在当前以煤为主的能源结构下，如何逐步提高可再生能源在钢铁生产中的占比？

发布时间：2024-10-11 13:26:31浏览次数：

在当前能源结构背景下，逐步提高可再生能源在钢铁生产中的占比意义重大，以下是一些可行的途径及应对不稳定问题的策略。一、利用可再生能源的方式

1、太阳能利用光伏发电：在钢铁厂的厂房顶部、空地等区域安装大规模的太阳能光伏板阵列。通过优化光伏板的布局和安装角度，提高光能转化效率。例如，一些钢铁企业采用跟踪式光伏支架，使光伏板能随着太阳的移动而调整角度，增加发电量。同时，利用智能能源管理系统，将光伏发电优先用于耗电量较小的辅助生产环节，如照明、办公设备用电等，降低对电网供电的依赖。太阳能热利用：发展太阳能聚光集热技术，为钢铁生产中的一些低温工艺环节提供热能，如预热原材料、生活热水供应等。通过采用高效的太阳能集热装置和保温技术，提高太阳能热的收集和利用效率。

2、风能利用风力发电：在钢铁厂周边合适区域建设风力发电场。根据当地的风资源情况，选择合适的风力发电机组型号和布局。例如，在风力资源丰富且土地开阔的地区，采用大型兆瓦级风力发电机组；对于厂区内的建筑物屋顶、空闲场地等，可以安装小型分布式风力发电机。同时，通过储能技术和风能预测系统，优化风力发电的输出和利用。余风利用：在钢铁生产过程中，一些工艺环节会产生大量的剩余风能，如高炉的鼓风系统等。通过技术改造，将这些余风收集起来并转化为电能或机械能，用于其他生产环节或辅助设备运行。

3、水能利用小水电开发：如果钢铁厂位于水资源丰富且有一定落差的地区，可以开发小型水电站。利用厂区内的河流、溪流或循环水系统，建设小型水轮机发电装置。通过优化水轮机的设计和运行参数，提高水能转化效率。水资源梯级利用与节能：在钢铁生产中，合理规划水资源的梯级利用流程。例如，先将较优质的水用于对水质要求较高的生产环节，然后将经过初步处理的中水用于冷却、冲洗等对水质要求相对较低的环节，最后将处理后的废水用于厂区绿化灌溉等。同时，采用高效的节水设备和技术，降低水资源消耗，间接提高水能的利用效率。二、应对间歇性和不稳定性的措施 1、储能技术应用电池储能：利用锂电池、铅酸电池等储能设备储存多余的电能。在可再生能源发电过剩时充电，在发电不足或用电高峰时放电，保障钢铁生产的电力稳定供应。例如，安装大型储能电池组，为关键生产设备提供应急电源，确保在可再生能源输出波动时生产不受影响。储热技术：对于太阳能热利用和风能制热产生的热能，可以采用储热罐、相变材料储热等方式进行储存。在热能供应不足时释放热量，维持生产过程中的热需求稳定。例如，利用高温相变材料储存太阳能集热产生的热量，用于钢铁熔炼等高温工艺环节的辅助供热。

2、智能能源管理系统实时监测与调控：建立覆盖整个钢铁生产过程的能源管理系统，实时监测可再生能源的发电功率、热能输出以及各生产环节的能源消耗情况。通过数据分析和智能算法，实现对能源的动态调控。例如，当可再生能源发电功率下降时，自动调整生产设备的运行参数或切换到备用电源，确保生产的连续性。多能互补协同：将太阳能、风能、水能等可再生能源与化石能源进行协同利用。根据不同能源的特点和供应情况，合理分配能源供应比例。例如，在阳光充足和风能稳定的时段，优先使用可再生能源；在可再生能源供应不足时，启动化石能源备用设备，但通过优化运行模式降低化石能源的消耗。同时，利用能源存储和转换技术，实现不同能源之间的灵活切换和互补利用。

3、加强与能源供应商合作虚拟电厂模式：钢铁企业与周边的可再生能源发电企业、储能设施运营商等组成虚拟电厂。通过信息技术实现能源的集中调度和协同管理，提高能源供应的稳定性和可靠性。例如，在电网负荷高峰或可再生能源发电低谷时，虚拟电厂可以整合各方资源，为钢铁企业提供稳定的电力支持。签订长期能源供应合同：与可再生能源供应商签订长期的购电、购热合同，确保稳定的能源供应来源。同时，在合同中约定能源供应的质量、价格波动调整机制以及应对供应中断的补偿措施等条款，降低能源供应风险。通过以上多种途径和措施的综合应用，可以逐步提高可再生能源在钢铁生产中的占比，同时有效应对可再生能源的间歇性和不稳定性问题，推动钢铁行业向绿色、低碳方向发展。

来源：碳云管理中心