目前，歐洲地區陷入了能源危機，這場危機是由一系列因素所引發的，主要表現為燃料和電力價格上漲。
2020-2021年間，北半球迎來了異常嚴寒的冬季。最終使得歐洲地區對天然氣的需求暴增，而同時美國的天然氣出口下降。與此同時，拉丁美洲的干旱使得水電站的發電量驟減，更加劇了本土天然氣的消耗，由此減少了拉美地區的燃料出口。此外，受俄烏沖突影響，俄羅斯供應的燃料大幅減少，這進一步導致供需失衡達到了前所未有的程度，因為俄羅斯供應量占到了歐盟和英國天然氣消耗量的近30%，石油消耗量的近20%。在此情形之下，各行各業都受到了一定沖擊。在2021年新冠肺炎疫情防控解禁后，歐洲地區鋼鐵產量略有復蘇，但2022年再次出現減產。
根據歐洲鋼鐵協會的相關數據，歐洲基礎工業受到了歐盟以外國家的競爭，而這些國家的基礎工業并未受到燃料和電力價格不穩定的影響，且在氣候變化措施方面的目標也不一樣。在此背景之下，由于產量縮減，這場危機正直接導致大量鋼廠關停和大規模裁員。
為了積極應對危機，作為高能耗行業，鋼鐵工業必須改變現有面貌。在生產相同數量、相同質量產品的同時，鋼鐵企業應該轉而減少資源的消耗，產生更低的排放。
短期觀點和長期觀點
只能通過立即的、多學科的努力來解決能源危機問題，其中包括各種短期、中期和長期措施。作為一項短期措施，在原料使用和供應方面，應該提升靈活性，此舉有利于行業暫時規避天然氣短缺和原材料價格波動。不過，從長遠來看，這可能會損害整個行業的根本利益。如果使用天然氣以外的替代燃料，盡管原料結構的改變有助于穩定傳統原料價格的波動，但可能會降低加工效率和質量。與下游鋼鐵消費行業重新談判，規定價格浮動而不是固定價格，有助于暫時提高利潤率。
長期措施包括將能源結構轉為更多的可再生能源，增加非集中化的能源發電量，這些行動必須得到政治和經濟領域的支持。具體來說，需要采用能源儲存系統，以便在需要時由可再生能源供應能源。另一個關鍵問題是生產方法的徹底改變，例如，使用氫氣等清潔燃料生產綠色鋼材。
據能源咨詢公司伍德麥肯茲預測，到2050年之前，生產綠色鋼鐵將需要5200萬噸綠氫，2000吉瓦的可再生能源（占當前能源需求的67%），47000萬噸CCUS（碳捕集利用和封存），相當于目前高品位鐵礦石數量的5.5倍，廢鋼數量的兩倍。為了實現2050年的凈零目標，這意味著整個價值鏈上會產生1.4萬億美元的投資機會。由于全球氫氣在工業規模上的可獲得性受到限制，預計到21世紀30年代中期之后才會達成顯著的產量數據。因此，必須采取更多切實措施來實現全球凈零目標。
數字化是提高能源效率的關鍵
通常而言，提高生產過程的能源效率是一項龐大而繁瑣的任務，會導致成本增加和設備更換。在現實中，通過相對較低的時間和金錢投資，可以顯著提升工廠或生產過程的能源效率。舉例來說，綜合工廠煉鋼工序的尾氣處理，這類副產氣體在鋼鐵生產過程中可以用作燃料。不過，這種氣體在整個過程中的處理并不簡單，還會涉及到多個決策和變量，正因為如此，盡管這項任務具有巨大的優化潛力，但同時在可預測性、間歇性可用性上還有一定不足，而且還存在各種技術限制。通過采取積極有效的舉措，如最大限度地減少煙囪中的燃燒，減少天然氣消耗，就可以最大限度地提升內部能源效率。
作為一種立竿見影的行動，數字化有助于提升能源效率，同時加快所有其他措施的實施。數字化可以在短期、中期和長期產生積極結果。麥肯錫公司提供的數據顯示，全球冶金行業80%以上的企業都把數字化作為第一要務，借助人工智能，數字化的技術手段可以將數據轉化為知識，并沿著整個價值鏈指導決策實施。
軟件解決方案為降低能源成本
鋪平了道路
目標可能是明確的，但實現目標的道路是曲折復雜的。數字化，尤其是軟件解決方案將會在這種背景下發揮至關重要的作用，但它們會在哪里發揮作用，起點又是什么？
眾所周知，鋼鐵工業會產生大的氣體副產品，如焦爐煤氣（COG）、高爐煤氣（BFG）和轉爐煤氣（BOFG），這些副產品含有大量化學能和熱能。如果這些氣體副產品被燃燒發電，潛在的發電量通常高于工廠消耗的能量，如果將其用作工廠內部工藝的燃料，則可以大大減少甚至消除外部燃料的采購。在這種天然氣供應和價格不穩定的時期，這無疑是一個頗有前景的理念，提供了更廣泛的可能性。整個工藝流程可以進行優化，從而實現更高的能源效率水平。
然而，盡管前景看似光明，實現這些目標卻并不是一項容易的任務，這樣的改進機會伴隨著巨大的困難，這個問題特別復雜，因其涉及來自不同領域的大量數據和變量，這些數據和變量雖然相互依存，但并未完全整合。舉例來說，當使用煉鋼尾氣作為工藝燃料時，由于燃氣機容量有限，可能很難使氣體生產和消耗之間的時間同步。基于這一點以及許多其他因素和限制，目前這類氣體副產品只能燃燒殆盡，還得額外采購天然氣和其他燃料來滿足生產需求。
在處理如此大量的目標、變量、限制和不確定性時，如果沒有人工智能工具，很難找到可行的最佳解決方案。當前正處于工業數字化時代，軟件在其中扮演著至關重要的角色。為了真正實現更高效、更經濟和更可持續的工藝，鋼鐵企業應該立即采取實際行動。
借助數字解決方案有助于顯著提升整個過程鏈的能源效率。這一綜合解決方案可以涵蓋多個領域，包括能源、資源和可持續發展管理。在優化生產系統的能源績效的同時，減少了與能源相關的成本、原材料消耗，甚至碳、溫室氣體和廢物排放。
這些最先進的軟件解決方案直接有助于高效提升運營效率、優化規劃和集成管理，提供快速、具體的結果，并執行持續的改進周期。
能源效率的提升使企業更加環保，更具競爭力，故而節能項目投資已成為大公司的首要任務，而且數字化以及選擇合適的軟件解決方案的重要性不言而喻。
提高能源效率的五大步驟
1）整合來自工廠許多不同區域的信息。這不僅意味著一個集中的信息來源，而且意味著整合和集中各種關鍵績效指標的管理，確保公司來自不同領域和組織層面的目標保持基本一致。
2）全面采集生產數據，部署預測、模擬和優化氣體流動模型，以期實現鋼鐵副產氣體和其他燃料的最佳利用。
3）分析過程的可變性，找出每個運行狀態的最佳集合，最終達到最佳條件。
4）精準識別配電網的泄漏和儀表故障，并嘗試預測能源和資源供需之間的不匹配。
5）隨時跟蹤每個工藝步驟的所有氣體和細微顆粒物排放，直至最終產品。
免責聲明：tiegu發布的原創及轉載內容，僅供客戶參考，不作為決策建議。原創內容版權僅歸tiegu所有，轉載需取得tiegu書面授權，且tiegu保留對任何侵權行為和有悖原創內容原意的引用行為進行追究的權利。轉載內容來源于網絡，目的在于傳遞更多信息，方便學習交流，并不代表tiegu贊同其觀點及對其真實性、完整性負責。如無意中侵犯了您的版權，敬請告之，核實后，將根據著作權人的要求，立即更正或者刪除有關內容。申請授權及投訴，請聯系tiegu（400-8533-369）處理。