вслед за растущей популярностью отопления отходами в Европе все больше канадских фирм пытаются повторно использовать энергию
17 февраля 2024 г. Подписывайтесь на наш канал в Telegram
Жители новой застройки в Оттаве-Гатино используют промышленные отходы для поддержания тепла в своих домах, в частности, отработанное тепло местного бумажного завода. Тепло выбрасывается повсюду вокруг нас.
Но это необязательно — их можно улавливать для обогрева зданий более эффективным и благоприятным для климата способом.
Именно это происходит в комплексе Zibi development вдоль реки Оттава в Оттава-Гатино. На данный момент 615 000 квадратных футов жилых и офисных помещений по обе стороны реки отапливаются отходами от близлежащего завода Kruger Products в Гатино, штат Квинсленд, и строятся новые здания.
Каково это — использовать отработанное тепло для поддержания тепла
Это то, что волнует Гая Фобера, который живет на девятом этаже 15-этажного здания на стороне Гатино в Зиби. Фактически, это одна из причин, по которой Фобер, инженер по образованию, работавший в секторе электромобилей, решил переехать в это здание два года назад.
«Безусловно, это было важной частью моего решения», — сказал он. «Меня интересует все, что вы можете сделать для уменьшения воздействия на окружающую среду».
Его башня является частью системы централизованного теплоснабжения, управляемой Zibi Community Utility и Hydro Ottawa, сети, которая позволяет многим зданиям использовать единую систему отопления и охлаждения вместо того, чтобы иметь собственные котлы и чиллеры.
Сеть водопроводов распределяет тепло промышленных отходов для производства тепла и горячей воды; летом она также обеспечивает охлаждение с использованием воды из реки Оттава.
Кондиционеры не слишком распространены в квартирах в регионе. Фобер сказал, что система охлаждения «абсолютно необходима», поскольку летом становится теплее из-за изменения климата.
Фобер контролирует температуру в своей квартире с помощью термостата, как и все остальные.
«Я нахожу комфорт в моем подразделении исключительным», — сказал он. «Система очень отзывчивая, очень эффективная и очень тихая».
По его словам, его счета за электроэнергию аналогичны тем, которые он оплачивал с помощью более традиционной системы отопления в своей предыдущей квартире в Оттаве. «Так что я этому очень рад».
Путешествие тепла
Завод Kruger Products производит гигантские рулоны папиросной бумаги из переработанной бумаги и других волокон, которые на других заводах превращаются в бумажные полотенца и салфетки.
Стефан Ламуре, вице-президент по операциям и специальным проектам Kruger, сказал, что завод сжигает природный газ для нагрева воды из реки Оттава для производства бумаги, а затем для сушки бумаги.
Выделяющееся в процессе тепло видно в виде струек пара, вырывающихся из дымовой трубы завода в холодные зимние дни. Это привлекло внимание Скотта Демарка, партнера компании-разработчика Theia Partners.
Компания строила новый многофункциональный комплекс под названием Zibi «практически по соседству», и он вспоминает, как подумал: «Как мы можем использовать это и перенести сюда?» Глупо выбрасывать их в атмосферу, разворачиваться и сжигать газ или что-то еще для получения тепла «.
Когда Zibi обратилась к Kruger по поводу использования ее отработанного тепла, Ламуре сказал, что идея «идеально соответствует» долгосрочной стратегии компании по повторному использованию энергии.
Инженеры Kruger и Zibi работали вместе и решили использовать тепло на более поздней стадии процесса. После производства бумаги вода температурой от 25 до 30 ° C охлаждается в огромном «отстойнике», от которого идет пар, прежде чем вернуться в реку Оттава.
Технические специалисты установили теплообменники на территории Kruger, чтобы передать часть этого тепла воде в межпровинциальной сети централизованного теплоснабжения. «Мы не берем их воду, — объяснил Демарк, — только их тепло». Вода Kruger сбрасывается в реку более холодной, чем раньше.
Тем временем тепло продолжает поступать на центральную отопительную станцию Zibi Community Utility, расположенную чуть дальше по улице.
На заводе тепло перерабатывается по мере необходимости и направляется в различные части системы. Зимой теплая вода поступает в здания Zibi в Квебеке, которые отбирают тепло с помощью собственных водяных тепловых насосов.
Поскольку электричество в Онтарио дороже, а газовые электростанции провинции производят больше выбросов парниковых газов, Zibi предварительно нагревает воду, предназначенную для своих зданий в Оттаве, до 42 ° C в Квебеке. Затем вода поступает в Онтарио по трубам, установленным под мостом Бут-стрит. Вентиляторы отводят тепло в отдельные блоки по мере необходимости.
Летом система в основном обходит Kruger, обмениваясь теплом непосредственно с прохладной рекой Оттава для обеспечения кондиционирования воздуха.
Система была создана при финансовой поддержке Федерации канадских муниципалитетов, Natural Resources Canada, Hydro Quebec и Hydro Ottawa и была запущена в эксплуатацию в 2021 году. Но строительство продолжается, и ожидается, что в конечном итоге его нынешний размер увеличится в пять раз, чтобы отапливать в общей сложности четыре миллиона квадратных футов.
Другие варианты, включая ядерную промышленность, металлургию, отходы и канализацию
Улавливание тепла от промышленных процессов для обогрева помещений и воды в Северной Америке не распространено. Zibi говорит, что это первое в Северной Америке предприятие, использующее постиндустриальную рекуперацию отходов в сообществе с генеральным планом.
Но другие части мира уже некоторое время используют промышленное тепло таким образом. Швеция известна тем, что снабжает энергией и отапливает свои города с помощью заводов по переработке отходов в энергию, которые утилизируют мусор страны, вырабатывая как электроэнергию, так и централизованное теплоснабжение.
В Дюнкерке, Франция, завод ArcelorMittal steel поставляет тепло в больницу, школы, коммерческие здания, а также в общественное и частное жилье с 1985 года. В Хайяне, Китай, атомная электростанция обеспечивает централизованным теплоснабжением весь город с 2020 года, и в настоящее время строится магистральный теплопровод, чтобы охватить еще миллион жителей, проживающих дальше.
В Канаде также растет интерес. В прошлом году правительство Квебека объявило о выделении 162 миллионов долларов на проекты по утилизации отработанного тепла для других целей. Отмечается, что промышленные объекты, станции очистки сточных вод и другие производители тепла выбрасывают 300 петаджоулей тепловой энергии в год – почти столько же тепла требуется большим зданиям и теплицам по всему Квебеку каждый год. В нем говорится, что каждая петаджоуль может в качестве альтернативы обогреть 10 000 домов.
Тепло сточных вод – промышленных предприятий, прачечных, душевых и посудомоечных машин – с 2010 года используется в системе централизованного теплоснабжения Ванкувера, которая в настоящее время расширяется. Ожидается, что новая система, которую строят партнеры Noventa Energy из Торонто в Западной больнице Торонто, станет крупнейшим проектом по использованию неочищенных сточных вод в мире. Первый этап планируется завершить в июне.
Стивен Конди, технический директор Noventa, сказал, что ожидается, что проект позволит больнице ежегодно экономить 685 000 долларов на счетах за электроэнергию. Также ожидается сокращение примерно 8400 метрических тонн выбросов парниковых газов в год, что эквивалентно удалению с дорог 1811 автомобилей.
Майкл Виггин — директор Института Больцмана, канадской некоммерческой организации, которая занимается исследованиями в области районной энергетики и выступает в ее поддержку. Он считает, что эти проекты — только начало.
Недавно он говорил с представителями атомной промышленности о возможности рекуперации тепла с канадских атомных станций. Например, по его оценкам, отработанное тепло от атомной станции в Пикеринге, Онтарио, могло бы обогревать весь Торонто.
Аналогичным образом, исследование института показало, что доменные печи на сталелитейных заводах в Гамильтоне могут обогревать большую часть центра города. Другими источниками отходящего тепла могут быть нефтеперерабатывающие заводы в Реджайне, электростанции других типов или даже объекты меньшего размера, такие как центры обработки данных.
«Я думаю, что сейчас интерес растет, растет осознание возможностей», — сказал Виггин. «У каждого сообщества разные возможности».