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如何应对欧洲的能源危机

利用数字化实现高效能源管理

在欧洲,一系列不幸事件导致了前所未有的能源危机。2020年至2021年间,北半球异常严寒的冬季增加了欧洲对天然气的需求,并减少了美国可供出口的燃料供应。随后,由于热浪导致制冷系统使用增加,电力需求不断上升。

与此同时,拉丁美洲的干旱减少了水力发电厂的发电量,增加了国内的天然气消费量,从而减少了拉丁美洲的出口燃料供应量。由于俄罗斯对乌克兰的战争,占欧盟和英国近 30% 的天然气和 20% 的石油消耗量的俄罗斯燃料供应急剧减少,这种由燃料的高需求量和低供应量造成的不平衡达到了无与伦比的程度。所有这些因素都直接反映在燃料和电力价格的指数式上涨上,并威胁着欧洲基础工业的经济生存能力。因此,新冠封锁解除后,2021年钢铁产量的增加在 2022年变成了减少。

欧洲钢铁协会(EUROFER)总经理Axel Eggert认为,欧洲基础工业正在遭受欧盟以外国家基础工业的不公平竞争,这些国家的燃料和电力价格并未遭受欧洲同样的不稳定问题,在气候变化措施方面也没有相同的目标。Eggert还指出,这场危机正导致钢厂因减产和大规模裁员而倒闭。

应对危机

要彻底解决能源问题,就必须立即做出多方面的努力,以便采取短期、中期和长期有效的措施。

在短期措施中,灵活使用和供应原材料及合同可以帮助该行业暂时摆脱天然气短缺和原材料价格波动的困境。但从长远来看,这一措施可能会损害该行业。使用替代原料,如天然气以外的燃料,可以增加选择,有助于稳定传统原料的价格波动,但这也会带来工艺效率和/或质量下降的风险。与使用钢材的行业重新谈判销售合同,规定浮动价格而不是固定价格,有助于暂时提高利润率,但在未来原材料价格最终下降时,钢铁制造商的利润将受到限制。这场危机还要求降低成本,成本问题在 2016 年至 2019 年初钢材价格上涨时并不明显。

长期措施包括将能源组合转向更多的可再生能源和增加分布式发电。这一变化还需要实施能源储存系统,以便按需提供可再生能源。此外,还必须积极改变生产类型,如生产绿色钢铁,在生产过程中使用清洁燃料(如H2)。同样,这些行动也必须得到政治和经济领域干预措施的支持。

提高能源效率的努力必须从现在开始,并持续进行,在短期和长期都会产生影响。有些人认为,提高生产过程的能效总是会增加成本和更换设备。实际上,只需相对较少的投资,就可以明显提高工厂或生产过程的能效。例如,在一体化工厂中可以优化钢铁制造伴生气体的使用,在这一过程中产生的一些副产品气体可以用作其他过程的燃料。优化此类气体的使用面临着挑战,即可预测性、间歇性可用性和大量技术限制。不过,优化这类气体的使用会带来直接的好处,例如最大限度地减少燃除、降低天然气消耗和最大限度地提高内部能源生产

数字化和综合管理如何提高工业能效?

为了支持对能源效率的追求,并加快所有其他措施的实施,有一项可以在短期、中期和长期产生效果的直接行动:数字化。根据麦肯锡公司提供的数据,全球冶金行业 80% 以上的客户都将数字化列为首要任务。与某些人的想象不同,数字化远远超出了自动化的范畴。通过使用人工智能,数字化将数据转化为知识,并在整个价值链中为决策提供有力指导。

Viridis 等数字化解决方案帮助工厂运营商在整个工艺链中提高能源效率

西马克提供能源管理的关键技术

借助 Viridis 能源与可持续发展套件等智能数字解决方案,整个行业的转型成为可能。Viridis 等综合能源管理解决方案可提高生产系统的能源绩效,同时降低能源相关成本、原材料消耗,甚至碳、温室气体和废物排放。其应用有助于精确计算单个工厂内数十种能源的消耗量,并仔细平衡这些能源和资源,以实现成本和环保型高效生产,同时保持理想的质量水平。仪表收集过程数据,并实时输入基于人工智能的强大计算模型。这些模型可以准确预测生产过程,如生产线对燃料和电力的需求以及气体排放率。这些模型将这些数据转化为应用知识,并实时指导各个领域的决策,如燃料气体和公辅设施(低温气体、蒸汽、水和压缩空气)的最佳分配。 此外,还可以在线预测和管理电力和天然气需求,从而避免技术过载以及因消耗量超出合同范围而造成的经济处罚。这一系列有指导性的决策提高了生产过程的效率,在生产相同数量和质量的产品时,可以使用更少的电力和燃料,同时排放更少的温室气体。

对节能措施进行投资已成为各大公司的头等大事。能源效率的提高显然使公司更具竞争力,同时也对环境更加负责,而数字化可以成为应对能源危机的下一个手段。

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