Warszawa może być zieloną stolicą Europy dzięki największej sieci ciepłowniczej na kontynencie. Opowiada o tym Paweł Orlof, prezes Veolia Energia Warszawa. – Przyszłość należy do systemów hybrydowych, w którym gaz będzie wspomagał odnawialne źródła energii, będzie uzupełniony panelami PV współpracującymi z powietrznymi pompami ciepła i dziennymi oraz sezonowymi akumulatora ciepła – ocenił.
Warszawska sieć ciepłownicza należy do największych i najnowocześniejszych na świecie. Dzięki realizowanym inwestycjom modernizowana jest nie tylko jej infrastruktura, ale finansowane są także projekty rozwojowe dzięki którym będzie ona jedną z pierwszych sieci mogących pracować w oparciu o niższą temperaturę wody w sieci. Dzięki temu sieć ciepłownicza przyczyni się jeszcze mocniej do budowy Warszawy jako zielonej stolicy w Europie.
Od lat trwa globalna dyskusja wokół pytania: „Jak produkować energię elektryczną i cieplną.”? Dyskusja, która w dobie drogich surowców i wysokich kosztów uprawnień do emisji CO2 koncentruje się na tym, jak wyjść z systemu handlu emisjami CO2. A w obliczu skutków politycznych i gospodarczych wojny w Ukrainie, toczy się wokół pewnych źródeł dostaw węgla i gazu oraz ich cen. Tymczasem za mało się dyskutuje o niewykorzystanej szansie jaką daje rozwój systemów ciepłowniczych i kogeneracji, który przyniósłby nie tylko korzyści środowiskowe w postaci zmniejszonej ilości emisji szkodliwych substancji do powietrza, ale przede wszystkim poprawia efektywność energetyczną i bezpieczeństwo energetyczne, dzięki podniesieniu sprawności produkcji energii. Pozwala jednocześnie obniżyć zużycie drogich węglowodorów, zmniejszyć koszty zmienne produkcji energii jakim są nie tylko koszty zakupu paliwa lecz również koszty zakupu praw do emisji CO2. Konieczne są jednak znaczące nakłady inwestycyjne.
Warto zaznaczyć, że Polska ma jeden z najbardziej rozbudowanych systemów ciepłowniczych w Unii Europejskiej, z którego korzysta około 40 procent ludności naszego kraju. Biorąc pod uwagę specyfikę i potencjał ciepła systemowego może on stanowić cenny zasób w walce o osiągnięcie neutralności klimatycznej oraz niezależności energetycznej. Nie będzie to jednak możliwe bez modernizacji i inwestycji w nowe technologie wytwarzania, czy systemy zarządzania informatycznego.
Obecnie ponad 80% koncesjonowanych przedsiębiorstw ciepłowniczych nie spełnia kryterium przedsiębiorstwa efektywnego energetycznie i wielu z nich, zwłaszcza w małych miastach grozi upadłość. Inaczej ma się sytuacja z dużymi sieciami, które dzięki inwestycjom w modernizację i rozwój są dzisiaj najlepszym przykładem możliwości nowoczesnego ciepłownictwa, obejmującego nie tylko przesył ciepła, ale również poprawę efektywności energetycznej budynków przyłączonych do sieci, zarządzanie energią i wirtualne sterowanie rozproszonymi źródłami energii.
Przykładem takiej sieci jest warszawska sieć ciepłownicza, zarządzana od dekady przez Veolię Energia Warszawa S.A. Jest ona nie tylko jedną z największych, ale przede wszystkim jedną z najnowocześniejszych sieci na świecie. Kiedy miasto Warszawa zdecydowało się sprzedać prywatnej firmie swoją sieć ciepłowniczą w 2011 roku, jednym z warunków było zobowiązanie do miliarda złotych inwestycji do 2018 roku. Na przestrzeni ostatnich 10 lat Veolia Energia Warszawa S.A. zainwestowała w rozwój i modernizację warszawskiej sieci ciepłowniczej łącznie ponad 1,3 mld zł, czyli o 42 mln zł więcej niż wskazano w umowie. Dzięki wdrażanym nowoczesnym rozwiązaniom i stałej modernizacji, spółka może się dziś pochwalić rekordowym ograniczeniem strat ciepła na przesyle, które jest jednym z istotniejszych wyzwań dla każdego dystrybutora ciepła systemowego. Osiągnięty w 2021 roku wynik, który wyniósł 10,09% był najlepszy w historii warszawskiej sieci ciepłowniczej, a także jednym z najlepszych w Polsce w zestawieniu z innymi dużymi systemami. Średnie straty ciepła w polskich sieciach ciepłowniczych to poziom 12-14%.
Rosnące ceny energii elektrycznej spowodowały, że priorytetem staje się efektywność energetyczna, co widać we wzmożonym zainteresowaniu szukania sposobów na oszczędności. Budynki w Polsce mają olbrzymi potencjał w zakresie poprawy efektywności energetycznej. Już samo obniżenie średniej temperatury w mieszkaniu o 1°C wpływa na zmniejszenie wysokości rachunków za ciepło o około 5 – 8 proc. Według danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA), obniżenie temperatury w budynkach o zaledwie 1 stopień mogłoby zmniejszyć zapotrzebowanie na gaz w UE o około 10 miliardów metrów sześciennych rocznie. Według wyliczeń autorów analizy „Przedsiębiorstwo ciepłownicze przyszłości” opracowanej przez Forum Energii: roczny koszt zakupu uprawnień do emisji CO2 od roku 2030 spadnie o 1 mld zł dzięki przekształceniu wszystkich krajowych nieefektywnych systemów ciepłowniczych w systemy niskotemperaturowe zasilane pompami ciepła.
W Polsce większość systemów ciepłowniczych budowana była pod zasilanie czynnikiem o temperaturze 150 stopni C., którą przy zmianie technologii na preizolowaną obniżono do ok. 120 stopni C. Przyszłością są jednak niskotemperaturowe sieci ciepłownicze (NSC) zasilające w ciepło (i chłód) budynki niskoenergetyczne przy obniżonej temperaturze ciepła wyjściowego poniżej 70 stopni Celsjusza. Obecna średnia w Warszawie to 80 stopni Celsjusza dla średniej temperatury (2OC) oraz 85 stopni Celsjusza dla średniej minimalnej temperatury (-1,3OC) w sezonie grzewczym. Sieć, która nie potrzebuje zbyt wysokiej temperatury, nie potrzebuje też dużo mocy. Zmniejsza tym samym zapotrzebowanie na spalanie drogich węglowodorów takich jak gaz i węgiel i nie generuje tym konieczności zakupu praw do emisji CO2. Większa może być rola w wytwarzaniu ciepła takich źródeł jak ciepło ze spalarni odpadów, niskotemperaturowe ciepło za zakładów produkcyjnych, systemów klimatycznych budynków serwerowni, czy ciepło pozyskiwane ze ścieków, albo niewielkie źródło odnawialne, zlokalizowane na przykład na dachu budynku współpracujące z pompami powietrza.
Olbrzymią rolę odgrywa digitalizacja systemu, który w inteligentny sposób może automatycznie zarządzać wykorzystaniem energii. Tu ponownie jako przykład może posłużyć warszawska sieć ciepłownicza, która stosuje system efektywnego zarządzania energią cieplną BES Hubgrade (Building Energy Services Hubgrade). To pierwsze w Polsce Centrum Zarządzania Energią, które Veolia uruchomiła w Warszawie pod koniec 2019 roku. W oparciu o niezliczone parametry BES Hubgrade umożliwia inteligentny monitoring danego budynku pod względem efektywności zużywanej energii. Zbierając i analizując historyczne i bieżące dane można zapewnić komfort cieplny bez względu na pogodę, ograniczyć zużycie energii i zmniejszyć jej koszty. Aktualnie dzięki BES Hubgrade możliwe jest osiągnięcie nawet ponad 20 procent. oszczędności. – Jesteśmy chyba najbardziej zdygitalizowaną siecią ciepłowniczą w Europie. Lepiej są zdygitalizowane chyba tylko sieci wodne – mówi Paweł Orlof, prezes Veolia Energia Warszawa.
– Ciepłownictwo systemowe może przynieść znaczne korzyści środowiskowe, musi jednak przekształcić się w system małych, rozproszonych źródeł zdolnych do pracy w różnych lokalizacjach dzięki kogeneracji. Przyszłość należy do systemów hybrydowych, w którym gaz będzie wspomagał odnawialne źródła energii, będzie uzupełniony panelami PV współpracującymi z powietrznymi pompami ciepła i dziennymi oraz sezonowymi akumulatora ciepła – dodaje Orlof. – Węzły cieplne otrzymujące wysoką temperaturę mogą zostać uzupełnione o pompę ciepła dostosowaną do niskiej temperatury. Węzły podłączone do sieci wysokotemperaturowej wzbogacone o takie instalacje dają 30-35 procent zapotrzebowania na energię cieplną. Na dachu takiego budynku mogą powstać panele fotowoltaiczne i kolektory. Dodatkową zaletą takich małych źródeł jest niewrażliwość na zmiany cen uprawnień do emisji CO2 ponieważ prawo energetyczne traktuje je preferencyjnie.
W przyszłości powstaną także instalacje w trigeneracji. Przykładem takiej inwestycji Veolia Energia Warszawa S.A. jest Dom Fundacji Ronalda McDonalda w Warszawie oddany do użytku w listopadzie 2021 roku. Veolia dostarczyła ciepło, chłód i energię elektryczną bez przyłączania fundacji do sieci dzięki pompom ciepła, magazynom ciepła i chłodu, piecowi gazowemu oraz fotowoltaice oraz ładowarce energii na parkingu. 52 procent energii w obiekcie pochodzi ze źródeł odnawialnych.
– W przyszłości będzie można stworzyć system zarządzania wirtualną elektrociepłownią scalającą nowe produkty na rzecz efektywności energetycznej, takie jak trigeneracja i instalacje hybrydowe Źródła energii, ciepła i chłodu zintegrowane z prognozami pogody oraz zapotrzebowania mogą zapewnić bezpieczeństwo dostaw. To nasza wizja sprawdzająca się coraz bardziej, szczególnie w obliczu kryzysu energetycznego i wzmocnionego przez wojnę na Ukrainie – mówi Paweł Orlof.
Zmiana myślenia o ciepłownictwie z nieefektywnego brata energetyki na sektor z niewykorzystanym potencjałem może przynieść wymierne korzyści dla wszystkich. Na szczęście wartość tego „zasobu” dostrzegło już jakiś czas temu Ministerstwo Klimatu powołując specjalny departament ciepłownictwa, tym samym uznając zmiany w ciepłownictwie jako zadanie strategiczne. Dostrzeżono bowiem, że w związku z transformacją energetyczną i związanymi z nią wyzwaniami, sektor ciepłowniczy wymaga zindywidualizowanego podejścia oraz dedykowanych rozwiązań. Obecnie trwają prace nad strategią dla ciepłownictwa. Tego samego zdanie są autorzy najnowszego raportu Forum Energii pt. “Czyste ciepło jako motor polskiej gospodarki”, stwierdzając, że „transformację ciepłownictwa i modernizację budynków warto potraktować jako strategię postpandemicznej odbudowy polskiej gospodarki”.
Źródło: Veolia
Farba antysmogowa i energia z paneli słonecznych. Tak teraz Warszawa maluje murale (WIDEO)
