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铝电解槽柔性生产技术是个啥技术?
河南有色金属网站 www.hnnm.cn 时间:2026-11-06 16:08 来源:

对于电解铝产业而言,低碳生产最核心的要素就是能否稳定消纳绿电。

众所周知,电解槽一旦启动,不能随意升降负荷,更不能频繁启停,要保持恒定电流、稳定热平衡,对供电稳定性要求极其严格。

因此,电解铝生产也被贴上“刚性负荷”的标签。

然而,当前风电、光伏、水电等绿色能源天然具有间歇性强、波动性大的特点,风光不足及枯水期时会出现供电紧张,风光充足及丰水期时又不得不弃电。

这道“刚性铝”和“波动绿电”之间的鸿沟,一直是我国绿电铝规模化发展的最大卡点。

铝电解槽柔性生产技术,正是为打通这一堵点而研发的革命性技术。

柔性生产是指在电解铝生产过程中,通过优化设备配置及控制系统,动态调节散热功率与下料速率,使生产系统能够灵活适应产能调整、能源波动及市场需求变化等场景的生产模式简单地说,就是能使光伏和风电等不稳定的新能源大规模地应用到电解铝生产之中的一项技术。让原本只能“一条道走到黑”的电解槽,变成可动态调节负荷、适配绿电波动的可调工业负荷。

一句话,柔性生产技术,就是让电解铝这个“电老虎”变得能屈能伸,能更多地使用绿电。

风光充足、绿电富余的时候,升负荷多消纳绿电;风光减弱、电网紧张的时候,平滑降负荷保温运行。生产过程中,不用盲目停槽、不破坏炉膛工况,实现“随绿电而动”的源荷协同生产模式。

所以说,对我国电解铝产业而言,铝电解槽柔性生产技术最大的价值,就是给绿电铝生产打开全新发展空间,对电解铝绿电消纳模式是一个革命性的改变。

目前,我国多家电解铝生产企业和研究院校在铝电解槽柔性生产技术攻关方面均已取得了积极的成效。

中铝集团是较早启动铝电解槽柔性生产技术攻关的企业,现已实现电流强度±20%的柔性生产模式下电解槽正常低耗生产,避免了停槽运行,在电力丰富时可快速转入正常生产,有效地降低了生产运行成本。目前,正依托云铝在云南绿电现货市场场景开展示范,重点验证存量电解系列连片柔性协同运行方案。

在山东魏桥创业集团,铝电解槽柔性生产技术相关研发工作也在稳步推进。该公司董事长张波表示,铝电解槽柔性生产技术一旦成功应用量产,公司电解铝低碳生产将实现质的提升。

近日,国家电投集团首台电解铝柔性负荷试验槽在宁东分公司通电投运。该项目通过电解槽结构革新、控制系统升级与工艺重构,实现铝电解负荷动态可调,助力新型电力系统建设与有色行业低碳转型。项目选取了4台400千安电解槽开展中试攻关,优化内衬结构,研发换热与热平衡控制技术,化解变负荷工况波动风险。待技术全面落地后,将突破电解铝刚性用电传统模式,为新能源规模化消纳、新型电力系统建设提供有力支撑,为铝产业链绿色低碳、高质量发展开拓全新发展空间。

此外,在由郑州大学、河南中孚实业股份有限公司及郑州轻冶科技股份有限公司联合承担的河南省重大科技项目攻关课题“大型铝电解生产蓄能调峰试验与工业示范”研究中,已实现了在供电负荷波动-20%的情况下,铝电解槽能够保持稳定运行,进一步证明了电解铝柔性生产“昼夜型”模型的可靠性。

据国家能源局最新消息,目前,我国风光装机容量已突破20亿千瓦,占我国总发电装机的比重已达48.7%,约占全球新能源总装机的一半。我国风光装机规模连续多年稳居全球首位。

风光能源已经成为我国第一大增量电源,尤其是在新疆、内蒙古、青海、云南等铝工业发展主要地区,风光水电能源更加富集。未来,新能源也将是我国电解铝生产所依赖的主要能源。

铝电解槽柔性生产技术一旦成功规模化应用,我国电解铝生产实现全部绿电也不仅只是一个目标,而将成为一个现实。彼时,欧盟碳关税也将形同虚设。

总之,有了铝电解槽柔性生产技术,电解铝“零”碳生产将不再是个问题。

目前,当务之急就是要加快铝电解槽柔性生产技术攻关,早日实现技术规模化应用,为我国铝工业绿色低碳发展开创新局面。


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