Тепловые насосы позволяют ускорить декарбонизацию сетей централизованного теплоснабжения

Существует ли лучшее решение?

Кеннет Хоффманн: Да, существует: технология тепловых насосов. С помощью теплового насоса мы можем повысить температуру воздуха, поступающего снаружи, чтобы в домах было очень комфортно без использования газа.

МЭА подтверждает, что изменения происходят, но слишком медленно.

Кеннет Хоффманн: Верно. Эффективные технологии низкоуглеродного отопления набирают популярность. Хотя тепловые насосы и прочие экологически безвредные варианты отопления уже доступны и доказали свою эффективность, для достижения нулевого уровня выбросов к 2050 году необходимы значительно более быстрые темпы их внедрения.* По данным МЭА, сети централизованного теплоснабжения являются ключевым пунктом на пути к достижению нулевого уровня выбросов углерода в сфере отопления и охлаждения. В своей «Дорожной карте» для глобального энергетического сектора МЭА ставит задачу к 2030 году подключить к сетям 350 миллионов потребителей в городах по всему миру.

*Согласно Парижскому соглашению

2030 год не за горами. Считаете ли вы, что для декарбонизации систем отопления в городах нам нужна революция, а не эволюция?

Кеннет Хоффманн: Да, и, по сути, именно этого мы можем добиться с помощью централизованного теплоснабжения на основе технологии тепловых насосов. Видите ли, если применить эту концепцию к нескольким домам, это будет значительный шаг вперед. Но если сделать это в промышленных масштабах — для целых районов и сообществ — вы получите столь необходимый переломный момент.

Как именно это работает?

Кеннет Хоффманн: В современных эффективных системах централизованного теплоснабжения используются тепловые насосы на основе аммиака. При небольшом потреблении идеальным образом возобновляемой электроэнергии это решение позволит генерировать тепло из различных источников, в частности, из промышленных отходов (например, для центров обработки данных), сточных вод, грунтовых горизонтов, сетей метрополитена или из воздуха. Затем тепло можно повысить до температуры 95 °C (203 °F) для отопления или горячего водоснабжения (или того и другого) непосредственно для целого района.

Можно ли это применять повсеместно?

Кеннет Хоффманн: Система лучше всего работает в районах с высокой плотностью населения. Наиболее экономически целесообразно устанавливать ее на начальном этапе освоения территории или на этапе реализации крупных инфраструктурных проектов, хотя это и не является обязательным условием. Например, в Мальмёö на юге Швеции четыре тепловых насоса GEA мощностью 10 МВт (34 121 МБ/ч) установлены рядом с очистными сооружениями и мусоросжигательным заводом недалеко от гавани. В настоящее время они обеспечивают 8% общего энергопотребления примерно 100 000 домов, ежегодно сокращая выбросы CO2 примерно на 50 000 тонн. А в Таллинне, в Эстонии, четыре тепловых насоса GEA, включая три винтовых компрессора GEA Grasso LT (модель XB) и инновационный винтовой компрессор GEA Grasso L XHP на 70 бар (первый введенный в эксплуатацию), эффективным образом повторно используют отходящее тепло ТЭЦ, работающих на биомассе. Они сокращают потребность в ископаемом топливе в периоды пикового спроса, снижают выбросы углерода и обеспечивают стабильное и экономичное тепло примерно для 8000 домов и предприятий. Это лишь несколько примеров неустанной работы, которую инженеры GEA проводят каждый день по всему миру, чтобы привнести преимущества тепловых насосов GEA, работающих на аммиаке, в системы централизованного теплоснабжения.

Тепловые насосы работают на электричестве. Существенно ли это увеличит спрос на электроэнергию?

Кеннет Хоффманн: Вовсе нет. Тепловые насосы вырабатывают до пяти раз больше тепловой энергии на кВт·ч потребления первичной электроэнергии (электричества) по сравнению с газовыми или электрическими котлами. Таким образом, общее потребление электроэнергии можно удерживать в приемлемых пределах. И поскольку электроэнергия все чаще вырабатывается из возобновляемых источников, тепловой насос, установленный сегодня, с каждым годом будет иметь меньший углеродный след, пока электроэнергия не будет вырабатываться на 100% из возобновляемых источников. Сочетание энергоэффективности с сокращением количества сжигаемого газа позволит добиться декарбонизации общества.

А как насчет выбросов?

Кеннет Хоффманн: На отопление приходится более половины мирового потребления энергии, поэтому оно, несомненно, играет огромную роль в выбросах углерода. Невозможно переоценить важность системного подхода к радикальному увеличению масштабов использования возобновляемых источников энергии и тепла, которое в противном случае тратилось бы впустую. В равной степени, императивом является постепенный отказ от угля и других видов ископаемого топлива при одновременном внедрении инноваций для будущего. Использование тепловых насосов в системах централизованного теплоснабжения не только приносит пользу окружающей среде во всем мире, но и имеет свои локальные положительные эффекты. В отличие от газовых котлов тепловые насосы не выбрасывают оксиды азота (NOx). Таким образом, они способствуют очищению воздуха в городах и других поселениях, а также обеспечивают финансовые преимущества. Кроме того, использование аммиака является ключевым достижением в развитии технологии централизованного теплоснабжения. Во многих старых системах для охлаждения все еще используются фторсодержащие газы, от которых постепенно отказываются во всех странах Европы. В отличие от фторсодержащих газов, аммиак безопасен для климата, широко доступен, недорог и не влияет на глобальное потепление.

Какова роль GEA в борьбе с выбросами углерода?

Кеннет Хоффманн: Я считаю, что мы играем важную роль. В последние годы компания GEA находится в авангарде разработки этой технологии. После проведения исследований и усовершенствования методики инженеры нашей компании применили технологию таким образом, что она действительно внесла существенные перемены с точки зрения улучшения обслуживания местных сообществ и радикального снижения количества выбросов CO2, производимых коммунальными предприятиями. Компания GEA постоянно внедряет инновации с целью расширения диапазона технологических решений на основе тепловых насосов, оставаясь в авангарде развития централизованного теплоснабжения. Видите ли, тепловые насосы — это далеко не новинка, но с быстрым ростом использования возобновляемых источников энергии они стали играть все более важную роль в борьбе с выбросами углерода. Если объединить этот высокоэффективный метод преобразования тепла с инициативами по созданию систем централизованного теплоснабжения для жилых домов и зданий общественного назначения, то мы получим потенциально революционную технологию. Добавьте к этому растущее использование таких натуральных хладагентов, как аммиак, и все технологии налицо для действительно «зеленого» решения проблем коммунальных систем отопления.