如何做到供暖不用煤、石油和天然气? | 科技环境 | DW | 09.02.2020
  1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages
广告

科技环境

如何做到供暖不用煤、石油和天然气?

世界各国的供暖系统主要是使用煤碳、石油或天然气作为燃料。但这会产生大量的二氧化碳,导致气候变暖。未来还会有哪些选择呢?

(德国之声中文网)用煤、石油和天然气取暖导致的温室气体排放量占全球排放量的四分之一左右。达姆施塔特被动式房屋研究所的创始人费斯特(Wolfgang Feist)说,这种情况是可以改变的。"建筑物可以以一种气候中立的方式存在,而这可以在全世界范围内通过可再生能源来实现。"

费斯特说,首先,提高建筑物的保温效果以免浪费能源尤其重要。"与传统的建筑相比,新建筑可通过良好的保温和通风系统而节省80%至90%的能源,对旧建筑进行改造后也可节省75%至80%的能源。"

剩余的需求可以通过使用混合可再生能源来满足。这位建筑物理学教授和高效建筑的先驱表示,这也可能因地区而异。 费斯特说:"我认为可再生能源区域供热、空气源和地源热泵供热是重要的能源来源。"

个别建筑也可以使用木材或者木屑取暖。但是费斯特强调,使用木材为燃料来满足"整个城市和工业的供暖需求不是合理的选择"。因为这是不可持续的,对生态物质的需求太大。

法兰克福希望成为气候无害的城市

法兰克福市能源部的法伊(Paul Fay)说,为了在2050年之前实现气候无害,法兰克福市使用了多种技术。他负责城市的改建工作,为此市政府与科学家们共同制定了总体规划。其中包括建造高效节能的被动式房屋和城市中旧建筑物的大规模翻新改造。

Deutschland Frankfurt Passivhäuser (DW/G. Rueter)

法兰克福的节能保暖居民区

法兰克福市政部门希望通过在屋顶安装太阳能设备满足一部分热能需求,另一部分需求则是通过将区域供热管道引入城市来解决。这些热能来自于垃圾和废木料的焚烧。此外,还可以通过热泵获取地源热能。

热泵是如何工作的?

原则上来讲,热泵的工作原理就如同冰箱一样。在一个封闭的多级系统中,由压缩机产生热量,蒸发器制造冷气。

使用液态冷却剂可以去除空气中的热量,将其用来为建筑供暖或供应热水。另一方面,也可以使用热泵从地下、地下水或空气中吸收热能。

热泵需要电能作为驱动能量,其供热能力主要取决于热源。

Infografik Heizen mit Umweltwärme EN

弗莱堡弗劳恩霍夫太阳能系研究所(ISE)米阿拉(Marek Miara)说:"我们检查了德国较老建筑中的60个热泵系统。"结果是,"在较老的建筑物中,以空气为热源的热泵平均耗电一千瓦小时可产生大约三千瓦小时时的热量。而以地下水和地源为热源的热泵平均产生的热量是其耗电量的3.9倍"。因此说,新建筑物中的系统效率更高些。

增长强劲的关键技术

热泵是气候中立能源和供热方案中非常重要的组成部分。在全球范围内,热泵现在正在越来越多的取代化石供热系统。游说组织欧洲热泵协会(EHPA)的诺瓦克(Thomas Nowak)表示:"我们看到,全世界都出现了非常积极的发展趋势。我们正面临着热泵的黄金时代,这将是一个巨大的市场。"根据EHPA的报告,2018年全球销售了1800万台热泵,其中在欧洲销售了130万台。全球销售量每年增长百分之十。

Passivhausexperte Andreas Nordhoff (DW/G. Rueter)

节能取暖设备专家Andreas Nordhoff展示家用热泵

使用热泵减少二氧化碳排放

迄今为止,热泵在欧洲已经非常普及和流行,特别是在斯堪的纳维亚国家。在这些国家和地区,电力供应主要来自气候友好型对风力和水力发电。根据弗劳恩霍夫太阳能研究所(Fraunhofer ISE)的计算,瑞典使用热泵的供暖系统所排放的二氧化碳比比天然气供暖系统的碳排量减少了90%。

在欧盟和世界其他许多国家,仍然大量使用煤炭和天然气发电。但是根据弗劳恩霍夫研究所研究人员的计算,那里的热泵供暖也比天然气供暖更有利于环境保护。在欧盟国家中,热泵供暖的二氧化碳减排效果比天然气提高60%,德国约为30%。

供暖转型需要政策引导

能源和建筑专家一致认为,有可能在全球所有建筑物和工业中使用气候中立型的供暖技术。 被动式房屋技术顾问诺德霍夫(Andreas Nordhoff)同时从事着对建筑师和手工业者的培训工作。他向德国之声表示,"还需要广泛开展技术培训工作。手工业者、建筑师和建筑商通常缺乏这方面的常识。"

如果能够效仿德国目前的做法,通过扩大风能和太阳能发电来提高电力对气候的友好程度,那么热泵供暖系统的二氧化碳减排效果将继续增长。

 

DW.COM