Ocena stopnia redukcji emisji zanieczyszczeń z ciepłowni węglowych dzięki wykorzystaniu zasobów geotermalnych za pomocą pomp ciepła – studium przypadku

• Autorzy: Pierzchała Karol , Pająk Leszek

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2024.6.3

Warianty tytułu

EN

Assessment of the Reduction of Pollutant Emissions Resulting From the Use of Geothermal Resources Using Heat Pumps – Case Studies For Selected Coal – Fired Heating Plants

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Tematem artykułu jest analiza emisji zanieczyszczeń z wybranych ciepłowni węglowych zasilających sieci ciepłownicze, w których przewidziano zastąpienie lub uzupełnienie mocy źródła węglowego pompami ciepła, wykorzystującymi wody geotermalne jako dolne źródło ciepła. Analizowane rozwiązania, w których zastosowano sprężarkowe i absorpcyjne pompy ciepła porównano pod względem emisji wybranych zanieczyszczeń do atmosfery, przy czym w rozwiązaniach tych istniejące kotły węglowe stanowiły szczytowe źródła ciepła. Na podstawie wyników analiz energetycznych oraz referencyjnych wskaźników emisji oszacowany został poziom emisji zanieczyszczeń z każdego z wariantów eksploatacji ciepłowni. Wyniki analizy wskazują, że największą redukcję emisji zapewnia system ze sprężarkową pompą ciepła. Absorpcyjna pompa ciepła jest pod względem redukcji emisji nieco gorszym rozwiązaniem niż rozwiązanie ze sprężarkową pompą ciepła, jednak zdecydowanie korzystniejszym niż źródło węglowe. Osiągane współczynniki emisji obydwu porównywanych systemów są zdecydowanie korzystniejsze niż wskaźniki emisji zanieczyszczeń z ciepłowni tylko węglowej

EN

The article analyzes selected coal-fired heating plants supplying energy to heating networks, in which it is planned to replace or supplement the coal source with heat pumps using energy from geothermal waters as a ground source. The solutions were compared in terms of emissions of selected pollutants into the atmosphere. The use of compressor and absorption heat pumps was analyzed. The existing coal source was the heat peak source. Using the results of energy analyzes and emission factors, emissions were estimated for each operating variant of the heating plant. The results indicate that the greatest emission reduction is achieved in a system with a compressor heat pump. In terms of emission reduction, an absorption heat pump is a slightly worse solution compared to a compressor heat pump, but still definitely more advantageous than a coal source. The achieved emission factors for both compared systems are much more favorable compared to the emission factors only for the coal source.

Słowa kluczowe

PL

pompy ciepła; efekt ekologiczny; źródła energii; energia geotermalna; sieć ciepłownicza

EN

heat pumps; ecological effect; heat sources; geothermal energy; district heating

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 55, nr 6
• Strony: 20--27
• Opis fizyczny: Bibliogr.12 poz., tab.

Twórcy

autor

Pierzchała Karol

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk w Krakowie

• https://orcid.org/0009-0007-4976-7922

autor

Pająk Leszek

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska; Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0002-6341-9218

Bibliografia

• [1] Rada Ministrów. 2021. „Polityka Energetyczna Polski 2040”. https://www.gov.pl/web/klimat/polityka-energetyczna-polski
• [2] Urząd Regulacji Energetyki. 2023. „Energetyka cieplna w liczbach – 2022”. Warszawa.
• [3] Pierzchała Karol, Pająk Leszek. 2024. „Porównanie efektywności absorpcyjnych i sprężarkowych pomp ciepła wykorzystujących energię geotermalną w systemie ciepłowniczym”. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 55 (4): 3-8. https://doi.org/10.15199/9.2024.4.1
• [4] Pająk Leszek, Tomaszewska Barbara, Bujakowski Wiesław, et al. 2020. “Review of the Low-Enthalpy Lower Cretaceous Geothermal Energy Resources in Poland as an Environmentally Friendly Source of Heat for Urban District Heating Systems”. Energies (Basel) 13: 1302. https://doi.org/10.3390/en13061302
• [5] European Heat Pump Association. 2023. “Heat Pumps in Europe. Key Facts & Figures”. Brussels.
• [6] Joniec Waldemar. 2023. „System ciepłowniczy z pompami ciepła i magazynem ciepła zasilany z instalacji PV”. Rynek Instalacyjny 9.
• [7] Urząd Regulacji Energetyki. „Rejestry i wykazy: https://rejestry.ure. gov.pl/c/1.”
• [8] Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisją. 2021. „Dane z Krajowej bazy o emisjach gazów cieplarnianych i innych substancjach”.
• [9] Górecki Wojciech. 2006. Atlas zasobów geotermalnych na Niżu Polskim. Formacje mezozoiku. Ministerstwo Środowiska, ZSE AGH.
• [10] Krajowa Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami. 2023. „Wskaźniki emisyjności CO2, SO2, NOx, CO i pyłu całkowitego dla energii elektrycznej na podstawie informacji zawartych w Krajowej bazie o emisjach gazów cieplarnianych i innych substancji za 2022 rok”. Warszawa.
• [11] Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami. 2023. „Wskaźniki emisji zanieczyszczeń ze spalania paliw dla źródeł o mocy cieplnej do 5MW, zastosowane do automatycznego wyliczenia emisji w raporcie do Krajowej bazy za rok 2022”. Warszawa.
• [12] „Produkcja energii elektrycznej w Polsce – energy.instrat.” https://energy.instrat.pl/system-elektroenergetyczny/produkcja-entsoe/. Accessed 12 Feb 2024.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).