旧技术为建筑物降温提供了一种更环保的方式

2019-10-20 原文 #Nei.st 的其它文章

依赖水温的冷气系统成为新的环保趋势

Pumps for Engie’s district heating and cooling system in Marseille.

Photograph by Engie/Miro/Antoine Meyssonnier

在美国,每年有超过 2500 万吨塑料垃圾最终被堆填。聚丙烯——主要用于生产香体剂容器和洗头水瓶的硬质塑料——是 40 年前向荷兰供应最后一批煤炭后,德国边境附近一座关闭的煤矿正在为附近的住户提供低碳排放的空气调节所用物料之一。冷却系统从地表以下约 200 米被淹没的矿井中采集数百万加仑的水,将它们泵入地下管道网。冷水流经一个有着 400 户人家的社区,以及附近的几家营业场所,在夏天给人们送去凉爽。在冬天,来自矿井深处更为温暖的水则用于这些建筑的供暖。

研发该系统的 Mijnwater 公司表示,荷兰城市海尔伦 (Heerlen) 的这个系统效率高、能源消耗低,与传统的供热和智能系统相比节能 65%。随着城镇寻求减排办法,这种被称为区域制冷或供热系统的网络正在兴起。它们指明气候变化最大挑战之一的解决之道:随着地球变暖和夏季气温打破纪录,对冷气机的需求不断上升,能源消耗和气候变化排放也随之增加。据彭博新能源财经(BloombergNEF) 的数据,到 2050 年,家庭和企业降温的电力需求可能会增加一倍以上,占全球用电量的 13% 左右。这是一个恶性循环,有可能加速全球变暖。「人类不能继续采用无法满足这种需求的冷气机系统,」法国公用事业公司 Engie 负责区域供暖或制冷的主管拉克勒 (Olivier Racle) 说。

区域制冷之所以效率更高,在于冷源的集中。不同於单独的冷气机,它从一个地方抽取冷水,然后将其泵入各建筑。矿井并非它唯一的来源:这些系统还可以从水温在自然状态下低于空气的湖泊和河流中获取水源。

在人与企业挤在一起的城市,它最有价值。那里的一些系统已经有了上百年的历史。爱迪生联合电力公司 (Consolidated Edison) 营运着美国最大的蒸汽系统,为曼哈顿的 1650 个客户提供暖气和制冷服务,不难看到要如何改变这种状况。依赖风能和太阳能发电的项目和网络,完全不会产生碳足迹。

Air Conditioner Demand by Region

In terawatt-hours

Data: BloombergNEF

眼下,政策制订者试图大幅削减建筑物对温室气体排放的含量,而这项技术从他们那里获得了新的推动力。它还有很大的增长空间:根据制冷和供暖领域的顾问公司 Devcco 的估计,区域制冷项目在欧洲冷气机市场的占有率不到 3%。

欧洲投资银行 (European Investment Bank) 正在支持 Mijnwater 的一项计划,投入 1.5 亿欧元 (约 1.66 亿美元) 来扩大海尔伦系统。在巴黎运行着庞大区域供热网络的 Engie,计划于未来五年内,在全球投入约 37 亿欧元用于制冷和供热技术。欧洲投资银行提供了一笔 2.6 亿欧元的贷款,帮助 Engie 在巴黎重建一个系统。该公司大约一半的扩张项目将来自北美地区,它在那里有一个为期 35 年的项目,扩大和营运加拿大渥太华的区域供暖和制冷系统。

并非每个系统都得有现成的冷却水水源。阿联酋是最近采用这项技术的最大国家之一,由于气候炎热,它无法依赖周围的水。相反,这里的项目利用制冷设备来冷却水。Engie 持有总部位于阿布扎比的国家中央制冷公司 (National Central Cooling Co.,也叫 Tabreed) 40% 的股份,它在 2017 年斥资 7.57 亿美元将其收购。今年早些时候,Tabreed 签署了一项为期 30 年的协议,为印度安得拉邦的新首府建一个区域冷却系统。

区域供热和冷却系统可能既昂贵又复杂,因为它需要铺设很长的管道。但它在能源和排放的减少方面,却表现可观。即使使用常规发电来降低水温,全市范围的区域供冷系统耗电量为传统冷气机的一半。对于供热系统,可以使用工厂的废热或者可再生能源。BNEF 的分析师梅艾尼克斯 (Meredith Annex) 说,「如果你已经在耗电方面遇到了麻烦,并且正在寻找可靠的冷却源」,这是一个很好的选择。

虽然类似 Engie 这样的企业靠自身财力可以支持这样的项目,但资金问题仍然是推广这种技术的障碍。在消费者享受到它带来的好处之前,项目需要数年建设,所以开发商必须找人来承担先期成本。此外,在法规层面,并没有鼓励更高效的冷却系统,因此银行放贷缺乏动力。欧洲投资银行的资深银行家特文 (Lambert Teuwen) 表示:「银行不愿意在收入不确定的情况下承担风险。」公众意识也是一个问题。在政府或者市政当局没有强制推广区域制冷或供暖系统的地方,如果一个大型项目要具有财务上的可行性,需要让大量用户同意关闭传统的制冷和供暖系统。「有钱投资的人总是在说,『看看,钱就在那里,我们需要的是切实可行、具有现实意义和一定规模的项目』,」

丹麦区域供热协会的官员劳尔森 (Birger Lauersen) 说。「这是一个好想法,但好想法未必人人接受。」



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