Как холодная морская вода согреет дома в Хельсинки

Стремясь отказаться от использования углеводородов, финская столица планирует задействовать ресурс, находящийся в избытке: ледяную воду из глубин Балтийского моря.

Финская столица стремится найти новые источники энергии и снизить свою зависимость от импортного топлива, чему может помочь новая система отопления с нулевым выбросом углерода. Городская энергетическая компания Helen Oy в партнерстве с испанской строительной компанией Acciona SA и местной инфраструктурной компанией YIT Oyj построит туннель для подачи воды с морского дна, где она поддерживает постоянную температуру. Обрабатывая воду с помощью подземных тепловых насосов, система сможет генерировать достаточно тепла, чтобы обслуживать до 40% зданий в финской столице. Летом же её можно использовать наоборот — для охлаждения помещений.

В настоящее время большинство домов в Хельсинки отапливаются при помощи системы централизованного теплоснабжения, которая в значительной степени зависит от угля и газа для выработки электроэнергии и тепла. В 2021 году на ископаемые виды топлива приходилось более 75% производства централизованного теплоснабжения города. Проект с извлечением морской воды должен стать ключевым шагом в переходе коммунальных предприятий на возобновляемые источники энергии для достижения цели Хельсинки по углеродной нейтральности к 2030 году.

Эта процедура довольно трудна для города с холодным климатом и большой зависимостью от отопления. Helen будет использовать ядерную и возобновляемую энергию для питания тепловых насосов системы; компания уже использует отработанное тепло дата-центров и ледового катка в качестве дополнительных источников тепла.

Проект стоимостью 400 миллионов евро находится на стадии разработки, которая займет два года; затем потребуется еще пять лет, чтобы завершить инфраструктуру, прежде чем электростанция мощностью 500 мегаватт будет готова к эксплуатации. По словам Фернандо Вара, руководителя отдела развития туннелей и железных дорог компании Acciona, несколько небольших городов, в том числе Джуно на Аляске и Драммен в Норвегии, полагаются на аналогичные комбинации морской воды и тепловых насосов.  Но система, которую планируют построить Хельсинки, станет крупнейшим в мире подобным объектом.

Это уникальный проект, который разрабатывается «в очень сложный момент», — рассказал Вара Bloomberg. Конфликт России и Украины и решение сократить поставки природного газа в ответ на западные санкции привели к резкому увеличению стоимости ископаемого топлива в Европе, что подготовило почву для вполне возможного затяжного энергетического кризиса в ЕС.

Но поставки морской воды, питающей Хельсинкскую систему, будут практически неограниченными и бесплатными, отметил Вара. При строительстве Acciona планирует использовать буровую машину для проделки 17-километрового подводного туннеля в Балтийском море, через который будут забирать воду с постоянной температурой 2 градуса — даже в холодные месяцы, когда поверхность моря замерзает.

Подземные тепловые насосы являются ключом к системе централизованного теплоснабжения морской водой. Фотограф: Яри Киппола/Хелен Ой

Затем вода будет обрабатываться подземными тепловыми насосами, которые Helen планирует разместить на месте одной из своих угольных электростанций, сказал Яакко Тийттанен, помогающий управлять крупными проектами в коммунальном предприятии. Саму же угольнаую электростанцию планируют закрыть в 2024 году.

Теплообменники будут забирать из воды примерно 1,5 градусов тепла, которая затем будет возвращаться в море по еще одному девятикилометровому тоннелю. По словам Тииттанена, собранная энергия затем будет с помощью теплового насоса нагнетаться до температуры 80-95 градусов по Цельсию — достаточно высокой, чтобы ее можно было использовать в сети централизованного теплоснабжения.

Угольная электростанция в Хельсинки, на месте которой планируют построить с систему для использования морской воды.

Уровень температуры, при котором работает насос, сравним с уже существующими геотермальными системами, но массовый расход воды по отношению к его объему настолько велик, что подобные уровни пока «невозможны даже в больших геотермальных системах», сказал Тийттанен.

Завод — это «очень мощный проект», который потенциально может быть даже расширен, сказал Вара из Acciona, добавив, что, по его мнению, может наступить время, «когда весь город будет обогреваться этой системой».

Перевод Станислава Прыгунова, специально для «БВ»