區域型加熱系統:舊觀念新應用 - 東京電力公司

東京地區由於土地昂貴,人口密度高,引發了利用廢熱做為市中心及周圍區域的加熱媒介之構想。區域型的加熱系統是一種老式技術,大部份採用不能再推動渦輪(turbine)的熱水,做為大樓暖氣或其它商業應用。此與Forte連鎖旅館業的熱與電力結合系統 (combined heat and power system, 簡稱CHP) 類似,最終均可因回收廢熱,減少使用燃料,而削減了CO2的排放。

東京電力公司更進一步予以革新,他們把焦點放在焚化廠、生活污水處理廠與電站的廢熱回收,1996年進行了29個區域型加熱及冷卻系統的計畫,預計在2000年前要增加到40個。

下表為其中4個計畫在經濟與環境上的效益:

年份

節約的能源

SOx減量

NOx減量

CO2減量

1994

8.4百萬kWh

1,660 kg

1,810 kg

3150公噸

1995

8.7百萬kWh

1,730 kg

1,880 kg

3260公噸

Sumida 為一條流量大的河流,流經東京的Hakozaki區,此區正快速發展為國際商業區,由於Sumida河的水溫保持恒溫,高於冬天及低於夏天的大氣溫度,所以東京電力公司的工程師,決定以此河水做為一大型熱幫浦 (heat-pump)系統的媒介,此系統用來提供河岸新蓋商業與公寓大樓的加熱與冷卻。

此穩定的熱源,使該系統較以空氣做載體的傳統熱幫浦,效率高出20%。熱幫浦係以其能高效率地將電能轉化為可利用之加熱和冷卻而聞名,主要原因為其可從空氣或水取得更高的自由能 (free energy)。

東京電力公司指出,區域型加熱系統僅是該公司削減CO2計畫的一部份。由於該公司為世界上應用核能發電最大的公司之一,在1996年7月出版的「東京電力公司環保行動報告」中便指出,該公司1995年核能發電便占了40%,若換算成一般燃料,相當於7,920萬噸/年的CO2排放。該公司承諾更廣泛地開發及使用不含碳的能源,主要為核能及可更新的能源。

Sumida 河計畫的能源及環境利益:

節能效益

減少耗油

37萬公升/年

環境效益

削減Nox排放

300公斤/年

環境效益

削減Sox排放

240公斤/年

溫室氣體效益

削減CO2排放

550噸/年,相當於150噸碳/年

 

綜合心得

1. 使用廢熱,避免燃燒含碳燃料,來削減溫室效應氣體的排放。 

2. 有許多創新的方法,可從河水、污泥、廢棄物焚化爐及電站,有效取得並利用潛熱(latent heat)。 

3. 在發展區域型加熱或冷卻系統計畫中,仍有許多機會可使都市舒適度與自然界調和共存。 

4. 核能及其他不含碳的發電系統,也可避免CO2的排放。 

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