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19世纪50年代末,在当时的科罗拉多州境内发生的派克峰淘金热是继10年前的加州淘金热之后的第二大淘金热。丹佛市就是那次事件的结果,从那以后,丹佛市的经济效益推动了科罗拉多州的发展。
如今,科罗拉多落基山脉可能没有那么多金矿开采活动,但丹佛的下水道代表着未开发的财富。国家西部股票展览和牛仔竞技表演投资超过10亿美元,将一个250英亩的场地升级为国家西部中心——一个牛仔竞技、艺术、教育和农业的中心。改造后的中心将包括大约100万平方英尺的新室内空间,这些空间将利用下面的污水管道提供的能量进行加热和冷却。
丹佛也在向更多的客户推广其下水道资源,而且它并不孤单。其他北美城市要么在积极行动,要么在研究这种潜力。这项技术现在已经存在,几乎在任何一个城市,下水道能源回收都是一个令人信服的经济案例。
寻找有前途的新机会的机械设计师最好考虑探索这种可再生资源。系统往往很大;合作伙伴和一些客户可以是政府或其他预算庞大的组织。万博手机版登录本官网项目范围从一栋建筑到广阔的区域能源设施。每个人都在寻求高影响的方法来实现温室气体减排目标,而且技术并不复杂。
华盛顿特区的废水回收能源
几年前,我写了一篇关于DC Water新系统的文章,并有幸在一月份被邀请参观和更新该项目。索尔·金特带我四处参观,我了解到利用回收的废水能源来加热和冷却17万平方英尺的办公空间是多么简单。该组织的现代化新总部建在现有的污水处理厂之上。
废水通过一个分离器,将大约90%的固体颗粒送回下水道,从而使系统性能良好。热交换器提取热能来加热或冷却完全分离的清洁流体流。耗尽能源的废水也会回到下水道。
热泵以与传统锅炉和散热器系统相同的方式将清洁的、加热的或冷却的流体分配到建筑物中。在这种情况下,这是一种高效的发电方式因为已经建成的能源就在那里;他们只是简单地利用了它。
工厂有一些发臭的地方,但这些不是能量回收系统的结果,并没有增加它。这主要是因为该系统的制造商Sharc Energy将该系统销售给住宅建筑等非处理厂客户。Sharc开发了一种技术解决方案和年度清洁/维护计划,消除了令人讨厌的因素,确保了效率。
该公司的林恩·穆勒说,DC Water公司在空调方面节省了35%,在供暖方面节省了85%,另外,如果不使用废水能源,每年可以节省400万到600万加仑的水,这些水本来是冷却塔要用的。
金特说,该系统是在最热和最冷的日子里为该建筑设计的,在7月和8月每月达到约40兆瓦,但现场可用的废水资源远远大于所使用的废水。
他说:“它可能能够建造10座这种规模或更多的建筑。”事实上,DC Water一直在与潜在客户讨论这种扩张。“我们正在与各方进行讨论;我想说,有两个项目极有可能实施,甚至更多。万博手机版登录本官网”
他指出,该项目帮助DC Water实现了几个目标。节约运营成本和减少温室气体(GHG)排放位居榜首。该建筑被认证为LEED白金级,并能够为哥伦比亚特区制定的温室气体减排目标做出贡献。此外,随着人们对可再生能源的兴趣日益高涨,该项目可以作为一个示范点,向其他建筑业主展示它是如何工作的,以及为什么他们应该考虑实施废水热回收。
美国地球物理联合会在其位于佛罗里达大道的华盛顿总部安装了一个类似的系统。它选择了Huber,一家来自欧洲的不同技术供应商,但基本原理是一样的。在夏季和冬季,资源和空气之间的温差为工业规模的热泵提供预热和预冷。这两个项目万博手机版登录本官网都非常成功。
现在就表明你的主张
在过去,科罗拉多州土地管理局(BLM)会发布一项土地租赁优惠政策,有效期为10年,无需续签。如今,美国国土资源部允许在大多数公共土地上进行淘金、岩石开采和非机械化开闸作业,而不需要矿工提出要求或获得许可,将这些活动视为娱乐活动。
国家西部股票展览和牛仔竞技表演获得了其场地下下水道资源的“永久”权利-绝对是谈判的妙计。
欧洲和美国对废水的潜力进行了一些研究;毫不奇怪,它们显示出它是巨大的。在瑞士,废水能源可以提供该国7%的供暖需求。在德国,它可以为200万户家庭供暖和制冷。
马萨诸塞州的分析人士引用了纽约市的一项研究,该研究得出的结论是,如果在一年的时间里,从流经街道下下水道的废水中去除5华氏度的热量,就可以回收价值9000万美元的能源。
华盛顿州的金县(King County),包括西雅图市(Seattle),决定对自己的资源提出要求,并在其网站上设立了一个专区,专门推销“下水道热回收”。会有更多的城市效仿吗?
温哥华区域供热项目
北美最大的运营项目很可能是加拿大温哥华的False Creek区域供热设施。我有时会为北美的市政规划者主持未来技术的网络研讨会,在2021年,我有幸邀请了False Creek的经理琳达·帕金森(Linda Parkinson)作为我的嘉宾。
第一阶段是东南福溪能源中心(South East False Creek Energy Center),为温哥华奥运村和另外两座建筑供暖,总面积约为150万平方英尺。从那时起,该项目已扩大到350万平方英尺。一个大型热泵提供了相当于SEFC社区每年78%的空间供暖和生活用水供暖需求。它减少了2000多吨温室气体排放。
在不列颠哥伦比亚省的惠斯勒,还为训练中心和2200人的运动员村建造了一个较小的、类似的废水能源回收系统。
在热情的合作伙伴和政府资助的帮助下,温哥华项目多年来不断发展壮大。帕金森报告说,现在有两个热泵,第二个是第一个的两倍大。它们共同为七栋住宅楼、科学世界(Science World)、艾米丽·卡尔大学(Emily Carr University)的一些校园建筑、一家大型山地设备商店、一个社区中心和一栋办公楼供电。加起来,总面积约为650万平方英尺。
“在全面建设后,我们将为37栋建筑提供服务,面积为2150万平方英尺,”帕金森说。“它将是原来奥运村的3.5倍大。”
污水温度在64华氏度到68华氏度之间,使用热泵是不需要动脑筋的,而且燃烧天然气供暖也不再有意义了。她说:“我们正在寻找天然气的替代品,包括在我们附近建造一个容量为30至50兆瓦的大型区域性污水干渠。”她还补充说,其他可能性包括从附近的数据中心回收热量,一些储能和电锅炉。
与此同时,新威斯敏斯特(New Westminster)和里士满(Richmond)的地方市政当局正处于不同阶段,寻求污水热回收。温哥华北部的一家新污水处理厂将整合废水热回收,并将能源出售给该市拥有的地区能源供应商朗斯代尔能源公司。
帕金森是一名职业工程师,他也一直在为安大略省多伦多附近密西沙加(Mississauga)一个大型新村的开发商提供废水能源回收方面的专家建议。
在北美,每人每天平均使用约100加仑的水用于淋浴、烹饪、清洁、洗衣和厕所。这是一个每年超过21万亿加仑的机会——一个千载难逢的机会。