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Apr 19, 2023

グリーン蒸留所コンペティション: フェーズ 1 実現可能性レポート

Ultimo aggiornamento il 24 novembre 2021 © Crown copyright 2021 Questa pubblicazione

2021 年 11 月 24 日更新

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この出版物は、https://www.gov.uk/government/publications/green-distilleries-competition/green-distilleries-competition-projects-selected-for-phase-1 で入手できます。

エドリントン氏とコンサルタントのアレン・アソシエイツ氏が率いる。

高温ヒートポンプ (HTHP) には、低品位の熱を蒸気に変換し、さまざまな蒸留所用途で使用できる可能性があります。 これらには、全体的なエネルギー効率が向上するだけでなく、化石燃料から再生可能電力への燃料切り替えが可能になるという利点もあります。 エドリントン氏は、カークウォールのハイランドパーク蒸留所と麦芽製造所で、この技術を工業規模で研究することを目指している。 このプロジェクトは、HTHP を中核とした革新的な蒸留室熱回収システムを開発します。 生成された蒸気は麦芽乾燥キルンの加熱に使用され、このプロセスの燃料源としてコークスに代わって、関連する炭素排出を排除します。

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John Fergus & Co LtdがArupとともに率いています。

このプロジェクトは、蒸留所で水素を使用して必要なプロセス熱を大幅に脱炭素化する可能性に特に焦点を当てます。 水素は、地元の AD プラントで生成されたガスを現場で水素に変換する方法と、地元の再生可能エネルギーを現場で電気分解することによる 2 つの方法で生成できます。 あるいは、その地域の他の地元の大規模生産者から現場に配送されることもあります。

蒸留所はすでに倉庫の屋根の太陽光発電パネルから生成できるエネルギーを調べる研究を実施しており、このデータは水素生産能力を決定するための研究に取り入れられる予定です。 この研究では、この追加の再生可能発電が蒸留所に供給する電力システムに与える影響についても検討します。 既存だが変換された天然ガス蒸気ボイラー内での水素の使用、または、残りの天然ガス需要を置き換える新たに設置された水素システム内での水素の使用。

さらに、蒸留所の二酸化炭素排出量は以前の研究の対象となっています。 これは、そのような計画による潜在的な二酸化炭素削減の可能性を確認するのに役立ちます。

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ウィスト蒸留会社株式会社

稼働中のほとんどの蒸留所の蒸留プロセスは、燃料油または天然ガスの燃焼による蒸気の発生によって燃料が供給されます。 このプロジェクトでは、従来の蒸気ではなく、水素バーナーとサーマルオイルの間接加熱を組み合わせて蒸留所を稼働させることにより、最初から低炭素になるように新しい蒸留所を設計する機会を検討します。

この革新的なエンジニアリング設計は、水素の間接燃焼を利用して、直接燃焼よりも安全な動作環境と安価なソリューションを作り出します。 このプロジェクトは、再生可能エネルギー発電の設置を通じて現場で水素を生成する実現可能性と、生成された余剰水素を市場に届ける実行可能なルートを評価することを目指しています。 運用中の再生可能エネルギー資産を使用したオフサイトでの水素の製造とサイトへの輸送も調査される予定です。 このようなエネルギーシステムの技術経済的な実現可能性は、国家および地域のエネルギー戦略と水素経済への移行という文脈で評価され、議論されることになる。

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ウィスト蒸留会社株式会社

このプロジェクトでは、化石燃料ベースのオイルバーナーの反事実的なケースとは対照的に、電気駆動の高温蓄熱器を介して新しい蒸留所を運営する機会を検討しています。 既存および新規の蒸留所のかなりの部分は、電力インフラが非常に制約されている地方にあります。 これにより、送電網への輸出が不可能となるため、新たな再生可能発電の可能性が制限されます。

断熱された高温熱源は、電気を使用して記憶媒体の内部温度を上昇させ、その後プロセス熱に変換することができます。 このプロセス熱は迅速に (1 秒未満) 放出されるため、エネルギーを柔軟かつ可能な限り効率的に使用できます。 この革新的な燃料切り替え設計により、再生可能電力源とのさらなる統合が可能になり、柔軟で配電可能な負荷を備えているため、地域の送電網の制約が軽減されます。 その結果、エネルギー需要が低くなり、資源効率が向上したゼロ炭素または低炭素の蒸留所が実現します。これは、蒸留業界全体で再現でき、熱エネルギーの使用量が多い他の工業商業環境にも適用できます。

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株式会社ロコゲン

このプロジェクトでは、稼働中の蒸留所を重油から蒸留に直接プロセス熱を供給する水素バーナーに切り替える実現可能性を評価します。 バーナーでの水素の直接燃焼には、蒸留所内の燃料分配システムとボイラーシステムの改造が含まれますが、オフサイトで水素を生成してオンサイトで輸送するオプションも検討されます。

この革新的な燃料切り替えプロジェクトにより、電気分解によって水素を生成できるオンサイトまたはオフサイトの再生可能エネルギー源との統合が可能になります。 このようなエネルギーシステムの技術経済的な実現可能性は、国家および地域のエネルギー戦略と水素経済への移行の文脈で評価され、議論されるでしょう。 このプロジェクトは、化石燃料への依存から転換されたゼロまたは低炭素蒸留所を実現します。これは、蒸留業界全体で再現でき、熱エネルギーを多く使用する他の産業商業環境にも適用できます。 このプロジェクトは、水素経済の加速の機会に焦点を当てます。

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Sunamp が主導し、ヘリオットワット大学の支援を受けています。

Sunamp は、グリーン蒸留所の実現可能性調査を通じて、PCM 蓄熱がどのように古い蒸留所と新しい蒸留所に、主要な熱生成方法として燃料をゼロおよび低炭素の再生可能技術に切り替えるための安全で回復力のある経路を提供するかを実証します。 ヘリオット ワットのエネルギーとプロセス モデリングと、キャンパス内の蒸留所からのデータおよび業界からのインプットを使用して、大規模 (MWh) PCM 蓄熱装置を使用して再生可能エネルギー発電を変換、回収、貯蔵する方法を示します。需要の時点で使用され、事実上、発電と需要が分離されます。

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環境資源管理株式会社。

水素には英国の蒸留所の熱を脱炭素化する可能性があります。 しかし、遠隔地にある蒸留所に水素を輸送するのは困難な場合があります。 潜在的な解決策は、液体有機水素キャリア (LOHC) を使用して水素を輸送および貯蔵することです。 LOHC は、単位体積あたり液体水素と同レベルの水素を運ぶことができ、大気圧および大気圧で安全かつクリーンに運ぶことができます。 従来の陸上タンカーを使用して輸送し、既存の燃料貯蔵タンクに保管できます。

このプロジェクトの目的は、蒸留所業界の脱炭素化に LOHC を使用する可能性を判断し、その技術的性能、環境、健康、安全性の証明、ライフサイクル コストを実証する計画の概要を説明することです。

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超臨界ソリューションズ株式会社

Supercritical の電解システムは、提携蒸留所からの廃熱を利用した再生可能電力を利用して、比類のない効率と最小限のコストで現場で水素を生成します。 グリーン水素は化石燃料への依存を最小限に抑えるために蒸留所の熱または電力システムにループバックされ、地元の天然資源のみに依存するゼロカーボン蒸留所への道を示します。 この種のデモンストレーションは初めてのことであり、英国中の蒸留所やその他の業界が恩恵を受ける道が開かれることになる。

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コーニッシュ地熱蒸留所会社 (CGDC) が主導し、産業パートナーの地熱エンジニアリング リミテッド (GEL)、Buro Happold、Forsyths と協力しています。

この画期的なプロジェクトは、低品位廃棄物の産業用熱源を利用して熱集約的な蒸留プロセス (発酵から蒸留、熟成まで) に電力を供給できる、コスト効率の高い高温ヒートポンプ ソリューションを実証することを目的としています。 研究の最初の焦点は、発電プロセスの副産物として80度の熱が利用できるユナイテッド・ダウンズ深層地熱プロジェクトの英国初の地熱発電所から得られる廃熱に注目することになる。 この熱流はヒートポンプシステムを通じて昇温されて蒸留所用の蒸気を生成し、二酸化炭素排出量ゼロと大幅なエネルギー節約を実現する、安定した一貫した持続可能なエネルギー供給を提供します。

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欧州海洋エネルギーセンターが、研究パートナーのネーピア大学、産業パートナーのエドリントンおよびオークニー蒸留所とともに主導しています。

HySpirits 2 は世界初の水素燃料蒸留所を提供します。 これは、燃料をどこでもクリーンでグリーンなソリューションに切り替えることができることを示しています。 プロジェクトの第 1 段階では、蒸留部門におけるグリーン水素燃料の切り替えを促進するための 4 つの異なる技術経路を評価し、この産業プロセスの完全な脱炭素化を可能にします。 これを達成するために、EMECはオークニー諸島での風力と潮力エネルギーを利用したグリーン水素生産の応用研究開発において世界をリードする専門知識を活用します。 エディンバラ・ネーピア大学の産業脱炭素化チームは、蒸留部門での20年の経験を提供します。 最後に、世界的な蒸留グループのエドリントン (オークニー諸島のハイランド パーク蒸留所の所有者) とオークニー ディスティリング (オークニー諸島所有のブティック蒸留会社) は、エンド ユーザーの意見を提供し、市場展開戦略をサポートし、パイロット デモンストレーションの範囲設定を支援します。

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コロラド コンストラクション アンド エンジニアリング株式会社

バイオ燃料と同時燃焼できる二元燃料水素/NG バーナーが開発されます。 これにより、NG を混燃料した緑色液体バイオ燃料を使用して蒸留所の脱炭素化を直ちに開始でき、利用可能になり次第、緑色/青色水素に直接移行することができます。 100% 脱炭素化を伴う 100% 水素燃料への移行において、水素、NG、バイオ燃料の三燃料運転が可能になります。 軸方向段階的バイオ燃料噴射を備えたNG/水素デュアル燃料バーナーは、ポットエールシロップやグリセリンなどの燃焼が難しい廃棄バイオ燃料を利用するために使用されます。 蒸気加熱式蒸留所と直火式蒸留所の両方がプログラムの一部となります。

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蒸留所の設計・設置会社であるコロラド・コンストラクション・アンド・エンジニアリング社、バーナーメーカーのCBS社、研究パートナーであるリーズ大学が主導しています。

廃棄物蒸留所バイオマス、DRAFF および PAS、およびその他の廃棄物バイオマスは、タールの生成を回避する新しい中温ガス化装置でバッチガス化されます。 高温のガス化ガスは、蒸気蒸留所と直火蒸留所の両方を加熱するために新しく開発されたバーナーに送られます。 ガス化装置の性能の最適化には、CO およびガス温度のピークシーク制御が使用されます。 ガス化装置バーナーは最初はNG燃焼ですが、脱炭素効率を100%に向けて高めるために、バイオ燃料/NG/水素複合バーナーが開発され、緑色/青色水素が利用可能になったらそれが可能になります。

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ベナマン株式会社

ベナマン・大西洋逃散メタンプロジェクトは、コーンウォールの先駆者企業 2 社の専門知識と経験を組み合わせて、大幅な炭素削減の可能性を備えた革新的な業界全体の燃料切り替えソリューションを提供します。 このソリューションは簡単に再現および拡張可能であり、地域のエネルギー ネットワークを促進し、相互に有益な業界間の交流をサポートします。

この実現可能性研究では、ビール醸造所や蒸留所の有機廃棄物からの浸出液を使用して、屋根付きスラリーラグーン嫌気性消化槽から回収されたカーボンネガティブ逃散メタンに燃料を切り替える利点を調査する予定です。 この新しいアプローチは、エネルギープロバイダーとユーザーの間に閉エネルギーループを構築し、燃料の切り替えによる二酸化炭素の節約を最大化します。

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セント・アンドリュース・ブルワーズ・リミテッド。

モルト ウイスキーの製造はエネルギーを大量に消費するプロセスであり、蒸留所内の熱需要の大部分を蒸留が占めています。 エデンミル蒸留所では、蒸留が熱需要の約 70% を占めています。

エデンミル蒸留所は、蒸留所をセント・アンドリュース大学内のエデン・キャンパスに移転する準備を進めている。 共通の内壁を共有する建物内には、セント アンドリュース大学のメイン キャンパスとイーデン キャンパスに地域暖房を提供するバイオマス燃料エネルギー センターがあります。 これは蒸留所で使用できる大量の熱水源を提供します。

生成された熱水は蒸留所内の仕込みや洗浄に直接使用できます。 蒸留にはより高い温度が必要ですが、これはヒートポンプを使用して熱水を生成し、2 段階の外部熱交換器を介して蒸気と組み合わせて蒸留プロセスの大部分に電力を供給できると考えられています。

敷地内で発電した再生可能電力を利用して生成したグリーン水素は、熱交換器の2段目に必要な蒸気の生成に使用されます。

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プロティウム・グリーン・ソリューションズ・リミテッド。

HyLaddie プロジェクトでは、ブルクラディ蒸留所、プロティウム グリーン ソリューションズ、ITPEnergized が協力して、ブルクラディ蒸留所の 2025 年のネットゼロエミッション目標の達成を支援する先駆的な加熱技術を評価します。 このプロジェクトでは、Protium の関連会社である Deuterium が商業化している水素蒸気ボイラー システムの導入の実現可能性を評価します。 このシステムは動的燃焼室 (DCCTM) であり、コンソーシアムは現在使用されている既存の中重油ボイラーの代替品を提供することを目的として、ブルクラディ蒸留所での導入を目指しています。

DCCTM は、水素を燃焼して工業グレードの蒸気を生成する革新的な凝縮酸素燃焼ボイラーです。 グリーン水素を原料として利用するため、バーナーは温室効果ガスや汚染物質を排出せず、煙道なしで作動します。 中小企業研究イニシアチブ（SBRI）が実施するグリーン蒸留所フェーズ 1 コンペティションの完了により、ブルックラディの 2025 年のネットゼロ目標に向けた実行可能な道がもたらされることになります。

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ハイランド パーク蒸留所、SSE Utility Solutions、Lumenion GmbH、Adrian Wilson (独立コンサルタント) からなるコンソーシアムであり、Protium Energy Ltd が主導します。

ハイランドパーク蒸留所、SSE Utility Solutions、Lumenion GmbH、Adrian Wilson (独立コンサルタント)、および Protium Energy Ltd のコンソーシアムが、オークニー諸島に本拠を置く蒸留所で現在燃焼されている灯油燃料を除去して蒸留プロセス用の蒸気を発生させるために設立されました。 目的は、この CO2 を排出するプロセスを、再生可能エネルギーを CO2 を含まない高温のプロセス熱に直接かつ高効率に変換することで置き換えることです。

この研究では、電気を（利用可能な場合）取得して熱として貯蔵し、その熱を（オンデマンドで）蒸気に変換する高温熱貯蔵装置のオプションを調査する予定です。 オークニー諸島は、現在の電力需要の 120% が再生可能エネルギー源によって満たされるという英国でも類のない恵まれた地域ですが、送電網の制約もあり、大幅な発電量削減が必要となります。 島々にはアクティブ ネットワーク管理システムがあり、EV などの制御された負荷を導入することで、より多くの再生可能発電を接続しようとしています。 数メガワットの送電可能な負荷を追加することでシステムが強化され、列島での再生可能エネルギーのさらなる増加が促進されると同時に、低価格だが削減されている電力生産も利用できる可能性が非常に高い。

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