热能之路——利用水能联结实现可持续城市排水与地热区域供热制冷

气候变化适应/管理能耗能源效率洪水雨水水务创新

挑战

由于严格的建筑能源法规和气候变化，丹麦的新建筑需要同时配备供暖和制冷。此外，随着降水量增加和极端降雨事件的挑战，水务公司面临挑战，本地管理雨水和雨水径流的能力变得越来越重要。热路方案旨在通过1）在路基中创建地下雨水盆地以储存和延缓极端降水，2）提供无化石燃料的地热区域供暖和制冷，同时解决这两个挑战。

建筑行业消耗了欧洲所有能源的50%，其中约80%的能源来自化石燃料。考虑到这一点，建筑行业在气候气体排放方面落后于所有其他行业。除了供暖，全球制冷需求还对全球变暖产生影响，到2050年将增长三倍。气候变化正在加速，降水和洪水的增加已经以前所未有的规模摧毁了人类生命和物质价值。行业整合是实现长期减少气候气体排放和缓解气候变化症状的关键，通过将多个公用事业公司合并在单一气候变化适应系统中，创造切实的协同效应。编译 陈讲运

在一个由气候气体排放推动的全球变暖加剧的世界里，大规模减少化石燃料能源的使用至关重要。然而，这还远远不够，因为气候变化已经在全球频发洪灾，造成严重破坏。有效管理增加的降水量和高效、无燃烧的家庭供暖和制冷源，是缓解和防止气候变化进一步恶化的关键。

解决方案

热能公路同时解决了这两个挑战，通过将雨水排入多孔路基，路基可以保留，同时延缓了100年一遇的降水事件。路基内嵌地热管道，除了地热钻孔和污水热交换器外，这些清洁地热能源通过分布式热泵为消费者提供全年无排放的区域供热和制冷。这些地源热泵以无与伦比的效率运行，对电网的压力极小，且没有噪音大且外观不佳的户外空气源热泵设备。

实现

热路在丹麦霍尔森斯附近全面建成，作为12套出租独栋住宅的多功能系统。路基长100米，深1.3米，可能连续发生两次百年一遇的降水事件（降雨量约150毫米）。水通过水闸排入雨水下水道，水闸将最大流量限制在0.78升/秒，这意味着下水道不会被路基的水流超载。相反，水会被留在路基中，之后安全排干。路基内埋设了1200米地热管道，配合三个地热钻孔和污水热交换器，全年为12栋建筑提供区域供热和制冷服务。用户通过热网连接，热网是一个共享的无绝缘管道网格，类似于传统区域供热。由于电网温度接近未受扰动的地面，因此无需保温材料。与传统的区域供热网不同，热网网在冬季和夏季与地面交换能量，从而产生供暖和制冷的能量。

进一步研究表明，径流水质显著改善，达到了类似地表雨水盆地的水平，而地表雨水流域目前被认为是水质管理中最先进的技术。其影响相当巨大，因为地下雨水流域释放了昂贵区域，用于进一步的城市开发，带来可观的收入来源，降低了私人开发商和市政当局的成本。因此，路基不再是零公用事业，而是提供三项公用服务：雨水管理、雨水质量，以及无地热排放的区域供暖和制冷，此外还可再利用中央废水管道的多余热量，并为私营和公共利益相关者带来更多收入。

结果

该案例表明，多公用事业系统可以大规模且面向真实消费者，且技术和财务风险是可控的。报告还强调，利用现有基础设施（路基）进行多种用途，而不仅仅是为了结构完整性，是降低道路和未来公用事业整体生命周期气候影响的可信路径，同时可能改善财务商业案例。

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