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巴黎地鐵率先實踐 德國也盼地鐵隧道余熱利用新機遇

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軌道交通展消息 在地鐵運行過程中,列車的加速與制動會產生大量熱能,通常通過通風系統排放到空氣中。然而,巴黎的實踐表明,這些余熱完全可以被有效利用,為建筑供暖提供新思路。德國專家認為,這一方案在德國也具有廣闊的應用前景,或能為能源轉型提供助力。

巴黎地鐵率先實踐 德國也盼地鐵隧道余熱利用新機遇(圖1)

德國地鐵隧道余熱利用研究

德國斯圖加特大學的研究團隊早在數年前便開展了相關試驗。研究人員在斯圖加特U6線法薩嫩霍夫(Fasanenhof)地鐵站的隧道墻內鋪設了溫度傳感器和塑料管道,類似于地板采暖系統。管道中的水吸收隧道環境溫度后,通過熱泵進一步加熱,從而實現供暖功能。
目前,德國每年有大量工業余熱未得到有效利用。根據德國能源署(Dena)數據顯示,德國工業和商業領域每年產生約1250億千瓦時的余熱,其中部分可直接在當地使用,而另一部分則可通過熱網供暖,替代化石燃料,理論上可滿足多達1000萬戶家庭的供暖需求。

巴黎地鐵余熱供暖模式

巴黎的成功實踐已證明該技術的可行性。巴黎地鐵隧道中的熱能通過熱泵傳輸至一棟擁有20戶住宅的建筑,滿足該建筑約三分之一的供暖需求。據法國國家鐵路公司(RATP)和巴黎住房管理機構Paris Habitat的數據,該項目取得了良好效果。
德國研究人員認為,類似方案在德國大城市同樣具有應用價值,尤其是在高熱需求的城區。海德堡能源與環境研究所(Ifeu)的專家塞巴斯蒂安·布勒默(Sebastian Bl?mer)指出,尋找可持續供暖方式具有挑戰性,而地鐵余熱是一種值得關注的本地熱源。

柏林地鐵余熱潛力巨大

布勒默團隊與柏林生態經濟研究所合作,對柏林地鐵網絡的余熱進行了計算。研究結果表明,柏林地鐵每年約產生460吉瓦時的余熱,相當于該市區域供暖需求的4%。這一數值甚至高于柏林工業領域(340吉瓦時)和數據中心(120吉瓦時)所產生的余熱。
此外,地鐵隧道內溫度通常不會低于10攝氏度,特別是在冬季,列車加速與制動產生的摩擦熱進一步增加了可利用的熱量。

國際成功案例

倫敦也已啟動類似項目。在一座廢棄車站內,地鐵隧道余熱被抽取并通過換熱器輸送至本地供暖網絡,為約1300戶居民提供暖氣和熱水。奧地利、瑞士等國也已實施相關應用。
盡管斯圖加特試點項目于2015年按計劃終止,但其研究數據證明,該技術不僅可行且成本較低。布勒默認為,雖然熱泵運行需要電力,長期使用會帶來較高成本,但其環保效益顯著,且無需額外新建基礎設施。

未來發展方向

專家建議,將地鐵余熱利用納入未來基礎設施建設規劃。例如,在新建地鐵或道路隧道時預先安裝吸熱管道,以降低后期改造難度。斯圖加特的羅森施泰因隧道(Rosensteintunnel)便已采用類似設計,未來將用于溫控動物園內的大象棲息地。
斯圖加特大學地質工程研究所所長克里斯蒂安·穆爾曼(Christian Moormann)表示,該技術已成熟,完全可以作為標準化供暖方案推廣。他強調,未來隧道建設應全面考慮地熱利用,“今后不再建造沒有吸熱系統的隧道?!?/section>
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編輯:卓卓

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