Migliorare l’efficienza energetica nell’industria siderurgica

Temperatura delle piastre in acciaio inossidabile

Sfide attuali nei progetti di risparmio energetico

Nonostante i progressi nelle tecnologie di risparmio energetico, i piccoli progetti di risparmio energetico incontrano ostacoli. Il lungo periodo di ripresa degli investimenti e i meccanismi di mercato sottosviluppati scoraggiano le aziende dall’investire. Sono state ampiamente adottate importanti misure di risparmio energetico con evidenti benefici, ma i progetti più piccoli vengono spesso trascurati a causa delle risorse limitate. L’utilizzo del mercato dei servizi di risparmio energetico e della gestione contrattuale dell’energia può aiutare ad affrontare queste sfide, garantire la tecnologia, capitale, e la gestione operativa sono gestite in modo efficace per il reciproco vantaggio.

Risultati nel risparmio energetico

Negli ultimi dieci anni, il consumo di energia per tonnellata di acciaio è costantemente diminuito. Tuttavia, le sfide rimangono, in particolare nel calore di scarto e nell’utilizzo dell’energia. L’industria siderurgica comporta un consumo energetico complesso, conversione, rigenerazione, e processi di trasporto, caratterizzato da temperature elevate che raggiungono i 1500°C. Di 40% dell’energia primaria nella produzione dell’acciaio viene rilasciata sotto forma di calore. Il calore di scarto generato per tonnellata di acciaio è di circa 8-9 GJ, classificato in gas sottoprodotto, calore di scarto di scarico, calore di scarto solido, e spreco di vapore e calore dell'acqua.

Progressi nell’utilizzo del calore di scarto e dell’energia

Sono stati compiuti progressi significativi nelle tecnologie di utilizzo del calore di scarto e dell’energia. Il tasso di implementazione del PT secco nelle grandi imprese supera 90%, e il rapporto di spegnimento a secco è 42.3%. Le principali imprese hanno adottato tecnologie efficienti come i gruppi elettrogeni a ciclo combinato gas-vapore (CCPP), migliorare la conversione energetica. Tecnologie come la generazione di energia a vapore saturo, combustione del gas di altoforno, e l'utilizzo del calore di scarto in vari processi è stato ampiamente implementato, con conseguente miglioramento dell’efficienza energetica e riduzione dei tassi di perdita di gas.

Problemi relativi al calore di scarto e al riciclaggio dell'energia

Il calore e l'energia di scarto devono affrontare problemi come la distribuzione sparsa e la qualità non uniforme, portando ad un riciclaggio inefficiente. Per esempio, Il recupero del gas sottoprodotto comporta un investimento significativo ma può comportare un riciclaggio inefficace se non si trovano utenti idonei. Il trasporto su lunghe distanze di vapore a media e bassa temperatura provoca elevati consumi energetici e perdite di calore. Inoltre, i sistemi a vapore spesso rilasciano grandi quantità di vapore senza un utilizzo efficiente, soprattutto d'estate.

Affrontare le sfide della gestione energetica

Per migliorare l’efficienza energetica, le imprese devono adottare misure unificate di gestione energetica e di aggiustamento economico. L’uso dei media nelle apparecchiature che consumano energia deve essere ottimizzato per impedire la concorrenza per l’energia di alta qualità, che porta ad una bassa efficienza energetica complessiva. Inoltre, il livello energetico e l’adattamento della temperatura dovrebbero essere raggiunti per migliorare l’utilizzo del calore e dell’energia di scarto.

Affrontare nuove sfide

L’industria siderurgica deve affrontare nuove sfide in quanto aumenta la produzione. Sebbene i tassi di emissione di gas stiano diminuendo, la perdita di gas rimane significativa. Allocazione e utilizzo efficaci delle risorse di gas, sistemi di buffer del gas migliorati, e la riduzione dei tassi di perdita delle emissioni di gas è essenziale. Le imprese devono passare dalla conversione del calore di scarto esclusivamente in elettricità a metodi di utilizzo completi, come la produzione di idrogeno e metanolo dal gas di cokeria.

Direzioni future

Le imprese dovrebbero sviluppare alta temperatura, unità con parametri ad alta pressione per migliorare l'efficienza di conversione termoelettrica ed eliminare gradualmente le unità su piccola scala. Risorse di calore di scarto a bassa temperatura, comprese le acque di lavaggio delle scorie dell'altoforno e le acque di raffreddamento delle turbine, offrono un notevole potenziale di risparmio energetico. Gli sforzi di risparmio energetico dovrebbero concentrarsi sul miglioramento della qualità del calore di scarto attraverso l’utilizzo a cascata e sullo sviluppo di sistemi regionali di energia termica.

Sviluppo armonioso con le aree rurali

Aziende siderurgiche, tradizionalmente considerati grandi consumatori di energia e inquinatori, deve promuovere la trasformazione verde e armonizzarsi con lo sviluppo rurale. Costruendo catene industriali di economia circolare e utilizzando il calore di scarto per il riscaldamento rurale e altri scopi, le imprese siderurgiche possono raggiungere una crescita sostenibile e contribuire allo sviluppo rurale.

Sono necessari miglioramenti politici

Ostacoli politici, quali difficoltà nell’ottenere l’approvazione per la connessione alla rete e costi elevati di connessione alla rete, ostacolare il calore disperso e l’utilizzo dell’energia. I politici dovrebbero sviluppare politiche e sistemi di prezzo ragionevoli per incoraggiare le acciaierie a costruire centrali elettriche autonome. Occorre inoltre aumentare gli incentivi finanziari per i progetti di sfruttamento del calore di scarto e dell’energia per sostenere le iniziative di risparmio energetico del settore.