کاهش هزینه ها و انتشار گازهای گلخانه ای: نقش ذخیره سازی باتری در صنعت فولاد
December 05,2024
در صنعت فولاد چه خبره؟
1شدت انرژی تولید فولاد:
صنعت فولاد یکی از بخش های صنعتی پر انرژی در جهان است که حدود 7 تا 9 درصد از مصرف انرژی صنعتی جهانی را تشکیل می دهد.تخمین زده می شود که کوره های قوس الکتریکی (EAF) (که به طور فزاینده ای برای تولید فولاد محبوب هستند) بین 400 و 600 کیلو وات ساعت برق در هر تن فولاد تولید شده مصرف می کنند..
● تولید فولاد همچنین شامل فرآیندهای با دمای بالا مانند کوره های بلند است که به مقدار قابل توجهی انرژی نیاز دارد، عمدتاً به شکل گاز طبیعی و زغال سنگ برای گرم کردن و ذوب.
2ترکیب انرژی در تولید فولاد:
● مخلوط انرژی برای تولید فولاد به طور قابل توجهی با توجه به منابع انرژی در دسترس متفاوت است.که می تواند هزینه های انرژی را بسیار ناپایدار کند.
● در کشورهای توسعه یافته، تحول به سمت کوره های قوس الکتریکی (EAFs) که از برق استفاده می کنند، به ویژه برق تجدید پذیر،که می تواند منجر به تولید انرژی کارآمد و کم انتشار شود.
● با این حال، کارخانه های بزرگ فولاد که از فرن های بلند استفاده می کنند، هنوز در بسیاری از کشورهای در حال توسعه غالب هستند و به شدت به سوخت های فسیلی وابسته اند.
3تقاضای انرژی بالا و بار اوج:
● تولید فولاد اغلب شامل افزایش تقاضای برق می شود، به ویژه هنگامی که کوره های بزرگ یا سایر ماشین های با انرژی بالا مورد استفاده قرار می گیرند.این امر چالش هایی را در مدیریت هزینه ها و جلوگیری از اختلال در تولید در هنگام افزایش تقاضای انرژی ایجاد می کند.
● نیاز به انرژی ثابت در طول ساعات کار طولانی و فرآیندهای با شدت بالا (مانند ذوب و جعل) ذخیره انرژی را برای عملکرد بدون مشکل حیاتی می کند.کاهش وابستگی به برق گران قیمت شبکه، و تامین بی وقفه را تضمین کنید.
4تاثیرات زیست محیطی:
● تولید فولاد به دلیل وابستگی به منابع سوختی با کربن زیاد، مسئول حدود ۷ درصد از انتشار دی اکسید کربن جهانی است.صنعت تحت فشار فزاینده ای برای کاهش انتشارات و بهبود پایداری است.
● ادغام انرژی های تجدیدپذیر در کارخانه های فولاد در حال بررسی است، اما بدون راه حل های ذخیره سازی قابل اعتماد، منابع متناوب مانند باد و خورشید نمی توانند در ساعات غیر اوج به طور کامل مورد استفاده قرار گیرند.BESS می تواند نقش مهمی را بازی کند، زیرا انرژی تجدید پذیر اضافی را در صورت وجود ذخیره می کند و در صورت تقاضای تولید بالا فراهم می کند.
ذخیره سازی انرژی به عنوان راه حل
1.فرآیند صاف کردن منبع برق:سیستم های ذخیره سازی انرژی باتری (BESS) می توانند به چالش های انرژی صنعت فولاد با صاف کردن تامین برق و فراهم کردن یک بافر در دوره های اوج تقاضا، پاسخ دهند.کاهش وابستگی به تامین شبکه های خارجیBESS همچنین باعث می شود که انرژی ذخیره شده در ساعات شلوغ برای کاهش هزینه های برق و جلوگیری از تعرفه های بالا، به ویژه زمانی که تولید فولاد با ظرفیت کامل اجرا می شود، استفاده شود.
● یک کارخانه فولاد معمولی می تواند هزینه های انرژی قابل توجهی را با استفاده از ذخیره سازی انرژی برای برنامه های پاسخ به تقاضا (تغییر مصرف انرژی در ساعات اوج) ، تراز بار،و مصرف خود انرژی تجدیدپذیربه عنوان مثال، مطالعات نشان می دهد که شرکت های صنعتی، از جمله شرکت های فولاد می توانند هزینه های برق خود را با استفاده از سیستم های ذخیره سازی انرژی استراتژیک 10-30٪ کاهش دهند.بسته به مصرف انرژی و ساختار قیمت گذاری برق محلی.
2.پشتیبانی از برق رسانی به فرایندهای گرمای بالا:تولید فولاد به طور فزاینده ای در حال بررسی جایگزینی سوخت های فسیلی در کاربردهای گرمای بالا با برق است.اطمینان از اینکه برق سازی کارآمد و قابل اعتماد باقی می ماند.
3.بهبود مدیریت بار کوره: کوره های قوس الکتریکی (EAF) و سایر تجهیزات با تقاضای بالا باعث افزایش ناگهانی انرژی می شوند.بهبود ثبات شبکه و کاهش جریمه از سوی شرکت های برق برای افزایش تقاضابسیاری از کارخانه های فولاد برای کاهش انتشارات عملیاتی، از سیستم های خورشیدی یا بادی استفاده می کنند. BESS اطمینان می دهد که از این منابع انرژی متناوب به بهترین نحو استفاده می شود.ذخیره انرژی اضافی برای استفاده بعدی در زمان توقف.
4.باز کردن استراتژی های قیمت گذاری پویا:پشتیبانی از برق رسانی به فرآیندهای گرمای بالا: BESS به کارخانه های فولاد اجازه می دهد تا به طور استراتژیک در طول دوره های پایین قیمت گذاری برق مصرف کنند و آن را برای مراحل تقاضای بالا ذخیره کنند.کاهش قابل توجهی هزینه های انرژی در مناطق با ساختار قیمت گذاری پویاذخیره سازی انرژی به کارخانه های فولاد امکان می دهد در حین قطع برق یا شرایط بی ثبات شبکه کار کنند، بهره وری را حفظ کنند و حتی در حین بحران ها تقاضای مشتریان را برآورده کنند.
5.امکان ایجاد اکوسیستم های انرژی غیرمتمرکز:با استفاده از BESS، کارخانه های فولاد می توانند در سیستم های توزیع انرژی محلی ادغام شوند، انرژی ذخیره شده اضافی را به شبکه برگردانند یا با صنایع نزدیک همکاری کنند.تقویت استقلال انرژی منطقه ای.
6.کاهش استرس ترانسفورم:مصرف انرژی زیاد در فولاد سازی می تواند ترانسفورماتورها را بیش از حد بارگذاری کند، که منجر به تعمیرات پر هزینه و زمان توقف می شود. BESS این استرس را با عمل به عنوان یک بافر کاهش می دهد و طول عمر ترانسفورماتور را افزایش می دهد.
7.انطباق با مقررات انرژی در حال ظهور:دولت ها به طور فزاینده ای از صنایع مصرف کننده انرژی می خواهند که اهداف سختگیرانه کربن و بهره وری را برآورده کنند.BESS رعایت این استانداردها را با ارائه انعطاف پذیری مورد نیاز برای رعایت این استانداردها به صورت مقرون به صرفه تسهیل می کند.
8.بهبود قابلیت پیش بینی عملیاتی:کارخانه های فولاد اغلب با تغییرات قیمت انرژی و برنامه های تولید مواجه می شوند. BESS به اپراتورها اجازه می دهد تا استفاده از انرژی را بهتر برنامه ریزی کنند، پیش بینی بیشتری در عملیات و کاهش خطرات مالی را ارائه دهند.
9.تسهیل یکپارچه سازی بازیافت گرما:کارخانه های فولاد در حال بررسی سیستم های بازیابی گرما برای بهبود بهره وری هستند.ذخیره برق تولید شده از گرما بازیافت شده برای سایر عملیات کارخانههمچنین، با تاکید بر این مزایای، مقاله شما می تواند دیدگاه جدیدی را در مورد چگونگی راه حل های BESS فراتر از روایت معمولی صرفه جویی در هزینه ها و کاهش انتشارات ارائه دهد،نشان دادن اهمیت استراتژیک آنها برای صنعت فولاد.