一輛剛剛卸完煤炭的重型卡車,緩緩停在加氫作業工位旁,在加氫員協助下,僅用15分鐘就完成了氫燃料加注。
“公司生產的氫氣純度可以達到99.999%,目前每小時可產氫氣2000立方米,每天可加氫1噸,能滿足60輛氫能重卡的燃料需求。”在位于內蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗境內的圣圓氫能源科技有限公司制氫加氫站,負責人蘇建軍告訴記者,2022年9月一期工程產出氫氣以來,首批2座固定加氫站、6座撬裝式加氫站已投入使用,目前正在加緊建設二期工程。
曾經燒柴油、天然氣的重型卡車,如今正走上脫“碳”換“氫”之路,然而,這只是能源大區內蒙古努力把現代能源經濟這篇文章做好的縮影。
“智”采烏金
在年產原煤2000萬噸的國能神東煤田集團布爾臺煤礦井下的綜采工作面,伴著馬達的轟鳴聲,大型采煤機從幽暗的巷道深處駛來,只見裝滿截齒的“觸手”緊貼在煤層上,所到之處,原煤紛紛掉落,隨即被下方的傳送帶運了出去。
“過去,采煤機需要人駕駛,如今是自動運行,而且使用了智能系統,當煤層變化時,只需沿著煤層走一次就會生成記憶,在割下一刀時,就自動根據煤層變化抬高或降低割煤高度,一次性采全高。”布爾臺煤礦的技術人員介紹說。
采煤機每割一刀,工作面的一根根液壓支架也會同步前移;瓦斯等巡檢工作,鉆鉚施工,均由機器人完成;運輸皮帶、通風、供電、供水等井下設備均納入礦鴻系統,可遠程監控、操控……過去,巡檢要由人工實施,各種設備要手工操作,如今,各種電控扳手、遙控器下崗了,在手機上點一下APP,就可以遠程實時監測、操作井下各種設備。
近年來,內蒙古大力支持煤礦智能化升級,隨著5G、人工智能技術和“礦鴻”系統的應用,煤礦生產由自動化快步邁向智能化,煤礦技術水平實現革命性躍升。
煤礦生產智能化,真正實現了減人則安、無人則安,且大幅提升了煤炭生產效率。
在新技術設備的“加持”下,目前國能神東煤炭集團上灣煤礦已在綜采、供電、通風、供排水等環節實現無人值守。上灣煤礦綜采一隊副隊長姬智感慨地說,設備智能化升級讓設備檢修時間從8小時減少至4小時,過去,同等規模的采煤作業面需要幾十人乃至上百人同時工作,如今少的只需要不到10個人,操作工變成了巡檢工,人均單產和煤礦日產量明顯提升。
前不久,我國首套煤礦5G智能控制終端在國家能源集團烏海能源公司老石旦煤礦投入運行。
在老石旦煤礦的生產指揮中心,大屏幕上實時顯示井下作業環境、采煤機運行狀態、液壓支架參數等監控視頻和數據情況,地面的工作人員可以根據生產安排,通過控制系統對生產過程進行干預。
老石旦煤礦生產指揮中心主任錢海軍說,過去老石旦煤礦井下生產設備和集控系統數據通過有線傳輸,容易出現線路破損、短路等故障。隨著5G智能控制終端的應用,井下數據上傳和井上控制指令下發響應的時間實現0.1秒即達,數據傳輸又快又安全,井下生產效率顯著提升。
內蒙古現有近500座煤礦,2023年,全區產煤量達12.34億噸,承擔9.45億噸保供任務,為全國27個省區市供應了煤炭。前些年,內蒙古煤礦以單體規模大、現代化水平高聞名國內外。如今,智能化煤礦集群正讓這里成為全球煤炭行業關注的新焦點。
煤炭“變變變”
烏黑的煤粉送進生產線,約24小時后,就變成了色澤像礦泉水的柴油、石腦油等產品。在國家能源集團鄂爾多斯煤制油分公司,煤炭的奇幻變化令人驚嘆。近日,這家公司研發的煤基航天煤油,首次應用于“長征”系列運載火箭發射取得成功。
鄂爾多斯煤制油分公司科信部負責人賈振斌說,航天煤油具有推力大、綠色環保、儲運方便、經濟性高等諸多優點。過去11年間,該公司持續聚焦國家特種燃料戰略需求開展研發攻關,歷經800多次試驗,終于取得成功。
從陸地到海上、天上,該公司生產的煤基燃料適用范圍很廣。目前,公司正對世界首個百萬噸級煤直接液化制油工業化示范項目進行二代技術工程化升級改造,預計到2028年,年產300萬噸的升級示范項目投產。
內蒙古有“塞外煤海”之稱。煤炭資源開發曾助力內蒙古經濟快速增長,但是也存在經濟增長對煤炭及煤電產業依賴度高、產業結構單一、附加值低、環境壓力大等問題,推進高質量發展亟待跳出“挖煤賣煤”老格局。從全國看,我國富煤、缺油、少氣的能源資源稟賦,決定了發展煤制油、煤制氣等新型煤化工產業,對促進煤炭清潔高值利用、推進“雙碳戰略”、保障國家能源安全具有戰略意義。
為此,10余年來,依托現代科技做大打開煤的“魔方”,把資源開發與延長資源類產業鏈結合起來,以煤為基、多元轉化,做大做強新型煤化工產業鏈,實現清潔高值利用,成為內蒙古推動煤炭產業轉型的戰略方向。
走進位于內蒙古準格爾旗的久泰新材料科技股份有限公司聚丙烯自動包裝車間,數條自動生產線高速運轉。“從黑色的煤塊到晶瑩剔透的白色聚丙烯顆粒,產業鏈的延展讓煤炭實現蝶變,產品附加值顯著提升。”內蒙古久泰新材料科技股份有限公司總經理助理吳志偉說。
目前,久泰公司與清華大學合作,正在興建全球首個二氧化碳制均四甲苯等芳烴產品的工業試驗項目。技術人員介紹說,均四甲苯為重要的精細化工原料,廣泛應用于微電子、航天、軍工等高科技領域。試驗成功后,將革命性地解決煤化工等行業減排二氧化碳和相關高值芳烴產品的生產問題。
煤直接和間接制油、煤制氣、煤制甲醇、煤制乙二醇、煤制烯烴……目前,內蒙古已構建起千億級和門類最全、技術最先進、產業鏈最長的現代煤化工產業集群,產品也從原材料不斷向中游乃至下游終端應用產品拓展。
烏海市依托煤炭、石灰石等資源,打造可降解材料生產基地。2024年,該市新建、續建、擬建項目達30余個,完成投資36億元,三維新材料、華恒能源等3家可降解材料企業已投產,1個項目即將投產。
“作為可降解材料產業聚集區,烏海市的可降解材料產業鏈條正日益延伸,產品價值進一步攀升。”烏海高新技術產業開發區黨工委書記、管委會主任趙永飛說,下一步,將加速推動傳統煤化工和新材料產業關聯耦合,積極引進降碳固碳項目,加快打造產業鏈長、附加值高的新型煤化工產業鏈。
新能源裝機領跑
在庫布其沙漠高空俯瞰,一座座大型光伏發電站在金色沙海中格外醒目,有序排列的一塊塊深藍色的光伏板構成一幅巨大的駿馬圖案,令人驚嘆。
這座被當地人稱為“駿馬電站”的光伏發電項目位于達拉特光伏發電應用領跑基地內,該基地裝機規模達100萬千瓦,是當地在沙漠地區建立的首個綠電生產基地。
內蒙古地廣人稀,陸上風能蘊藏量居全國首位,太陽能蘊藏量居全國第二位。內蒙古提出“兩率先”“兩超過”目標,即在全國率先建立以新能源為主體的能源供給體系,率先構建以新能源為主體的新型電力系統,計劃到2025年新能源裝機規模超過火電裝機規模,到2030年新能源發電總量超過火電發電總量。
以內蒙古達拉特旗為例,這個旗現已批復新能源裝機規模為1652萬千瓦,已建成新能源裝機規模為303.5萬千瓦。隨著防沙治沙和風電光伏一體化工程的深入實施,達拉特旗和毗鄰的杭錦旗正以光伏發電項目建設為契機,將能源轉型和區域綠色發展有機統一,在庫布其沙漠建起“綠電長城”。
12月19日,內蒙古能源發展史迎來歷史性時刻:當日,隨著阿拉善高新技術產業開發區100萬千瓦光伏項目并網,內蒙古新能源總裝機突破1.2億千瓦,首次超過火電裝機,占全區電量總裝機突破50%,成為內蒙古的主體裝機電源。
而實現這一歷史性跨越,比預期提前了1年。預計到2024年底前,內蒙古新能源總裝機有望進一步突破1.3億千瓦,相比之下,2022年還只有6000萬千瓦。
“北京向西一步,就是烏蘭察布”。這座距離北京僅有不到2小時高鐵路程的城市,還有另一個美譽——“空中三峽”。
置身烏蘭察布市境內一座50萬千瓦規模的風電場,高高聳立的79臺風力發電機組擎著巨大的葉片隨風轉動,該風電場每年可發電近13億度,可以供約433萬個家庭使用一年。“截至目前,烏蘭察布市新能源并網裝機容量達到1428.82萬千瓦,其中風電1222.55萬千瓦,已建成千萬千瓦級清潔能源基地。”烏蘭察布市發展和改革委員會主任趙光說。
新能源產業高質量發展的出路在于高水平消納,要發得多,更要送得出。
國網蒙東電量調控中心總工程師李原介紹,國網現已建成以內蒙古為起點,面向山東、天津、山西、江蘇等地的8項特高壓輸電工程,截至今年10月底,已累計外送電量6143億千瓦時,相當于超2億戶家庭一年的用電量,其中今年前10個月外送電量就達到1372.26億千瓦時,連續7年穩步增長。
今年11月,內蒙古電力集團還與國網江蘇省電力公司合作,成功完成內蒙古首次跨省跨區新能源中長期外送電交易,創新開創跨省跨區新能源中長期外送電交易機制,有效推動區內棄風棄光時段富余新能源的高效開發利用與跨省區消納。
以綠電產綠氫,發展壯大風光氫儲及下游應用一體化產業鏈,是內蒙古發展現代能源經濟的新戰略方向。
我國首個工業天然氣摻燒綠氫項目在包頭市達茂旗點火成功,全國首個萬噸級光伏制氫示范項目在準格爾旗投產出氫,華電達茂風光制氫一體化項目建成投產,投運世界首條固態低壓儲氫生產線……
為經濟發展注入澎湃動力
在包頭晶澳太陽能科技有限公司的拉晶生產車間里,技術人員細致地監控著拉晶爐上的參數,這里生產出的硅棒將被運到毗鄰車間,進行切片等后續加工。作為內蒙古建設國家級新能源裝備制造基地的積極參與者,晶澳太陽能科技有限公司見證了這個老工業基地的轉型升級之路。
乘著風電、光伏、氫能等新能源產業蓬勃發展的東風,近幾年,包頭市立足裝備制造產業優勢,搶抓機遇集聚產業要素,大力構建光伏材料、風電裝備制造、新型煤化工等產業鏈,為傳統產業綠色升級、培養新興增長點注入強勁動力。目前,包頭市已聚集40多家晶硅光伏企業,多晶和單晶硅產能分別占全國的40%、全球35%以上,被譽為“世界綠色硅都”;隨著明陽等一批風電機部件及整機生產商落戶,風電裝備制造產業集群也日益壯大。也正是在新能源產業的支撐下,包頭市作為草原鋼城、鋁都的產業地位重新贏得綠色發展新優勢。
為滿足新能源裝備市場供應,近年來,內蒙古以發展新質生產力為導向,堅持全產業鏈發展思維,一手抓新能源開發,一手抓新能源裝備制造業,協同推進新能源開發利用與新能源裝備制造產業發展,加快以“呼包鄂+通遼”為重點的國家級新能源裝備制造基地建設,新能源裝備產業已成為地區的支柱產業。
冬日的騰格里沙漠寒氣襲人,卻并不冷清。在內蒙古華電騰格里“沙戈荒”1220萬千瓦新能源項目工程的施工現場,推土機將連綿起伏的沙丘推平,打樁機將光伏組件支架打進沙地。得益于內蒙古已形成完整的新能源裝備制造產業鏈供應鏈體系,該項目正快速穩步建設。
“2024年,內蒙古在新能源領域重大項目力爭完成1800億元以上投資,新能源裝備制造力爭完成投資1000億元以上。”內蒙古自治區能源局科技裝備處干部付瑞表示,在新能源裝備制造業的加持下,內蒙古正加快推進“沙戈荒”大基地項目建設,高質量推進防沙治沙和風電光伏一體化工程。
硅材料及光伏電池組件、風電機、氫能卡車……隨著現代能源經濟快速發展,內蒙古正全力再造一個“工業內蒙古”。在這一目標下,內蒙古已形成風電整建制配套能力500萬千瓦、光伏組件供給能力3050萬千瓦,氫能裝備產能550臺套,儲能裝備產能1700萬千瓦時,風光氫儲裝備制造全產業鏈基本形成,產值超過1.2萬億元。
今年上半年,蒙東(通遼)風電裝備制造基地龍馬年產20萬噸法蘭項目和年產200萬噸鑄鍛件項目的開工建設,標志著通遼市風電裝備制造全產業鏈建設全面打通。
“蒙東(通遼)風電裝備制造基地自2020年正式啟動建設以來,吸引了多家國內風電裝備制造領軍企業入駐。”通遼市科爾沁區副區長布大為介紹說,法蘭項目和鑄鍛件項目的建設填補了通遼市鑄鍛件制造技術的空白,通遼也因此實現了風電制造基地內塔筒、葉片、風電主機等全部風電關鍵零部件的自主制造。
隨著打造“國家級新能源裝備制造基地”目標的逐步實現,內蒙古依托新能源裝備制造業高質量發展實施方案等系列政策措施,以呼和浩特經濟技術開發區、包頭裝備制造產業園區、鄂爾多斯國家級高新技術產業園、鄂爾多斯蒙蘇經濟開發區、通遼科爾沁工業園區等新能源裝備制造基地為承載,進一步統籌產業基礎、區位優勢和資源稟賦,全力推動產業基地化布局、產業鏈條式延伸、產業創新能力提升。
在現代能源經濟產業鏈拓展基礎上,通過推動“新能源+新興產業”“新能源+傳統產業”,內蒙古的綠色算力等新興產業迅速壯大,冶金、化工等傳統產業也在加快綠色轉型步伐。
在呼和浩特市和林格爾縣的中國電信云計算內蒙古信息園內,10棟機樓已投入使用,可容納服務器30多萬臺,目前入駐的云計算和算力合作客戶達到100多家。和林格爾新區管委會副主任張學軍告訴記者,得益于內蒙古新能源產業發展優勢支撐,和林格爾新區已投入運營的數據中心綠電使用比例超過80%,現已引入中國移動、華為等32個數據中心項目,協議投資額達2000多億元。
依托新能源,電解鋁等冶金和化工等傳統產業實現綠色蝶變。“2023年公司自建的3.6萬千瓦光伏電站并網,今年新建成100萬千瓦風電和20萬千瓦光伏發電裝機,加上消納當地的新能源電能,公司已成為全國少有的‘源網荷儲’一體化、全產業鏈鋁業企業,實現了以‘綠電’造‘綠鋁’的華麗轉型。”中鋁集團包頭鋁業有限公司黨委書記、執行董事長瑞忠說。