劉長松

(貴陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081)

0 引 言

鋁冶煉行業(yè)是“電老虎”。從全球范圍來看，“鋁電聯(lián)營”在國外十分重視且非常普遍。西歐、北美和俄羅斯、印度等國鋁廠一般選擇臨近發(fā)電廠，且電廠基本屬于鋁廠同時考慮投資建設(shè)的范圍。

全球“鋁電聯(lián)營”的模式主要取決于自備電廠的發(fā)電方式，依據(jù)發(fā)電方式，“鋁電聯(lián)營”主要存在火電鋁、核電鋁、水電鋁等幾種方式，其中水電鋁一體化利用清潔的水力資源來發(fā)展鋁工業(yè)，具有環(huán)境污染小、資源具有可持續(xù)性等特點，是一種良好的鋁電聯(lián)營發(fā)展方式。從目前全球范圍來看，全球鋁電聯(lián)營主要以火電鋁、水電鋁2種方式，全球電解鋁廠分地區(qū)用電類型及電價見圖1。

由圖1可知，加拿大以及獨聯(lián)體國家由于利用廉價的水電資源，鋁廠用電價格處于全球的最低水平，而中國由于85 %以上采用煤炭火力發(fā)電，整體電價處于全球最高水平。

根據(jù)國發(fā)[2013]41號文的指導(dǎo)精神“嚴(yán)禁各地自行出臺優(yōu)惠電價措施，采取綜合措施推動缺乏電價優(yōu)勢的產(chǎn)能逐步退出，有序向具有能源競爭優(yōu)勢特別是水電豐富地區(qū)轉(zhuǎn)移?！币约皣夷茉淳钟“l(fā)的《2014—2020年能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃》提到，“到2020年，一次能源消費總量控制在48億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右，煤炭消費總量控制在42億噸左右”，且積極發(fā)展清潔能源，尤其將發(fā)展水電放在清潔能源之首，“積極開發(fā)水電。在做好生態(tài)環(huán)境保護(hù)和移民安置的前提下，以西南地區(qū)金沙江、雅礱江、大渡河、瀾滄江等河流為重點，積極有序推進(jìn)大型水電基地建設(shè)?！蔽磥黼娊怃X產(chǎn)能的建設(shè)與國家能源戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)相呼應(yīng)，預(yù)計未來指標(biāo)的投放，也將側(cè)重于水電資源豐富的地區(qū)，諸如云南等地。

從國外的“鋁電聯(lián)營”聯(lián)營發(fā)展來看，特別是俄羅斯、加拿大等水電資源豐富地區(qū)，都建設(shè)有產(chǎn)能規(guī)模龐大的水電鋁一體化項目，由于我國水電資源主要集中于我國西南地區(qū)主要干流的中上游，因而，云南等水電資源富集地有望復(fù)制加拿大、俄羅斯鋁廠的發(fā)展模式，承接鋁產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，走清潔能源、低碳排放的發(fā)展之路。

1 規(guī)劃區(qū)域概況

某縣位于云南省西北部，某市東南部，金沙江中段北岸，全縣面積2 200 km2，地勢西北高、東南低，縣城距省會昆明420 km，距四川省某市中心74 km，距成昆鐵路格里坪火車站51 km，距某機場95 km，是滇西入川的必經(jīng)之地。該縣礦產(chǎn)資源豐富，頗具開采價值的有煤炭、石灰石、鋁礬土、石墨礦、白云石、花崗石等。近年來該縣經(jīng)濟社會發(fā)展取得明顯的進(jìn)步，經(jīng)濟增長速度加快，基礎(chǔ)設(shè)施日漸完善，基本形成以煤化工、冶金、電力、建材為重點的產(chǎn)業(yè)格局。該縣政府于2011年委托云南開發(fā)規(guī)劃設(shè)計院對全縣的工業(yè)園區(qū)作了規(guī)劃，該工業(yè)園區(qū)規(guī)劃分為3個片區(qū)?！八婁X產(chǎn)業(yè)示范區(qū)”的規(guī)劃設(shè)計在該工業(yè)園某片區(qū)的清潔載能組團內(nèi)展開。

2 規(guī)劃目的及范圍

通過對該工業(yè)園區(qū)內(nèi)水電鋁產(chǎn)業(yè)園進(jìn)行規(guī)劃來指導(dǎo)園區(qū)建設(shè)、運營和管理，發(fā)展園區(qū)經(jīng)濟，走新型工業(yè)化道路，帶動該工業(yè)園經(jīng)濟增長，促進(jìn)某縣經(jīng)濟發(fā)展。本規(guī)劃總用地規(guī)模為159.71 hm2(2 395.65畝)。

3 規(guī)劃優(yōu)勢

在該縣發(fā)展電解鋁具有以下優(yōu)勢：

3.1 資源優(yōu)勢

在該縣發(fā)展電解鋁的最突出優(yōu)勢就是金沙江巨大的水電資源：位于本項目東南方向直線距離約6.3 km是金沙江中游“一庫八級”的最后一級某水電站，位于云南省某縣與四川省攀枝花市的交界處，裝機容量3 000(5×600)MW，某水電站提供的水電資源將成為項目得天獨厚的資源優(yōu)勢。

另外，該縣水能資源豐富，境內(nèi)有兩大河流，水電蘊藏量250 MW，可開發(fā)量125 MW(不含金沙江經(jīng)某段落的水能)，累計建電站35座，開發(fā)量近100 MW。這些小水電能源可以作為解決工業(yè)園區(qū)電力需求的輔助手段。

3.2 勞動力資源優(yōu)勢

2004年末該縣14.97萬人口中，農(nóng)業(yè)人口達(dá)12.3萬人，占總?cè)丝诘?2 %。由于工業(yè)經(jīng)濟不發(fā)達(dá)，致使大量的農(nóng)村勞動力停留在農(nóng)村，滯留在農(nóng)業(yè)內(nèi)部從事以種植為主的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，造成農(nóng)村勞動力大量過剩。當(dāng)?shù)卮罅康膭趧恿檫M(jìn)行勞動密集型產(chǎn)業(yè)建設(shè)奠定了勞動力基礎(chǔ)。

從外部環(huán)境看，該產(chǎn)業(yè)園東接有百萬人口的四川某市，某市具有大工業(yè)基礎(chǔ)，容納大量的技術(shù)工人，臨近產(chǎn)業(yè)園區(qū)的崛起可吸引技術(shù)工人，從而獲得可靠的勞動力。

3.3 政策優(yōu)勢

該縣隨著生產(chǎn)力的發(fā)展和社會主義市場經(jīng)濟體制的不斷推進(jìn)，出現(xiàn)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性相對過剩，農(nóng)村剩余勞動力不斷增多的矛盾，嚴(yán)重制約了縣域經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展。通過反復(fù)調(diào)查、分析研究，得出：該縣發(fā)展第一產(chǎn)業(yè)由于受土地及固有模式限制，發(fā)展空間較小，而發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)又沒有基礎(chǔ)，只有依托資源優(yōu)勢、大力發(fā)展工業(yè)，才能有效改善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，帶動第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。因此，根據(jù)某市政府的精神，結(jié)合該縣的實際情況，該縣人民政府提出了以工業(yè)經(jīng)濟為重點，建立工業(yè)園區(qū)，大力加快工業(yè)發(fā)展的思路，將開發(fā)工業(yè)園區(qū)作為全縣經(jīng)濟發(fā)展的重點和資源有效利用的載體，使之成為該縣新的經(jīng)濟增長點。

4 規(guī)劃布局原則及空間布局

4.1 規(guī)劃布局原則

4.1.1 工業(yè)園區(qū)帶動原則

依據(jù)區(qū)域內(nèi)自然資源、生產(chǎn)要素分布情況，合理的調(diào)節(jié)產(chǎn)業(yè)比重，發(fā)揮工業(yè)園區(qū)的輻射及帶動作用，積極導(dǎo)入圈層式和增長極發(fā)展模式，構(gòu)筑多元化產(chǎn)業(yè)布局。

4.1.2 集約利用原則

依據(jù)土地級差原則，發(fā)揮土地極差效應(yīng)，因地制宜，凸顯經(jīng)濟效益，不同地域部署產(chǎn)出效益不同的產(chǎn)業(yè)。做大做強工業(yè)園區(qū)及產(chǎn)業(yè)基地，置換整合原有土地，提高土地經(jīng)濟效益，達(dá)到集約化利用目的。控制部分土地用途，預(yù)留未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間，做好產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4.1.3 優(yōu)勢互補原則

根據(jù)實際地理區(qū)位情況，合理布置最優(yōu)化產(chǎn)業(yè)，并做到相關(guān)產(chǎn)業(yè)集中或臨近布置，以達(dá)到資源共享、優(yōu)勢互補的目的。

4.1.4 集中布置原則

最大化的提高集聚效應(yīng)帶來的經(jīng)濟效益，相關(guān)產(chǎn)業(yè)集中布置，發(fā)展多級產(chǎn)品，拓展縱向跟橫向的產(chǎn)業(yè)鏈，不斷地延長產(chǎn)品的價值鏈，增加經(jīng)濟收益。

4.1.5 園區(qū)規(guī)劃以主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)

即以鋁電解為中心，配套產(chǎn)業(yè)及鋁延伸產(chǎn)業(yè)圍繞中心，在中心周邊發(fā)展的空間結(jié)構(gòu)形式。

4.2 規(guī)劃空間布局

根據(jù)總體布局要求，在基地內(nèi)規(guī)劃布局1 000 kt/a電解區(qū)，500 kt/a配套陽極生產(chǎn)區(qū)，鋁加工區(qū)及廠前區(qū)4大片區(qū)。

根據(jù)需要布置的項目特點，基地內(nèi)的地形條件，外部運輸條件以及氣象條件，本規(guī)劃形成電解生產(chǎn)、鑄造生產(chǎn)、輔助設(shè)施、水處理、配套陽極生產(chǎn)、鋁加工、廠前生活辦公的7個功能區(qū)的空間結(jié)構(gòu)。

規(guī)劃踐行“以人為本”的理念，電解鋁生產(chǎn)區(qū)布置在整個園區(qū)的東部，配套產(chǎn)業(yè)及鋁延伸產(chǎn)業(yè)圍繞電解向周邊發(fā)展的結(jié)構(gòu)模式布局，一側(cè)靠近園區(qū)主干道，方便電源接入，減少電損耗；將污水處理區(qū)域布置在園區(qū)西南側(cè)最低處，并靠近園區(qū)市政管網(wǎng)；將鋁加工區(qū)分散布置在園區(qū)的北面和電解車間的東西兩側(cè)，靠近園區(qū)主要道路，方便成品運出；廠前區(qū)布置在西南側(cè)，靠近河流及某高速，充分利用美麗的自然景觀，方便與外部道路的連接。

5 工程規(guī)劃

5.1 電解工程

根據(jù)國家產(chǎn)業(yè)政策，可以計算出“水電鋁工業(yè)園區(qū)”電解鋁的最大產(chǎn)能為：1 000 kt/a。根據(jù)水電鋁工業(yè)園區(qū)電解鋁的最大規(guī)劃產(chǎn)能為1 000 kt/a，電解片區(qū)規(guī)劃布局項目①最大產(chǎn)能為1 000 kt電解區(qū)，分2期建成；②產(chǎn)能為250 kt的鋁合金加工區(qū)。

最大產(chǎn)能為1 000 kt電解區(qū)由以下部分構(gòu)成：2個電解系列，4棟電解廠房；1個鑄造車間；1個組裝車間；氧化鋁輸送系統(tǒng)；1個綜合維修車間。

根據(jù)國家鋁工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策的要求，新建電解鋁項目必須采用400 kA及以上容量的超大型預(yù)焙陽極電解槽技術(shù)。因此該規(guī)劃采用國內(nèi)已經(jīng)系列生產(chǎn)運用的500 kA高效節(jié)能環(huán)保型預(yù)焙陽極電解槽技術(shù)。

規(guī)劃最終產(chǎn)品包括鋁錠與和25萬t鋁板帶箔材，因此鑄造車間最大產(chǎn)能為761 568.3 t鋁錠，分兩期建成；組裝車間是按照配套1 000 kt/a電解鋁規(guī)模進(jìn)行設(shè)計，分兩期建成；綜合維修車間包括抬包清理工段和槽大修工段；氧化鋁輸送系統(tǒng)包括氧化鋁儲運工段及供配料工段。

規(guī)劃鋁合金加工片區(qū)有6個主要生產(chǎn)車間，即熔鑄車間、熱軋車間、中厚板車間、冷軋車間、精整車間和箔扎車間。產(chǎn)品為以生產(chǎn)汽車用鋁基復(fù)合板帶材、建筑業(yè)裝飾用幕墻板、合金板帶、PS版基、為下游提供鋁箔坯料等為代表的鋁合金板帶材250 kt。

產(chǎn)品的具體分配方案見表1。

表1 產(chǎn)品方案表

5.2 炭素工程

鋁用陽極炭素項目主要是為電解鋁項目配套，為電解鋁廠提供合格的陽極產(chǎn)品。根據(jù)該工程電解鋁的規(guī)模，配套預(yù)焙陽極生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計總體規(guī)模按500 kt/a 進(jìn)行建設(shè)，以滿足電解1 000 kt/a所需的配套陽極要求，分2期建設(shè)，1期250 kt/a。

預(yù)焙陽極生產(chǎn)系統(tǒng)由以下工序組成：石油焦倉庫及預(yù)碎—液體瀝青貯運—煅燒—煅后料儲運—生陽極制造—陽極炭塊庫—陽極焙燒—返回料處理。項目生產(chǎn)預(yù)焙陽極的主要原料為生石油焦和液體瀝青，采用天然氣作燃料。

5.3 配套設(shè)施

5.3.1 熱力工程

為滿足電解、碳素工藝生產(chǎn)所需的壓縮空氣、天然氣、蒸汽，熱工專業(yè)配套的熱力設(shè)施有：電解空壓站、碳素空壓站、天然氣調(diào)壓站、余熱鍋爐房、汽輪機間等。

5.3.2 市政基礎(chǔ)設(shè)施

園區(qū)道路網(wǎng)規(guī)劃為方格網(wǎng)，道路等級分為3級，即主干道、次干道和支路，主干路規(guī)劃紅線為40 m，次干路規(guī)劃紅線為25 m。園區(qū)道路斷面為一塊板的形式；在園區(qū)的南北兩側(cè)通過省道308和規(guī)劃的某高速與外界連接。

5.3.3 給水工程

水電鋁產(chǎn)業(yè)園區(qū)總用水規(guī)模為1.69～2.07萬 m3/d。用水由規(guī)劃水廠供給，供水規(guī)模為1.69～2.07萬m3/d。消防總水量儲存于水廠清水池中。

5.3.4 污水工程

規(guī)劃水電鋁產(chǎn)業(yè)園區(qū)總排水量按總用水量的30 %計，約為1.38～1.49×104 m3/d；全部排入水電鋁產(chǎn)業(yè)園區(qū)污水處理廠，經(jīng)深度處理達(dá)到《污水再生利用工程設(shè)計規(guī)范》(GB50335—2002)的相應(yīng)水質(zhì)要求后，作為水電鋁產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)的二次利用水回用。一部分作為生產(chǎn)補充水，另一部分作為綠化澆灑用水。根據(jù)園區(qū)總體布局，水電鋁產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)設(shè)置生活污水管網(wǎng)、生產(chǎn)廢水管網(wǎng)和雨排水管網(wǎng)各1套。

5.3.5 電力工程

根據(jù)用電負(fù)荷數(shù)量及性質(zhì)，1、2期500 kt/a電解鋁及配套250 kt/a予焙陽極項目，需要分別建設(shè)1座220 KV變電整流所，并從外部電網(wǎng)引入三回專用220 KV架空進(jìn)線電源，任意一回220 KV電源應(yīng)能滿足項目用電需要。

5.3.6 環(huán)保工程

(1)廢氣：對電解槽捕集到的電解煙氣采用成熟可靠的氧化鋁吸附干法凈化措施進(jìn)行凈化，該凈化系統(tǒng)對氟化物的凈化效率可達(dá)到99 %，對粉塵的去除率可達(dá)到99 %以上，凈化后氣體經(jīng)煙囪引出排入空氣環(huán)境，排放氣體中氟化物、粉塵和SO2濃度可滿足《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25465—2010)限值要求。對于陽極生產(chǎn)系統(tǒng)各工段分別采用余熱回收+脫硫除塵凈化處理系統(tǒng)、炭粉吸附干法凈化技術(shù)、電捕+氧化鋁干法凈化系統(tǒng)，使得由排氣筒排空的煙氣中可達(dá)到《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB25465—2010)限值要求。

(2)廢水：所用生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的廢水分別經(jīng)生產(chǎn)廢水處理設(shè)施和生活污水處理設(shè)施處理后全部返回廠區(qū)使用，不外排。

(3)噪聲：針對不同性質(zhì)的噪聲，采取相應(yīng)措施進(jìn)行治理，控制廠界達(dá)到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》3類。同時應(yīng)在廠界周圍設(shè)置一定范圍的綠化隔離帶，以減少噪聲對外環(huán)境的影響。

(4)固體廢棄物：電解鋁生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢物進(jìn)行無害化處理后外售綜合利用；陽極生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢物集中后送至園區(qū)附近的建材廠綜合利用；鋁加工生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生的固體廢物外售有資質(zhì)的單位綜合利用。

6 規(guī)劃經(jīng)濟預(yù)分析

6.1 總投資

計算資本金的總投資為建設(shè)投資、建設(shè)期利息和鋪底流動資金之和，根據(jù)前述設(shè)定的主要條件，園區(qū)項目的投資規(guī)模見表2。

表2 總投資構(gòu)成表(單位：萬元)

6.2 主要財務(wù)分析結(jié)果

根據(jù)前述設(shè)定的條件，對園區(qū)項目的財務(wù)內(nèi)部收益率、營業(yè)收入、利潤、稅金等主要財務(wù)指標(biāo)進(jìn)行初步測算，園區(qū)項目主要財務(wù)分析結(jié)果見表3。

表3 主要財務(wù)指標(biāo)表(達(dá)產(chǎn)期平均)

7 結(jié) 語

該規(guī)劃實施后的效益主要有以下幾個方面：

7.1 經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)

由上述經(jīng)濟預(yù)分析可知，將園區(qū)主要經(jīng)濟發(fā)展預(yù)期目標(biāo)匯總見表4。

表4 某縣水電鋁工業(yè)園規(guī)劃項目表

根據(jù)該項目發(fā)展規(guī)劃，總投資約123億元，項目全部建成后，預(yù)計年形成總產(chǎn)值186億元，年實現(xiàn)利稅總額24.8億元。

7.2 生態(tài)效益分析

水電鋁一體化基地遵循“減量化、再利用、再循環(huán)”的原則，兼顧發(fā)展地方經(jīng)濟和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的雙重目標(biāo)，與普通工業(yè)發(fā)展項目相比，能夠產(chǎn)生較大的生態(tài)效益

7.2.1 實現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)和廢物產(chǎn)生量最小化

園區(qū)通過物質(zhì)流或能量流傳遞等方式，使一家企業(yè)的廢棄物或副產(chǎn)品成為另一家企業(yè)的原料或能源，比如園區(qū)的余熱發(fā)電、廢渣綜合利用等項目，在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中建立“生產(chǎn)者—消費者—分解者”的循環(huán)途徑。從而實現(xiàn)企業(yè)利益最大化的同時實現(xiàn)廢物產(chǎn)生最小化。

7.2.2 降低污染排放總量，減輕生態(tài)環(huán)境壓力

通過建立生態(tài)工業(yè)園，園區(qū)內(nèi)廢氣、廢水和固體廢棄物的產(chǎn)生量大大降低，從而降低CO、SO2等污染物的排放總量，保障區(qū)域的生態(tài)安全，降低生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。

7.3 社會效益分析

促使安穩(wěn)致富及社會穩(wěn)定，水電鋁一體化基地可提供0.5萬余就業(yè)崗位，基地達(dá)產(chǎn)后，企業(yè)人均年可支配收入將達(dá)到35 000元，安穩(wěn)致富能力增強。

因此該規(guī)劃實施后可以提高該縣GDP，解決當(dāng)?shù)夭糠秩司蜆I(yè)問題，改善當(dāng)?shù)氐耐顿Y環(huán)境、調(diào)整城市功能區(qū)、推動經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展。