Quo vadis - polskie ciepłownictwo/ogrzewnictwo? Cz. 2

• Autorzy: Rubik Marian

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2021.10.1

Warianty tytułu

EN

Quo Vadis ‒ Polish District Heating/Heating? Part 2

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule, o nieco przewrotnym tytule, opisano wyzwania stojące przed polskimi systemami ciepłowniczymi spowodowane koniecznością ich transformacji i modernizacji po to, aby osiągnąć główny i wyjątkowo ambitny cel unijnej polityki klimatycznej, tj. neutralność klimatyczną do r. 2050. Jest to również główne i wymuszone, lecz ogromnie kosztowne, zadanie stojące przed polskim ciepłownictwem/ogrzewnictwem. Przedsięwzięcie to jest wyjątkowo trudne ze względu na to, że podstawowym paliwem w polskich systemach ciepłowniczych jest węgiel kamienny, a ponadto systemy te są największe w UE. Plany transformacji systemów energetycznych sformułowane są w globalnych, regionalnych (UE) oraz krajowych projektach, przy czym wspólnym mianownikiem tych projektów jest minimalizacja zużycia paliw kopalnych i zastąpienie ich ciepłem oraz energią z zasobów OZE, poprawa efektywności wytwarzania, przesyłania i wykorzystania ciepła oraz energii, a także integracja systemów energetycznych, cieplnych i chłodniczych, w system multienergetyczny. To ostatnie przedsięwzięcie wymusza konieczność elektryfikacji gospodarki, a w tym także ciepłownictwa/ogrzewnictwa. Elektryfikacja ciepłownictwa/ogrzewnictwa związana jest z kolei koniecznością większego rozpowszechnienia w tej dziedzinie technologii pomp ciepła, które pozwalają na wyjątkowo efektywne i racjonalne wykorzystanie energii elektrycznej. Jednak, ze względu na to, że podaż energii pochodzącej ze źródeł wykorzystujących OZE jest nieprzewidywalna i niekoherentna w stosunku do potrzeb, a ponadto roczny stopień wykorzystania mocy zainstalowanej stosunkowo niewielki: elektrownie wiatrowe ‒ 22%, a fotowoltaiczne ‒ 10%, to źródła te muszą być wspomagane przez urządzenia konwencjonalne (reaktory jądrowe, urządzenia do termicznej utylizacji odpadów komunalnych, kotły opalane lokalną biomasę, biogazem itd.). Ponadto w systemach tych powinny być stosowane zasobniki ciepła i energii, a ich racjonalna eksploatacja wymaga wprowadzenia specjalnych rozwiązań umożliwiających inteligentne zarządzanie podażą energii oraz popytem na nią. Zagadnienia te są tematem artykułu, przy czym w ich analizie uwzględniono specyficzne uwarunkowania krajowe.

EN

The article, with a slightly perverse title, describes the challenges faced by the Polish district heating systems due to the necessity of their transformation and modernisation to achieve the main and extremely ambitious objective of the EU climate policy, i.e., climate neutrality by 2050. This is also the main and forced, but extremely costly task facing the Polish district heating/heating sector. This undertaking is extremely difficult because the basic fuel in Polish district heating systems is hard coal and since these systems are the largest in the EU. The plans for the transformation of energy systems are formulated in global, regional (EU), and national projects, the common denominator of which is to minimise the consumption of fossil fuels and replace them with heat and energy from RES resources, to improve the efficiency of heat and energy production, transmission, and use as well as to integrate energy systems, heating, and cooling, into a multi- energy system. The latter requires the electrification of the economy, including the heating sector. Electrification of the heating sector, in turn, is associated with the need for greater dissemination in this field of heat pump technology, which allows for extremely efficient and rational use of electricity. However, since the supply of energy from RES sources is unpredictable and incoherent to needs and, the annual utilisation rate of installed capacity is relatively low: wind power plants – 22% and photovoltaic – 10%, these sources must be supported by conventional equipment (nuclear reactors, municipal waste thermal treatment plants, boilers fired by local biomass, biogas, etc.). Moreover, heat and energy storage tanks should be used in these systems, and their rational operation requires the introduction of special solutions enabling intelligent energy supply and demand management. These issues are the subject of the article, while their analysis considers the specific national conditions.

Słowa kluczowe

PL

efektywność energetyczna; neutralność klimatyczna; budynki ZCRB; elektryfikacja ciepłownictwa; elektryfikacja ogrzewnictwa; gospodarka obiegu zamkniętego; paliwo RDF; Refuse Derived Fuel; sieć inteligentna; węzeł ciepłowniczy; modułowy reaktor jądrowy; paliwo TRISO; taksonomia

EN

energy efficiency; climate neutrality; ZCRB buildings; electrification of district heating; closed-loop economy; RDF; Refuse Derived Fuel; intelligent network; district heating substation; modular nuclear reactor; TRISO fuel

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2021
• Tom: T. 52, nr 10
• Strony: 3--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 44 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Rubik Marian

• Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa, Wydział Instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, Politechnika Warszawska

• https://orcid.org/0000-0003-1225-4780

Bibliografia

• [1] Bogdan A. 2021. „Smart Readiness Indicator – wskaźnik gotowości budynków do obsługi inteligentnych sieci”. COW 52 (7-8): 49-53.
• [2] Chaczykowski M. 2021. „Systemy Ciepłownicze i Gazownicze – nowa specjalność na studiach II stopnia na kierunku Inżynieria Środowiska w Politechnice Warszawskiej”. COW 52 (6): 24-28.
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie stosowania energii ze źródeł odnawialnych. (Dz. Urz. UE L 328/82 z 21.12.2018).
• [4] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2015/2193 z dnia 25 listopada 2015 r. w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza ze średnich obiektów energetycznego spalania. (Dz. Urz. LI. 334/17).
• [5] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/844 z dnia 30 maja 2018 zmieniający dyrektywę 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków i dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej (Dz. Urz. UE L 156/75).
• [6] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2002 z dnia 11 grudnia 2018 r. zmieniająca dyrektywę 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej (Dz. Urz. UE L 328/210).
• [7] Dorociak M., Tomecki M.: Wodorowa Alternatywa. Raport. Warszawa 2019.
• [8] Elektryfikacja ciepłownictwa w Polsce. Droga do czystego ciepła. Forum Energii, Warszawa 2021. [9] Energetyka cieplna w liczbach – 2017. Urząd Regulacji Energetyki, Warszawa 2018.
• [10] Faroche F. 2021. „Zielone ogrzewanie inteligentnych miast”. Sieci 20/2021.
• [11] Förster F. 2000. „Skojarzona produkcja energii elektrycznej, ciepła i zimna”. Ciepłownictwo w Polsce i na świecie (9-10).
• [12] Gaz ziemny w procesie transformacji energetycznej w Polsce. https://dise.energy/Raport-DISE-Gaz-Ziemny.pdf
• [13] Galindo-Fernandez M., Lacan R., Gahrs U., Aumaitre V.: Efficient district heating and cooling systems in the EU. Bruksela 2016.
• [14] Gospodarka Obiegu Zamkniętego. https://www.wlaczczystaenergie.pl
• [15] Gurgacz S., Grudzień A. 2019. „Wsparcie dla małych i średnich ciepłowni. Efektywne systemy ciepłownicze i walka ze smogiem”. Rynek Instalacyjny (4).
• [16] Impact Assessment on stepping up Europe’s 2030 Climate Ambition.
• [17] Kabat M., Sobański R., Kubiak J. 2000. „Skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej oraz ciepłej i zimnej wody w scentralizowanych systemach ogrzewania i chłodzenia miast”. Gospodarka Paliwami i Energią (9).
• [18] Komunikat Komisji Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. Strategia UE w sprawie ogrzewania i chłodzenia. Materiały XX Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [19] Kuźniarski Ł., Ferdyn B.: Elektrociepłownie jądrowe. www.atom. edu.pl (Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków).
• [20] Laskowska T. 2020. „Gospodarka wodorowa”. Rynek Instalacyjny (3).
• [21] Nowicka M., Bujalski W.: Perspektywa jednostek opalanych gazem w polskim ciepłownictwie, Materiały XXIII Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [22] Niestępska M. 2021. „Rynek energetyczny w czasie pandemii”. COW (7-8): 3-8.
• [23] Osiadacz A., Chaczykowski M.: Systemy ciepłownicze w 2050 r. – Perspektywy i wyzwania. Materiały XVIII Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [24] Polityka Energetyczna Polski do 2040 r. www.gov.pl
• [25] Polska Strategia Wodorowa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r. https://bip.mos.gov,pl
• [26] Poradnik dla architektów, projektantów i instalatorów – Jak spełnić wymagania, jakim powinny odpowiadać budynki od 2021 r. Ogrzewnictwo i wentylacja w warunkach technicznych. POBE, Kraków 2020.
• [27] Powering a climate-neutral economy: An EU Strategy for Energy System Integration, European Commissions 2020. https://ec.europa.eu
• [28] Regulski B.: Efektywny system ciepłowniczy- Klucz do sukcesu ciepłownictwa systemowego. Materiały XIX Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [29] Regulski B.: Quo vadis ciepłownictwo. # Forum press. XXIII Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje, 16 września 2019 r.
• [30] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 27 lutego 2015 r. w sprawie metodologii wyznaczania charakterystyki budynku lub części budynku oraz świadectw charakterystyki energetycznej (dz. U. 2015, poz. 376 z późn. zm.).
• [31] Rubik M. 2008. „Ekologiczne i energetyczne korzyści wykorzystania ciepła sieciowego do produkcji chłodu – projekt SUMMERHEAT”. COW (3, 4, 5).
• [32] Rubik M.: Produkcja chłodu w systemach ciepłowniczych- konieczność czy potrzeba biznesowa? Materiały XVI Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje 16-19.9.2012.
• [33] Rubik M. 2020. „Czy w Polsce jest szansa na wykorzystanie ciepła systemowego do wytwarzania chłodu na potrzeby klimatyzacji?” COW 51(12): 34-40.
• [34] Rubik M.: Chłodnictwo i pompy ciepła. Grupa MEDIUM Warszawa 2020.
• [35] Samul K., Strupczewski A., Wrochna G.: Małe reaktory modułowe SMR. Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Warszawa 2013.
• [36] Szczechowiak E.: Efektywność energetyczna w zaopatrzeniu budynków w ciepło. Materiały XV Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [37] Szymczak J.: Ciepło systemowe z odpadów. INSTAL 6/2020.
• [38] Szymczak J., Regulski B.: Ciepłownictw systemowe. Zagadnienia wpływające na funkcjonowanie i rozwój sektora w Polsce. Materiały XXI Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [39] Szymczak J., Regulski B.: O ciepłownictwie. Materiały XVII Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [40] Ustawa z dnia 14 grudnia 2018 r. o promowaniu energii elektrycznej z wysokosprawnej kogeneracji.(Dz. U. 2019, poz. 42).
• [41] Węglarz A.: Rola systemów ciepłowniczych w procesie efektywnego wykorzystania energii w Polsce. Materiały XV Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje.
• [42] Wróbel P., Lachman P.: Boom dla „zielonych i cyfrowych technologii w budownictwie – nowe cele polityki klimatycznej UE do 2030 r. POBE, Kraków 2020.
• [43] Zalecenie Komisji (UE) 2019/1658 z dnia 25 września 2019 r. dotyczące transpozycji obowiązków oszczędności energii na podstawie dyrektywy w sprawie efektywności energetycznej. Komisja Europejska https://eur-lex,europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/furi=CELEX:32019H658&tfromPL
• [44] Zmiana celów redukcyjnych i cen uprawnień do emisji wynikająca z komunikatu „Europejski Zielony Ład”. Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami, 2020. https://www.kobize.pl