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美國MMP鑄造廠全面采用太陽能作為能源
發布時間: 2018-12-24   |   瀏覽次數:145

MMP(Midwest Metal Products)鑄造廠不是一家普通的鑄造廠,因為其依賴于非尋常,但是容易獲得的能源——太陽能。

 

MMP鑄造廠鑄鋼件和鑄鐵件所涉及各種成熟的工藝,以及安裝的許多其他技術設備和通常的金屬鑄造業的技術和設備類似。然而,MMP所采用的一種設備將令大多數鑄造廠感到吃驚,即太陽能發電。

 

MMP鑄造廠是一家位于明尼蘇達州維諾鈉的鑄鋼和鑄鐵鑄造廠,自從2013年所有權更換之后,一直處在發展的道路上。這家工廠還擁有美國以微波為熱源的鑄造砂回用設備,這是和M-Wave Foundry Technologies公司合作的一臺原型機,一直為全國的鑄造廠測試砂子。MMP鑄造廠還積極應用自然壓力澆口,在2017年鑄鋼協會全國技術和操作會議上做了題為“氣體卷入:測試模型)”的報告。該論文在去年12月的會議上獲得SDSA’s Robert G. Shepard最佳論文獎。

 

1950年起,MMP鑄造廠的廠址一直在運營著一家濕型砂灰鑄鐵鑄造廠。1980年這家鑄造廠和當地一家熱處理廠結合,1991年公司董事長Howard Lambert引進了自硬砂造型開始生產鑄鋼件和鑄鐵件。

 

現在這家鑄造廠生產鑄鐵件和各種鑄鋼件,采用電爐熔煉,熔煉能力每爐約2 800磅(1270 kg)重。熔煉能力決定了鑄件尺寸和重量,鑄鋼件重量從幾磅到1 100磅(499 kg),鑄鐵件重量可達1 800磅(816 kg)重。有三條自硬砂造型線,每條線生產不同批量和尺寸的鑄件。該廠是中小批量鑄造廠,有些鑄件幾年才1件,有些鑄件一年批量可達15 000件。

 

制芯采用二氧化碳酚醛聚氨酯硬化、空氣自硬、殼芯、油砂等生產形狀復雜的鑄件。由于鑄件尺寸和重量差別很大,采用大小和容量不同的澆包,手工澆注。清理主要為手工清理,計劃采購更多清理機械設備。有三臺熱處理爐和一臺回火爐。

 

借助于合作伙伴公司,MMP鑄造廠為客戶提供許多高附加值的服務包括對所生產的鑄件進行機加工、噴涂、檢測、火焰淬火和其他特殊處理。

 

MMP鑄造廠為各行各業的采購商提供各種黑色鑄件,包括礦業、石油天然氣、非開挖技術、農業、國防、大型設備原始制造商、耐磨材料處理以及其他工業。自從2016年年中企業訂單積壓增加超過400%,目前這個數字是自建廠以來最高的。

 

目前MMP鑄造廠沒有具體的資本投資計劃,但是,我們正在努力工作使當前工廠配置實現產能最大化,并且升級基礎設施。

 

我們為這家鑄造廠所開發的供電方式令許多鑄造廠感到吃驚。因為感應電爐熔煉每年要消耗多達2.7 MW電力。自從2013年安裝熔煉系統,內部電力系統已經就位,近期沒有重大改變的規劃。

 

2015年MMP鑄造廠參與了明尼蘇達社區太陽能發電園方案,一個協調安裝發電的數十排太陽能光伏電池面板的合作項目。所產生的能源價值記入參與的公司。

 

太陽能光伏電池板陣列位于便于接入局部電網的供電變壓器的地方,以使所發的電力并入現有傳輸基礎設施和補充其他電站電力。在明尼蘇達州,這些太陽能發電廠電力通常是5 MW,不同于由Xcel Energy公司在奇薩哥縣安裝的大型太陽能光伏電池板陣列,其功率為100 MW。


明尼蘇達社區太陽能發電園開發商向重要電力用戶提出向太陽能發電園訂購的想法。地球通過與太陽的關系(輻射和重力效應)有無窮無盡的能源,所以試圖盡可能直接獲取這些能源是合理明智的。從環境意義上講對于鑄造廠也是有益的。

 

2013年9月明尼蘇達州規定,到2020年大型電力供應商的總電力必須有1.5%是源于太陽能,源于能源公司的大型太陽能陣列和社區太陽能項目。該州目前在該縣主辦最大的社區太陽能發電園項目,到 2017年12月有58個項目,今年計劃還有69個項目。

 

由于地形和“晴天”的天數,明尼蘇達是應用太陽能的好地方,然而一旦篩選了所有潛在實際可用的地方,真正可用的地方就大大減少了。例如劃分后,在卡弗縣的40 500個地塊中,除去農業保留,合適的地面(沒有樹林)、濕地和接近電網連接重要輸電線路的只有128塊(該縣的0.32%)是適合開發的地塊。

 

由于該方案授予“太陽能發電園”開發商建設1 MW發電園的許可,最終允許在一個地塊,建設5個單獨的太陽能發電園。每兆瓦的太陽能發電園需要2.5英畝(10 117 m2)的地方安置太陽能光伏板陣列。

 

而且,開發商的任務就是要找到和保證訂購者要用開發商建設的太陽能發電園發的電。這就保證新的電力事實上取代了其他方法提供的能源,障礙必須克服以便能夠持續建設太陽能發電園。

 

圍繞這些太陽能發電站的規則是苛刻的,其中一個就是單個訂購者用電不能超過單個太陽能發電園的40%,每個太陽能發電園至少要有5家訂購用戶。

 

根據這種供電框架結構,在2016年年中MMP鑄造廠注冊為四個太陽能發電園的簽約訂戶,以獲得鑄造廠全部電力需求。該方案采用頭兩年的耗電設置為基線,允許單個訂戶獲得120%的用電量。MMP鑄造廠訂購4了個太陽能發電園,超過平均值的100%。

 

在鑄造業的40年我們經歷了許多經濟周期,在2015-2016經濟衰退(相對2014年出貨量減少40%)后,我們對MMP鑄造廠的增長是有信心的。所以,我們的選擇是“大膽的保守主義?!?/span>

 

有好幾家開發商贏得合同在明尼蘇達安裝太陽能光伏發電板陣列,每一個開發商能采用各種合同方式和訂購者簽訂個別合同。包括從現行能源費率指標的固定價格到較高風險的可變價格。對每一種情況,訂購者都要和開發商簽訂25年的合同。最終我們預測MMP鑄造廠的訂購將每年節省25 000美元,或者在合同期總期間節省625 000美元。

 

MMP鑄造廠的太陽能發電園由伯克希爾哈撒韋能源可持續公司(Berkshire Hathaway Energy Renewables)運營。該發電園2018年上網,有足夠的產出,盡管MMP鑄造廠的業務有顯著增加,仍可以出售多余的電到電網。我們不期望繼續這樣,因為隨著經濟增長我們正在擴大增產,而且我們為產品確保了新客戶。因為該太陽能發電園正在向大電網供電,MMP鑄造廠認為在生產用電的質量和可利性方面沒有區別。

 

但是MMP鑄造廠非常高興對于這個方案有主動權,我們的觀點是太陽能將能很好地為我們的工廠服務直到未來。


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