蒙东霍林河循环经济示范项目实现风电全额消纳

　　2015年4月，蒙东能源总装机容量为30万千瓦的150座风电机组，创造了一个国内记录，风电利用小时数达到3300小时，几乎是全国风电平均利用小时的两倍。在其微电网内，风电渗透率达到38.25%，超过了新能源利用率最高的丹麦。国家电投蒙东能源集团有限责任公司（以下简称蒙东能源）独特的“绿色循环发展模式”使得示范项目实现风电全额消纳。

　　3年倾力打造

　　内蒙古是我国风能资源最丰富的省区，且地形平坦，没有破坏性风速，是我国连成一片的最大风能资源区，风能总储量8.9亿千瓦，技术可开发容量1.5亿千瓦，占全国陆地风电可开发容量的50％，有利于风电的大规模开发。其中，内蒙古东部地区是国家规划的八个千万千瓦级风电基地之一。

　　然而，内蒙古的风电发展并没有一帆风顺。由于本地用电负荷有限且远离负荷中心、且电源结构单一、缺乏调峰能力以及跨区输电能力不足，导致已开发的风电场不少“晒太阳”现象。据记载，2012年，蒙东地区的弃风率高达34%，是全国弃风电量最多的地区之一。

　　如何充分利用当地优质的风能资源？同时拥有煤电铝的蒙东能源想到了铝，如果用风电来炼铝，这样既能充分地利用风能，并且也让高耗能的铝产品增加了绿色附加值。一箭双雕。

　　不仅如此，蒙东能源努力打造国家级循环经济示范项目，让资源高效利用和循环利用在这里得到充分体现。以全部消纳风电为目标，通过火电为主调峰和铝负荷参与调节，与安稳控制、调度自动化、实时监测与闭环控制系统相结合，建设环保经济、安全可靠的新型现代化智能电网。通过蒙东通霍、赤大白、锦赤铁路及港口实现煤电路港联营，形成产运销一体、正反向均衡，物流、信息流、资金流同步的蒙东煤炭外运大通道。煤分级利用，劣质煤就地转化，用来发电炼铝；中等品质煤供坑口电站发电，变输煤为输电；优质煤外送支持路口、港口电站发展，大幅减少煤炭外运产生的碳排放和资源损失。建立用水三级互补方式，以大量使用城市中水为主，以最大限度使用煤矿疏干水为辅，以最少量地表水为补给，降低水资源消耗，保护生态环境。火电机组消耗劣质褐煤发电炼铝的同时，实施热电联产、热电联供、热电联销。电解铝产品将劣质煤就地全部转化。

　　经过3年的努力，一个以“减量化、再利用、再循环”为原则，蒙东能源建成了煤、电、热、铝、路、港协同发展的霍林河循环经济产业国家级示范项目。

　　2015年，该示范项目内，风电的利用小时数高达3300小时，远远高于全国风电利用小时数；使用城市中水365 万立方米和煤矿疏干水150 万立方米；供热面积达450 多万平方米，解决了小锅炉燃煤环境污染问题；81 万吨电解铝产能将1000 万吨劣质褐煤和10 亿千瓦时风电的能量储存在铝产品中，通过铁路输出。从此之后，当年为了消耗当地的褐煤资源而建立起来的铝厂，肩负了更多的价值。

　　同时拥有煤、电、铝、铁路的蒙东能源探索出一条循环经济绿色发展创新模式，也为国内的大规模风电消纳蹚出了一条新路子。

　　综合效益明显

　　众所周知，电力几近占到电解铝成本的一半，这使得同时拥有煤炭和电力装机的蒙东能源在发展电解铝产业上具有非常明显的优势。

　　蒙东地区丰富的褐煤资源和新能源资源就地转化，提高资源利用率和铝业附加值。2015年，霍林河循环经济示范项目81万吨电解铝产能生产配套的火电自备机组均燃用当地露天矿伴生的（比例20%~30%）热值在2800大卡以下的劣质褐煤，通过这种形式，不仅有效解决此部分低热值煤带来的粉尘、自燃等环境污染问题，实现煤炭的清洁生产和高效利用。并且几近全额消纳了30万风机发的清洁能源，充分利用当地绿色能源，创造国内乃至国际风电利用率奇迹。以霍林河循环经济的夏营地风电场为例，2015年的发电量为93779万千瓦时，弃风限电率仅为0.9%，远远优于全国15%的水平，走在了世界的前列。

　　劣质煤—火电（风电）—电解铝—铝后加工，完整的产业链优势使示范区内的鸿骏铝业的电解铝生产成本在业内具有明显的价格优势。与循环经济示范工程投产前相比，2015年，该厂电解铝每千瓦时电能成本可降低0.0636元，吨铝用电成本降低868元，总成本降低7.3亿元，处于国内领先水平。

　　风电带来的减排效果更加明显。据统计，霍林河循环经济示范工程每年利用风电10亿千瓦时左右，通过减少燃煤减排二氧化硫171.4吨，氮氧化物302.2吨，二氧化碳69.7万吨。预计在远期，二氧化碳年减排量可达到289.8万吨。出色的低碳模式和减排效果，为霍林河循环经济示范工程于2014年12月联合国气候大会上，赢得了由联合国气候变化框架公约组织、中国低碳联盟、美国环保协会、中国低碳减排专委会联合颁发的“今日变革进步奖”。

　　2015年8月，蒙东能源携手武汉大学、清华大学、中电普瑞等产学研单位，在此循环经济示范区内开展的“含可再生能源的孤立电网的运行控制技术及示范”科技项目，被列为国家863计划课题“智能电网高级分析与优化运行关键技术”的子课题，其目标是通过一系列技术创新，建立起包括风功率预测、局域网稳定控制、火电机组快速调节、电解铝负荷自动调整等在内的集电源、负荷、电网控制于一身的自动稳控系统，使整个系统既可与大电网联网运行，也具备独立运行能力。

　　大规模风电就地消纳与电解铝生产的有机结合让蒙东能源找到了新的发展模式和方向，看到了新的发展希望和前景，也为蒙东等资源富集的西部地区实现可持续发展开辟了新路径。