1. شدت انرژی تولید فولاد:
صنعت فولاد یکی از انرژی برترین بخش های صنعتی در سطح جهان است که تقریباً 7 تا 9 درصد از مصرف انرژی صنعتی جهانی را به خود اختصاص می دهد. از نظر مصرف برق، تخمین زده می شود که کوره های قوس الکتریکی (EAFs) (که به طور فزاینده ای برای تولید فولاد محبوب هستند) بین 400 تا 600 کیلووات ساعت برق به ازای هر تن فولاد تولید شده مصرف می کنند.

● تولید فولاد همچنین شامل فرآیندهای با دمای بالا، مانند کوره‌های بلند است که به مقادیر قابل توجهی انرژی، عمدتاً به شکل گاز طبیعی و زغال سنگ برای گرم کردن و ذوب شدن نیاز دارند.

2. Eمخلوط انرژی در تولید فولاد:
● ترکیب انرژی برای تولید فولاد بسته به در دسترس بودن منابع انرژی، بسته به منطقه به‌طور قابل‌توجهی متفاوت است. در بسیاری از مناطق، کارخانه های فولاد به شدت به زغال سنگ و گاز طبیعی متکی هستند که می تواند هزینه های انرژی را بسیار نوسان کند.

● در کشورهای توسعه‌یافته، تغییر جهت به سمت کوره‌های قوس الکتریکی (EAF) وجود دارد که از برق، به‌ویژه برق تجدیدپذیر استفاده می‌کنند، که می‌تواند منجر به تولید با کارایی انرژی بیشتر و انتشار کمتر شود.

● با این حال، کارخانه‌های فولادی در مقیاس بزرگ که از کوره بلند (BFs) استفاده می‌کنند، هنوز در بسیاری از کشورهای در حال توسعه تسلط دارند و به شدت به سوخت‌های فسیلی وابسته هستند.

3. تقاضای انرژی بالا و بارهای اوج:
● تولید فولاد اغلب شامل حداکثر نیاز برق است، به‌ویژه زمانی که کوره‌های بزرگ یا سایر ماشین‌های پرانرژی در حال استفاده هستند. این امر چالش هایی را در مدیریت هزینه ها و اجتناب از اختلال در تولید در هنگام افزایش تقاضای انرژی ایجاد می کند.

● نیاز به انرژی ثابت در طول ساعت‌های طولانی عملیاتی و فرآیندهای با شدت بالا (مانند ذوب و آهنگری)، ذخیره‌سازی انرژی را برای عملیات روان، کاهش وابستگی به برق گران‌قیمت شبکه و تضمین تامین بی‌وقفه ضروری می‌کند.

4. اثرات زیست محیطی:
● تولید فولاد به دلیل اتکا به منابع سوخت فشرده کربن، مسئول تقریباً ۷ درصد از انتشار CO2 در جهان است. صنعت برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و بهبود پایداری تحت فشار فزاینده ای قرار دارد.

● یکپارچه‌سازی انرژی‌های تجدیدپذیر در کارخانه‌های فولاد در حال بررسی است، اما بدون راه‌حل‌های ذخیره‌سازی قابل اعتماد، نمی‌توان از منابع متناوب مانند باد و خورشید در ساعات غیر اوج مصرف به‌طور کامل استفاده کرد. BESS می تواند با ذخیره انرژی تجدیدپذیر اضافی در صورت وجود و ارائه آن در زمانی که تقاضای تولید بالا است، نقش مهمی ایفا کند.

ذخیره انرژی به عنوان یک راه حل؟ چگونه کار می کند؟

1. صاف کردن فرآیند منبع تغذیه
● سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) می‌توانند چالش‌های انرژی صنعت فولاد را با هموارسازی منبع تغذیه و ایجاد یک بافر در طول دوره‌های اوج تقاضا برطرف کنند و وابستگی به منابع شبکه خارجی را کاهش دهند.

● BESS همچنین پیک تراشیدن را فعال می‌کند، جایی که انرژی ذخیره‌شده در ساعات اوج مصرف برای کاهش هزینه‌های برق و اجتناب از تعرفه‌های بالا، به‌ویژه زمانی که تولید فولاد با ظرفیت کامل انجام می‌شود، استفاده می‌شود.

● یک کارخانه فولاد معمولی می‌تواند با استفاده از ذخیره‌سازی انرژی برای برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا (تغییر مصرف انرژی در زمان‌های اوج مصرف)، تسطیح بار، و خود مصرف انرژی تجدیدپذیر، در هزینه‌های انرژی قابل توجهی صرفه‌جویی کند. برای مثال، مطالعات نشان می‌دهد که شرکت‌های صنعتی، از جمله شرکت‌های تولید فولاد، می‌توانند هزینه‌های برق خود را 10 تا 30 درصد از طریق استقرار استراتژیک سیستم‌های ذخیره انرژی، بسته به مصرف انرژی و ساختار قیمت‌گذاری برق محلی، کاهش دهند.

2. پشتیبانی از برق رسانی فرآیندهای با حرارت بالا
● تولید فولاد به طور فزاینده ای جایگزین سوخت های فسیلی در کاربردهای گرمای بالا با برق می شود. BESS می‌تواند انرژی تجدیدپذیر را برای تامین انرژی چنین سیستم‌هایی به طور مداوم ذخیره کند و اطمینان حاصل کند که برق‌رسانی کارآمد و قابل اعتماد باقی می‌ماند.

3. افزایش مدیریت بار کوره
● کوره‌های قوس الکتریکی (EAF) و سایر تجهیزات با تقاضای بالا باعث افزایش ناگهانی انرژی می‌شوند. BESS این نوسانات را هموار می کند، ثبات شبکه را بهبود می بخشد و جریمه های شرکت های برق برای افزایش تقاضا را کاهش می دهد.

4. به حداکثر رساندن استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در محل
● بسیاری از کارخانه‌های فولاد از تأسیسات خورشیدی یا بادی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای استفاده می‌کنند. BESS تضمین می کند که از این منابع انرژی متناوب به طور بهینه استفاده می شود و انرژی اضافی را برای استفاده بعدی در زمان های خاموشی ذخیره می کند.

5. باز کردن استراتژی های قیمت گذاری پویا
● حمایت از برق‌رسانی فرآیندهای با حرارت بالا: BESS به کارخانه‌های فولادی اجازه می‌دهد تا به طور استراتژیک برق را در دوره‌های قیمت‌گذاری خارج از پیک مصرف کرده و آن را برای فازهای پرتقاضا ذخیره کنند، که به‌طور قابل‌توجهی هزینه‌های انرژی را در مناطقی با ساختار قیمت‌گذاری پویا کاهش می‌دهد.

6. بهبود انعطاف پذیری زنجیره تامین
● ذخیره انرژی به کارخانه‌های فولادی امکان می‌دهد در هنگام قطع برق یا شرایط ناپایدار شبکه کار کنند، بهره‌وری را حفظ کرده و حتی در زمان بحران‌ها خواسته‌های مشتریان را برآورده کنند.

7. فعال کردن اکوسیستم های انرژی غیرمتمرکز
● با BESS، کارخانه‌های فولاد می‌توانند در سیستم‌های اشتراک انرژی محلی ادغام شوند، انرژی ذخیره‌شده اضافی را به شبکه بفروشند یا با صنایع مجاور همکاری کنند و استقلال منطقه‌ای انرژی را تقویت کنند.

8. کاهش استرس ترانسفورماتور
● مصرف انرژی سنگین در فولادسازی می‌تواند ترانسفورماتورها را اضافه بار کند و منجر به تعمیرات پرهزینه و خرابی شود. BESS با عمل به عنوان یک بافر و افزایش طول عمر ترانسفورماتور، این استرس را کاهش می دهد.

9. رعایت مقررات انرژی نوظهور
● دولت‌ها به‌طور فزاینده‌ای از صنایع انرژی بر برای دستیابی به اهداف سخت‌گیرانه کربن و کارایی تقاضا می‌کنند. BESS با ارائه انعطاف‌پذیری لازم برای برآورده کردن این استانداردها به صورت مقرون‌به‌صرفه، انطباق را تسهیل می‌کند.

10. بهبود قابلیت پیش بینی عملیاتی
● کارخانه‌های فولاد اغلب با قیمت‌های انرژی و برنامه‌های تولید پرنوسان مواجه هستند. BESS به اپراتورها اجازه می دهد تا مصرف انرژی را بهتر برنامه ریزی کنند و قابلیت پیش بینی بیشتری را در عملیات ارائه دهند و خطرات مالی را کاهش دهند.

11. تسهیل یکپارچه سازی بازیابی حرارت زباله
● کارخانه‌های فولاد در حال کاوش در سیستم‌های بازیابی گرمای زباله هستند تا کارایی را بهبود بخشند. BESS می تواند به طور یکپارچه با این سیستم ها ادغام شود و برق تولید شده از گرمای بازیافتی را برای سایر عملیات نیروگاه ذخیره کند.
● با تأکید بر این مزایا، مقاله شما می‌تواند چشم‌انداز تازه‌ای در مورد اینکه چگونه راه‌حل‌های BESS فراتر از روایت معمولی صرفه‌جویی در هزینه و کاهش انتشار می‌روند، و اهمیت استراتژیک خود را برای صنعت فولاد نشان می‌دهد.