區域供熱制冷邁向全面脫碳之路

文章作者：里卡多·巴蒂斯蒂

如何實現現有的區域供熱和制冷網絡脫碳，符合歐洲效率指令第26條的中間和最終目標？

ENABLE DHC項目在LIFE清潔能源轉型項目中得到支持，正在制定投資計劃，通過大量使用可再生能源、廢熱回收和低溫供熱，實現7個國家的9個網絡脫碳。9個案例研究的詳細描述以及計劃中的干預措施可在此處查閱。現在，讓我們更深入地了解一些令人擔憂的系統......

地熱熱泵取代燃氣

博倫特廣場。來源：lookphotos

意大利阿奎泰爾梅的區域供熱系統于2009年投入運行，通過兩臺并聯的熱電聯產機組（CHP）和三臺鍋爐供熱，通常在熱需求超過CHP容量時啟動。該系統不配備熱儲能功能。2023年，該系統產生了34.8吉瓦時的熱能，主要使用天然氣（580萬立方米），產生約11,500噸二氧化碳排放。這條長8.9公里（含連接12.8公里）的網絡服務于180個變電站，主要是住宅單元和部分三級建筑，向消費者銷售的總熱能量達34.2吉瓦時/年。

Enable DHC項目正在進行可行性評估，整合兩臺由約40°C低焓地熱資源供水的水對水熱泵，以及一個儲水罐，以優化從地熱井提取的水的利用。另一項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。來源：Expedia。

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

2023年總熱能銷售量為979,213兆瓦時，其中817,054兆瓦時為熱水，162,159兆瓦時為蒸汽。該產量主要依賴熱電聯產（66.8%）、鍋爐（30.7%）、減少產量（2.1%）和廢熱（0.4%）。最后一項能源來自靠近生產單元的一家制藥廠，回收的能源量約為3300兆瓦時/年。用于發熱的燃料包括煤炭（20,83 TJ）、生物質（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噸二氧化碳當量。

未來計劃包括關閉剩余的燃煤機組，可能在2026年至2030年間，并將其中一個改為生物質運行，并建設一座廢棄物焚燒廠，該廠也將接入區域供熱網絡。ENABLE DHC內還需分析的升級措施包括可再生能源的整合，主要是來自河流水或污水處理廠的熱泵。

能源效率優先

波爾塔瓦中央廣場。Souce：貓途鷹

第三個例子是烏克蘭波爾塔瓦市，目前約95%的建筑物由區域供熱基礎設施覆蓋，共計3,374座建筑，按供暖面積劃分為：80.8%為住宅樓，11.2%為公共機構，8.0%為商業單位。91座分散式電廠提供891.5兆瓦的熱容量。除了傳統的發電設施外，系統還包括兩座累計裝機容量為1.5兆瓦的生物質鍋爐和一座容量為30千瓦時的太陽能熱能裝置，專門用于為行政建筑供暖。廢熱回收已啟動，但仍限于約1.12兆瓦/秒。盡管如此，廢熱的進一步開發潛力尚未被開發，已識別出2.81兆瓦時。現有基礎設施每年產生的總熱能約為756吉瓦時。

天然氣仍是現有區域供熱網絡的重要能源投入，目前運營產生的溫室氣體排放量約為每年304,700噸二氧化碳當量。編譯 陳講運

由于系統相當老舊，該網絡實現脫碳的路徑首先注重效率，通過多項措施，即管道更換和頻次的實施

對現有設備進行換流器，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座獨立供熱變電站安裝先進控制設備和自動化系統，并部署容量為4.93兆瓦高的熱電聯產機組。

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