区域供暖

作为区域供暖或区域供暖，指的是为建筑物提供空间供暖和热水的供热。 热能在绝热管道系统中传输，即所谓的供热网络，通常埋在地下； 但是，有时会使用架空线。 区域供暖主要不仅为住宅建筑提供空间供暖，还通过将热量从生产者或收集点传导至消费者来提供热水。 个别建筑物、建筑物的部分或小型屋苑的局部开发，其自身产生的热量也称为局部供暖。 截至 2013 年，全球约有 80,000 个区域供暖系统，其中约 6,000 个在欧洲。

使用化石燃料、生物质或废物燃烧的热电厂和热电联产电厂通常用作区域供热网络中的热源。 它们在热电联产中运行，因此与单独发电和供热相比可以节省燃料。 此外，工业过程中产生的废热、地热能、太阳热能（太阳能区域供热）和通过大型热泵提供的环境热能有时会被输送到区域供热系统中。 区域供热技术不断发展。有一种趋势是更可持续的区域供暖系统，其中可再生能源的比例更高，化石燃料的使用更少，能源效率更高的系统以及温室气体和空气污染物的排放量更低。 然而，截至 2017 年，仅使用可再生能源运行的区域供暖系统并不常见。 然而，这种区域供暖系统是热转换的重要组成部分，尤其是在人口稠密的地区。

区域供暖系统由各种主要组件组成，这些组件共同构成了整个系统。 其中包括热力发电厂（通常是热电联产厂），主要是热水运营的区域供暖网络，包括泵站和房屋连接以及将热量释放到建筑物供暖系统的中转站。

由于远距离不可避免的热量损失，即使保温效果很好，管道系统的投资成本也很高，因此区域供暖往往只适用于人口密集的地区。 区域供暖网络通常具有星形分布结构，xxx电缆长度在几十公里范围内。

区域供暖网络具有可以非常灵活地使用大量不同热源的特性，既可以集中也可以分散。 通常，区域供热在大型发电厂产生，K筏式热耦合器 (CHP)、小型热电联产厂、垃圾焚烧厂或区域供热厂。 各种形式的煤、天然气、沼气、石油、木材和木制品、太阳能热能以及各种成分和加工形式的废物都被用作燃料。

另一方面，对于可持续区域供暖系统，可再生能源和废热利用是最理想的能源。 因此，作为能源转型的一部分，以及相关的电力和供热向可再生能源的转换，越来越多地使用其他热源。 所以例如 B. 由风能或太阳能驱动的大型热泵提供热能，同时有助于平滑这些能源的波动供应。 通过整合可变的可再生能源，电力和热力部门之间的这种部门耦合可以在能源系统中发挥关键作用。 与此同时，在区域供暖系统中使用热泵被认为是提高区域供暖网络能源效率和实现气候保护目标的最有前途的方法之一，尤其是因为热泵在使用绿色能源时工作时无排放电。

大型热泵的热源包括 来自工业、超市、废水、饮用水、工业用水和地下水、河流、湖泊和海水的低温余热。 大型热泵具有巨大的潜力，特别是在使用废水和地表水作为热源方面，这两者还具有通常位于定居点附近并且可以长期使用的优势。 另一个强大的热源是数据中心。 大型数据中心的xxx功耗可达 100 兆瓦的电能。 高达 97% 的废热可以通过大型热泵使用，然后可以将热能输送到区域供热网络中。

短期过剩的绿色电力可以通过电极锅炉转化为热能，然后送入区域供暖电网或区域供暖存储。 这种技术被称为电热，现在正在迅速普及。 电极锅炉和热泵都是成熟的技术，可以在市场上买到。 然而，应用情况有很大不同：虽然电极锅炉可以特别灵活地运行，但热泵更适合作为基本负荷技术，因为它们投资成本高但运行成本低。

热泵比加热棒和电极锅炉更节能，因此同样的加热能量需要更少的电力。 因此，以这种方式节省的电能可用于其他目的。

热电联产电厂和其他热电联产电厂与热泵和储热装置的组合被认为特别有利于以非常高的整体效率整合高比例的可再生能源。 在这样的系统中，热泵将满足风能和/或太阳能发电量高时的热量需求，同时使用任何多余的电力，而热电联产可以保持关闭状态。 另一方面，由于可再生能源的发电量很低，热电联产将同时提供电力和热力。 通过将储热集成到这样一个系统中，电力和热能生产也可以相互分离，从而将暂时不需要的热电联产热能造成的任何损失降到最低。

还可以在屋顶或作为开放空间系统建造太阳能热系统，这些系统作为辅助热源直接馈入当地电网，或者与季节性储罐相结合，可以满足全年的供暖需求。 这被称为太阳能区域供暖。