• Въпреки че енергийният и индустриалният сектор постигнаха огромен напредък към възобновяемите енергийни източници през последните години, хранителната система остава една от най-големите слабости на Европа.
Производството на храни, включително хлебни изделия, все още е силно зависимо от изкопаеми горива, като над 30% от Европа вече страда от недостиг на вода. Рано или късно всичко това ще се отрази на цените на енергията, брашното и крайните продукти.
Следователно, ясната тенденция в хлебопроизводството през следващите години ще бъде автоматизацията и пълната дигитализация на хлебното производство, с максимално използване на отпадъчната енергия от отработените газове и кондензационната пара, което може да осигури до 95% ефективност на цялата система, с икономия на енергия до 40%, в зависимост от размера на производственото пространство и изходната технология.
Енергоспестяваща технология Kornfeil
Kornfeil отдавна се фокусира върху използването на отпадъчна енергия в пекарните чрез системата EkoBlok и внедряването на термомаслени котли BioTherm, които позволяват ефективно използване на топлината през целия процес на печене. Дългогодишният опит е трансформиран в цялостната енергийна концепция на Kornfeil, която представлява решение за постепенно или радикално преминаване от изкопаеми горива и включва също необходимостта от изместване на част от производството през деня, като се отчита използването на слънчева енергия и възобновяеми източници.
Концепцията свързва отделните източници на топлина и технологии в единна функционална единица – от производството и разпределението на топлина, през нейното използване и акумулиране, до оползотворяването. Целта е постигане на максимална енергийна ефективност и самодостатъчност в хлебните операции чрез взаимосвързани системи за управление и използване на енергията.
Това е предимно концепция за технологии с термално масло в пещи за печене, които благодарение на обща топлоносителна среда позволяват вариативност и комбинирано използване на различни видове нагревателни среди. Съществува обаче и решение за циклотермични газови пещи, където може да се разгледа биогаз от възобновяеми енергийни източници и използването на пелетни горелки, които изгарят дървесни пелети, дървесни отпадъци и агропелети като страничен продукт от селскостопанското производство.
Но да се върнем към гъвкавата технология за термомаслени системи, където огнищни, ротационни и конвейерни пещи могат да се използват в комбинация за отопление – природен газ, пропан-бутан или електричество във връзка с възобновяеми енергийни източници – фотоволтаици, вятърни електроцентрали и биомаса.
Иновативна система за съхранение на топлинна енергия
Нова характеристика на енергийната концепция Корнфейл е системата за съхранение на топлинна енергия ThermoNest. Тази технология, за която е подадена международна патентна заявка, е разработена специално за пекарни със системи за термомаслени горива като един от алтернативните начини за ефективно използване на възобновяеми енергийни източници при печене, производство на пара и намаляване на потреблението на изкопаеми горива.
Тъй като възобновяемите енергийни източници са нестабилни и производството им варира през деня и годината, съхранението на получената енергия е от съществено значение за ефективното и рационално управление на енергията в пекарните. ThermoNest позволява акумулирането на топлина при прекомерно натоварване на мрежата и използването ѝ в периоди на по-висока консумация или при недостиг на енергия от възобновяеми източници.
На практика това означава, че пекарните могат да използват излишък от електроенергия от разпределителната мрежа, особено през летните месеци и през уикендите, когато енергията се продава на пазара на минимални или дори отрицателни цени, като по този начин значително се повишава икономическата ефективност на цялата операция.
Техническа информация:
- Използваем капацитет на топлинна енергия: 5 MWh / 7,5 MWh / 10 MWh.
- Спестявания от потреблението на изкопаеми горива: 50-70% в зависимост от размера на операцията.
- Начин на употреба: технология за отопление с термално масло, производство на пара, стабилизиране на топлинната енергия.
- Баланс на емисиите: преобразуване на въглеродно неутрална енергия в стабилна технологична топлина
- Мрежова функция: може да се използва като елемент за балансиране на мощността в разпределителната мрежа
Когато е правилно оразмерен, термоакумулаторът ThermoNest може да служи и като стабилизиращ елемент в разпределителната мрежа, т.е. услуга за енергиен баланс. По този начин пекарните могат да предложат част от капацитета си за балансиране на енергийните пикове, като същевременно се възползват от благоприятни тарифи за резервиран капацитет или евтини покупки на излишък от енергия на пазара.
Предвид климатичните и географските условия, технологиите за съхранение и възобновяема енергия могат да се използват най-ефективно от пролетта до есента. В преходните и зимните месеци обаче е необходимо системата да се допълни с резервни енергийни източници – най-често природен газ, пропан-бутан, биогаз, биомаса под формата на дървесни стърготини или пелети – в зависимост от местните и регионалните възможности на съответната дейност.
Функционалният принцип на енергийната концепция Kornfeil се основава на свързването на отделни източници на топлина в единна контролирана система, която позволява на програмата да задава приоритети за потребление на енергия въз основа на текущата рентабилност или наличност на отделните източници. Този принцип представлява стъпка към дигитализацията и автоматизацията на управлението на енергийните потоци в пекарните – по този начин системата може да реагира в реално време на спот цените, производителността на възобновяемите източници или непосредствените производствени нужди.
Като се има предвид, че наличието на възобновяеми източници варира през деня и годината, този подход позволява постепенно или частично заместване на изкопаемите горива, с цел трайно намаляване на емисиите на CO₂. За да се увеличи максимално използването на слънчевата енергия в собственото производство, е препоръчително част от производствените процеси да се преместят през деня, като например дейности по опаковане или подготовка на пресни хлебни изделия за следобедно разпространение. Тези мерки трябва да бъдат допълнени от съхранение на електроенергия в батерии, които помагат за покриване на времевите разлики между производството и потреблението на енергия, въпреки че тяхното прилагане в момента е по-финансово скъпо решение.
Използване на отпадъчна енергия
Една от ключовите области на развитие е използването на отпадъчна енергия от отработените газове и отпадъчната пара на хлебни пещи. Корнфейл е активен в тази област повече от двадесет години, през което време е реализирал десетки енергийни проекти, включително инсталирането на Система ЕкоБлок, от по-малки предприятия до големи промишлени пекарни. Дългосрочното развитие и практическият опит позволиха създаването на решения, съответстващи на различни капацитети и технологични изисквания.
Въз основа на този опит бяха създадени новите серии EkoBlok ExtraSteam и EkoBlok ExtraClean, които позволяват значително по-ефективно използване на кондензационната топлина от отработената пара – присъстваща във всяка пекарна през целия производствен цикъл. Отработената пара представлява приблизително 10-12% от така наречените остатъци от печене, като всеки килограм пара съдържа приблизително 0,5 kW използваема енергия. На практика това съответства на мощността, необходима за загряване на до 1.000 литра вода до 60°C на час. Получената топлина може да се използва допълнително за загряване на топла вода за санитарни цели, за захранване на парни котли или за работа на миячки за щайги.
Проектът EkoBlok включва два изхода за отпадна енергия – първият под формата на загряваща вода до 60/80 °C и вторият под формата на гореща вода, загрята до температура между 60 и 90 °C, в зависимост от изискванията на проекта. Същият принцип се използва и от устройството за филтриране и рекуперация, което рекуперира енергия от отработените пари и след това пречиства въздуха от миризливи компоненти, като по този начин подобрява работната среда в пекарната.
Благодарение на тези иновации е възможно да се използва до 95% от вложената енергия за печене, което води до значителни икономии на първична енергия и оперативни разходи, както и до намаляване на въглеродния отпечатък, в съответствие с целите за декарбонизация и устойчивост в производството на храни.
Статия от Мартина Корнфейлова, Главен изпълнителен директор Корнфейл
Прочетете за бялото изкуство и: Системи за оползотворяване на топлина EkoBlok – Kornfeil
