煤电铝循环经济新业态什么样？

金秋时节，内蒙古霍林郭勒天高云淡，草原与晴空交接，一群群牛羊低头吃草，怡然自得，旁边向日葵簇拥着，远处高大的风机群迎风挺立……这是记者近日在国家电投集团内蒙古能源有限公司（以下简称内蒙古公司）采访时看到的一幕。

近年来，内蒙古公司致力于建设循环经济、打造产业协同优势，按照“以煤发电、以电炼铝、以铝带电、以电促煤”的发展思路，推动霍林河循环经济升级，集“低热值褐煤+坑口电厂+电解铝”于一体的循环经济产业链条高质量贯通，发展“含绿量”持续提升。

因地制宜，探索绿色循环之路

8月的科尔沁草原，芳草如茵。很难想象，这片广袤的绿地下埋藏着超级大煤田——资源储量超130亿吨的霍林河煤田。

但这里赋存的煤热值低，遇水易散、遇硬易碎，无法外运，长期存放还会自燃。

如何解决？内蒙古公司的答案是发展电解铝产业，就地消纳。

2010年，中电投蒙东能源公司（内蒙古公司前身）提出建设霍林河循环经济示范项目构想，走资源转化路子，形成煤、电、铝三个支柱产业，最终形成完整的多元化、开放型产业链条。

在霍煤鸿骏铝电公司电解一分厂，百余台银灰色的电解槽整齐矗立在厂房两侧，全速运转。

“我们拥有86万吨/年电解铝产能，配套建设火电装机容量180万千瓦、新能源装机容量105万千瓦。”霍煤鸿骏铝电公司总经理曲士民介绍，“通过发展电解铝产业，将900万吨劣质煤所发电及风光所发30亿千瓦时绿电用于电解铝，得到轻金属铝。”

截至目前，内蒙古公司在霍林河地区建成包括年消耗900万吨劣质煤的180万千瓦火电装机容量、105万千瓦新能源装机容量、86万吨/年电解铝产能以及配套自备电网、监控指挥中心的产业集群，形成“煤—新能源—电—铝”循环经济产业链条。每年30亿千瓦时绿电被输送至下游电解铝产业，相当于节约标准煤100万吨，减排二氧化碳290万吨。今年上半年，电解铝产业绿电占比27.58%。

除了用劣质煤发电，内蒙古公司还利用露天煤矿排土场进行风光发电。

站在北露天煤矿观光台，记者看到，一台风机迎风伫立。这是国际首例排土场4兆瓦分散式风电示范项目。

自2023年4月24日正式发电至今，该项目累计发电1520万千瓦时，减排二氧化碳11810吨，节约标准煤4640吨。

目前，北露天煤矿投用25台60吨级电力驱动矿用卡车。这些矿用卡车均由排土场风机所发绿电驱动，实现“油采向电采”转变。电力驱动矿用卡车每年运输煤炭约800万吨，可节约柴油1980吨。

白音华露天煤矿南排土场则建有我国最大露天矿排土场光伏项目——白音华自备电厂可再生能源替代工程200兆瓦光伏项目。

该项目于2023年12月25日一次反送电、实现并网发电，预计年发电量2.26亿千瓦时，年可节约标准煤13.5万吨、减排二氧化碳37.2万吨，所发电量由白音华高精铝板带项目全额消纳。

全面升级，加快产业绿色转型

科尔沁草原气候凉爽，微风拂面，群山间266台风机迎风而立、36万余块光伏板映日生辉，持续为霍林河循环经济局域电网供给绿色能源。

2014年8月，霍林河循环经济示范项目前三期30万千瓦风电项目全容量并网发电，霍林河循环经济示范项目进入“风火互补”发电时期，迈出了绿色转型的第一步。同年10月，随着2台35万千瓦火电机组陆续投产，霍林河循环经济示范项目全面建成投运。

2023年8月9日，内蒙古公司电力分公司完成火电灵活性改造，30万千瓦风电项目全容量并网发电。至此，内蒙古公司新能源装机容量达105万千瓦，占霍林河循环经济示范项目局域电网总装机容量的36.8%，每年可输送清洁能源30亿千瓦时。

截至目前，内蒙古公司累计发电129.64亿千瓦时。其中，霍林河循环经济示范项目四期风电最高年利用小时数超4000小时，弃风率趋近于零。

预计到2026年，霍林河循环经济示范项目新能源装机容量将达170万千瓦，占总装机容量的48.57%，绿电比重将进一步提高。

走进新能源场站集控室，记者看到，仅有3名值班人员在智慧风场平台系统终端前监视着设备运转。该智慧风场平台系统涵盖9大模块，具备87项功能，将人工智能技术深度融入新能源场站运营。

记者来到电力分公司D厂79号风机观礼台，只见小巧灵活的智能爬塔机器人正匍匐在风机柱上上下移动。

“我们配备了智能爬塔机器人和升压站巡检机器人等，实现少人值班、无人值守。”D厂运行副总工程师杨坤说。

2023年8月19日，全国首个由铁—铬液流、飞轮、锂电三种形式组成的混合储能项目在电力分公司投运。

今年初，电力分公司完成2台30万千瓦和2台35万千瓦火电机组灵活性改造，在不投油的前提下，可深度调峰至额定负荷的20%。在极限情况下，该火电机组每小时可为新能源让出近百万千瓦的发电空间，配合混合储能项目进行联合调峰，基本实现系统内105万千瓦新能源全额消纳。

铝锭铸造自动化生产线

电解铝是高能耗产业。如何实现“煤电铝”绿色升级？霍煤鸿骏铝电公司给出了答案。

按照“风光火储铝”绿色发展思路，霍煤鸿骏铝电公司实现新能源与电解铝产业融合发展，不断扩大新能源装机规模，提升新能源消纳占比。

在全国首批“绿电铝”产品认证中，霍煤鸿骏铝电公司完成8.6万吨重熔用铝锭、9.9万吨电解原铝液认证。

今年，全国首例采用炉面干式高温脱硝+炭粉吸附除尘+湿法超细液滴脱硫烟气净化技术的焙烧净化系统在霍煤鸿骏铝电公司投运，处理后的烟气脱硫效率在99%以上。

在该公司铝锭铸造生产现场，铝锭铸造自动化生产线平稳有序运行，打渣、铸锭、码垛、打包、称重等环节全部由机器人操作，实现自动化生产。

科技赋能，打造低碳无人矿山

3米多高的黄色无人驾驶矿用卡车有条不紊地运输着煤炭，远处的黄色换电矿用卡车按照指令同步装车，现场车流不断，井然有序。这是记者在白音华露天煤矿看到的无人驾驶场景。

无人驾驶宽体自卸车

内蒙古公司拥有南露天煤矿、北露天煤矿、白音华二号煤矿、白音华三号煤矿、扎哈淖尔露天煤矿5座千万吨级现代化露天煤矿，煤炭资源总储量46.99亿吨，可采储量37.14亿吨，核定产能8300万吨/年。

近年来，内蒙古公司积极开展无人矿山建设，无人驾驶技术实现常态化规模应用。上半年，该公司所属矿山实现122台5G+无人驾驶设备全天候编组作业，累计完成300万吨煤炭运输和204万立方米剥离运输，效率达到有人作业的90%左右。

作为霍林河循环经济示范项目的一部分，内蒙古公司露天矿山坚持矿用设备低碳化发展。

记者来到北露天煤矿，只见一台白色60吨级矿用卡车正在进行运料作业。“目前，我们矿共投入25台60吨级电力驱动矿用卡车，配套建设2座充电站。”北露天煤矿矿长、党委副书记贺希格图介绍。该车是纯电驱动，用电均来自该矿排土场4兆瓦分散式风电示范项目。

在南露天煤矿展区，一台3米多高的绿色矿用卡车映入眼帘。“这是由南露天煤矿与湘电重型装备公司共同研发的120吨级纯电交流传动矿用自卸车。”南露天煤矿矿长、党委副书记曹宝玉介绍，该车将百吨级传统矿用燃油动力系统改造为纯电交流传动系统，采用磷酸铁锂动力电池替代柴油机作为动力，四枪快充1.5小时即可满足车辆6小时的用电需求。截至2024年7月，该车实现安全稳定运行，每年可节约柴油131吨，减排效益相当于28亩森林一年的固碳量。

2023年5月，全国首台百吨级氢燃料电池与锂电池混合动力矿用自卸车抵达南露天煤矿。该车以氢燃料电池为主、锂电池为辅助驱动，与同级别燃油自卸车（按每年使用柴油540吨计算）相比，全年减排二氧化碳约1700吨，各项性能指标不低于同级别燃油自卸车的90%，为矿山清洁运输再添新方案。

在白音华露天煤矿采煤作业区，平坦宽敞的矿道上，一辆辆满载物料的无人驾驶宽体自卸车正按指令运行，启动、直行、避障、停车、卸料，一气呵成。

这是全国首次在复杂结构煤层实现应用的露天矿宽体自卸车5G+无人驾驶项目。截至8月底，白音华露天煤矿无人驾驶编组运煤量累计突破350万吨。

“无人驾驶宽体自卸车加装了激光雷达，可以自行刹车。同时，系统依托5G技术，智能分析各路口信息，告知车辆通行次序，解决会车难题。”白音华露天煤矿机电副矿长孙中飞介绍，目前，5G+无人驾驶项目已实现35台65吨级宽体自卸车全天候无人驾驶稳定运行和有人无人混编作业，平均效率达到同期有人驾驶的92%。高峰期，无人驾驶作业可减少司机110人，实现露天煤矿“少人则安、无人则安”。

“下一步，我们将深化有人驾驶、无人驾驶协同作业，全面提高无人驾驶场景适应性。”孙中飞表示。