فرن غازي أم فرن كهربائي لخطوط إنتاج الصوف الصخري في روسيا؟ كيفية الاختيار؟

عند بناء خط إنتاج الصوف الصخري في روسيا، الخيار بين الفرن الذي يعمل بالغاز والفرن الكهربائي يعتمد بشكل رئيسي على الموارد المحلية للغاز الطبيعي، ومستويات أسعار الكهرباء،سياسات حماية البيئة، ومستوى خط الإنتاج. كل من طرق التدفئة لها مزاياها وعيوبها الخاصة، والتحليل المحدد و منطق الاختيار هي كما يلي:

المزايا الرئيسية والسيناريوهات المطبقة للأفران التي تعمل بالغاز

1.المزايا التكلفية المتميزة (في المناطق الغنية بالموارد)

روسيا هي بلد رئيسي في العالم من حيث احتياطيات الغاز الطبيعي وإنتاجه.و حوض نهر الفولغا) لديها إمدادات كافية من الغاز الطبيعي وأسعار منخفضةتكلفة الوقود أقل بكثير من سعر الكهرباء.وميزة سعر الوحدة للغاز الطبيعي كوقود سيتم تحويلها مباشرة إلى خفض كبير في تكاليف الإنتاج.

2.كفاءة تسخين عالية وقدرة إنتاج قوية على التكيف

تدفئة اللهب من الأفران التي تعمل بالغاز تؤثر مباشرة على القبوب أو أفران الخزان،مع سرعة تسخين سريعة ودرجة حرارة انصهار مستقرة (إنتاج الصوف الصخري يتطلب درجة حرارة عالية حوالي 1450°Cوهي مناسبة لخطوط إنتاج الصوف الصخري المتواصلة على نطاق واسع (على سبيل المثال، القدرة الإنتاجية السنوية لأكثر من 50،000 طن) ويمكن أن تصل بسرعة إلى القدرة الإنتاجية المصممة.

3.استثمارات مبكرة منخفضة نسبياً في المعدات 

بنية الفرن ونظام الاحتراق في الفرن الغازي ناضجة تقنياً. تكاليف شراء المعدات وتثبيتها أقل من تكاليف الفرن الكهربائي من نفس الحجم.الذي هو أكثر ملاءمة للمشاريع ذات حساسية عالية للاستثمار الرأسمالي.

القيود

أنافإنه يعتمد على خطوط أنابيب الغاز الطبيعي. إذا لم يتم تغطية موقع المشروع من قبل خطوط أنابيب الغاز الطبيعي، فإن تكلفة وضع خطوط خاصة سترتفع بشكل كبير.

أنالديها متطلبات عالية لحماية البيئة ، وتحتاج إلى دعم إزالة الكبريت والجفاف وإزالة الغبار للوفاء بمعايير تصريف الملوثات الجوية في روسيا.

أناوتخضع أسعار الغاز الطبيعي لمخاطر التقلب، التي يتأثر بها سوق الطاقة الدولية والسياسات المحلية.

المزايا الرئيسية والسيناريوهات المطبقة للأفران الكهربائية

1.أداء بيئي ممتاز وقابلية تكييف قوية للسياسة

الأفران الكهربائية تستخدم الكهرباء كطاقة، مع عدم وجود انبعاثات غازات العادم خلال عملية الإنتاج، تحتاج فقط إلى معالجة كمية صغيرة من الغبار الناتج عن ذوبان المواد الخام.وتكلفة مراقبة حماية البيئة منخفضةإذا كان المشروع يقع في منطقة حساسة بيئيا (مثل بالقرب من المدن أو المحميات الطبيعية) ، أو إذا كانت روسيا ستعمل على تطبيق سياسات أكثر صرامة بشأن انبعاثات الكربون في المستقبل،سوف يكون الفرن الكهربائي أفضل الامتثال.

2.اختيار موقع مرن، غير مقيد بمصادر الغاز

طالما هناك إمدادات طاقة مستقرة للشبكة، يمكن بناء الفرن الكهربائي في أي منطقة،مناسبة بشكل خاص للمناطق النائية ذات الموارد النادرة للغاز الطبيعي أو لا توجد تغطية للأنابيب (مثل أجزاء من الشرق الأقصى).

3.تشغيل مريح ومراقبة دقة لدرجة الحرارة

يتم التحكم في درجة حرارة الأفران الكهربائية من خلال تنظيم الطاقة ، بدقة أعلى ،والتي يمكن أن تقلل من عدم استقرار جودة منتجات الصوف الصخري الناجمة عن تقلبات درجة الحرارةوفي الوقت نفسه، لا يوجد رابط لتخزين الوقود ونقله، مما يجعل إدارة الإنتاج أبسط وأقل مخاطر السلامة.

القيود

أناتتأثر التكلفة بشكل كبير بأسعار الكهرباء. إذا كان سعر الكهرباء الصناعية المحلية مرتفعاً، فإن تكلفة التشغيل طويلة الأجل ستكون أعلى بكثير من تكلفة الأفران التي تعمل بالغاز.

أناالاستثمار الأولي مرتفع. تكاليف شراء المعدات وتوسيع طاقة المحولات من الفرن الكهربائي عالي الطاقة (على سبيل المثال، القدرة فوق 1000kVA) مرتفعة نسبيا.

أناإن كفاءة تحويل الطاقة أقل قليلاً. هناك خسارة معينة في عملية تحويل الطاقة الكهربائية إلى الطاقة الحرارية.و استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج أعلى قليلاً من استهلاك أفران الغاز.

الخطوات الأساسية لاتخاذ قرارات الاختيار

1.حساب أسعار وحدة الطاقة المحلية

إعطاء الأولوية لدراسة أسعار الجملة للغاز الطبيعي الصناعي (بما في ذلك رسوم نقل الأنابيب) وأسعار الكهرباء الصناعية في وقت الاستخدام في موقع المشروع.وتحسب تكلفة استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج من الطريقتين (عملية ذوبان الصوف الصخري يتطلب حوالي 0.3‬‬0.5 ج.ج. لكل طن من المنتج) يفضل الطريقة ذات التكلفة المنخفضة

2.تقييم استقرار إمدادات الطاقة

الغاز الطبيعي: تأكيد ما إذا كان هناك اتصال الأنابيب الموجودة. إذا لم يكن كذلك، وقياس الاستثمار لمرة واحدة ودورة وضع خط خاص.

الكهرباء: تأكيد ما إذا كانت شبكة الكهرباء قادرة على تلبية الطلب على الطاقة العالية من الفرن الكهربائي، ما إذا كان هناك حاجة إلى توسيع القدرة،وكذلك تواتر انقطاع الطاقة وتكلفة إمدادات الطاقة الاحتياطية.

3.تطابق مع نطاق خط الإنتاج

خطوط الإنتاج الكبيرة (≥50،000 طن/سنة): عندما تكون موارد الغاز الطبيعي كافية، يتم تفضيل الأفران التي تعمل بالغاز لتسديد تكاليف المعدات.

خطوط الإنتاج الصغيرة والمتوسطة (<30،000 طن/سنة): إذا كانت أسعار الكهرباء مفيدة أو مصادر الغاز غير كافية، يمكن اختيار الفرن الكهربائي مع مرونة أكبر.

4.النظر في حماية البيئة والمخاطر السياسية

انتبهوا إلى ضريبة الكربون في روسيا، دعم حماية البيئة وغيرها من السياسات.ميزة انبعاثات الكربون الصفرية من الفرن الكهربائي ستكون أكثر وضوحا.

IV. ملخص وتوصيات

أناالأولوية للأفران التي تعمل بالغاز: إذا كان المشروع يقع في مناطق إنتاج الغاز الطبيعي في روسيا ، مثل روسيا الأوروبية ، والأورال ، وسيبيريا الغربية ، وهناك إمكانية الوصول إلى خطوط الأنابيب ،الأفران التي تعمل بالغاز لها مزايا كبيرة في التكلفة والكفاءة وهي الخيار الأكثر فعالية من حيث التكلفة.

أناالأولوية للأفران الكهربائية: إذا كان المشروع يقع في مناطق نائية ذات مصادر غاز نادرة (مثل الشرق الأقصى) ، أو في المناطق الحساسة بيئياً،ويمكن الحصول على أسعار التفضيلية للطاقة الكهربائية الصناعية، الأفران الكهربائية أكثر ملاءمة للتطوير على المدى الطويل.