàng)目最終負(fù)荷由白音華高精鋁板帶項(xiàng)目全額消納。

來(lái)源：界面新聞

作者：戴晶晶