Marco Baresi是Turboden的機構事務總監。
熱。這是世界上最大的能源消耗。
取暖用水,我們的房屋和工業流程占全球所有能源需求的一半以上。所產生的熱量中,有一半以上用于工業用途-其余大部分用于加熱水,房屋和建筑物。
這些熱量中只有10%來自可再生資源,這意味著它具有巨大的碳足跡-占全球CO 2排放量的40% -需要緊急解決。
盡管對各種形式的加熱都進行了審查,但迄今為止,工業加熱是脫碳的最大挑戰。
以下三種方法可以幫助緩解工業熱對我們星球的影響。
余熱回收
歐洲浪費的熱量如此之多,如果得到回收,它可以提供相當于歐洲建筑物總熱量需求的熱量。這是基于丹麥一項試點項目的結果,該項目旨在證明哥本哈根市到2025年實現碳中和的能力。
解決方案可以是遍布歐洲的智能熱網,該熱網可以從發電廠,數據中心和工業環境等各種來源收集廢熱。
ORI Martin在意大利布雷西亞的鋼鐵廠最初是歐盟Pitagoras項目的一部分,于2016年初開始轉換廢熱,在冬季提供電力并提供區域供熱。
通常會通過廢氣散發到大氣中的熱量被轉移到布雷西亞的區域供熱網絡中,使2000戶房屋變暖。除了直接的環境影響外,這種方法還降低了供暖和電力成本,并減少了當地化石燃料發電站的用電。由于引入了廢熱回收系統,取代了傳統的水基驟冷塔,它還大大減少了以前用于冷卻工業過程的水總量。
在歐洲和世界各地正在進行類似的工業規模項目,將鋼鐵,水泥和玻璃制造業的廢熱轉化為電力。
隨著基礎技術的日趨成熟,需要政策支持以將這些資源互連起來以覆蓋更廣闊的區域并在整個非洲大陸發起新的項目。
熱泵
長期以來,熱泵一直是日本等國家的主要能源,自從1980年代中期以來,由于日本對綠色供暖的承諾,熱泵已被用于家庭熱水。
例如,熱泵從地面或空氣中吸收自然熱量,將其轉換并將其用于家庭和工業采暖,其整體效率超過了其他基于化石燃料的系統。
盡管它們目前僅能滿足全球住宅建筑供熱需求的5%,但 近年來銷量一直在迅速增長,包括在歐洲。
該技術在脫碳電網中(例如在區域供熱中)以及一些能源密集型工業過程中的熱電氣化方面也具有巨大潛力。大型公用事業規模的熱泵可以利用可再生電力產生大量熱量,這是使用化石燃料的另一種選擇。
國際能源署(IEA)強調指出,大型熱泵面臨市場設計的障礙。這是因為許多能源市場仍然基于可調度能源的傳統概念以及傳統的發電和交易。
與其他無碳或低碳方法(例如氫)一樣,采用大型熱泵將需要政策制定者介入。采取的形式可以是消除針對熱脫碳的熱泵的電費,或收緊碳定價。

熱電聯產
許多工業過程需要高度的蒸汽和電力。熱電聯產可以單獨產生,而不是單獨產生,可以顯著提高效率。
例如,有機朗肯循環(ORC)技術可以從包括生物質或現場產生的熱在內的各種來源一起發電和產生蒸汽-通常轉換率超過90%。
這種組合過程和類似過程的更高效率意味著更少的燃料和更少的排放。
例如,三菱重工(MHI)集團旗下的Turboden公司正在為意大利北部的布雷西亞中央火車站建設ORC熱電聯產工廠。它將為牛奶巴氏殺菌提供電力和蒸汽,取代傳統的燃氣鍋爐。
谷物碼頭僅位于威尼斯內陸,使用類似的熱電聯產系統從一系列種子中提取和精制油脂,例如葵花籽,油菜籽和大豆,可用于食品工業。這種創新的系統使客戶有可能共同產生100%的電力和蒸汽需求。
蒸汽和電力熱電聯產的應用范圍很廣,從化學和制藥到紡織品和造紙,應有盡有。
擴大工業用途的創新解決方案
這三種解決方案都是高度開發的,可以在許多環境下以工業規模提供低碳或無碳的熱量和功率。它們已經超出了實驗范圍,并且在降低工業熱能和電力對環境的影響方面擁有良好的記錄。
到2050年達到零碳凈排放量為我們設定了一個緊迫的期限,沒有任何單一的解決方案能夠獨自實現這一目標。我們需要歐洲及其他地區的監管機構和政策制定者來幫助加速工業能源轉型。
市場結構的變化,補貼,附加費成本分配和碳定價的審查只是激勵措施的一部分,這些措施將有助于擴大熱電聯產,熱泵和余熱回收的使用。 編譯 陳講運