Ogólne wytyczne doboru wielkoskalowej instalacji kolektorów słonecznych dla miejskich sieci ciepłowniczych

Przykład obliczenia wydajności dla 5000 m² kolektorów słonecznych pokazanych na rys. 3 – produkcja ciepła jest obliczana dla różnych kątów w stosunku do poziomu (Ulsted, Dania)
Przykład obliczenia wydajności dla 5000 m² kolektorów słonecznych pokazanych na rys. 3 – produkcja ciepła jest obliczana dla różnych kątów w stosunku do poziomu (Ulsted, Dania)
Źródło: PlanEnergi

Koszty uprawnień do emisji CO2 są coraz wyższe. Powoduje to wzrost cen energii, ale jednocześnie pozwala zwiększyć wpływy państwa, w tym środki na dekarbonizację gospodarki. Regulacje ETS zeszły do poziomu mocy ciepłowni miejskich i opłaty za emisję nie tylko pożerają ich zyski, ale i zwiększają ceny ciepła. Wyjście jest tylko jedno – zwiększanie udziału energii odnawialnej. Wybierać można spośród biomasy, ciepła odpadowego, bloków kogeneracyjnych, dużych pomp ciepła, ale do dyspozycji są też kolektory słoneczne. W jakich układach kolektory sprawdzają się pod względem ekonomicznym, jak dobierać duże instalacje i gdzie je montować?

Stowarzyszenie Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych przygotowało materiał informacyjno-poradnikowy o wykorzystaniu instalacji kolektorów słonecznychmiejskich sieciach ciepłowniczych. Został on opracowany na podstawie materiałów projektu SDHp2m (Solar District Heating – od polityki do rynku) [1], w ramach którego przygotowano wytyczne mające na celu popularyzację wiedzy na temat wykorzystania energii słonecznej, uzyskanej podczas modernizacji sieci ciepłowniczych w różnych regionach Europy (Turyngia i Hamburg w Niemczech, Styria w Austrii, Owernia-Rodan-Alpy we Francji, Mazowsze w Polsce, Warna w Bułgarii, Västra Götaland w Szwecji, Aosta i Veneto we Włoszech).

Lokalne warunki brzegowe, które powinny być brane pod uwagę przy realizacji projektu modernizacji i rozbudowy sieci ciepłowniczych w celu wykorzystania ciepła z promieniowania słonecznego pozyskiwanego z instalacji kolektorów słonecznych, różnią się w zależności od regionu i lokalizacji. Niemniej jednak można zidentyfikować następujące trzy „rozwiązania standardowe”, które mogą zostać zastosowane w prawie wszystkich regionach:

  • wioski i gminy energetyczne – wdrożenie nowych sieci centralnego ogrzewania opar­tego na instalacji kolektorów słonecznych połączonych ze źródłami grzewczymi wykorzystującymi biomasę;
  • integracja instalacji kolektorów słonecznych z miejskimi sieciami ciepłowniczymi opartymi na biomasie;
  • integracja instalacji kolektorów słonecznych z istniejącymi miejskimi systemami ciepłowniczymi wykorzystującymi inne źródła ciepła.

Dodatkowo pewnym standardowym układem instalacji hybrydowej pozwalającej na optymalne wykorzystanie lokalnych zasobów OZE jest układ: kolektory słoneczne – magazyn ciepła – pompa ciepła, w razie konieczności wspomagany dodatkowym źródłem w szczycie zapotrzebowania na ciepło.

Opracowanie przygotowane przez SPIUG opisuje, w jaki sposób może zostać opracowana i wdrożona integracja instalacji kolektorów słonecznych z istniejącym miejskim systemem ciepłowniczym. Realizując takie przedsięwzięcie, należy w szczególności zwrócić uwagę na dwa główne wyzwania, które mają wpływ na opłacalność inwestycji w instalację tego typu. Po pierwsze, zapotrzebowanie na ciepło w okresie letnim w miejskich systemach ciepłowniczych jest często pokrywane przez systemy kogeneracyjne lub przez inne, dostępne lokalnie dodatkowe źródła ciepła, takie jak np. spalarnie odpadów, dlatego istnieje możliwość stałych dostaw potrzebnego ciepła. Drugim wyzwaniem jest postrzeganie dużych instalacji kolektorów słonecznych jako konkurenta dla budownictwa mieszkaniowego, rekreacji i obiektów komercyjnych w ubieganiu się o wolne grunty, na których takie instalacje mogłyby zostać umieszczone.

Wykorzystanie ciepła pozyskiwanego z promieniowania słonecznego jest jednak ważnym elementem transformacji i dekarbonizacji ciepłownictwa. Coraz więcej firm ciepłowniczych i lokalnych władz samorządowych zdaje sobie sprawę, że ich systemy zaopatrzenia w ciepło muszą odejść od paliw kopalnych lub znacznie ograniczyć ich wykorzystanie, co wiąże się z koniecznością przestawienia się na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

Czytaj też: Efekty energetyczne stosowania półprzezroczystych fasad zintegrowanych z ogniwami fotowoltaicznymi >>

Oprócz instalacji kolektorów słonecznych z technicznego punktu widzenia w pełni uzasadnione czy wręcz konieczne jest wykorzystanie w tych instalacjach magazynów ciepła w lokalnym systemie ciepłowniczym, co zwiększy bezpieczeństwo dostaw ciepła i ograniczy koszty jego pozyskiwania. Przygotowane wytyczne nie powinny być traktowane jako kompletny dokument, ale raczej poszerzenie wiedzy na temat możliwości, jakie daje szersze niż standardowe zastosowanie kolektorów słonecznych.

Przy planowaniu instalacji ciepłowniczych opartych na odnawialnych źródłach energii należy pamiętać, że każdy projekt czy lokalizacja mają specyficzne warunki brzegowe. Z tego powodu trudno przygotować wytyczne, które mogłyby w 100% posłużyć do opracowania danego projektu. Zebrane poniżej informacje stanowią pewien wspólny mianownik informacji niezbędnych do zaplanowania inwestycji na poszczególnych etapach. Należy jednak pamiętać, że w zależności od panujących lokalnie warunków startowych niektóre informacje czy sposoby postepowania trzeba dopasować do aktualnych potrzeb.

Podane poniżej informacje można traktować we wstępnej fazie prac planistycznych jako platformę wyjściową do podjęcia lub odrzucenia decyzji o budowie instalacji kolektorów słonecznych albo do dalszego procedowania projektu.
Technologie pozyskiwania ciepła ze źródeł odnawialnych nie powinny być traktowane jako konkurencyjne rozwiązania. Z doświadczeń wynika, że różne odnawialne źródła energii dobrze się uzupełniają w wytwarzaniu ciepła i zwiększają efektywność funkcjonowania całej miejskiej sieci ciepłowniczej. Wzorcowym rozwiązaniem sprawdzającym się w praktyce jest układ: kolektory słoneczne – magazyn ciepła – pompa ciepła, który umożliwia wykorzystanie w okresie grzewczym ciepła zmagazynowanego i pozyskanego w lecie przez kolektory słoneczne poprzez włączenie do procesu grzewczego instalacji pomp ciepła w celu odzysku zmagazynowanego ciepła.

Jak wykorzystać kolektory słoneczne w sieciach ciepłowniczych?

Kombinacje z innymi źródłami energii i paliwami. Ciepło słoneczne można łączyć ze wszystkimi innymi paliwami, ale w niektórych przypadkach sensowność idei wykorzystania produkcji ciepła z energii słonecznej może stawać pod znakiem zapytania, ponieważ letnie obciążenie systemu ciepłowniczego może zostać pokryte np. ze spalania odpadów w lokalnej instalacji, z ciepła odpadowego z przemysłu lub z elektrociepłowni. Produkują one tanie ciepło, a ich przestój latem jest niemożliwy lub nieekonomiczny. W przeszłości ciepło słoneczne nie mogło konkurować z cenami produkcji ciepła niższymi niż 3 eurocenty/kWh w Europie Północnej i 2 eurocenty/kWh w Europie Południowej. Ale na przykład w Danii w kilku ciepłowniach lokalnych elektrociepłownie opalane gazem ziemnym są połączone z ciepłem słonecznym pozyskiwanym z kolektorów słonecznych. Wiele takich rozwiązań funkcjonuje już z powodzeniem w całej Europie i pozwala osiągać dobre wyniki ekonomiczne.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[kolektory słoneczne, sieci ciepłownicze, co2, ceny energii, opłaty za emisje, energia odnawialna, fotowoltaika]

   30.04.2021

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie



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 »

 


Zbliża się zima 100-lecia? Z jakim urządzeniem zaoszczędzisz najwięcej »

oszczednosc energii



O czym dowiesz się na międzynarodowym spotkaniu instalatorów »

Czy wiesz, na której platformie znajdziesz niezbędne narzędzia dla instalatora i dostaniesz 500zł »
 
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 »

 


 


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 »

 



Poznaj metody na oszczędność wody »

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

 


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