电解铝节能技术

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电解铝节能技术范文第1篇

关键词 能源消费；回弹效应；技术进步；索罗模型；CES生产函数

中图分类号 F062.1 文献标识码 A 文章编号 1002—2104（2012）10—0144—07 doi：10.3969/j.issn.1002—2104.2012.10.021

2001年，中国电解铝产量仅为283万 t，占世界电解铝产量的115%，但自进入21世纪10年来，中国电解铝企业投资强度及发展速度极为惊人。与2001年比，2010年，我国电解铝产能增加了近6倍，产量也增加了近5倍，同期世界电解铝产能增加了近2 400万 t，其中，中国占了75%。众所周知，电解铝是典型的能源密集型产业。高能耗问题一直是电解铝企业关注的焦点，在近10年的发展中，电解铝企业致力于节能技术研究及应用，并取得了明显的效果。与2001年相比，我国电解铝直流电耗从14 085 kWh/tal下降到2010年的13 258 kWh/tal[1]，近三年，该指标还在继续优化，最佳指标已达到12 450 kWh/tal的良好水平。但同期，我国电解铝平均用电价格也在不断上涨，按目前我国电解铝最优综合能耗指标13 500 kWh/tal测算，虽然我国电解铝综合能耗指标下降了近2 000 kWh/tal，但电解铝电耗成本却上涨了近1 500元/t。由于电价的持续升高，电解平均用电成本占总成本的45%，比发达国家限定的最高用电成本25%高出20%。显然能源价格增长已严重影响企业经济效率。但与此同时，我国电解铝产能在不断增长，能源消费总量也在上升。那么，技术进步是否带来了电解铝能源的回弹效应呢？电解铝用电价格的攀升对电解铝能源消费又起到了什么样的作用呢？本文分析推导了二级嵌套式CES生产函数模型的参数估计过程和该模型测算技术进步引起电解铝能源消费回弹情况的公式，并利用它对我国电解铝能源消费回弹效应情况进行了实证研究。

本文主要包括以下几个部分的内容：①国内外能源回弹效应研究进展；②能源消费回弹效应的定义；③技术进步引起的能源消费回弹效应模型的构建；④技术进步引起的我国电解铝能源消费回弹效应的实证研究；⑤政策建议。

电解铝节能技术范文第2篇

【关键词】电梯；节能；变压变频调速；能量回馈；群控

1.我国电梯的现状

有关数据显示，截止 2008年底，全国在用电梯达到 115.7万台。其中，约有1/3的电梯为交流双速、交流调压调速等老旧电梯；节能电梯不足总量的10%；采用永磁同步拖动技术的不足5%；应用制动电能回馈技术的不足0.5%。据国家特种设备主管部门近期的统计和预测，今后几年我国电梯增长率还将在15％以上。因此，对电梯实施节能审查和监管，采取有效措施降低能耗，是非常必要和现实的，符合建设资源节约型社会的基本国策，必将取得显著成效。

据美国和香港权威机构提供的统计数据显示，电梯耗电要占到大楼总能耗的3％～7％，我国电梯的能耗相对来说可能会更高一些。以2008年底我国在用电梯115.7万台计，按每台电梯每年工作360天，每天耗电80kW·h计算，全年耗电量约为333.9亿kW·h。由此可见，电梯已成为耗能大户，电梯节能降耗已引起社会各界的关注。电梯行业已比以往任何时候都更为努力地为减少电梯的能耗进行探索，通过近几年的研究和开发，一些电梯的节能技术也日趋成熟，对电梯产品总能耗产生了巨大影响，为电梯节能带来了巨大空间。

2.电梯节能技术介绍

2.1 VVVF（变压变频调速）技术

VVVF 技术在现代交流调速电梯驱动控制系统中得到了最广泛的应用。电梯驱动系统采用成熟的 VVVF技术早已成为当今改善电梯驱动控制性能、提高电梯运行质量的主要途径。VVVF技术淘汰了各类交流双速电机调速驱动，取代了直流无齿轮驱动，不仅使电梯的运行性能优越，同时也有效地节约了能源，降低了损耗。以下按照电梯运行的不同阶段来分析VVVF电梯的节能性。电梯运行可简化为起动、稳速运行、制动 3 个阶段。（1）起动阶段：VVVF由于在低频条件下起动，无功电流小，从而大大降低了总的起动电流，降低了能耗。（2）稳速段：ACVV（调压调速）电梯在稳速运行段所消耗的能量在满载和半载上行的条件下与 VVVF控制的电梯相近。而在轻载上行（或重载下行）时，由于倒拉效应，ACVV电梯要从电网取得能量产生制动转矩，而VVVF电梯工作在再生发电制动状态，不需从电网中获得能量。（3）制动段：ACVV电梯在制动段一般采用能耗制动方式，即从电网中取得能耗制动电流，电流变成热能消耗在电机的转子中，对于较大惯性轮的电机，能耗制动电流可达到60～80A，电机的发热也比较严重。而VVVF电梯在制动段不需从电网中获得任何能量，电动机运行在再生发电制动状态，电梯系统的动能转化成电能消耗在电机外部电阻上，不仅节能，而且也避免了制动电流引起的电机发热现象。

经实际运行测算比较，采用VVVF控制的电梯，与ACVV调速电梯相比，节能达30%以上。VVVF系统还可以提高电气系统功率因数，降低电梯线路设备的容量和电动机的容量达30%以上。根据以上所述，可知VVVF变频调速电梯具有明显的节能特性，代表了电梯调速的发展方向，具有显著的经济效益和社会效益。

2.2能量回馈技术

能量回馈装置能够实时地检测变频器直流母线上的电压及电网频率，把变频器直流母线上多余的电能重新逆变为交流电，并反馈到电网中，让每一部电梯，在制动时都成为一部小型发电机，把发出的电能用于人们的生产、生活，使得电梯用电更为节能、高效，长期使用更是具有非常高的经济效益。安装了能量回馈装置的电梯，年均运行总耗电量普遍可下降25%～35%，机房空调耗电量夏季可下降40%～60%，一台20层的电梯一年可以节省6000kW·h电能左右，一个拥有100部电梯的小区，一年则可节省60万kW·h电能，相当于 800个家庭1年的用电量。国家黄河小浪底工程每年发电量平均为51亿kW·h；大亚湾核电站每年发电量平均为137亿kW·h。如果将能量回馈装置应用于全国所有的电梯，全国电梯每年节约的电量约相当于小浪底工程26个月的发电量；相当于大亚湾核电站10个月的发电量。

2.3群控技术

群控电梯就是多台电梯集中排列，共有厅外召唤按钮，按规定程序集中调度和控制的电梯。召唤信号的分配采用最小等待时间原则，充分考虑电梯的层楼距离、召唤和指令的登记情况、超越情况、反向情况等等因素，实时调配具有最快响应时间可能性的电梯来应答每一个召唤，从而充分挖掘电梯的运输能力，大大提高电梯的运行效率。群控技术虽然不能使某一台电梯运行时达到节能的效果，但可以通过合理的调度实现群组中电梯的节能。另外，目前比较新的几种群控调度技术如目的层选层技术、分层技术等，可以保证在相同的运载能力的情况下，减少群组中电梯的数量或减少电梯的额定载重，达到节能的效果。总而言之，电梯群控技术可以通过楼内具体情况，及时调配每个电梯的运行状态，使电梯群能够提供最佳的服务。传统的群算法只是为了达到最小的候机时间，但是容易致使电梯运行效率低、电梯扎堆的现象。现今的群算法为调度算法，它的实质是在一个变化的环境下进行在线调度，以达到合理的配置资源，实现最优控制的目的。

2.4共直流母线电梯控制系统原理和运用

在电梯频率使用较大的地方，一台电梯是不够的，因此往往都是用两台或者多台电梯同时使用。这样就可以考虑把其中的一台或者两台在发电的时候产生的多余能量反馈到一条这几台电梯共同使用的母线上，以此来达到节能的目的。共直流母线电梯控制系统一般都是由断路器、接触器、逆变器、电机和熔断机组成的。其特点是：把所有电梯在系统中的直流一侧都连接到共用母线上。这样，每一台电梯都能在运行过程中，通过自身的逆变器，将交流电转化成直流电能后反馈到母线上。母线上的其他电梯就可以充分利用这部分能量，减少了系统总的能量消耗，达到了节能的目的。当其中的某一台电梯发生故障的时候，只要切断该电梯上的空气开关就可以了。该方案具有结构简单、成本低、安全可靠的优点。

3.结语

采用先进的电梯节能技术，可以使电梯的能耗明显降低。变频再生能量回馈、共直流母线电梯控制系统、电梯群控技术的应用、制动能再利用技术的原理和应用，都能为电梯的节能带来很好的效果。需要特别注意的是，由于电梯的速度、载重量等参数都有很大的不同，电梯相应的能耗也会有所不同。因此我们评价一台电梯的能耗和节能效果时，很可能得到不同的结果。可以肯定的是。随着科技的发展，电梯的节能手段必定日益多样化和高科技化。电梯节能技术的应用，不仅缓解了国内日益增长的电力紧张局势，同时也为中国建设节约型社会、实施可持续发展战略作出了巨大的贡献。　[科]

电解铝节能技术范文第3篇

关键词：异步电机 轻载 降压节能 功率因数

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（c）-00-02

三相异步电机应用范围非常广泛，它在运行时，所带负载经常处于变化状态，在轻载或空载的状态运行时，就会增大功率损耗，因此对于长期处在空载或轻载状态下运行的异步电机，有很大的节能空间。一般有三种方式可以使异步电动机在运行时达到节能的目的：一是调速技术；二是降低定子电压节能；三是优化电动机本体设计节能。

在研究异步电动机的降压节能时，需轻载状态下对电机功率因数检测，传统的功率因数的检测，需要对电压、电流的相位角进行精确测量，所需元件较多，运算比较复杂，而且所需成本过高，本文提出的检测方法是，采用全周波傅氏算法，每隔固定时间对交流信号进行采样，采样信号经离散傅里叶变换的方法计算功率因数，无论从响应速度还是计算的精度方面来看都能达到比较好的效果，通过傅氏算法可以很方便的算出电压，电流的相位，从而算出功率因数。

1 降压节能原理分析

异步电机功率因数和效率的变化与负载率有关，当异步电动机在额定负载率下运行时，此时的的功率因数和效率值都很高。在电机轻载运行时，功率因数与效率都很低，有较大的降压节能调节空间。

假设电机在降低的相电压和额定电压两种端电压下的负载为同一负载，则有以下2种情况的效率之比。

式中，，分别为电机端降低的相电压和额定相电压；，分别为两种电压下电机定子电流，为功率因数。

不计磁饱和作用和集肤效应， 额定电压及降压时电机的各阻抗参数基本不变， 由异步电动机近似等值电路的电机阻抗

式中在电机轻载时起端电压不很小的情况下，转差率S的大小在额定转差率附近，是数量级较小的数。S为一较正系数，用于减小近似产生的误差，同一电机S为一校正系数，用于减小近似产生的误差，同一电机基本不变。考虑上式得

式中：Z，Z分别为轻载时降压及额定电压下的电机阻抗、S，S分别为两种电压下电机的转差率。将式（3）代入式（1）得

由上式知，只有当大于1时，轻载降压时电机的运行效率才大于额定电压时的效率，才能实现节能。降压后的功率因数的近似计算公式：

其中m为负载系数，为调压比，即减低的电压与额定电压之比；为额定空载电流与额定电流之比；为额定功率因数。

由式（5）知，轻载时，降低电机的端电压可提高功率因数。由于异步电机的机械特性，所带负载相同时，端电压降与起转差率成反比。分析这2个因素的变化情况，根据式（4）可得出以下结论：盲目的降低端电压未必就能起到降压的效果，只有当电压的降低程度大于转差率及功率因数的上升程度时，才能使降压时电机的运行效率提高。

2 功率因数角计算方法

传统的检测功率因数角的方法是通过电动机的相电压同步信号检测电路和利用晶闸管的自关断特性建立的相电流过零点检测电路获取的，硬件的方法简单易用，但是需要增加额外的硬件资源，且容易受器件零点漂移和高次谐波的影响，还占用计算机外部中断。相比之下，软件方法获取功率因数使用灵活，投资较少，因而本设计采用软件方法获取功率因数。

软件方法获取功率因数的方法有很多，除了传统的电压过零点法，还有基于插值的正交法、最小二乘法、卡尔曼滤波法的方法等。但是，这些方法大多计算量偏大，计算速度慢，影响了实际应用。

2.1 傅氏算法的功率因数计算

傅氏算法是根据数学中的傅里叶级数展开的，将非正弦的周期电压、电流信号分解为一系列不同频率的正弦量之和，根据线性电路的叠加定理，在各个正弦量单独作用下，电路中产生同频正弦电流分量和电压分量，然后把所得分量按时域形式叠加，得到电路在非正弦周期激励下的稳态电流和电压，这种方法称为傅氏谐波分析法。实质上是把非正弦的周期电流或电压的计算化为系列正弦电流、电压的计算。

傅氏级数说明，任何一个周期函数（周期为T），均可分解成直流分量、基波分量和次谐波分量，其数学表达式为：

式中，ω1为基波角频率，a0为直流分量，a1和b1为基波的实部和虚部，an和bn（n≥2）为各次谐波的实部和虚部，cn为基波或谐波对应的幅值，φn为对应的相位。

利用梯形法可以得到和的离散化

形式：

式中，N为基波信号的一周波采样点数；xk为第k次采样值。

式（7）和式（8）就是适合与微机保护的离散化算法。傅氏算法本身具有一定的滤波作用，能够完全滤掉直流分量和各整次谐波，由此可见，用傅氏算法可以求取基波的有效值和相角，从而获得功率因数值。

2.2 功率因数计算的数据采集与计算

数据点的采集是通过A/D芯片完成的，A/D与处理器的通信采用四线全双工串行接口协议（SPI），时序控制与数据传输由SEP4020的SPI同步串行接口（SSI）自动完成。每采样四次，进行一次傅氏计算。傅氏计算用到的采样点是20个，所以对于采样信号数据，需要至少保存24个。这里，使用一个长度为24的循环buffer来存放数据。

对于在傅氏运算中会频繁用到的sin（2πk/N）、cos（2πk/N）（k= 0，1，2，…，N）等三角函数的值，在系统初始化的时应将这些值事先计算出来保存到一资格个表中，然后在运算过程中以查找表的形式直接获取。

对于傅氏计算得到的实部和虚部求幅值时，需要进行开平方运算。对于开平方运算如果直接调用库函数的话将很耗资源，所以考虑采取快速算法来提高开平方运算的速度。

对于向量X=a+jb，设：，，则X可以表示为：

用式（11）计算向量值，比用库函数直接开方节省了很多CPU时间。

由上面的傅氏计算得到A相的电流，电压的实部，虚部，然后就可以计算得到所需的功率因数，程序流程图1所示。

3 试验结果与分析

为了验证该功率因数计算方法及控制系统的节能效果，对试验电机进行不同复杂率下的轻载试验，结果如表1所示。系统采用的控制芯片为SEP4020，是由东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心自主开发的一款基于ARM7TDMI核的微处理器，主回路采用6只耐压为4.5KV的KCB-02A1晶闸管模块，构成三相反并联调压电路。试验电机为Y2-132S1-2型

电机。

从以上数据可知，当电机负载率较低时，节能效果较为显著，当负载率高于60%时，由于管压降，谐波等因素的影响，由可控硅调压控制器供电将增加净功率损耗。本实验表明：用晶闸管调压电路对异步电动机供电，并不总是能够节能的，若要实现调压节能，异步电动机必须工作于轻载状态。

4 结语

在对异步电机轻载节能进行分析时，采取电机降压提高功率因数的节能方法，电机运行中要时刻监测电机的功率因数，使电机功率因数运行在较为理想的范围之内，本文提出了傅氏算法的功率因数计算并进行了测试，研究发现该控制器在电机轻载时节能效果较好。但较低负载时，功率因数计算有一定偏差，需要在计算方法上进行修改，使其达到一个较为理想的效果。

参考文献

[1] 李建民.异步电机轻载节能控制研究[J].自动化与仪器仪表，2008（4）：85-87.

[2] 刘燕飞，王倩.节能型异步电机矢量控制系统的设计与仿真[J].电机与控制应用，2007，34（7）：18-20.

[3] 王爱元，凌志浩.标量控制的感应电机高校节能运行的实现[J].电气传动， 2009，39（1）：19-22.

电解铝节能技术范文第4篇

对于隐藏在车库、地下室、或是其它不易看见位置的电表，我们都相当的熟悉。我们可能只有去看过这些电表一、两次，为的是要将最新的读数以电话通知水电公司，而非任由其估算。拜科技之赐，在这些不起眼的电表内，一场沉默的革新正在发生当中。

最早于19世纪后期所开发的传统机电式电表的范例，它具有一组转盘以及机械式的计数器显示表。这种电表透过计算该转盘的旋转圈数来计量电能，金属转盘的旋转速度与所用电能成一定比例。转盘周围的线圈通过施加一个与瞬时电流和电压成比例的涡电流和推力转动转盘，它利用一个永久磁铁在转盘上施加阻力，以在断电后使之停止旋转。

在电表发展的里程碑就是以固态电子式电表(solid-state electronic meter)取代机电式电表。电子式电表利用诸如来自于ADI公司或其他供货商所提供经过高度整合的零件来量测电能。这些部件会透过高分辨率的sigma-delta模拟数字转换器(ADC)，将实时的电压与电流予以数字化。计算电压与电流的产品会以瓦特(watt)来表示实时功率。再将时间予以整合之后则可以显示所使用的电量，此通常会以每小时千瓦(kWh)来表示。电能的数据会显示于液晶显示屏幕(LCD)中。

电子式电表具有多项优点。除了量测实时功率之外，这些电表也可以量测其它的参数，像是功率因子(powerfactor)以及无效功率(reactive power)等。在特定期间之内的数据可以被加以量测与储存，让电力公司可以依据每日不同时段的使用量提出价格计划。这将使聪明的消费者可以在较低成本的高峰时段使用主要的耗电装置，像是洗衣机与烘干机等，进而达到省钱的目的；而电力公司则能够因为尖峰时段所需负载较低，进而避免了新发电厂的兴建。电子式电表不会受到外部磁铁或是电表本身的方向所影响，因此比起机电式电表更不易遭到窜改：同时也相当的可靠。

ADI在从机电式电表转换至电子式电表这方面，一直都扮演着关键性的角色，截至目前为止已经销售了超过2，25亿个电能量测Jc。根据IMS Research的资料，2007年所销售的电表有75％是电子式电表，而非机电式电表。

电子式电表开发出新的可能性

一但电表的数据能够以电子形式取得，就能够实现与电表之间的通信，使电表可以利用自动读表(AMR)功能，透过通信链接进行远程访问数据。电表生产厂商已经开发出不同的系统架构的远程读取方式：概括分为近距离无线抄表系统(walk-by)、车载无线抄表系统(drive-by)、或是连网型抄表系统等。

在这个情况中，水电公司会送出一部具有内建无线资料搜集器的车辆。这部车辆会从邻近区域驶过，并且有效率的搜集电表资料。相较于近距离无线抄表系统，车载无线抄表系统可以使水电公司员工一天能够读取的电表数量提高至5倍，而相较于人工抄表时则可以提高超过10倍以上。在网络系统当中，电表资料会被送入固定式的资料搜集器当中，而这些搜集器通常会放置于街道末端或是邻近区域的电线杆上。这些数据则会透过宽带或是蜂巢式骨干传送至水电公司。

从AMR到AMI

一开始，以AMR系统取代人工抄表的作法只被认为是一种降低劳工成本的方法，但是随着业界开始认知到AMR能够让水电公司很方便的提供更高阶的好处与服务(像是实时给定价格以便提升至更好的能源效率、错误侦测的立即回报、以及用于规范网络内部使用状况之更精确的数据等)时，一切就开始改变了。

有时候会以先进读表基础架构(AMI)取代AMR，藉以凸显其从简单远程抄表的区别。AMI连网抄表系统的实现，所应用的技术范围可以从卫星一直到低成本的无线电。有两种举足轻重的新兴技术，分别是采用无须授权的工业、科学、医疗用(1SM)波段的RF(无线电)以及电力线载波(PLc)。

RF技术采用低电力低成本的无线电，以无线方式发送电表的信息，而PLC所采用的则是其自身的电力线。ADI已经针对这两种技术开发其解决方案，以ADF 7xxx短距离发射接收器8家族因应ISM波段RF的领域，以及以Blackfin处理器9为基础的SALEM?家族来因应PLC领域。

这些技术都各自有其优缺点。RF技术，特别是对于水和瓦斯电表而言，会渐渐成为主要的选择，此乃是因为靠近水或瓦斯电力总管线安全性方面的考虑。水表因为往往都是埋在地面下，因而增加了复杂度。对于电表来说，两种方法的结合被认为是最适当的，而在北美地区较偏好RF，欧洲地区则较偏好电力线。

在美国，有少数的房屋依旧受到单一变压器的约束，而这使得PLC的使用较缺少经济性。在某些执行情况中，电力公司会利用混合方式来布署AMI，以电力线在电表与数据搜集器之间进行通信，以RF在电表与其它屋内电表或是装置之间进行通信。有个有趣的Google Maps网页会将全世界的AMR／AMI布署10以及现场测试情况标示出来，显示最新的相关信息。

设计AMR／AMI电表中的RF电路

电表通常位于拥有越来越多无线设备的房屋内部或周边，确保可靠的无线电通信是一大挑战，这就要求RF电路必须具备高性能，以抑制无线LAN等设备发出的较强信号的干扰，RF输入端可能接收低至1 u V以下的信号，并进行译码。

良好的无线电敏感度也是必要的，因为其将会转译成较长的信号传输范围。请记得，电表可能会被设置于地下室，甚至可能更糟的是埋设在地下，然而它却需要与数个街区之外电线杆上的无线电设备，或者是与街上的水电公司车辆进行通信。敏感度越低，接收用的无线电设备就必须越靠近，以便将信息正确的译码。对于移动式的drive-by系统而言，这仅代表说车辆必须开得更靠近你的房屋，但是固定式的网络基础架构则必须使用更小的蜂巢单元以及相对应更大量的资料搜集器。因此高敏感度可以使网络式基础架构的成本最小化。

电解铝节能技术范文第5篇

关键词：电解铝工业；现状；发展方向

Abstract: aluminum with light weight, corrosion resistant, easy conductive, easy to extend the excellent characteristics, in what has become the second largest outside of steel metal materials, widely used in the compilation of the economy in all areas. This paper analyzes the present situation of the aluminum industry, discusses the development direction of aluminum industry.

Keywords: aluminum industry; The present situation; Development direction

中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A文章编号

改革开放三十多年, 通过引进消化,我国电解铝工业的建设和生产有了较大发展。但从总体上看,技术装备水平仍然较低,特别是众多的地方铝厂,规模小、 能耗高、 污染重、 效益低, 亟待整顿、 改造。这不仅直接关系到现有电解铝企业的经济效益,而且关系到电解铝工业的进一步发展,进而影响整个国民经济的均衡发展。铝具有重量轻、 耐腐蚀、 易导电、 易延展等优良特性, 已成为除钢铁之外的第二大金属材料,广泛应用于国民经济的各个领域。建国以来,铝一直是国民经济中的短线产品,供需矛盾日益突出,缺口越来越大。

一、电解铝工业的现状分析

1、产能快速增长

我国铝工业是建国后建立并发展起来的， 1954年我国第一家电解铝厂抚顺铝厂建成投产， 设计能力为年产铝锭1． 5 万吨， 槽型为45kA 侧插自焙槽改革开放以来， 在 优先发展铝工业 的方针指导下， 我国铝工业有了突飞猛进的发展 经过近40年的努力， 到1992 年原铝产量突破 100 万吨，2001年产量达到342． 7 万吨， 跃居世界第一位 。2001 年开始， 我国电解铝呈"井喷式"高速发展， 2010 年原铝产量达1696 万吨， 占当年全球铝产量的 40． 4%，十年间年均增长率为20%。

2、产能向能源丰富地区转移

目前我国电解铝厂已遍及全国 24 个省 市 自治区， 截至2010 年底已建成电解铝厂 120 家， 生产能力约2200 万吨/年， 开工率84． 5%电解铝企业的布局主要是靠近资源和能源地区。 在过去十年高速发展中， 新增电解铝产能多数建在河南、 山东、 内蒙古、 青海等资源和能源丰富地区 。

在区域分布上， 中东部地区具备建厂条件的区域基本上已接近产能极限 随着国家电价政策的调整及环境要求的提高， 未来电解铝新增产能将在新疆、 青海、内蒙古等能源丰富、 环境容量相对较大的西北地区 。特别是内蒙古，其有大量的煤矿资源及准格尔煤矿中含有大量的氧化铝成分，为我国发展铝工业提供了丰富的铝矿资源，在国内铝土矿日趋枯竭的今天，必将成为我国资源战略的重点投资方向。

3、消费量随产量同步增加

我国电解铝工业随着铝产量的逐年增长， 其消费量也同步增长 尤其是过去十年中国经济持续高速发展， 带动了铝消费相关行业的高增长率 原铝消费量从 2001 年的 370 万吨上升到 2010 年的1683． 9 万吨， 年均增长率17． 4%

4、消费结构发生变化

上世纪80 年代中期以后， 尤其是进入90 年代，我国铝的消费结构有了很大变化， 尤其是在建筑 交通运输和包装三大领域， 已经逐渐成为铝消费的主体 。三大领域的铝消费量占总量的比例由 1985 年的15%上升到 2010 年的 53%， 接近西欧等发达国家的水平。在铝工业发达国家铝消费量中， 交通 、建筑 、包装等行业的铝消费量占铝消费总量的 70%， 而我国这三项铝的消费量只达 53% 随着我国对房价的限制 汽车轻量化及大飞机的制造， 我国三大消费领域的比例也将发生变化。

我国铝消费水平逐年增长， 已成为世界第一大铝消费国， 但人均消费水平仍低于发达国家水平2010 年我国人均铝消费量为每年 12． 57kg， 高于世界平均水平( 5． 8 公斤/人． 年) ， 但低于发达国家水平( 德国为22． 7 公斤/人． 年)通过比较， 我国与发达国家的铝消费结构和铝消费水平相比都有一定的差距， 说明我国铝工业仍有进一步提高和发展的空间。

5、淘汰落后产能， 应用新型节能技术

2010 年我国电解铝产能中 160kA 及以上槽型占总能力的94%; 300kA 及以上槽型能力占总能力的 50%; 400kA 槽型已有 14 条线运行， 第一条500kA 槽型的生产线已部分形成能力。 电解铝技术的发展继续向大容量槽型进军， 600kA 的槽型即将进行工业化试验。

随着槽型容量大型化， 异型阴极结构电解槽、 新型结构导流槽及高效节能电解槽等节能技术不断推出和应用， 在提高单槽产量的同时大大地降低单位原铝的直流电耗和铝锭的综合交流电耗水平。 2010年我国电解铝行业的平均铝锭综合交流电耗为13979kWh / t － Al， 铝业协会统计的66 家铝冶炼企业中铝锭综合交流电耗最好指标 13182 kWh / t － Al。

二、 电解铝工业的发展方向

1 、全球电解铝工业区位结构的演变。从历史上看,最初的电解铝生产集中于大西洋两岸的北美和欧洲地区。二战之后,随着世界其他地区经济的迅猛发展和工业规模的扩张,电解铝的生产也在非洲、 亚洲、 南美和大西洋等地区逐渐发展起来。随着全球经济结构的调整, 密集型产业逐渐向发展中国家转移,世界电解铝产能在各区域呈现出此消彼长的趋势。在电解铝工业近百年来的发展历程中,经历了两次大的转变,这两次结构性的变化对全球范围内电解铝的生产和消费影响巨大。第一次大的转变是电解铝消费从军用转为民用,由此促进了铝消费的飞速增长。在我国也出现了相似的情况。解放初期直到改革开放前的很长一段时期内,电解铝生产以满足军工需要为主, 直至 1970 年代末, 全国铝产量未能突破 40万吨, 铝的消费量在 50 万吨以下。随着改革开放后铝消费转向民用, 国内的铝消费从此开始急速膨胀, 我国成为全球铝的头号消费国。第二次大的转变是电解铝的生产由消费地向能源丰富、 电价低廉的地区转移。在过去的20 年中,这种趋势非常明显, 即电解铝生产由发达国家和地区逐渐向发展中国家和地区转移。从地域上看, 就是北美、西欧与亚洲、 非洲电解铝产能的此消彼长。这种转移的宏观背景是全球经济一体化的进程在逐步加快,全球范围内产业的兼并重组浪潮方兴未艾,电解铝生产企业面临着日益沉重的竞争压力。近年来电解铝工业发展较快的地区, 要么具有丰富的能源(水电、 煤电、 石油、 天然气) ,电价低廉;要么具有丰富的原料(铝土矿储藏、 氧化铝生产) ; 要么具有巨大的劳动力资源,劳动力十分便宜并且环保的标准较低。

2 、电解铝供应主要靠自己生产。值得注意的是几内亚、澳大利亚、 牙买加和苏里南都是氧化铝资源十分充足的国家,但这些国家除澳大利亚外, 基本没有电解铝生产。由此可认为能源供应的充足与否及电价高低是决定一个地区是否能够发展电解铝工业的最重要条件。过去 10 年中, 全球电解铝产能分布演变的最大特点是电解铝产业向具有能源优势的地区集中, 而且转移有加速的趋势。这是由于西方发达国家加强了环保标准; 同时, 欧洲和美国的电价都有上升的趋向。从产量上也可以看到,欧洲的电解铝产量多年停滞不前,而北美( 主要是美国) 原铝产量逐渐下降, 欧美地区电解铝生产呈明显的萎缩之势。近几年新建扩建的电解铝项目选址主要集中在中东地区, 个别项目落户在南美洲。发达国家近 10年来只有加拿大建了新铝厂及挪威有较大规模的扩建项目, 显然转移正在进行。但是这种转移并不是同步进行的,当欧美地区产能下降时, 其他地区( 除中国以外)的产能扩张并没有同步跟上,造成了供应的真空。如果不是近年中国电解铝工业的快速扩张,全球的铝市场已经面临着严重的短缺。

预计电解铝生产的重新布局需要 10~ 20 年的时间才能完成。期间由于产能的消失与新建不能同步, 全球原铝市场的供应很不稳定。很显然,在未来 5~ 7 年内, 在中国以外地区电解铝产能新建扩建的速度最多只能满足本地需要。如果这期间中国需要进口较大数量的铝锭, 一是难以寻找到充足的货源满足需求;二是中国的购买势必加剧市场的供应紧张,引发铝价的大幅上扬; 三是数以百万吨的缺口依赖于国际市场填补,必将影响国家的经济安全。因此, 中国电解铝工业的战略定位应该确保国内的供应而不至于过分依赖进口,在未来的发展中, 中国电解铝的供应主要靠自己生产。未来几年中,中国铝市场的趋势是加速与国际市场接轨, 国内价格将与国际价格趋于一致。对中国的铝厂来说, 这是一个比较痛苦的过程, 但在这个过程中能够生存下来的企业,将有可能在 5年后获得比较利益。

参考文献：

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