很多OEM制造商加紧可持续性项目,有两个公司即将到达关键里程碑。AMS报道通用和宝马沼气项目在再生能源上的成功和经验。GM Orion

去年,宝马集团采用再生能源,基本满足集团所需能源。这是历史第一次,也是公司实现100%绿色能源道路上的重要一步。公司在这个道路上的速度非常快;到今年3月份,仅仅是新的措施开始12个月之后,新能源使用在整个能源消耗中的比率就从51%上升到58%。

宝马集团可耻性发展与环保部长Ursula Mathar在去年的“可持续性机制报告”里说,“我们的目标很明确,对转型新能源也有具体的规划。但是她说,“经济可行性”和建立“适当的框架条件”将对宝马逐步实现规划非常关键:即要实现提高全球各地工厂的能源效率;安装可再生能源资源;向第三方采购绿色能源。


2015年,宝马集团采用再生能源,基本满足集团所需能源,这是历史第一次。到2016年3月,可再生能源使用比率达到了58%


在今年3月发布的最新“可持续性价值报告”中,宝马公司称,自2006年,集团的工厂已经节省能源36%。2015年,每辆车的耗能比前年已经降低了2.7%,只有2.19MWh。可再生能源设备包括太阳能电池板(比如英国的Mini Oxford工厂),德国莱比锡工厂的风力涡轮机,华盛顿SGL Automotive Carbon Fibers的水里发电,以及南卡罗莱纳Spartanburg和南非Rosslyn工厂的沼气。

宝马公司在报告中称,集团的战略重点不是在任何特定的可再生能源上,而是在巩固各种技术上:“我们决定每个工厂适合什么理念的技术,才对地方最有利”。集团还特别说明了一个计划,就是在未来数年内会在德国工厂安装光伏系统。

GM Warren Technical Center

The technical centre at Warren, Michigan, is one of 22 GM facilities worldwide with solar arrays

通用一鸣惊人也是在3月份,另一个可再生能源巨头 — 通用公司获得了美国环保局(EPA)颁发的第五届“新能源”奖。2015年,通用在美国的工厂里,每辆车耗能下降了5.6%,只有1.9MWh。通用公司全球制造高级副总裁Jim DeLuca说,“我们不断追求新技术,降低驾车对环境的影响,并在汽车制造中减少碳排放。”

2011年,当通用首次投入可再生能源时,就制定目标,要到2020年实现每年创造125MW绿色能源。2013年到2015年,公司向该项目投资3,600万美元,投资内容有:在22个工厂里安装天阳能电池,创造48MW的能量;在9个地方建设电动车充电站;3个垃圾沼气设备;1个垃圾焚烧发电设备。


2016年,通用将完成突破发电125MW可再生能源的目标 — 比预计提前4年


即将在墨西哥和美国开展的风能项目每年将为两国的通用公司提供34MW和30MW的能源;在德克萨斯Arlington装配厂,每年使用风能生产125,000辆SUV汽车。公司称,公司还在推进收购太阳能板,而不是依赖采购协议。公司最近投入到肯塔基Bowling Green公司1MW电能项目当中。沼气是一可再生能源战略中的支柱,从开始出现到现在,仍然是中流砥柱。有了俄亥俄、印第安纳和密歇根的项目,汽车制造商已经成为美国最大的行业沼气使用者。

通用公司的工厂现在至少能获得105MW绿色能源。到今年3月为止,公司10年以来的新能源探索不仅帮助减少对环境的影响,而且还节省了8,000万美元。据通用公司全球可再生能源经理Rob Threlkeld说,有两个风能项目会在今年晚些时候上线,公司届时将突破125MW目标。

动物粪便是BMW Rosslyn的能源材料

2016年3月,宝马公司在南非Rosslyn启动一个可再生能源项目。公司投资60亿兰特(约合4.083亿美元)从3Series转型生产X3。在收购Bio2Watt之后,从2015年10月开始接受绿色能源。该公司在Bronkhorstspruit(位于首都东部50公里)的农场里经营一个沼气发电厂。这个农场接收牛和鸡的排泄物,还有附近Tshwane的垃圾,而且还有雨水收集堤坝。

BMW Rosslyn BMW Rosslyn has found a good use for animal waste, in the generation of green power via a third-party plant

有机废物被送到两个厌氧分解池里,生产沼气,然后进入内燃机发电。这些电进入电力网,售给宝马等公司。目前,有40,000吨牛粪和20,000吨昏黑废物已经转化成沼气,用于供热和供电。Bio2Watt工厂能发电440W。BMW Rosslyn工厂所需25-30%能源都是可再生能源。2015年,仅仅数月就产生3.1GWh,占到Rosslyn工厂所需4.5%的但能。

BMW Spartanburg工厂引领潮流

在宝马公司在南非Rosslyn工厂使用沼气之前,公司就已经开始在美国Spartanburg经营一个项目,用于SUV汽车生产。该工厂是宝马在全球网络中产量最大的工厂,去年创下400,904辆的记录,比2014年增长了15%。公司在600万平方英尺的工厂投资10亿美元,进行扩建,在X系列中增加X7的生产,每年产量将增加到450,000辆。这是工厂最大的成就之一。每5辆BMW汽车中,就有一辆是在这里生产的。工厂的目标就是,一半的耗能都是用沼气。

沼气能源计划是由BMW,Ameresco和Waste Management一同开发,自2003年投入使用,每年为BMW公司节省500万美元。这种可替代能源是从附近的Palmetto垃圾场取得,有效用于发电和热水;加压后的周期通过管道运送到Spartanburg的能源中心。

这些气体在能源中心为4个涡轮发电机供应能量,直到2009年,之后被两个更加高效的新机器所替代,产能从14%提高到30%。这不仅每年消除92,000吨的二氧化碳排放,而且还节省了200万美元的成本。

此外自2013年起,Spartanburg使用350个氢燃料铲车,解决材料运送问题,2010年在使能源中心附近建成一个存储与分销中心。这位工厂每年节省410KWh。

通用将垃圾变废为宝

沼气是通用汽车公司可再生能源项目的首选。1993年,通用汽车在俄亥俄Toledo变速器工厂(200万平方英尺)启动可再生能源项目。公司随后调查其他地方的垃圾场,并在密歇根Orion工厂和印第安纳Wayne建立了类似的项目。

Orion工厂占地430万平方英尺,用于制造Chevrolet Sonic和Buick Verano汽车。工厂自1999年开始使用沼气,从2011年开始沼气几乎可以满足所有能耗。Fort Wayne工厂占地300万平方英尺,制造GMC Sierras和Chevrolet Silverados汽车,从2002年开始沼气项目,2011年投入另一个锅炉,沼气使用率从15%提高到21%。

2014年,Fort Wayne和Orion项目获得通用进一步投资,安装设备发电;这些沼气送到发电厂,是一种更加经济的发电方案。两个项目每年生产14MW能源,减少23,000吨的二氧化碳排放。自2016年3月,这些项目每年能为通用公司节省600万美元。

事实上,通用最近刚刚制定EPA为绿色能源伙伴,用于Fort Wayne工厂的生产。该厂因此晋级30大现场绿色能源发电厂。Fort Wayne生产的沼气能够满足工厂耗能的三分之一;而Orion的沼气能够满足三分之二;Toledo能达到五分之一。

Detroit-Hamtramck钟爱热空气

密歇根Detroit-Hamtramck占地410万平方英尺,是通用在北美最大的工厂之一。工厂现在已经成为最主要的可再生能源使用者,自2014年开始从第三方垃圾焚烧发电厂(WTE)购买能源,成为第一个使用这种来源电力的通用工厂。

目前,这里制造Chevrolet and Cadillac车型,此前这里是通用在北美唯一污染严重的地方;2013年,工厂把原来过时的锅炉换成8,000英尺的管道,从底特律可再生发电厂(DRP)输送电能。这个项目是与DRP,Detroit Thermal公司,及其母公司Detroit Renewable Energy合作实现的。

WTE工厂每年接受900,000吨的生活土体垃圾,以及通用自身产生的不可再生来累计。这些都转换成能源,提供给DRP的锅炉,每年能生产530万磅的蒸汽,其中的10%分配到Detroit-Hamtramck。这个系统自2014年7月上线以来,已经生产16MW电能,用于工厂加热及冷却系统,以及流程操作。这些蒸汽能提供3个4,000吨涡轮驱动冷却装置,1个热交换器,1个空气压缩机和1个加湿系统。

GM Detroit-Hamtramck GM Detroit-Hamtramck has benefitted from a steam pipeline since 2014

通用与DRE签订了15年的合约,节省了600万美元的资产投资和成本节约。通过管道输送能源,公司预计每年的二氧化碳排放从76,000吨降低到19,000吨。此外,Detroit-Hamtramck不需要在垃圾场进行焚烧处理。加上小型太阳能发电装置,工厂现在能够用可再生能源满足一半的能源需要。

据通用公司全球可再生能源部经理Rob Threlkeld透露,通过Detroit-Hamtramck项目,到2020年,Fort Wayne和Orion工厂每年能生产125MW可再生能源。在Detroit-Hamtramck管道启动仪式上,他对通用的混合能源战略评论说:“沼气和垃圾焚烧能源将是125MW目标中中流砥柱。”

这真是完美的能源来源吗?

Mitsubishi Electric Europe公司流程工业技术销售顾问Dag Hoeft解释了虚拟发电厂是如何保证能源供应的。

AMS:简单来讲,“虚拟发电厂”是什么构成的呢?

DH:虚拟发电厂,或混合发电厂就是使用相同的软件平台,通知一群发电厂。这主要是由多种能源构成,包括可再生能源。在不远的将来,还有能源存储中心。每个独立的发电厂会根据潮汐或天气条件,所产生的电能也不同,但是虚拟发电厂能够控制并调节这个工厂,并发出稳定而持续的电网。

Dag Hoeft Dag Hoeft, Mitsubishi Electric

AMS:为什么必须要有虚拟发电厂呢;它有什么作用呢?

DH:各种可再生能源在能源市场变得越来越普遍。但是能源市场中缺乏稳定而持续的电网,解决这个问题就是虚拟发电厂的作用所在。

对于拥有发电厂的大型制造厂来说,比如汽车制造厂,这些再生能源可以与其他能源根据地理位置进行平衡,产生稳定而多样的能源供应。此外,耗能的整体售价也比较低,多余的能源也可以高效售回到电网中。

AMS:虚拟发电厂能否控制沼气?

DH:可以的!沼气是比较常用的再生能源,是虚拟发电厂的重要组成。我们的视频可以展示沼气在虚拟发电厂的应用,体现其重要性。光伏电站和风力发电机的电力供应非常依赖电器和日光,非常不稳定。但沼气发电厂是可以控制的。虚拟发电厂可以控制沼气发电厂的店里供应,保证光伏电站和风力发电厂的整体电力供应,使电网无缝接满足能源需要。

AMS:虚拟发电厂只是一个理论吗?Mitsubishi什么时候开始实施呢?

DH:虚拟发电厂并不是理论 — 而是活生生的!在电网中能看到很多虚拟、混合型发电厂的例子。举一个比较有说服力的例子,Mitsubishi Electric公司已经安装了虚拟发电厂设备,在德国最大的机场运行期,为机场提供可控性电源。

消费者使用Mitsubishi Electric方案的好处在于,虚拟发电厂应用各种自动化硬件和软件,从而提高对各种能源的控制、监管和互动。其中包括一系列PLC(可编程序控制器),以小型分布单元开始,然后延伸到大型大院,能够实时管理几万个能源输入,然后控制传统的发电厂。这里还有各种变频器,HMI(人机界面)等软件产品,综合使用就能节约能源,实现效益最大化。

Mitsubishi Electric Virtual power plants already support large-scale operations such as airports. Vehicle plants could be next

AMS:Mitsubishi是否与汽车制造商合作开发,并在汽车厂使用了虚拟发电厂呢?

DH:实际上还没有与汽车制造商合作,但是汽车厂已经将此事提上日程,与机场的沼气项目没有太大区别。汽车制造商能轻易从虚拟发电厂设备中收益。有些工厂自身就有化石发电厂,并积极投资沼气、风能和太阳能技术。

使用虚拟发电厂对这些能源进行综合并控制,就一定会降低整体能源消耗,以及碳排放,从而对效能和可持续性发展都提供了积极信号,这是主流汽车制造商所遵循的理念。

未来,电动车的使用将会占很大比率,汽车使用绿色能源是唯一的出路。