丹佛希望在不使用化石燃料的情况下为建筑物供暖和制冷:Tuugo.hk

Tuugo.hk 将用一周的时间来报道和对话有关社区的情况 推进气候解决方案 尽管存在重大政治阻力。随着联邦政府停止应对气候变化的计划,各州、城市、地区甚至社区都在试图通过减少气候污染和适应极端天气来填补这一空白。

丹佛——与许多美国城市一样,丹佛最大的气候污染源是其建筑。城市摩天大楼的供电、供暖和制冷需要大量化石燃料。

现在,该市正在尝试一种更环保的解决方案。它计划利用水、地球热量和污水的组合来加热和冷却市中心的一组大型建筑。

切罗基锅炉房位于丹佛市中心附近,位于该计划的中心。尽管这座封存的工厂有着漂亮的砖砌外观,但里面却充满了嘎嘎作响的管道、危险标志和蟑螂尸体。

丹佛市市长迈克·约翰斯顿 (Mike Johnston) 表示:“这里看起来是举办狂欢派对或观看恐怖电影的好地方。”

但这座城市看到了这个遗迹的潜力。市政府官员认为,它可以在丹佛到 2040 年将温室气体排放量减少到零的目标中发挥重要作用,并在此过程中节省纳税人的钱。

“我们认为我们正站在丹佛能源的未来,既无污染又负担得起,”约翰斯顿说。

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丹佛将试点所谓的热能网络。类似的网络已经存在于世界各地的校园和一些城市。如果它在这里发挥作用,它可以为美国密集的市中心脱碳树立榜样。

丹佛市市长迈克·约翰斯顿站在切罗基锅炉房内,旁边有一扇由方​​格玻璃组成的又高又大的窗户。

从蒸汽系统到“环境循环”

丹佛市中心的一百多座建筑物目前由世界上最古老的连续运行的商业蒸汽系统供暖,该系统需要燃烧天然气(一种化石燃料)。

当蒸汽网络于 1800 年代末首次建成时,报纸将其誉为奇迹。但如今,它存在漏洞且效率低下。

据该市气候办公室称,由于维护成本增加、化石燃料价格上涨以及退出系统的客户数量不断减少,过去十年客户的蒸汽账单增加了一倍多。

2021 年的一项城市法令要求丹佛的大型建筑减少温室气体排放,否则可能会在几年内面临处罚。但该市表示,对于陷入老化蒸汽系统的客户来说,实现这些目标可能是不可能的。

因此,在接下来的十年里,该市计划重新利用部分旧系统,为 11 座市属建筑创建一个新的供暖和制冷网络,称之为“环境环路”。

伊丽莎白·巴布科克 (Elizabeth Babcock) 站在古老的切罗基锅炉房内,靠近工业外观的设备。

该网络将使用充满水的地下管道为建筑物供暖和冷却。水像一条漂流河一样在建筑物之间循环,将它们连接在一起形成一个环路(由于水温相对不温不火,所以它是“环境水”)。

每栋建筑都配备了水源热泵。这些是超高效的设备,可以将循环水中的能量转移到建筑物的供暖或制冷。

“基本上,热泵可以将热量输送到任何需要的地方,”丹佛气候行动、可持续发展和复原力办公室主任伊丽莎白·巴布科克(Elizabeth Babcock)说。

左边的照片显示了切罗基锅炉房内的旧控制箱,上面连接着生锈的绿色铜绿管道。右图显示了切罗基锅炉房内又大又长的蒸汽分配管道。这些管道沿着墙壁延伸,跨越很长的距离。

当建筑物太热时,热泵从内部空气中吸收热量并将其倒入循环水中。当建筑物太冷时,水泵可以从水中吸取热量以提高内部温度。

至关重要的是,由于建筑物以环形方式连接在一起,因此它们可以共享能源。例如,如果艺术博物馆过热,热泵会将多余的热量倒入水中。然后这些水流到附近的一座市政建筑,在那里另一个热泵可以利用多余的热量来加热。

该市气候办公室的德鲁·哈尔彭 (Drew Halpern) 表示,最终,切罗基锅炉房将成为管理环路的中心枢纽,即该系统的“大脑和力量”。

该市估计,未来十年建设该网络将花费约 2.8 亿至 3.2 亿美元,不过该市表示这些成本可能会下降。该试点项目的资金来自市政府资金和州政府拨款。最终,该市可能不得不发行债券或寻求私人投资以获得更多资金。

据 aa 称,即使前期成本很高,该环路也比其他建筑物脱碳方法便宜 75% 2025年可行性报告,并且比留在 Steam 上更便宜、更环保。

一名妇女遛着她的狗经过由棕色砖砌成的丹佛选举大楼。

挖掘丹佛脚下的热量

该市计划从几座建筑物开始。随着越来越多的建筑物加入,环路将需要更多的能量来将水保持在合适的温度。因此,该市认为它可以利用几乎无限的清洁能源——地球的热量。

有关开拓地热能的社区的更多信息,请查看 热点 系列 来自心肺复苏新闻。

该市计划在市中心停车场下方钻数百个地热钻孔,从地下 1,000 多英尺深处开采能源。

这些将充当网络的某种电池。充满水的管道将潜入这些洞中,在那里它们将与地球交换能量。然后,这些管道将继续通往环路上的建筑物。

一旦系统建成,地热基本上是免费的,尽管挖掘钻孔可能会花费相当大的费用。

但该市还希望利用另一种意想不到的“清洁”能源来源:污水。

一名骑自行车的人在一条小路上骑自行车,经过处理后的白色泡沫废水排放口流入南普拉特河。背景是位于丹佛的 Metro Water Recovery 处理设施。

丹佛的秘密武器:污水

该市污水处理公司 Metro Water Recovery 的技术和创新总监丹·弗里德曼 (Dan Freedman) 表示,大多数人并不认为污水是一种能源。

但是洗澡、洗衣服,还有上厕所都会产生充满废水的温热废水。 热的 能量——变成热量。

弗里德曼承认这并不是该系统最令人兴奋的卖点。

“说实话,地热听起来比废水热更有吸引力,”弗里德曼在参观丹佛麦德龙处理设施时说道。

目前,丹佛的废水经过处理后倒入还热的南普拉特河。这对河流的健康不利,几年后,为了遵守国家环境法规,Metro 将不得不对其进行降温。

热量很大。弗里德曼表示,在某些天气下,废水中含有的热量大约是隆冬期间建筑物当前蒸汽系统所用热量的四倍。

该市希望利用直接放置在主要污水管道内的热交换器技术,为循环系统吸走部分热量。

这将使公用事业公司无需支付更多费用来冷却废水并在此过程中燃烧更多能源。它还可以开辟新的收入来源。

美国最大的“下水道热回收”系统就位于丹佛的一座大型综合设施内。不过,在城市范围内实施该技术可能会带来更广泛的采用。

“如果成功,我非常有信心它会起飞,”弗里德曼说。

丹尼尔·弗里德曼 (Daniel Freedman) 站在丹佛南普拉特河沿岸 Metro Water Recovery 处理设施的金属栅栏旁边。该设施位于后台。

其他市中心的典范?

丹佛从小规模起步——大约两年内,只需两栋建筑物和一个人行道融雪系统即可试点微型版本的环路。到 2030 年,该市计划将 9 座建筑连接起来。

约翰斯顿市长乐观地认为,如果试点工作有效,它可以适应市中心附近数以千计的天然气客户,从而加速该市消除排放的努力。

他说:“如果你来到世界上最繁华、最有活力的市中心之一,发现其中任何一栋建筑都是通过水供暖和制冷的,这对这座城市来说是一个突破,我认为对这个国家来说也是一个突破。”

编辑者 雷切尔·瓦尔德霍尔兹