Как SmartParc переписывает правила производства продуктов питания

На окраине Дерби, Великобритания, возводится предприятие по производству продуктов питания другого типа. Занимающий площадь в 100 акров SmartParc представляет собой специально построенный производственный парк, созданный на основе одной идеи — производство продуктов питания может быть более эффективным, экологически устойчивым и обеспечивать возможности более глубокого сотрудничества, если производители перестанут дублировать инфраструктуру и начнут использовать ее совместно.

Производство продуктов питания: отрасль под давлением

Пищевая промышленность сталкивается с беспрецедентными проблемами. Инфляция сокращает маржу в и без того малоприбыльном секторе. Многие производители эксплуатируют устаревшие предприятия, которые потребляют много энергии и с трудом поддаются декарбонизации. В то же время клиенты, регулирующие органы и инвесторы требуют реального прогресса в достижении нулевого уровня выбросов парниковых газов.

«Многим пищевым предприятиям в Великобритании и по всей Европе более 20 лет, — говорит Фил Ловелл (Phil Lovell), главный операционный директор SmartParc Europe. — Они привязаны к старым объектам, которые неэффективны. Энергозатраты высоки, технологические процессы ограничены, а достижение целей в области устойчивого развития становится все более трудной задачей». SmartParc — это ответ на эти вызовы, сфокусированный на всей экосистеме производства продуктов питания.

Концепция SmartParc

Простая, но убедительная идея: объединить современные, специально построенные пищевые производства на одной площадке и управлять ключевыми процессами централизованно. Вместо дублирования активов такие ключевые объекты инфраструктуры, как энергогенерирующие системы, вспомогательные и энергетические системы, проектируются как общие системы. Такой подход обеспечивает экономию за счет большого масштаба, которую отдельные производители никогда не смогли бы достичь в одиночку. Производственные линии сначала проектируются, а затем встраиваются в высокоэффективные объекты. Централизованное управление снижает сложность, а близкое расстояние между арендаторами сокращает затраты на транспортировку, выбросы от транспорта и увеличивает срок хранения продуктов питания.

«Группируя объекты в одном месте, вы сокращаете транспортный поток и объем отходов. Компании могут даже продавать свои товары друг другу на месте, если захотят, — объясняет Ловелл. — В совокупности все эти меры способствуют снижению затрат и укрепляют репутацию производителей в области устойчивого развития». Однако, чтобы SmartParc оправдал возлагаемые на него надежды в отношении эффективности, энергетическая система объекта должна смотреть не в прошлое, а в будущее.

Переосмысление энергетики через утилизацию отработанного тепла

В сотрудничестве с компанией GEA SmartParc создала общую энергетическую сеть, которая вместо обращения с энергией как с побочным продуктом или отходами извлекает, трансформирует и перераспределяет ее.  Это помогает арендаторам существенно продвинуться в направлении нулевых выбросов без ущерба для надежности или эксплуатационных характеристик.

«Компания SmartParc с самого начала рассматривала это как проект устойчивого развития, — говорит Джон Берден (John Burden), директор по продажам проектов подразделения Heating and Refrigeration Solutions компании GEA U.K. — Поэтому вместо того, чтобы отводить тепло в окружающую среду, GEA разработала для нее сеть централизованного теплоснабжения, которая улавливает и передает это тепло по всему парку».

Это решение работает следующим образом: тепло, образующееся в системах охлаждения, пропускается через промышленный аммиачный тепловой насос, а затем хранится и передается арендаторам по сети подземных трубопроводов длиной более 11 км. Тот же принцип используется в сетях централизованного теплоснабжения, которые снабжают города тепловой энергией: на объекте в Дерби любое предприятие, подключенное к сети, может получать энергию, даже если оно само ее не вырабатывает. В результате получается замкнутая система, которая регулирует потребности в нагревании и охлаждении для нескольких пользователей в масштабе всей страны.

Почему охлаждение с использованием аммиачного холодильного оборудования имеет важное значение

Выбор правильного хладагента имел очень важное значение. Для SmartParc и GEA аммиак стал очевидным выбором. «Аммиак — это экологически безопасный хладагент природного происхождения, — объясняет Ловелл. — Он обладает превосходными термодинамическими характеристиками, то есть, для охлаждения и нагревания требуется гораздо меньше энергии по сравнению с альтернативными вариантами».

В отрасли, в которой все еще используются устаревшие, дорогие, неэффективные и вредные для климата фторуглероды, аммиак предлагает перспективное решение. В сочетании с передовой технологией тепловых насосов это позволяет SmartParc добиться максимальной эффективности при значительном сокращении выбросов.

Техническое проектирование с учетом сложностей реального мира

Разработка системы было первым вызовом. Заставить ее работать в реальном мире с переменчивым спросом и парком, который все еще заполняется, стало вторым. Работа в режиме частичной нагрузки, как известно, является сложной задачей для крупных промышленных энергосистем. В SmartParc потребность меняется в зависимости от времени года и будет меняться по мере появления новых арендаторов.

«При поддержке проектной группы GEA мы смогли запустить систему с нагрузкой всего в пять процентов от ее полной мощности, — объясняет Ловелл. — Такая гибкость очень важна, особенно зимой, когда спрос на нагревание повышается, а на охлаждение — снижается». Для поддержания такого баланса требуется комбинирование компрессорных технологий, непрерывный мониторинг и точный контроль температуры на стороне множества пользователей, при этом необходимо обеспечить справедливое распределение расходов. «Это было нелегко, — признается Берден. — Но точный контроль является обязательным условием в модели совместной эксплуатации. Каждая компания должна работать независимо и при этом пользоваться преимуществами общей инфраструктуры».

Партнерство, а не просто проект

Сотрудничество SmartParc и GEA выходит далеко за рамки простых поставок оборудования. «Нам был нужен партнер с глубокими инженерными знаниями и опытом, который бы остался с нами и помог бы нам совершенствовать и развивать систему с течением времени», — говорит Ловелл. Этот нацеленный на долгосрочную перспективу подход стал решающим фактором. SmartParc имеет глобальные амбиции, и энергетический центр рассчитан на рост и адаптацию по мере развития технологий.

«Нам нужен глобальный партнер, который инвестирует в инновации, — добавляет Ловелл. — Технологии, которые мы будем использовать через десять лет, будут другими. В GEA это понимают». Берден подтверждает: «Мы были вовлечены в процесс с самого начала. Мы рассматривали систему в комплексе, и это укрепило доверие. Это было настоящее партнерство».

Engineering for a better world — вместе

Энергетический центр SmartParc успешно работает уже два года, предоставляя около пяти мегаватт для охлаждения и 2,5 мегаватт для нагревания. Эти цифры должны увеличиться более чем в два раза после окончательного заполнения парка. Для арендаторов выгода ощутима — снижение энергозатрат, сокращение выбросов и более понятный путь к достижению целей ESG. Для SmartParc это подтверждение жизнеспособности их смелой идеи. А для компании GEA это живой пример того, как инженерные разработки могут способствовать системным изменениям.

«Это дешевле, это лучше, и это способствует устойчивому развитию, — говорит Ловелл. — Самое главное, что это работает для наших клиентов». Система получила внешнее признание, завоевав награды, которые подтверждают то, что уже известно арендаторам: это не теория, а проверенная модель.

В то время как пищевая промышленность ищет способы устойчивого производства продуктов питания для растущего населения, SmartParc предлагает взглянуть на то, чего можно достичь, когда сотрудничество заменяет изоляцию, а инженерные разработки определяются целью. SmartParc и GEA совместно переосмысливают принципы работы предприятий по производству продуктов питания в низкоуглеродном будущем. В Дерби это будущее уже наступило.