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创新能源解决方案:现代技术如何彻底改变行业

作者:陈讲运清洁能源

热能转型基于使可再生电力和工业废热的使用尽可能可持续和高效的解决方案。技术在这里起着关键作用。

创新能源解决方案:现代技术如何彻底改变行业

可持续、高效排放二氧化碳,是未来产业的催化剂,将在国际竞争中发挥先锋作用:德国的能源系统将在2045年实现气候中和。然而,如何在工业实践中实现这一目标的问题仍在许多层面上进行讨论。联邦经济事务和气候保护部坚信,一方面更有效地利用能源,另一方面在消费部门不断进一步扩大可再生能源,对于实现能源和气候政策目标至关重要。创新的储能技术以及基于人工智能的分析和预测方法在这方面也发挥着至关重要的作用。

热能存储系统支持可再生能源的使用

热能存储系统是一种巧妙地结合了高效能源利用和可再生能源扩展的技术。这些灵活、经济高效的解决方案以可再生能源产生的电力为燃料,可以储存能量,直到在所需的环境或过程中释放能量,从而成功地使许多工业过程电气化。同时,存储技术通过吸收废热、储存废热并以热或蒸汽的形式将其返回到工艺中,从而在循环经济意义上发挥作用。借助 ENERGYNEST 的 ThermalBattery™ 等存储解决方案,公司能够长期降低能源成本和排放。一方面,储热系统提高了工业环境中的能源效率,同时提供了极大的灵活性。

直到去年 9 月,市场领先的包装和材料制造商艾利丹尼森才在比利时 Turnhout 投入运营欧洲最大的聚光太阳能热 (CST) 平台和储热装置。强大的二重奏:在运行期间,整个系统将提供相当于 2.3 GWh 天然气消耗量的热量,与现状相比,预计工厂的温室气体排放量平均每年减少 9%。在夏季和太阳辐射高的时候,该工厂将满足工厂100%的供暖需求。

ENERGYNEST的储热系统由欧盟的“地平线2020”研究和创新计划资助。ENERGYNEST 首席执行官 Christian Thiel 博士对这一结果感到自豪:“艾利丹尼森是欧洲更可持续和更现代的工业部门的先驱。各行各业的公司都在考虑如何最好地减少对化石燃料的依赖,并使供热等排放密集型活动脱碳,同时继续为消费者提供负担得起的可靠商品和服务。我们将通过降低能源成本、支持开发CST等可靠的可再生能源以及使热能脱碳,为解决这些问题做出贡献。

挪威化工公司和化肥制造商YARA也依靠ENERGYNEST的技术来平衡当地的蒸汽生产并减少过量蒸汽的排放量。ThermalBattery™的目的是通过最初储存能量并在低压蒸汽管网中短暂的周期性需求高峰期间立即释放能量来最大限度地减少多余蒸汽的浪费。通过减少一次能源需求,这大大降低了成本和排放。

通过人工智能实现自动化

除了尖端技术外,基于人工智能的控制和分析工具尤其为工业供热转型的成功做出了决定性的贡献。关于人工智能如何用于能源行业和工业供热,以及具有哪些附加值,有大量的跨学科研究。“在能源行业使用人工智能通常不仅具有商业意义,而且最重要的是优化能源系统,支持使用气候友好型技术并更好地满足客户需求,”BDEW德国能源和水工业协会在其研究“Künstliche Intelligenz für die Energiewirtschaft”中写道。

BMWi能源转型部门数字化负责人Christoph Scholten博士对此表示:“未来,我们将在价值链的各个阶段看到越来越多的人工智能组件。为了使它们在整个系统中成功交互,有必要快速积累知识,以便为人工智能在能源行业应用的整体战略奠定基础。(出处:宝马)

具体来说,在许多领域,它是关于人工智能及其应用(包括机器学习)如何根据数据帮助分析和预测公司和客户的需求以及使用行为。例如,对于储热解决方案,例如ENERGYNEST的ThermalBattery™,人工智能可用于准确确定在非高峰期何时用绿色电力为电池充电特别有利,以及何时何地在工业过程中产生多少废热,而这些废热又可用于加热循环。效率潜力和协同效应也可以根据数据准确和精确地确定。

到2045年热转型是否现实?

鉴于德国的目标是到 2045 年实现气候中和的能源和热供应,该行业被寄予厚望,包括热能存储系统,该系统将再生发电的优势与灵活、易于扩展的热能生产和热回收的经济效益完美结合。在合适的存储解决方案(例如ENERGYNEST的ThermalBattery™)的帮助下,无论何时产生,可再生能源都可以全天候使用,这一事实被认为是特别具有开创性的。在经济背景下,这些优势尤其最大化,例如艾利丹尼森的案例,使用其他再生技术,例如为蓄热系统提供燃料的聚光太阳能热能。最后,内部光伏系统可以显著降低绿色电力的采购成本。

人工智能已经在许多领域用于具体规划和目标定义。它支持基于数据的、有根据的预测和概念,这些预测和概念是定制的,并专注于每个公司的个性化需求。这些是成功加热过渡的最佳先决条件。在未来二十年中,这些技术将如何继续发展,以及德国将如何从这一发展中受益,作为工业中心,还有待观察。

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