欧洲核子研究中心(CERN)正在利用其大型强子对撞机(LHC)产生的废热,为附近一个法国城镇的住宅区供暖。通过一个新建的热交换系统,原本用于冷却加速器设备的热水被回收,其热能被输送到供暖网络中。这个项目不仅能满足数千户家庭的供热需求,显著减少二氧化碳排放,也体现了CERN在能源回收和环保科研方面的具体实践。
工作原理:从冷却到供暖
大型强子对撞机(LHC)的设备在运行中会产生大量热量,必须用水进行冷却。这个创新的供暖项目正是利用了这一过程中的热水。
- 冷却需求: LHC 第 8 点的装置(靠近法国小镇费尔内-沃尔泰尔)需要持续的水循环来降温。
- 热量产生: 水在流过设备时吸收热量,自身温度升高。
- 传统做法: 在过去,这些热水会进入冷却塔,将热量直接排放到大气中,然后冷却后的水再重新注入设备。
- 创新应用: 现在,热水在进入冷却塔之前,会先经过两个 5 兆瓦的 热交换器。
这个新系统将热能从 CERN 的冷却水中转移到费尔内-沃尔泰尔镇的供暖网络中,而不是直接浪费掉。
供热能力与未来计划
该系统不仅在当前发挥作用,其设计也考虑了未来的扩展和加速器的维护周期。
- 当前供应: 目前,费尔内-沃尔泰尔镇从 CERN 获取最高 5 兆瓦的热能,足以满足一个新住宅和商业区的需求。
- 未来潜力: 系统中安装了两个热交换器,理论上供热能力可以 翻倍,尤其是在加速器全面运行时。
- 维护期间的持续性: 即使在 2026 年开始的长期停机维护(LS3)期间,部分设施仍需冷却,CERN 仍能向该网络供应 1 至 5 兆瓦 的热能。
更广泛的环保战略
为城镇供暖并非一次性的项目,而是 CERN 推动环保和能源管理战略的重要组成部分。
能源回收 是其战略的核心之一,其他目标还包括 将能耗降至最低 和 提高能源效率。
CERN 还在推进其他类似的热能回收项目:
- 普雷维辛数据中心: 其热回收系统将从 2026/2027 年冬季开始为园区大部分建筑供暖。
- LHC 第 1 点: 未来计划回收其冷却塔的热量,为 CERN 的梅兰园区供暖。
综合这些举措,预计到 2027 年,每年将节约 25-30 吉瓦时 的能源,这是 CERN 在负责任能源管理方面迈出的重要一步。