总部位于蒙特利尔的阿比提比联合公司(Abitibi Consolidated Inc.)在2001年面临着类似2000年千年年的最后期限,当时安大略省确认计划在5月份解除对电力市场的管制。这家大型新闻纸和增值纸公司在安大略省有五家工厂,每年的电费支出超过1亿美元。为了应对能源成本的急剧波动,该公司创建了一个内部能源管理应用程序。
该公司对此做出回应的关键之一是,在一些工厂建立自己的能源发电能力。该公司根据成本决定何时使用自己的能源发电,何时使用来自电网的电力。阿比提比安装了一个来自加州圣莱安德罗(San Leandro)的OSIsoft Inc.的系统,该系统可以监控成本、天气和其他可能影响电价的因素。当电网的成本降低了自行发电的成本时,就会发出电子邮件警告。
价格波动
2002年,在放松管制之前,公司每兆瓦时支付43美元。放松管制后,价格暴涨,在2003年冬天,由于天气寒冷,价格涨到了75美元。价格有时会剧烈波动,一度达到每兆瓦时800美元。
利用它的能源管理系统,阿比提比能够停止对电网的消耗,使用自己的电力。在一些成本极高的时期,Abitibi甚至关闭了一家工厂,利用高市场价格将自己生产的能源出售给电网。阿比提比it规划高级分析师盖伊•鲁塞尔(Guy Roussel)表示:“另一种情况可能是,你在电价高的白天自行发电,然后在电价较低的夜间购买电力。”
欢迎了解制造厂管理电力的复杂性。几年前,传统能源的成本开始飙升。为了缓解能源波动,公司已经转向他们的自动化系统和替代能源。现在很多工厂都使用替代燃料来运行他们的工厂,当市场价格看不见的时候,他们甚至会关闭生产,把他们的能源卖给当地的电网。
能源管理系统监测情况,并在最佳时发送信号以改变能源。“在造纸行业,他们使用不同的来源来制造蒸汽,”OSIsoft的产品总监兼策略师格雷格·勒·布兰克(Gregg Le Blanc)说。“如果他们用软件密切监控,他们就可以通过转向替代能源来纠正能源成本高的问题。”
勒布兰科指出,能量管理系统始终只是一个帮助做出最佳决策的工具。最终,它只是提醒人们需要做出决定。“能源管理系统并不能取代人类在决策过程中的参与,”阿比提比的鲁塞尔说。“它只是提供信息以促进实时业务决策。”
可替代燃料
除了使用替代能源以提高运营工厂的成本效益外,各家公司还在使用不同种类的燃料来制造能源。现在有各种各样的替代燃料可供工厂使用。“替代燃料包括生物质,也就是木屑、再生纸、生产副产品,甚至垃圾,”新泽西州莫里斯镇霍尼韦尔公司负责发电能力的高级部门经理Mark Converti解释说,“替代燃料还包括甲烷、高炉煤气和其他废气产品。这些都是在某种程度上可燃的废燃料。”
然而,每一种不同的燃料都有自己的挑战。首先,空气混合物变化。燃烧不同燃料产生的温度不同,最后,每种燃料产生的排放物也不同。霍尼韦尔帮助一家发电厂改造锅炉,以适应各种燃料,并调整其对环境的影响。霍尼韦尔的系统可以优化锅炉内的燃烧,这有助于减轻替代燃料(如生物质)的不一致性。
根据Converti的说法,当你燃烧替代燃料时,必须解决一系列新的问题。“我们与阿尔伯塔省的一家原油公司合作,该公司的锅炉使用各种甲烷含量很高的燃料,”Converti说。“当你更换替代燃料时,你必须担心BTU(英国热量单位)的含量。”他指出,锅炉可以设计成处理不一致的燃料,如垃圾。“锅炉可以燃烧它,但你必须优化燃料/空气比,除了优化进口,你还必须优化出口,以控制不同的排放。”他指出,控制系统现在可以优化这些变体,这使得替代燃料比过去更合理。
控制系统正在承担的另一项责任是帮助维持核电站的安全能源流动。保证能量流动的能力取决于电厂的需要。在阿比提比的情况下,有时候电厂运行的安全能源流并不像能够获得较高的自行发电市场价格那么重要。在其他情况下,工厂关闭是非常昂贵的,需要不惜一切代价避免。
这是什么意思?
荷兰工程咨询公司KEMA的执行顾问乔•韦斯表示:“当人们开始谈论(能源)安全时,它可能意味着很多事情。”KEMA在马萨诸塞州伯灵顿设有美国办事处。“在传统的定义中,它是确保电流来回流动。但随着技术的发展,安全可以意味着网络安全,保持能源网络的安全。”
对于一些公司来说,安全是能够从中心位置监控远程站点的问题。“至于安全性,我们可以在不在场的情况下监控一个网站,”OSIsoft的Le Blanc说。“如果系统检测到不正常的东西,你可以在没有实际存在的情况下看到它。”当能源价格飙升,必须决定是否更换电源或关闭工厂时,监测是有帮助的。“如果你看到电厂从电网获取电力的价格上涨,你就可以开始从其他来源转移电力。”
随着高能源价格将新参与者和新燃料引入市场,可供工厂使用的其他能源也在不断增加。控制系统现在可以监控能源状况,并提供替代传统能源的方案。“10年或20年前,你从单一来源购买能源。你最多可以使用两到三个来源。软件供应商Aspen Technology Inc.的能源优化主管埃里克·佩特拉(Eric Petela)说:“你基本上被价格所束缚。”“现在,你不是只有一个固定的供应商,而是有二三十家供应商,他们通过改变合同细节来竞争。”
能源问题将继续成为自动化系统的主要部分。这些系统正在进行定制,以适应非常多变的能源市场。复杂性包括从跟踪能源价格的每日甚至每小时的变化到跟踪各种可用的替代能源。确保持续的能源供应是很重要的,但即使是这一点,现在也可以通过系统来改变,当情况出现时,系统可以提醒运营商,将现场生产的能源卖回当地电网比运营工厂更具经济吸引力。
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