评论:通过循环经济推动能源转型

工程师们处于设计和开发技术的最前沿，这些技术将支持社会实现零净排放。但这并不全是关于新技术——通过应用循环经济原则，我们也可以通过现有技术帮助确保向净零世界过渡。为了减少对环境的影响，我们需要从一开始就考虑如何再利用、再制造和回收资产，无论是技术、设备还是基础设施。

英国政府的第六次碳预算就该国在2033年至2037年的四年期间可以排放的温室气体量向部长们提出了建议。该计划的目标是在1990年至2035年期间将排放量减少78%，并提出实现净零排放的四个关键步骤:更多地采用低碳解决方案，尤其是在交通运输领域;扩大低碳能源供应，包括海上风能和绿色氢能;减少对碳密集型活动的需求，减少对现有资源的浪费;通过种植林地和恢复泥炭地，减少土地和温室气体排放。

更多来自能源和环境

但是，由于英国的发电和配电基础设施庞大、复杂，而且在许多情况下已经老化，解决提供安全、环境可持续和具有成本效益的能源系统的能源三难困境是一项重大挑战。循环经济方法有助于为发电和配电企业提供解决方案，使它们能够减少对稀缺资源的需求，并最大限度地利用现有资源。

循环方法

那么，什么是循环经济?20世纪70年代和80年代的“取-制-废”线性经济生产和使用材料，然后将废物作为垃圾填埋场处理，假设(在许多情况下是错误的)它们最终会分解。虽然今天的“再利用”经济通过回收许多类型的废旧材料来减少浪费，但英国离循环经济还有一段路要走，在循环经济中，零废物产生，所有东西都以某种形式或形式回收利用。

您如何帮助维护和延长组织资产的寿命?

该领域的全球思想领袖艾伦·麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation)表示，循环经济基于三个关键原则。它们是:通过设计消除浪费和污染;保证产品和材料的使用;并使自然系统再生。的基金会“蝴蝶图”描述了用户和消费者、可再生能源和有限的可用材料之间的相互作用，并展示了制造商和服务提供商维护和延长、再利用和再分配、翻新和再制造以及最终回收其设备和基础设施的过程。

维护和延长能源资产:效益和数字化解决方案

关注前两个问题——“维持”和“延长”——可以从维持和延长能源生产和分配资产的寿命中获得环境和商业效益。维护和延长寿命活动可以支持电力部门组织应对能源三难困境的挑战，因为可靠的运行资产有助于确保能源安全和安全，同时也满足客户的需求和期望。从环境的角度来看，维护现有资产并延长其寿命，有助于避免利用地球上有限的资源——无论是矿物、化学、生物还是能源——来替代它。从商业的角度来看，安全地延长资产的寿命可以让你从中获得最大的回报。这也有助于能源三难困境的可负担性因素，因为对设备和基础设施投资的需求减少了，增加客户账单的需求也减少了。

那么，您如何帮助维护和延长组织资产的寿命呢?一种解决方案是开发数字资产管理策略，使用数字双胞胎等工具来支持组件剩余寿命的评估，并在不需要昂贵的停机时间的情况下测试一系列维护方法的结果。例如，在弗雷泽-纳什，我们与一家全球燃气轮机供应商合作，为其设备开发数字孪生工具。通过利用网络发动机管理系统提供的最新运行数据，该公司能够从其资产中收集和整理操作经验，并更好地预测其发动机在现场的寿命。数字孪生可以帮助支持快速和明智的决策，并在整个生命周期内显著改善集成系统或孤立工厂和机械的成本、风险、性能和可用性管理。

能源资产的再利用和再分配

当能源资产确实需要更换时，系统的某些组件可能尚未达到其使用寿命的终点，因此可能具有剩余价值——无论是从最大化利用稀缺资源的环境角度来看，还是从企业的财务转售角度来看。当你的资产老化时，你可以问自己:“我如何通过调整现有资源来实现我想要的结果?”“这可能意味着翻新设备，只更换那些耗尽的部件，并重复使用其他部件;或者，该资产可能有足够的剩余寿命，使另一家对其要求更有限的公司对其感兴趣。

对能源公司来说，采用这种方法的潜在商业利益可能包括降低成本和资源使用，以及从设备销售中获得额外收入。通过只更换设备的磨损部件，您甚至可能会发现对系统的更改可以更快地实施。再利用的概念也可以应用于你的能源生产活动产生的废物-例如，核电站产生的多余热量可以用来生产氢气或支持区域供热网络。

数字双胞胎可以帮助支持快速和明智的决策

为了避免采用“获取、制造、浪费”的态度，在设计能源产品时，组织可以采用模块化方法，允许设备或系统的元素(或全部)在自己的组织或其他组织中重复使用。通过在设计阶段考虑资产的退役，您可以更好地确定和理解其在接近其生命周期结束时的剩余价值。

将循环经济原则付诸实践

例如，风力涡轮机的使用寿命有限，估计有14,000个风力涡轮机叶片将在未来两到三年内达到其使用寿命的终点。这些涡轮机有可能被翻新，要么延长它们的使用寿命，要么被“二手”出售，供风力产业正在发展的经济体使用。由英国国家复合材料中心领导的SusWIND倡议最近启动，旨在发现和展示回收复合风力涡轮机叶片的可行方法;探索可持续材料和工艺在叶片复合材料开发中的应用;并在设计上进行创新，以适应未来的涡轮机叶片。

将循环经济原则应用到你的能源资产管理中，不仅对环境有好处，而且在商业上也很有意义。作为工程师，如果我们从产品和系统的初始设计阶段就开始考虑这种方法，我们就可以在推动脱碳方面发挥真正的作用。

Nial Greeves，能源总监，Frazer-Nash咨询公司