Адреса не могла бути більш невідповідною: навігатор автомобіля показує Sahara 2D. Ззовні сім градусів тепла, лиє дощ, з моря дме сильний вітер. Але адреса правильна. На цій ділянці будується майбутнє енергопостачання данського прибережного міста у великому портовому районі Есб’єрґ.
Тут техніки будують дві електростанції, які в майбутньому забезпечуватимуть міську мережу централізованого теплопостачання. Особливість: будинки та офіси в Есб’єрґу та околицях опалюватиме холодна морська вода.
Нова електростанція та великий тепловий насос у порту Есб’єрґа. Джерело: DIN Forsyning
Для нефахівців це спершу звучить парадоксально. Але не для Кеннета Йорґенсена, який будує завод для місцевого комунального підприємства DIN Forsyning [Твій постачальник – Ред.]. «Цими двома трубами морська вода надходить до зали», — розповідає керівник проєкту. Він стоїть у ютландському намулі і вказує на дві труби з жовтувато-сірого прозорого скловолокна, що виходять з-під землі. «Влітку вода на виході з моря має температуру між 15 і 17 градусів, в зимовий опалювальний період її середня температура становить лише два градуси».
«А тут вона знову виходить на три градуси холодніша», говорить він, показуючи на дві інші труби перед входом до зали, щоб продемонструвати, де морська вода залишає своє тепло. Приміщення площею близько 1100 м2 заповнене плетивом труб, вентилів, насосів і риштування. Це компоненти двох величезних теплових насосів.
«Принцип тут той самий, як і у котла у вас вдома, лише тут все трохи більше», — каже інженер. Значно більше: кожен з насосів займає близько 500 м2 площі, важить 150 тонн і циркулює 20 тонн охолоджувача CO2.
Принцип роботи: морська вода надходить в установку, в теплообміннику вода віддає тепло дуже холодному рідкому CO2, який випаровується навіть при низьких температурах. Пара, яка транспортує тепло, вилучене з води, надходить в серце установки: два компресори MAN.
Читайте також: Енергетика ЄС: важкий тест на єдність
Вони настільки стискають пару, що вона нагрівається до 90 градусів. Потім стиснута гаряча пара нагріває теплу використану воду з мережі централізованого теплопостачання. Звідти гаряча вода надходить у великий резервуар на майданчику або безпосередньо в мережу централізованого теплопостачання.
До 100 тис. споживачів DIN Forsyning вода повинна надходити при температурі не нижче 65 градусів, навіть до мешканців невеликого містечка Варде, що за 20 кілометрів звідси. Тому в холодні зимові дні станція подає в мережу воду з температурою 90 градусів, а в менш холодне літо достатньо і 75 градусів.
Такі великі теплові насоси використовують в Скандинавії десятиліттями. На початку 1980-их років високі ціни на нафту і низька вартість електроенергії зробили цю технологію дешевою і привабливою, особливо у Швеції та Норвегії. Найбільша установка такого типу, Värtan Ropsten, забезпечує централізованим теплопостачанням мешканців Стокгольма. Великі теплові насоси також розташовані у норвезьких фйордах.
Читайте також: Європа змінює енергетичну політику. Для цих змін необхідна Україна
Однак останніми роками ця технологія стала нішевою, і причина була передовсім в ЄС. У 1980-их роках Швеція, зокрема, утримувала низькі ціни на електроенергію, для підтримки вітчизняної важкої промисловості. Із вступом Швеції в ЄС у 1995 році та інтеграцією до європейського рику електроенергії, ціни на струм зросли. Дорогі системи теплових насосів, насоси і компресори яких працюють на електроенергії, втратили рентабельність.
Зараз, під час енергетичного повороту, вони переживають ренесанс. Гігантські теплові насоси, які працюють на «зеленій» електроенергії від вітру, води і сонця та отримують тепло з води, здаються хорошим способом декарбонізації теплопостачання. Цю технологію повинні більше застосовувати й у Німеччині. Наприклад, енергопостачальна компанія MVV у Мангаймі в рамках пілотного проєкту встановлює установку, яка буде отримувати тепло з Рейну. За оцінками енергокомпанії, лише в Мангаймі з річок Рейн і Некар можна було б видобувати достатньо тепла, щоб забезпечити теплом близько 50 тис. домівок.
Компанія заспокоює стурбованих екологів: риба в Рейні не постраждає від повернення охолодженої води, йдеться на сайті: «Через порівняно невелику кількість води охолодження Рейну не піддається вимірюванню».
Рибам це не пошкодить
Відповідні дослідження також були і в Есб’єрґу, де установка буде втягувати 4000 літрів морської води в секунду. «Через природні морські припливи і відпливи охолоджена вода постійно відводитиметься і поступатиме нова, розповідає Ганс-Крістіан Дамм-Обель з DIN Forsyn. «Таким чином ми уникаємо зниження температури води в гавані». Щоб система знову не всмоктувала охолоджену воду, її повторно відкачують в іншому місці.
Читайте також: Фукусіма, Чорнобиль, «Зелені». Чому Німеччина відмовилась від атомної енергетики
Тепловий насос морської води замінить вугільну електростанцію, яку в рамках енергетичного переходу відімкнуть у червні. Як і більшість подібних установок, постачальник поєднує різні джерела тепла. Тепловий насос на морській воді має потужність 70 мегават, поруч із ним електростанція, яка працює на тирсі, потужністю 48 мегават.
Кожного дня заново вирішується, як використовувати ці два джерела тепла, зважаючи на те, яке з них дешевше. Це залежить, передовсім, від ціни на електроенергію, оскільки електроенергія, необхідна для системи, визначає, наскільки дорогим або дешевим буде тепло з морської води. У холодні дні вибір буде невеликий: «Взимку, коли попит на тепло високий, тепловий насос буде працювати безперервно», говорить Йоргенсен.