Helsingfors termiska batterier kommer att likna en skärgård
Frågan var tydlig: Hur kan vi avkarbonaisera uppvärmningen i Helsingfors med så lite biomassa som möjligt? Eller med andra ord, hur kan vi eliminera det koldioxidavtryck som krävs för att värma upp hem och anläggningar i en av de kallaste huvudstäderna på planeten med den minsta mängden bränsle? Det bästa svaret, lovade de från Energy Challenge, energitävlingen som lanserades av Helsingfors stadsfullmäktige, skulle genomföras i staden, världens mest engagerade för hållbarhet. Det vinnande projektet skulle också ta en miljon euro.
Slutligen har vinnaren av denna globala tävling som syftar till att göra Helsingfors koldioxidneutral till 2035 Hot Heart ("Warm Heart"), en gemensam insats av Ramboll, Transsolar, Danfoss Leanheat®, Schneider Electric, OP Financial Group, en partner till Schlaich Bergermann, och Squint/Opera, alla koordinerade av den italienska arkitektfirman CRA-Carlo Ratti Associati.
"Projektet bygger på en skärgård av värmelagringsbassänger med den dubbla funktionen att lagra värmeenergi och fungera som ett centrum för fritidsaktiviteter ", förklarar de från studien. Därmed kommer Hot Heart att bli världens största infrastruktur av denna typ: den kommer att bestå av tio cylindriska hinkar, vardera 225 meter i diameter, belägna utanför Helsingfors kust. Tillsammans kan de innehålla upp till tio miljoner kubikmeter vatten. fungerar som ett gigantiskt termiskt batteri : låg kostnad eller till och med negativ förnybar energi omvandlas till värme, lagras i tankar och distribueras till staden som värme under vintern.
Så här kommer ”Hot Heart”-systemet att värma upp Helsingfors stad med förnybar energi
HUR FUNGERAR HET HJÄRTA?
Den konstgjorda skärgården kommer att använda havsvattenvärmepumpar för att omvandla vind, sol och andra former av hållbar energi till värme , som kommer att förvaras i lagren, "öarna". Systemet, som drivs av artificiell intelligens, kommer att synkronisera produktionen och förbrukningen av termisk energi, vilket kommer att hjälpa stabilisera det nationella energinätet i förhållande till utbudets fluktuation. Hot Heart förväntas täcka hela Helsingfors uppvärmningsbehov , beräknad till 6 000 GWh i slutet av decenniet, allt utan koldioxidutsläpp och med en beräknad kostnad 10 % lägre än den nuvarande.
"Förnybar energiproduktion blir billigare, men Lagring är fortfarande extremt dyrt . Vår idé är att använda de gigantiska "termiska batterierna" för att lagra energi när priserna är låga eller till och med negativa, och utvinna den när det krävs av fjärrvärmesystemet när efterfrågan är hög. Även denna modell skulle kunna tillämpas på många kuststäder med liknande klimat ”, säger Carlo Ratti, grundare av CRA.
TROPISKA SKOGAR, DEN MEST LEKLIGA DELEN AV HET HJÄRTA
Utöver sin funktion som termisk förvaring kommer Hot Heart också att vara en attraktion för lokalbefolkningen och besökare , samt ett nytt utbildningsrum. Anledningen? Fyra av de tio varmvattentankarna kommer att stängas in genomskinliga kupoler som kommer att innehålla den så kallade " flytande skogar ". Dessa är ekosystem i världens stora tropiska skogsområden, naturligt uppvärmda av bassängerna nedanför. Dessa skogar kommer att ge allmänheten en plats att umgås och njuta av ett sommarljus , även under den hårda nordiska vintern, tack vare användningen av kraftfull solliknande LED-teknik. Och självklart kommer de att ha en bastu.
Så här kommer de tropiska rekreationsskogarna i Helsingfors att se ut inuti
EN LÅNGSIKTIG PLAN
För att Hot Heart ska lyckas måste det vara en del av ett större program som är lika visionärt som innovativt. Och det verkar som att detta kommer att bli fallet: "Värmesystemet är i centrum av striden, sedan dess utsläpp står för mer än hälften av Helsingfors totala utsläpp ", förklara de ansvariga för Energiutmaningen. Av denna anledning kommer även HIVE ("Hive") att implementeras, en flexibel plan -kan integrera nya teknologier när de uppstår- baserat på beprövade lösningar, såsom de tidigare nämnda sjövattenvärmepumparna, elpannor, solvärmefält och efterfrågestyrningsåtgärder.
Beyond Fossils ("Beyond fossils") kommer att vara den energiövergångsmodell som används. Det kommer att baseras på teknikneutrala öppna renvärmeauktioner , banar väg för ett kolfritt Helsingfors på ett flexibelt sätt som möjliggör innovation. Och slutligen kommer Smart Salt City att implementeras, en lösning som kombinerar en ny förvaring av termokemisk energi och artificiell intelligens med kommersiellt tillgänglig energiteknik.
"Energisektorn genomgår en anmärkningsvärd revolution och vi står inför systemförändringar på många olika nivåer. Vi förväntade oss inte att tävlingen skulle komma med en enda lösning som skulle lösa hela pusslet. Istället har vi nu i våra händer ett mycket brett utbud av lösningar, som kommer att hjälpa inte bara Helsingfors, utan även andra hållbara och innovativa städer som söker svar på behovet av uppvärmning”, förklarade Helsingfors borgmästare Jan Vapaavuori.