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綠色水電鋁產業的雲南引領

綠色水電鋁產業的雲南引領

這是一個關於雲南鋁工業發展的故事,故事內涵昭示著乃至世界鋁工業發展方向——綠色低碳可持續。

這是一支春天的歌,唱的是雲南綠色低碳水電鋁產業發展春天的到來。

這是一篇深度採訪報道,傳遞的是雲南水電鋁產業一體化發展的綠色底蘊、綠色旋律和綠色夢想。

綠色底蘊厚植髮展優勢

8月16日,整整一個上午,我們都在聽他講鋁的故事。他叫田永,雲南冶金集團黨委書記、董事長,一個與鋁工業打了36年交道的老雲鋁人。

「鋁工業的方向和根本出路在綠色、低碳、可持續。雲南一直堅定搞水電鋁一體化發展,正是這個方向的代表。」田永告訴記者,水電鋁大發展的春天已到,因為綠色發展國家戰略已全面推進實施。

他說他盼這一天已盼了30多年。說話間,老田的眼睛有些濕潤,聲音開始哽咽……

專註聽完老田的故事,我們馬不停蹄驅車往下走。到企業,進車間,上礦山;看現場,聽情況,求釋疑,得解惑。漸漸的,一個頗具衝擊力的概念和輪廓開始清晰和強烈起來——雲南綠色低碳水電鋁產業的地位,世界價值!

走進雲南鋁業股份有限公司本部,廠區的綠讓人心生愜意,說有一種步入公園的感覺並不為過。矗立於這片綠中的「國家環境友好型企業」匾牌尤為醒目,這份殊榮是至今為止有色冶金行業的唯一。

無論從規模和科技水平都能完整代表雲南省鋁工業發展狀態的雲南鋁業股份有限公司(雲南冶金集團所屬),每一個生產經營環節都在用行動和成果踐行著「國家環境友好型企業」的內在要求。

文山鋁業公司是雲鋁股份公司所屬的氧化鋁原料的保障企業,這裡同樣是一個花園工廠,現代化的氧化鋁生產線與綠樹紅花和諧相處。走進廠區,清風拂面,一下子便擺脫了外面施工道路上的塵囂煩躁。該公司從鋁土礦開發、氧化鋁生產、再到鋁灰資源化利用,無不彰顯出綠色低碳的發展理念。

「我們鋁土礦開發實現了綠色礦山的目標,文山鋁項目建成不到5年,已經復墾礦區400餘畝。」文山鋁業公司董事長郝紅傑告訴記者,對冶金燃料氣市場具有重大意義的灰熔聚流化床粉煤氣化製取工業燃料氣技術,在文山鋁業氧化鋁生產流程中首次實現了工業化應用,不但解決了環保排放問題,更是將生產煤氣的效率提升到傳統煤氣發生爐的5至6倍。

目前,文山鋁業建成了世界最大、最節能的φ18m大型分解槽等一系列先進生產設備和技術,僅此一項,每噸氧化鋁能耗下降了近5%,運營費用下降20%。

然而,雲南鋁工業之所以「綠」,最根本的底蘊還在於雲南主體能源本身就姓「綠」。

在雲南,鋁工業發展的最大支撐點——能源,是碳排放為零的清潔水電能源。

鋁工業是典型的載能產業,電解鋁製造成本中50%左右是電力成本。權威計算,水電鋁的碳排放比煤電鋁減少90%以上,即生產每噸水電鋁比生產每噸煤電鋁,從理論上講要減少碳排放量13噸左右。

「目前全省電解鋁既有產能168萬噸和在建產能100萬噸所用能源都是清潔水電。」世界噸鋁能耗最低的雲鋁股份公司總經理陳德斌告訴記者。

「假設目前的電解鋁生產都改用水電,那麼每年就將減少碳排放3.83億噸。」有色金屬行業協會一位權威人士說。

業內一位資深專家生動形象地告訴記者,把更多「火燒鋁」(煤電鋁)變成「水煮鋁」(水電鋁),能把鋁工業「煮」得蒸蒸日上,還有藍天白雲和綠水青山的無限恩賜。

雲南是清潔水電能源大省,水電資源佔全國25%,可開發水電裝機近1億千瓦,截至今年7月底,全省水電裝機容量超過6155萬千瓦。

國家發改委和工程院的多位專家認為,綠色低碳水電鋁是鋁工業發展方向,雲南清潔水電資源稟賦深厚,通過5年左右的「北鋁南移」,實現800萬噸水電鋁的雲南布局,全社會每年可減少標煤消耗3864萬噸,減少排放9627萬噸二氧化碳、2944萬噸炭粉塵、291萬噸二氧化硫和144萬噸氮氧化物。

電力產業深厚的綠色底蘊,強力支撐起雲南發展綠色低碳水電鋁產業的廣闊空間,昭示著乃至世界鋁工業可持續發展的方向。

綠色旋律延伸全產業鏈

走過近50載的發展歷程,雲南鋁工業已經跨入了全面綠色發展的嶄新階段。貫穿於雲南鋁產業各個環節的綠色發展理念,正引領全省綠色鋁工業全產業鏈的不斷延伸,形成了鋁土礦—氧化鋁—電解鋁—鋁合金新材料精深加工—鋁電化學應用(鋁能源應用)整條綠色低碳水電鋁全產業鏈。

置身雲鋁股份公司300kA、450kA大型、特大型預焙槽車間,遙想起當年20kA小自焙槽,雲鋁老員工感慨萬千。目前,雲鋁股份公司不僅在不斷創新中創出噸鋁電耗世界最低水平,還擁有了自己的綠色礦山和氧化鋁原料基地。雲鋁人沒有滿足於此,開始發力向電解鋁下游精深加工產業鏈不斷延伸、延展。

「公司電解鋁的加工率超過了50%,本部30萬噸電解鋁完全實現深加工。2020年全公司電解鋁液直接深加工率可到80%。」陳德斌介紹,公司開發的多種鋁合金材料獲得了市場高度認同,備受交通運輸行業、電線電纜行業、新能源汽車電池以及高端電容器製造商的青睞,已經成為國內最大的「A356.2」鋁合金優質生產和供應商。公司明年上半年將建成投產的鋁合金焊絲新材料將填補國內空白,其深加工增值率可達530%。

走在雲鋁股份公司本部8萬噸鋁板帶鑄扎車間,一排排錚亮的多系列鋁合金板帶卷分類整齊擺放,放眼望去,一種現代工業的氣勢油然而生。

「現在產品供不應求,超薄鋁箔深加工增值率超過200%。」雲鋁股份公司旗下深加工企業雲南浩鑫鋁箔有限公司黨委副書記周勇告訴記者,浩鑫公司是目前全球唯一能用鑄扎工藝生產0.0045毫米厚度的超薄鋁箔生產企業,填補了世界鋁工業空白。公司的目標是建設成為全球最重要、最具競爭優勢的超薄鋁箔生產基地。

順著雲鋁股份公司鋁產業鏈的延伸路徑,記者來到位於昆明高新技術產業園區馬金鋪新區的雲南冶金集團鋁—空氣金屬燃料電池研發基地。

鋁工業產業鏈延伸至此,產業鏈延伸路徑的內核原理邏輯已經跳出物理範疇,進入化學領域—電化學應用領域。對金屬鋁應用價值的拓展來說,無疑是一次大開腦洞的跨越,一場打開了通往另一個全新鋁世界的科技革命,市場前景廣闊而長遠。

「通過技術創新和引入整合世界一流技術,我們已經掌握鋁—空氣金屬燃料電池全國領先技術。」雲南冶金集團創能金屬燃料股份有限公司總經理汪雲華介紹,鋁—空氣燃料電池是鋁金屬在電化學領域的能源轉換應用。目前公司的鋁—空氣電池已經具備了規模化工業生產的條件,並開始在通訊基站獨立備用電源、冷鏈物流車獨立動力電池和新能源汽車鋰動力電池增程充電電池等方面切入市場。

作為通訊基站用鋁—空氣金屬燃料電池標準制定單位之一(生產企業唯一單位),創能金屬燃料股份有限公司研發生產的通訊基站用鋁—空氣獨立電源電池已投入多個基站試用。在公司附近的一個通訊基站內,冶金學博士汪雲華邊比劃邊介紹:一台鋁—空氣電池體積只是兩組傳統鉛酸電池的一半,而儲電量卻高出1倍,使用壽命高出6倍。

汪雲華預期,作為新能源汽車的獨立動力電池,2030年以前是鋰電池時代,以後則會是燃料電池的天下(鋁—空氣金屬燃料電池和氫氣燃料電池)。

綠色夢想成就千億產業

這裡,我們先從鋁的「前世今生」和「功過是非」說起。

圍繞鋁產業的採訪越深入,我們對金屬鋁的「個性」就越了解熟悉,不知不覺中,鋁情結便濃烈起來,彷彿透過冷硬的金屬外殼,觸摸到了鋁的溫暖內心。

在金屬材料家族成員中,鋁是一個輕量化的大金屬,被廣泛應用,建築、交通運輸、家電、電線電纜、包裝、裝備製造、航空航天、海洋裝備……現有的124個產業中,與鋁相關的就有113個。可以說,上九天攬月,下五洋捉鱉,馳廣袤大地,都離不開鋁材料的支撐與貢獻。

2017年人均鋁消費僅18千克左右,遠低於發達國家人均35千克的水平。並且,隨著國家加大對以鋁節銅、以鋁代木、以鋁代鋼的推廣支持,鋁的產品需求快速增長,預計未來幾年鋁市場增速將保持在10%至12%。

更令人振奮的是,鋁金屬的高載能—高儲能—能源高轉換的「大本事」,開始越來越被認知和開發利用。隨著鋁載能(製造電解鋁的能耗)—鋁儲能(流動電能固化於固體鋁金屬中)—鋁能源轉換(通過鋁—空氣燃料電池轉換為電能)大循環的形成和閉合,一座座綠色能源銀行將被建設起來。

既然鋁工業和鋁產品如此重要,產業前景如此廣闊,為什麼一提起鋁工業,便被扣上「兩高一資」、「過剩產能」的帽子,成為應對氣候變暖、產能過剩等詬病的對象?

深入採訪了解和探討,記者揭開了其中的癥結。問題不在鋁產品本身,問題出在生產電解鋁的能源結構和技術創新水平上。

根據行業測算,理論上說,使用水電生產1噸水電鋁比使用煤電生產1噸煤電鋁,可減少碳排放量約13噸,減少炭粉塵約3.68噸,減少二氧化硫排放約0.36噸,減少氮氧化物約0.18噸。

業內專家學者認為,如果解決了鋁工業生產的能源結構和節能減排水平問題,就可以還鋁工業一個清白,把「兩高一資」「過剩產能」的帽子甩到太平洋里去,拓展出鋁工業發展的廣闊空間。

專家學者繼而認為,對於清潔能源水電大省的雲南來說,深厚的綠色能源底蘊優勢加上較強的鋁土礦資源保障優勢、較高的鋁工業科技創新優勢和較完善的鋁產業鏈結構體系優勢,關於鋁工業的幾乎所有矛盾和難題都可以迎刃而解。

加大雲南鋁工業發展力度,把綠色低碳水電鋁一體化產業作為支柱產業來培育壯大,是大勢所趨,勢在必行,至少可以實現一石三鳥的大效應。

一是能夠在雲南打造成一個繼水電、煙草之後的支柱產業。

在「北鋁南移」逐漸成為上下共識的大勢下,雲南主動而為,堅持集群化布局,以「水電鋁+精深加工」模式推動水電鋁一體化產業發展,3至5年內在全省培育打造5個左右水電鋁加工一體化重點產業園區,形成600萬噸至800萬噸水電鋁,深加工比例達到50%以上,就可打造出一個具有綜合競爭力和世界影響力的千億級水電鋁一體化基地。

二是可以使綠色低碳水電鋁產業成為雲南產業扶貧的骨幹產業。

通過頂層設計和高位統籌,形成產業發展與脫貧攻堅高度契合的科學布局,在水電、環境、資源優勢明顯的貧困地區重點布局水電鋁一體化項目,將有力支撐雲南決戰脫貧攻堅、決勝全面小康、促進跨越發展戰略的全面推進。

三是可以為雲南乃至全國自覺踐行5大新發展理念,積極推進資源型產業轉型升級,全力實施綠色發展國家戰略提供示範和引領。

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