南アフリカの乳製品工場、CaaSでアンモニアを導入

南アフリカのCaaS（Cooling-as-a-Service）実施企業であるEnergy Partners Refrigeration（EPR）は、2022年に南アフリカ最大の酪農企業Cloverに10MWの2段階アンモニアシステムを設置。これまでのところ、予測を上回る性能を発揮している。EPRは、以前の運用と比較して40％近い効率改善を測定している。また、このプロジェクトのパートナーには、BASEとClean Cooling Collaborativeが含まれている。

CaaSによるCloverの収益性向上

Cloverは124年前に設立され、グローバルCaaSイニシアチブが発表したケーススタディによると、南アフリカの乳製品産業で30％の市場シェアを持っている。同社は現在、製造設備の統合とアップグレードを進めており、まずは南アフリカのクワズール・ナタール州ダーバンにあるクイーンズバーグの製造センターが、CaaSモデルの試行地として選定された。このプロジェクトの第一段階は、施設のダウンタイムなしに2022年1月に完了した。

EPRによると、Queensburghの冷凍システムは旧式の技術を使用しており、同地のさまざまな施設の統合に伴う新たな生産負荷に対応できない状態だったという。この冷凍システムの改善は、EPRが行った単一のCaaS投資としては、最大のものだ。

EPRは、使用した分だけ支払うCaaSモデルを提供しており、お客様は、通常の多額の初期投資コストなしに、最も効率的な冷凍装置の恩恵を受けることができます。「これにより、お客様は経済的な負担なしに環境負荷を大幅に低減し、収益性を高めることができます」と、エナジーパートナー冷凍のビジネス開発責任者、ダウィ・クリエル氏は説明します。

Queensburghプロジェクトでは、当初の運用に比べて冷凍システムのCOPが30％向上すると見積もられていましたが、実際の結果はEPRの予測を上回った。運転開始後数カ月で、EPRは40％近い効率の向上を計測。システムは契約した仕様の範囲内で、推定負荷の102%で稼働している。

このプロジェクトは、生産を中断することなく設置できるように設計されており、冷凍システムの停止時間は、切り替えを管理するための数週間の週末に限定されている。旧システムから新システムへの冷凍負荷の移行は、工場との入念な調整が必要な、エンジニアリング上の大きな挑戦だった。

2022年1月、最新の制御技術を備えた新しい2段式アンモニア冷凍システムなど、プロジェクトの第1フェーズの納入が完了した。また、同システムには、氷貯蔵に加え温水用の廃熱回収も備えている。Energy Partnersは太陽光発電（PV）システムも設置し、運用コストを大幅に削減した。

「環境面でも、このプロジェクトは期待以上の成果を上げています」とクリエル氏は言う。使用電力の16％を賄う太陽光発電のおかげで、毎年2,100トンの温室効果ガス（GHG）が削減される試算だ。さらに、効率向上と熱回収により、年間4,470トンの温室効果ガスが削減される。

拡張性を考慮した設計

当初は9,500kWの冷却能力を提供していたが、6月にバター凍結や氷蓄熱システムを含むプロジェクトの第2段階が完了すると、10,000kWのフル能力を提供する予定となる。将来的には15,000kWまで拡張できるように設計。第2期工事では、太陽光発電の補助をさらに充実させ、ピーク時の発電量を1,900kWp（キロワットピーク）、総投資額を880万ユーロ（約12億2,300万円）にする予定でした。

「Cloverのような優良企業にCaaSを提供できたことは、私たちにとって大きな特権であり機会でした。これは、Cooling as a Serviceの革新性によってもたらされた、効率的で持続可能な冷却のショーケースです」（クリエル氏）

資金面では、プロジェクトの建設段階はInvestecが、長期段階はNedbankが支援した。先行投資の必要性をなくしたことで、Cloverはアップグレードプロジェクトにさらに投資するための資金を確保することができた。これは、エナジーパートナーが稼働率と効率を保証することを約束した最新の自動冷蔵プラントと相まって、エンドユーザーにとって非常に魅力的なものだ。Cloverのグループマネージャーであるアントン・プレトリウス氏は、「間違いなく、両者にとってWin-Winの関係です」と述べている。

プレトリウス氏は、企業がネットゼロへの道を加速させる方法を模索する一方で、リスク露出を抑え、世界的な大流行から回復するために、CaaSは企業が持続的にそれを行うことを支援する強力なソリューションであると述べる。

EPRは、国際的な食品メーカーであるDr. Oetkerを含むアフリカの多くのエンドユーザーに対して、自然冷媒CaaSプロジェクトを成功させてきた。