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霍林河循環(huán)經濟產業(yè)園全景

霍煤鴻駿廠區(qū)全景

霍煤鴻駿煙氣凈化系統(tǒng)

北露天礦海拔1020米生態(tài)修復治理區(qū)

霍煤鴻駿自動化鑄造生產線

新能源風光項目

世界首臺120噸純電自卸車

作為一家擁有煤炭資源的企業(yè)，如果開采到的褐煤無法處理，同時企業(yè)所屬的電解鋁產業(yè)又受到電力成本制約無法脫困，怎么辦？國家電投集團內蒙古能源有限公司（以下簡稱國家電投內蒙古公司）堅持以習近平生態(tài)文明思想為引領，按照“以煤發(fā)電、以電煉鋁、以鋁帶電、以電促煤”的循環(huán)經濟發(fā)展思路，在霍林河地區(qū)相繼建成了包括年消耗900萬噸劣質褐煤的180萬千瓦火電裝機、105萬千瓦新能源裝機、86萬噸電解鋁產能以及配套自備電網、監(jiān)控指揮中心的產業(yè)集群，并按照一體化綠色發(fā)展思路，將科技創(chuàng)新、智能制造等先進技術貫穿于循環(huán)經濟產業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了高載能產業(yè)的清潔化、綠色化、低碳化、智慧化運行，成功打造了“煤—新能源—電—鋁”循環(huán)經濟新范式。

解決產業(yè)兩頭之困

歷史沿革中闖出循環(huán)之道

作為全國五大露天煤礦之一的霍林河露天礦是霍林河循環(huán)經濟的根基，煤炭儲量超過130億噸。然而，在剝離過程中伴生的劣質煤卻因其遇水易散、遇硬易碎等缺陷無法外運，長期存放還會引起自燃，造成大量資源浪費和環(huán)境污染，被視為“生態(tài)垃圾”。解決劣質煤最好的處理方式就是就地消納，而霍林河煤田每年產出的劣質煤產量高達到近千萬噸，數量之大，如何消納是個難題。

當時正值中電投集團（國家電投集團前身）在霍林河地區(qū)的電解鋁產業(yè)已初具規(guī)模，技術指標先進，但是因大量購進工業(yè)用電，導致企業(yè)生產成本始終居高不下，加之電解鋁價格大幅波動，企業(yè)發(fā)展一度陷入困境。

企業(yè)如何走出困境？電價是影響電解鋁產業(yè)發(fā)展的最大成本要素之一，若能降低用電成本便有了解決辦法。

用煤發(fā)電，用電煉鋁，打通產業(yè)鏈豈不是一舉兩得的萬全之策？2010年，中電投蒙東能源（國家電投內蒙古公司前身）積極響應國家開發(fā)利用可再生資源政策號召，同時結合國家在電力體制改革、產業(yè)政策調整、能源結構變化的發(fā)展趨勢，依托公司在蒙東區(qū)域的原有產業(yè)布局，創(chuàng)造性地提出了建設霍林河循環(huán)經濟的戰(zhàn)略構想。帶著這個構想，原中電投集團成立工作組，正式啟動了霍林河循環(huán)經濟示范項目，開始現(xiàn)場踏勘和研究論證項目的可行性。

隨著中國經濟步入新常態(tài)，國際國內經濟形勢的各種不確定因素和風險加大，電力需求出現(xiàn)明顯放緩趨勢，電力能源環(huán)境問題與安全問題凸顯，如何針對新形勢下的能源電力經濟進一步深化改革，成為重點。中電投蒙東能源依托霍林河煤炭資源優(yōu)勢，選擇走資源轉化的路子，用煤炭產品轉化帶動產業(yè)結構調整，在傳統(tǒng)產業(yè)上，形成煤、電、鋁3個支柱產業(yè)，最終形成完整的多元化、開放型產業(yè)鏈條。

此時恰逢國內風電、光伏產業(yè)開始異軍突起，風電的隨機性和不穩(wěn)定性對風電的消納、電網的安全穩(wěn)定運行也帶來了新的挑戰(zhàn)，同時節(jié)能高效環(huán)保機組也不能被完全有效利用，棄水、棄風、棄光現(xiàn)象突出。2012年，國務院辦公廳發(fā)布了《關于進一步促進內蒙古經濟社會又好又快發(fā)展的若干意見》。為了創(chuàng)新性落實文件要求，中電投蒙東能源將重點落在了“又快又好發(fā)展”上，即不僅不能為了自身的快速發(fā)展，破壞生態(tài)環(huán)境，影響當地牧民的正常生活，還要通過循環(huán)經濟項目帶動地方經濟、修復自然生態(tài)。因此，在規(guī)劃項目的時候決策層高瞻遠矚，不僅考慮到了“煤—電—鋁”的協(xié)同，更確定了建設新能源，推動綠色轉型的發(fā)展方向，從而兼顧了生態(tài)環(huán)保和經濟發(fā)展兩條主線，實現(xiàn)了企地共贏。

2012年8月，霍林河循環(huán)經濟示范工程開工建設，新建兩臺350MW劣質煤熱電聯(lián)產機組和300MW風電機組，配套建設局域網工程和電力監(jiān)控中心。2014年8月，霍林河循環(huán)經濟示范項目前三期30萬千瓦風電項目全容量并網發(fā)電，霍林河循環(huán)經濟進入“風火互補”發(fā)電時期，正式邁出了綠色轉型的第一步。同年10月，隨著兩臺35萬千瓦火電機組陸續(xù)投產，霍林河循環(huán)經濟示范項目全面建成投運。

截至目前，國家電投內蒙古公司在霍林河地區(qū)建成了包括年消耗900萬噸劣質褐煤的180萬千瓦火電裝機、105萬千瓦新能源裝機、86萬噸電解鋁產能以及配套自備電網、監(jiān)控指揮中心的產業(yè)集群，每年有30億千瓦時綠電輸送至下游內部電解鋁產業(yè)，打造了全球首個“煤—新能源—電—鋁”循環(huán)經濟新范式。

在霍林河循環(huán)經濟示范工程項目建設成功的經驗基礎上，國家電投內蒙古公司在資源條件相似的錫林郭勒盟白音華地區(qū)，依托現(xiàn)有3500萬噸煤炭產能，規(guī)劃兩期80萬噸鋁項目，配套建設70萬千瓦火電和20.5萬千瓦新能源共計總裝機容量90.5萬千瓦自備電廠項目，建設白音華區(qū)域“煤—新能源—電—鋁—鋁加工”循環(huán)經濟產業(yè)項目。2022年，隨著白音華鋁電公司首爐鋁水出爐，白音華循環(huán)經濟產業(yè)鏈一期項目正式建成投產。

至此，國家電投內蒙古公司循環(huán)經濟產業(yè)項目從“煤電鋁”建設到“風光火儲鋁”全面升級建設基本完成。

本著綠色低碳發(fā)展理念

加快霍林河循環(huán)經濟轉型升級

八月的霍林郭勒大草原綠意盎然，牛肥馬壯，生機勃勃。在科爾沁草原腹地的山包上，266臺風機迎風傲立、36萬余塊光伏板映日生輝，持續(xù)為霍林河循環(huán)經濟局域電網供給綠色能源。

草原風光資源好，綠電建設不能少?；裘壶欜E鋁電公司電力分公司是霍林河循環(huán)示范項目電力供應、電網運行的實施單位，是集火力發(fā)電、風力發(fā)電、自備電廠于一體的發(fā)電企業(yè)。其中，電力分公司D廠是全部由新能源裝機構成的子廠。2013年8月20日，電力分公司D廠首臺風機并網發(fā)電。2023年8月9日，隨著電力分公司火電靈活性改造促進市場化消納新能源30萬千瓦風電項目全容量并網發(fā)電，該公司新能源裝機達到105萬千瓦，標志著霍林河循環(huán)經濟局域網新能源裝機突破百萬千瓦，新能源裝機占霍林河循環(huán)經濟項目局域電網總裝機容量的36.8%，每年可輸送清潔能源達30億千瓦時。

截至目前，該公司已累計完成發(fā)電量129.64億千瓦時，等效利用小時數、棄風率、風機可利用率、綜合廠用電率等主要指標均居行業(yè)領先地位。其中，循環(huán)經濟四期風電最高年利用小時數超過4000小時，棄風率趨近于零，居全國首位。

記者了解到，計劃到2026年，霍林河循環(huán)經濟新能源裝機將達到170萬千瓦，占總裝機容量可達到48.57%，綠電比重將進一步提高。

在綠電能源的加持下， 霍煤鴻駿鋁電公司完成8.6萬噸重熔用鋁錠、9.9萬噸鋁液認證，大比例的綠電轉化為綠電鋁，同時，還與3家下游企業(yè)達成銷售協(xié)議，2023年累計完成綠電鋁交易3.65萬噸；今年一季度，與下游客戶達成5.64萬噸綠電鋁銷售協(xié)議，實現(xiàn)了綠色發(fā)電到綠電鋁消費的價值傳遞。今年上半年，該公司綠電消納占比提高至27.58%，預計到2025年，整體綠電占比近50%。據悉，霍林河循環(huán)經濟二期扎哈淖爾35萬噸鋁項目和風電項目也將于今年年內開工建設，計劃于明年投產。該項目全面投產后，綠電鋁占比將達到80%，對整個霍林河循環(huán)經濟由煤電鋁向綠電鋁轉型升級、推動新能源產業(yè)與鋁產業(yè)協(xié)同發(fā)展具有重要示范意義。

在大力發(fā)展新能源與電解鋁高載能行業(yè)融合的同時，霍煤鴻駿鋁電公司特別注重環(huán)保設備設施升級改造建設。今年，全國首例采用爐面干式高溫脫硝+炭粉吸附除塵+濕法超細液滴脫硫煙氣凈化技術的焙燒凈化系統(tǒng)在該公司投運，處理后的煙氣脫硫效率可達99%以上，環(huán)保效果顯著提升。

綠水青山就是金山銀山。近年來，國家電投內蒙古公司按照“打造我國高寒地區(qū)綠色礦山標桿”的工作目標，全力開展礦山生態(tài)修復工作，2018年以來，累計投入資金18.05億元，完成礦山生態(tài)修復8.33萬畝。據悉，該企業(yè)固定從每噸煤礦利潤中提取一定比例的費用作為礦山修復經費，落實綠色礦山修復工作。

在北露天煤礦修復區(qū)，記者不僅看到厚實的植被，同時，還看到滿眼的光伏板和在風中不停地轉動的發(fā)電大風機。據悉，該礦區(qū)利用排土場閑置土地資源，建成國際首例排土場4MW分散式風電示范項目。該風機所發(fā)電力全部用于露天煤礦生產用電和電驅礦卡充電。

據北露天煤礦礦長賀希格圖介紹，目前，北露天煤礦投入的25臺60噸級電驅礦卡，主要利用排土場風電所發(fā)綠電。電驅礦卡每年運輸煤炭約800萬噸，可節(jié)約柴油1980噸，電費成本較燃油成本節(jié)約62%。

推動智慧廠區(qū)建設

提升循環(huán)經濟智能水平

在讓劣質煤變廢為寶、大力發(fā)展新能源與電解鋁高載能行業(yè)融合的同時，國家電投內蒙古公司循環(huán)經濟示范工程項目的相關企業(yè)也在不斷提高智慧廠區(qū)建設水平。

記者站在綠植全面覆蓋的昔日礦山上，遠眺北礦生產現(xiàn)場，看不見工作人員在活動，只見無人礦車在有序地作業(yè)，無人機不時地在礦場上空巡邏。

近年來，國家電投內蒙古公司大力開展礦用設備低碳化發(fā)展、無人礦山建設、智慧礦山綜合管控平臺建設及5G項目應用等。據統(tǒng)計，近5年，該公司實施智能化建設項目231項，總投資7.196億元，建設范圍覆蓋礦山12個生產工藝26個工作場景。作為全國首個在復雜結構煤層上線應用的“露天礦寬體自卸車5G+無人駕駛項目”白音華露天礦無人駕駛編組運煤量累計突破300萬噸。截至目前，該項目已實現(xiàn)35臺65噸級寬體運輸車全天候無人駕駛穩(wěn)定運行和有人無人混編作業(yè)，平均效率達到同期有人駕駛效率的92%以上。在該礦區(qū)高峰作業(yè)期，無人駕駛作業(yè)相當于減少運輸司機110人，真正實現(xiàn)了露天煤礦“少人則安，無人則安”的目標。同時，該項目也為我國提供可復制可推廣的露天礦多煤層穩(wěn)定運輸作業(yè)的成功經驗。另外，還有世界首臺120噸級純電動礦用自卸車、全國首臺/套百噸級氫燃料電池與鋰電池混合動力礦用自卸車等多種智能設備和系統(tǒng)相繼在國家電投內蒙古公司所屬廠區(qū)投入使用，大大地提高了作業(yè)生產效率和安全生產保障。

走進偌大的新能源場站集控室里，僅有3名值班人員在智慧風場平臺系統(tǒng)終端前監(jiān)視著設備運轉情況。據介紹，該場站運用的智慧風場系統(tǒng)涵蓋9大模塊、87項具體功能，可以將人工智能技術深度融入場站運營的全方位、全過程，同時，應用智能爬塔機器人和升壓站巡檢機器人等技術產品，真正實現(xiàn)新能源場站的少人值班和無人值守。

在霍煤鴻駿鋁電公司鋁錠鑄造生產車間，全國首套鋁錠鑄造自動化生產線正在有序平穩(wěn)運行，打渣、鑄錠、碼垛、打包、稱重等環(huán)節(jié)全部由機器人操作，全面實現(xiàn)了自動化生產。除此之外，該公司還實施電解智能精準出鋁、智能安全排查報警系統(tǒng)等智能制造項目，有效地提升了設備自動化、智能化水平，智能制造建設取得階段性成果，探索實踐電解多功能機組智能化換極、AGV工藝車輛無人駕駛和電解槽底機器人清灰等技術。“智慧鋁廠建設最終實現(xiàn)機械化換人、自動化減人、智能化無人作業(yè)，以達到降低員工勞動強度，解放勞動力目標。”霍煤鴻駿鋁電公司黨委書記劉瑞洪表示。

通過引入云計算、大數據、人工智能等新技術，在國家電投內蒙古公司的各個廠區(qū)內不論是礦山、電廠，還是鋁廠均建設有智慧集控系統(tǒng)，工作人員在辦公室的電腦前就可以對生產現(xiàn)場的各種狀況了如指掌，且能精準處理，極大地提升了勞動生產率，提高了本質安全水平。

近年來，國家電投內蒙古公司本著低碳綠色、智能制造原則，加快推進霍林河循環(huán)經濟建設提質增效、轉型升級步伐，將通過新能源基地化、集約化和規(guī)?；l(fā)展，實現(xiàn)以傳統(tǒng)煤電為主的產業(yè)鏈向“煤電+綠色能源基地+產業(yè)集群”綜合智慧能源產業(yè)鏈轉型升級，構筑綠電轉化全產業(yè)鏈生態(tài)體系。在綠電鋁產品溯源和綠電價值實現(xiàn)上下功夫，全力打造“綠色礦山+綠色能源+智慧工廠+綠電鋁產品+智慧電網”的綠色循環(huán)經濟產業(yè)鏈新模式，持續(xù)推動傳統(tǒng)產業(yè)與創(chuàng)新業(yè)態(tài)深度融合，實現(xiàn)全產業(yè)鏈均衡發(fā)展。

下一步，國家電投內蒙古公司將加速推進通遼扎哈淖爾35萬噸綠電鋁項目及配套65萬千瓦風電項目。計劃到2025年，該項目達產后，電解鋁年產能達121萬噸，電解鋁生產綠電占比將達到40%；到2026年，霍林河循環(huán)經濟新能源裝機將達到170萬千瓦，綠電比重進一步提高到50%，全力構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

未來，國家電投內蒙古公司將依托國家電投煤—電—鋁—路—港上下游一體化協(xié)同發(fā)展的定位，結合內蒙古地區(qū)煤炭、風、光資源能源豐富優(yōu)勢，將繼續(xù)以“源—網—荷—儲—用”多能互補關鍵技術研究為課題，全力打造霍林河循環(huán)經濟升級版，進一步推動煤電聯(lián)營、風光互補、綠電煉鋁的產業(yè)融合發(fā)展新模式，助力我國循環(huán)經濟產業(yè)綠色低碳優(yōu)化布局，促進區(qū)域經濟協(xié)調發(fā)展。