國家電投內蒙古公司：打造“煤電鋁”循環經濟升級方案

在科爾沁草原上，國家電投所屬的內蒙古能源有限公司（以下簡稱內蒙古公司）位于霍林河的循環經濟項目煥發生機：露天煤礦智能運行，266臺風機、36萬余塊光伏板供給綠色能源，鋁廠降本增效、實現綠色轉型。

多年來，內蒙古公司積極踐行循環經濟，變昔日的“生態垃圾”為今日的“綠色寶藏”，打通了“以煤發電、以電煉鋁、以鋁帶電、以電促煤”的發展閉環。通過技術創新和產業升級，內蒙古公司走出了一條以循環經濟為核心的綠色發展之路，為我國能源產業的綠色轉型提供了生動可行的“煤電鋁循環經濟升級方案”。

當前，內蒙古公司正以“源—網—荷—儲—用”多能互補關鍵技術研究為課題，全力打造循環經濟升級版。下一步，內蒙古公司將大力推廣“煤—新能源—電—鋁”聯營及源網荷儲直供新范式，促進產業可持續發展。

消納劣質煤：化“生態垃圾”為“綠色寶藏”

作為全國五大露天煤礦之一，內蒙古公司所屬的霍林河露天礦煤炭儲量超過130億噸。然而，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境污染，被視為“生態垃圾”。

“霍林河煤田產出的劣質煤數量龐大，迫切需要能夠消納巨大能量的下游產業，本地區的電解鋁產業已初具規模，大量購進工業用電成本高昂。”據內蒙古公司電力分公司A廠廠長隋福田回憶，常年來，電力分公司A廠入爐煤都是發熱量低于3000大卡的劣質煤。因此，用煤發電、用電煉鋁成為現實選擇。就地消納劣質煤，將其轉化為電能，再通過電解鋁產業實現資源的高效利用。

因此，2010年，內蒙古公司的前身——中電投蒙東能源公司提出了建設霍林河循環經濟示范項目的構想。強化資源轉化，形成煤、電、鋁三個支柱產業，最終形成完整的多元化、開放型產業鏈條。2012年8月，霍林河循環經濟示范工程開工建設。2014年，霍林河循環經濟示范項目前三期30萬千瓦風電項目全容量并網發電，霍林河循環經濟正式進入“風火互補”發電時期，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投產，霍林河循環經濟示范項目全面建成投運。

此后，煤炭資源得到充分利用，轉換成為了優質資源。內蒙古公司將每年900余萬噸劣質煤和近30億千瓦時綠電就地轉化煉鋁，以電解鋁產品為載體，實現了劣質煤和新能源的轉化與儲存。

經過處理后的劣質煤通過封閉傳送帶直達電廠，作為電解鋁的“原料”，實現資源的就地消納和能源的高效利用，形成了“以煤發電、以電煉鋁、以鋁帶電、以電促煤”的發展思路。也就是說，用劣質褐煤發電、區域微電網供電、低成本電煉鋁、鋁水直供鋁后加工、固體廢棄物資源循環利用，實現了經濟效益和環境效益的雙贏。

“這是一次主動轉型、主動改革。”內蒙古公司北露天煤礦礦長、黨委副書記賀希格圖告訴《國資報告》記者，改革要做正確而困難的事情，創新轉型為公司的快速發展保駕護航，職工工資和滿意度大幅提升，工作積極性顯著增強，呈現健康發展態勢。

記者在現場走訪時了解到，截至目前，內蒙古公司在霍林河地區建成了包括年消耗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、監控指揮中心的產業集群。

另據賀希格圖介紹，近年來，內蒙古公司按照“打造我國高寒地區綠色礦山標桿”的工作目標，全力開展礦山生態修復工作，2018年以來累計投入資金18.05億元，完成礦山生態修復8.33萬畝。累計完成牧草播種8.5萬余畝，栽植喬木14萬余棵、灌木1714萬余株，取得良好成效。

向綠色轉型：“煤電鋁”轉向“綠電鋁”

內蒙古公司的發展之路，也是一條從傳統能源向新能源轉型的探索之路。通過大力發展風能、太陽能等清潔能源，實現從“煤電鋁”向“綠電鋁”的華麗轉變。

電解鋁行業是我國重要的基礎原材料產業，也是能源消耗和二氧化碳排放的重點領域。國家發展改革委等五部委印發的《電解鋁行業節能降碳專項行動計劃》提出了一系列目標——到2025年底，電解鋁行業能效標桿水平以上產能占比達到30%，行業可再生能源利用比例達到25%以上，通過實施節能降碳改造，電解鋁行業2024年—2025年形成節能量約250萬噸標準煤、減排二氧化碳約650萬噸。

頭頂有風光、腳下有煤炭。在推動劣質煤資源化利用的同時，內蒙古公司大力開發風電和光伏等清潔能源。這些清潔能源的利用，不僅為當地提供了穩定的電力供應，還為其電解鋁產業提供了綠色能源，推動了“煤電鋁”向“綠電鋁”的轉變。內蒙古公司配備了完善的自備電網和監控指揮中心，構建了從煤炭到新能源、電力再到鋁產品的閉環經濟產業鏈。

每年，30億千瓦時的綠電被輸送至電解鋁產業，相當于節約標準煤100萬噸，減排二氧化碳290萬噸。今年上半年，內蒙古公司電解鋁產業綠電占比27.58%。

在霍林河循環經濟示范工程項目建設成功的經驗基礎上，內蒙古公司在資源條件相似的錫林郭勒盟白音華地區，依托現有3500萬噸煤炭產能，規劃了兩期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、總裝機容量90.5萬千瓦的自備電廠項目，建設了白音華區域“煤—新能源—電—鋁—鋁加工”循環經濟產業項目。

2022年，隨著內蒙古公司所屬白音華鋁電公司的首爐鋁水出爐，白音華循環經濟產業鏈一期項目正式建成投產。至此，內蒙古公司循環經濟產業項目從“煤電鋁”建設到“風光火儲鋁”全面升級建設基本完成。

今年上半年，白音華鋁電公司清潔能源用電比例達到30%，已經超過國家對行業2025年底要達到的目標要求，兩地的鋁業率先在全國變為“綠業”，為清潔能源產業化、規模化發展，高載能產業優化調整開辟新路徑，對推動新能源產業與鋁產業協同發展具有重要示范意義。

在推動新能源發展的同時，內蒙古公司還積極推廣“綠電鋁”產品，通過全國首批“綠電鋁”產品認證。內蒙古公司所屬霍煤鴻駿鋁電公司完成了重熔用鋁錠、電解原鋁液的認證，為清潔能源產業化、規模化發展開辟了新路徑。

據了解，下一步，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，打造國內首條“綠電鋁”生產線，引領鋁產業鏈由“煤電鋁”向“綠電鋁”低碳轉型升級。

到2025年項目達產后，內蒙古公司電解鋁年產能計劃達到121萬噸，電解鋁生產綠電占比將達到40%。到2026年，霍林河循環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。

科技賦能產業升級：智慧生產與無人礦山逐漸普及

近年來，通過引入云計算、大數據、人工智能等新技術，鋁廠智慧生產、無人礦山逐漸普及，火電靈活性改造促進了新能源消納，三模混合儲能項目成功投運，一系列科技升級正推動著霍林河循環經濟產業的全面進化。

走進內蒙古公司所屬霍煤鴻駿鋁電公司鋁錠鑄造生產現場，全國首套鋁錠鑄造自動化生產線正在有序平穩運行，打渣、鑄錠、碼垛、打包、稱重等環節全部由機器人操作，全面實現了自動化生產。

“我們實施了電解智能精準出鋁、智能安全排查報警系統等智能制造項目，有效提升設備自動化、智能化水平，智能制造建設取得階段性成果。”霍煤鴻駿鋁電公司總經理曲士民告訴記者，最終將實現機械化換人、自動化減人、智能化無人作業，提升勞動生產率，提高本質安全水平。

俯瞰煤礦生產現場，無人礦山建設扎實推進，無人駕駛實現平穩應用。今年上半年，內蒙古公司所屬兩地五礦已實現122臺5G+無人駕駛設備全天候編組作業，累計完成300萬噸煤炭運輸和204萬立方米剝離運輸，作業效率達到有人作業的90%左右。

2024年底，預計無人駕駛規模將超200臺，位居全國第二，煤巖運輸量達到2000萬立方米以上，具備5000萬立方米工程量作業能力。

在輸煤廊道內，由于運行環境惡劣、粉塵多、存在可燃性氣體，故障因素較多，極易發生事故。以往，煤礦企業對輸煤廊道的巡檢方式以人工巡檢為主，存在勞動強度大、巡檢效果不穩定、工作盲區等問題。

為減輕運行崗位人員勞動強度，提高巡檢效率，提升輸煤系統運行安全，內蒙古公司北露天煤礦結合輸煤系統點多面廣、戰線長，研發出一款膠帶輸煤系統智能巡檢機器人。這一系統運用人工智能、云計算、大數據、工業互聯網、5G應用等先進技術，實現對輸煤廊道進行24小時管理控制，通過先進的傳感器對電機、減速機、滾筒等關鍵設備的溫度、振動、異常聲音等關鍵數據進行實時監控，并通過5G網絡將監測數據實時傳輸給調度中心，實現設備異常狀態識別及自動報警，使運維人員可以迅速做出反應并采取相應措施，及早發現設備存在的隱患，減少事故發生概率。

同時，火電企業火電靈活性改造促進新能源消納。2024年初，內蒙古公司電力分公司完成2臺30萬千瓦和2臺35萬千瓦火電機組靈活性改造，在不投油的前提下具備深度調峰至20%額定負荷的能力，進一步提高火電機組的調峰幅度、爬坡能力以及啟停速度，將火電裝機由主體型電源轉變為保障型電源，在促進新能源就地消納的過程中起到“寬負荷、穩頻率”的基礎保障作用。

記者在現場了解到，極限情況下，每小時可為新能源讓出近百萬千瓦的發電空間，配合三模混合儲能示范項目進行聯合調峰，基本實現系統內105萬千瓦新能源全額消納，實現風、光資源的“零棄用”。

此外，為了探索不同形式儲能的應用情況和適配能力，2023年，全國首個三模混合儲能項目在內蒙古公司投運。項目包括飛輪儲能、液冷鋰電池儲能和鐵—鉻液流電池儲能項目各1MW，其中1MW鐵—鉻液流電池儲能項目應用國家電投自主研發的“容和一號”電池堆，是全球首例兆瓦級鐵—鉻液流電池儲能項目。

內蒙古公司副總工程師兼電力分公司總經理趙晉宇表示，下一步，將通過新能源基地化、集約化和規模化發展，實現以傳統煤電為主的產業鏈向“煤電+綠色能源基地+產業集群”綜合智慧能源產業鏈轉型升級，構筑綠電轉化全產業鏈生態體系。