Энергетическая безопасность и декарбонизация распылительной сушки в Новой ЗеландииПути снабжения теплом на рынке с ограниченными запасами газа

Энди Уэллс
Директор по развитию бизнеса
Vulcanic (Spirax Group)

Резюме

Молочная отрасль Новой Зеландии сталкивается со структурными изменениями в сфере обеспечения промышленного тепла. Сокращение запасов природного газа, особенно на Северном острове, в сочетании с ростом цен и растущей неопределенностью в отношении долгосрочных поставок вынуждает операторов энергоемких технологических процессов, таких как распылительная сушка, пересмотреть свои стратегии обеспечения теплом.

Для распылительной сушки требуется непрерывная подача больших объемов нагретого воздуха, как правило, температурой 180–230 °C, при этом тепловая нагрузка часто превышает несколько мегаватт. Исторически сложилось так, что для удовлетворения этой потребности использовался природный газ — либо в виде воздухонагревателей с прямым нагревом, либо в системах с паром высокого давления, предназначенных для косвенного нагрева воздуха.

По мере того как поставки газа становятся ограниченными, вырисочиваются три основных сценария развития событий:

• Системы на основе биомассы (обычно паровые в молочной промышленности)
• Прямой электронагрев сопротивлением (ERH)
• Паровые системы на основе электрических котлов

Каждый вариант отличается своим соотношением затрат, сложности и эксплуатационных характеристик.

Системы на биомассе в настоящее время обеспечивают самые низкие эксплуатационные расходы, однако требуют значительных капиталовложений и сопряжены со сложностями в эксплуатации, связанными с обработкой топлива, регулированием процесса сгорания и техническим обслуживанием.

Электросопротивленией нагрев представляет собой принципиально иной подход. Благодаря непосредственному нагреву воздушного потока удается исключить промежуточные этапы преобразования энергии, что позволяет создать простую, компактную и легко регулируемую систему. Хотя при нынешних ценах на электроэнергию эксплуатационные расходы выше, электросопротивленией нагрев обладает преимуществами в плане стабильности технологического процесса, скорости внедрения и долгосрочной совместимости с новозеландской энергосистемой, в которой все большее значение приобретают возобновляемые источники энергии.

Системы с электрическими котлами, генерирующие пар для непрямого нагрева воздуха, приводят к дополнительной сложности и снижению эффективности и, как правило, не подходят для применения в тех случаях, когда пар не является обязательным условием.

Поэтому выбор оптимального способа теплоснабжения — это не только экономическое решение. При этом необходимо учитывать сложность системы, ее надежность, ограничения, связанные с местоположением объекта, а также долгосрочную энергетическую стратегию.