Details zum Zentralheizungsprojekt im Kreis Ngamring, Stadt Shigatse

Der Kreis Ngamring im Südwesten des Autonomen Gebiets Tibet im Zuständigkeitsbereich der Stadt Shigatse liegt auf einer durchschnittlichen Höhe von über 4.500 Metern und zeichnet sich durch ein gemäßigtes, halbtrockenes Hochlandklima aus. Der Winter ist lang und kalt, die Tiefsttemperaturen fallen unter -20 °C, und die Heizperiode dauert sechs Monate (von Oktober bis April des Folgejahres). Lange Zeit verließen sich die Bewohner der Kreisstadt und der öffentlichen Gebäude hauptsächlich auf traditionelle Heizmethoden wie Kohleverbrennung und Elektroheizung. Diese Methoden bringen nicht nur Probleme wie hohen Energieverbrauch, starke Umweltverschmutzung und instabile Temperaturen mit sich, sondern verursachen im Hochlandwinter auch leicht Luftverschmutzung und stellen ein potenzielles Sicherheitsrisiko für die Heizung der Bewohner dar. Daher ist die Verbesserung der Heizbedingungen zu einer dringenden Forderung der lokalen Bevölkerung geworden.

Um das Heizproblem der Bevölkerung effektiv zu lösen und dem nationalen „Dualen Kohlenstoffziel“ sowie der „Grünen und kohlenstoffarmen Heizpolitik“ der Autonomen Region Tibet gerecht zu werden, startete der Kreis Ngamring im Jahr 2022 den Bau eines zentralen Heizprojekts für die Kreisstadt. Ziel ist es, die Heizkapazität des Kreises zu erhöhen, den Energieverbrauch und die Umweltemissionen zu senken und die Lebensqualität der Einwohner durch eine groß angelegte und intensive Heizmethode zu verbessern. Alle Bau- und Inbetriebnahmearbeiten des Projekts wurden vor Beginn der Heizsaison im Oktober 2023 abgeschlossen und offiziell in Betrieb genommen. Es umfasst verschiedene Gebäude im Kerngebiet der Kreisstadt, darunter Wohngebäude, Schulen, Krankenhäuser und Regierungsgebäude, und ist zu einem wichtigen Modell für die koordinierte Entwicklung des Schutzes des Wohlbefindens der Bevölkerung und der Erhaltung der Umwelt im Kreis Ngamring geworden.

Im Hinblick auf die Projektgröße ist das Zentralheizungsprojekt im Kreis Ngamring auf eine Heizfläche von 100.000 Quadratmetern ausgelegt. Basierend auf dem Gebäudeheizlaststandard des Plateaugebiets (ungefähr 60–80 W/㎡) beträgt die Gesamtheizlast des Projekts etwa 6–8 MW. Es kann den Winterwärmebedarf von rund 1.200 Haushalten, 8 Grund- und weiterführenden Schulen sowie Kindergärten, 3 medizinischen Einrichtungen und 15 Bürogebäuden von Ministerien und öffentlichen Einrichtungen decken. Das Projekt umfasst über 5.000 Menschen in der Kreisstadt, was mehr als 40 % der ständigen Bevölkerung des Kreises ausmacht. Die Gesamtlänge des Pipelinenetzes des Projekts beträgt 8,5 Kilometer, wobei ein geschlossenes Kreislaufsystem aus „zentraler Wärmequelle + Pipelinetransport + Endwärmeableitung“ zum Einsatz kommt. Das Wärmekraftwerk liegt im Vorortbereich der Kreisstadt, fernab von Wohngebieten. Dies vermeidet nicht nur die Auswirkungen der Wärmequellenverschmutzung auf das Leben der Bewohner, sondern erleichtert auch den Transport der Wärmequellen und die Auslegung des Rohrleitungsnetzes.

Bei der Auswahl des technischen Konzepts berücksichtigt das Projekt umfassend die Energieversorgung und die klimatischen Gegebenheiten des Kreises Ngamring und verfolgt den Ansatz der „Komplementarität sauberer Energie + effizienter Wärmeaustausch“, um Umweltschutz und Wirtschaftlichkeit in Einklang zu bringen. Da der Kreis Ngamring reich an Solarenergie ist (mit einer durchschnittlichen jährlichen Sonnenscheindauer von über 3.000 Stunden) und im Kreis bereits kleine Photovoltaik-Kraftwerke errichtet wurden, legt das Projekt den Schwerpunkt auf die Einführung einer kombinierten Wärmequelle aus „photovoltaikunterstützter Elektroheizung + gasbefeuertem Kessel als Backup“. Die zentrale Wärmequelle besteht aus zwölf hocheffizienten Elektroheizeinheiten mit einer Leistung von jeweils 1,2 MW, die mit einem Teil der Leistung eines 20-MW-Photovoltaik-Kraftwerks kombiniert werden, um saubere Energie direkt in Wärmeenergie umzuwandeln. Gleichzeitig dienen zwei gasbefeuerte Kessel mit einer Leistung von jeweils 4,2 MW als Backup-Wärmequellen. Sie werden bei extrem kaltem Winterwetter (wenn die Temperatur unter -15 °C liegt) oder wenn die Photovoltaikstromversorgung nicht ausreicht, um eine stabile Heizung zu gewährleisten, aktiviert.

Im Hinblick auf die Systemkonstruktion wurden im Rahmen des Projekts zahlreiche Optimierungen für die niedrigen Temperaturen des Plateaus vorgenommen: Die Rohrleitungen bestehen aus hochdichtem Polyethylen (HDPE) isolierten Rohren mit einer Außenschicht aus Polyurethan-Isoliermaterial und einer Schutzschicht aus glasfaserverstärktem Kunststoff. Dadurch wird der Wärmeverlust der Rohrleitungen effektiv reduziert (der Wärmeverlust wird auf maximal 5 % begrenzt). Die Wärmeableitungsanlage der Terminals besteht aus Kupfer-Aluminium-Verbundheizkörpern, die sich durch niedrige Temperaturbeständigkeit, hohe Wärmeableitungseffizienz und lange Lebensdauer auszeichnen und für das trockene und kalte Klima des Plateaus geeignet sind. Darüber hinaus wurde im Rahmen des Projekts ein intelligentes Steuerungssystem eingeführt. Durch die Installation von Temperatursensoren und Durchflussregelventilen an der Wärmequelle, den Rohrleitungsknotenpunkten und den Benutzerterminals wird eine bedarfsgerechte Heizung und präzise Temperaturregelung ermöglicht. Die Bewohner können die Innentemperatur (in einem festgelegten Bereich von 18 bis 22 °C) über Innenthermostate selbstständig regeln, was nicht nur den Wohnkomfort verbessert, sondern auch Energieverschwendung vermeidet.

Während der Projektumsetzung überwand das Bauteam die Schwierigkeiten des Plateaubaus und formulierte einen wissenschaftlich fundierten Bauplan: Da Bauarbeiten bei strenger Winterkälte nicht möglich sind, wurde die Hauptbauzeit des Projekts auf die warme Jahreszeit von April bis September gelegt und der Bau der Wärmequelle, die Verlegung der Pipeline und die Umgestaltung des Terminals wurden in Phasen vorangetrieben. Angesichts der Auswirkungen des Sauerstoffmangels auf dem Plateau auf die Bauarbeiter wurde ein professionelles medizinisches Hilfsteam aufgestellt und ein Teil der manuellen Arbeiten durch kleine mechanisierte Geräte ersetzt, um die Baueffizienz zu verbessern. Gleichzeitig wurde für das Projekt eine strenge Qualitätskontrolle eingeführt und eine vollständige Prozessüberwachung und -prüfung wichtiger Verbindungen wie dem Schweißen der Pipeline, der Umhüllung der Isolierschichten und der Installation der Geräte durchgeführt, um den sicheren und zuverlässigen Betrieb des Systems zu gewährleisten.

Seit Inbetriebnahme des Projekts wurden bemerkenswerte Ergebnisse erzielt. Die Heizleistung im Heizgebiet der Kreisstadt wird stabil bei etwa 20 °C gehalten, was 5 bis 8 °C höher ist als bei herkömmlichen Kohleheizungen. Dadurch wurden die Probleme kalter Innenräume und ungleichmäßiger Heizung im Winter vollständig gelöst und insbesondere die konstante Temperatur in speziellen Bereichen wie Schulklassenzimmern und Krankenhausstationen sichergestellt, was bei Anwohnern und Institutionen großes Lob hervorrief. In Bezug auf Umweltschutz und Energieeinsparungen kann das Projekt die Kohleverbrennung um etwa 3.000 Tonnen pro Jahr reduzieren, die Schwefeldioxidemissionen um etwa 90 Tonnen, die Stickoxidemissionen um etwa 45 Tonnen und die Feinstaubemissionen um etwa 60 Tonnen verringern und so die Luftqualität der Kreisstadt im Winter deutlich verbessern. Gleichzeitig ermöglicht die Nutzung von Photovoltaik, den jährlichen Strombezug um etwa 1,2 Millionen Kilowattstunden zu reduzieren und die Heizkosten um etwa 15 % zu senken, was sowohl ökologische als auch ökonomische Vorteile mit sich bringt.

Das Zentralheizungsprojekt im Kreis Ngamring ist nicht nur ein Projekt für das Wohlbefinden der Bevölkerung, sondern auch eine wichtige Maßnahme zur Förderung der ländlichen Revitalisierung und des Umweltschutzes. Die Umsetzung des Projekts hat einerseits die Infrastruktur in der Kreisstadt verbessert, das Wohnumfeld optimiert und das Wohlbefinden und Zugehörigkeitsgefühl der Bewohner gestärkt. Andererseits wurden durch die Nutzung sauberer Energie wertvolle Erfahrungen mit der Zentralheizung in Kreisgebieten auf dem Tibet-Plateau gesammelt und die Verbreitung des Konzepts „grünes Heizen“ in den Hochlandgebieten gefördert. Der Kreis Ngamring plant, die Zentralheizung künftig schrittweise auszuweiten und auch umliegende Städte und Gemeinden in das Wärmenetz einzubinden, um mehr Menschen eine hochwertige, saubere und stabile Heizungsversorgung zu ermöglichen und so zum ökologischen Aufbau und zur nachhaltigen Entwicklung des Tibet-Plateaus beizutragen.