E.ON は、GEA のヒートポンプ技術を使用し、下水を価値ある資源に変えます
スウェーデンのマルメに供給される暖房からの温室効果ガスの排出量を削減するには、GEA のエネルギー効率に優れたヒートポンプを使用して主要な電力会社の考えを大きく変える必要がありました。水の試験後、廃棄物を使用可能なエネルギーに変える革新的なアプローチにおいて、下水処理場が家庭用暖房の最良の熱源であると考えられました。
カーボンフットプリントのゴール
「Clean 2025」のスローガンの下、E.ON Sweden は 2017 年に最初に設定された野心的な気候変動防止目標に向けて取り組んでいます。2025年までに100% リサイクルエネルギーまたは再生可能エネルギーを消費者に提供することを目標にしており、このゴールを達成するための適切な対策が開発されました。
同社は、暖房からの温室効果ガスの排出量を抑えるには、バイオマスおよびその他の再生可能技術と合わせて GEA のアンモニアヒートポンプがスウェーデン南部の地域暖房に適切であると判断しました。それぞれ 10MW の加熱能力がある 4 基の GEA ヒートポンプがマルメ市の港湾エリアにある下水処理場および廃棄物焼却炉の隣に設置されました。これらは現在、全エネルギーの 8% を約 100,000 世帯に供給しており、これは 10,000世帯の年間使用量に相当し、年間約 50,000 トンの CO2 の削減に寄与しています。
廃棄物からの電力
廃棄物または廃棄物焼却炉から得られるエネルギーかどうかにかかわらず、常に厳しくなる環境規則を満たし、CO2 排出量を削減しながら操業コストを抑えるため、ヒートポンプは再生可能な地域および住宅の暖房に対する最適な技術になりつつあります。
マルメで稼働しているヒートポンプは、下水処理場および廃棄物焼却炉からの廃熱を利用しています。E.ON は、下水処理場から排出される温度が高いため (14°C)、リサイクルされた下水をシステムに使用することにしました。これにより、効率的に使用するには温度が低すぎる市街地付近の海水より水を温かくすることができます。
30MW の熱を下水から取り出すことで、回収されたエネルギーは、近くの廃棄物焼却炉と連携して動作する統合されたヒートポンプにより地域暖房ネットワークに有用な熱に変換されます。ヒートポンプは、最高 80°Cに到達するように設計されていますが、71°C 以上の温度が要求されるのは稀です。
マルメにある E.ON の GEA アンモニアヒートポンププラント
未来を持続可能なものにするアンモニアキー
フッ素化ガスは、欧州Fガス規則に準拠し、さらに温室効果ガスの排出量を削減させるため、徐々に使用停止に向かっており、自然冷媒、特に気候に優しい冷媒であるアンモニアの人気がさらに上昇しています。アンモニアは入手しやすく、安価で、地球温暖化とオゾン層破壊に全く影響しません。
スウェーデンでヒートポンプが使用されるのは初めてではありませんが、マルメのプロジェクトでは国内で初めてアンモニアが指定されました。E.ON は、2030年までにHFC (代替フロン) を段階的に79%縮小することを目的にしている欧州Fガス規則に準拠し、環境に配慮している顧客に対する同社の理解と取り組みを示すため、化学物質をベースにした冷媒ではなく、アンモニアを選択しました。
このマルメプロジェクト用の GEA アンモニアヒートポンプの 3D モデル
E.ON Värme Sverige AB のプロジェクト管理者 Mats Egard 氏は次のように述べています。「R134a ヒートポンプを設置した方がコストはかからなかったでしょう。しかし、100% 再生可能なものにしていこうとしているわけですから、将来的にその冷媒を使い続けることができるどうかわからなかったのです。2025年までにリサイクルまたは再生可能な地域暖房エネルギーを供給する予定です。」
GEA のヒートポンプ製品マネジャー Kenneth Hoffman は次のように付け加えます。「古いシステムではFガスが使用されてきましたが、Fガス規則により大量の冷媒が含まれるこれらのシステムは持続不可能になりました。アンモニアこそが前進するための方法です。」
課題に打ち込む
Kenneth は、地域および住宅の暖房に変化を起こし、将来に向けてマルメの市民に温かさを届けている費用対効果の高いヒートポンプ技術を支える科学について要約しました。
次のように話しています。「4基のヒートポンプは並行して稼働し、保証されている温度にします。それぞれの動作係数 (COP) は 3.5 を上回っています。つまり、ヒートポンプが使用する電気 1kWh 当たり、3.5 kWh の熱が市内に届けられていることになります。」
ヒートポンプシステムには、要求された温度の包括的な分析と適切なプロセスパラメータの評価が必要です。ヒートポンプではすべての温度が重要です。初期の設計が正確であれるほど、より多くのエネルギーを節約できます。初期コストを低く抑えようと、温度差が極めて大きい小型のパイプに焦点を当てるのではなく、ヒートポンプに投資した方が継続的な節約を毎日実現できます。
マルメにある E.ON の GEA アンモニアヒートポンプ
向上する持続可能性を牽引
ヒートポンプ技術により、それが使用される業界や利用の程度に関係なく、エネルギーを節約することができます。小さな郊外型住宅の冷暖房などの基本的な処理から、地域暖房に関するスーパースマートなゼロ排出戦略での中心的な役割までこなせます。
排出要件が厳しくない国や、キャップアンドトレードポリシーが許可される国では、依然として化石燃料がクリーンなエネルギーソリューションよりも安価である傾向があることを考慮して、現状を維持することを選択している製造業者もいます。しかし、持続可能性目標を達成するためには、IEA は、2030年までにヒートポンプや太陽熱による加熱などのクリーンエネルギー技術のシェアを新たな加熱設備の販売の4分の1以上に増大させる必要があると述べています。ですから、今行動を起こし、より良い世界のために一緒に進めていきましょう！
GEA の供給範囲：
- GEAソリューション：カスタマイズヒートポンプシステム (ヒートポンプ 4 基)
- 加熱能力：40 MW
- 熱源：下水 (8～14°C / 46.4～57.2°F)
- ヒートシンク：地域暖房水 (55～65°C / 131°F～149°F)
- COP：>3.5 (年平均)
- 圧縮機の種類：GEA Grasso スクリューコンプレッサ
- 自然冷媒：アンモニア
