الحرارة الناتجة عن مياه الصرف الصحي: محطات معالجة مياه الصرف الصحي في ولاية هيسن كموردين للطاقة المستدامة!

الحرارة الناتجة عن مياه الصرف الصحي: محطات معالجة مياه الصرف الصحي في ولاية هيسن كموردين للطاقة المستدامة!

يواجه مصدر الحرارة في ولاية هيسن تغييراً جذرياً uni-kassel.de ذكرت. يتم توفير الحرارة حاليًا بشكل أساسي عن طريق الوقود الأحفوري مثل النفط والغاز الطبيعي. في دراسة حديثة أجرتها جامعة كاسل نيابة عن LEA Hessen، تم فحص الإمكانات الحرارية الهائلة لمياه الصرف الصحي في 187 محطة لمعالجة مياه الصرف الصحي في هيسن.

وتظهر الدراسة أنه يمكن توليد حوالي 4000 جيجاوات ساعة من الحرارة سنويًا من محطات معالجة مياه الصرف الصحي هذه. وهذا يتوافق مع حوالي 5-6% من استهلاك الحرارة المرتبط بالبناء في ولاية هيسن. وتتمثل الخطة في تغذية هذه الحرارة إلى شبكات التدفئة الموجودة في المناطق عند درجات حرارة تتراوح بين 70 و80 درجة مئوية. وتختلف الكفاءة الاقتصادية لاستخدام حرارة مياه الصرف الصحي باختلاف موقع وحجم محطة معالجة مياه الصرف الصحي. تتوفر حرارة مياه الصرف الصحي على مدار السنة وعادة ما تكون درجات الحرارة أعلى من 10 درجات مئوية.

مصادر الحرارة التكميلية ودور أطلس الحرارة

ويمكن لمصادر الحرارة الإضافية، مثل المضخات الحرارية النهرية، والطاقة الحرارية الشمسية، وإعادة تدوير النفايات، أن تدعم وتكمل حرارة مياه الصرف الصحي. من أجل الاستخدام الفعال لهذه الإمكانية، تم تطوير أطلس هيسن للحرارة، والذي لا يوضح متطلبات الحرارة في هيسن فحسب، بل يحدد أيضًا مصادر الحرارة المهدرة. ويعتبر الأطلس الحراري أداة مهمة للبلديات لتحديد المناطق المناسبة لشبكات التدفئة، ويعتبر مثالاً بارزاً للاستدامة من خلال الحلول الرقمية، حيث حصل على المركز الأول في فئة "الاستدامة من خلال الرقمنة وتقنية المعلومات" في مسابقة الحكومة الإلكترونية 2024.

تتيح شبكات التدفئة تكامل مصادر الطاقة المختلفة، على سبيل المثال من خلال ربط محطات الكتلة الحيوية والاستخدام المحلي للطاقة المولدة إقليميا. تعمل هذه الشبكات على تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وتمكين إمدادات الحرارة المركزية الفعالة. عالي lea-hessen.de تتيح الشبكات الحرارية أيضًا تخزين الطاقة في أنظمة أقل تعقيدًا وتقليل فقد الحرارة مقارنة بالأنظمة اللامركزية.

إمدادات الحرارة المستدامة من خلال التقنيات الجديدة

يلعب قطاع التدفئة دورًا حاسمًا في تحول الطاقة وتحقيق الأهداف المناخية، مثل هذا فراونهوفر IFAM وأوضح. توليد الحرارة المركزي ليس أكثر كفاءة فحسب، بل أيضا أكثر فعالية من حيث التكلفة، وخاصة في المناطق الحضرية. وتشمل المزايا، على سبيل المثال، تجنب الحاجة إلى مساحة للغلايات في ملكية العميل وإمكانية استخدام مضخات حرارية كبيرة لدمج مصادر الحرارة المتجددة.

ومع ذلك، هناك أيضًا تحديات، خاصة في مناطق المدن الداخلية، حيث غالبًا ما يؤدي نقص المساحة وأنظمة الضوضاء إلى صعوبة تركيب مصادر جديدة للحرارة. ومع ذلك، فإن شبكات التدفئة التي تتكون من مولدات الحرارة الكبيرة ووحدات التخزين توفر الفرصة للاقتران القطاعي، مما يمكن أن يزيد من ربحية شبكات التدفئة الحالية والجديدة.

من خلال التحليلات المحتملة الدقيقة، المدعومة بالمخزون المدعوم بنظم المعلومات الجغرافية والتحليلات المحتملة، يمكن للبلديات تنفيذ التخطيط الحراري بشكل أكثر فعالية وتحقيق أهداف الحياد المناخي. يكمن مستقبل إمدادات الحرارة المستدامة في الاستخدام المتكامل للحرارة المهدرة ومصادر الحرارة المتجددة، مما قد يمهد الطريق لإمدادات حرارية أكثر ملاءمة للمناخ في ولاية هيسن.