霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)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(fù)治理區(qū)

霍煤鴻駿自動化鑄造生產(chǎn)線

新能源風(fēng)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(chǎn)業(yè)又受到電力成本制約無法脫困，怎么辦？國家電投集團(tuán)內(nèi)蒙古能源有限公司（以下簡稱國家電投內(nèi)蒙古公司）堅持以習(xí)近平生態(tài)文明思想為引領(lǐng)，按照“以煤發(fā)電、以電煉鋁、以鋁帶電、以電促煤”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(zhì)褐煤的180萬千瓦火電裝機(jī)、105萬千瓦新能源裝機(jī)、86萬噸電解鋁產(chǎn)能以及配套自備電網(wǎng)、監(jiān)控指揮中心的產(chǎn)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(jìn)技術(shù)貫穿于循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)了高載能產(chǎn)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(jīng)濟(jì)新范式。

解決產(chǎn)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(jīng)濟(jì)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(zhì)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(zhì)煤最好的處理方式就是就地消納，而霍林河煤田每年產(chǎn)出的劣質(zhì)煤產(chǎn)量高達(dá)到近千萬噸，數(shù)量之大，如何消納是個難題。

當(dāng)時正值中電投集團(tuán)（國家電投集團(tuán)前身）在霍林河地區(qū)的電解鋁產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)，但是因大量購進(jìn)工業(yè)用電，導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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(nèi)蒙古公司前身）積極響應(yīng)國家開發(fā)利用可再生資源政策號召，同時結(jié)合國家在電力體制改革、產(chǎn)業(yè)政策調(diào)整、能源結(jié)構(gòu)變化的發(fā)展趨勢，依托公司在蒙東區(qū)域的原有產(chǎn)業(yè)布局，創(chuàng)造性地提出了建設(shè)霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略構(gòu)想。帶著這個構(gòu)想，原中電投集團(tuán)成立工作組，正式啟動了霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)步入新常態(tài)，國際國內(nèi)經(jīng)濟(jì)形勢的各種不確定因素和風(fēng)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(jīng)濟(jì)進(jìn)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(zhuǎn)化的路子，用煤炭產(chǎn)品轉(zhuǎn)化帶動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上，形成煤、電、鋁3個支柱產(chǎn)業(yè)，最終形成完整的多元化、開放型產(chǎn)業(yè)鏈條。

此時恰逢國內(nèi)風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)開始異軍突起，風(fēng)電的隨機(jī)性和不穩(wěn)定性對風(fēng)電的消納、電網(wǎng)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(jī)組也不能被完全有效利用，棄水、棄風(fēng)、棄光現(xiàn)象突出。2012年，國務(wù)院辦公廳發(fā)布了《關(guān)于進(jìn)一步促進(jìn)內(nèi)蒙古經(jīng)濟(jì)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(dāng)?shù)啬撩竦恼Ｉ睿€要通過循環(huán)經(jīng)濟(jì)項目帶動地方經(jīng)濟(jì)、修復(fù)自然生態(tài)。因此，在規(guī)劃項目的時候決策層高瞻遠(yuǎn)矚，不僅考慮到了“煤—電—鋁”的協(xié)同，更確定了建設(shè)新能源，推動綠色轉(zhuǎn)型的發(fā)展方向，從而兼顧了生態(tài)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)示范工程開工建設(shè)，新建兩臺350MW劣質(zhì)煤熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組和300MW風(fēng)電機(jī)組，配套建設(shè)局域網(wǎng)工程和電力監(jiān)控中心。2014年8月，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項目前三期30萬千瓦風(fēng)電項目全容量并網(wǎng)發(fā)電，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)進(jìn)入“風(fēng)火互補(bǔ)”發(fā)電時期，正式邁出了綠色轉(zhuǎn)型的第一步。同年10月，隨著兩臺35萬千瓦火電機(jī)組陸續(xù)投產(chǎn)，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范項目全面建成投運。

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

在霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程項目建設(shè)成功的經(jīng)驗基礎(chǔ)上，國家電投內(nèi)蒙古公司在資源條件相似的錫林郭勒盟白音華地區(qū)，依托現(xiàn)有3500萬噸煤炭產(chǎn)能，規(guī)劃兩期80萬噸鋁項目，配套建設(shè)70萬千瓦火電和20.5萬千瓦新能源共計總裝機(jī)容量90.5萬千瓦自備電廠項目，建設(shè)白音華區(qū)域“煤—新能源—電—鋁—鋁加工”循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)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(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈一期項目正式建成投產(chǎn)。

至此，國家電投內(nèi)蒙古公司循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)項目從“煤電鋁”建設(shè)到“風(fēng)光火儲鋁”全面升級建設(shè)基本完成。

本著綠色低碳發(fā)展理念

加快霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級

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

草原風(fēng)光資源好，綠電建設(shè)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(yīng)、電網(wǎng)運行的實施單位，是集火力發(fā)電、風(fēng)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(jī)構(gòu)成的子廠。2013年8月20日，電力分公司D廠首臺風(fēng)機(jī)并網(wǎng)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(jìn)市場化消納新能源30萬千瓦風(fēng)電項目全容量并網(wǎng)發(fā)電，該公司新能源裝機(jī)達(dá)到105萬千瓦，標(biāo)志著霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)局域網(wǎng)新能源裝機(jī)突破百萬千瓦，新能源裝機(jī)占霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)項目局域電網(wǎng)總裝機(jī)容量的36.8%，每年可輸送清潔能源達(dá)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(shù)、棄風(fēng)率、風(fēng)機(jī)可利用率、綜合廠用電率等主要指標(biāo)均居行業(yè)領(lǐng)先地位。其中，循環(huán)經(jīng)濟(jì)四期風(fēng)電最高年利用小時數(shù)超過4000小時，棄風(fēng)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(jīng)濟(jì)新能源裝機(jī)將達(dá)到170萬千瓦，占總裝機(jī)容量可達(dá)到48.57%，綠電比重將進(jìn)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(rèn)證，大比例的綠電轉(zhuǎn)化為綠電鋁，同時，還與3家下游企業(yè)達(dá)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(dá)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(yù)計到2025年，整體綠電占比近50%。據(jù)悉，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)二期扎哈淖爾35萬噸鋁項目和風(fēng)電項目也將于今年年內(nèi)開工建設(shè)，計劃于明年投產(chǎn)。該項目全面投產(chǎn)后，綠電鋁占比將達(dá)到80%，對整個霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)由煤電鋁向綠電鋁轉(zhuǎn)型升級、推動新能源產(chǎn)業(yè)與鋁產(chǎn)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(shè)備設(shè)施升級改造建設(shè)。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(xì)液滴脫硫煙氣凈化技術(shù)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(dá)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(nèi)蒙古公司按照“打造我國高寒地區(qū)綠色礦山標(biāo)桿”的工作目標(biāo)，全力開展礦山生態(tài)修復(fù)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(fù)8.33萬畝。據(jù)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(fù)經(jīng)費，落實綠色礦山修復(fù)工作。

在北露天煤礦修復(fù)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(fēng)中不停地轉(zhuǎn)動的發(fā)電大風(fēng)機(jī)。據(jù)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(fēng)電示范項目。該風(fēng)機(jī)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。

據(jù)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(qū)礦卡，主要利用排土場風(fēng)電所發(fā)綠電。電驅(qū)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(shè)

提升循環(huán)經(jīng)濟(jì)智能水平

在讓劣質(zhì)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(nèi)蒙古公司循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范工程項目的相關(guān)企業(yè)也在不斷提高智慧廠區(qū)建設(shè)水平。

記者站在綠植全面覆蓋的昔日礦山上，遠(yuǎn)眺北礦生產(chǎn)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(jī)不時地在礦場上空巡邏。

近年來，國家電投內(nèi)蒙古公司大力開展礦用設(shè)備低碳化發(fā)展、無人礦山建設(shè)、智慧礦山綜合管控平臺建設(shè)及5G項目應(yīng)用等。據(jù)統(tǒng)計，近5年，該公司實施智能化建設(shè)項目231項，總投資7.196億元，建設(shè)范圍覆蓋礦山12個生產(chǎn)工藝26個工作場景。作為全國首個在復(fù)雜結(jié)構(gòu)煤層上線應(yīng)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(dá)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(dāng)于減少運輸司機(jī)110人，真正實現(xiàn)了露天煤礦“少人則安，無人則安”的目標(biāo)。同時，該項目也為我國提供可復(fù)制可推廣的露天礦多煤層穩(wěn)定運輸作業(yè)的成功經(jīng)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(shè)備和系統(tǒng)相繼在國家電投內(nèi)蒙古公司所屬廠區(qū)投入使用，大大地提高了作業(yè)生產(chǎn)效率和安全生產(chǎn)保障。

走進(jìn)偌大的新能源場站集控室里，僅有3名值班人員在智慧風(fēng)場平臺系統(tǒng)終端前監(jiān)視著設(shè)備運轉(zhuǎn)情況。據(jù)介紹，該場站運用的智慧風(fēng)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(shù)深度融入場站運營的全方位、全過程，同時，應(yīng)用智能爬塔機(jī)器人和升壓站巡檢機(jī)器人等技術(shù)產(chǎn)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(chǎn)車間，全國首套鋁錠鑄造自動化生產(chǎn)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(jī)器人操作，全面實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。除此之外，該公司還實施電解智能精準(zhǔn)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(shè)備自動化、智能化水平，智能制造建設(shè)取得階段性成果，探索實踐電解多功能機(jī)組智能化換極、AGV工藝車輛無人駕駛和電解槽底機(jī)器人清灰等技術(shù)。“智慧鋁廠建設(shè)最終實現(xiàn)機(jī)械化換人、自動化減人、智能化無人作業(yè)，以達(dá)到降低員工勞動強(qiáng)度，解放勞動力目標(biāo)。”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(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，在國家電投內(nèi)蒙古公司的各個廠區(qū)內(nèi)不論是礦山、電廠，還是鋁廠均建設(shè)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(chǎn)現(xiàn)場的各種狀況了如指掌，且能精準(zhǔn)處理，極大地提升了勞動生產(chǎn)率，提高了本質(zhì)安全水平。

近年來，國家電投內(nèi)蒙古公司本著低碳綠色、智能制造原則，加快推進(jìn)霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)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(chǎn)業(yè)鏈向“煤電+綠色能源基地+產(chǎn)業(yè)集群”綜合智慧能源產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)筑綠電轉(zhuǎn)化全產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)體系。在綠電鋁產(chǎn)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(chǎn)品+智慧電網(wǎng)”的綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈新模式，持續(xù)推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與創(chuàng)新業(yè)態(tài)深度融合，實現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈均衡發(fā)展。

下一步，國家電投內(nèi)蒙古公司將加速推進(jìn)通遼扎哈淖爾35萬噸綠電鋁項目及配套65萬千瓦風(fēng)電項目。計劃到2025年，該項目達(dá)產(chǎn)后，電解鋁年產(chǎn)能達(dá)121萬噸，電解鋁生產(chǎn)綠電占比將達(dá)到40%；到2026年，霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)新能源裝機(jī)將達(dá)到170萬千瓦，綠電比重進(jìn)一步提高到50%，全力構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)。

未來，國家電投內(nèi)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(jié)合內(nèi)蒙古地區(qū)煤炭、風(fēng)、光資源能源豐富優(yōu)勢，將繼續(xù)以“源—網(wǎng)—荷—儲—用”多能互補(bǔ)關(guān)鍵技術(shù)研究為課題，全力打造霍林河循環(huán)經(jīng)濟(jì)升級版，進(jìn)一步推動煤電聯(lián)營、風(fēng)光互補(bǔ)、綠電煉鋁的產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展新模式，助力我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)綠色低碳優(yōu)化布局，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。