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运行中的重工业设施:Knergy 过程工程
服务

面向氢能与工业脱碳项目的工程与咨询解决方案。

在电解槽之外,Knergy 提供使绿氢项目在技术、财务和运营上均可运行的完整工程。我们的团队结合 40 余年重工业经验(CEMEX、Lafarge、Holcim)与绿氢生产、储存、分配和应用方面的专业能力。

两大服务支柱

工程与咨询,单一负责的公司

支柱 1 涵盖工业过程的设计、分析、优化与控制。支柱 2 提供确保项目得以执行的战略、财务和投资委员会支持。

  1. 工程

    工业过程的设计、分析、优化与控制。我们通过应用燃烧、氢气和氧气技术提升效率、产能和质量。

  2. 咨询

    战略咨询、技术经济可行性研究、尽职调查、脱碳计划以及投资委员会支持。

支柱 1 · 工程

过程的设计、分析、优化与控制

在 Knergy,我们专注于工业过程的设计、分析、优化与控制。我们的主要目标是通过应用各项技术,特别是与氢能利用相关的技术,提升产品与服务的效率、产能和质量。

4.1 · 热工过程工程

超越 Hydrobooster

Hydrobooster ALK 是我们产品组合中最显眼的资产,但并非唯一。Knergy 提供完整的热工过程、粉磨和干燥工程——这是我们创始合伙人在 CEMEX、Lafarge 和 Holcim 四十年运营中积累的技术知识。

运营结论:我们不销售孤立的设备,而是交付能够在追加任何一比索 CAPEX 之前先释放现有产能的工程。

整体服务的四个阶段

诊断、优化、定型、执行

  1. 阶段 1 · 诊断

    评估、审计与过程研究,以识别瓶颈和热损失区域。典型结果:在无重大投资的情况下,可用熟料产量具有 +10% 至 +30% 潜力的路线图。

  2. 阶段 2 · 优化

    我们针对 OPEX、维护和绩效开展工作,以最大化年度利用率和运营效率。典型结果:单位消耗降低 −5% 至 −10%。

  3. 阶段 3 · 定型

    我们确定热工过程每台设备的实际产能上限。交付物:带有分级投资优先级的技术产能路线图。

  4. 阶段 4 · 执行

    技术经济预可行性与具有稳健商业案例的扩能项目。我们陪伴完整执行:工程 → 采购 → 施工 → 调试 → 保证测试。

范围 · 煅烧系统

水泥:煅烧系列的十个子系统

01
引风(TI)风机
02
预热器(4、5 和 6 级)
03
高效旋风筒
04
旋风筒之间的管道
05
分解炉(in-line、separate-line、hybrid)
06
回转窑
07
主燃烧器与分解炉燃烧器
08
熟料冷却机(灰色与白色)
09
气体调质系统
10
气体除尘系统
范围 · 粉磨与干燥系统

水泥:粉磨、分选与干燥回路

  1. 原料

    粉磨与均化回路。

  2. 水泥

    立磨、球磨机与高效选粉机。

  3. 固体燃料

    煤炭、petcoke 与替代燃料。

  4. 干燥机

    固体材料与燃料(RDF、生物质、污泥)。

六条专业服务线

从交钥匙设备到 CFD 咨询

  1. 交钥匙设备

    灰色与白色熟料煅烧:TI 风机、预热器、旋风筒、分解炉、回转窑、燃烧器、冷却机与气体系统。

  2. 燃料转换

    将燃烧天然气、燃料油或煤炭的工厂转换为 petcoke 与替代燃料。与 Hydrobooster ALK 自然协同。

  3. 热回收(WHR)

    Waste Heat Recovery 系统的审计与技术经济研究。通常每条线 5 至 8 MW(占工厂用电量的 25%-30%)。

  4. 电力与能源审计

    全面电气诊断:功率因数、电能质量、变压器优化、需求管理。

  5. 项目咨询 · 整体 EPC

    预可行性 → 基础与详细工程 → 采购 → 施工 → 调试 → 保证测试。

  6. CFD 咨询

    针对流动、燃烧与传热的 Computational Fluid Dynamics 建模。在投入施工前验证改造方案。

扩展的氢能能力

从标准化模块到多 MW 工厂

  1. 大规模绿氢工厂

    超越标准化模块,设计并交付集成 balance of plant、储存、压缩、净化和辅助系统的多 MW 工厂。单机电堆从 25 kW 至 15 MW。

  2. 与可再生能源集成

    与可再生发电(太阳能、风能、小水电)耦合的 H₂ 生产系统,配备储能与智能需求管理。

4.2 · 工业过程

应用于重工业的过程工程

应用于热工过程、粉磨与干燥系统、锅炉、钢铁炉、玻璃与陶瓷炉的过程工程。方法与我们创始合伙人在四十年间开发的相同:严格的热平衡、CFD 建模、实验验证、迭代优化。

概念工程

任何工程项目的初始步骤:定义最终产品。目标:识别项目的技术与经济可行性,并为基础与详细工程的开发指明路径。

  1. 最终产品定义

    范围、产能、技术与运营规格。

  2. 技术可行性分析

    与现有基础设施的兼容性、辅助服务需求、空间。

  3. 经济可行性分析

    CAPEX、OPEX 与投资回报的初步估算。

  4. 技术选型

    推荐最优技术(碱性 vs PEM、产能、配置)。

  5. 项目路线图

    阶段、里程碑、关键依赖与高层进度的定义。

基础与详细工程

概念工程获批后,Knergy 开展基础工程(PFDs、初步 P&IDs、关键设备规格、总体布局)与详细工程(最终 P&IDs、完整规格、等距图、材料清单、仪表与控制规格)。

现有过程优化

对运行中工厂的技术审计:识别瓶颈、热损失区域、优化机会。典型结果:在无重大投资的情况下可用产量具有 +10% 至 +30% 潜力,或单位消耗 −5% 至 −10% 的路线图。

4.3 · 控制柜

为客户的网络(RED)而设计,而非孤岛

将氢能系统集成到客户的工厂控制中是任何项目的关键点之一。Knergy 设计、制造并实施专为最终客户网络(RED)运行而构思的控制柜——而非需要专职操作员的孤立系统。

控制柜工程

控制柜的电气、逻辑与功能设计,重点在于将系统在最终客户的网络(RED)中实施。PLC、通信驱动、工业协议(Modbus、Profinet、EtherCAT、OPC-UA)、冗余、功能安全系统的规格。

  1. 电气与单线图

    为在最终客户网络(RED)中实施而记录的电气设计。

  2. 控制逻辑图

    控制柜的运行序列与功能逻辑。

  3. 通信规格

    通过 Modbus、Profinet、EtherCAT、OPC-UA 协议集成到客户的 DCS/SCADA。

  4. 控制柜物理设计

    布局、通风、IP 防护等级、可达性。

控制柜制造

在工业标准下制造,发货前进行完整的 FAT(Factory Acceptance Test)测试。每个阶段的质量控制:组件安装、布线、电气测试、控制逻辑仿真、通信测试。

  1. 车间制造

    在适用的 IEC/UL 标准下进行,每个阶段均有质量控制。

  2. FAT 测试

    发货前进行完整系统仿真的 Factory Acceptance Test。

  3. 竣工(as-built)文档

    操作手册与最终制造文档。

控制柜在网络中的实施

控制柜在现场的安装与投运包括真实集成到客户的 DCS/SCADA、标签配置、信号映射、SAT(Site Acceptance Test)测试以及工厂人员认证。

  1. 物理安装与接线

    控制柜的现场组装与接线。

  2. 集成到控制网络

    真实集成到客户现有的 DCS/SCADA/PLC。

  3. HMI 配置

    运行仪表盘、标签配置与信号映射。

  4. SAT 测试与调试

    Site Acceptance Test 与系统投运。

  5. 人员培训

    工厂运营与维护人员认证。

4.4 · BOP 分析(Balance of Plant)

40%–60% 的 CAPEX 位于电堆之外

Balance of Plant 是围绕电解槽并使其安全、高效、可靠运行的所有辅助系统的集合。在绿氢项目中,BOP 通常占总 CAPEX 的 40% 至 60%——多于电堆本身。其正确设计正是成功项目与低于规格运行项目之间的区别所在。

氢能系统中的 BOP 组件

  1. 水处理系统

    适当质量的给水(PEM 用超纯水,碱性用处理水),排污(blowdown)管理。

  2. 电解液与循环(碱性)

    KOH 处理、循环泵、换热器、再生系统。

  3. 气体分离与净化

    气液分离器、干燥器、脱氧系统、过滤器。

  4. 冷却系统

    冷水机、冷却塔、热回收系统。

  5. H₂ 压缩与储存

    多级压缩机、中压与高压储罐、安全阀。

  6. 氧气系统

    副产 O₂ 的捕集、净化、储存或受控排放。

  7. 功率整流

    工业 AC/DC 整流器、变压器、保护系统。

  8. 控制与仪表

    DCS、PLC、变送器、控制阀、SIS 系统。

  9. 排放与吹扫系统

    安全排放管线、阻火器、氮气惰化系统。

  10. 总体电气系统

    配电、配电柜、UPS、接地与防雷系统。

Knergy BOP 分析方法

  1. 需求定义

    H₂ 需求曲线、运行条件、现场约束。

  2. 整体定型

    以适当安全系数计算各子系统产能。

  3. 能效分析

    损失优化、热回收、功率因数。

  4. 可靠性分析

    识别关键设备、定义冗余、维护计划。

  5. 成本分析

    各子系统详细的 CAPEX 与 OPEX。

  6. 可交付文档

    PFDs、P&IDs、设备清单、规格、图纸。

4.5 · HAZOP 分析(Hazard and Operability Study)

氢能需要专属 HAZOP,而非通用版本

氢气具有非常特定的安全特性,使其区别于任何其他可燃气体:极宽的爆炸极限(空气中 4%–75%)、极低的最小点火能、高火焰速度、高扩散性、金属脆化。通用化工厂 HAZOP 对氢能设施而言并不充分——需要专门针对 H₂ 风险设计的 HAZOP。

氢能专属 HAZOP

Knergy 开展专门针对氢气生产、储存、分配和使用系统设计的详尽 HAZOP 分析。方法遵循 IEC 61882 标准,并采用源自国际运营经验的 H₂ 专属指南(ISO 22734、NFPA 2、EIGA documents)。

Knergy 氢能 HAZOP 的范围

  1. 分析的节点

    水与电力供应、电解、气体分离、干燥与净化、压缩、储存、分配、最终使用点。

  2. 特定引导词

    No/no flow、more/less、reverse、as well as、part of、other than,应用于关键参数(压力、温度、流量、组分、液位)。

  3. H₂ 特定失效情景

    通过膜/隔膜的渗透、H₂/O₂ 交叉污染、材料脆化、静电点火、爆燃 vs 爆轰。

  4. 安全保护措施识别

    独立保护层(IPLs)、安全仪表系统(SIS)、阻火器、安全阀、H₂ 检测系统。

  5. 剩余风险评估

    带概率与严重度的风险矩阵,优先级排序的缓解建议。

  6. 与 SIL 集成

    依据 IEC 61511 将安全完整性等级(SIL2/SIL3)分配给仪表功能。

按行业的专属 HAZOP

当 H₂ 系统集成到复杂工业过程时,HAZOP 必须延伸至客户的过程。Knergy 开展水泥 HAZOP(与热工过程的交互)、钢铁 HAZOP(与高炉、DRI、再加热炉的交互)以及其他热工过程,而不仅是孤立电解槽的 HAZOP。

HAZOP 交付物

HAZOP 执行报告
面向 C-level 的摘要
HAZOP 详细表
节点、引导词、原因、后果、安全保护措施与建议
风险矩阵
行动优先级排序
SIS 功能
SIL 规格与分配
行动计划
责任人与日期
支持文档
用于监管与保险审计

从技术项目到投资决策

工程解决“如何做”。咨询解决是否投资、何时投资以及如何融资。Knergy 在单一技术与合同责任点下交付两者。

支柱 2 · 咨询

战略、财务与投资咨询

我们为各领域的企业或组织提供专业的咨询服务与解决方案,旨在提升其绩效、解决特定问题或把握增长机会。我们的咨询面向三类客户:评估绿氢投资的重工业、需要技术尽职调查的基金与投资者,以及制定工业脱碳政策的政府机构。

4.6 · 战略咨询

依据市场、技术与法规的最佳方案

基于我们对可再生氢能行业及其工业应用的全面认识提供个性化咨询。我们结合市场分析、可用技术、趋势与法规因素,帮助客户选择最佳方案。

  1. 脱碳战略

    实现 Net Zero / Science Based Targets 目标的多年路线图。

  2. 市场分析与基准对标

    在效率、排放与成本方面与竞争对手比较。

  3. 技术选型

    对替代技术的独立评估(碱性 vs PEM vs AEM vs SOEC)。

  4. 法规分析

    应对碳排放法规、税收抵免(IRA、CBAM、ETS)、本地激励。

4.7 · 技术经济可行性研究

差异化、灵活且定制的方案

我们帮助企业研究待实施氢能项目的技术与经济可行性,为每个案例提供差异化、灵活且定制的方案。包括:

  1. 需求与供给分析

    项目的能源需求与供给。

  2. 系统技术建模

    完整系统:电解 + BOP + 集成。

  3. CAPEX 估算

    依项目阶段为 3 级或 4 级。

  4. 财务建模

    ROI、TIR、VAN、LCOH(Levelized Cost of Hydrogen)。

  5. 敏感性分析

    针对能源价格、燃料、CO₂ 信用额。

  6. 风险与缓解分析

    项目风险的识别与缓解。

4.8 · Project Finance 与尽职调查

可融资文档与独立尽职调查

专长于为氢能产业链相关项目编写 Project Finance 及投资指标计算。我们帮助大型咨询公司、银行机构与投资基金开展并指导本行业的技术与财务尽职调查。

  1. 技术尽职调查

    对技术假设、产能、效率、使用寿命的独立验证。

  2. 财务尽职调查

    对 CAPEX/OPEX、财务模型、市场假设的验证。

  3. Project Finance 支持

    可融资文档、term sheets、担保分析。

  4. 投资者支持

    机会评估、企业/项目估值。

4.9 · 全价值链陪伴

从可再生能源到最终消费者

我们构建从可再生能源生产到纳入可再生氢能及其衍生物最终消费者的项目。我们就氢气在本地与国际层面的不同生产、运输和储存方式的分析提供咨询。

  1. 生产

    电解(碱性/PEM)、带捕集的重整、生物质。

  2. 储存

    压缩气体、低温液体、化学载体(氨、甲醇、LOHC)。

  3. 运输

    管道、公路运输、海运、化学衍生物。

  4. 应用

    重工业、移动出行、发电、化工。

4.10 · 工业车队脱碳

从叉车到大吨位卡车

我们帮助内部与外部物流车队脱碳:从叉车和采石场车辆到大吨位卡车。我们的模型可基于客户的日常运营,提供关于哪种车型和哪种加氢站最能满足客户需求的信息。

4.11 · 补助与信贷办理

激励的识别、申请与办理

就绿氢项目可获得的公共与私人激励的识别、申请与办理提供咨询:税收抵免(USA 的 Inflation Reduction Act、México 的 SENER 计划、Europe 的 NextGenerationEU 基金)、自愿与受监管的碳信用、开发银行融资。

4.12 · 培训与教育

面向技术与管理团队的培训项目

为工业工厂的技术与管理团队设计的培训项目:绿氢基础、电解系统的安全运行、预防性与纠正性维护、融入生产过程。现场与在线培训。

服务执行摘要

“覆盖整个项目周期的单一公司:工程 + 技术 + 执行 + 陪伴。我们降低多供应商之间的集成风险,并交付单一的技术与合同责任点。”

— Knergy 整体服务模式

聊聊您氢能项目的完整工程

技术诊断、经济可行性与尽职调查,单一责任点。我们不发送目录式提案。

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