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巴黎地铁率先实践 德国也盼地铁隧道余热利用新机遇

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轨道交通展消息 在地铁运行过程中,列车的加速与制动会产生大量热能,通常通过通风系统排放到空气中。然而,巴黎的实践表明,这些余热完全可以被有效利用,为建筑供暖提供新思路。德国专家认为,这一方案在德国也具有广阔的应用前景,或能为能源转型提供助力。

巴黎地铁率先实践 德国也盼地铁隧道余热利用新机遇(图1)

德国地铁隧道余热利用研究

德国斯图加特大学的研究团队早在数年前便开展了相关试验。研究人员在斯图加特U6线法萨嫩霍夫(Fasanenhof)地铁站的隧道墙内铺设了温度传感器和塑料管道,类似于地板采暖系统。管道中的水吸收隧道环境温度后,通过热泵进一步加热,从而实现供暖功能。
目前,德国每年有大量工业余热未得到有效利用。根据德国能源署(Dena)数据显示,德国工业和商业领域每年产生约1250亿千瓦时的余热,其中部分可直接在当地使用,而另一部分则可通过热网供暖,替代化石燃料,理论上可满足多达1000万户家庭的供暖需求。

巴黎地铁余热供暖模式

巴黎的成功实践已证明该技术的可行性。巴黎地铁隧道中的热能通过热泵传输至一栋拥有20户住宅的建筑,满足该建筑约三分之一的供暖需求。据法国国家铁路公司(RATP)和巴黎住房管理机构Paris Habitat的数据,该项目取得了良好效果。
德国研究人员认为,类似方案在德国大城市同样具有应用价值,尤其是在高热需求的城区。海德堡能源与环境研究所(Ifeu)的专家塞巴斯蒂安·布勒默(Sebastian Blömer)指出,寻找可持续供暖方式具有挑战性,而地铁余热是一种值得关注的本地热源。

柏林地铁余热潜力巨大

布勒默团队与柏林生态经济研究所合作,对柏林地铁网络的余热进行了计算。研究结果表明,柏林地铁每年约产生460吉瓦时的余热,相当于该市区域供暖需求的4%。这一数值甚至高于柏林工业领域(340吉瓦时)和数据中心(120吉瓦时)所产生的余热。
此外,地铁隧道内温度通常不会低于10摄氏度,特别是在冬季,列车加速与制动产生的摩擦热进一步增加了可利用的热量。

国际成功案例

伦敦也已启动类似项目。在一座废弃车站内,地铁隧道余热被抽取并通过换热器输送至本地供暖网络,为约1300户居民提供暖气和热水。奥地利、瑞士等国也已实施相关应用。
尽管斯图加特试点项目于2015年按计划终止,但其研究数据证明,该技术不仅可行且成本较低。布勒默认为,虽然热泵运行需要电力,长期使用会带来较高成本,但其环保效益显著,且无需额外新建基础设施。

未来发展方向

专家建议,将地铁余热利用纳入未来基础设施建设规划。例如,在新建地铁或道路隧道时预先安装吸热管道,以降低后期改造难度。斯图加特的罗森施泰因隧道(Rosensteintunnel)便已采用类似设计,未来将用于温控动物园内的大象栖息地。
斯图加特大学地质工程研究所所长克里斯蒂安·穆尔曼(Christian Moormann)表示,该技术已成熟,完全可以作为标准化供暖方案推广。他强调,未来隧道建设应全面考虑地热利用,“今后不再建造没有吸热系统的隧道。”
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编辑:卓卓

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