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用湖水降温

admin  发表于 2017年09月16日

美国城市尝试用湖底深处的水来降温。即使在7月里的一天,当纽约州伊萨卡镇的气温高达90华氏度而闷热异常时,邻近的卡尤加湖的深处湖水仍是冰凉刺骨的40华氏度。这一简单明了的事实提醒了康乃尔大学——该镇最大的经济实体——采取一项新颖的办法来解决它对于降温的能源需求。该大学已着手实施一项耗资5500万美元的工程,名为“湖水能源降温工程”(Lake Source Cooling),到2000年年中时它将使用取自卡尤加湖的冷水来把康内尔大学的空调能源消耗量降低80%。

为此,该大学正在地下铺设一个由两段不同部分组成的巨大的管道系统。其中一段管道的直径为1.6米(5.25英尺),它将把水从卡尤加湖76米深的地方抽上来(卡尤加湖是芬格湖群中最长的一个湖),送到岸边的一个热交换装置中,然后再把这些水排入卡尤加湖的浅层。另外一段稍微细一点的地下管道则将把水从大约3公里(两英里)外的康乃尔大学顺着山坡送下来,进入热交换器后再返回康乃尔大学。康乃尔大学的水与湖水不会混合,而只是通过不锈钢板交换热量。

康乃尔大学说,这是一项巨大的工程,但总要采取点什么措施。该大学目前的冷却水系统主要依靠会破坏臭氧的氯氟碳化合物,而这种化合物的生产已在1996年被明令禁止。现在已经有了一些危害较小的冷却剂可用,但是从长远来看深水冷却法可能更经济合算,尽管要实现保本或许是30年以后的事了。由于只需烧较少的煤便能发出所需的电力,因此这项工程将减轻康乃尔大学对全球变暖所负的责任。

并不是只有康乃尔大学在采用这一策略。多伦多地区暖气公司已在城市中心下面开挖隧洞并铺设管道以建设一个利用安大略湖的湖水的系统,并正在为该系统招揽客户。但是,据这家公司的Steve Zucchet说,只有在征集到足够多的用户以后,他们才会开始铺设进水管。他估计这个系统将在2001年或2002年前开始运行。

然而,至今只有其它少数几个地方在使用深水冷却系统。斯德哥尔摩自l995年起拥有这样一个系统,使用的是波罗的海的海水。加拿大新斯科舍的哈利法克斯以及夏威夷的凯阿霍莱角有一些规模较小的设施。纽约州罗彻斯特市附近的韦伯斯特也有利用安大略湖的冷却能力的方案。

既然深水冷却的原理简单明了、成本效益好而且又对环境有利,那么它会成为未来的一波热潮吗?Zucchet说:“一言以蔽之,不会。”他指出,很少有几座城市像多伦多那样,“巨大的空调负荷离湖水如此之近”。他说,将大量的水泵送很长的距离花费昂贵,并指出他的最远的用户距热交换器仅有1公里。

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夏威夷Makai海洋工程公司——该公司设计了伊萨卡和凯阿霍莱角的管道系统——的总裁Joseph Van Ryzin对此表示同意,说“没有几座城市符合魔术公式。”那些符合魔术公式的城市有时又面临一些与地理条件毫无关系的障碍。

Van Ryzin说:“看看关岛的情况吧。关岛湾旅馆林立,终年湿度高得出奇,取用深水非常方便,电力成本高昂,仅有的一家电力公司还因供电不足而出了名。从技术、环境以及经济的角度来看,关岛都是一个非常适宜搞深水冷却的地方。”但是深水冷却在关岛并没有搞起来。Ryzin指出,关岛和其它地方的问题在于政治和社区的争论。他说,多伦多已经为深水冷却的问题讨论了20年。

在伊萨卡,康乃尔大学的道路也不是一帆风顺的,其原因之一是像康乃尔大学这样一个庞大的机构在小镇上可能激起强烈的感情反响:反对者们在车杠贴上了“这是我们的湖,不是康乃尔大学的湖”之类的标语。伊萨卡是深水冷却工程激起了相当大的——尽管不是普遍的——抗议的唯一一个地方。然而令人啼笑皆非的是,这些抗议大部分却以环境保护作为理由。人们担心,排出的水的温度(48到56华氏度)及其含磷量将促进藻类的兴旺及杂草的生长。

伊萨卡学院的生物学家John L. Confer指出,这些担心纯属误解。他说,排出的水所带来的额外热量仅相当于夏天多照了一个钟头的太阳,而且,排出的水的含磷量实际上低于进水口的水的含磷量。Confer在《伊萨卡日报》上撰文称,这个项目最重要的作用在于,“它将为遏制全球变暖树立一个全国性的榜样。”

伊萨卡地区的大多数生态学家显然都同意Confer的看法。但是一个特别小组已提出起诉,要求终止此项工程。此项上诉已被驳回两次,然而原告仍不肯罢休,正在努力抓住他们最后的机会——纽约州上诉法院将开庭审理此案。预计法院可能在9月下旬做出裁决,而康乃尔大学仍然希望在冬季来临之前让建筑物的骨架耸立起来并把管道铺到卡尤加湖冰冷的深处。


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