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解決電解鋁產業電源問題的新途徑
m.xjyjc.com.cn 化學鍍鎳--合航集團 2013-04-24 13:52
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鋁是有色金屬之首，產量在所有金屬中也僅次于鋼鐵，但其生產耗電巨大，2006年我國電解鋁產量935萬噸，綜合交流電耗1.4671億千瓦時，總耗電量1372億千瓦，占全國電力消耗總量的4.9%，而總產值不到全國GDP的1%，因此電解鋁已成為首屈一指的高耗能行業，電力來源與保證供應是電解鋁產業的命脈。
近年來，隨著煤炭價格的持續上漲和國家實施的“節能減排”限制高耗能產業政策的實施，使電解鋁行業的電價高于普通電價，從而導致產業利潤大幅縮水，從長遠發展角度看，電價持續上漲趨勢將繼續下去，在此形勢下積極探索電解鋁產業電力來源新途徑就更加具有普遍的現實與長久性的影響。風力發電是新能源產業的重要組成部分，我國風能資源十分豐富，在電解鋁企業分布較多的沿海、東北、西北及內陸中北部腹地山區的廣大地區，均擁有十分豐富的風能資源，然而直接采購現有的風力發電機組產生的電力是不行的，因為其上網電價還大大高于現有的煤電。
采用聯合聚風特大功率風力發電機組發電聯合聚風風電機組最新發明技術是將多個長菱形設計形態的“分風式風力發電機組”(以下簡稱分風機組)間隔并列聯合設置，因此在相鄰間隔設置的各個長菱形機組的兩側，均可形成由分風機艙分風與其相互影響聚風形成的聚風過流通道，形成相互聚風的效果。而立式雙槳輪風輪的槳葉正好并列處于聚風過流通道中，從而使聚集風力持續不斷地切向沖擊槳輪風輪的最大力矩處，推動其旋轉形成最大出力能力轉換。
“分風機組”是由立式雙槳輪風輪相互齒合聯合構成，并可通過并列設置的機組相互聯合，使若干個機組實現聯合聯動的一體化出力態勢。可通過菱形聚風斜面的雙向合并天然構成機組的設備間(分風機艙)。分風機艙為面對風向的完全固定形態，其對風方法是利用自然界風力路徑直線來回運動的特點，通過槳輪風輪正、反旋轉方向的調節變化適應風力方向的整體變化，因聚風通道有順風作用，槳輪風輪對風向又沒有特別嚴格的要求，因此在風向小角度左右偏離主線方向的情況下，不會對機組運行產生任何影響;其通過“分風聚風、聯動出力、槳輪徑、高、葉面三重設計拓展能力”的共同作用，可使單機超過10兆瓦~100兆瓦特大功率設計成為現實，通過其“傘式槳葉伸縮調控系統”可簡單、準確、快速、有效地整體調控槳輪風輪各個槳葉的伸展幅面，實現微風啟動、隨風調頻與剎車減力的控制，并可有效消除臺風的影響，其通過多發電機組的并列設置與調控可使機組充分利用微風與強風發電，可實現大功率、低成本維護等眾多全新優勢的集成，可形成不同規格功率的系列產品。
產生的風電直接輸送到電解鋁企業風力發電并入國家公共電網輸送是電力輸送的通常做法，但其技術難度大，控制實施難，設備成本高，涉及的部門多。此外，與公共電網的電力指標比較，應用于電解鋁產業的電力指標要求具有特殊性，如對頻率的要求、直流輸電等，其指標可以大幅度降低，因此采用單獨建設風電廠與電解鋁企業之間的輸電線路進行單獨大規模直接輸電具有多方面的突出優勢和長久效益。展望與效益成熟完善的“聯合聚風風電機組”為上述設想提供了堅實的技術能力保證，建設完成后可使該風電設備長期在“大致無成本”的狀態下運行;其可使風電的上網電價低于煤電;而“將風電直接輸送到電解鋁企業使用”設計方式不僅提供了更加簡單具體的可行實施保證，還將使其電力價格進一步下降。中國是電解鋁生產與出口大國，我國的電解鋁企業如果規模化采用無任何消耗與污染排放的風電不僅是長久巨大獲益的基礎，大幅度增加產品競爭力，還可為國家實現“十一五”節能減排整體目標做出無法估量的貢獻。
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