将过去与未来融合在莱姆戈的开创性区域供热项目中

2024 年 2 月 5 日

Lemgo birds eye view

显示的区域供热中心(顶部、中间)是更大环保电力网络的一部分,该网络从德国莱姆戈的污水处理厂获取热量。

德国西北部莱姆戈镇的市中心拥有独特的木筋屋和迷人的石头建筑。尽管如此,官员们计划通过可再生能源提供该市 80% 的区域供热需求 - 由于莱姆戈历史建筑的限制,这项大胆的计划变得更加困难。

凭借 100 多年的工程经验(包括机械和设备工程),GEA 知道成功减少二氧化碳排放的唯一途径是创新、解决问题以及与客户合作克服一切阻止进步的障碍。

根据国际可再生能源机构 (IRENA) 的数据,城市消耗的能源占全球能源消耗的三分之二以上,人类活动产生的碳排放量则占四分之三。随着城市化的快速发展,城市集中供热已成为使城市更加碳友好的最重要因素之一。 

区域供热正在日益成为新房屋开发和公共建筑的首选解决方案。热泵通常用于从可再生能源中提取热量,并将其增强以供整个社区(住宅和公共建筑)使用。区域供热在人口密度高的地区最为有效。它提供了一种替代化石燃料供暖的环保替代方案。

莱姆戈老城的雄心勃勃计划

如果能够增加现有网络区域的连接密度,安装区域供热将是最经济的。这并不是安装的绝对先决条件,因为如果一个区域是新开发的或者基础设施发生变化,也可以使用高效的技术来开发这些区域。然而,在拥有历史建筑的社区引入区域供热会更加困难。

德国西北部莱姆戈镇的市中心拥有独特的木筋屋和迷人的石头建筑。尽管如此,官员们计划通过可再生能源提供该市 80% 的区域供热需求 - 由于莱姆戈历史建筑的限制,这项大胆的计划变得更加困难。在 GEA 创新技术的帮助下,该市已经能够显著减少碳足迹,并将其公用事业带入 21 世纪。

Lemgo plant building

德国莱姆戈的这座区域供热厂将为这座历史名镇提供更环保的供热。

莱姆戈的区域供热网络可以追溯到 20 世纪 60 年代,目前已覆盖全市 80 多公里。最初的供热网络设计为 120°C 左右的水流温度,用于补偿当时建筑物的高热损失和个别建筑物的散热器设计不良。从那时起,传热技术得到了长足的发展。用于控制区域供热网络温度的独特系统可以在冬季将水流温度降低至 100°C,并且仍然可以充分加热整个网络,甚至是莱姆戈市中心的古老历史建筑。 

兼顾现代化与保留历史的重要目标

莱姆戈的许多建筑都被列入名单,必须为子孙后代保留。对建筑结构的干预只能在非常有限的程度上进行。莱姆戈为自己设定的目标是协调镇中心的以下目标:

  • 实现二氧化碳中和(脱碳)的目标。
  • 保护历史建筑结构(翻新)
  • 保留老城区的面貌和对游客的吸引力
  • 保持/提高历史悠久的老城区作为居住环境的吸引力(激活空缺/空缺登记册)

主要策略是,一方面,通过区域供热实现可再生供热,另一方面,将需要翻新的空置房产改造成新用途。此外,市中心的气候影响适应措施将遵循区域供热项目,作为正在进行的城市发展项目的一部分。 

能源采购效率加倍

继 GEA 在多个已建成地点(包括马尔姆的污水处理厂ö伦敦地铁站上方)成功开展区域供热系统热泵项目之后,莱姆戈市联系 GEA 提供两台热泵作为系统的一部分,从而以现代方式为老城区供热。 

德国莱姆戈区域供热厂的 GEA 热泵机房。

一个热泵从城市污水处理厂提取热量,第二个热泵使用大型热电联产厂无法利用的废热作为热源。大型热泵产生的热量足以为莱姆戈整个历史悠久的市中心提供低碳热量。这相当于每年约 1800 万千瓦时的热量,每年可减少 3,200 吨二氧化碳排放。 

高效热转换

区域供热技术仍然是世界各地众多地点经过验证的解决方案。就莱姆戈而言,最大的收益来自可以自动控制和调节系统的新运营策略。该策略可确保热泵每年持续运行长达 7,500 小时,实现了最大化效益的优势。经过污水处理厂的处理阶段后,即可从废水中提取热量。采用这种方式,可以避免热交换器的污染。废水处理过程也不会受到热量提取的影响。 
 

GEA 加热和制冷技术部门热泵产品经理 Thomas Lergenmüller(左),以及 Stadtwerke Lemgo GmbH 发电和供热部门负责人 Uwe Weber(右)。

为了实现到 2050 年完全脱碳的全球目标,找到不燃烧化石燃料的方式来产生热量非常重要。莱姆戈是一个很好的例子,它不仅实现了热量脱碳,而且还利用最好的技术来最大限度地减少所需的电量。

再一次,技术让世界更美好

GEA 的现代高效氨热泵不辜负其“engineering for a better world”的主张,并将区域供热概念推向最佳境界。结合少量的可再生电力供应,可能性是巨大的,因为该技术能够从各种来源产生热量,包括空气、地面、工厂、地铁网络、水处理厂甚至旧采矿隧道。然后,可以将这些热源增强到所需的水平,以经济高效且完全清洁的方式直接向地区和公共设施提供加热和热水。 

通过用热泵取代化石燃料锅炉,GEA 可以将不同的废热源重复用于不同的供热目的,从而帮助城市变得更具弹性,同时显著减少二氧化碳排放。使用氨等天然制冷剂运行热泵进一步确保了臭氧和气候友好的未来。

GEA RedAstrum

GEA供货范围

GEA 解决方案:RedAstrum 热泵

制热能力:2.4 MW

热源:污水(7 至 22°C)

散热器:区域供暖水(63 至 82°C)

性能系数:2.7(年平均)

压缩机类型:GEA Grasso 螺杆压缩机

天然制冷剂:氨

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