(编辑:李燕 责任编辑:董双石)
实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,水务行业作为供排水民生保障类行业,也需要加快绿色低碳改造,尽快转型构建新业态与新模式。代尔夫特理工大学教授、阿姆斯特丹水务公司Waternet战略研发CIO Jan Peter van der Hoek分享了Waternet 的温室气体减排经验。
在全球温室气体减排的大背景下,荷兰阿姆斯特丹制定了相应的2050年气候中和路线图,其目标为,到2030年和2050年二氧化碳排放量分别减少55%和95%。为了实现这一目标,Waternet和代尔夫特理工大学联合开展了深入研究,检验了50多种温室气体减排的可能性,确定了不同方法实现二氧化碳减排的潜力和成本。研究发现,可以从地表水、地下水、污水和饮用水等水体循环过程中提取热能(称为水载冷热能,aquathermal energy),这部分能量可满足城市供暖、制冷等需求。因而,水载冷热能的回收在温室气体减排方面潜力巨大。van der Hoek教授通过分享两个具体案例证明了水载冷热能回收的可行性。
案例一 饮用水供给系统中提取冷能冷却血库
阿姆斯特丹市一家血浆制品厂对制冷需求较强。工厂南侧恰巧有一条饮用水供水干管,通过旁通管中的换热器与工厂连接。冬季饮用水管网中水温低,饮用水通过旁通管流经换热器,该热量交换作用可冷却血库,而温度略升高的饮用水又被送回到供水干管中。此外,冷能还可以储存在水热储能系统的冷井中,由于夏季饮用水水温高无法冷却血库,水热储能系统的冷井可充当冷源冷却血库,满足血库全年制冷需求。大量研究证明,饮用水水质并不会因水温升高而受到影响,而且与传统制冷剂制冷相比,饮用水制冷能耗、温室气体排放量与操作成本均更低,是一种创新可行的温室气体减排方法。
案例二 淋浴系统中使用换热器回收污水热能
在生活中,淋浴用过的水往往直接排入下水道,水温却依旧很高,我们能否利用这部分热能呢?答案是可行的。在淋浴室底部安装换热器,使用过的水流经换热器,水热能传递给进水管进而加热进水,减少加热需要的能耗。该系统结构简单、操作方便,可以从污水中回收热能加热进水,实现热能循环利用,效率最高可达64%。通过安装此类换热器,阿姆斯特丹市可实现每年约5.4万吨二氧化碳减排。
最后,van der Hoek教授认为,构建一个包含冷水管网和热水管网的系统,能量由污水、饮用水、地表水等蕴藏的水载冷热能供给,依靠水热储能系统进行季节平衡,可为阿姆斯特丹所有房屋和建筑提供热能。van der Hoek教授还展望,将太阳能和风能引入冷热水管网,可构建城市尺度上可持续可再生能源系统。
报告的具体内容详见水环境与水生态分会11月即将发布的《2021(第三届)中国城市水环境与水生态发展大会报告汇编》
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