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Nov 26, 2023

ダンフォスのレポートは廃熱を利用する新しい方法を提唱しています

Danfoss, una società danese, ha pubblicato un libro bianco in cui propone quanto segue:

デンマークの企業であるダンフォスは、家庭や企業で廃熱を回収して再利用することを提唱する白書を発表しました。

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Danfoss は、エンジニアの Mads Clausen によって 1933 年に設立されたデンマークの会社です。 現在、世界中で 40,000 人以上の従業員を雇用しています。 同社の主な事業は加熱および冷却装置の製造ですが、電力制御エレクトロニクスの設計および製造にも深く関わっています。 最近発行された白書では、廃熱を回収し、それを家庭、企業、工場の暖房に利用することを提唱しています。

CleanTechnica の読者は、効率についてある程度の知識を持っています。 私たちが愛する電気自動車は、内燃エンジンを搭載した自動車よりもはるかに効率的であることを私たちは知っています。 私たちは、『ドローダウン』のような本のメッセージや、持続可能な世界の秘訣はあらゆるものを電気化し、再生可能エネルギーで電力を供給することだというスタンフォード大学教授マーク・ジェイコブソンのような人々のアドバイスを支持しています。

しかし、「Electrify Everything」の物語には別の側面があります。 電気で駆動されるすべてのデバイスは、動作中に熱を発生します。 データセンターでエレベーターが上昇したり、冷蔵庫が稼働したり、サーバーがコードパケットを切り替えたりするたびに、熱が発生します。 ダンフォス氏は新しい報告書の中で、ロシアからのメタンガスの損失を補うために数百万ガロンのLNGをヨーロッパに急いで輸入していることを批判している。 それは、廃熱を回収するという、より良く、より安価で、より持続可能な方法があると述べています。

「暖房にガスや電気を使用することは、バターを切るためにチェーンソーを使うようなものです。暖房は余剰熱などの価値の低い熱源で簡単に賄えるからです」とダンフォス氏は言う。 かなり異例の発言ですね。 ここで私たちは、すべてを電気で動かせば気候危機は解決されると考えていましたが、どうやら考え方を修正する必要があるようです。 ダンフォスのホワイトペーパーの要点は次のとおりです。

「エネルギーの無駄は過剰熱の形で発生することが多く、ほとんどの工業プロセスや商業プロセスの副産物です。工場、データセンター、下水施設、スーパーマーケットはすべて、膨大な量の過剰熱を生成します。欧州連合だけでも、過剰熱は年間 2,860 TWh は、住宅およびサービス部門の建物における熱と温水に対する EU の総エネルギー需要にほぼ相当し、この余剰熱の多くは代わりに回収して利用できる可能性があります。

「私たちは今日利用できる解決策をすでに持っています。今必要なのは、それを実現するための政治的意志です。最も環境に優しく、安価で、最も安全なエネルギーは、私たちが使用していないエネルギーです。余剰熱を再利用するための規制を含む構造効率対策、危機への政治的対応には、エネルギー危機に対する政策はほとんど存在しない｡効率化対策がエネルギー危機を緩和するための最も迅速かつ最も費用対効果の高い手段であるにもかかわらず、これは当てはまる｡最も注目すべきは、エネルギーのより効率的な利用を推進しているイニシアチブはごくわずかであることである。過剰な熱の形で膨大なエネルギーが浪費されるのです。」

「廃熱は、実証済みの既存技術、特にヒートポンプによって再利用できます。ヒートポンプは、熱をある場所から別の場所に輸送できる電動の装置です。たとえば、工場や工場の排気ガスからの熱を利用できます。データセンターの冷却システムからの水を加熱し、近くの家庭の暖房システムに循環させます。

「余剰熱を再利用すると、消費者のコストが削減されます。エネルギーを購入したり生産したりするよりも、エネルギーを再利用する方がはるかに安価です。社会レベルでは、余剰熱は、熱を生成するために必要な大量の電気やガスを置き換えることができます。これは、余剰熱は、将来の電力網の安定化に役立ちます。エイモリー・ロビンズの言葉を借りれば、ガスや電気などの高価値のエネルギー媒体を暖房に使用することは、低価値の熱源で簡単に賄えるため、「バターを切るためにチェーンソーを使う」ようなものです。将来的には、Power to X 施設などの新しい余剰熱源が出現し、その数が増加し、大規模に利用できる大量の余熱が生成されるでしょう。」

「Power to X」テクノロジーが何を意味するのかわかりませんでした。 CleanTechica に記事を書いていますが、これは私にとって新しい用語だったので、何かの意味を尋ねられるといつも「調べて！」と言うアイルランド人の年老いた祖母のアドバイスに従うことにしました。 それで私はそうしました、そしてここに私が見つけたものがあります、ウィキペディアのご好意による。 [注: 私は月に 5 ドルの寄付でウィキペディアをサポートしており、他の人にも同じことを検討するよう勧めています。]

Power-to-X (P2X および P2Y とも) は、通常変動する再生可能エネルギーの発電が負荷を超える期間に余剰電力を使用する、多くの電力変換、エネルギー貯蔵、および再変換経路です。 Power-to-X 変換テクノロジーにより、発電への追加投資によって提供された電力を使用して、電力部門から電力を切り離して他の部門 (輸送や化学など) で使用することが可能になります。 この用語はドイツで広く使用されており、ドイツで生まれた可能性があります。

用語の X は、次のいずれかを指します: アンモニアへの電力、化学物質への電力、燃料への電力、ガスへの電力 (水素への電力、メタンへの電力) -液体（合成燃料）へ、電力から食品へ、電力から合成ガスへ、そして電力から電力へ。 電気自動車の充電、暖房と冷房、および給湯は、発電量に合わせて時間内に変更することができます。これは、電力からモビリティへ、または電力から熱へと呼ぶことができるデマンド レスポンスの形式です。

余剰電力を使用する Power-to-X スキームは、総称して柔軟性対策に分類され、再生可能発電の割合が高い、または強力な脱炭素化目標を掲げているエネルギー システムで特に役立ちます。 この用語には、多数の経路とテクノロジーが含まれます。 2016 年、ドイツ政府は Power-to-X オプションに関する第 1 段階の研究プロジェクトに 3,000 万ユーロの資金を提供しました。

オールボー大学のエネルギー計画と再生可能エネルギー システムの教授であるブライアン ヴァッド マティーセン氏は、ダンフォスの白書で引用されている研究を主導しました。この研究は、彼のチームの以前のヒート ロード マップ ヨーロッパ プロジェクトに基づいています。 「天然ガスや電気暖房に数十億ドルを費やしながら熱を浪費しているヨーロッパの都市、地域、国の多さは驚くべきことだ」と彼はガーディアン紙に語り、ヨーロッパのエネルギー安全保障が危機に瀕していると警告した。

「オランダを例に挙げてみましょう。熱需要と比較して廃熱量がほぼ2倍あるにもかかわらず、地域暖房は事実上ありません。デンマークは同じ面積ですが、人口のわずか3分の1で地域暖房が60％近く設置されています。 「廃熱の利用は確かに技術的な違いとは関係ありません。物理法則は同じですが、政治的意志と伝統は大きく異なります。」

同氏は、化学製造、鉄鋼、セメント生産などの重工業によって生成される余剰熱には「活用されていない巨大な可能性」があると付け加えた。 EUでは、これは年間267TWh以上に相当し、2021年のドイツ、ポーランド、スウェーデンの熱発生量の合計を上回ります。

ダンフォスの社長兼最高経営責任者であるキム・ファウジング氏は、熱のリサイクルは持続可能な世界に向けた重要な一歩であると信じています。 「企業がこれらのデータセンターからの余剰熱をすべて利用できれば、排出量の削減とこの熱の販売による収益は非常に大きなものになるでしょう。グレーターロンドンでは、データセンター、地下鉄駅を含む少なくとも648の適格な余剰熱源を特定しました」 、スーパーマーケット、下水処理場、食品生産施設。なぜ企業や地方自治体がこれらを活用しないのでしょうか？」 同氏は、ロンドンの余剰熱量は年間 9.5 TWh に上り、これは 79 万世帯の暖房に十分な量であると指摘しています。 「余剰熱の再利用は、英国全土の企業にとって、排出量を削減し、お金を節約し、利益を得る素晴らしい機会を提供します。私たちは何を待っているのでしょうか？」

ダンフォスの白書は長くて詳細で、そこに存在し回収を待っている廃熱をさまざまな産業がどのように活用できるかについての具体的な計画がぎっしりと詰まっています。 レポートの各セクションでは、ダンフォスの廃熱回収技術がすでに成功していることが証明されている世界中の多くの場所でのプロジェクトについても言及しています。 十分に読む価値のあるレポートです。

貴重な電気と燃料をより高い目的に活用できるように廃熱を利用する可能性について、ブライアン・ヴァッド・マティーセン氏が行った研究を拡大したダンフォス氏に敬意を表します。 これは、簡単に手に入る成果を摘み取っている例のようです。 では、なぜこの技術を進歩させるためにもっと多くのことが行われないのでしょうか?

合理的な推測では、化石燃料業界は持続可能な地球の推進よりも、家庭や企業の暖房用に化石燃料を販売することに関心があるだろう。 石油業界の触手が各国の政治プロセスに深く組み込まれているため、政府は地球にとって何が最善かではなく、大手石油にとって何が最善であるかに誘導されている。 本当の答えは、より優れた政治指導者を獲得することかもしれない。 かつて誰かが言ったように、「国民が先導すれば、指導者も従うだろう」。

最新情報: この記事について、スタンフォード大学のマーク・ジェイコブソン教授に意見を求めました。 彼が言わなければならなかったことは次のとおりです。

「ほとんどの廃熱は石炭、ガソリン、ディーゼル、天然ガスの燃焼から発生します。私たちは 100% 風力・水力・太陽光発電 (WWS) に移行することでこれらの燃料を排除したいと考えているため、これらの廃熱源は消滅します。廃熱はコンピュータ データ センターです。高度なデータ センターでは、この廃熱はすでに水冷システムによって回収されています。スタンフォード大学では、水によって回収された熱は地域冷暖房システムに送られ、そこで廃熱はボイラーに送られます。後で使用するために。

「それを行っていないデータセンターはまだたくさんあると思います。そのため、そこが廃熱を回収できる領域の1つです。何百万台もの電気自動車があれば、追加の廃熱も発生しますが、その廃熱ははるかに重要ではありません」電気自動車はガソリン車やディーゼル車に比べてエネルギー使用量が 1/4 であるため、ガソリン車やディーゼル車の廃熱については、いずれにせよ、そのような廃熱を蓄えることはおろか、回収することも極めて困難です。すべてのエネルギーが電化されると廃熱が発生します。近くに地域暖房システムがある場合は、スタンフォードのシステムと同じように熱をそこに伝達できます。」

スティーブは、フロリダの自宅やフォースに導かれそうな場所から、テクノロジーと持続可能性の間のインターフェースについて書いています。 彼は「目が覚めた」ことを誇りに思っており、ガラスが割れた理由などまったく気にしていません。 彼は、3000 年前にソクラテスが言ったことを熱心に信じています。「変化の秘訣は、古いものと戦うことではなく、新しいものを構築することにすべてのエネルギーを集中することです。」

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