Przegląd i rola magazynów ciepła w polskich systemach ciepłowniczych

• Autorzy: Minkiewicz Tomasz

Warianty tytułu

EN

The overview and the role of thermal energy storages in Polish district heating systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Większość ciepła produkowanego w polskich systemach ciepłowniczych (ponad 60%) pochodzi z układów kogeneracyjnych spalających głównie węgiel kamienny. Ich zaletą jest wysoka sprawność, a więc niskie zużycie paliwa (w porównaniu do gospodarki rozdzielonej) i tym samym ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Jednak wyzwania stawiane polskim systemom ciepłowniczym (regulacje unijne i krajowe) oraz problem z dostępnością i ceną paliw sprawiają, że konieczna jest przebudowa sektora ciepłowniczego. Głównym celem jest wzrost wykorzystania odnawialnych źródeł energii (OZE) oraz ciepła odpadowego, aż do całkowitego wyeliminowania paliw kopalnych (do 2050 r.). W systemach ciepłowniczych zasilanych z OZE, których praca zależy od warunków pogodowych, konieczne staje się uruchomienie magazynów ciepła, co umożliwi maksymalne wykorzystanie „zielonej” energii. W artykule omówiono znaczenie ciepła sieciowego, opisano technologie magazynowania ciepła, rolę magazynów ciepła w systemach ciepłowniczych i przedstawiono wybrane przykłady rozwiązań pracujących w Polsce i na świecie.

EN

Most of the heat generated in Polish heating systems (over 60%) comes from cogeneration systen burning mainly hard coal. Their advantage is high efficiency, and thus low fuel consumption (compared to 001 ventional coal power plants and heating plants) resulting in greenhouse gas emissions reduction. However, t1 challenges which have to be faced by the Polish heating systems (EU and national regulations) and problems Wi‘ availability and prices of fiiels force the reconstruction of the heating sector. The main goal is to increase signil cantly the use of renewable energy sources (RES) and waste heat, until the complete elimination of fossil fuels (1 to 2050). In district heating systems powered by RES, Whose operation depends on the weather conditions, it necessary to launch heat storage facilities, which will maximize the use of "green" energy. The article describt the importance of district heating, heat storage technologies and the role of thermal energy storages in the heatir systems. It also presents selected heat storage solutions operating in Poland and in the world.

Słowa kluczowe

PL

magazynowanie ciepła; ciepłownictwo; odnawialne źródła energii

EN

heat storage; District Heating System; renewable energy sources

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2023
• Tom: Nr 1
• Strony: 3--10
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys.

Twórcy

autor

Minkiewicz Tomasz

• Politechnika Gdańska

• https://orcid.org/0000-0003-4041-9001

Bibliografia

• [1] Chatzidiakos A. (Ramboll Group A/S) : Pit Thermal Energy Storages. Denmark, Experience and Working.Systems. Conference: Medium-Duration Energy Storage in the Net-Zero UK, 23.03.2020 r.
• [2] Chmielewski A. et al..: Dostępne i przyszłe formy magazynowania energii. Fundacja WWF Polska, Warszawa, 2020.
• [3] Dincer I., Rosen M.: Thermal Energy Storage. Systems and Applications. Third Edition. John Wiley & Sons Ltd, Ontario Tech University, Canada 2021
• [4] Fleuchaus P. et al..: Worldwide Application of Aquifer Thermal Energy Storage -A Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 94/2018
• [5] GUS: Efektywność wykorzystania energii w latach 2010-2020. Warszawa 2022.
• [6] GUS: Energia 2022. Warszawa 2022.
• [7 ] GUS: Energia ze źródeł odnawialnych w 2020 roku. Warszawa 2021.
• [8] International Energy Agency: Heating, Paris 2022, https://www.iea.org/reports/heating [dostęp z 12.11.2022]
• [9] International Renewable Energy Agency: Innovation Outlook Thermal Energy Storage. Abu Dhabi 2020.
• [10] Jastrzębski P.,Saługa P. Innowacyjne metody magazynowania ciepła. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Nr 105/2018.
• [11] Jaśkowska J.: Białostocki akumulator. Energetyka Cieplna i Zawodowa Nr 3/2012.
• [12] Kny M. Vodni zasobniky pro dlouhodobou akumulaci tepla, https:.//ozetzb-info.cz/akumulace-tepla/11 vodni-zasobniky-pro- d1ouhodobou-akumulaci-tepla [dostęp z 12.06.2022 r]
• [13] Kwestarz M.: Magazynowanie ciepła — rodzaje magazynów. Czysta Energia 12/2016.
• [14] Miecznik M.: Podziemne magazynowanie energii cieplnej - metody i zastosowania. Przegląd Geologiczny. Vol. 64 7/2016.
• [15] Miecznikowski J .: Bezpieczniej z akumulatorem ciepła. Nowa Energia 3(9)/2009.
• [16] Narodowe Centrum Badań i Rozwoju: Raporty ,,Dobre praktyki ”, https://www.gov.pl/web/ncbr/raporty dobre-praktyki [dostęp z 22.11.2022 r.].
• [17] Plan Energi: Summary technical description of the SUNSTORE 4 plant in Marstal, https://WWw.sc marstal.dk/media/6600/summary-technical-description-marstal.pdf [dostęp z 20.11.2022 r.].
• [18] Polar Night Energy: Store Wind and Solar Power as Heat in Sand, https://polarnightenergy.fi/technol [dostęp z 04.10.2022 r.].
• [19] Ritchie H., Roser M., Rosado P.: C02 and Greenhouse Gas Emissions, https://ourworldindata.org/co2-a other-greenhouse-gas-emissions [dostęp z 12.11.2022 r.].
• [20] Solar Thermal World: Denmark: 23 MWth Cover 55 % of Heat Demand of 1,500 Households, https/solarthermalworld.org/news/denmark-23-mwth-cover-55-heat-demand-1500-households [dostęp z 20.11.2022 r.].
• [21] URE: Energetyka cieplna w liczbach - 2020. Warszawa 2022.
• [22] Wang X. et al.: A critical review on phase change materials (PCM for sustainable and energy eficient but} ing Design, characteristic, performance and application. Energy and Buildings, Volume 260/2022. DOI:https://doi.org/101016/j.enbuild.2022.111923.
• [23] Wyrwicz M.,Adamski R.: Produkcja energii elektrycznej i ciepła wspierana moz'liwoscia akumulacji ciepła.II Konferencja Wytwórców Energii Elektrycznej, Skawina 2011.
• [24] Xiang Y. et al.: A comprehensive review on pit thermal energy storage. Technical elements, numerical aproaches and recent applications. Journal of Energy Storage, Volume 55 Part C, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.est.2022.105716.
• [25] Young Ch.: A steel 'thermos tower’ in Berlin will be the largest heat storage facility 1n Europe, https://inteestingengineering.com/innovation/steel-thermos-tower-berlin-heat-storage-facility [dostęp: 10.11.2022 r.]

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).