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减少碳排放和实现更清洁能源解决方案的道路注定不会一帆风顺。
可扩展能源解决方案:多个混合动力单元并联运行,高效处理大功率负荷,确保可靠且可持续的电力供应。这种情况在全球范围内都存在,尤其是在当今的美国,新政府对可持续发展的看法尚未明确。
当然,政府和政策会随着时间推移而改变,但减少排放的势头不太可能逆转,人们越来越认识到减少对化石燃料的依赖是必要的。
政府可以引导舆论,但技术和科学正在推动变革。
即便如此,许多建筑企业仍会觉得现在全面转向电动或替代燃料解决方案可能为时尚早。那么,承包商应该如何向更可持续的商业模式转型呢?
做出有力选择的能力
混合发电机正在成为一种可行的解决方案,弥合了传统柴油发电和完全可再生能源之间的差距。
Joe Norris 是 ANA 公司负责支持和大型电力项目的副总裁,该公司自 2017 年以来一直在分销移动电源和航空解决方案。2022 年,该公司推出了EBOSS 混合能源系统,该系统结合了电池储能、太阳能和柴油发电,创建了一个微电网,从而在替代能源解决方案领域处于领先地位。
诺里斯认为,太阳能光伏和风能成本的下降正为混合微电网系统提供清洁、可靠且价格合理的电力铺平道路。这些系统可以快速部署在公共电网无法覆盖的偏远地区、电力供应不稳定的地区或电力输送时间显著延长的地区。
乔·诺里斯,ANA公司支持和大型电力项目副总裁诺里斯表示,市场的发展和后续反馈彻底改变了公司的业务战略。“我们现在约90%的研发投入和工程人才定向招聘都旨在以最快的速度实现零排放的可持续发展目标。”他说道。
“大约六年前,当我们开始走这条路时,柴油发电行业内部存在一些文化上的阻力,更广泛的租赁市场也持犹豫态度。”
“但疫情确实改变了一切。随着越来越多的人开始居家办公、网购,需要持续不断地向偏远地区输送电力。最终,人们开始更乐于探索新的供电方式,这种态度也逐渐渗透到建筑业和其他能源密集型行业。”
柴油:问题与解决方案
在建筑行业,柴油长期以来一直是发电的主力军,但近年来,其效率低下和排放问题日益凸显。
首先,传统柴油发电机通常功率过大,超出其预期用途,导致燃料消耗过高和不必要的排放。
但诺里斯认为,现在就将柴油从发电体系中剔除还为时过早,原因有很多。
“柴油是问题所在吗?”他说道。“当然,它是问题之一,但也是解决方案的一部分。当我们开发混合动力系统时,我们始终致力于找到最有效的燃料燃烧方式,将其转化为尽可能多的可用千瓦时。”
“我们可以转向纯电池技术,但电池仍然需要充电,无论是通过电网充电、使用柴油技术充电,还是使用其他形式的发电方式充电。”
诺里斯表示,高效运行的柴油发电机组为电池充电可最大限度地减少颗粒物排放。
他说:“氮氧化物(NOx)仍然存在,但其含量可控且极低,完全符合规范。二氧化碳(CO2)也是可控的,而且人们对此了解甚多,因此你可以精确地知道燃烧的燃料量与二氧化碳和氮氧化物的比例。”
“使用混合动力技术来确保我们以负责任的速度利用现有资源,这才是更现实、更有用的方法。我更倾向于这种方法,而不是简单地说‘让我们淘汰柴油发动机’或把柴油发动机贴上‘问题所在’的标签。”
“在采用最佳配置的混合电网中,柴油发动机可以非常高效。而且我们可以利用远程信息处理技术跟踪它们在现场的性能。”
“我们现在正利用我们自己的发电技术来实现这一点。数据本身就说明了一切——而且这些数据令人印象深刻。”
事实上,全日空公布的 2025 年数据显示,在目前运营的 50 台最常用的 EBOSS 机组中,燃油节省高达 80%,二氧化碳排放量也减少了 80%。
深入分析同期审查的 EBOSS 单元的数据,结果显示,平均而言,换油次数减少了 59 次,发动机运行时间减少了 87%(相当于每个单元平均节省了约 592 个发动机运行时间)。
此外,从可持续发展的角度来看,在审查期内,EBOSS 机组减少了超过 935,000 磅的二氧化碳排放。
混合动力应用:混合发电机为风力涡轮机提供临时控制电源,确保在并入电网之前实现无缝运行。简而言之,在设计良好的混合微电网中,柴油发动机将以最高效率运行,确保仅在需要时才产生能源,从而降低燃料消耗和维护成本。
财务视角
诺里斯表示,虽然从减少燃料消耗的角度来看,利用微电网有明显的益处,但初始成本与投资回报率 (ROI) 之间的权衡仍然是许多潜在买家面临的障碍。
“人们已经接受了这项技术带来的好处,”他说,“但这并不是一个不计成本的情况,因此,我们业内人士必须尽一切努力将每千瓦的成本降低到公用事业公司的收费水平。”
“事实上,考虑到当前燃料市场波动较大,从初始成本来看,几年下来并不算太高。混合能源方案结合了可再生能源,能带来更大的稳定性。”
“此外,混合动力设备的折旧计划在税收方面可能更有利,这进一步提高了财务可行性。”
从总体拥有成本来看,其潜在优势显而易见。微电网更多地采用电力驱动,较少使用机械设备,这可以延长其预期使用寿命。
诺里斯解释说,一台柴油发电机一年内可能几乎不停地运转(高达 8700 小时),而同一台发电机作为微电网的一部分,其运行时间可能会减少到仅 300 小时(相当于 12.5 天)。
他说:“光是想想节省下来的维护成本和柴油成本,就能省下不少钱。这样看来,最初的投入可能就显得微不足道了。”
发电的未来
归根结底,指望单一能源(无论是柴油、电池还是可再生能源)来满足现代建筑项目的所有电力需求,目前是不现实的。
大多数建筑专业人士都认识到,未来在于整合多种能源的电力解决方案,以创造具有韧性和可持续性的工作方法。
局部微电网还可以减少对老旧电网的依赖,这些电网正因能源消耗的快速增长和极端天气事件的日益增多而承受着越来越大的压力。
混合动力解决方案可以缓解这些问题,为建筑工地提供更稳定、更高效的电力供应。
随着现场替代能源的普及和技术的不断发展,混合动力发电机有望在塑造新的能源格局中发挥重要作用。
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本文由 KHL 内容工作室与ANA Inc.的专家合作撰写。
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所有图片均由ANA公司提供。
