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云南電解鋁限電難題待解

來源:中國有色金屬報 日期:2021年08月10日 09:15 人氣:

近日,鋁、硅大省云南再度傳來消息:繼5月份“應急錯峰限電”之后,云南在7月下旬實施二次規模限電。行業人士表示,本次限電對電解鋁行業影響有限,原因是在上一輪限電要求下達后,鋁企已經通過停槽或壓低負荷等方式,實現了規模達25%~30%的減產。7月份的二度限電,使企業原本計劃的復產工作暫時擱置,在原有減產規模上再度實施的產能壓縮約占總產能的10%。

水電大省為何缺電

云南是能源大省,截至2020年底,云南省電力總裝機量超過1.03億千瓦,位居全國第七位;規模以上工業清潔電力比重為88.1%,僅次于比重超過90%的青海,居全國第二位;其中,水電裝機7556萬千瓦,占電力總裝機的73%。

云南擁有優良的水電資源稟賦,開發條件優越,有金沙江、瀾滄江、怒江、珠江、紅河和伊洛瓦底江六大水系,水能資源蘊藏量1.04億千瓦,經濟可開發裝機容量約0.98億千瓦,僅次于四川、居全國第2位,占國內可開發總量的四分之一。國家能源局大壩安全監察中心數據統計,云南共有注冊電站89座、備案電站8座、其他電站近百座,主要分布在金沙江、瀾滄江流域。其中,白鶴灘、溪洛渡、烏東德和向家壩水電站是世界前十的大規模水電站,全部投產后,將在金沙江下游河段形成4646萬千瓦裝機的水電集群。

多座規模水電站的陸續建成,使云南扭轉了歷史上長期“缺電”的不利局面,也在過去較長時間內,因省內電力消納與產業發展不平衡而發生嚴重的“棄電”。2016年,云南棄水314億千瓦時,相當于總發電的11.7%。為消納過剩的電力,云南持續向廣東、廣西、海南進行“西電東輸”,截至2020年底,送電量累計突破10000億千瓦時、相當于10個三峽水電站的年發電量,同時,棄水量也控制在了25億千瓦時以內。

擁有如此豐沛的電力,今年以來為何出現“電荒”困局?

近年來,云南為發展自身經濟,以電力為優勢資源、以低廉電價為優惠政策,大力發展電解鋁、多晶硅等高能耗產業,用電需求激增。眾所周知,水力發電分豐水期和枯水期,每年12月至次年5月,枯水期的發電量僅占全年總量的三分之一,也就是說,此時需要大量其他電源對水電給予補充和平衡,以滿足持續的用電需求。過去,火電作為水電的補充,通過“枯水期多發、豐水期少發”的方式來平抑水電波動,但今年以來,持續上漲的煤價,使電廠庫存降至近年新低,火電補給能力匱乏。同時,枯水期瀾滄江、金沙江上游降雨少,外加青藏高原積雪融雪少,兩江上游來水同比偏枯兩、三成,電站水位接近死水位,干流主力電站水電受限,日均發電量比預期減少近2000千瓦時,紅河、李仙江流域來水偏枯近四成,中小水電發電同比大幅減少。此外,金沙江上游蘇洼龍電站、下游白鶴灘電站、雅礱江流域兩河口電站也都在2021年枯期進行蓄水,對下游電站發電造成不同程度的影響。

需求端爆發式激增,供應端火電補給不足、水電“巧婦難為無米之炊”,再加上“西電東送”的落地省份廣東,今年出現了極大的電力供應缺口,多重因素作用下,云南不得不在今年5月開始實施限電,以緩解緊張的電力供應局面。

電解鋁遭遇限電

電解鋁是有色金屬中的排放、能耗“大戶”,噸鋁耗電1.35萬千瓦時。我國電解鋁80%以上產能為火電鋁。2020年,我國電解鋁產量3708萬噸,碳排放量4.2億噸,占全國5%、占有色行業65%。因此,發展碳排放幾乎為零的“水電鋁”成為大勢所趨。

2016年,國內電解鋁產能向傳統火電成本低廉產區的轉移見頂,云南憑借水電優勢成為鋁企新增或產能轉移的最佳選擇。2017年,云南印發《關于推動水電鋁材一體化發展的實施意見》,并開始從山東、河南、山西、甘肅等省份承接電解鋁產能。2018年5月,神火集團率先將其在河南的90萬噸產能置換至云南文山,年底實現部分投產。隨后,其亞集團也將原計劃置換至新疆、位于四川樂山的35萬噸產能置換至大理州。中鋁集團的轉移規模最大,于2018年收購云鋁集團后,借云鋁原有產能指標,計劃在云南的昭通、鶴慶、文山等地投建新的電解鋁,并另從外省轉移120萬噸產能指標。2019年,山東魏橋電解鋁將部分產能轉移至云南。幾年來,多家鋁企作出同樣選擇,使中國鋁產業“北鋁南移、東鋁西移”的產業布局進一步加速。2020年,云南省新增電解鋁產量260萬噸,同比大增72%,目前全省擁有電解鋁總產能395萬噸/年、運行產能387萬噸。

“快進”的電解鋁用電需求給“靠天吃飯”的云南電力帶來挑戰。2020年,云南省有色金屬冶煉和壓延工業用電量同比增長38%,占到省內用電量的四分之一、居各產業之首。2021年前4個月,用電量同比再漲62.9%。5月份,伴隨全省啟動錯峰用電,電解鋁用戶用電負荷錯峰10%的試驗驗證工作也拉開序幕。隨即,全省電解鋁用戶(涉及昆明、曲靖、紅河、大理、昭通、文山等6家供電局)開始了每日不少于3小時的錯峰生產。至今,云南省對電解鋁企業壓減了約25%的負荷,原本云南省能源局曾發文,計劃6月底結束企業的錯峰限電,但尚未執行。昆明電力交易中心7月14日發布的月報顯示,今年6月,云南重點用電行業開工率為51.6%,同比下降13.1個百分點,其中電解鋁同比下降17.4個百分點。

在現有技術下,電解鋁生產線需要平穩供電、連續生產,電解槽只有“開、關”兩種選項,且關停后重新啟動的成本極高,也會影響生產線的使用壽命。行業人士表示,從5月初至今,云南限電導致電解鋁企業停槽或壓降負荷,關停了800多臺電解槽,一臺槽的啟槽成本在50萬~60萬元,對應總成本超過5億元。此外,按照產量下降的比重折算減產產能90萬噸/年,企業減產比例在25%~30%。鋁價高企,企業在一個月里的利潤損失就接近10億元。

電荒待解

隨著夏季的到來,云南的用電缺口還在不斷加大。7月14日,云南再發限電令,使已經著手復產或重啟生產的企業不得不擱置了計劃。雖然和5月限電風波相比,本次的新增影響較小,但希望打造“鋁谷”的云南省,將如何滿足高能耗產業的用電需求,成了全社會關注,甚至擔憂的問題。

早在2017年云南決定憑借清潔的水電資源大力引進鋁、硅等產業時,將大幅優惠的電力價格作為諸多政策中的核心要素。用電成本在電解鋁企業總成本中占比40%~50%,目前電解鋁行業的平均用電成本在0.3元~0.32元/千瓦時,云南則給出了頗具吸引力的超低價格。在招商文件中,云南省承諾給予新增電解鋁指標0.25元/千瓦時的低電價,自落地第六年開始,每年增加0.012元/千瓦時,直到0.3元/千瓦時。為實現這個承諾,云南省專門成立了電力配售公司,希望通過其攔截一部分西電東送的賣電利潤,形成補貼資金池,從而在電價上補貼企業。雖然從實際情況看,政策至今少見落地,但巨大的成本吸引、“雙碳”背景下的環保壓力和行業的產能“天花板”,仍然匯聚成了強大的產能轉移驅動力。預計今年將有約140萬噸電解鋁產能投產。此外,當地媒體報道,魏橋、中鋁、南山集團等仍然在尋找產能指標,省政府還在推進諸多大型鋁企的跨省轉移及產能置換工作,屆時全省電解鋁產能將達到800多萬噸,躍居全國第一。

7月14日,電力規劃設計總院規劃研究部行業咨詢處副處長王雪松在該機構舉辦的報告發布會上稱,按照今年電源、電網投產進度,預計浙江、湖北、湖南、廣東、廣西、云南等6個地區負荷高峰時段電力供需緊張。可以預見,下半年,一旦諸多電解鋁項目繼續集中投產,電力缺口必將繼續拉大,產業轉移與電力供應的矛盾將愈發突出。

“靠天吃飯”卻引入連續性生產企業,尤其是電解鋁這種大負荷、長期穩定的行業,在當前嚴控火電的大背景下,必定帶來用電難、用電不穩定的發展掣肘問題,而從當前情況看,云南的能源結構似乎不容樂觀:

近年來,因電量擠壓、煤價攀升、電價下調、容量機制缺失等因素影響,云南煤電企業生存艱難。2021年5月,因進煤量嚴重不足,多家火電廠陸續停機。

從水電增量角度看,云南在“十三五”期間已經基本完成國家大型水電基地建設,預計“十四五”沒有太多大型項目,水電項目儲備乏力、結構性矛盾凸顯。根據“十四五”規劃,云南將“推進清潔生產,大力發展環保產業,推進重點產業和重要領域綠色改造,發展生態利用型、循環高效型、低碳清潔型等產業。推動清潔能源清潔低碳安全高效利用,實施燃煤替代。”接下來將開展大江干流水電站前期研究工作,推進已建水電站擴機項目,并以金沙江下游、瀾滄江中下游大型水電站基地以及送出線路為依托,建設“風光水儲一體化”國家示范基地。行業人士表示,云南水電還有很大的調節、蓄能空間,可以在豐水期加大蓄水能力,枯水期釋放,用以應對攀升的用電需求,“本來2020年用電負荷增長態勢已顯現,但沒有提前作好預備措施。”

在電解鋁項目招商時,云南還承諾要大建光伏、風電。據了解,云南省計劃從2021年開始新建300萬千瓦光伏、800萬千瓦風電,預計建設周期3年。但與水電類似的問題是,光伏、風電是間歇式電源,而電解鋁需要的是不可中斷的電荷。因此,豐枯銜接還需儲能的大力發展。“道路是很明確的,大力發展新能源,用水電、儲能來調峰,必須在儲能方面有一個大的提升。”華能瀾滄江領導層說。不過目前儲能技術仍面臨成本、安全等難題。

中國社會科學院財經戰略研究院副研究員馮永晟認為,長期看,產業轉移在“十四五”“十五五”期間還會繼續,云南、貴州等省份用電平衡存在很多不確定性,更可行的方式是建立區域電力市場,打破省間壁壘,通過市場配置資源。

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