رؤية مستدامة لتالين
تهدف مدينة تالين، عاصمة إستونيا، إلى تحقيق صافي انبعاثات صفرية بحلول عام 2050، بما يتماشى مع أهداف المناخ للاتحاد الأوروبي. في حين تسعى المراكز الحضرية في جميع أنحاء العالم إلى إيجاد طرق لإزالة الكربون من التدفئة، فإن أكبر مزود للتدفئة المركزية في إستونيا، Utilitas، تقود هذه المهمة من خلال حلولها المستقبلية. حيث اتخذ مجمع الطاقة Väo التابع لها في شتوتغارت، أحد أكثر مواقع تركيز الطاقة تقدمًا في أوروبا، خطوة حاسمة نحو التدفئة المركزية المتجددة ومنخفضة الانبعاثات من خلال تركيب أربع مضخات حرارية قوية من GEA في محطة توليد الحرارة والطاقة المشتركة التي تعمل بالكتلة الحيوية (CHP).
تشكل هذه المضخات الحرارية المتطورة، بما في ذلك أول ضاغط حلزوني مبتكر من نوع GEA Grasso L XHP، قلب هذه المبادرة. من خلال إعادة استخدام الحرارة المهدرة بكفاءة والتي تأتي من محطات توليد الطاقة والحرارة المشتركة التي تعمل بالكتلة الحيوية، فإنها تقلل من الحاجة إلى استخدام الوقود الأحفوري عند ذروة الطلب، وتخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وتوفر تدفئة مستقرة وفعالة من حيث التكلفة لحوالي 8,000 منزل وشركة.
الاندماج في نهج عالمي
تشكل التدفئة المركزية عنصرًا أساسيًا في التنمية الحضرية، حيث تتكامل فيها الطاقة المتجددة والحلول الموفرة للطاقة. ووفقًا لوكالة الطاقة الدولية، فإن شبكات التدفئة المركزية تشكل حجر الأساس للوصول إلى أنظمة التسخين والتبريد الخالية من الكربون. ضمن خارطة الطريق الخاصة بقطاع الطاقة العالمي، تستهدف وكالة الطاقة الدولية تحقيق 350 مليون توصيلة في المدن حول العالم بحلول عام 2030.
كما أن شبكات التدفئة المركزية مرنة في استخدام الوقود، مما يعني أن إمدادات التسخين والتبريد يمكن أن تتغير بمرور الوقت - مما يسمح بالانتقال إلى مصادر الطاقة المتجددة بمرور الوقت. وهذا هو بالضبط ما يعمل عليه صناع القرار الحضريون، مثل المسؤولين في مدينة تالين: كيف يمكننا تحويل إمدادات نظام التدفئة المركزية لدينا إلى مصادر طاقة متجددة أكثر تنوعًا لتسريع انتقالنا في مجال الطاقة؟ولكن عندما نتحدث عن توفير الطاقة للمدن، فإن الأمر يتجاوز مجرد الاستدامة.
التحدي: توفير التدفئة الاعتمادية ومستدامة المصدر وبأسعار معقولة
مع اعتماد 60% من المباني في إستونيا على التدفئة المركزية، فإن اعتمادية إمدادات التدفئة أمر بالغ الأهمية. يقول روبرت كيت، الرئيس التنفيذي لشركة Utilitas تالين: "تشكل التدفئة المركزية أكثر من نصف الطاقة الحرارية اللازمة في إستونيا". "نحن نوفر التدفئة لما يصل إلى 400,000 فرد، أي ما يقرب من ثلث السكان. وهذا يجعل التحدي الاستراتيجي الذي نواجهه ثلاثي الجوانب. أولًا، علينا تأمين إمدادات التدفئة، لأنها يجب أن تتوفر في الشتاء عندما يكون الطقس باردًا جدًا. ثانيًا، علينا توفير التدفئة بأسعار معقولة ومستقرة لأنه لا يمكن ترك أي شخص محروماً من الطاقة عندما يتعلق الأمر بالطاقة الحرارية أو التدفئة. وثالثًا، علينا توفير الطاقة مع تقليل التأثير البيئي على الأجيال القادمة".
يستخدم مجمع الطاقة Utilitas Väo محطة توليد الطاقة المشتركة (CHP) التي تعمل بالكتلة الحيوية عالية الكفاءة وأربع مضخات حرارية من GEA لتوفير التدفئة المركزية لنحو 8,000 منزل وشركة في تالين، إستونيا.
عندما اخترنا العمل مع GEA، كنا نعلم أن لدينا شريكًا ثقة سيقدم حلًا فعالًا ومستدامًا.
روبرت كيت
الرئيس التنفيذي لشركة Utilitas، تالين
الحل: منشأة المضخات الحرارية القائمة على الأمونيا من GEA هي الأساس
تشكل مضخات الحرارة الأربع من GEA إضافةً نوعية إلى محطة توليد الطاقة والحرارة المشتركة التي تعمل بالكتلة الحيوية ذات الكفاءة العالية، حيث تعيد تعريف مفهومي الكفاءة والاستدامة. يتضمن النظام ثلاثة ضواغط حلزونية من طراز GEA Grasso LT (طراز XB) وضاغط حلزوني جديد مبتكر من طراز GEA Grasso L XHP بقدرة 70 بار، والذي يعتمد على عقود من تكنولوجيا GEA Grasso المتطورة.
"تضمن هذه المضخات الحرارية الأداء الأمثل من خلال ضبط درجات الحرارة بشكل ديناميكي: 65° مئوية في الصيف، و85° مئوية في الشتاء وحتى 95° مئوية "عندما تكون هناك حاجة إلى ذلك"، كما يشير ميندوجاس لازداوسكاس، مدير المبيعات في دول البلطيق في GEA لتقنيات التسخين والتبريد. "من خلال GEA Grasso L XHP الجديد، فإننا نقدم أداءً وكفاءة عالية في درجات الحرارة العالية مما يجعل مشاريع إزالة الكربون على نطاق واسع مثل مشروع تالين حقيقة مشهودة. ويضيف رون هوفمان، مدير منتجات الضواغط الحلزونية في GEA Heating & Refrigeration Technologies: "إن كفاءتها وقدرتها التي لا مثيل لها عند الضغط العالي تجعلها الخيار الأمثل لجهود Utilitas نحو بناء شبكة تدفئة مركزية أكثر نظافة وكفاءة".
محطة المضخات الحرارية من GEA في مجمع الطاقة Utilitas Väo بمدينة تالين، إستونيا.
يعمل مبرد الأمونيا الطبيعي على تعزيز استدامة المضخات الحرارية الخاصة بـ GEA. يقول كينيث هوفمان، مدير المضخات الحرارية في GEA للتدفئة وتقنيات التبريد: "لقد كانت الأمونيا مادة تبريد آمنة وفعالة لأكثر من 150 عامًا". "إن خصائصها الحرارية الديناميكية وعمرها الطويل تجعلها حلًا طويل الأمد يتماشى مع لوائح التبريد المتطورة."
التأثير: نتائج موسم التدفئة الأول
منذ تركيبها في عام 2023، أظهرت المضخات الحرارية من GEA فوائد بيئية واقتصادية كبيرة. ويقول سانج: "خلال موسم التدفئة الأول، أنتجنا حوالي 80,000 ميجاوات ساعة من طاقة التدفئة". بفضل المضخات الحرارية، نستخدم كمية أقل من الغاز الطبيعي، ونخفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بمقدار 20,000 طن سنويًا.
وبالإضافة إلى خفض الانبعاثات، كانت المكاسب في الكفاءة ملحوظة. ويضيف سانج: "لقد وصلنا إلى معامل أداء أو COP يزيد عن أربعة". هذه الإنجازات تضع مجمع الطاقة Väo كنموذج للمدن الأخرى التي تسعى إلى تحديث البنية التحتية للتدفئة المركزية.
لقد وصلنا إلى معامل الأداء - أو COP - أكثر من أربعة.
إندريك سانغ
قائد فريق المشروع، Utilitas تالين
نجاح ملموس مع مصادر الحرارة المتنوعة
ولم يقتصر نجاح هذا المشروع على تالين فحسب. بل إن هناك مدناً أوروبية أخرى تعطي الأولوية للتدفئة المركزية التي تعتمد على المصادر المتجددة والحرارة المهدرة. "أحد الجوانب الرائعة في التدفئة المركزية هو التنوع في مصادر الحرارة"، كما يقول هوفمان. "في GEA، قمنا بتنفيذ مشاريع التدفئة المركزية المعتمدة على مياه البحر في كوبنهاجن. في مالمöتم استخدام مياه الصرف الصحي كمصدر للطاقة لتدفئة 10,000 أسرة في جنوب السويد. في جيتسهيد في المملكة المتحدة، تشكل المضخات الحرارية لدينا عنصرًا أساسيًا في مشروع يستخدم الطاقة من المياه الساخنة من المناجم بشكل طبيعي لتوفير التدفئة المركزية، مما يمثل أكبر مخطط لاستعادة حرارة مياه المناجم في البلاد. وإلى الجنوب من المملكة المتحدة، تقع شبكة Bunhill للحرارة والطاقة في وسط لندن والتي تستخرج الحرارة المهدرة من مترو أنفاق لندن لتدفئة 1,350 منزلًا ومركزين للترفيه ومدرسة في إزلنجتون. تمتلك GEA الآن أكثر من 50 مشروعًا للتدفئة المركزية في جميع أنحاء أوروبا وأمريكا الشمالية، ويعد هذا المشروع هنا في تالين من بين أكبر المشاريع."
تشكل المضخات الحرارية عنصرًا أساسيًا في تحقيق أهداف المدن المتعلقة بصافي الانبعاثات الصفري.
كينيث هوفمان
مدير المضخات الحرارية، تقنيات التسخين والتبريد في GEA
المدن كقوى مُنظِّمة للتغيير
تكتسب المضخات الحرارية زخمًا في المناقشات السياسية أيضًا. تعطي الصفقة الخضراء Green Deal للاتحاد الأوروبي الأولوية لتحديث التدفئة المركزية، كما توسع فرص التمويل لدمج المضخات الحرارية. إن المدن التي تتبنى الحلول القائمة على المضخات الحرارية اليوم تضع نفسها في مكانة رائدة في مجال الطاقة في المستقبل.
ويقول هوفمان: "إن التحول الأوروبي نحو الطاقة الموفرة للموارد يبدأ بالمدن". "مع نمو السكان الحضريين وارتفاع الطلب على الطاقة، فإن مشاريع مثل Väo تعتبر معياراً لمستقبل التدفئة المركزية ونموذجًا قويًا لكيفية مساهمة الابتكار والتعاون في إحداث تغيير ذي معنى." ومع التركيز على الكفاءة والاعتمادية والمسؤولية البيئية، تظل GEA شريكًا ثقة في الحلول الهندسية التي لا تعمل على تدفئة المنازل فحسب، بل تعمل أيضًا على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
نطاق توريد GEA:
- حلول GEA: 4 مضخات حرارية من GEA
- سعة التسخين: 24 ميغاواط
- مصدر الحرارة: الطاقة من مراجل الكتلة الحيوية المرحلة الثانية من مكثف غاز المداخن (26° مئوية إلى 38° مئوية)
- المشتت الحراري: ماء التدفئة المركزية من 60 ° مئوية إلى 85 ° درجة )
- معامل الأداء: > 4
- نوع الضاغط: 3 ضواغط حلزونية من طراز GEA Grasso LT وضاغط حلزوني واحد من طراز GEA Grasso L XHP
- وسائط التبريد الطبيعية: الأمونيا
ضاغط GEA L XHP الحائز على جوائز
تم تكريم ضاغط GEA Grasso L XHP باعتباره منتجًا مبتكرًا للتبريد لعام 2025 من قِبل الجمعية الصينية للتبريد (CAR).
تؤكد هذه الجائزة التزامنا بتحقيق كفاءة الطاقة الرائدة في الصناعة وإزالة الكربون الصناعي، مما يضع معيارًا جديدًا في تكنولوجيا المضخات الحرارية القائمة على الأمونيا ذات درجة الحرارة العالية.
