Forni a gas o forni elettrici per linee di produzione di lana di roccia in Russia? Come scegliere?

Quando si costruisce una linea di produzione di lana di roccia in Russia, la scelta tra un forno a gas e un forno elettrico dipende principalmente dalla dotazione locale di risorse di gas naturale, dai livelli dei prezzi dell'elettricità, dalle politiche di protezione ambientale e dalla scala della linea di produzione. Entrambi i metodi di riscaldamento hanno i loro vantaggi e svantaggi, e l'analisi specifica e la logica di selezione sono le seguenti:

I. Vantaggi principali e scenari applicabili dei forni a gas

1.Eccezionali vantaggi in termini di costi (nelle aree ricche di risorse)

La Russia è un paese importante nel mondo in termini di riserve e produzione di gas naturale. La maggior parte delle zone industriali (come gli Urali, la Siberia e il bacino del fiume Volga) dispone di un'adeguata fornitura di gas naturale e di prezzi bassi. Il costo del combustibile è molto inferiore al prezzo dell'elettricità. Il processo di fusione della lana di roccia consuma un'energia estremamente elevata e il vantaggio del prezzo unitario del gas naturale come combustibile si tradurrà direttamente in una significativa riduzione dei costi di produzione.

2.Elevata efficienza di riscaldamento e forte adattabilità della capacità produttiva

Il riscaldamento a fiamma dei forni a gas agisce direttamente su cupole o forni a vasca, con una rapida velocità di riscaldamento e una temperatura di fusione stabile (la produzione di lana di roccia richiede un'alta temperatura di circa 1450℃). È adatto per linee di produzione di lana di roccia su larga scala e continue (ad esempio, capacità di produzione annua superiore a 50.000 tonnellate) e può raggiungere rapidamente la capacità di produzione progettata.

3.Investimento iniziale relativamente basso per le attrezzature 

La struttura del forno e il sistema di combustione dei forni a gas sono tecnicamente maturi. I costi di approvvigionamento e installazione delle attrezzature sono inferiori a quelli dei forni elettrici della stessa scala, il che è più favorevole per i progetti con un'elevata sensibilità agli investimenti di capitale.

Limitazioni

lDipende dagli oleodotti di gas naturale. Se il sito del progetto non è coperto da oleodotti di gas naturale, il costo della posa di linee speciali aumenterà in modo significativo.

lHa elevati requisiti di protezione ambientale ed è necessario un'attrezzatura di supporto per la desolforazione, la denitrificazione e la rimozione della polvere per soddisfare gli standard russi di emissione di inquinanti atmosferici.

lI prezzi del gas naturale sono soggetti a rischi di volatilità, influenzati dal mercato energetico internazionale e dalle politiche nazionali.

II. Vantaggi principali e scenari applicabili dei forni elettrici

1.Eccellenti prestazioni ambientali e forte adattabilità alle politiche

I forni elettrici utilizzano l'elettricità come energia, senza emissioni di gas di scarico durante il processo di produzione, solo una piccola quantità di polvere generata dalla fusione delle materie prime deve essere trattata e il costo del controllo della protezione ambientale è basso. Se il progetto si trova in un'area ecologicamente sensibile (come vicino a città o riserve naturali), o se la Russia introduce politiche di emissioni di carbonio più severe in futuro, i forni elettrici avranno una migliore conformità.

2.Selezione flessibile del sito, non vincolata dalle fonti di gas

Finché c'è una fornitura stabile di rete elettrica, i forni elettrici possono essere costruiti in qualsiasi area, particolarmente adatti per aree remote con scarse risorse di gas naturale o senza copertura di condutture (come parti dell'Estremo Oriente).

3.Funzionamento conveniente e controllo preciso della temperatura

Il controllo della temperatura dei forni elettrici viene realizzato tramite la regolazione della potenza, con una maggiore precisione, che può ridurre la qualità instabile dei prodotti in lana di roccia causata dalle fluttuazioni della temperatura. Allo stesso tempo, non esiste un collegamento di stoccaggio e trasporto del carburante, rendendo la gestione della produzione più semplice e i rischi per la sicurezza inferiori.

Limitazioni

lIl costo è fortemente influenzato dai prezzi dell'elettricità. Se il prezzo dell'elettricità industriale locale è elevato, il costo operativo a lungo termine sarà di gran lunga superiore a quello dei forni a gas.

lL'investimento iniziale è elevato. I costi di approvvigionamento delle attrezzature e di espansione della capacità dei trasformatori dei forni elettrici ad alta potenza (ad esempio, capacità superiore a 1000 kVA) sono relativamente elevati.

lL'efficienza di conversione dell'energia è leggermente inferiore. C'è una certa perdita nel processo di conversione dell'energia elettrica in energia termica e il consumo di energia per unità di prodotto è leggermente superiore a quello dei forni a gas.

III. Passaggi fondamentali per il processo decisionale di selezione

1.Calcolare i prezzi unitari dell'energia locale

Dare la priorità all'indagine sul prezzo all'ingrosso del gas naturale industriale (comprese le spese di trasporto tramite condotta) e sui prezzi dell'elettricità industriale a tempo variabile presso il sito del progetto e calcolare il costo del consumo di energia per unità di prodotto dei due metodi (il processo di fusione della lana di roccia richiede circa 0,3–0,5 GJ per tonnellata di prodotto). Il metodo con il costo inferiore è preferito.

2.Valutare la stabilità della fornitura di energia

Gas naturale: confermare se esiste una connessione di condotta esistente. In caso contrario, misurare l'investimento una tantum e il ciclo di posa di una linea speciale.

Elettricità: confermare se la rete elettrica può soddisfare l'elevata richiesta di potenza del forno elettrico, se è necessaria l'espansione della capacità, nonché la frequenza delle interruzioni di corrente e il costo dell'alimentazione di backup.

3.Abbinare la scala della linea di produzione

Linee di produzione su larga scala (≥50.000 tonnellate/anno): quando le risorse di gas naturale sono sufficienti, i forni a gas sono preferiti per ammortizzare i costi delle attrezzature.

Linee di produzione di piccole e medie dimensioni (＜30.000 tonnellate/anno): se i prezzi dell'elettricità sono vantaggiosi o le fonti di gas sono insufficienti, è possibile selezionare forni elettrici con maggiore flessibilità.

4.Considerare la protezione ambientale e i rischi politici

Prestare attenzione alla carbon tax russa, ai sussidi per la protezione ambientale e ad altre politiche. Se in futuro verrà implementata una carbon tax, il vantaggio di emissioni zero dei forni elettrici sarà più evidente.

IV. Riepilogo e raccomandazioni

lPriorità ai forni a gas: se il progetto si trova nelle aree di produzione di gas naturale in Russia, come la Russia europea, gli Urali e la Siberia occidentale, e c'è l'accesso alle condutture, i forni a gas hanno significativi vantaggi in termini di costi ed efficienza e sono la scelta più conveniente.

lPriorità ai forni elettrici: se il progetto si trova in aree remote con scarse fonti di gas (come l'Estremo Oriente), o in aree sensibili all'ambiente, ed è possibile ottenere prezzi dell'elettricità industriale preferenziali, i forni elettrici sono più adatti per lo sviluppo a lungo termine.