报送单位：国家电投内蒙古白音华煤电有限公司铝电分公司自备电厂

在全球“碳达峰、碳中和”背景下，内蒙古自治区加速绿色低碳发展，国家电投内蒙古白音华自备电厂可再生能源替代工程300MW光伏项目（一期200MWp）应运而生。项目选址白音华露天矿排土场，契合政策与资源优势，实现土地高效利用；采用“板上光伏发电、板下生态治理”立体利用模式，发电与生态修复协同；挖掘电厂调节潜力，技术创新与管理优化提升能源利用效率。同时引进先进工艺，创新迭代支架基础保障电站安全稳定，全面智能化运维提升运维效率与质量。项目实施成效显著，使白音华煤、电、铝循环经济产业集群中的铝厂清洁能源用电比例由0%提升至5.3%，综合利用率达到100%，有力推动了“煤电铝”向“绿电铝”的转型。

一、实施背景

在全球积极应对气候变化、我国大力推进“碳达峰、碳中和”目标的时代背景下，内蒙古自治区依托自身丰富的自然资源，加速推进绿色低碳发展进程，在沙漠、戈壁、荒漠及露天排土场等区域规划布局大型风电光伏项目。露天矿排土场作为露天矿山采矿过程中排弃物的集中排放场所，普遍存在地形起伏高差较大、植被覆盖率低、裸露地表扬尘大、部分边坡坡度较大且土壤侵蚀严重等问题，在干燥气候及大风作用下极易产生矿尘暴，对排土场周边的环境造成污染。通过在排土场上安装光伏板，可以有效降低地表蒸发水量和风速，改善植物生存环境，促进生态恢复，同时通过建设光伏项目，还可以利用排土场大量闲置土地资源，实现土地的立体利用，让受损土地得到一定的治理，将闲置资源变为新的经济增长点，减少对传统能源的依赖，优化能源结构布局，推动绿色发展。‌‌‌在此形势下，国家电投内蒙古白音华自备电厂可再生能源替代工程 300MW光伏项目（一期200MWp）应运而生，旨在探索露天煤矿绿色矿山建设与新能源耦合发展的新路径，为区域能源绿色转型注入新动力。

二、实施目的

精准选址白音华露天矿排土场这一闲置的工矿废弃土地，避免土地资源浪费，响应国家政策号召，积极探索火电厂绿色转型路径，推动可再生能源发展。同时，通过科学合理的布局规划，在保护生态环境的前提下，充分利用土地空间，实现土地资源的立体高效利用，实现矿山排土场生态环境的改善，促进地方经济增长，实现经济效益与社会效益的双赢。

三、实践过程

一是优化选址规划，契合政策与资源优势，实现土地高效利用。

项目选址精准锚定白音华露天矿排土场区域，这一决策是经过深思熟虑与科学论证的，充分契合国家政策导向与区域资源优势。国家《“十四五”可再生能源发展规划》明确提出，要优先利用采煤沉陷区、矿山排土场等工矿废弃土地及油气矿区建设光伏电站，白音华露天矿排土场作为典型的工矿废弃土地，为光伏项目的落地提供了理想的场地条件。这不仅有效盘活了闲置土地资源，避免了土地资源的浪费，还积极响应了国家政策号召，为推动可再生能源发展贡献了力量。

从太阳能资源角度看，该区域具备得天独厚的优势。其太阳能资源丰富程度等级达到B类，且属于“直接辐射主导”区域。这意味着该区域太阳辐射强度高、日照时间长，光照条件稳定且充足，为建设大型光伏电站提供了良好的自然基础。项目团队在选址过程中，运用专业的气象监测设备和数据分析模型，对该区域多年的太阳能资源数据进行了详细收集和分析，精确掌握了光照强度、日照时长、云量分布等关键参数，确保选址的科学性和合理性。

该项目主要光伏布置场区域占地面积约8331.3亩，这片广阔的露天矿排土场在项目实施前处于闲置状态，不仅造成了土地资源的浪费，还可能引发水土流失、扬尘污染等生态环境问题。项目的建设巧妙地利用了这些闲置土地，通过科学合理的布局规划，将光伏板有序排列在排土场上，既充分利用了土地空间，又避免了大规模的土地平整和生态破坏。在布局规划过程中，充分考虑了地形地貌、光照方向、阴影遮挡等因素，采用先进的计算机模拟技术，对光伏板的安装角度、间距和排列方式进行了优化设计，确保每一块光伏板都能最大程度地接受阳光照射，实现发电效率的最大化。同时，项目还预留了足够的通道和检修空间，方便后续的设备维护和管理，真正做到了在保护生态环境的前提下，实现土地资源的高效利用。

二是创新立体利用模式，发电与生态修复协同，保障清洁电力供应。

项目采用“板上光伏发电、板下生态治理”的立体利用模式，这是一种具有创新性和前瞻性的发展理念，实现了能源开发与生态保护的有机结合。

在“板上光伏发电”方面，项目选用高效、可靠的光伏组件和先进的逆变器设备，确保光伏电站具有较高的发电效率和稳定性。光伏组件采用了最新的单晶硅技术，具有转换效率高、衰减率低、使用寿命长等优点。逆变器设备则具备智能控制、高效转换、故障保护等功能，能够将光伏组件产生的直流电高效地转换为交流电，并输送到电网。同时，通过优化光伏板的安装角度和间距，最大程度地提高光伏板对太阳能的吸收和转换效率。在安装过程中，充分考虑了当地的纬度、季节变化和太阳高度角等因素，采用可调节的安装支架，使光伏板能够根据不同的时间和季节自动调整角度，始终保持最佳的受光状态。

在“板下生态治理”方面，项目团队根据板下土地的土壤条件、气候特点和生态环境需求，制定了科学合理的生态修复方案。首先，对板下土地进行平整和改良，添加有机肥料和土壤改良剂，提高土壤肥力和保水能力。针对排土场土壤贫瘠、保水性差的问题，采用了客土改良、添加腐殖质等方法，改善土壤结构，增加土壤养分。然后，选择适宜的植被品种进行种植，如耐旱、耐寒、耐盐碱的草本植物和灌木，逐步恢复板下土地的植被覆盖。在植被选择过程中，充分考虑了当地的生态特点和植物的生长习性，优先选择本地优势物种，确保植被能够适应环境并良好生长。同时，加强对植被的养护和管理，定期进行修剪、施肥和病虫害防治，确保植被的健康生长。通过“板上光伏发电、板下生态治理”的立体利用模式，项目不仅实现了清洁能源的生产，还促进了生态环境的改善，为露天矿排土场的生态修复提供了成功范例。

三是挖掘电厂调节潜力，技术创新与管理优化并举，提升能源利用效率。

项目充分挖掘燃煤自备电厂的灵活性调节能力，这是实现能源高效利用和节能减排的关键举措。燃煤自备电厂在传统运行模式下，往往存在调节能力有限、能源利用效率不高等问题，难以适应新能源大规模接入和电网负荷变化的需求。项目团队通过技术创新与管理优化，对电厂的运行模式进行了全面升级。在技术创新方面，引入了一系列先进的智能控制系统和能源管理平台。智能控制系统能够实时监测光伏电站的发电功率、电网负荷需求以及燃煤电厂的运行状态，通过精确的算法和模型，实现光伏发电与燃煤发电的协同优化调度。

四、主要创新工艺

一是引进先进工艺，创新迭代支架基础，保障电站安全稳定。

光伏支架基础作为光伏发电系统的关键支撑结构，其设计与施工质量直接关乎光伏电站的安全性和稳定性。在新近排土场这类区域，即采矿或选矿等工业活动中形成的废石堆、尾矿库等，其边坡地形和地质条件极为复杂，存在边坡坡度大、土质松散、地质结构不稳定等诸多问题，给光伏电站的建设带来了巨大挑战。

为有效应对这些挑战，提高光伏电站的安全性和稳定性，该项目大胆采用新型的光伏可调支架基础。该支架基础的设计独具匠心，主要基于力矩平衡原理进行精心打造。它具备强大的调节能力，能够根据不同地形和地质条件进行灵活调整。通过锚杆或钢筋混凝土与地面紧密连接，为光伏电站提供了坚实、稳定的支撑力。在确保适应性和稳定性的同时，该光伏可调支架基础还展现出诸多显著优势。从经济性方面来看，它采用模块化设计理念，能够实现工厂化生产。这不仅大大减少了现场施工时间，降低了人力成本，还显著减少了因现场施工对环境造成的破坏。与传统混凝土基础相比，新型支架基础开挖量小，对原生土的扰动极小，施工过程中几乎不产生废弃物，真正做到了绿色环保。此外，它还具有较长的使用寿命和较低的能耗，完全符合国家节能减排的政策要求。同时，其调节功能使其能够适应各种复杂地形和地质条件，避免了因地形和地质条件复杂而导致的额外损失，进一步降低了工程造价。这种新型光伏可调支架基础的应用，为光伏电站在新近排土场等复杂地形区域的建设提供了可靠的解决方案。

二是全面智能化运维，科技赋能，提升运维效率与质量。

为确保光伏电站的高效稳定运行，该项目引入了先进的智能化运维系统，综合运用无人机巡检、红外热成像检测等多种技术手段，对光伏设备的运行状态进行实时、精准监测。

（一）无人机光伏巡检。无人机光伏巡检系统凭借其独特的优势，成为光伏巡检的得力助手。在效率方面，相比传统的人工巡检，无人机能够快速飞行，实现全方位拍摄。它搭载高清相机，能够高效采集光伏电站的数据信息，并将这些数据实时回传至后台系统，大大缩短了巡检时间，提高了巡检效率。在精度方面，无人机配备了高清摄像头和热像仪等高精度数据采集设备，能够准确、清晰地采集光伏电站的图像数据。通过智能分析和处理这些图像数据，系统可以精准识别并定位光伏电站中存在的问题，如光伏板破损、接线松动、组件热斑等，有效提高了巡检的准确性和精度。从成本角度来看，无人机光伏巡检系统减少了巡检所需的时间和劳动力成本。同时，其精准定位功能能够帮助运维人员及时发现和修复问题，避免了因延误修复而带来的潜在损失，进一步降低了运维成本。

（二）T5-E室内挂轨式智能巡检机器人。针对配电房、GIS室等室内场景，项目引进了T5-E室内挂轨式智能巡检机器人。这是一款具备自主行走、自主定位等功能的全自动化智能产品，能够协助完成场景内所需的各类日常巡检任务。该机器人系统由机器人、驱动单元、供电单元、通讯单元、轨道单元等多个部分组成。机器人携带可见光摄像机、红外热成像仪、环境监测传感器、气体监测传感器等多种模块，能够精准收集测量现场的各类信息，如设备温度、运行状态、环境温湿度、气体浓度等。后台系统则包括巡检任务管理模块、存储模块、图像处理模块、图像显示模块、查询模块和报警模块等。通过这些模块的协同工作，系统能够实时监测设备的运行状态，及时发现并预警潜在故障。一旦发现异常情况，系统会立即发出报警信号，通知运维人员及时处理，大大提高了巡检的准确性和效率，保障了室内设备的安全稳定运行。

（三）无人化巡检小车机器人。无人化巡检小车机器人是该项目智能化运维系统的又一重要组成部分。它通过搭载高精度传感器、智能识别系统和自主导航技术，能够全天候、无死角地对升压站高压配电室进行细致入微的巡检。该机器人不仅能够准确识别设备异常，如设备外观损坏、指示灯状态异常等，还能通过数据分析预警潜在故障，如设备温度过高、电流异常等。同时，它能够实时将巡检数据上传至云端平台，供技术人员进行远程监控和分析。这种高效、精准的巡检方式，不仅避免了人员误判和遗漏的风险，还大幅提升了巡检效率和准确性。更为重要的是，无人化巡检机器人的投入使用，从根本上降低了人员进入高压、有毒气体等危险区域的风险，确保了人员的安全性，为光伏电站的安全运行提供了有力保障。

五、实施成效

（一）节能减排效益

作为首个燃煤电厂可再生能源替代项目，该项目在节能减排方面成效显著。每年可节约标煤13.5万吨，有效减少了对传统化石能源的依赖。同时，大幅降低污染物排放，每年可减少二氧化碳排放37.2万吨、氮氧化物68吨、二氧化硫45吨、烟尘10吨，为改善区域空气质量、减缓气候变化做出了积极贡献。项目最终负荷由白音华煤、电、铝循环经济产业集群中的高精铝板带项目全额消纳，使电解铝厂清洁能源用电比例由0%提升至5.3%，综合利用率达到100%，为电解铝厂日常生产提供了清洁、可持续的能源供应保障，有力推动了“煤电铝”向“绿电铝”的转型。这一转型不仅提升了企业的绿色竞争力，还为逐步完成矿产企业绿色电力替代、实现企业能耗“双控”目标提供了有益借鉴。

（二）生态治理效益

在露天矿排土场建设光伏项目，对改善矿区生态环境发挥了重要作用。光伏板的铺设使地表蒸发水量降低20%至30%，为绿色矿山保湿，有助于维持土壤水分，促进植被生长。同时，光伏板的存在有效降低了风速，减少了风蚀作用，增加了土地使用面积，为植物的生存创造了更加有利的环境。通过“板上光伏发电、板下生态治理”的模式，地表生态恢复效果显著，昔日的排土场逐渐焕发出新的生机。

（三）社会发展效益

项目的建设与运营为当地创造了就业机会，带动了相关产业的发展。一是项目建设期，可有效吸纳至少5000人次具备务工能力的原住农牧民到项目进行就业，包括施工安装、材料倒运、板下种植及管护等工作，每个家庭可实现年均增收13万元左右；二是项目运营期，每年可稳定吸纳1000人次到项目进行组件清洗、板下种植作物除草浇水管护等工作，可为每户农牧民年均增收6.3万元左右。排土场光伏项目能够有效带动当地农牧民增收致富，有效促进了地方经济的增长，实现了经济效益与社会效益的双赢，为乡村振兴注入高质量发展的新动力，

六、下一步规划与探讨

白音华自备电厂可再生能源替代工程300MW光伏项目（一期200MWp）目前正处于稳定运营阶段，项目将充分发挥其作为全国最大露天矿排土场光伏项目的独特优势，依托“板上光伏发电、板下生态治理”的创新模式，在节能降耗、生态修复、产业转型等方面发挥突出的示范引领作用，借助各类行业会议、技术交流活动以及媒体宣传等渠道，广泛传播白音华自备电厂排土场光伏项目的成功经验与技术模式。向全国其他露天矿区、工矿废弃土地以及面临生态修复挑战的地区提供可参考、可复制的解决方案，为推动我国绿色矿山建设与新能源耦合发展贡献智慧与力量，有力推动国家“双碳”目标以及区域绿色发展、能耗“双控”战略的深入实施。

同时该厂将进一步积极响应国家、自治区绿色发展政策，落实“碳达峰”“碳中和”部署，通过竞争优选、机组灵活性改造、工业园区可再生能源替代等方式，谋求多样化综合性绿色产业发展。现厂区5MW分布式光伏项目已投运，国家电投内蒙古白音华自备电厂可再生能源替代工程 300MW光伏项目（一期200MWp）已并网发电，可再生能源替代工程300MW风电项目及全额自发自用50MW风电项目已获取建设指标，于2024年开工建设，2025年10月并网发电。项目全部投产后，新能源项目容量将达到555MW，占电力总装机容量的44.2%，每年可输送清洁能源15.58亿千瓦时，可使得为之供电的铝厂清洁能源用电比例提升至超过28%，综合利用率99.89%，进一步推动了新能源产业发展，助力企业实现绿色低碳转型。

（作者：沈洪发 李孝巍 符振坤 刘铁 王震）