解決電解鋁產(chǎn)業(yè)電源問題的新途徑
鋁是有色金屬之首，產(chǎn)量在所有金屬中也僅次于鋼鐵，但其生產(chǎn)耗電巨大，2006年我國電解鋁產(chǎn)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(chǎn)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(yè)，電力來源與保證供應(yīng)是電解鋁產(chǎn)業(yè)的命脈。
近年來，隨著煤炭價格的持續(xù)上漲和國家實施的“節(jié)能減排”限制高耗能產(chǎn)業(yè)政策的實施，使電解鋁行業(yè)的電價高于普通電價，從而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)利潤大幅縮水，從長遠(yuǎn)發(fā)展角度看，電價持續(xù)上漲趨勢將繼續(xù)下去，在此形勢下積極探索電解鋁產(chǎn)業(yè)電力來源新途徑就更加具有普遍的現(xiàn)實與長久性的影響。風(fēng)力發(fā)電是新能源產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，我國風(fēng)能資源十分豐富，在電解鋁企業(yè)分布較多的沿海、東北、西北及內(nèi)陸中北部腹地山區(qū)的廣大地區(qū)，均擁有十分豐富的風(fēng)能資源，然而直接采購現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)生的電力是不行的，因為其上網(wǎng)電價還大大高于現(xiàn)有的煤電。
采用聯(lián)合聚風(fēng)特大功率風(fēng)力發(fā)電機組發(fā)電聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)電機組最新發(fā)明技術(shù)是將多個長菱形設(shè)計形態(tài)的“分風(fēng)式風(fēng)力發(fā)電機組”(以下簡稱分風(fēng)機組)間隔并列聯(lián)合設(shè)置，因此在相鄰間隔設(shè)置的各個長菱形機組的兩側(cè)，均可形成由分風(fēng)機艙分風(fēng)與其相互影響聚風(fēng)形成的聚風(fēng)過流通道，形成相互聚風(fēng)的效果。而立式雙槳輪風(fēng)輪的槳葉正好并列處于聚風(fēng)過流通道中，從而使聚集風(fēng)力持續(xù)不斷地切向沖擊槳輪風(fēng)輪的最大力矩處，推動其旋轉(zhuǎn)形成最大出力能力轉(zhuǎn)換。
“分風(fēng)機組”是由立式雙槳輪風(fēng)輪相互齒合聯(lián)合構(gòu)成，并可通過并列設(shè)置的機組相互聯(lián)合，使若干個機組實現(xiàn)聯(lián)合聯(lián)動的一體化出力態(tài)勢。可通過菱形聚風(fēng)斜面的雙向合并天然構(gòu)成機組的設(shè)備間(分風(fēng)機艙)。分風(fēng)機艙為面對風(fēng)向的完全固定形態(tài)，其對風(fēng)方法是利用自然界風(fēng)力路徑直線來回運動的特點，通過槳輪風(fēng)輪正、反旋轉(zhuǎn)方向的調(diào)節(jié)變化適應(yīng)風(fēng)力方向的整體變化，因聚風(fēng)通道有順風(fēng)作用，槳輪風(fēng)輪對風(fēng)向又沒有特別嚴(yán)格的要求，因此在風(fēng)向小角度左右偏離主線方向的情況下，不會對機組運行產(chǎn)生任何影響;其通過“分風(fēng)聚風(fēng)、聯(lián)動出力、槳輪徑、高、葉面三重設(shè)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(shè)計成為現(xiàn)實，通過其“傘式槳葉伸縮調(diào)控系統(tǒng)”可簡單、準(zhǔn)確、快速、有效地整體調(diào)控槳輪風(fēng)輪各個槳葉的伸展幅面，實現(xiàn)微風(fēng)啟動、隨風(fēng)調(diào)頻與剎車減力的控制，并可有效消除臺風(fēng)的影響，其通過多發(fā)電機組的并列設(shè)置與調(diào)控可使機組充分利用微風(fēng)與強風(fēng)發(fā)電，可實現(xiàn)大功率、低成本維護(hù)等眾多全新優(yōu)勢的集成，可形成不同規(guī)格功率的系列產(chǎn)品。
產(chǎn)生的風(fēng)電直接輸送到電解鋁企業(yè)風(fēng)力發(fā)電并入國家公共電網(wǎng)輸送是電力輸送的通常做法，但其技術(shù)難度大，控制實施難，設(shè)備成本高，涉及的部門多。此外，與公共電網(wǎng)的電力指標(biāo)比較，應(yīng)用于電解鋁產(chǎn)業(yè)的電力指標(biāo)要求具有特殊性，如對頻率的要求、直流輸電等，其指標(biāo)可以大幅度降低，因此采用單獨建設(shè)風(fēng)電廠與電解鋁企業(yè)之間的輸電線路進(jìn)行單獨大規(guī)模直接輸電具有多方面的突出優(yōu)勢和長久效益。展望與效益成熟完善的“聯(lián)合聚風(fēng)風(fēng)電機組”為上述設(shè)想提供了堅實的技術(shù)能力保證，建設(shè)完成后可使該風(fēng)電設(shè)備長期在“大致無成本”的狀態(tài)下運行;其可使風(fēng)電的上網(wǎng)電價低于煤電;而“將風(fēng)電直接輸送到電解鋁企業(yè)使用”設(shè)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(jìn)一步下降。中國是電解鋁生產(chǎn)與出口大國，我國的電解鋁企業(yè)如果規(guī)�；捎脽o任何消耗與污染排放的風(fēng)電不僅是長久巨大獲益的基礎(chǔ)，大幅度增加產(chǎn)品競爭力，還可為國家實現(xiàn)“十一五”節(jié)能減排整體目標(biāo)做出無法估量的貢獻(xiàn)。
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