能源转型是MM Gernsbach盈利的关键
欧洲造纸业正面临重大挑战:能源价格高企且波动剧烈、监管要求持续演变,以及现有生产和能源供应系统的高技术复杂性。与此同时,行业拥有多种脱碳方案可供选择——从能效提升、电气化改造到高温热泵应用、残余物料利用、可再生电力生产、储能系统及电力购买协议(PPA)等。这些措施在有限投资预算中相互竞争,必须在兼顾电网电价结构等监管约束的前提下进行系统协调。
本报告提出一种基于模型的成熟转型规划方法。其核心是构建数字孪生体,通过数学模型呈现生产与能源供应系统及其技术、经济和监管层面的交互关系。基于此模型,数学优化技术能在包含大量技术与运营组合的高维解决方案空间中,识别出稳健且总成本最优的转型路径。该方法支持适应性规划,并能根据市场与监管环境变化进行系统性再优化。
以MM Gernsbach GmbH转型规划为案例研究,模型涵盖纸板生产(含细化至滚筒级别的干燥段)、蒸汽与冷凝水系统、涂布工艺及余热回收,以及完整的能源供应系统和相关残余物料流。分析的解决方案空间涵盖:现场可再生能源(水电、风电及光伏系统)、电力购买协议(PPA)、电池与高温热储能、电锅炉、高温热泵、生物质及残余物料利用,以及级联系统、蒸汽轮机运行、辐射干燥等运营优化方案。
研究结果表明,造纸行业的经济目标与环保目标并非必然冲突,可通过综合性措施组合实现协同。数字孪生技术使MM Gernsbach能够:
•在不同未来情景下全面评估措施及其交互效应
•制定优化能源成本与排放的韧性策略
•灵活应对市场及监管变化,作出有依据的投资与运营决策
数字孪生计算由此为MM Gernsbach基地的战略投资与运营策略制定提供了稳健透明的决策依据。