电解铝企业参与弃风消纳可行性与经济性分析

王 勇,仲维洋,佟永吉,朱洪波,陈明丰

(1.国网辽宁省电力有限公司,辽宁 沈阳 110006;2.东北大学 信息科学与工程学院,辽宁 沈阳 110819)

霍尔-埃鲁特(H-H)电解铝法长期是工业上大规模冶铝的方法。目前,现代大型预焙阳极铝电解槽电流强度达到500 kA,电流效率超过92%～95%,直流电耗约为12,000～13,500 kWh/t-Al[1]。但是,按照电解铝的生产工艺环节,其生产成本包括用电成本、氧化铝原料成本、制造成本和管理成本等。电解铝行业作为电力密集型产业,其成本中电力成本约占30%～45%,这一现状直接导致电力成本成为了电解铝企业的竞争力或者能否生存的重要因素。而在电力方面,电解铝企业的用电来源包括自备电站与国家电网,通常国家电网的电价要比具有能源优势的自备电站电费价格高。因此,中国的电解铝企业主要以自备火电机组发电为主,电价与煤价相关联,降低电解铝成本的主要途径是工艺技术的进步和原材料、能源的消耗,然而根据消耗结构分析,降低能源成本是最有效途径。即将电解铝厂建在能源富集的地区,这样可以比较容易获得较低的电价。

随着风力发电技术的大面积推广应用,风电机组装机数量日渐增加,由于风力发电的随机性和波动性,风力资源富足地区面临着大规模风电上网困难的问题,常常发生弃风现象。弃风是一种资源浪费,考虑到电解铝企业拥有自备电站,火电机组具有调整自身出力接纳弃风电量的能力,而且这部分弃风电价可以忽略不计,二者的结合可以在降低企业用电成本的同时减少资源的浪费。……