英特尔正在使用热水来减少工厂的天然气使用量

英特尔位于爱尔兰莱克斯利普的新制造工厂耗资 185 亿美元建造，配备了被誉为节能节水的技术，包括可编程全 LED 照明以及水回收和过滤系统，每年可节省 2.75 亿加仑水。

然而，其更不寻常的功能之一是一种经常被忽视的方法：捕获设施中设备产生的热量并将其输送到生产过程中，而不是通过冷却塔排出。 这是通过安装回收冷却器来实现的，该冷却器捕获英特尔高温制造工艺产生的热量，并将其以热水的形式输送到工厂的其他地方。

英特尔预估这些热回收措施 这将使其能够大幅减少 Fab 34 工厂运营所需购买的天然气。该公司预计，它使用的回收能源将是其他燃料产生的能源的九倍。 英特尔企业服务开发小组首席工程师里奇·莱利(Rich Riley)表示，所谓的“废热”可用于预热英特尔半导体制造所需的超纯水或在天气凉爽时为现场建筑物保持温暖等任务。

“如果我们没有那么多的热量，我们将需要更多的天然气来促进 [heating, ventilation and air-conditioning] 莱利说。“这是天然气消耗量的整体减少。”

随着时间的推移，英特尔的计划是通过用电力运行的热泵等工业设备来更新热回收和其他能源效率措施。

英特尔近期与能源相关的可持续发展目标包括到 2030 年将范围 1 和范围 2 的排放量较 2019 年基准减少 10%（截至 2022 财年已实现 4%）； 累计节电达40亿千瓦时。

未开发的能源效率来源

英特尔尚未披露 Fab 34 厂的热回收工作可能对其碳排放产生的潜在影响，但在 Fab 10（也在莱克斯利普）使用水对水热泵进行改造预计将节省 1,830 万千瓦时每年的电力。 它将减少范围 1 排放量约 4,760 吨，但由于热泵需要电力，范围 2 排放量将增加约 1,627 吨。

工业能源仍然是企业可持续发展团队面临的一个棘手挑战：估计全球工业能源消耗的 20% 至 25% 仍然主要由煤炭和天然气提供动力， 根据国际能源署的数据。

将回收的废热用于工业流程、区域供热应用或发电，每年可节省高达 1525 亿美元的能源成本，略低于欧盟 2022 年进口天然气价值的一半。 根据麦肯锡报告 十一月出版。 分析估计全球可回收热潜力至少为 3,100 太瓦时。

“我们认为，如果你想脱碳，热回收和废热是最经济的手段之一，”该报告的作者之一、麦肯锡合伙人肯·萨默斯说。 他表示，采用天然气的一大障碍是天然气价格低廉，但关税和供应短缺促使企业重新考虑其依赖。

将热量从产生的地方转移到生产过程中需要的地方的工业热泵技术也日趋成熟。 热力生产设备制造商阿姆斯特朗国际公司总裁帕特里夏·普罗沃特表示，作为生产系统电气化的先行者，化学品、消费品、食品和药品制造商使用这种方法的潜力正在不断增长。

“如果你的计划是完全脱碳，那么第一步就是消除蒸汽并使用热水，然后尝试回收尽可能多的废热并将其放回系统中，”普罗沃特说。

英特尔的经验教训

英特尔全球公共事务副总裁兼首席可持续发展官托德·布雷迪 (Todd Brady) 表示，除了爱尔兰工厂外，英特尔还在亚利桑那州、俄亥俄州和德国引入了热回收和再循环系统，该公司建造的每一个新工厂都将考虑采用这种方法。英特尔。 “这需要工程设计，了解热量产生的位置，如何捕获和重新引导热量，”他说。 “其中很多涉及设备放置的位置。”

在爱尔兰晶圆厂（该公司的 Intel 4 芯片的大批量生产设施）中，工程团队对热运动进行了广泛的测绘，以决定需要多少个热交换器和冷却器，以最大程度地减少高级热系统的供电量莱利说，通过天然气。

低品位来源额定温度在 100 摄氏度到 200 摄氏度之间，可能包括锅炉、空气压缩机或干燥机的废气。 英特尔仍然需要天然气来进行高温工艺。

莱利说，以下是工程师在设计热回收系统时应考虑的问题。

• 工程师有没有做过“夹点分析“四季皆宜？ 这些评估研究工业过程中的热量流动，并用于确定完成工作所需的最低能耗。 夏季和冬季通常有不同的指标。
• 会产生足够的热量来产生影响吗？ 这需要设备供应商和设施经理的参与，他们负责设备在整个场地设计中的放置位置。
• 如果是改造，如何将热量输送到可以使用的地方？ 如果生产系统分布广泛，重新引导热量的物流可能需要重新定位它们或安装管道。 否则，捕获可能没有意义。
• 该地区的能源价格是否值得投资？ 答案可能决定投资回报率的成败。 在天然气价格较高的地区，这些投资的回收期会较短。

英特尔花了几年时间来完善其工艺，但现在热回收已被视为每个工厂生产项目的一部分，莱利说：“这相当复杂，但现在它已成为常规。”

本文首次出现于 绿色商务网。