新疆電解鋁發(fā)展方向

王 超 潘存翔

（①新疆維吾爾自治區(qū)節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心 烏魯木齊830000②新疆維吾爾自治區(qū)有色金屬學(xué)會 烏魯木齊 830000）

鋁工業(yè)是國家實現(xiàn)工業(yè)化的重要支撐，是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，電解鋁具有高載能特性，出口電解鋁初級產(chǎn)品相當(dāng)于間接出口能源，鋁工業(yè)發(fā)展原則是堅持總量控制，以滿足國內(nèi)需求為主，嚴(yán)格控制電解鋁產(chǎn)能擴張。此外，鋁土礦、煤礦開采對植被、生態(tài)的破壞，電解鋁排氟量、電廠的煙氣排放等問題對環(huán)境影響十分嚴(yán)峻。

1 電解鋁行業(yè)特性

電解鋁具有高載能特性，電解鋁電耗成本在電解鋁生產(chǎn)成本中占據(jù)約45%～50%的比重，電解鋁高載能特性使得能源在電解鋁行業(yè)中占據(jù)了重要的地位，能否獲得廉價的能源越來越成為企業(yè)盈利的關(guān)鍵。2018 年新疆地區(qū)噸鋁綜合交流電耗在13677 千瓦時，我區(qū)電解鋁企業(yè)自備電廠發(fā)電成本在0.12 元/千瓦時左右（山東地區(qū)魏橋自備電廠的成本為0.2元/千瓦時，信發(fā)則為0.3元/千瓦時。不具備自備電廠的企業(yè)，例如河南省，電價超過0.5 元/千瓦時），每生產(chǎn)一噸鋁液，成本在1641 元（如河南省成本在6800 元左右），刨去運輸成本，盈利空間還是很大的。按新疆地區(qū)自備電廠運行狀態(tài)計算，噸鋁液能耗在4.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是噸鋼能耗的10 倍，是噸水泥能耗的52倍。新疆地區(qū)沒有鋁土礦資源，對鋁土礦資源的對外依存度為100%，但新疆具有豐富的煤礦資源，煤炭遠景儲量占到全國的40%，到2019年，煤炭產(chǎn)量達到了2.38億噸，國家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)下，使得電解鋁項目大量向中西部能源富集區(qū)轉(zhuǎn)移，在“十二五”期間，形成了新疆地區(qū)電解鋁建設(shè)高潮。

經(jīng)過“十三五”這4年的發(fā)展，新疆電解鋁已經(jīng)基本形成了煤鋁電或鋁電一體化發(fā)展格局，從2017 年開始，根據(jù)國家發(fā)改委和國家能源局下發(fā)的《關(guān)于加強和規(guī)范燃煤自備電廠監(jiān)督管理的指導(dǎo)意見》我區(qū)對電解鋁企業(yè)收取自備電廠系統(tǒng)備用費，標(biāo)準(zhǔn)基本在：220 千伏0.023 元/千瓦時、110 千伏0.027 元/千瓦時、35 千伏0.03 元/千瓦時。截止2019 年底，新疆地區(qū)電解鋁配套自備電廠裝機容量為1488萬kW，占到全疆火電裝機容量（5956萬kW）的25%。

2 新疆電解鋁發(fā)展回顧

從2010到2019年，10年間，不論從鋁液產(chǎn)量、自備電廠裝機容量，新疆地區(qū)電解鋁行業(yè)發(fā)生了由小到大，由弱到強翻天覆地的變化，裝機容量是2010年的595倍,鋁液產(chǎn)量是2010年的153倍（見圖1）。

“十三五”期間，隨著恒聯(lián)能源、國信煤電、天河熱電等電廠的投運與準(zhǔn)東煤電基地7 個“疆電外送”配套電源項目的建設(shè)(總裝機規(guī)模1320 萬千瓦,2019年準(zhǔn)東煤電基地投運機組6 臺，裝機容量396 萬千瓦)，電解鋁自備電廠裝機容量在全疆的份額開始逐年下降（見圖2）。

新疆地區(qū)8家電解鋁自備電廠2017年全部投運后，發(fā)電用煤折標(biāo)煤量在2600 萬噸標(biāo)煤以上，以2017 年為例，發(fā)電用煤折標(biāo)煤量占到全疆火力發(fā)電標(biāo)煤量的38%，發(fā)電量占到全疆火力發(fā)電量的47%（見圖3）。

2018 年電解鋁自備電廠現(xiàn)有的裝機容量1488萬千瓦，設(shè)備用小時數(shù)為7189小時，機組運行負(fù)荷系數(shù)81%，綜合廠用電率8%，發(fā)電量為855 億千瓦時，供電量為786 億千瓦時。電解鋁自備電廠設(shè)備平均利用小時數(shù)是全疆火力發(fā)電設(shè)備平均利用小時數(shù)的1.5倍（見圖4）。

圖1 電解鋁裝機容量與鋁液產(chǎn)量發(fā)展趨勢

圖2 電解鋁自備電廠裝機容量在全疆火力裝機容量的份額

圖3 電解鋁自備電廠發(fā)電量在全疆火力發(fā)電量的份額

圖4 自備電廠耗標(biāo)煤量、供電量

從2016年新疆地區(qū)電解鋁建成產(chǎn)能全部投入運行后，鋁液平均交流電耗數(shù)據(jù)基本趨于平穩(wěn)，每年以13 千瓦時/噸遞減，呈下降趨勢，2018 年達到最低值13365 千瓦時/噸，2019 年有所回升是由于新疆農(nóng)六師鋁業(yè)有限公司(產(chǎn)能占到新疆地區(qū)30%）發(fā)生短路事故，在逐步恢復(fù)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)量減少，鋁液電解用電量增加，對全疆鋁液平均交流電耗數(shù)據(jù)有很大影響。

圖5 電解鋁自備電廠與全疆火力發(fā)電廠設(shè)備利用小時數(shù)

從2018 年年底開始，全國的電解鋁產(chǎn)能天花板已經(jīng)形成，建成產(chǎn)能4051 萬噸/年（剔除違規(guī)產(chǎn)能），新疆的電解鋁產(chǎn)能為653萬噸，占到全國建成產(chǎn)能的16%，鋁液產(chǎn)量在2018 年達到峰值643 萬噸。以2018年的數(shù)據(jù)為例，按全疆噸鋁綜合交流電耗13677千瓦時/噸，鋁液鑄成噸鋁錠生產(chǎn)平均電耗13千瓦時計算，年耗電880 億千瓦時，耗標(biāo)煤2959 萬噸，全疆發(fā)電企業(yè)原煤熱值（加權(quán)平均值）為17.66MJ/kg，耗原煤量約為4910 萬噸，電解鋁企業(yè)用煤量占到全疆煤炭產(chǎn)量的26%左右。

圖6 電解鋁液平均交流電耗

3 新疆電解鋁行業(yè)發(fā)展方向

3.1 存在問題

“十二五”、“十三五”期間，雖然新疆電解鋁工業(yè)實現(xiàn)了高速發(fā)展，但整體運行的質(zhì)量和效益依然不高，仍面臨來自產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、資源環(huán)境、技術(shù)水平、發(fā)展成本、高素質(zhì)勞動力不足等方面的多重約束。

（1）當(dāng)前新疆電解鋁工業(yè)總體處于產(chǎn)業(yè)鏈的低中段，鋁產(chǎn)業(yè)電解規(guī)模大，深加工環(huán)節(jié)薄弱，以電解初級產(chǎn)品鋁錠的形式向外輸出，產(chǎn)品附加值低。

（2）新疆電解鋁的原料對外依存度為100%，對煤炭的依賴度高，抵御市場風(fēng)險能力不夠，煤礦、地下水開采對植被、生態(tài)的破壞，電解鋁排氟量、電廠煙氣排放等問題對環(huán)境影響十分嚴(yán)峻。

（3）新疆電解鋁產(chǎn)品的單位產(chǎn)品能耗均可以達到國家能耗限額標(biāo)準(zhǔn)的限定值，但與先進值相比有一定的差距。2019年8家電解鋁企業(yè)，只有2家企業(yè)鋁液綜合交流電耗小于13500 千瓦時/噸（鋁行業(yè)規(guī)范條件）。

（4）憑借引進技術(shù)和后發(fā)優(yōu)勢，技術(shù)裝備總體已經(jīng)達到了世界先進水平，但是，具有競爭力的高端產(chǎn)品只有電子鋁箔等少數(shù)幾種，自主創(chuàng)新的基礎(chǔ)依然薄弱，特別是初級產(chǎn)品鋁液、鋁錠的高端產(chǎn)品的研發(fā)，尚未形成持續(xù)的創(chuàng)新能力，不能支撐產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

（5）電解鋁企業(yè)，高素質(zhì)勞動力緊缺，疆內(nèi)尚無完整的教育培訓(xùn)體系，技術(shù)人員、技術(shù)骨干主要來自內(nèi)地，對企業(yè)的用人成本和穩(wěn)定運行產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

3.2 發(fā)展方向

（1）延伸鋁產(chǎn)業(yè)鏈，提高產(chǎn)品附加值

新疆電解鋁煤鋁電或鋁電一體化格局基本形成，集中在“烏、昌、石’地區(qū)，集中度比較高，以工業(yè)園區(qū)為載體，依托現(xiàn)有企業(yè)招商引資，延伸鋁產(chǎn)業(yè)鏈，大力發(fā)展鋁加工（如圓錠、鋁合金大板錠、擠壓材、建筑型材、鋁合金輪毅、鋁合金門窗等），推動鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展。最大程度的實現(xiàn)初級產(chǎn)品向精深加工產(chǎn)品的就地轉(zhuǎn)化，提高產(chǎn)品附加值。

（2）節(jié)能減排、綠色發(fā)展

按照綠色、高效發(fā)展、清潔生產(chǎn)的理念，提高產(chǎn)能利用率，最大程度的利用鋁液資源就地轉(zhuǎn)化直接鑄造，減少能源消耗，降低生產(chǎn)成本，提高資源綜合利用率，淘汰落后機電設(shè)備，對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物、工業(yè)廢水廢氣、煙氣煙塵進行回收利用和處理，減少對環(huán)境的污染，既要金山銀山，也要綠水青山。

（3）兩化融合建設(shè)

利用互聯(lián)網(wǎng)+、工業(yè)云、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)推進企業(yè)數(shù)字化建設(shè)，鼓勵企業(yè)應(yīng)用自動化、智能化裝備，發(fā)展智能制造、智能管理，加快現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)與鋁工業(yè)的融合，建立企業(yè)智能數(shù)據(jù)采集、生產(chǎn)管理、決策分析系統(tǒng)，建立能源管控中心和能源管理體系，逐步實現(xiàn)安全高效、節(jié)能降耗、綠色循環(huán)的發(fā)展目標(biāo)。

（4）引進緊缺人才，培育創(chuàng)新能力

根據(jù)鋁行業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈，發(fā)展深加工的需要，引進鋁產(chǎn)品精深加工領(lǐng)域的專家，加強鋁產(chǎn)品精深加工領(lǐng)域的師資力量建設(shè)。依托高校、國家重點實驗室、技術(shù)中心，以企業(yè)為主體，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，培育自主創(chuàng)新技術(shù)體系。完善行業(yè)技能培養(yǎng)機制，加強人才培養(yǎng)，促進本地人員就業(yè)，減輕企業(yè)人力成本，保障企業(yè)正常穩(wěn)定生產(chǎn)。