从水源到能源,污水再生为这座新城制冷供热
一边是大量的城市污水、废水需要净化处理,另一边是高楼大厦的空调机组消耗大量能源制冷供热。在南京南部新城,2座正在建设中的能源中心,却将二者连接在一起,污水经过处理达标后,继续发挥“余热”,为建筑提供“绿色”供冷供暖。
2月17日,南部新城可再生能源集中供能合作签约仪式在南京举行。记者了解到,这是南京规划建设的首个再生水集中供能项目,将实现对新城核心区240余万平方米的公共建筑项目进行集中式供冷供热。
(能源站智慧运营图)
污水再生如何变废为宝
“再生水”也称中水,是指城市生活污水、工业废水等经适当处理达到一定水质指标,可以满足某种使用要求,代替自来水、地表天然水进行非饮用用途的有益使用的水。
那么,花了大力气净化处理后的再生水,如何变废为宝?过去,这些经过无害化处理的再生水,大多作为卫生清洁、园林浇灌、景观补水、消防用水和工业用水。但是,再生水的潜能远不止这些。
“再生水有个很大的特点,就是夏冷冬热。” 远大能源利用管理有限公司周一鸣告诉科技日报记者,以南京为例,夏季再生水比市政自来水低4-5摄氏度,到了冬季,平均温度可达11-12摄氏度,也大大高于暴露在寒冷空气中的自来水。
据介绍,该再生水集中供能项目将建设2个能源中心,在能源中心里,夏季使用磁悬浮冷水机组制冷,优先采用再生水冷却,不足时辅以冷却塔散热;到了冬季,采用城市再生水取余热,利用水源热泵机组供热。
周一鸣说,通过这种“水空调”,让曾经“有污点”的水变身为有品质的“绿色能源”。相较于传统的分散式供能,可节省70%的空调配电,80%的空调机房面积。
由于取消了采暖用的燃气锅炉和分散在大楼屋顶的冷却塔,极大地提升了建筑品质和新城区环境,节省用户成本。
从能源中心出来的再生水,还可以用来为城市河道补水、绿化浇灌及道路冲洗,每年可节水2200万吨,相较于常规供能方式年节能1.2万吨标煤,减排二氧化碳 2.95万吨。
同时,该项目还采用了高效的磁悬浮离心制冷机及双工况采暖机组,更加高效、稳定。磁悬浮技术让整个空调系统无需润滑油,比传统空调节能40%。
据南京市南部新城开发建设(集团)有限公司董事长唐永博介绍,新城承担了大量绿建新技术试点和零碳示范,是江苏省综合管廊试点、海绵城市试点,也是中国和芬兰合作低碳生态试点示范城市、江苏省绿色建筑和生态城区区域集成示范,更是南京市率先打造的碳中和示范区和零碳未来城。
该项目完全达产后,将覆盖240万平方米的公共建筑。
从水源到能源还有多少路要走
早在二十世纪七十年代,再生水供暖技术就在欧洲投入使用。近年来,我国西安、沈阳、长沙、常州等地也相继建设了若干试点工程,但是相比大量的污水处理设施和广阔的制冷采暖需求,还是微乎其微。
近年来,各地加强污水处理、提升污水处理标准的同时,加快再生水利用,扩大其用途和用量。如今,再生水已经成为不可或缺的重要水源。
那么,从水源到能源还有多少路要走呢?
据专家分析,再生水制冷供热以中水作为主能源,辅助以市政电力,运行后成本较低,但初期投资却比一般供热项目要高,特别是水源热泵等核心设备的价格较高。因此,相关能源企业呼吁国家重视这种绿色低碳技术,对再生水能源利用给予政策性支持。
与传统技术相比,再生水制冷供热技术有着诸多优势,但也受到一定限制。由于该技术需要以再生水为水源,长距离调水不仅提高了建设成本,还会使水温变低,降低热能的有效利用率。因此,能源中心要与污水处理厂比邻而建。
因此,专家也建议建设污水处理厂应注重小型化、分散化,这将更有利于该技术的推广和普及。但是,这也对城镇建设规划的统筹性提出了更高的要求。
“我们从碳达峰到碳中和的一个过程,重点是对可再生能源充分利用,包括一些新能源的利用,像污水源、河水源利用,还有太阳能利用,这样才有可能在局部地方实现低碳甚至是零碳引领。” 东南大学能源与环境学院教授陈振乾认为,再生水集中供能等低碳技术的发展有积极的示范意义。
(图片由南京南部新城管委会提供)
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