Perspektywy i wyzwania dla europejskiego ciepłownictwa
Rodzaje źródeł ciepła i potencjał ich wykorzystania w systemach ciepłowniczych do roku 2050 w UE-27 (w [TWh/r])
Systemy ciepłownicze i chłodnicze mają odgrywać w Europie coraz większą rolę, osiągając 48-proc. udział w ogrzewaniu budynków do 2050 roku. Mają też duży potencjał tworzenia elastycznego systemu elektroenergetycznego przy rosnącej podaży energii odnawialnej i wykorzystaniu ciepła odpadowego, zwłaszcza w połączeniu z wielkoskalowymi pompami ciepła. Wraz z postępem renowacji zasobów budowlanych systemy ciepłownicze będą redukować temperatury zasilania, jednak tempo ich transformacji zależy także od szybkości cyfryzacji sektora energetycznego oraz rozwiązania problemu braku kadr. Inwestycje w edukację, szkolenia i transfer wiedzy mogą zapewnić rozwój tej branży oraz płynne przejście na czystsze i wydajniejsze systemy grzewcze.
Zobacz także
FLOWAIR Sprawdź, jak prześcigniesz konkurencję dzięki SYSTEMOWI FLOWAIR
Jeżeli na co dzień zarządzasz zespołem, z pewnością wiesz, że warunki panujące w pomieszczeniach bezpośrednio przekładają się na jakość i wydajność pracy. To samo dotyczy logistyki i zarządzania towarami...
Jeżeli na co dzień zarządzasz zespołem, z pewnością wiesz, że warunki panujące w pomieszczeniach bezpośrednio przekładają się na jakość i wydajność pracy. To samo dotyczy logistyki i zarządzania towarami – musisz o nie zadbać, aby podczas składowania nie straciły swoich właściwości.
Alfa Laval Efektywna wymiana ciepła to kwestia nowoczesnych rozwiązań w wymienniku ciepła a nie tylko powierzchni grzewczej
Światowe zapotrzebowanie na energię nie staje się coraz mniejsze – wręcz przeciwnie. W nadchodzących latach coraz trudniej będzie utrzymać konkurencyjność, ponieważ firmy na każdym rynku i w każdej branży...
Światowe zapotrzebowanie na energię nie staje się coraz mniejsze – wręcz przeciwnie. W nadchodzących latach coraz trudniej będzie utrzymać konkurencyjność, ponieważ firmy na każdym rynku i w każdej branży poszukują nowych sposobów maksymalizacji wydajności przy jednoczesnym obniżeniu kosztów energii i udoskonaleniu swojego wizerunku w zakresie ochrony środowiska. Wyzwania te będą złożone i wieloaspektowe.
TRANTER, Jakub Szałwiński Wpływ parametrów pracy wymiennika chłodu na jego wielkość i cenę
Wymienniki płytowe uszczelkowe stosowane są w instalacjach chłodu od wielu lat i nie mają konkurencji wśród innych typów wymienników ciepła. Co prawda dla małych przepływów i mocy istnieje możliwość zastosowania...
Wymienniki płytowe uszczelkowe stosowane są w instalacjach chłodu od wielu lat i nie mają konkurencji wśród innych typów wymienników ciepła. Co prawda dla małych przepływów i mocy istnieje możliwość zastosowania wymienników płytowych lutowanych, lecz od pewnych wartości przepływów wymienniki lutowane wymagają stosowania układów wielowymiennikowych.
Niniejszy artykuł powstał na podstawie raportu „DHC Market Outlook 2024” [1]. To kompleksowa prognoza dotycząca rynku ciepłownictwa i chłodzenia w Europie sporządzona przez ekspertów Euroheat & Power – stowarzyszenia non-profit, które zrzesza sektor ciepłowniczy i energetyki komunalnej w Europie.
Autorzy raportu podkreślają na wstępie, że rok 2023 był rekordowy pod względem ilości pozyskanej energii słonecznej i wiatrowej oraz inwestycji w OZE, dzięki czemu UE zmniejszyła emisję gazów cieplarnianych. Wskazują, że zapotrzebowanie na energię do ogrzewania i chłodzenia będzie rosło, a zmian klimatycznych coraz bardziej doświadczamy. Dzięki realizacji polityki dekarbonizacji obywatele UE skorzystają nie tylko na osiągnięciu celów klimatycznych, ale przede wszystkim na niezależności energetycznej. Rezygnacja z paliw kopalnych ma bowiem kluczowe znaczenie dla stabilności i bezpieczeństwa dostaw energii cieplnej i chłodniczej UE.
W opisywanej publikacji inspiracje znaleźć mogą samorządy tworzące lokalne plany ogrzewania i chłodzenia w gminach, zwłaszcza powyżej 45 tys. mieszkańców (na które dyrektywa EED nakłada takie obowiązki), i dostrzec, że nie wykorzystujemy potencjalnych korzyści płynących z odzyskiwania ciepła odpadowego.
Każdego dnia lodówki w supermarketach, centra danych i procesy przemysłowe uwalniają ogromne ilości ciepła, które można wykorzystać w systemach grzewczych. Niskotemperaturowe systemy ciepłownicze mogą odegrać ważną rolę w optymalizacji dostaw energii, a duże pompy ciepła pomóc w stabilizacji sieci elektroenergetycznych i włączeniu większej liczby OZE do systemów elektroenergetycznych.
Brak zasobów finansowych na inwestycje, długie procedury uzyskiwania pozwoleń oraz ograniczona siła robocza nie powinny być czynnikami odstraszającymi ani opóźniać wysiłków na rzecz rozwijania ciepłownictwa miejskiego i chłodzenia w całej Europie. Będzie to jednak wymagało lepszego modelowania systemu energetycznego, które uwypukli kluczową rolę infrastruktury ciepłowniczej oraz synergii pomiędzy ciepłownictwem, energetyką i przemysłem.
Eksperci zwracają uwagę, że postępujące ocieplenie i łagodne zimy przyczyniają się do zmniejszenia zapotrzebowania na energię do ogrzewania. Plan działania IEA Net Zero by 2050 przewiduje, że do 2050 roku zużycie energii do ogrzewania pomieszczeń w budynkach spadnie na całym świecie o prawie 70% (przy uwzględnieniu 30-proc. wzrostu powierzchni ogrzewanej) dzięki nowym przepisom dotyczącym efektywności energetycznej budynków i coraz bardziej wydajnym technologiom oraz urządzeniom. W scenariuszu tym udział energii z paliw kopalnych do ogrzewania pomieszczeń wyniesie prawie 0% w roku 2050. Równolegle rósł będzie w skali globalnej udział w ogrzewaniu budynków energii elektrycznej – do 40% oraz odnawialnej (słonecznej, geotermalnej, biopaliw) – do ok. 40%, a także ciepła sieciowego – do 22%. Światowy kryzys energetyczny wywołany przez Rosję w wyniku inwazji na Ukrainę przyspieszył te procesy.
W Europie ciepło sieciowe jest dostarczane przez ok. 19 tys. podmiotów do ponad 77,3 mln odbiorców. Łączna wielkość sieci jest bardzo zróżnicowana w poszczególnych krajach, np. w Polsce zaopatrują one 3,14 mln obywateli. Sieci są najpopularniejszym rozwiązaniem ciepłowniczym w Europie Północnej i pokrywają od ok. 45% (Finlandia) do 66% (Dania) zapotrzebowania na ciepło w budynkach mieszkalnych i komercyjnych. W Danii łączna liczba gospodarstw domowych podłączonych do sieci ciepłowniczej wzrosła o 50 tys. w 2022 roku i 40 tys. w 2023. Prognozy mówią, że tendencja ta utrzyma się w ciągu najbliższych kilku lat. W Europie Wschodniej i Środkowej udział ciepłownictwa waha się od ok. 40% w Polsce i Czechach (dwóch największych rynkach regionu) do 45% w krajach bałtyckich.
Moc, rurociągi i emisje
Całkowita moc zainstalowana w europejskim sektorze ciepłowniczym osiągnęła w 2022 r. ok. 333,4 GWth, w tym w: Polsce 53,1 GWth, Niemczech 44 GWth, Czechach 38,1 GWth, Szwecji 27,9 GWth, Francji 26,8 GWth, Danii 25,3 GWth, Finlandii 24,7 GWth i Austrii 11,2 GWth. Oczekuje się zarówno wzrostu mocy – odzwierciedlającego rosnący udział dodatkowych gospodarstw domowych podłączonych do sieci ciepłowniczej – jak i integracji nowych źródeł ciepła, w tym od stron trzecich. Sieci dystrybucji ciepła obejmują blisko 195 tys. km rurociągów w całej Europie.
Miks paliw w rynku ogrzewania znacznie się różni w poszczególnych krajach, jednak wyraźny jest wzrost wykorzystania OZE i ciepła odpadowego, a w ciągu najbliższych dwóch lat nowym impulsem dla tego trendu będzie realizacja Europejskiego Zielonego Ładu. Łączny udział biopaliw, źródeł geotermalnych, energii słonecznej i pomp ciepła (w tym kotłów elektrycznych) stanowił w 2022 r. 39% miksu paliwowego Europy, co oznacza wzrost o 0,2 p.p. w ujęciu rocznym. Chociaż sektor poradził sobie w czasie kryzysu, będzie musiał wykazać zdolność do zwiększania liczby bezemisyjnych i odnawialnych źródeł ciepła. Ich dostępny potencjał szacuje się na 2000 TWh/rok, czyli więcej od prognozowanego zapotrzebowania na ciepło w Europie w 2050 r.
|
W dalszej części artykułu: • Moc, rurociągi i emisje • Kogeneracja, OZE, pompy ciepła, ciepło odpadowe i geotermia • Temperatura w sieciach ciepłowniczych • Zapotrzebowanie na chłód • Braki kadrowe • Cel 2030 • Wdrażanie Fit for 55 • Elastyczność ciepłownictwa i chłodzenia
|
Literatura
1. Euroheat & Power, DHC Market Outlook 2024, https://www.euroheat.org/data-insights/outlooks/dhc-market-outlook-2024 (dostęp: 1.07.2024)
2. Vad Mathiesen Brian, Wild Christopher, Nielsen Steffen, Heat Matters: The Missing Link in REPowerEU, 2030 District Heating Deployment for a long-term Fossil-free Future, Aalborg Universitet, 2023, https://vbn.aau.dk/en/publications/heat-matters-the-missing-link-in-repowereu-2030-district-heating- (dostęp: 1.07.2024)








