Elektryfikacja ciepłownictwa

Tło prawne w UE i przemiany globalne wpływające na ciepłownictwo
Zmiana zużycia ciepła przez budynki w scenariuszach dla roku 2050 (vs. 2011) oraz różnica kosztu rocznego w stosunku do scenariusza referencyjnego S1 w Niemczech
Zmiana zużycia ciepła przez budynki w scenariuszach dla roku 2050 (vs. 2011) oraz różnica kosztu rocznego w stosunku do scenariusza referencyjnego S1 w Niemczech
Źródło: Agora Energiewende, 2019

Raport Forum Energii przygotowany wspólnie z amerykańskim think tankiem Regulatory Assistance Project wskazuje, dlaczego warto postawić na elektryfikację ogrzewania, jakie technologie mają przyszłość i jak mogą wpłynąć na system energetyczny.

Forum Energii to think tank działający w obszarze energetyki. Jego misją jest tworzenie fundamentów dla efektywnej, bezpiecznej, czystej i innowacyjnej energetyki w oparciu o dane i analizy. Opublikowany przez Forum 26 stycznia 2021 r. raport pt. Elektryfikacja ciepłownictwa w Polsce – droga do czystego ciepła powstał we współpracy z Regulatory Assistance Project dzięki wsparciu udzielonemu przez Aspen Global Change Institute. W jego opracowaniu brali udział Jan Rosenow z Regulatory Assistance Project oraz Andrzej Rubczyński, Piotr Kleinschmidt i dr Joanna Maćkowiak-Pandera z Forum Energii.

Poniżej prezentujemy fragmenty analizy dotyczącej tła prawnego w UE i przemian globalnych wpływających na ciepłownictwo. W kolejnych numerach przedstawimy technologie elektryczne i ich integrację z systemem energetycznym oraz nowe modele biznesowe dla ciepłownictwa.

Autorzy raportu podkreślają, że Polska potrzebuje wizji transformacji ciepłownictwa i strategii, która pozwoli osiągnąć cele dotyczące czystości powietrza, zwiększenia efektywności energetycznej i zminimalizowania wpływu sektora energetycznego na klimat. Najbliższe lata to najlepszy moment do odważnych zmian, gdyż Polska będzie dysponowała funduszami unijnymi na transformację sektora energii i odbudowę gospodarczą po pandemii, a także własnymi wpływami z uprawnień do emisji CO2. Modernizacja ciepłownictwa powinna umożliwić odchodzenie od paliw kopalnych i pobudzanie przemysłu, który będzie dostawcą nowoczesnych urządzeń grzewczych oraz materiałów i usług budowlanych. Ważne jest jednak wyraźne określenie celu i podjęcie trudnych decyzji, takich jak ostateczny termin wycofania węgla z gospodarstw domowych i ciepłownictwa, co powinno nastąpić odpowiednio w latach 2030 i 2035.

Zapowiedziana Fala renowacji budynków w UE znacząco poprawi ich efektywność energetyczną i energia będzie potrzebna nie tyle do ogrzewania budynków, co ich dogrzewania. Tym samym najprostsze stanie się zapewnienie komfortu cieplnego za pomocą urządzeń korzystających z energii elektrycznej. Wśród takich urządzeń największą przyszłość, szczególnie w przypadku gospodarstw domowych, mają pompy ciepła. Ale w procesie elektryfikacji ciepłownictwa muszą uczestniczyć przede wszystkim przedsiębiorstwa ciepłownicze i oferować klientom „usługę komfortu cieplnego” oraz dostawę i montaż pomp ciepła. Przedsiębiorstwa ciepłownicze to duże podmioty i ich zamówienia powinny doprowadzić do powstania efektu skali, pozwalającego na standaryzację pomp ciepła i zmniejszenie kosztu ich produkcji oraz zakupu.

Elektryfikacja gospodarki, w tym ciepłownictwa, oraz rozwój odnawialnych źródeł energii to duże wyzwania dla Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE). Najważniejsze z nich to niestabilność produkcji energii elektrycznej i rosnące zapotrzebowanie na moc w szczycie. W tym aspekcie pompy ciepła mogą równoważyć popyt i podaż energii i wspierać stabilną pracę KSE, gdyż inercja cieplna budynków pozwala na pracę pomp ciepła poza szczytem przy zachowaniu pełnego komfortu w budynkach.

Dlaczego elektryfikacja ciepłownictwa jest nieunikniona?

Autorzy raportu wskazują, że ogrzewanie budynków i podgrzewanie wody użytkowej pochłania 1/3 energii końcowej w Polsce. Ciepłownictwo systemowe w 75% korzysta z węgla, a małe systemy ciepłownicze wykorzystują niemal wyłącznie to paliwo. Sytuacja wygląda lepiej w przypadku indywidualnych źródeł ogrzewania – w 50% wytwarzają one ciepło ze spalania węgla, ale to one w dużym stopniu przyczyniają się do powstawania smogu (niska emisja).

Utrzymywanie dotychczasowej struktury paliwowo-technologicznej oraz powiązanych z nią modeli biznesowych odchodzi w przeszłość z powodu postępu technicznego i polityki klimatycznej. Poprawa jakości powietrza i ograniczenie emisji CO2 są niemożliwe do osiągnięcia bez wyeliminowania paliw kopalnych w ciepłownictwie.

Autorzy wskazują w raporcie, że do roku 2030 powinna nastąpić eliminacja węgla z indywidualnego ogrzewania gospodarstw domowych. W ciepłownictwie systemowym dojdzie do tego parę lat później, ale i tu zmiana jest nieunikniona ze względu na kurczącą się podaż krajowego węgla, rosnące koszty emisji CO2 oraz stopień zużycia tradycyjnych instalacji ciepłowniczych.

Warto dodać, że w lutym br. rząd przyjął uchwałę o polityce energetycznej Polski do 2040 r., w której zapowiada, że w ramach transformacji ciepłownictwa wycofanie węgla z użycia w ciepłownictwie indywidualnym w miastach nastąpi do 2030 roku, a na obszarach wiejskich do 2040 roku. Zapowiadany jest rozwój miejskiego ciepłownictwa systemowego i do 2030 roku do sieci ciepłowniczej podłączonych zostanie 1,5 mln gospodarstw domowych.

Czytaj też: Projektowanie instalacji HVAC >>

Autorzy raportu podkreślają, że eliminacja węgla w ciepłownictwie wymaga zastosowania innych technologii i już dzisiaj wiemy, że będzie to cała gama źródeł energii, z priorytetem energii odnawialnej i odzyskanej z procesów technicznych.

Węgiel i z czasem gaz zostaną zastąpione przez:

  • energię elektryczną ze źródeł odnawialnych do zasilania pomp ciepła,
  • „lokalną biomasę oraz biogaz zasilające małe sieci ciepłownicze,
  • źródła geotermalne zasilające niskotemperaturowe sieci ciepłownicze,
  • energię słoneczną w budownictwie indywidualnym i systemowym,
  • „energię odpadową z procesów technicznych,
  • energię z odpadów komunalnych i przemysłowych,
  • „zielony” wodór z nadwyżek energii elektrycznej z OZE zasilający jednostki kogeneracyjne.

Wszystkie te technologie są możliwe do wykorzystania w ciepłownictwie systemowym. W przypadku indywidualnych gospodarstw domowych wybór będzie mniejszy i zawęzi się do ogrzewania za pomocą energii elektrycznej, słonecznej i, w małym stopniu, biomasy. Gaz ziemny jako paliwo przejściowe będzie stopniowo zanikał. W przyszłości standardy energetyczne budynków będą ostrzejsze od obecnych i zużycie energii pierwotnej spadnie o 60–80%. Zatem energia ze źródeł zewnętrznych posłuży jedynie do dogrzewania i utrzymania komfortu cieplnego, a nie stałego ogrzewania.

Proces dekarbonizacji gospodarki spowoduje, że ciepłownictwo i system elektroenergetyczny będą coraz silniej ze sobą powiązane. Zastępowanie paliw kopalnych (w pierwszej kolejności węgla) elektrycznymi źródłami ogrzewania zwiększy zużycie energii elektrycznej pochodzącej z systemu elektroenergetycznego (KSE). Ze względu na wysoką sprawność procesu pompy ciepła pozwolą ograniczyć ten wzrost zapotrzebowania w większym stopniu niż inne urządzenia, takie jak piece czy kotły elektryczne. Zastosowanie elektrycznych urządzeń grzewczych może się przyczynić do zwiększenia elastyczności popytu i stabilności pracy KSE, w której duży udział będą miały zmienne źródła energii – z fotowoltaiki i z farm wiatrowych.

Warunkiem dobrej współpracy ciepłownictwa i elektroenergetyki jest wykorzystanie właściwości cieplnych budynków (bezwładności cieplnej) oraz zarządzanie pracą wielu urządzeń grzewczych. Domy o wysokiej efektywności energetycznej są dobrymi akumulatorami ciepła, dzięki czemu możliwe jest wyłączanie urządzeń grzewczych na kilka godzin podczas szczytu zapotrzebowania na energię elektryczną bez utraty komfortu cieplnego dla mieszkańców. Ważne są też magazyny ciepła współpracujące z pompami ciepła i powinny być one standardowym rozwiązaniem w ciepłownictwie systemowym i niesystemowym. Ponadto zdalne sterowanie produkcją ciepła w zależności od bieżącej sytuacji w systemie elektroenergetycznym pozwoli na zwiększenie wykorzystania OZE w systemie oraz uniknięcie kosztów budowy nowych mocy wytwórczych i modernizacji sieci energetycznych.

Projektując nowe budynki, należy pamiętać o unijnym celu neutralności klimatycznej całego ciepłownictwa i chłodnictwa. Już w najbliższych latach budynki oddawane do użytku powinny być zasilane przez zeroemisyjne źródła ciepła. Pozwoli to uniknąć w przyszłości wydatków na modernizację instalacji grzewczej. Jednak w przypadku już istniejących obiektów pojawi się konieczność wymiany źródeł ciepła na zeroemisyjne oraz dostosowania instalacji wewnętrznych, co będzie się wiązało z dodatkowymi kosztami, wobec czego niezbędne będzie wdrożenie stosownych programów pomocowych dla właścicieli budynków.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[ciepłownictwo, forum energii, elektryfikacja ogrzewania, elektryfikacja ciepłownictwa, system energetyczny, energia elektryczna, ciepłownictwo systemowe]

   24.03.2021

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Jak uzyskać do 5000 zł za polecenie instalacji na gaz »

ogrzewanie na gaz


 

Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 Jak zapewnić skuteczny monitoring parametrów środowiskowych w pomieszczeniach medycznych »

izolacje w instalacji


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Skróć czas montażu i uruchomienia układu mieszającego nawet o 50% »

uklad mieszający projektowanie



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co osuszy powierznię do 80 m² »

osuszanie pomieszczeń


 

 


Ekspert Budowlany - zlecenia

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
9/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Instalacje PV z magazynami energii
  • - Wentylacja obiektów gastronomicznych
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl