电气化和行业联合实现了 FlexHeat Nordhavn 的 CO₂ 目标

2019年4月24日星期三

丹麦： 哥本哈根已设定到 2025 年成为 CO₂ 中性城市这一宏伟目标，而区域供暖起着至关重要的作用。哥本哈根诺德海文 (Nordhavn) 港口为游轮码头提供区域供暖，位于该港口的 FlexHeat 示范工厂展示了电气化和行业联合可取得的巨大成果。与 LPG 气体替代方案相比，该工厂每年减少了 315 吨的 CO₂ 排放。

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基于地下水的区域供暖

哥本哈根诺德海文区的 HOFOR (Greater Copenhagen Utility) 区域供暖部门于 2018 年作为 EnergyLab Nordhavn 的示范项目成立，同时也为三个游轮码头和附近的联合国儿童基金会 (UNICEF) 仓库供暖。FlexHeat 工厂设有一个基于地下水的热泵，从 150 米深的井中取水。通过热交换器泵送 10.5°C 的含盐水，制冷剂为氨。通过两台压缩机分两步升高温度，在热交换器中，区域供暖水接收冷凝氨产生的热量后进入储水箱，并在三个游轮码头泵送至消费者和 UNICEF 大楼。FlexHeat 设施的总体供暖能力为 1 MW。

FlexHeat facility 示意图，DTU 机械工程部 Wiebke Meesenburg

4 MWh 虚拟电池

行业耦合是在功率损耗方面创造灵活性的一种方法，其中多余的电将存储于其他能量系统中。在区域供暖中，带有热存储的热泵可以在电力充足时使用电力，因此价格低廉； 同时可避免在系统负载达到峰值时使用电力，例如，下午晚些时候，当大多数人下班回家并打开灯和家用电器时。哥本哈根诺德海文的 HOFOR (Greater Copenhagen Utility) FlexHeat 项目就是这种行业耦合的典型例子。热能存储器由 100 立方米的储罐组成，相当于 4 MWh 的“虚拟电池”。

FlexHeat 工厂在图像左侧的 100 m3 储罐中储存与 4 MWh 虚拟电池相对应的热能。
FlexHeat 设施为诺德海文客运码头供暖。图片： Ole Malling。

智能操作确保了功率损耗灵活

FlexHeat 工厂可以在六种不同模式下运行。这些模式之间的智能切换可确保工厂针对电价和天气预报尽可能经济有效地运行。例如，当风力涡轮机以全功率运转时，不仅价格低，而且 FlexHeat 设施可有助于提高绿色能源的开发系数。

面临的挑战是，必须在市场收盘前提前一天确定购买电力。

HOFOR 的能源规划师 Tore Gad Kjeld 说道： “设施的智能运行基于电价和天气预报，我们将考虑在以往类似天气条件下产生的功率损耗。将这些数据与当前的运行数据结合后输入算法，这有助于我们制定第二天的电力使用计划。我们不断向系统输入数据，机器每次都能掌握新数据，而变得越来越智能化。根据优惠电价，这种类型的机器学习将使我们在未来更好地运营设施。”

VLT® 变频器有助于快速响应

由 VLT® 变频器加以调节的电锅炉可以小幅提升温度，因此工厂可以在电价最高的时段通过储罐快速为客户供暖。“VLT® AQUA Drive 装置可在几分钟内将热泵从最低性能加速到最高性能，而电锅炉可在短短几秒钟内上调。” — HOFOR 能源规划师 Tore Gad Kjeld 说道。

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节省电费并减 少CO₂ 排放

诺德海文 HOFOR FlexHeat 工厂可以减少多少 CO₂ 排放来拯救环境？ Tore Gad Kjeld 估计，与 LPG 燃气锅炉相比，现在每年可减少约 315 吨 CO₂，这将是区域供暖解决方案的最佳化石燃料替代方案。而且，在未来，当电力吸收率达到 100％ 绿色时，每年可减少高达 430 吨 CO₂。

HOFOR Greater Copenhagen Utility 能源规划师 Tore Gad Kjeld

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