探索未来 | 墨尔本水务的2030碳中和计划
为应对气候变化,水务行业作为耗能大户,降低水系统能耗及碳排势在必行。对此,全球知名水务机构及公司开展了诸多低碳绿色水系统的新尝试。近日,未来新水务专家组多位专家就水务碳减排相关专题开展研究探讨,并提及诸多尝试性案例,对我国水务系统的升级发展方向具有重要借鉴意义。本期介绍案例之一——墨尔本水务“净零排放计划”。
当前工作:调整运营方案,应对气候变化
墨尔本水务已经采取了一系列运营调整方案,以应对极端天气事件、海平面上升、降雨量减少和气温升高等现象对基础设施和供水的影响,主要包括:
丰富供水来源。包括回收和再利用更多的污水/废水用于农业和消防,收集并再利用更多的雨水用于浇灌公园和运动场,并支持更节水的城市设计。同时,他们将淡化的海水继续作为供水的关键组成部分。
改造污水系统。研究海平面上升对海岸线附近水处理设施的影响,并采用智能化工具来预测不同气候和人口情景下的污水输送系统中的压力点状况,以进行针对性的升级或运营。
保护和改善水道生态。包括支持水道和湿地作为动植物的避难所;调查研究气候变化与地下水流量及自然流量的关系,用以指导区域生态需水量与水量调配;研究气候变化对水道生态中植物的的影响;创造更凉爽、更环保的公共场所。
管理洪水和排水。包括更新洪水地图,以更好地了解洪水风险位置;与议会合作,在规划方案中使用更新后的洪水地图,以确保新建筑以抗洪方式设计和建造;与多地政府、水务当局、研究机构等合作,了解海平面上升如何影响沿海洪水侵蚀及含盐地下水入侵,并与能源、环境和气候行动部门分享这些信息,以确保新开发项目的安全、适宜。
减碳目标:2025减半,2030净零
墨尔本水务的目标是在2025年将排放量减半,100 % 从可再生能源中采购电力,在2030年实现净零排放。由于水工业是州政府温室气体排放总量的最大贡献者,墨尔本水务意识到仅仅进行运营调整,还远远不够。因此,他们计划通过一系列行动来解决直接和间接排放问题。
直接排放削减
① 构建温室气体监测体系
墨尔本水务推出了前所未有的“温室气体排放测量和报告计划”,以解决澳大利亚历史上对温室气体排放缺乏系统研究和监测的问题。其与墨尔本大学、昆士兰大学、Ektimo 和哈利伯顿科学学院的专家展开合作,共同开发新方法,用于测量和报告污水处理厂的直接排放情况。一是采用新型通风柜和气体分析仪,准确测量曝气系统的一氧化二氮排放量。二是测量露天污泥干化过程中的甲烷排放量,这是直接排放的重要来源。三是在整个厂区部署监测设备,以测量东部处理厂不明来源的甲烷排放。
这项测量计划奠定了温室气体监测的系统框架。并为其他水务组织更好地应对气候变化提供了宝贵的经验及监测结果。墨尔本水务的努力得到了澳大利亚水协会的认可,该项目于2022年荣获了澳大利亚水协会研发卓越奖,并有望在国家级奖项中脱颖而出。
② 减少甲烷直接排放并为水厂供能
目前,墨尔本水务的两家污水处理厂开始收集污水沼气并将其转化为生物能源。其中,西部处理厂于2022年底完成了第二座电站的建设,可将厌氧池中捕获的大多数沼气转化为电能。这种能源转化满足了污水厂80% 的每年能源需求, 多余的能源还可以出口到电网,以抵消墨尔本水务其他站点的能源消耗。
削减甲烷逸散的盖子
③ 污泥排放减碳新工艺研发
墨尔本水务还在研究新工艺,以进一步减少污泥的排放。目前,他们正在探索污泥盘干燥技术,这将从源头上减少污泥系统碳排放。
采用污泥盘干燥的东部处理厂
间接排放削减
① 充分利用污水处理厂太阳能
墨尔本水务于2022年在萨默顿水泵站安装了第一个小型太阳能电池阵列,随后又进行了几次更大规模的安装。例如,即将于2023年完工的Winneke太阳能发电场将为Winneke水处理厂和周边泵站提供电力,满足污水厂100%的日常能源需求。多余的电能将注入电网,以抵消墨尔本水务其他站点的能源使用。东部污水处理厂也正在建设一个太阳能电场,预计建成投运后可满足该污水厂20%的电力需求。
温纳克水处理厂的太阳能电池板
② 运输车队逐步采用电动车
墨尔本水务承诺到2030年实现全电动汽车(EV)车队,逐步替换内燃机汽车。尽管目前澳大利亚尚未有适用于轻型商用车车队(如utes和四轮驱动车辆)的电动汽车,但墨尔本水务将积极寻找适宜的产品,以实现这一目标。
③ 其他举措如水力发电站
墨尔本水务在当地码头区设有一个“六星级绿星”级办公室。尽管该办公室并不正式计入集团的减排目标,但在整个供水网络中,他们得以通过水力发电站设施,利用自然、可持续和可靠的能源生产可再生电力。
汤姆森水库的水电站
协同工作
墨尔本水务还致力于与澳大利亚和海外的其他水务组织密切合作,以应对规模带来的挑战。他们与水务公司Aarhus Vand(丹麦)和Severn Trent(英国)建立了国际联盟,共同制定了减少100万吨碳排放的愿景 ,通过合作研发更环保的水处理技术,并建立新的国际标准来测量温室气体排放,这些企业将共同努力推动绿色发展。
(资料来源:墨尔本水务)
编辑 | 宜环
审核 | 王凯军
统筹 | 未来新水务工作组