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可替代能源:节约、融合与控制挑战

时间:2010-01-08      阅读:1722

2008年圣诞节前夕, Bob Bechtold依然在办公室忙碌着,这段时间Bechtold作为Harbec 塑料公司的主席和创始人一直致力于为美国能源部撰写一份关于如何合理利用绿色能源的报告。当他完成了本年度的zui后一项工作,正准备回家的时候,他突然决定再去一趟*,再次检查报告中那些他已经确认无误的数据。在过去三年中,虽然Harbec公司的业绩始终保持稳步增长,但企业的能源成本却大幅下降了35﹪。
        Bechtold 说:“看到这些数据,不仅让我大吃一惊。虽然我一直在宣扬绿色能源的优势,但是我却从未意识到它的影响力会如此之大。”
        Bechtold承认他起初选用绿色能源的想法中有某种嬉皮士拯救地球的意味。而Harbec塑料公司与可替代能源的关系可追溯到8年前。当时公司的电力*依赖于市政电网,然而电网的频繁断电现象却成为阻碍企业生产和可持续发展的重大问题。
        Harbec制造的产品广泛适用于各类医疗、汽车以及生活消费品中,通常都是复杂的、同类型的零部件,每批次量都很大,并且交货周期又很短。因而一旦遇到电源中断,就会给生产带来非常严重的后果。生产中的任何干扰都可能会造成复杂的数控加工(CNC)和计算机辅助设计(CAD)系统中关键数据的丢失,而如果想恢复则至少需要6至8个小时,才能实现程序重新调用和重新启动。并且其他配套机器的重启也至少要浪费一个小时的生产时间。但电源中断危害还远远不止浪费生产时间这么简单,电源中断造成的停机还会给企业造成产品损坏、批次丢失、原材料浪费等问题。仅在1999年6月,Harbec就曾经遭遇过三次这样的重大损失。
        Bechtold说:“在一切都已经计算机化的今天,频繁断电是一种危害性非常大的潜在危险。一旦掉电,企业面临的问题将不仅仅是出问题的产品,而且必须要更换所有烧坏的电路板,并检修相关的所有机器设备,造成的损失无法估量。虽然电力部门也曾经表示愿意在Harbec公司附近建设一套电力设施,但是Harbec需要为此支付10万美元的费用,而电力设施的建立并不能保证完*频繁断电的问题。”
脱离电网
        Bechtold并没有采纳电力部门的这个建议,相反,Bechtold开始寻找各种方法来降低、甚至摆脱Harbec对电网系统的依赖。2005年Bechtold找到了解决的办法,即利用Capstone公司30千瓦(KW)天然气微型燃气轮机建立了一个超的热电联供系统(简称CHP,也称为热电联产);另外,选用250kW的德国Fuhrlaender风力发电机组作为企业电力系统的有机补充(风电系统可以满足工厂25﹪的电力需求)。
        微型燃气轮机产生的热气,还可以通过热交换系统,实现9000平方英尺厂房的辐射供暖;而在夏季,可以利用吸收式制冷机,将热水转变为冷水为工厂提供冷气。
        尽管微型燃气轮机的初期资金投入相当的大,但是,Bechtold认为从长远来看,微型燃气轮机的方案是划算的一种。简化设计的微型燃气轮机,就是一种运动控件,平时工作人员只需在维护全厂工厂设备的同时,稍微打理一下发电机就可以了。
       对于Harbec的一系列投资,Bechtold称之为“生态经济”。“我们做出的每个决定,都应是从节省企业运营成本的角度出发的。并且,应能保证能源的长期可持续利用,至少在未来的25年内,能源成本应可以做到有效控制。CHP方案使我们的企业生产更加。正确的决策,保证着企业运作的显著经济优势;反过来,经济优势又促进着企业业绩的快速发展。 ”
       “我并不是一个环保主义者,本身也对环保并不太关心。但是我很在乎“碳”给企业带来的高昂成本。谁会真的在乎“碳”呢?但是为了省钱,我们同时保护了地球。”
       然而,风能和热电联供(CHP)的能源模式并不适合所有的情况。并不是所有的企业都能像Harbec一样旁边有一个三级风场;也并不是所有企业都能得到意外的政府资金和政策支持。美国前总统*提出的可再生燃料标准(RFS),以及现任总统奥巴马推出的强硬新能源政策,使得可替代能源的利用和开发已经变得的开放和创新。
能源融合
       企业如果能将各类可替代能源( “可再生”能源)有机、合理的融合使用,必将能有效的帮助企业实现能源的独立,并大量减少碳排放。厌氧发酵、地热发电、风力发电、小型水力发电、太阳能发电、生物发电、潮汐发电、核能以及波浪能都已经成为可替代能源的可选方案。
       罗克韦尔自动化公司可持续发展部门Marcia Walker说:“其实这些能源一直都存在,只是人们对他们的认识的角度发生了变化。人们正在用全新的视角来观察世界,这是非常令人兴奋的,因为全新的视角是创新的原动力。也许某些的想法和观点会被压制或推迟,但是在可替代能源方面,这种现象是不会发生的。”事实上,早在1917年Alexander Graham Bell就已经提出了利用乙醇作为原料的想法。即便如此,Bell当年关心的只是乙醇的使用可以有效减少煤和石油的供应,与现在人们所关心的重点是大相径庭。
       西门子能源与自动化公司PAS生物能源Don Mack*同意Marcia Walker的观点,他表示:“不断涌现的新能源的各类消息,持续的给我带来惊喜。例如我zui近读到的有关利用白蚁吞噬制造生物燃料的文章。”白蚁微小身体中的微生物可望成为提高木材或废弃生物质转化为有价值生物燃料(如生物柴油)酶的丰富来源。
        “可替代能源的形式是多种多样的,有些模式是可持续、不间断的,有些则不然。每个企业需要的都是一种可靠的能源供应模式,”Wonderware 公司的能源行业解决方案部门Bill Schiel强调。
        整个经济结构都在发生着变化,可持续发展的观点正迅速成为制造企业业务规划的关键点。特别是当其成为一种有效利用能源和减少排放的手段时,可持续性对企业发展的意义就更加不言而喻了。分析人士说:可持续的生产模式已经不仅仅是“选择”的问题,来自多方面的压力迫使企业“必须”保持企业发展的可持续性。
        去年是“绿色”的一年,今年将是“睿智”的一年。我们能否为人类找到更加合理、更加智能的能源模式? AMR Research 公司贸易与气候变化副总裁Stephen Stokes在其2008年的报告《跨过鸿沟:可持续发展成为企业战略》中指出:“过去的一年,关于建设强有力的、多样性的能源获取、利用模式的重要性,已经给人们敲响了震耳欲聋的警钟。所有的方案都必须能承受双倍的风险,不仅包括购买成本的风险,也包括未来成本的风险。例如:有害的大气、水、以及其他排放物、污染物和废物可能会影响几代人。绿色经济是一种精益的经济模式,因此,需要重新界定精益生产中的关键浪费点,并寻求创新,以及能源和产品的更新换代方式。”
可持续发展的制造业
        ARC协同制造副总裁Greg Gorbach,在其去年的《可持续发展的制造业:重塑当前制造业以保证未来经济的可持续发展》中分析了影响企业可持续发展的四大关键因素——监管风险;能源和资源风险;企业对社会环境认知度、以及企业是否能与商业伙伴、消费者始终保持密切关系的风险;气候变化带来不可抗力变化的风险。

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