Блог

Oct 15, 2023

Промышленность Новой Зеландии каждую секунду сжигает эквивалент 108 литров бензина

Старший преподаватель технологического процесса и энергетики, Университет Вайкато

Старший преподаватель технологического процесса и энергетики, Университет Вайкато

Доцент, Университет Вайкато

Тимоти Гордон Уолмсли получает финансирование от MBIE.

Джеймс К. Карсон получает финансирование от MBIE.

Университет Вайкато предоставляет финансирование как член The Conversation NZ.

Университет Вайкато предоставляет финансирование в качестве члена The Conversation AU.

Посмотреть всех партнеров

Новая Зеландия каждую секунду сжигает уголь и природный газ, эквивалентный 108 литрам бензина, для выработки тепла для промышленных процессов. Сжигание ископаемого топлива для промышленного производства тепла приводит к 28% выбросов Новой Зеландии, связанных с энергетикой.

Промышленность нуждается в огромном количестве тепла для широкого спектра деятельности, в том числе для переработки основных продуктов питания, производства материалов для строительства домов и производства упаковки для товаров повседневного спроса.

Но совершенно очевидно, что для достижения экономики с нулевым выбросом углерода к 2050 году нам необходимо активизировать использование технологий возобновляемых источников энергии для производства промышленного тепла вместо сжигания ископаемого топлива.

Правительство использует метод кнута и пряника для перехода к низкоуглеродной и возобновляемой энергетике. «Кнут» требует от промышленности к 2037 году поэтапного отказа от угольных котлов для низко- и среднетемпературного отопления. Также фактически завершилась разведка новых месторождений природного газа, что приведет к будущему сокращению поставок газа.

«Пряником» является фонд государственных инвестиций в инициативы по декарбонизации. Результаты на данный момент значительны: промышленность обратилась к проверенным и надежным решениям: повышению энергоэффективности, котлам на биомассе, электродным котлам и тепловым насосам, иногда в сочетании с электрическими или тепловыми батареями.

Эти технологии чисты и экологичны, но их также можно масштабировать для промышленных нужд. Давайте посмотрим, что это за разные варианты.

Первый вариант – повышение энергоэффективности – это то, с чего всем промышленным предприятиям следует начать путь к декарбонизации. В первую очередь это снижает потребность в подаче тепла. Минимизация потребности в тепле также означает, что заменяющие котлы могут иметь меньшую мощность, что снижает инвестиционные затраты.

Второй вариант – использовать котлы на биомассе. За последние пару лет котлы на биомассе были внедрены на нескольких крупных промышленных объектах.

Эти котлы сжигают биотопливо, обычно побочный продукт деревообрабатывающей отрасли, такой как опилки, щепа и древесные гранулы, для выработки необходимого пара и горячей воды для объекта. Fonterra, например, в настоящее время строит новый котел на биомассе мощностью 30 мегаватт на своей площадке в Вайтоа.

Читать далее: Фермеры Новой Зеландии обеспокоены «утечкой углерода», если им придется платить за выбросы, но они могли бы выиграть от долгой игры

Котлы на биомассе обеспечивают аналогичную замену котлам, работающим на ископаемом топливе. Но их использование не является простым. Никто на самом деле не знает, какой будет доступность недорогой биомассы в будущем из-за быстрого расширения рынка в последние годы, неопределенности в отношении источников биомассы и увеличения спроса.

Третий вариант – использование электродных котлов. Их установка дешева, но в качестве источника энергии они используют электричество. Стоимость этого тепла обычно в три раза дороже, чем стоимость ископаемого топлива. Промышленность также часто подвергается воздействию спотового рынка электроэнергии, где цены резко меняются как ежедневно, так и в зависимости от сезона, что представляет собой как риск, так и возможность.

Производитель и поставщик молочной продукции Open Country Dairy, используя технологию «умного управления» от Simply Energy, недавно установила электродный котел рядом с существующим угольным котлом. Электродный котел выключается, когда цена на электроэнергию высока, переключая нагрузку на уголь, и снова включается, когда цена становится достаточно низкой. Это экономически эффективное решение, но оно всегда является временной мерой по мере постепенного отказа от угля.

Четвертый вариант – тепловые насосы – использует другой тип технологии. На бумаге промышленные тепловые насосы могут в два-три раза повысить производительность котлов, работающих на биомассе или электродных котлах, хотя часто при более низких температурах нагрева. Более высокая производительность означает пропорциональное снижение эксплуатационных расходов. Современная технология тепловых насосов может обеспечить нагрев до температуры примерно до 90°C.