采用EcoQPower系統的杜爾涂裝車間可將能耗減少約21%

涂裝車間必須邁向更環保的路徑,以確保汽車制造商能夠實現他們宏偉的氣候目標。評估技術的可持續性是一項復雜的任務,弗勞恩霍夫建筑物理研究所(IBP)對兩種不同涂裝車間在整個生命周期內的碳足跡進行了全面分析。研究結果顯示,采用杜爾EcoQPower系統的涂裝車間,通過全局協調所有工藝步驟的能量流動,減少約21%的能耗,與未采用該系統的涂裝車間相比,可將整個生命周期內的碳排放量減少19.2%,成為首個符合歐盟分類標準的涂裝車間。

在汽車制造的所有工藝步驟中,涂裝和車身油漆固化是能耗較高的環節,因此涂裝車間被認為是汽車工廠能耗最高的車間之一。盡管節能技術不斷進步,現代涂裝車間的碳足跡仍然較大。“歐盟希望2050年實現氣候中和。為助力這一目標的實現,我們采取了新策略——通過節能實現涂裝車間的碳中和。”杜爾涂裝和總裝系統事業部高級銷售副總裁Jens Oliver Reiner 解釋道:“我們之前的策略是不斷提高噴房和烘房等單個構件的能效。現在,我們開發了EcoQPower 系統,從而實現對涂裝車間所有的能量來源、能源循環利用中的主要設備以及能流方向的綜合分析協調。”該系統能夠分析生產運行過程中的能源流動及匯集情況,全面考量各種運行狀態和歷史氣候數據,并基于這些分析,將涂裝車間的能源利用網絡化,即達到在一個耗能點回收多余能量,然后調配至其他需求點進行重復利用。

顯著減少碳足跡

盡管眾多企業承諾可持續性目標,但這些承諾往往淪為“洗綠”行為(為了滿足輿論對環保的需求而做出的表面文章)。杜爾與弗勞恩霍夫建筑物理研究所聯合開展了一項研究。他們為一家德國汽車制造商建造了首個使用EcoQPower系統優化用能結構的涂裝車間,從而模擬并計算了位于同一地點、具有相同性能參數的兩家完全相同的電氣化涂裝車間(一家采用了EcoQPower系統,另一家則未采用)的碳足跡值。研究結果表明,與未配備EcoQPower系統的涂裝車間相比,采用EcoQPower優化的涂裝車間實現了溫室氣體減排。

按照循環經濟模式,杜爾和弗勞恩霍夫建筑物理研究所分析了從生產、運輸、使用到報廢的整個涂裝車間生命周期的碳足跡。研究發現,使用EcoQPower系統可讓涂裝車間在整個生命周期內減少19.2% 的碳足跡。考慮到91%的二氧化碳排放產生于使用階段,可以得出結論:EcoQPower系統能有效提升涂裝車間生產階段的可持續性。杜爾的能耗分析也證實,EcoQPower系統可將涂裝車間生產過程中的能耗降低20.6%,使優化后的涂裝車間的能效比現代標準車間高出約21%。因此,假定1個涂裝車間的使用壽命為15年,每年對11萬個車身進行噴涂作業,運營商可望實現可觀的節能效益,達到百萬歐元(千萬人民幣)水平。

EcoQPower避免能量浪費

EcoQPower的原理是為每個生產區域提供更合適的能量和溫度。在現代標準涂裝車間中,諸如預處理、烘房和噴房等工藝步驟通常被視為獨立的工藝設備單獨供能。然而,這種方式導致了能源的浪費,例如在固化過程中產生的廢熱不能被有效調配到其他能耗設備再利用,而是被直接排放到環境中。EcoQPower 系統會統一規劃所有用熱點以及廢熱排放(包括之前被認為難以回收的廢熱)并將廢熱用于需要較低溫度的工藝設備從而實現更多的余熱回收。具體而言,杜爾專家團隊使用專門軟件評判涂裝車間每個工藝步驟的加熱和冷卻要求,并基于這些數據將涂裝車間中的各種用能點、產能點、余熱排放點進行協同運行,從而實現更經濟的能源利用。

《歐盟分類法》規定了可持續項目的分類標準

《歐盟分類法》是根據《歐盟綠色協議》(EU Green Deal)制定的一項法規,旨在實現歐洲到2050年成為第一個氣候中立的大陸。通過對可持續性投資進行透明分類,該法規旨在確保為支持氣候和環境保護的項目提供資金。“對制造型企業而言,可持續性日益重要。我們幫助客戶盡可能提高生產過程的能效,以實現其減碳目標。我們知道,長遠來看,從事可持續生產的公司在歐洲融資時將擁有越來越多的優勢,”Reiner 解釋道。

圖1: EcoQPower可優化涂裝車間的所有可用能源,并實現完全電氣化。

圖2:EcoQPower將工藝步驟中所有用于冷卻和加熱的能量流動網絡化,并為每個區域提供所需能量。

關于杜爾:

杜爾集團是一家世界領先的機械和設備工程企業,在自動化、數字化以及能源效率技術領域擁有獨到的經驗,提供產品、系統和服務助力多個行業實現高效和可持續的制造流程。杜爾集團主要服務于汽車工業、家具和木屋生產、化學、制藥、醫療技術、電氣工程以及電池生產等多個行業。2023年集團銷售額達到了46億歐元。集團員工總數約20,500 人,遍布于全球 32 個國家的142個業務據點。集團五個事業群在市場上運作:

●涂裝和總裝系統:面向汽車工業的涂裝車間以及總裝、檢測和加注技術;

●應用技術:自動應用漆液、密封劑和粘合劑的機器人技術;

●清潔技術系統:大氣污染控制系統,電池電極涂層系統和降噪系統;

●工業自動化系統:面向汽車零部件、醫療設備和消費品的自動化組裝和測試系統,以及平衡設備和診斷技術;

●木工機械和系統:木材加工行業機械和設備。