4月，内蒙古霍林郭勒市，乍暖还寒。国家电投蒙东能源集团有限责任公司(以下简称“蒙东能源”)150台约70米高的风机矗立在绵延的大兴安岭南段，迎着春风昼夜不停地旋转，把绿色电能源源不断地送出。
2015年，这些总装机容量为30万千瓦的风电机组创造了一个国内纪录，风电利用小时数达3300小时，几乎是全国平均数的两倍。这主要得益于蒙东能源独特的“绿色循环发展模式”。
2012年以来，煤炭和铝业双双跌入低谷。蒙东能源充分运用国务院促进内蒙古经济发展和支援少数民族地区建设、“支持霍林郭勒打造高端铝材产业集群”等政策利好，利用霍林河当地富足的风能、太阳能、劣质煤资源发电，实现向电解铝高载能行业供电，打造出我国首个“煤电铝”绿色循环产业链，摸索出一条破解新能源与高载能产业发展困境的可行路径。
着力打造“煤电铝”产业链
去年9月，国家电投董事长、党组书记王炳华在蒙东能源调研时强调，要将蒙东能源霍林河循环经济示范工程打造成国家电投的“名片”。
这张“名片”背后是国家级示范项目，是实现良好经济、社会、生态效益的原动力。在“减量化、再利用、再循环”原则的指导下，蒙东能源建成了以劣质煤就地转化、清洁能源大比例消纳、智能局域电网为核心技术，煤、电、热、铝、路、港协同发展的循环经济产业集群，实现了传统企业的转型升级。
蒙东能源拥有的霍林河露天煤矿是全国五大露天煤矿之一，是我国现代化生产程度较高的大型露天煤矿。然而其所产的是褐煤，“劣质褐煤自燃现象十分严重，前几年经常是白烟弥漫，环境让人担忧。这些煤外运不合算，和中等煤掺烧效益又低。”蒙东能源副总经理何宏伟说。
另一方面，由于严重产能过剩，电解铝价格从2011年的高点如跳水般一路暴跌，众多铝企叫苦不迭。
因煤而生、以电制铝的蒙东能源前景堪忧。不过，在蒙东能源董事长刘明胜看来，没有过剩的行业，只有过剩的企业。“铝至少在5年内还有大的需求，未来电解铝市场还有发展，目前只是相对饱和。”刘明胜强调，“炼铝成本高的企业终究会被市场淘汰”。
如何从根本上建立起既保证能源需求增长，又能保证能源充分再利用，且能控制碳排放量的绿色循环发展模式，成为蒙东能源亟待解决的生死存亡问题。
基于这样的生存环境，蒙东能源开始上下求索，铝业加强管理，降低生产成本，电力上增加可再生能源供应，让铝的生产增添了更多“绿色”附加值。
自2012年起，由蒙东能源承担的国家863计划重大课题“含可再生能源的孤立电网的运行控制技术及示范”启动。作为该课题的依托工程———霍林河循环经济示范工程，是世界上首个风—火—铝联合运行的孤立电网，在原有的120万千瓦火电、78万吨电解铝和铝合金项目产能基础上，关停两台5万千瓦燃煤机组，以“上大压小”方式新建两台35万千瓦燃用褐煤机组，建设80万千瓦风电场，完善配套局域供电网。截至2014年底，产业链全部打通，形成了年就地消纳2600~2800大卡劣质褐煤1000万吨、180万千瓦火电、30万千瓦风电、81万吨电解铝产能的煤电铝产业集群。
“我们的循环经济示范工程投产以后，一年大概为铝厂降低成本6亿元，一吨铝在用电成本上就可下降800多块钱。因为产量大，我们铝厂采用78万吨的设计，所以优势很明显。而且我们解决就业5000人左右，基础工人大部分都是本地人，对当地有很大帮助。”即便电解槽里传出的轰鸣声格外大，依然掩盖不住该工程相关负责人语气中的自豪。
在当前电解铝市场价格低迷的情况下，循环经济示范工程投产后效益十分明显。刘明胜告诉记者：“与投产前相比，2015年已降低吨铝供电成本868元，供电总成本降低7.3亿元。这样的价格在电解铝市场上是存在优势的。”
国家能源局在2016年能源工作指导意见中明确指出，“鼓励煤电化、煤电铝一体化发展”“促进能源与高耗能产业协调发展”。实现了新能源与高载能产业有机结合，劣质煤资源就地高效转化，形成“煤、电、铝”价值链的霍林河循环经济示范工程初见成效，有效释放了铝厂闲置产能，打通了煤电铝产业链，提高了终端产品的市场竞争力，对我国能源行业加快产业结构调整、合理优化空间布局具有重要借鉴作用和示范意义。
可复制的绿色发展模式
如果说蒙东能源着力打造产业集群带来的是真金白银，那么绿色低碳发展模式的落地和应用则影响更为深远。
日前，中国可再生能源学会风能专委会发布一组数据：自2010年开始，全国平均弃风率高于10%，2015年这一数据攀升至15%。2010～2015年，弃风电量累计达997亿千瓦时，相当于三峡、葛洲坝两座水电站2015年全年发电量，直接经济损失超过530亿元。仅2015年的弃风电量就达339亿千瓦时，直接经济损失超过180亿元。
相比之下，霍林河循环经济示范工程通过对局域电网优化调度方式的探索，实现了对间歇性风电的大比例消纳，大幅提高了风电利用效率。
蒙东能源副总经理刘建平告诉记者：“目前霍林河循环经济示范工程智能局域电网的风电渗透率已达38.25%，超过目前新能源利用率最高的丹麦电网。由于风电占局域电网总量的16%，蒙东能源在保证不弃风的前提下，坚持依据火电机组经济性合理调峰的原则，确保最大限度消纳风电。”
2014年，全国风电平均利用小时数1893小时，霍林河循环经济示范工程风电利用小时数2927小时，高出全国平均水平1034小时。2015年全国风电平均利用小时数降至1728小时，霍林河循环经济示范工程不降反升，达到3300小时左右，弃风率仅0.58%。
数据显示，霍林河循环经济示范工程利用风电的减排效果十分明显。仅按风电每年发电10亿千瓦时左右计算，通过减少燃煤减排二氧化硫171.4吨、氮氧化物302.29吨、二氧化碳69.75万吨。预计在远期，循环经济示范工程的年二氧化碳减排量可达289.82万吨。总装机达80万千瓦的风电场所生产的清洁电力通过自建智能局域电网直接接入电解铝生产企业，为铝成品注入大量清洁能源。
此外，2015年6月，蒙东能源利用露天煤矿闲置排土场建成的2万千瓦光伏电站，是目前东北电网装机容量最大的分布式光伏电站，所发电量全部用于露天煤矿开采。
实践证明，在蒙东地区发展煤电铝一体化是符合国家产业政策和地区实际情况的，更是符合低碳发展方向的。在未来排放空间存在“天花板”的前提下，只有大幅降低碳强度，使经济发展与碳排放逐步脱钩，才能以尽可能小的碳排放量支撑更大的经济规模。
“这是世界上首个风—火—铝联合运行的智能局域电网，具有装机容量大、可再生能源渗透率高等特点，工程建设协调难度巨大，是发电企业尝试建立的首个含发电、输电、用电、调度一体的系统工程。”刘建平说。
建立这样的系统工程并非易事，需要依托强大的电网调配系统。这正是支撑霍林河循环经济示范工程良好运行的秘诀。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解，与安稳控制、调度自动化、实时监测和闭环控制系统相结合，新型现代化智能电网就此建立起来，煤、清洁能源、电、铝都被纳入同一个循环经济系统中来。
“这些运行参数和经验，对今后更大范围的智能电网技术开发和推广将产生积极作用。”刘建平也透露，随着对低碳创新模式推广应用的不断深化，蒙东能源已有的整体设计、规划和开发经验，可以得到充分完整的应用。蒙东能源正积极在内蒙古锡林郭勒盟白音华地区复制霍林河循环经济发展模式，建设以霍林河、白音华产业链为核心的循环经济产业集群。
“调结构、稳增长、促改革、惠民生”已成为适应新常态的必备选项，利用“煤电铝”联营发展、“风光火”互补消纳是蒙东能源跨越式发展的核心所在。这种以低碳能源带动高载能产业发展的创新绿色发展模式，不仅为西北部丰富的新能源消纳做了示范，也为我国铝业供给侧改革、降成本开辟了新路径。
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