區(qū)域供熱制冷邁向全面脫碳之路

文章作者：里卡多·巴蒂斯蒂

如何實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的區(qū)域供熱和制冷網(wǎng)絡(luò)脫碳，符合歐洲效率指令第26條的中間和最終目標(biāo)？

ENABLE DHC項(xiàng)目在LIFE清潔能源轉(zhuǎn)型項(xiàng)目中得到支持，正在制定投資計(jì)劃，通過(guò)大量使用可再生能源、廢熱回收和低溫供熱，實(shí)現(xiàn)7個(gè)國(guó)家的9個(gè)網(wǎng)絡(luò)脫碳。9個(gè)案例研究的詳細(xì)描述以及計(jì)劃中的干預(yù)措施可在此處查閱。現(xiàn)在，讓我們更深入地了解一些令人擔(dān)憂的系統(tǒng)......

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博倫特廣場(chǎng)。來(lái)源：lookphotos

意大利阿奎泰爾梅的區(qū)域供熱系統(tǒng)于2009年投入運(yùn)行，通過(guò)兩臺(tái)并聯(lián)的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組（CHP）和三臺(tái)鍋爐供熱，通常在熱需求超過(guò)CHP容量時(shí)啟動(dòng)。該系統(tǒng)不配備熱儲(chǔ)能功能。2023年，該系統(tǒng)產(chǎn)生了34.8吉瓦時(shí)的熱能，主要使用天然氣（580萬(wàn)立方米），產(chǎn)生約11,500噸二氧化碳排放。這條長(zhǎng)8.9公里（含連接12.8公里）的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)于180個(gè)變電站，主要是住宅單元和部分三級(jí)建筑，向消費(fèi)者銷(xiāo)售的總熱能量達(dá)34.2吉瓦時(shí)/年。

Enable DHC項(xiàng)目正在進(jìn)行可行性評(píng)估，整合兩臺(tái)由約40°C低焓地?zé)豳Y源供水的水對(duì)水熱泵，以及一個(gè)儲(chǔ)水罐，以優(yōu)化從地?zé)峋崛〉乃睦谩Ａ硪豁?xiàng)分析將探討利用該市溫泉污水的可能性。

煤炭逐步淘汰

盧布爾雅那市中心。來(lái)源：Expedia。

在盧布爾雅那（斯洛文尼亞），區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)包括一條277公里的熱水管線和一條6公里的蒸汽管道。

2023年總熱能銷(xiāo)售量為979,213兆瓦時(shí)，其中817,054兆瓦時(shí)為熱水，162,159兆瓦時(shí)為蒸汽。該產(chǎn)量主要依賴熱電聯(lián)產(chǎn)（66.8%）、鍋爐（30.7%）、減少產(chǎn)量（2.1%）和廢熱（0.4%）。最后一項(xiàng)能源來(lái)自靠近生產(chǎn)單元的一家制藥廠，回收的能源量約為3300兆瓦時(shí)/年。用于發(fā)熱的燃料包括煤炭（20,83 TJ）、生物質(zhì)（827 TJ）和天然氣（78,726,000 Nm3），其總體主要能源因子為0.771，總溫室氣體排放量為每年364,000噸二氧化碳當(dāng)量。

未來(lái)計(jì)劃包括關(guān)閉剩余的燃煤機(jī)組，可能在2026年至2030年間，并將其中一個(gè)改為生物質(zhì)運(yùn)行，并建設(shè)一座廢棄物焚燒廠，該廠也將接入?yún)^(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)。ENABLE DHC內(nèi)還需分析的升級(jí)措施包括可再生能源的整合，主要是來(lái)自河流水或污水處理廠的熱泵。

能源效率優(yōu)先

波爾塔瓦中央廣場(chǎng)。Souce：貓途鷹

第三個(gè)例子是烏克蘭波爾塔瓦市，目前約95%的建筑物由區(qū)域供熱基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋，共計(jì)3,374座建筑，按供暖面積劃分為：80.8%為住宅樓，11.2%為公共機(jī)構(gòu)，8.0%為商業(yè)單位。91座分散式電廠提供891.5兆瓦的熱容量。除了傳統(tǒng)的發(fā)電設(shè)施外，系統(tǒng)還包括兩座累計(jì)裝機(jī)容量為1.5兆瓦的生物質(zhì)鍋爐和一座容量為30千瓦時(shí)的太陽(yáng)能熱能裝置，專(zhuān)門(mén)用于為行政建筑供暖。廢熱回收已啟動(dòng)，但仍限于約1.12兆瓦/秒。盡管如此，廢熱的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)潛力尚未被開(kāi)發(fā)，已識(shí)別出2.81兆瓦時(shí)。現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施每年產(chǎn)生的總熱能約為756吉瓦時(shí)。

天然氣仍是現(xiàn)有區(qū)域供熱網(wǎng)絡(luò)的重要能源投入，目前運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生的溫室氣體排放量約為每年304,700噸二氧化碳當(dāng)量。編譯 陳講運(yùn)

由于系統(tǒng)相當(dāng)老舊，該網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)脫碳的路徑首先注重效率，通過(guò)多項(xiàng)措施，即管道更換和頻次的實(shí)施

對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行換流器，大幅減少漏水和熱量損失，全面重建鍋爐房和供熱變電站，在8座中央供熱站和107座獨(dú)立供熱變電站安裝先進(jìn)控制設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)，并部署容量為4.93兆瓦高的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。

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