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【“熱利用”達人】(3)污水、河流和海洋溫差也是熱能寶庫

2013年07月18日09:45    

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日常生活中常見的水也有望成為空調設備熱源等。臨近污水、河流及海洋的企業值得探討對之加以利用。

索尼公司的總部大廈位於東京都品川區。進入這棟採用了最先進節能技術的建筑的地下機房后,首先映入眼帘的,是牆上2根突出的粗導管。其中流淌的是在相鄰的污水處理廠“芝浦水再生中心”經過處理的污水。

粗導管中的1根用於將污水引入總部大廈,另1根用於將引入的污水重新送回污水處理廠。索尼利用這些污水制造用於制冷的冷水。其工作原理如下。

首先,使污水進入換熱器,與冷卻水進行換熱。將被污水吸收了熱量而變涼的冷卻水送入制冷機,制造用於空調設備的冷水。制造的冷水儲存在蓄熱槽中,根據制冷需求加以使用。與上篇文章提到的東京晴空塔同樣,也是在夜間制造冷水和溫水,白天設備停止工作。

與整齊地排列著制冷機及換熱器的機房一牆之隔,設置有巨大的蓄熱槽。總共有3個蓄熱槽,總容量大約為6500噸,可與晴空塔相媲美。比后文提到的箱崎地區供熱設施的蓄熱槽容量還要大。

用水量削減95%

東京都芝浦水再生中心的污水處理量平均每天為68萬立方米。其中6萬立方米送入索尼總部大廈。換熱之后送回的污水溫度最多上升5℃左右,但從污水總量來看,上升程度很小,因此無需擔心對生態系統造成影響。

雖然詳細內容未公開,但索尼企業服務總務共享部門設施和安全部能源解決方案課統管課長井上哲表示,通過減少電價較高的白天用電量,“有助於應對電價上漲”。

這一舉措還產生了削減水費的效果。如果不利用污水熱量,就需要利用冷卻塔來對冷卻水進行冷卻。冷卻塔利用水蒸發時帶走熱量的原理,對冷卻水進行冷卻。因蒸發而減少的水需要進行補充。如果通過與污水換熱對冷卻水進行冷卻,就無需使用這些水。據推算,索尼每年可削減約4萬立方米水,與以往相比可削減95%。

井上課長說:“比削減電費效果更大,在削減成本方面最為有效。”

據日本國土交通省統計,日本約有2000家污水處理廠,年污水處理量共計達140億立方米。可從其處理水中獲得的熱量為1小時78億千卡,相當於約1500萬戶家庭1年使用的冷暖氣熱源。熱能可利用量極為豐富,但包括地區供熱業務等在內,目前僅有10個採用事例。像索尼這樣企業單獨加以利用的事例非常稀少。

日本約有2000家污水處理廠,合計可利用污水熱量高達1小時78億千卡。相當於約1500萬戶家庭1年使用的冷暖氣熱源。

歐洲目前正在推進利用污水熱量,據稱德國約有30個採用事例、瑞士約有80個採用事例。在德國柏林,宜家公司已經在店鋪中加以利用。

在日本國,利用污水熱量尚未得到普及的原因之一,在於供應熱源的污水處理廠與需求方之間的地理距離較遠。索尼之所以能使用污水,是因為旁邊就有污水處理廠。在需求方聚集的城市地區也設置有污水管。不過,原先不允許民間企業取用未經處理的污水。

日本政府為了推動利用污水熱量,開始著手放寬相關規制。2011年4月修訂了《城市再生特別措施法》,創設了民間企業可以出於利用污水熱量的目的而取用污水的特例。2012年12月實施的《關於促進城市低碳化的法律》也設置了同樣的特例。借助該法,在1190個市町村建立了可利用污水熱量的環境。

利用污水時,大多數情況下需要與公共設施管理者等相關人士進行協調、以及獲得相關許可。日本政府在放寬相關規定的同時,還制定了列有利用污水所需手續等的方針指南。

雖然利用污水熱量的門檻下降,但很少有民間企業能夠掌握哪裡有污水管、可確保多少熱量。因此,日本國土交通省與環境省合作,將研究制定匯總了可利用污水熱量的場所及可利用量的“潛力地圖”。

除了污水,還可利用河流及海水的溫度差,用於空調設備的熱源。

在日本率先利用了河流熱量的是從事供熱業務的東京城市服務公司。該公司自1989年4月起,在辦公樓和公寓等聚集的東京都中央區箱崎地區開展供熱業務。供熱對象設施有10處,總使用面積約為28萬平方米。

(責編:值班編輯、庄紅韜)

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