地域暖房電気ボイラーが再び流行

Dec 27, 2023

地球温暖化の脅威と気候変動に関するパリ協定への国際的な取り組みにより、ヨーロッパや北米で地域暖房を利用している自治体や地域は、記録的な速さで環境負荷を大幅に削減する義務を負っています。 地域暖房では、通常、町または広いエリアが熱と温水を受け取り、個別の暖房システムよりも大きな規模の経済で商業、住宅、または公共の建物に分配されます。

これを受けて昨年、２７カ国の欧州連合（ＥＵ）は温室効果ガスの炭素排出量を１９９０年比で２０３０年までに５５％削減することで合意した。 2015年からEUの電力セクターを追跡している最近の報告書によると、昨年、再生可能エネルギーが化石燃料を上回り（38％対37％）、地域暖房に依存している自治体がすでに、過剰な炭素を生み出す非効率で時代遅れの設備からの転換を進めていることを示している。排出量。

最近パリ協定に再加盟した米国でさえ、米国企業に対し、2035年までに炭素汚染のない電力部門を実現し、2050年までにネットゼロ経済を達成するという目標を掲げている。

電気ボイラーによる地域暖房を使用する地域の関心は、前世紀に上がったり下がったりを繰り返してきましたが、突然再び流行しています。 環境社会とガバナンス (ESG) の目標を尊重するか、規制上の公約を遵守するか、政府のクレジットや奨励金を利用するかにかかわらず、ますます多くの自治体が、コンパクトで経済的で排出ガスを発生しない高電圧電極ボイラーを新規または改造して設置しています。 。

これは、部分的には、電気ボイラーの設計における技術の進歩により、ボイラーの出力が増加したことによるものです。 地域暖房に利用される場合、電力代替機器は、将来の排出削減目標を達成するためのパズルの重要なピースになることは間違いありません。

地域暖房では、悪名高い温室効果ガスである二酸化炭素 (CO2) とメタン (CH4) に加えて、天然ガス焚きのボイラーや炉から危険な窒素酸化物 (NOx)、一酸化炭素 (CO)、亜酸化窒素 (N2O) も排出されます。揮発性有機化合物（VOC）、二酸化硫黄（SO2）、粒子状物質（PM）など。

しかし、ガス燃焼ボイラーに精通している多くの設備技術者は、電気ボイラーが従来の化石燃料燃焼ユニットの出力に匹敵することができないと誤って信じています。 電気ボイラー技術は大幅に進歩しているため、実際にはそうではありません。 今日、このような技術は、大型のガスまたは石油焚きボイラーの容量に匹敵することができます。

電気ボイラーは、水の導電性と抵抗性を利用して電流を流し、蒸気を生成します。 AC 電流は、水を導体として使用して、1 つの相の電極からアースに流れます。 水中の化学物質には導電性があるため、電流の流れにより水自体に直接熱が発生します。 より多くの電流 (アンペア) が流れるほど、より多くの熱 (BTU) が発生し、より多くの蒸気が生成されます。 重要なのは、電気エネルギーのほぼ 100% がスタックや熱伝達の損失なく熱に変換されることです。

一例として、Acme の CEJS 高電圧電極蒸気ボイラーの電極は、圧力容器の内側に垂直に取り付けられています。 これにより、このユニットは最小の床面積で最大量の蒸気を生成することができ、ボイラー容量は 6MW ～ 52MW になります。

このボイラーは、既存の配電電圧 4.16 ～ 25 KV で最大 99.9% の効率で動作し、1 時間あたり最大 170,000 ポンドの蒸気を生成できます。 圧力定格が 105 psig ～ 500 psig のボイラーは、ASME セクション 1 に従って設計されており、ボイラーの設置場所で認定および登録された圧力容器です。

プレッサー氏によると、電気ボイラー技術は住宅や商業地域の暖房に使用されており、特に都市中心部で需要が高まっているという。 地域暖房では、断熱パイプ システムを通じて中央の場所で分散熱が生成され、高効率、低公害、暖房および給湯に利用されます。 セントラルヒーティング用途では、電気ボイラー技術がコンパクトなサイズで十分な電力を静かに供給します。 このアプローチは現在、マンハッタンの中心部にいくつかの50MWの蒸気ボイラーを設置することを検討しています。

通常、地域暖房のアップグレードは、高価な化石燃料や交換が必要な老朽化したシステムが原因で、顧客が支払えない高額な暖房費を理由に開始されます。 環境への影響を最小限に抑えるために、このようなアップグレードがますます追求されています。

アップグレードには、多くの場合、熱供給ネットワーク (パイプ/熱交換器ステーション) とともに、ボイラー (熱源) をよりクリーンで効率的な電気代替品に改造または交換することが伴います。

「電気ボイラーにはオペレーターが必要ありません。何か問題が発生するとブレーカーが作動し、問題のさらなる拡大を防ぐことができるからです」とプレッサー氏は言います。 電気ボイラーを使用すると、エネルギーの入力と調整も正確かつ事実上即時に行われます。 電気ユニットも非常に静かです。

EUと米国が気候変動と戦うために温室効果ガスを大幅に削減することを決意する中、地域暖房を利用している地域でも同様に炭素排出量を削減する緊急性は高まるばかりだ。 地球規模の気候が取り返しのつかない転換点に達する前に環境を保護するこの戦いでは、地方自治体、州政府、連邦政府、商業部門が自らの役割を果たさなければなりません。 幸いなことに、高度なゼロエミッション電気ボイラー技術は、ソリューションの一部として容易に実装できます。

ACME Engineering によるコンテンツ。

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