تحول المضخات الحرارية من GEA مياه المناجم الزائدة في جيتسهيد إلى طاقة قيّمة
تقوم GEA بتطوير حلول للمضخات الحرارية تساعد على تحسين كفاءة الطاقة وزيادة الاستفادة من الحرارة المسترجعة في مشاريع التدفئة المركزية مثل هذا المشروع الواقع في شمال شرق إنجلترا. تقع المضخات الحرارية الخاصة بنا في وسط مشروع Gateshead Mine Water Scheme، وهو أكبر مخطط من نوعه في البلاد لاستعادة حرارة ماء المنجم.
التزم كل من مجلس مدينة جيتسهيد وشركة Gateshead Energy (GEC)، بصفتهما مشغلًا لشبكة Gateshead District Energy Network (DEN)، بتحقيق حالة انبعاثات الكربون الصفرية بحلول عام 2030. يُعد نظام استخلاص حرارة المياه من المناجم جزءًا من استراتيجية مجلس مدينة جيتسهيد للحرارة ذات الانبعاثات الكربونية الصفرية. كان الهدف الأول هو توفير طاقة حرارية أرخص لجميع سكان البلدة. وكانَ الهدف الثاني هو تحديد مكمل لنظام الحرارة والطاقة المشترك (CHP) الذي تم تركيبه في البداية ببصمة كربونية أقل.
استعادة الحرارة من مياه المناجم
يهدف مشروع جيتسهيد إلى أخذ المناجم القديمة من الثورة الصناعية الأولى وتحويلها إلى جيل أخضر جديد لإنتاج الطاقة النظيفة.
تم تركيب مضختين حراريتين تعملان بالأمونيا من GEA، تبلغ قدرة كل منهما 3 ميغاواط/4079 حصانًا، بهدف رفع درجة الحرارة الطبيعية المستخرجة من مياه المناجم (15 درجة مئوية/ 59 درجة فهرنهايت) إلى 80 درجة مئوية/ 176 درجة فهرنهايت) لتزويد المنازل والمباني الأخرى في جيتسهيد بالمياه الساخنة. يأتي مصدر الحرارة هذا من مناجم الفحم التي تقع على عمق 150 مترًا/492 قدمًا تحت مركز المدينة. وعندما تستغل المضخات الحرارية الطاقة الموجودة في مياه المنجم، تُعاد المياه إلى المنجم بدرجة حرارة تبلغ 8 درجة مئوية/46 درجة فهرنهايت.
باستخدام مضخات الحرارة من GEA، يضيف مشروع تسخين مياه المناجم سعة حرارية إضافية تبلغ 12 جيجاواط ساعة/40,945 مليون وحدة حرارية بريطانية إلى شبكة التدفئة الحالية التابعة للمجلس. بالإضافة إلى 18 مبنى عامًا وخاصًا و350 منزلاً تخدمها بالفعل الشبكة، يمثل هذا التعزيز أربعة مباني إضافية للمجلس ودار رعاية وما يصل إلى 1250 منزلًا خاصًا جديدًا. يُسعد GEA أن تلعب دورًا في مخطط مياه المناجم الذي يشكل جزءًا من استراتيجية Zero Carbon Heat (الحرارة ذات الانبعاث الصفري للكربون) التابعة لمجلس مدينة جيتسهيد، والتي تهدف إلى توفير تدفئة منخفضة الكربون لكل شخص في المنطقة.
تعتبر المجمعات الشمسية أيضًا جزءًا من المفهوم - بحيث لا تكون هناك حاجة إلى طاقة أحفورية لتشغيل المضخات الحرارية. تستخدم المضخة الحرارية الطاقة الكهربائية لتشغيل المضخات الحرارية. ما يقرب من ثلث إجمالي ناتج الحرارة ناتج عن الطاقة الكهربائية، حيث أن معظم الطاقة (2/3) تأتي من مياه المنجم. يتم توليد الطاقة الكهربائية بشكل أساسي من مجمعات الطاقة الشمسية، والتي تم بناؤها حديثًا في حقل فوق مناجم الفحم، والتي تعد جزءًا من مشاريع شبكة الطاقة في منطقة جيتسهيد.
"ما يحدث هنا مذهل لأن ما لدينا في جيتسهيد هو إرث من أيام مناجم الفحم، والتي كانت طاقة قذرة. نحن الآن رواد في ثورة الطاقة الخضراء اليوم." - هذا طبقًا لما صرح به المستشار مارتن غانون، رئيس مجلس مدينة جيتسهيد
– المستشار مارتن غانون، رئيس مجلس جيتسهيد
توفر مضخات الحرارة التي تعمل بالأمونيا أداءً فعالًا
"تم اختيار الأمونيا كمبرد طبيعي لهذا الاستخدام، حيث إنها تتميز بكفاءة عالية ولا تنطوي على أي إمكانية للتسبب في الاحتباس الحراري. ووفقًا لتقييمات GEA لهذا التطبيق، قد تحقق المضخات الحرارية التي تعمل بالأمونيا كفاءة أعلى بنسبة 10–20% مقارنةً بالحلول المماثلة التي تستخدم غازات الفلور (HFC/HFO) في ظل ظروف التشغيل التي تم تقييمها." طبقًا لتعليق كينيث هوفمان، مدير الإنتاج للمضخات الحرارية، في GEA Heating & Refrigeration Technologies:
منشأة المضخات الحرارية التي تعمل بالأمونيا من GEA في جيتسهيد
أضاف جون بوردن، مدير مبيعات المشروع، لحلول التدفئة والتبريد، في GEA UK: "استُخدمت تقنية المضخات الحرارية التي تعمل بالأمونيا، وهي تقنية مبتكرة للغاية من GEA، في مشاريع تدفئة مركزية أخرى في المملكة المتحدة وفي أنحاء العالم، حيث نشهد طلبًا متزايدًا على حلول التدفئة المركزية الموفرة للطاقة. بالنظر إلى أهداف حكومة المملكة المتحدة الطموحة لزيادة نسبة التدفئة المناطقية في المملكة المتحدة بشكل كبير، نتوقع رؤية المزيد من المشاريع الجديدة والطموحة في السنوات القادمة".
في ظل التحديات الحالية المتمثلة في ندرة موارد الطاقة، تزداد أهمية اختيار تقنيات عالية الكفاءة لتقليل استهلاك الطاقة إلى أدنى حد ممكن، والاعتماد على المصادر المحلية لدعم الاستخدام الفعال على المدى الطويل لموارد الطاقة المتاحة محليًّا. يُعد استخدام المضخات الحرارية للأمونيا في مشروع جيتسهيد انعكاسًا للتقدم في تطوير التدفئة المناطقية. وقد عملت GEA على تطوير هذه التكنولوجيا في السنوات الأخيرة. وبعد أن طور مهندسو GEA هذه المنهجية وأتقنوها، قاموا بتطبيق هذه التكنولوجيا بطُرق تساعد على الاستفادة من مصادر الحرارة المتوفرة محليًّا وتدعم إنشاء أنظمة تدفئة مركزية أكثر كفاءة.
نطاق توريد شركة GEA
- حل GEA: مضخة حرارية ذات ضاغط حلزوني ثنائي المرحلة
- سعة التسخين: 6000 كيوواط/ 20473 MBH
- المشتت الحراري: حرارة التدفئة المركزية من 65°درجة مئوية إلى 80 درجة مئوية/149 إلى 176°فهرنهايت
- مصدر الحرارة: ماء المناجم من 7 إلى 15°درجة مئوية/45 فهرنهايت إلى 59°فهرنهايت
- معامل أداء التسخين: 2.9
- وسيط التبريد الأمونيا
حرارة نظيفة ومدن ذكية
ندوة عبر الإنترنت حول إزالة الكربون من شبكات تدفئة المناطق
- الدور الحاسم للمضخات الحرارية في المسيرة نحو تحقيق صافي الصفر
- كيف يمكن لشبكات تدفئة المناطق الصغيرة والكبيرة خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مع تعزيز كفاءة استخدام الطاقة
- المجموعة الواسعة من مصادر الحرارة المتاحة والجاهزة لتشغيل شبكات تدفئة المناطق
لا تفوت فرصتك للحصول على أحدث الرؤى في مجال شبكات تدفئة المناطق الموفرة للطاقة.
