深入：全球首個地?zé)崴囗椖康谋澈?/p>

蒸汽公司(以下簡稱“Steam”)成立于1987年，在地?zé)峁こ毯妥稍兎矫鎿碛薪?0年的經(jīng)驗。他們在肯尼亞的最新任務(wù)展示了地?zé)崮茉诟淖兏吲欧殴I(yè)過程和促進全球氣候目標(biāo)方面的潛力。

項目背景：地?zé)嵘虡I(yè)戰(zhàn)略

據(jù)幾個月前的報道，Karsan&Sons(KRSL)已選擇Steam為其在肯尼亞Menengai油田的NDOVU NAKURU水泥項目提供服務(wù)。

KRSL是一家經(jīng)營骨料和水泥行業(yè)的家族企業(yè)。KRSL的水泥品牌Ndovu Cement在肯尼亞的市場份額排名第七，日產(chǎn)量為1200噸。它目前在肯尼亞有六個采石場，在內(nèi)羅畢以南的阿西河有一座水泥廠和兩座研磨廠。

NDOVU NAKURU項目計劃在內(nèi)羅畢北部建立第二座研磨廠，這將擴大KRSL的市場基礎(chǔ)，并與其所有新業(yè)務(wù)和設(shè)施使用可再生能源的10年目標(biāo)保持一致。

除了作為可持續(xù)能源的價值之外，KRSL選擇地?zé)徇€因為它是可靠的。停電在肯尼亞并不罕見，它會損壞水泥生產(chǎn)中使用的設(shè)備。然而，即使它們不會立即造成損害，頻繁的冷重啟也會嚴(yán)重影響水泥生產(chǎn)商的運營成本。

KRSL能源投資主管George Muia博士解釋了該公司對Nakuru項目的愿景，以及該項目如何融入其戰(zhàn)略計劃。“KRSL的戰(zhàn)略目標(biāo)之一是在10年內(nèi)將其碳足跡減少40%。我們已經(jīng)將石料采石場的柴油車輛數(shù)量減少了50%以上，并在兩個最大的采石場引入了電動輸送系統(tǒng)。地?zé)釣槲覀兲峁┝死^續(xù)追求盡可能降低碳足跡的機會，同時也使我們的業(yè)務(wù)更具競爭力。”

項目概述

這個項目的重要性很容易被低估。盡管是世界上第一個水泥行業(yè)直接使用地?zé)岬捻椖?，但它只涉及一個4MW的ORC發(fā)電廠和一個由地?zé)狎?qū)動的干燥機。它沒有像增強型地?zé)嵯到y(tǒng)(EGS)和先進地?zé)嵯到y(tǒng)(AGS)等新興技術(shù)那樣在技術(shù)上大張旗鼓，與肯尼亞希望很快實現(xiàn)的1GW地?zé)岚l(fā)電裝機容量相比，也相形見絀。

然而，像Karsan這樣的小影響項目對于教育公眾和政策制定者了解地?zé)崮艿膭?chuàng)新應(yīng)用，以及如何使加速能源轉(zhuǎn)型的工具多樣化至關(guān)重要。通過展示地?zé)崮茉戳钊梭@訝的使用案例和優(yōu)勢，Karsan項目激發(fā)了對此類倡議的更廣泛支持，并強調(diào)了在傳統(tǒng)上難以脫碳的公司在尋找可持續(xù)經(jīng)濟的旅程中可以發(fā)揮的作用。

Karsan項目的細(xì)節(jié)

Karsan水泥廠位于Menengai油氣田，距離地?zé)衢_發(fā)公司(GDC)的MW-18A生產(chǎn)井約6公里。Karsan目前的設(shè)施包括水泥研磨廠和骨料采石場，公司的下一步計劃是生產(chǎn)自己的火山灰凝灰質(zhì)灰，這是一種能耗低得多的材料，可用于減少混凝土生產(chǎn)中所需的熟料量。

為此，Steam目前正在為Karsan水泥廠的干燥裝置直接應(yīng)用地?zé)猁}水的熱量建立概念和基本設(shè)計，在那里，火山灰凝灰質(zhì)灰將被處理。

從MW-18A井排出兩相流，送入蒸汽/鹽水分離器。分離后的鹵水通過增壓泵通過約150米的渡槽送入干燥系統(tǒng)，蒸汽將通過約100米長的蒸汽管道輸送到發(fā)電廠。

Karsan通過該項目實現(xiàn)的碳排放的確切減少取決于幾個因素，包括火山灰凝灰質(zhì)灰在水泥生產(chǎn)過程中取代的熟料百分比和干燥器本身的生產(chǎn)能力。然而，最近的一項研究得出結(jié)論，在水泥生產(chǎn)中使用火山灰材料可以實現(xiàn)高達(dá)20%的減排。

地?zé)幔汗I(yè)級可再生能源

水泥制造業(yè)的碳排放量約占全球的8%，而且這個數(shù)字還在上升。中國等混凝土消費大國正在推動該市場的增長。2011年至2013年，中國的混凝土使用量超過了美國在整個20世紀(jì)的使用量。水泥的碳密集性質(zhì)很大程度上來自于“熟料”的生產(chǎn)過程，熟料是賦予混凝土“強度”的物質(zhì)，占水泥碳排放量的90%以上。

熟料主要是通過將石灰石在窯內(nèi)加熱到1500°C左右，使石灰石(碳酸鈣)分解成氧化鈣(石灰)和二氧化碳來生產(chǎn)的。傳統(tǒng)上，二氧化碳會被釋放到大氣中。然而，要達(dá)到1500°C，水泥制造商需要既穩(wěn)定又可靠的電力來源。像太陽能和風(fēng)能這樣的間歇性可再生能源通常風(fēng)險太大，無論是從它們提供電力“基本負(fù)荷”(即非間歇性)的能力來看，還是從電力容量來看，水泥廠所有者都無法證明它們是低碳電力來源。

通常情況下，水泥廠要么在現(xiàn)場安裝化石燃料發(fā)電機，要么從電網(wǎng)購買電力，要么兩者兼而有之。但是，由于全球60%的電力生產(chǎn)仍然來自化石燃料——尤其是煤炭，到2023年，煤炭約占全球電力生產(chǎn)的36%——選擇地?zé)岬姆情g歇性(“基本負(fù)荷”)發(fā)電，對于那些既希望建立可持續(xù)發(fā)展的業(yè)務(wù)，又希望提高自身能源安全的公司來說，是一種戰(zhàn)略解決方案。

Karsan，Menengai，GDC和肯尼亞國家地?zé)釕?zhàn)略的出現(xiàn)

為了充分了解Karsan公司交付這一創(chuàng)新項目的能力，了解Menengai油田的開發(fā)情況是很重要的。

Menengai火山口位于納庫魯縣，是肯尼亞重要的地?zé)豳Y源之一，潛在地?zé)崛萘扛哌_(dá)1.6GW。Menengai項目一期包括三座電廠，每座電廠容量為35MW，總輸出功率為105MW。其中的Sosian Menengai發(fā)電站是Steam所有者的另一項工程任務(wù)。

在Menengai，國有的GDC負(fù)責(zé)地?zé)峋你@探，以保護潛在的開發(fā)商免受與鉆探相關(guān)的高財務(wù)風(fēng)險。在獲得一口高產(chǎn)井后，GDC還會設(shè)計蒸汽集汽系統(tǒng)的施工。這些系統(tǒng)產(chǎn)生的蒸汽隨后被賣給獨立的發(fā)電廠(IPPs)，這些發(fā)電廠將蒸汽純粹轉(zhuǎn)化為電力，或者開發(fā)像Karsan這樣的熱電聯(lián)產(chǎn)項目，直接利用熱量。

但肯尼亞通過GDC有更大的計劃。國家設(shè)想在Menengai建立一個地?zé)峁I(yè)園區(qū)，旨在利用地?zé)岷碗娏Α＿@一舉措包括地?zé)崮茉吹母鞣N直接利用，如牛奶巴氏殺菌、溫室加熱、水產(chǎn)養(yǎng)殖、洗衣房和谷物干燥。由于電價較低，地?zé)嵴羝?yīng)可靠，預(yù)計該工業(yè)園將吸引眾多企業(yè)。

因此，Karsan項目是未來Menengai工業(yè)園區(qū)的國營開發(fā)試點項目之一。它也是肯尼亞更廣泛的2030年愿景發(fā)展計劃范圍內(nèi)的一個重要項目，該計劃旨在增加發(fā)電能力并促進可再生能源的發(fā)展。這最終有助于肯尼亞實現(xiàn)減少溫室氣體排放、確保能源未來可持續(xù)和安全的目標(biāo)。就Menengai而言，這意味著利用地?zé)崮軄砑訌娔茉窗踩?，降低電力成本，并吸引工業(yè)投資。

Menengai火山口