Ile OZE w ciepłownictwie systemowym

22-02-2021

Transformacja energetyczna Polski zakłada zmniejszenie emisyjności ciepłownictwa dzięki zwiększeniu udziału OZE w końcowym zużyciu energii brutto. Na koniec dekady – co najmniej do 23 proc.

Ile OZE w ciepłownictwie systemowym
Pierwszy w Polsce akumulator ciepła został postawiony w roku 2001 w Siedlcach, w trakcie budowy elektrociepłowni gazowej EC1

Do tej pory jedynie 9,5 proc. ciepła systemowego (11 proc. w kogeneracji) jest w Polsce wytwarzane w koncesjonowanych przedsiębiorstwach  ciepłowniczych z odnawialnych źródeł energii – według raportu URE za 2019 rok. Najwięcej instalacji wykorzystujących OZE działa w trzech województwach – kujawsko-pomorskim, podlaskim i pomorskim. Źródłem ponad 90 proc. zielonego ciepła jest biomasa. Pozostałe to: geotermia, instalacje solarne, pompy ciepła. 

Ciepło ze zrębów

W Olsztynie już drugi sezon Ciepłownia Kortowo BIO ogrzewa domy w mieście ciepłem z biomasy, paliwa wytwarzanego z lokalnych surowców (zrębków drzewnych). Jej moc to 25 MWt. Układ odzysku ciepła (UOC) pozwala, bez dodatkowego wkładu paliwa, odzyskiwać ze spalin nawet do 4 MWt. Ta inwestycja to jedno z działań pomagających w uzyskaniu przez Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej statusu systemu efektywnego energetycznie. Ciepłownia Kortowo BIO ma w przyszłości zapewnić ok. 25 proc. zapotrzebowania miasta w ciepło.

Grupa OPEC Grudziądz od 2006 roku produkuje ze słomy pelet, spalany w kotłach parowych. Udział biomasy w strukturze paliw wynosi ok. 20 proc. Z kolei wytwarzany w oczyszczalni ścieków zakładów papierniczych Schumacher Packaging biogaz jest przetwarzany przez biogazową ciepłownię Grupy OPEC oddaną do użytku w marcu 2020 roku. Miesięcznie ciepłownia produkuje ok. 555 MWh ciepła. W najbliższym czasie Grupa OPEC planuje budowę kotła na paliwo biomasowe (luźna słoma), kotła na paliwo alternatywne RDF oraz instalacji fotowoltaicznej.  

W poznańskiej elektrociepłowni Karolin już dekadę temu przebudowano kocioł OP 140, spalający węgiel, na kocioł BFB, wykorzystujący jako paliwo biomasę pochodzenia rolnego i leśnego. W ubiegłym roku z kolei rozpoczęto projekt tzw. zielonych weekendów, czyli produkcji wyłącznie z biomasy. W efekcie do odbiorców trafiła zielona energia w ilości 6 tys. MWh ciepła i 2 tys. MWh energii elektrycznej. 

Kocioł BFB OP230, w którym w procesie kogeneracji wykorzystywana jest biomasa w postaci  odpadów z rolnictwa i przemysłu drzewnego, działa także od 2011 roku w elektrociepłowni EC4 łódzkiej Veolii. Elektrociepłownia dzięki temu produkuje ok. 17 proc. zielonej energii. Przekłada się to na obniżenie emisji dwutlenku węgla o 18 proc.

Ambitne cele ciepłowników

Eksperci są zdania, że ciepłownictwo systemowe może zrealizować wyższy niż zapisany w PEP 2040 cel – wzrost udziału OZE w miksie paliwowym do 32 proc. To pozwoliłoby na osiągnięcie ponad 80 proc. efektywnych energetycznie systemów ciepłowniczych, czyli takich, w których do wytwarzania ciepła lub chłodu wykorzystuje się co najmniej w 50 proc. energię z OZE lub w 50 proc. ciepło odpadowe, lub w 75 proc. ciepło pochodzące z kogeneracji, lub w 50 proc. połączenie źródeł energii i ciepła, o których mowa wyżej. Obecnie w Polsce ten warunek spełnia jedynie ok. 20 proc. przedsiębiorstw, co utrudnia dostęp do środków unijnych na modernizację zakładów i sieci.

W 2019 roku prawie połowa ciepła potrzebna mieszkańcom Białegostoku pochodziła z odnawialnego źródła energii – z biomasy. W Enei Ciepło Oddziale Elektrociepłowni Białystok wykorzystuje się głównie zrębki drzewne oraz biomasę rolniczą pochodzącą z pozostałości z sadownictwa, uprawy wierzby i topoli energetycznej czy też z pozostałości z rolnictwa (pelet z łuski słonecznika).  W ostatnich latach w zależności od sposobu pracy spala się tu od 160 000 do 480 000 ton biomasy.

Inne zielone technologie w Enei Ciepło to m.in. pierwsza tego typu w Polsce instalacja proekologiczna układ odzysku ciepła ze spalin (UOC) o mocy 18,69 MWt – pozwalająca wyprodukować dodatkowe ciepło z tego samego paliwa, co przyczynia się do dalszego ograniczenia emisji. 

Biomasę wykorzystują także mniejsze przedsiębiorstwa ciepłownicze. W trzech niewielkich kotłowniach Puławy OPEC już przeszło dekadę temu zostały zainstalowane kotły na pelet. MPI KOS-EKO w Kościerzynie przeprowadziło modernizację głównych kotłów dla współspalania węgla z biomasą. Do 2025 roku planuje też konwersję węglowych źródeł ciepła na wysokosprawne kogeneracje gazowe – realizacja przedsięwzięcia pozwoli na uzyskanie statusu efektywnego systemu ciepłowniczego (60 proc. ciepła z kogeneracji i OZE).Pod koniec 2020 roku zakończyła się budowa instalacji spalania biomasy (zrębków drzewnych) w suwalskim PEC-u, złożona z dwóch kotłów wodnych. Do końca przyszłego roku z kolei w Ciechanowie ma zostać zmodernizowana ciepłownia PEC-u poprzez budowę układu wysokosprawnej kogeneracji z wykorzystaniem kotła opalanego również zrębkami drzewnymi.

Biomasa podzwrotnikowa w fazie testów

Poza rodzimymi zrębkami drewna czy słomy biomasę stanowi również pelet z łusek słonecznika, masłosza czy palmy i oliwek. Takie paliwo do współspalania jest testowane w Energetyce Cieplnej Opolszczyzny – obecnie łuski palmowe w kluczborskim źródle ECO. To paliwo charakteryzuje się bardzo niską higroskopijnością i dużo niższą zawartością chloru w porównaniu ze stosowanymi powszechnie. Jeżeli testy nie pokażą negatywnych efektów dla kotła, to w Kluczborku powstanie pierwsza z takich instalacji w ECO i rozwiązanie będzie można powielić w innych źródłach grupy.

Ciepło z akumulatora i pompy

Lubelskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej zamontowało na dachach swoich biurowców panele fotowoltaiczne, produkujące prąd na własne potrzeby. Niewykorzystana energia jest sprzedawana do zakładu energetycznego. Projekt zakładał wykonanie instalacji paneli fotowoltaicznych o łącznej mocy 37,5 kW i powierzchni prawie 235 m kw. Energia słoneczna zasilająca całą instalację w ciągu roku umożliwia produkcję ok. 40 MWh energii elektrycznej.

Panele fotowoltaiczne na SEC w Siedlacach
Siedlecki PEC niespełna dwa lata temu na potrzeby własne budynku biurowego zamontował panele fotowoltaiczne

Od końca 2018 roku na budynku  Ciepłowni Centralnej w Siedlcach działa z kolei system solarnego ogrzewania wody uzupełniającej. To przedsięwzięcie pozwala utrzymać  status  efektywnego  energetycznie systemu ciepłowniczego.  

Nie wszyscy wiedzą, że pierwszy w Polsce akumulator ciepła został postawiony w roku 2001 w Siedlcach, w trakcie budowy elektrociepłowni gazowej EC1. Pojemność czynna: 615 m sześc., pojemność cieplna: 108,03 GJ/30,01 MWh. Średnica: 8 m, wysokość: 14,1 m. Zbiornik gromadzi energię cieplną w postaci gorącej wody w celu późniejszego jej wykorzystania. Pozwala m.in. na: stabilizację temperatury w sieci, poprawę warunków technicznych pracy węzłów cieplnych u odbiorców, ograniczenie czasu pracy urządzeń szczytowych.

Budowę systemu akumulacji ciepła rozpoczęto w 2020 roku w poznańskiej Veolii w elektrociepłowni Karolin. Akumulator pozwoli na wykorzystanie nadwyżek ciepła np. w nocy, gdy zapotrzebowanie na nie wzrasta, i zapewni systemowi dystrybucji większą elastyczność i poprawi jego efektywność. Efekt: rocznie mniejsze zużycie paliw o ponad 3 tys. ton i redukcja emisji dwutlenku węgla o 24 tys. ton.

W Krakowie Miejskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej zastosowało innowacyjne rozwiązania dotyczące dostarczania energii w oparciu o układy energetyki rozproszonej. MPEC zainstalował powietrzne pompy ciepła o mocy 20 kW na potrzeby ogrzewania i ciepłej wody użytkowej z wtryskiem pary w budynkach przy ul. Kuryłowicza i ul. Kantorowickiej (tu wraz z instalacją fotowoltaiczną o mocy 6 kW na potrzeby zasilania pompy ciepła).  

Krakowski MPEC wspólnie z Akademią Górniczo-Hutniczą bada możliwości wykorzystania głębokiej i płytkiej energii geotermalnej dla dostaw ciepła na obszarze miasta. Pilotażowe instalacje zostaną zamontowane m.in. w rejonie Przylasku Rusieckiego w ramach projektu Kraków Nowa Huta Przyszłości, gruntowe pompy ciepła zaś w obiektach oświatowych i wielorodzinnych budynkach mieszkalnych.

Prognoza zużycia energii końcowej brutto ze źródeł OZE w ciepłownictwie
Słońce ogrzewa Unię

Kiedy w Polsce wśród OZE króluje biomasa, w Unii Europejskiej coraz częściej wykorzystuje się energię słoneczną – dzięki instalacji kolektorów słonecznych o powierzchni kilku tysięcy metrów kwadratowych zintegrowanych z sezonowymi magazynami ciepła. Tego typu instalacje w Danii są w stanie zapewnić 50-60 proc. udziału ciepła słonecznego w całkowitym zapotrzebowaniu systemu. 

Rozwojowi ciepłownictwa systemowego w Polsce ma sprzyjać wykorzystanie nowych technologii, np.: wielkoskalowych pomp ciepła (zazwyczaj w połączeniu ze źródłami energii elektrycznej, np. instalacją PV), biometanu (np. w sieciach gazowych) i biogazu, ciepła odpadowego (z instalacji przemysłowych, systemów kanalizacji itd.), kolektorów słonecznych, geotermii, odpadów komunalnych i kotłów elektrycznych. Te rozwiązania zapewnią stopniowy wzrost „zielonego” ciepła i osiągnięcie celów w zakresie udziału OZE w miksie paliwowym stawianych przez UE.

Jest Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku

19-02-2021

Rządowe plany transformacji energetycznej pozytywnie oceniają eksperci Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie. W PEP 2040 podkreślono potencjał ciepłownictwa systemowego w walce o bezpieczeństwo energetyczne kraju

Jest Polityka Energetyczna Polski do 2040 roku

2 lutego br. rząd przyjął Politykę Energetyczną Polski do 2040 roku. To mapa drogowa dla rozwoju polskiego sektora energetycznego.

Czytaj dalej