风吹草原万度电,一电点亮绿色铝。

6月17日,由中国工业报社党委书记、社长徐金宝带队,中国工业报社新质生产力领跑者案例调研组一行走进包头铝业首创的智慧能源调控系统。巨型电子屏幕实时跳动着“红、黄、绿、浅蓝、白”各种颜色,每一种色块代表一类电源:红色是火电,黄色是光伏,绿色是风电,浅蓝是储能,白色是外购电。它们像心电图一样起伏波动,可实现200公里外新能源场站远程集中管控与运维,统筹调度山南自备火电升压站、电解铝供电负荷站等13座220千伏变电站,织起全域一体化能源互联“一张网”。

这些跳动的色块背后,一场静默的能源革命正在进行。

电解铝传统生产高度依赖燃煤火电,碳减排压力巨大。如今,在国家“双碳”目标与内蒙古推动铝产业绿色升级系列政策指引下,中铝集团旗下包头铝业突破地域空间束缚,打造了全国单体规模最大、行业首个国家级示范性绿色能源电解铝源网荷储一体化样板——达茂旗新能源项目。据包头铝业调度通信中心经理徐俊霞介绍,过去,这里的电力几乎全靠火电支撑,绿电占比不足10%。如今,绿电占比已跃升至30%以上,年降碳约150万吨。

破局:一张网织就绿铝通途

包头铝业的转型,始于一组数字:5台自备火电机组,171万千瓦装机,长期独自扛起230万千瓦的用电负荷。这家全国单体最大规模146万吨电解铝产能的央企,曾经能源结构单一得像一根独木桥,而桥下却是日益紧迫的“双碳”目标。

近日,国家发展改革委联合工业和信息化部、生态环境部、国务院国资委、国家能源局印发《关于开展重点行业节能降碳改造攻坚三年行动的通知》(以下简称《通知》),《通知》明确要求:到2028年底,钢铁、电解铝、水泥、平板玻璃、炼油、乙烯、合成氨、甲醇等工业重点行业达到现行能效标杆水平的产能比例平均提高20个百分点,煤电行业力争提高15个百分点,能效基准水平以下产能基本清零,累计形成节能量1亿吨标准煤以上、减排二氧化碳2亿吨以上。

作为中铝集团在北方的重要产业基地,包头铝业没有选择。央企的“双碳”目标责任在前,先行先试、迎难而上,是必答题,不是选择题。

但新能源从哪儿来?

达茂旗——包头北部200公里以外的“三北”地带,风光资源充沛。徐俊霞指着包头铝业智慧能源一体化调度中心的大屏向中国工业报社一行介绍:“我们的用电端在山南,新能源基地却远在200公里外的达茂旗,中间隔着茫茫草原和大青山。”要绿电,先得解决一个难题:电怎么翻过山,越过草原,稳定送到工厂里?破局的办法,是打破区域长距离壁垒,借用蒙西电网的公用线路传送。

徐俊霞把蒙西电网的输电线路比作高速公路,包头铝业的新能源车辆借道通行,按规矩缴纳“过路费”。这种“借道公网、自建自用”的模式,在蒙西电网是第一家,也是独一家。

“第一家”也意味着企业踏入了“无人区”。新能源电跨越200多公里接入公网,再输送到企业自备负荷,对于包头铝业而言每一个环节都需要重新设计规则,“电怎么计量、账怎么结算、交易怎么拆分、电网安全怎么校核,建设之前,我们没有任何可参考先例。”徐俊霞向中国工业报调研组介绍。

据悉,达茂旗新能源项目投产仅四个月即见效,年度降本上亿元。

对于电解铝,这个电费占生产成本近四成的行业,每1分钱的电价波动都直接传导至利润表。“四个月验证了:绿电不仅是环保选择,更是有财务回报的资产配置。”徐俊霞说。

蜕变:从“煤电铝”到“零碳铝”

2025年之前,包头铝业的绿电占比不足10%,而在达茂旗新能源项目全面投产当年,这一数字跃升至30%以上,跨过国家强制要求的30.7%指标线,包头铝业也开启了一个“用绿电造绿铝”的新阶段。

“用绿电造绿铝”,意味着从电解槽流出的每一吨铝液,其碳足迹都将被重新计算。“如果是用绿电生产铝,那么下游用到的铝也是绿色的,下游产品在出海的时候,其碳足迹这方面也会增加竞争优势。”徐俊霞指出。在欧盟碳边境调节机制(CBAM,即对进口产品按碳排放量征收差价的关税制度)日益收紧的当下,这条绿色供应链的价值,将直接转化为出口订单上的议价权。

除此之外,作为国家级绿色工业园区,包头铝业的能源转型也撬动了其他园区的低碳升级。与一般新能源调峰消纳依赖公共电网的火电机组来平衡波动不同,包头铝业走出了一条新路:风大、光足时,新能源顶上,自备火电压降;无风、无光时,火电立刻顶上,确保电解铝生产线24小时稳定运行。这种“自我消化、自我平衡”的模式,在全国高耗能企业中极为罕见——发电、输电、用电、调峰、储能,五大环节集于一家企业之身。“这个应用场景在全国目前来说也是稀缺的。”徐俊霞说道。正因如此,这一项目也被国家发展改革委列入绿色低碳先进技术名单,获得了国家层面的认可。

面向“十五五”,包头铝业蓝图更加清晰。“‘十五五’末,我们的新能源比例要突破50%。”徐俊霞坚定地给出了下一阶段的目标。

大脑:借力人工智能驯服新能源

风电“很任性”,前半夜呼啸而至,天亮可能无影无踪;而光伏则“很懒”,中午出工勤快,早晚则干脆缺席,业内给这两种电力画像为“靠天吃饭”。但偏偏电解铝是个24小时不停歇的用电大户。电解槽一旦停槽再启动,损失将以千万元计。

一个“说变就变”,一个“雷打不动”。这是新能源与电解铝之间稳定供应的挑战,也是包头铝业绿电项目必须翻越的大山。

包头铝业智慧能源一体化调度中心的监控大屏上,各种颜色实时跳动。“你看绿色(风电),前夜可能高,现在就没有了。”徐俊霞指着电子大屏说,与此同时,黄色光伏柱随着日出缓缓爬升。徐俊霞说:“决定一度电成本的,是多种能源组合。”这也带来电力调控的另一个核心命题:在安全保供的硬约束下,如何让每一度电的成本都尽可能低?答案藏在包铝技术团队一套自研的“智慧大脑”——智慧调控系统。该系统可实时采集电网数据、开展负荷特性分析,具备快速响应、在线研判和精准调控能力,实现了调度与优化的同步推进,为新能源电网精细化管理提供了强大软件支撑。

“整个系统的控制策略和算法都是我们自己研发,复杂程度也是前所未有的。”徐俊霞直言:“系统具体要怎么调控,包括各种能源的合理匹配,这些都需要我们自己提出策略并实现。”

资料显示,目前,包铝正通过AI智能体项目赋能现有智慧调控,力争通过智能算法让调控更加精准。机器学习的介入,让系统从历史数据中“学习”规律,预判未来数小时乃至数天的电价走势和新能源出力,提前布局最优组合,而不只是被动应对。

“铝途”变“绿途”。达茂旗的长风掠过广袤草原,转动的不止万千风机叶片,更催动整个电解铝行业奔赴低碳转型的时代征程。调度大厅内,红、黄、绿、浅蓝、白各色监测次第排布,一条产业可持续发展的绿色通途,正于数字大屏间徐徐铺展。