阿聯(lián)酋、新加坡、德國探索區(qū)域供冷新模式——綠色供冷助力碳減排

文章來源:人民日?qǐng)?bào)碳交易網(wǎng)2024-08-05 12:43

炎炎夏日,空調(diào)成為人們避暑降溫的重要工具。根據(jù)國際能源署公布的數(shù)據(jù),到2050年,全球建筑物中的空調(diào)數(shù)量將從2018年的16億臺(tái)增長(zhǎng)到56億臺(tái)。為探索更綠色高效的供冷模式,阿聯(lián)酋、新加坡和德國正推動(dòng)區(qū)域集中供冷系統(tǒng)發(fā)展,將其作為實(shí)現(xiàn)綠色供冷、減少碳排放的重要途徑,以更好應(yīng)對(duì)氣候變化、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型。
 
阿聯(lián)酋——
 
技術(shù)創(chuàng)新助推區(qū)域制冷發(fā)展
 
近來,阿聯(lián)酋迪拜的最高氣溫已超過40攝氏度。走進(jìn)迪拜購物中心,涼爽舒適的冷氣撲面而來。通過專用管道,源源不斷的冷水從制冷站流淌至建筑中,供制冷所需。
 
由于阿聯(lián)酋平均氣溫高,供冷需求較大,區(qū)域集中供冷成為商場(chǎng)和寫字樓等公用設(shè)施的主要供冷手段。區(qū)域集中供冷是指在一定區(qū)域內(nèi)設(shè)置集中的制冷站制備冷源,替代各公共建筑自建的分散制冷系統(tǒng),然后通過輸配管網(wǎng)將低溫水輸送進(jìn)換冷站,經(jīng)過冷交換后將7至9攝氏度的低溫水輸送到各用戶的末端風(fēng)盤系統(tǒng)。據(jù)阿布扎比能源部能源政策部門負(fù)責(zé)人卡洛斯介紹,與傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)相比,區(qū)域集中供冷耗電量更低,在節(jié)約能源、降低成本等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。
 
近年來,阿聯(lián)酋大力發(fā)展區(qū)域集中供冷。阿聯(lián)酋通訊社報(bào)道說,建筑物制冷占阿聯(lián)酋電力消耗的70%,區(qū)域供冷可以有效提高供冷的能源效率,顯著減少能源消耗。迪拜政府將發(fā)展區(qū)域供冷作為減少水資源和能源消耗的一大舉措,提出到2030年,40%的制冷通過區(qū)域集中供冷解決。阿聯(lián)酋區(qū)域制冷企業(yè)也實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。2023年,阿聯(lián)酋中央制冷系統(tǒng)公司為迪拜超過1500棟建筑提供區(qū)域供冷服務(wù),管道網(wǎng)絡(luò)總長(zhǎng)度約400千米;阿聯(lián)酋國家中央制冷公司區(qū)域供冷裝機(jī)量新增3.1萬冷噸,裝機(jī)總量超過130萬冷噸。
 
利用人工智能技術(shù)管理制冷設(shè)備、改進(jìn)泵送設(shè)備等提升制冷效率……除了加快制冷廠等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),阿聯(lián)酋還通過技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新等方式推動(dòng)區(qū)域制冷發(fā)展。2023年底,海灣地區(qū)首個(gè)利用地?zé)崮艿膮^(qū)域冷卻項(xiàng)目正式運(yùn)營。該項(xiàng)目由阿布扎比國家石油公司和阿聯(lián)酋國家中央制冷公司合作開發(fā),通過兩個(gè)地?zé)峋崛〉叵绿烊粺崴?,再利用吸收式冷卻裝置產(chǎn)生區(qū)域集中供冷所需的低溫水。“建筑物制冷是海灣地區(qū)能源消耗最大的項(xiàng)目之一,我們期待能與合作伙伴一起,探索更多方式,實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。”阿布扎比國家石油公司低碳解決方案和國際發(fā)展負(fù)責(zé)人卡比表示。
 
國際區(qū)域能源協(xié)會(huì)總裁兼首席執(zhí)行官羅布表示,區(qū)域制冷是阿聯(lián)酋提高能源效率和減少碳排放的重要支柱之一,也是應(yīng)對(duì)全球氣候變化挑戰(zhàn)的明智之舉。阿聯(lián)酋中央制冷系統(tǒng)公司首席執(zhí)行官艾哈邁德表示:“我們將繼續(xù)提高區(qū)域制冷系統(tǒng)和配送網(wǎng)絡(luò)的效率,為保護(hù)阿聯(lián)酋及全球的資源、環(huán)境和氣候作出貢獻(xiàn)。”
 
新加坡——
 
商用和組屋區(qū)域加大推廣力度
 
在新加坡濱海灣金沙商場(chǎng)的地下,有一座管道縱橫交錯(cuò)、24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的大型制冷廠。制冷廠深入地下20多米,面積約1萬平方米,每天輸送出溫度約4.5攝氏度的冷卻水。這座地下制冷廠是濱海灣區(qū)域供冷系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的一部分。該區(qū)域供冷系統(tǒng)由新加坡能源集團(tuán)設(shè)計(jì)、建造并運(yùn)營,利用一臺(tái)臺(tái)大型制冷機(jī),將水冷卻后,再通過管道輸送給濱海灣區(qū)域各個(gè)聯(lián)網(wǎng)的大樓。大樓業(yè)主可根據(jù)需求利用管道里的冷卻水降低室內(nèi)溫度。在制冷過程中產(chǎn)生的熱量可用來產(chǎn)生熱水,供應(yīng)給酒店和餐廳。
 
為實(shí)現(xiàn)綠色供冷,近年來新加坡大力推廣建設(shè)區(qū)域供冷系統(tǒng)。以濱海灣區(qū)域供冷系統(tǒng)為例,它為濱海灣區(qū)域20多個(gè)建筑設(shè)施供冷,幫助該地區(qū)節(jié)約了40%的能源消耗。此外,濱海灣地下集中供冷系統(tǒng)還為當(dāng)?shù)毓?jié)省了大量機(jī)房面積,釋放約1.6萬平方米的空間。據(jù)悉,濱海灣區(qū)域供冷網(wǎng)將進(jìn)一步發(fā)展擴(kuò)大,到2027年將涵蓋32個(gè)項(xiàng)目,每年可減少2.5萬噸碳排放量,相當(dāng)于馬路上減少2.27萬輛汽車。
 
除了商用,新加坡登加新鎮(zhèn)的組屋區(qū)也將嘗試大規(guī)模使用區(qū)域制冷系統(tǒng)。區(qū)域制冷系統(tǒng)將安裝在組屋樓頂,通過閉環(huán)的管道,將冷卻水輸送到各個(gè)室內(nèi)冷氣機(jī),達(dá)到降溫效果。每一組制冷機(jī)可為8—10座組屋供冷,并與多組制冷機(jī)聯(lián)網(wǎng),形成區(qū)域供冷系統(tǒng)。據(jù)悉,若所有住戶使用區(qū)域制冷系統(tǒng),每年節(jié)省的能源可以為約4500戶四房式組屋供電。與傳統(tǒng)分體式冷氣系統(tǒng)相比,用中央制冷系統(tǒng)平均可以節(jié)省30%的能源,加上每年的維修等成本,住戶可省下兩成費(fèi)用。
 
新加坡能源集團(tuán)可持續(xù)能源方案董事總經(jīng)理哈沙說,制冷可占建筑多達(dá)60%的用電量,在節(jié)省成本、可靠性和能源效率等方面,區(qū)域供冷系統(tǒng)可以成為更合理的方案之一。此外,新加坡政府還采取增加綠化面積等方式來降溫,推出“打造翠綠都市和空中綠意”計(jì)劃,鼓勵(lì)建筑開發(fā)商將高樓綠地或樓頂花園納入設(shè)計(jì)藍(lán)圖,并提供相應(yīng)補(bǔ)貼。在各種措施作用下,新加坡的高樓綠地面積10年來增加超過一倍。
 
德國——
 
推動(dòng)制冷和制熱技術(shù)相結(jié)合
 
近年來,德國加快探索發(fā)展生態(tài)型區(qū)域供冷模式。以慕尼黑為例,該市正在建造大型區(qū)域供冷中心,計(jì)劃充分利用地下水、河流等自然冷水,或利用地?zé)岬饶茉磥碇评洹_@一區(qū)域供冷設(shè)施通過一條長(zhǎng)達(dá)6千米的管道連接到市中心。預(yù)計(jì)2029年建成后,該中心的供冷能力將達(dá)到36兆瓦。慕尼黑城市公共事業(yè)公司希望2030年可以將制冷能力提升到至少130兆瓦。據(jù)介紹,與單獨(dú)的空調(diào)供冷相比,區(qū)域供冷可以減少50%—70%的耗電量。
 
與此同時(shí),制冷和制熱技術(shù)可以相結(jié)合,提高能源效率。在2022年開始運(yùn)營的慕尼黑新電動(dòng)巴士車庫中,區(qū)域供冷設(shè)施的地下水被用于冷卻充電裝置和服務(wù)器機(jī)房,在這個(gè)過程中產(chǎn)生的廢熱則被進(jìn)一步利用。一方面,廢熱使得車庫進(jìn)出口在寒冷季節(jié)不會(huì)結(jié)冰;另一方面,通過區(qū)域供冷網(wǎng)絡(luò)的回水管道,廢熱還可為附近的114套公寓供暖?;亓鞯臒崴禍睾笤俅位氐叫钏畬樱_始新一輪的循環(huán)利用。
 
德國聯(lián)邦環(huán)境、自然保護(hù)、核安全和消費(fèi)者保護(hù)部報(bào)告指出,低效的建筑和冷卻管理將導(dǎo)致能源消耗和溫室氣體排放不斷增加,如不采取干預(yù)措施,建筑物的溫室氣體排放量預(yù)計(jì)將在未來30年增加兩倍。為推動(dòng)綠色制冷可持續(xù)發(fā)展,德國政府積極推動(dòng)跨領(lǐng)域合作。比如在黑森州巴特瑙海姆市,當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)公司、能源公司和紐倫堡工業(yè)大學(xué)、德累斯頓工業(yè)大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)共同參與建設(shè)了一項(xiàng)區(qū)域供冷項(xiàng)目。
 
據(jù)介紹,巴特瑙海姆市政工程公司通過在地下1.5米處鋪設(shè)地?zé)崾占?,收集全年保持?0攝氏度左右的地?zé)帷V悄苤行募皶r(shí)收集地下傳感器、地下水測(cè)量點(diǎn)和溫度傳感器等方面數(shù)據(jù),熱泵網(wǎng)絡(luò)再根據(jù)數(shù)據(jù)分析適時(shí)為用戶供暖或供冷。該系統(tǒng)通過對(duì)地?zé)岬母咝占蛣?chuàng)新使用,為南部約400個(gè)家庭的1200名居民在夏季提供綠色供冷、冬季提供綠色供暖。參與該項(xiàng)目的學(xué)者沃爾克·斯托金格指出,這是一個(gè)利用近地表地?zé)崮苓M(jìn)行創(chuàng)新供暖和制冷供應(yīng)的旗艦項(xiàng)目,值得推廣。
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