W Polsce powstała ciepłownia wykorzystująca blisko 100% udział OZE w produkcji ciepła do celów grzewczych

29 maja br. oficjalnie otwarto innowacyjną instalację wykorzystującą wysokosprawne pompy ciepła, panele fotowoltaiczne oraz system magazynów ciepła, w tym największy w Polsce magazyn ciepła w formie zbiornika zagłębionego w gruncie.

Jedna z najnowocześniejszych w świecie instalacji grzewczych powstała w ramach przedsięwzięcia „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE”, ogłoszonego w 2021 r. przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, finansowanego z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój (POIR). Projektantem i wykonawcą jest przedsiębiorstwo Euros Energy. Obiekt zlokalizowany jest na terenie należącym do Veolii Północ z grupy Veolia term. Cały projekt udało się zrealizować w 18 miesięcy.

Czytaj więcej: Grawitacyjne magazynowanie energii w obszarach poprzemysłowych

Głównym celem przedsięwzięcia było opracowanie i demonstracja innowacyjnej technologii uniwersalnego systemu wytwarzania, przetwarzania i magazynowania energii do celów grzewczych.

System ten charakteryzować się miał nie tylko efektywnością, ale i powtarzalnością adaptacji w rożnych osiedlach mieszkaniowych przy użyciu lokalnych możliwości wykorzystania energii odnawialnej. Znaczącym efektem przedsięwzięcia miało być ponad 80% udział OZE w produkcji ciepła do celów grzewczych. Finalnie uzyskano wynik, prawie 100% OZE.

Demonstrator Technologii Ciepłowni Przyszłości został uruchomiony już w listopadzie 2023 roku. Od grudnia 2023 do kwietnia 2025 jego praca jest monitorowana. Lidzbark Warmiński jest miastem powiatowym z populacją nieprzekraczającą 16 tysięcy mieszkańców. Ciepło na potrzeby centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej jest dostarczane głównie z lokalnej ciepłowni na węgiel kamienny o mocy 25 MW, która produkuje rocznie około 190 tys. GJ energii.

W ramach projektu zmodernizowano starą sieć ciepłowniczą, zbudowaną głównie w technologii kanałowej w latach 80. XX wieku. Nowa sieć jest w całości wykonana w technologii preizolowanej i może być zasilana temperaturą maksymalnie 80°C. Dodatkowo w każdym budynku zostanie zamontowany indywidualny węzeł cieplny, umożliwiający pracę w temperaturze do 80°C oraz precyzyjny pomiar zużycia ciepła.

Jak tłumaczył dr inż. Tomasz Walczak z Euros Energy, sercem technologii ciepłowni są pompy ciepła z systemem trójstopniowego magazynowania ciepła. Maksymalizują one wykorzystanie energii elektrycznej wyprodukowanej z zależnych od pogody źródeł OZE. Sezonowe magazynowanie ciepła równocześnie w niskotemperaturowym magazynie gruntowym oraz wysokotemperaturowym magazynie wodnym zapewnia efektywną pracę pomp ciepła zasilających sieć ciepłowniczą. W opracowanej technologii, pompy ciepła zintegrowano z trzema dolnymi źródłami: powietrznymi wymiennikami ciepła, niskotemperaturowym magazynem gruntowym oraz wysokotemperaturowym magazynem wodnym. System zasilany jest energią elektryczną produkowaną bezpośrednio na miejscu z farmy fotowoltaicznej, instalacji PVT oraz ciepłem z kolektorów słonecznych. W zimowe noce system wspierany jest energią elektryczną dostarczaną z Krajowej Sieci Elektroenergetycznej, w tym energią elektryczną zakupioną z gwarancją pochodzenia z odnawialnych źródeł energii w ramach kontraktów PPA (ang. Power Purchase Agreement). Co ważne, instalacja pozwala na efektywne skonsumowanie nadwyżek energii elektrycznej coraz częściej pojawiających się w sieci elektroenergetycznej a pochodzących z instalacji OZE. Obecnie olbrzymie ilości tej energii pozostają niewykorzystane a mogłyby z powodzeniem zostać zagospodarowane w systemach ciepłowniczych w całej Polsce.

Opracowana technologia jest skalowalna – może zostać wykorzystana w systemach ciepłowniczych do mocy zainstalowanej cieplnej do 50MWt. Rozwiązanie można dostosować na potrzeby modernizacji ciepłownictwa powiatowego w całej Polsce.

„W przedsięwzięciu „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” poprzeczkę ustawiliśmy bardzo wysoko, wyraźnie określając kierunek transformacji. Jak pokazuje oddana dzisiaj instalacja, która w 100% wykorzystuje OZE, były to założenia ambitne, ale realne. To dowód, że w polskim ciepłownictwie możemy osiągać cele, które wpisują się w strategię Europejskiego Zielonego Ładu”, powiedział Wojciech Racięcki, dyrektor Działu Rozwoju Innowacyjnych Metod Zarządzania Programami Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.

Czytaj więcej: Zarządzanie energią w zakładzie produkcyjnym – jak się za to zabrać?

Ciepłownia Przyszłości będzie ogrzewała i dostarczała ciepłą wodę użytkową do większości budynków na Osiedlu Astronomów w Lidzbarku Warmińskim. Całkowita powierzchnia użytkowa wszystkich tamtejszych lokali mieszkalnych wynosi ponad 28 tys. m2.

Luiz Hanania, prezes zarządu i dyrektor generalny Grupy Veolia w Polsce podczas inauguracji powiedział: „Grupa Veolia w Polsce realizuje ambitną strategię dekarbonizacji swoich aktywów do 2030 roku i osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 roku. Zwiększanie efektywności lokalnych systemów ciepłowniczych, przy jednoczesnym konsekwentnym odchodzeniu od spalania węgla, to odpowiedź Veolii na obecne wyzwania klimatyczne. Technologia Ciepłowni Przyszłości opiera się na maksymalnym wykorzystaniu lokalnie dostępnych odnawialnych źródeł energii. Zrealizowanie tego założenia zapewniło niemal pełną dekarbonizację instalacji ciepłowniczej. Poprzez tego typu projekty i innowacyjne podejście do produkcji ciepła zmniejszamy wpływ systemów ciepłowniczych na środowisko naturalne, a jednocześnie zwiększamy bezpieczeństwo dostaw zielonego ciepła dla samorządów i mieszkańców. Projekt w Lidzbarku Warmińskim doskonale wpisał się w realizację globalnej strategii GreenUP, w ramach której przyspieszamy wdrażanie konkretnych rozwiązań przy jednoczesnym stymulowaniu innowacji”.