Didžiausias pasaulyje dalelių greitintuvas buvo pritaikytas kaip kaimynystės šilumos šaltinis, nukreipiant atliekamą šiluminę energiją iš jo 8-ojo taško (Point 8) aušinimo kontūrų į 2,7 km ilgio centralizuoto šilumos tiekimo tinklą, aptarnaujantį Ferney‑Voltaire. Du 5 MW plokšteliniai šilumokaičiai perduoda nuo 1 iki 5 MW, priklausomai nuo veikimo režimo, kasmet sutaupydami maždaug 25–30 GWh ir mažindami vietines CO2 emisijas. Techninės ir politikos pamokos kitoms didelėms įmonėms yra akivaizdžios — ir ne į visus klausimus apie mastą, patikimumą ar ekonomiką dar atsakyta.
Kaip CERN Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas (LHC) dabar tiekia šilumą į Ferney‑Voltaire namus
Per naujai įdiegtą šilumos atgavimo sistemą CERN Didysis hadronų greitintuvas dabar nukreipia atliekinę šilumą iš 8-ojo taško (Point 8) aušinimo kontūrų į Ferney‑Voltaire (Prancūzija) centralizuoto šildymo tinklą.
Sistema sujungia du 5 MW šilumokaičius su 27 km ilgio greitintuvo aušinimo kontūru, o karštą vandenį vamzdynais tiekia maždaug 2,7 km atstumu, kad būtų šildomi namai ir verslo objektai.
Veikdama LS3 metu, ji tiekia nuo 1 iki 5 MW, priklausomai nuo techninės priežiūros sąlygų.
CERN prognozuoja 25–30 GWh metinių sutaupymų ir reikšmingą CO2 emisijų sumažinimą iki 2027 m.
Ši iniciatyva papildo planuojamas jungtis su duomenų centru ir kitomis vietomis, iliustruodama pramoninės šilumos pakartotinio panaudojimo mastelio didinimo galimybes.
Kaip veikia šilumos atgavimo sistema
Šilumos atgavimo sistema surenka šiluminę energiją iš LHC 8-ojo taško aušinimo kontūro ir per du lygiagrečius 5 MW plokštelinius šilumokaičius perduoda ją į Ferney‑Voltaire centralizuoto šildymo tinklą.
Vanduo, sušildytas greitintuvo aušinimo kilpomis, teka į šilumokaičius, kur uždaras antrinis kontūras perima šilumą nesumaišydamas skysčių.
Siurbliai palaiko srautą ir slėgį visoje 2,7 km tiekimo linijoje; valdymo vožtuvai ir jutikliai reguliuoja temperatūrą ir, paklausai sumažėjus, nukreipia perteklinę šilumą.
Perteklinė įranga leidžia atlikti techninę priežiūrą nenutraukiant paslaugos.
Saugos blokavimo sistemos apsaugo nuo užteršimo ir saugo greitintuvo aušinimą.
Prijungimo taškai ir stebėsena integruojami tiek į CERN, tiek į vietinės komunalinės įmonės eksploatacines operacijas.
Energijos taupymas ir išvengtas CO₂ dėl LHC šilumos pakartotinio panaudojimo
Nukreipdamas atliekamą šilumą iš LHC 8‑ojo taško aušinimo sistemų į Ferney‑Voltaire centralizuoto šilumos tiekimo tinklą, CERN tikisi iki 2027 m. kasmet sutaupyti maždaug 25–30 GWh pirminės energijos, kartu išvengiant tūkstančių tonų CO2 emisijų.
Skaičiavimai apjungia numatomą šiluminę galią (1–5 MW, kintamas tiekimas), sezoninius paklausos profilius ir pakeitimo koeficientus, taikomus vietinei dujų ir elektros energijos gamybai.
Metiniai sutaupymai mažina iškastinio kuro suvartojimą ir savivaldybės eksploatacines sąnaudas.
Iniciatyva taip pat suteikia empirinį atskaitos pagrindą plėtrai į kitas CERN vietas ir panašius objektus, padėdama atlikti sąnaudų ir naudos analizes bei anglies apskaitą šilumos valorizavimo projektams.
Veiklos apribojimai ir laiko grafikas
Per Long Shutdown 3 laikotarpį CERN sukalibravo šilumos atgavimo sistemą pagal aiškias eksploatacines ribas, kurios suderina šiluminę išeigą su greitintuvo sauga ir techninės priežiūros poreikiais.
Eksploatacinės ribos priklauso nuo aušinimo apkrovų, suplanuotos techninės priežiūros ir kontūrų įsibėgėjimo laiko; tiekiamos šilumos kiekis svyruoja maždaug tarp 1 ir 5 MW, nes sistemos išlieka iš dalies aktyvios.
Didžiausias prieinamumas sutampa su laikotarpiais, kai intervencijų yra mažiau, o pilnų techninės priežiūros langų metu būtina izoliuoti šilumokaičius.
Laiko grafikas atitinka LS3 fazes: dabar vyksta laipsniškas paleidimas, įprasti tiekimai per žiemas, o 2026/2027 m. numatyta plėtra į Prévessin duomenų centrą.
Stebėsena ir konservatyvios apsaugos priemonės užtikrina, kad mokslinių tyrimų operacijos liktų nepaveiktos.
Ką šis projektas parodo duomenų centrams ir kitiems dideliems objektams apie atliekamos šilumos pakartotinį panaudojimą
Nustačius operacines ribas ir terminus saugiam, patikimam šilumos tiekimui per LS3, dėmesys krypsta į pamokas duomenų centrams ir kitiems dideliems energijos vartotojams.
CERN pilotinis projektas parodo praktinę integraciją: suderinti perteklinės šilumos šaltinius su centralizuoto šilumos tiekimo paklausa, naudoti modulinius šilumokaičius lankstumui ir diegimą vykdyti etapais, kad jis sutaptų su techninės priežiūros ciklais.
Kiekybiškai įvertinti atgaunamą šiluminę galią ir sezoninę paklausą, kad būtų galima parinkti sistemų dydį; teikti prioritetą redundancijai, kad pagrindinės operacijos liktų nepaveiktos.
Įtraukti projektus į energijos vadybos sistemas (ISO 50001), kad būtų stebimos sutaupymai ir emisijos.
Pradėti nuo pasiekiamų vietos partnerių, išbandyti nedidelius srautus ir tada plėsti — techninis įgyvendinamumas kartu su instituciniu koordinavimu leidžia tai atkartoti.
