2024-12-05
ما الذي يجري في صناعة الصلب؟
1كثافة الطاقة في إنتاج الصلب:
صناعة الصلب هي واحدة من أكثر القطاعات الصناعية كثافة في استخدام الطاقة في العالم، حيث تمثل ما يقرب من 7-9٪ من استهلاك الطاقة الصناعية العالمي.يقدر أن أفران القوس الكهربائي (EAFs) (التي أصبحت تحظى بشعبية متزايدة لإنتاج الصلب) تستهلك ما بين 400-600 كيلوواط ساعة من الكهرباء لكل طن من الصلب المنتج..
● إنتاج الصلب ينطوي أيضا على عمليات عالية درجة الحرارة، مثل الفرن العالي، والتي تتطلب كميات كبيرة من الطاقة، وخاصة في شكل الغاز الطبيعي والفحم للتسخين والذوبان.
2مزيج الطاقة في إنتاج الصلب:
● يختلف مزيج الطاقة لإنتاج الصلب بشكل كبير حسب المنطقة، اعتماداً على توافر مصادر الطاقة.والتي يمكن أن تجعل تكاليف الطاقة متقلبة للغاية.
● في البلدان المتقدمة، هناك تحول نحو أفران القوس الكهربائي (EAFs) التي تستخدم الكهرباء، وخاصة الكهرباء المتجددة،والتي يمكن أن تؤدي إلى إنتاج أكثر كفاءة في استخدام الطاقة وانخفاض الانبعاثات.
● ومع ذلك، لا تزال مصانع الصلب الكبيرة التي تستخدم الفرن العالي (BFs) تهيمن في العديد من البلدان النامية وتعتمد بشكل كبير على الوقود الأحفوري.
3الطلب العالي على الطاقة والحملات الذروة:
● إنتاج الصلب غالباً ما ينطوي على ذروة الطلب على الكهرباء، وخاصة عندما يتم استخدام أفران كبيرة أو آلات أخرى عالية الطاقة.هذا يخلق تحديات في إدارة التكاليف وتجنب انقطاع الإنتاج عندما يرتفع الطلب على الطاقة.
● إن الحاجة إلى طاقة ثابتة خلال ساعات تشغيل طويلة وعمليات عالية الكثافة (مثل الصهر والتكوين) تجعل تخزين الطاقة أمرًا حاسمًا للعمليات السلسة.تقليل الاعتماد على الكهرباء المكلفة من الشبكة، وضمان إمدادات دون انقطاع.
4التأثير البيئي:
● إنتاج الصلب مسؤول عن حوالي 7٪ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بسبب اعتماده على مصادر الوقود كثيفة الكربون.الصناعة تتعرض لضغوط متزايدة للحد من الانبعاثات وتحسين الاستدامة.
● يتم استكشاف دمج الطاقة المتجددة في مصانع الصلب، ولكن بدون حلول تخزين موثوقة، لا يمكن الاستفادة الكاملة من المصادر المتقطعة مثل الرياح والطاقة الشمسية خلال ساعات غير الذروة.يمكن أن تلعب BESS دورًا حاسمًا من خلال تخزين الطاقة المتجددة الزائدة عندما تكون متاحة وتوفيرها عندما يكون الطلب على الإنتاج كبيرًا.
تخزين الطاقة كحل؟ كيف يعمل؟
1.عملية تسوية إمدادات الطاقة:أنظمة تخزين الطاقة في البطارية (BESS) يمكن أن تعالج تحديات الطاقة في صناعة الصلب من خلال تسوية إمدادات الطاقة وتوفير عازل خلال فترات ذروة الطلب ،تقليل الاعتماد على إمدادات الشبكة الخارجيةكما يسمح نظام BESS بتحرير الذروة، حيث يتم استخدام الطاقة المخزنة خلال ساعات الذروة لخفض تكاليف الكهرباء وتجنب التعريفات المرتفعة، وخاصة عندما يعمل إنتاج الصلب بكامل طاقته.
● يمكن لمصنع حديد نموذجي توفير تكاليف طاقة كبيرة من خلال استخدام تخزين الطاقة لبرامج استجابة الطلب (تحويل استخدام الطاقة خلال أوقات الذروة) ،واستهلاك الطاقة المتجددةعلى سبيل المثال، تشير الدراسات إلى أن الشركات الصناعية، بما في ذلك الشركات المشاركة في إنتاج الصلب، يمكن أن تخفض تكاليف الكهرباء بنسبة 10-30٪ من خلال نشر استراتيجي لأنظمة تخزين الطاقة.اعتمادا على استخدام الطاقة والهياكل المحلية لأسعار الكهرباء.
2.دعم كهرباء العمليات عالية الحرارة:تصنيع الصلب يستكشف بشكل متزايد استبدال الوقود الأحفوري في تطبيقات الحرارة العالية بالكهرباء. يمكن لـ BESS تخزين الطاقة المتجددة لتشغيل هذه الأنظمة باستمرار ،ضمان استمرار الكهرباء بكفاءة وموثوقية.
3.تحسين إدارة حمولة الفرن: أفران القوس الكهربائي (EAFs) وغيرها من المعدات ذات الطلب الكبير تسبب ارتفاعات فجائية في الطاقة.تحسين استقرار الشبكة وخفض العقوبات من شركات المرافق لارتفاع الطلبالعديد من مصانع الصلب تتبنى المنشآت الشمسية أو الرياحية لخفض الانبعاثات التشغيلية.تخزين الطاقة الزائدة لاستخدامها لاحقًا أثناء فترات التوقف.
4.فتح استراتيجيات الأسعار الديناميكية:دعم كهرباء العمليات عالية الحرارة: يسمح BESS لمصانع الصلب بالاستهلاك الاستراتيجي للكهرباء خلال فترات التسعير خارج الذروة وتخزينها لمراحل الطلب العالي.خفض نفقات الطاقة بشكل كبير في المناطق ذات هياكل التسعير الديناميكية· تخزين الطاقة يسمح لمصانع الصلب بالعمل خلال انقطاع الكهرباء أو ظروف الشبكة غير المستقرة، والحفاظ على الإنتاجية وتلبية طلبات العملاء حتى خلال الأزمات.
5.تمكين النظم الإيكولوجية للطاقة اللامركزية:مع BESS ، يمكن لمصانع الصلب أن تندمج في أنظمة تقاسم الطاقة المحلية ، وبيع الطاقة المكثفة المخزنة مرة أخرى إلى الشبكة أو التعاون مع الصناعات القريبة ،تعزيز استقلالية الطاقة الإقليمية.
6.خفض ضغط المحول:إن استهلاك الطاقة الكبير في صناعة الصلب يمكن أن يفرط في تحميل المحولات، مما يؤدي إلى إصلاحات مكلفة ووقت توقف. يقلل BESS من هذا التوتر من خلال العمل كـ عازل، مما يزيد من عمر المحول.
7.الامتثال للوائح الطاقة الناشئة:تطلب الحكومات بشكل متزايد من الصناعات المكثفة من الطاقة تحقيق أهداف صارمة للكربون والكفاءة.ويسهل نظام BESS الامتثال من خلال توفير المرونة اللازمة لتلبية هذه المعايير بكلفة فعالة.
8.تحسين القدرة على التنبؤ بالعمليات:غالبًا ما تواجه مصانع الصلب أسعار الطاقة المتقلبة وجداول الإنتاج. يسمح BESS للمشغلين بتخطيط استخدام الطاقة بشكل أفضل ، مما يوفر المزيد من التنبؤ في العمليات ويقلل من المخاطر المالية.
9.تسهيل دمج استرداد حرارة النفايات:تعمل مصانع الصلب على استكشاف أنظمة استرداد حرارة النفايات لتحسين الكفاءة.تخزين الكهرباء المولدة من الحرارة المستردة لعمليات مصنع أخرىأيضاً، من خلال التأكيد على هذه الفوائد، يمكن لمقالك أن يقدم منظورًا جديدًا حول كيفية تجاوز حلول BESS الرواية النموذجية لتوفير التكاليف وتقليل الانبعاثات،إظهار أهميتها الاستراتيجية لصناعة الصلب.
