国家电投内蒙古公司：打造“煤电铝”循环经济升级方案

在科尔沁草原上，国家电投所属的内蒙古能源有限公司（以下简称内蒙古公司）位于霍林河的循环经济项目焕发生机：露天煤矿智能运行，266台风机、36万余块光伏板供给绿色能源，铝厂降本增效、实现绿色转型。

多年来，内蒙古公司积极践行循环经济，变昔日的“生态垃圾”为今日的“绿色宝藏”，打通了“以煤发电、以电炼铝、以铝带电、以电促煤”的发展闭环。通过技术创新和产业升级，内蒙古公司走出了一条以循环经济为核心的绿色发展之路，为我国能源产业的绿色转型提供了生动可行的“煤电铝循环经济升级方案”。

当前，内蒙古公司正以“源—网—荷—储—用”多能互补关键技术研究为课题，全力打造循环经济升级版。下一步，内蒙古公司将大力推广“煤—新能源—电—铝”联营及源网荷储直供新范式，促进产业可持续发展。

 消纳劣质煤  

化“生态垃圾”为“绿色宝藏”

作为全国五大露天煤矿之一，内蒙古公司所属的霍林河露天矿煤炭储量超过130亿吨。然而，剥离过程中伴生的劣质煤却因其遇水易散、遇硬易碎等缺陷无法外运，长期存放还会引起自燃，造成大量资源浪费和环境污染，被视为“生态垃圾”。

“霍林河煤田产出的劣质煤数量庞大，迫切需要能够消纳巨大能量的下游产业，本地区的电解铝产业已初具规模，大量购进工业用电成本高昂。”据内蒙古公司电力分公司A厂厂长隋福田回忆，常年来，电力分公司A厂入炉煤都是发热量低于3000大卡的劣质煤。因此，用煤发电、用电炼铝成为现实选择。就地消纳劣质煤，将其转化为电能，再通过电解铝产业实现资源的高效利用。

因此，2010年，内蒙古公司的前身——中电投蒙东能源公司提出了建设霍林河循环经济示范项目的构想。强化资源转化，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。2012年8月，霍林河循环经济示范工程开工建设。2014年，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，霍林河循环经济正式进入“风火互补”发电时期，迈出了绿色转型的第一步。同年10月，随着两台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。

此后，煤炭资源得到充分利用，转换成为了优质资源。内蒙古公司将每年900余万吨劣质煤和近30亿千瓦时绿电就地转化炼铝，以电解铝产品为载体，实现了劣质煤和新能源的转化与储存。

经过处理后的劣质煤通过封闭传送带直达电厂，作为电解铝的“原料”，实现资源的就地消纳和能源的高效利用，形成了“以煤发电、以电炼铝、以铝带电、以电促煤”的发展思路。也就是说，用劣质褐煤发电、区域微电网供电、低成本电炼铝、铝水直供铝后加工、固体废弃物资源循环利用，实现了经济效益和环境效益的双赢。

“这是一次主动转型、主动改革。”内蒙古公司北露天煤矿矿长、党委副书记贺希格图告诉《国资报告》记者，改革要做正确而困难的事情，创新转型为公司的快速发展保驾护航，职工工资和满意度大幅提升，工作积极性显著增强，呈现健康发展态势。

记者在现场走访时了解到，截至目前，内蒙古公司在霍林河地区建成了包括年消耗900万吨劣质褐煤的180万千瓦火电装机、105万千瓦新能源装机、86万吨电解铝产能以及配套自备电网、监控指挥中心的产业集群。

另据贺希格图介绍，近年来，内蒙古公司按照“打造我国高寒地区绿色矿山标杆”的工作目标，全力开展矿山生态修复工作，2018年以来累计投入资金18.05亿元，完成矿山生态修复8.33万亩。累计完成牧草播种8.5万余亩，栽植乔木14万余棵、灌木1714万余株，取得良好成效。

 向绿色转型  

“煤电铝”转向“绿电铝”

内蒙古公司的发展之路，也是一条从传统能源向新能源转型的探索之路。通过大力发展风能、太阳能等清洁能源，实现从“煤电铝”向“绿电铝”的华丽转变。

电解铝行业是我国重要的基础原材料产业，也是能源消耗和二氧化碳排放的重点领域。国家发展改革委等五部委印发的《电解铝行业节能降碳专项行动计划》提出了一系列目标——到2025年底，电解铝行业能效标杆水平以上产能占比达到30%，行业可再生能源利用比例25%以上，通过实施节能降碳改造，电解铝行业2024年—2025年形成节能量约250万吨标准煤、减排二氧化碳约650万吨。

头顶有风光、脚下有煤炭。在推动劣质煤资源化利用的同时，内蒙古公司大力开发风电和光伏等清洁能源。这些清洁能源的利用，不仅为当地提供了稳定的电力供应，还为其电解铝产业提供了绿色能源，推动了“煤电铝”向“绿电铝”的转变。内蒙古公司配备了完善的自备电网和监控指挥中心，构建了从煤炭到新能源、电力再到铝产品的闭环经济产业链。

每年，30亿千瓦时的绿电被输送至电解铝产业，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，内蒙古公司电解铝产业绿电占比27.58%。

在霍林河循环经济示范工程项目建设成功的经验基础上，内蒙古公司在资源条件相似的锡林郭勒盟白音华地区，依托现有3500万吨煤炭产能，规划了两期80万吨铝项目，配套建设70万千瓦火电和20.5万千瓦新能源、总装机容量90.5万千瓦的自备电厂项目，建设了白音华区域“煤—新能源—电—铝—铝加工”循环经济产业项目。

2022年，随着内蒙古公司所属白音华铝电公司的首炉铝水出炉，白音华循环经济产业链一期项目正式建成投产。至此，内蒙古公司循环经济产业项目从“煤电铝”建设到“风光火储铝”全面升级建设基本完成。

今年上半年，白音华铝电公司清洁能源用电比例达到30%，已经超过国家对行业2025年底要达到的目标要求，两地的铝业率先在全国变为“绿业”，为清洁能源产业化、规模化发展，高载能产业优化调整开辟新路径，对推动新能源产业与铝产业协同发展具有重要示范意义。

在推动新能源发展的同时，内蒙古公司还积极推广“绿电铝”产品，通过全国首批“绿电铝”产品认证。内蒙古公司所属霍煤鸿骏铝电公司完成了重熔用铝锭、电解原铝液的认证，为清洁能源产业化、规模化发展开辟了新路径。

据了解，下一步，内蒙古公司将加速推进通辽扎哈淖尔35万吨绿电铝项目及配套65万千瓦风电项目，打造国内首条“绿电铝”生产线，引领铝产业链由“煤电铝”向“绿电铝”低碳转型升级。

到2025年项目达产后，内蒙古公司电解铝年产能计划达到121万吨，电解铝生产绿电占比将达到40%。到2026年，霍林河循环经济新能源装机将达到170万千瓦，绿电比重进一步提高到50%，全力构建以新能源为主体的新型电力系统。

 科技赋能产业升级  

智慧生产与无人矿山逐渐普及

近年来，通过引入云计算、大数据、人工智能等新技术，铝厂智慧生产、无人矿山逐渐普及，火电灵活性改造促进了新能源消纳，三模混合储能项目成功投运，一系列科技升级正推动着霍林河循环经济产业的全面进化。

走进内蒙古公司所属霍煤鸿骏铝电公司铝锭铸造生产现场，全国首套铝锭铸造自动化生产线正在有序平稳运行，打渣、铸锭、码垛、打包、称重等环节全部由机器人操作，全面实现了自动化生产。

“我们实施了电解智能精准出铝、智能安全排查报警系统等智能制造项目，有效提升设备自动化、智能化水平，智能制造建设取得阶段性成果。”霍煤鸿骏铝电公司总经理曲士民告诉记者，最终将实现机械化换人、自动化减人、智能化无人作业，提升劳动生产率，提高本质安全水平。    

俯瞰煤矿生产现场，无人矿山建设扎实推进，无人驾驶实现平稳应用。今年上半年，内蒙古公司所属两地五矿已实现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，作业效率达到有人作业的90%左右。

2024年底，预计无人驾驶规模将超200台，位居全国第二，煤岩运输量达到2000万立方米以上，具备5000万立方米工程量作业能力。

在输煤廊道内，由于运行环境恶劣、粉尘多、存在可燃性气体，故障因素较多，极易发生事故。以往，煤矿企业对输煤廊道的巡检方式以人工巡检为主，存在劳动强度大、巡检效果不稳定、工作盲区等问题。

为减轻运行岗位人员劳动强度，提高巡检效率，提升输煤系统运行安全，内蒙古公司北露天煤矿结合输煤系统点多面广、战线长，研发出一款胶带输煤系统智能巡检机器人。这一系统运用人工智能、云计算、大数据、工业互联网、5G应用等先进技术，实现对输煤廊道进行24小时管理控制，通过先进的传感器对电机、减速机、滚筒等关键设备的温度、振动、异常声音等关键数据进行实时监控，并通过5G网络将监测数据实时传输给调度中心，实现设备异常状态识别及自动报警，使运维人员可以迅速做出反应并采取相应措施，及早发现设备存在的隐患，减少事故发生概率。

同时，火电企业火电灵活性改造促进新能源消纳。2024年初，内蒙古公司电力分公司完成2台30万千瓦和2台35万千瓦火电机组灵活性改造，在不投油的前提下具备深度调峰至20%额定负荷的能力，进一步提高火电机组的调峰幅度、爬坡能力以及启停速度，将火电装机由主体型电源转变为保障型电源，在促进新能源就地消纳的过程中起到“宽负荷、稳频率”的基础保障作用。

记者在现场了解到，极限情况下，每小时可为新能源让出近百万千瓦的发电空间，配合三模混合储能示范项目进行联合调峰，基本实现系统内105万千瓦新能源全额消纳，实现风、光资源的“零弃用”。

此外，为了探索不同形式储能的应用情况和适配能力，2023年，全国首个三模混合储能项目在内蒙古公司投运。项目包括飞轮储能、液冷锂电池储能和铁—铬液流电池储能项目各1MW，其中1MW铁—铬液流电池储能项目应用国家电投自主研发的“容和一号”电池堆，是全球首例兆瓦级铁—铬液流电池储能项目。

内蒙古公司副总工程师兼电力分公司总经理赵晋宇表示，下一步，将通过新能源基地化、集约化和规模化发展，实现以传统煤电为主的产业链向“煤电+绿色能源基地+产业集群”综合智慧能源产业链转型升级，构筑绿电转化全产业链生态体系。