Интеграция возобновляемой энергии в производстве древесных пеллет

Почему интеграция возобновляемой энергии важна для промышленных заводов по производству пеллет

Производство древесных пеллет является энергозатратным процессом. С начального этапа уменьшения размера с помощью hammer mill или drum chipper, через термальную сушку в drum dryer, до окончательной упаковки в ring die pellet mill, каждый этап требует значительных электрических и тепловых ресурсов. Когда эта энергия полностью поступает из ископаемых источников, углеродный учет готового biomass fuel оказывается нарушенным — это подрывает ценностное предложение продукта для покупателей на регулируемых рынках, которые требуют раскрытия информации о выбросах в течение жизненного цикла.

Интеграция солнечных фотоэлектрических систем или ветряных турбин на месте решает эту проблему напрямую. Генерация солнечной энергии, покрывающая дневные пиковые нагрузки — пуски двигателей, системы сжатого воздуха, панели управления — снижает чистое потребление электроэнергии из сети в часы, когда электрическая энергия из сети в большинстве рынков наиболее углеродоемкая. Ветровые установки, где ресурс на площадке достаточен, могут продлить покрытие возобновляемой энергии в вечерние и ночные смены. В совокупности эти источники смещают измеримую долю энергетического баланса завода от ископаемого топлива, не требуя изменений в основном процессе пеллетирования.

Для производителей, поставляющих biomass pellets европейским коммунальным службам или японским промышленным покупателям, это имеет коммерческое значение: контракты на закупку все чаще требуют раскрытия информации о выбросах scope-2 для производственного предприятия, а не только для самого топлива. Завод по производству пеллет с задокументированными возобновляемыми источниками энергии на месте является более защищенным партнером по цепочке поставок.

Увеличение энергетической эффективности на производственной линии

Интеграция возобновляемых источников энергии не просто заменяет один источник энергии другим. При проектировании вместе с современными автоматизированными системами управления она создает измеримые улучшения эффективности на уровне процесса.

Сушка в барабане — это место, где эффективность наиболее велика. В линии производства пеллет с влажным кормом — конфигурации, которую разрабатывают инженеры Kingwood для клиентов, обрабатывающих высоковлажную биомассу — барабанный сушитель является основным тепловым загрузочным устройством. Сочетание источника тепла на основе сжигания биомассы с солнечным теплом для преднагрева входящего воздуха или использование избыточной электроэнергии, генерируемой ветряными установками, для подогрева, снижает объем потребляемого топлива в самом сушителе. Это снижает производственные затраты на тонну и увеличивает чистый выход энергии готовых пеллет.

Пеллетирование потребляет вторую по величине долю электрической нагрузки. Ring die pellet mills, такие как JWZL-928 и JWZL-1068, работают с большими двигателями на устойчивых нагрузках. Стабильное возобновляемое снабжение — сглаженное с помощью батарейного хранения или систем умных инверторов — поддерживает постоянную скорость двигателя, что напрямую влияет на плотность и прочность пеллет. Напротив, колебания напряжения из нестабильной сети вызывают переменную компрессию в канале матрицы, производя неконсистентное качество пеллет.

Вспомогательные системы — включая counter-flow cooler, конвейерные линии и систему удаления пыли — представляют собой меньшие, но cumulatively значительные нагрузки. Автоматизированное управление спросом, ключевая особенность стандарта автоматизированной производственной линии Kingwood в рамках трехстандартизационной рамки, позволяет этим системам снижать или откладывать нагрузку во время спадов генерации возобновляемой энергии, уменьшая пиковые сборы за спрос.

Кумулятивный эффект: предприятия, спроектированные с интегрированными возобновляемыми источниками и автоматизированным управлением нагрузкой, могут достигать более низкого уровня потребления киловатт-часов на тонну, чем эквивалентные предприятия, работающие только от сетевой электроэнергии.

Операционная устойчивость и устойчивость цепочки поставок

Надежность сети — практическая проблема на многих рынках, где растет производство биомассовых пеллет в крупных масштабах — Юго-Восточная Азия, Центральная и Восточная Европа и части Южной Америки. Предприятие с генерационной мощностью на месте поддерживает работу pellet mill во время перебоев в сети, защищая обязательства по пропускной способности перед покупателями.

Дизайны производственной линии Kingwood поддерживают эту модель устойчивости. Закрытая, интегрированная архитектура Dust-Free производственной линии — один из трех столпов трехстандартизационной рамки — защищает электрическую инфраструктуру, инверторы и распределительные устройства от среды биомассовой пыли, которая сокращает срок службы оборудования на открытых объектах. Это имеет значение, когда чувствительное оборудование для генерации возобновляемой энергии, такое как солнечные инверторы и системы управления батареями, расположено рядом с заводом по производству пеллет.

С точки зрения отчетности по устойчивости, интегрированная конфигурация возобновляемой энергии также укрепляет экологические характеристики выходного продукта biomass fuel. Биомассовые пеллеты Kingwood имеют теплотворную способность 4,800 ккал/кг, влажность ниже 15%, содержание серы ниже 0.3% и зольность ниже 18% — все в пределах или ниже стандартов ЕС, ISO и японского рынка. Когда эта спецификация топлива совмещена с производственным предприятием, работающим на высокой доле возобновляемой электроэнергии, общая углеродная интенсивность продукта существенно ниже, чем средний показатель по отрасли.

Для разработчиков проектов, оценивающих новую линию по производству пеллет с мощностями до 200,000 тонн в год, интеграцию возобновляемой энергии следует учитывать на стадии проектирования, а не устанавливать позже. Структурные предусмотрения для солнечных панелей на крыше, прокладка кабелей для подключения ветряных установок и интеграция программного обеспечения для управления нагрузкой существенно дешевле внедрять в новую Integrated производственную линию, чем добавлять после ввода в эксплуатацию.

Оборудование Kingwood для уменьшения размеров биомассы — первая стадия в линии производства пеллет с влажным кормом. Для технических характеристик подающих дробилок см. страницу продукта XPJ1250/XPJ1400 Biomass Wood Crusher.

Операторы, желающие оценить экономику интеграции возобновляемых источников на реальном проекте, могут ознакомиться с кейсом линии лесной пеллеты на 12 т/ч во Вьетнаме, который документирует возврат инвестиций по оборудованию за 23 месяца в стандартных сетевых условиях — базовая линия, от которой можно смоделировать экономию от возобновляемой энергии для аналогичных конфигураций.

Kingwood — основанная в 1999 году и зарегистрированная на NEEQ (код акции: 871765) — спроектировала и спланировала более 2,000 проектов производственных линий в 30 странах. Компания работает из объекта площадью 31,200 м² в Лиян Чжунгуанцунь Industrial Park, провинция Цзянсу, Китай, с командой из 20 экспертов по НИОКР и имеет сертификаты ISO 9001, ISO 14001 и CE. Для консультаций по проектам по производственным линиям пеллет с интеграцией возобновляемой энергии обращайтесь непосредственно в отдел продаж Kingwood.