Analiza techniczna i ekonomiczna wykorzystania ciepła geotermalnego w Mzecoława

• Autorzy: Zimny Jacek , Struś Mieczysław , Szymiczek Jakub , Szczotka Krzysztof , Michalak Piotr

Warianty tytułu

EN

Technical and economical analysis of geothermal heat utilization in Oława’s heating plant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Publikacja przedstawia wariantową analizę kosztów wytwarzania ciepła dla istniejącej miejskiej ciepłowni w Oławie. W analizie wzięto pod uwagę koszty wytwarzania dla istniejącego źródła ciepła – kotła węglowego oraz poddano analizie alternatywne warianty wytwarzania ciepła: wariant z zastosowaniem kotła gazowego oraz dwa warianty wykorzystania niskotemperaturowych wód geotermalnych wspomaganych absorpcyjnymi lub sprężarkowymi pompami ciepła. W artykule opisano warunki istniejącej ciepłowni oraz warunki geotermalne w mieście Oława. Analizę ekonomiczną uzupełnia obliczenie uśrednionego kosztu wytwarzania energii (LCoH) wraz z analizą wariantu wykorzystania możliwości finansowania inwestycji z środków NFOŚiGW.

EN

The paper presents a variant analysis of heat production cost for the existing heating plant in Oława city. The analysis includes cost assessment for the existing heat source – coal boiler and alternatives for the modernization such as gas boiler and two variants of low-enthalpy geothermal water use supported by an absorption or compressor heat pump. The current heating plant was discussed as well as geothermal conditions in the Oława city. Economical analysis was completed with a calculation of the Levelized Cost of Heating (LCoH) with an analysis of the potential funding possibilities with NFOŚiGW funds.

Słowa kluczowe

PL

energia geotermalna; sprężarkowe pompy ciepła dużej mocy (SPCDM); ciepłownia geotermalna; samowystarczalność energetyczna; studium wykonalności; LCoH

EN

geothermal energy; high power compressor heat pumps; geothermal heating plant; feasibility study; LCoH

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2022
• Tom: Nr 5
• Strony: 31--39
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zimny Jacek

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska, Al. Mickiewicza 30, 30-059, Kraków
• Polska Geotermalna Asocjacja im. prof. J. Sokołowskiego, Al. Mickiewicza 30 paw. B3 (AGH), 30-059, Kraków

autor

Struś Mieczysław

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczno-Energetyczny, Katedra Inżynierii Konwersji Energii, ul. Na Grobli 15, 50-421, Wrocław
• Polska Geotermalna Asocjacja im. prof. J. Sokołowskiego, Al. Mickiewicza 30 paw. B3 (AGH), 30-059, Kraków

autor

Szymiczek Jakub

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska, Al. Mickiewicza 30, 30-059, Kraków

autor

Szczotka Krzysztof

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska, Al. Mickiewicza 30, 30-059, Kraków

autor

Michalak Piotr

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Katedra Systemów Energetycznych i Urządzeń Ochrony Środowiska, Al. Mickiewicza 30, 30-059, Kraków

Bibliografia

• [1] Di Pippo R., Geothermal Power Plants – Principles, Applications, case Studies and Environmental Impact (4th Edition), Elsevier, 2016, ISBN 978-0-08-100879-9.
• [2] Zimny J., Struś. M., Lech P., Bielik S., 2014. Wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów geotermicznych Polski. Akademia Górniczo-Hutnicza – Wydział Inżynierii Mechnicznej i Robotyki, Politechnika Wrocławska – Wydział Mechaniczno-Energetyczny; Szkoła Ochrony i Inżynierii Środowiska AGH; Polska Geotermalna Asocjacja, 2014. s. 232. ISBN 978-83-63318-03-1.
• [3] Zimny J., Struś. M., Lech P., Bielik S., 2010. Odnawialne źrodła energii w budownictwie niskoenergetycznym. Akademia Górniczo-Hutnicza – Polska Geotermalna Asocjacja; Szkoła Ochrony i Inżynierii Środowiska AGH; 2010. s. 368. ISBN 978-83-7490-378-3.
• [4] Sokołowski J., i inni, 1992. Geosynoptyczny atlas Polski. Kraków, Warszawa : Polska Akademia Nauk, 1992.
• [5] Sokołowski J. i inni, 1995 „Prowincje i baseny geotermalne Polski”, Polska Akademia Nauk, Centrum Podstawowych Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, Kraków.
• [6] Zimny J., 1996: „Propozycje systemu grzewczego miasta Mszczonów z wykorzystaniem energii wód geotermalnych i pomp ciepła”. Seminarium Naukowe n.t. „Plany realizacji geotermalnych w województwie skierniewickim”. Materiały Konferencji” Sympozja i Konferencje, Nr 22, Kraków, Centrum Podstaw. Problemów Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią, PAN, Kraków.
• [7] Kępińska B., 2019. Geothermal Energy Use – Country Update for Poland, 2016-2018, European Geothermal Congress 2019, Proceedings, Den Haag;
• [8] Zimny J., i inni. 2021. Propozycja wykorzystania energii geotermalnej na dolnym śląsku – modernizacja systemu ciepłowniczego Miasta Oława. Rynek Energii. Tom 155 (4/2021), str. 39-51.
• [9] Zimny J., i inni. 2021. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej w Wielkopolsce – modernizacja systemu ciepłowniczego Nowego Tomyśla. Rynek Energii. Tom 152 (1/2021), str. 26-37.
• [10] Urząd Statystyczny we Wrocławiu. 2020. Statystyczne Vademecum Samorządowca - Oława. [Online] 2020. https://stat.gov.pl/. [dostęp: 27-05-2022].
• [11] Komisja Europejska. 2018. A Clean Planet for all - A European strategic long-term vision for a prosperous, modern, competitive and climate neutral economy. s.l. : Communication from the Comission, 2018. COM (2018) 773 final.
• [12] Komisja Europejska. 2019. Europejski Zielony Ład. Komunikat Komisji Europejskiej, 2019. COM(2019) 640 final.
• [13] Komisja Europejska. 2021. Revision of the Renewable Energy Directive: Fit for 55 package, 2021, COM(2021) 557.
• [14] Obwieszczenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 2 marca 2021 r. w sprawie polityki energetycznej państwa do 2040 r., Monitor Polski 2021 r. poz. 264;
• [15] Rozporządzenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 16 kwietnia 2021, poz 722. Na podstawie art. 77 ust. 3 ustawy z dnia 20 lutego 2015 r.
• [16] Zimny J., Krawczyk J., i inni. Ocena zasobów energetycznych wód geotermalnych wraz z możliwością ich energetycznego w gminie Oława, miasto Oława (...) [niepublikowane, zastrzeżone]. Kraków: Polska Geotermalna Asocjacja. 2018. s. 311.
• [17] Zimny, J. Krawczyk, J, i inni. Projekt robót geologicznych na wykonanie otworu badawczoeksploatacyjnego Oława GT-1 dla ujęcia wód geotermalnych w Oławie dla celów energetycznych [niepublikowane, zastrzeżone]. Kraków: Polska Geotermalna Asocjacja. 2018. s. 80. (Zatwierdzony przez Dolnośląski Urząd Marszałkowski, 2018, Koncesja).
• [18] Kasza P. 2007. Rozwój metod stymulacji złóż węglowodorów. Wiertnictwo, Nafta, Gaz. 2007, Tom 24 (2), str. 779-790.
• [19] Knez D., Śliwa T., 2011. Technologiczne aspekty szczelinowania złóż gazu łupkowego. Wiertnicwo, Nafta, Gaz. 2011, Tom 28 (4), str. 705-709.
• [20] Zimny, J. i inni, 2019 Innowacyjny projekt ekoenergetyczny: „Samowystarczalna energetycznie Ciepłownia Geotermalna – Oława 12,2 MWt” Analiza prawna, techniczna, ekonomiczna i finansowa przedsięwzięcia; do realizacji w latach 2020 – 2023; ze środków UE i krajowych / Wstępny biznesplan – studium wykonalności /na zlecenie Miejskiego Zakładu Energetyki Cieplnej Oława Sp. z O.O. [nie publikowane].
• [21] Szczotka K., i inni, 2021. Badania parametrów termodynamicznych sprężarkowej powietrznej pompy ciepła w celu poprawy efektywności energetycznej. Rynek Energii. Tom 153 (2/2021), str. 54-64.
• [22] Szymiczek J. 2020. Air Density Measuring Device - Innovative Design, Calibration and Exemplary Results. Instrumentation Mesure Métrologie. Tom 19, Nr 6, 2020, str. 413-419.
• [23] Zimny J., Michalak P., Szczotka K., 2015. Polish heat pump market between 2000 and 2013: European background, current state and development prospects. Elsevier, Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, Tom 48, str. 791-812.
• [24] Zimny J., Kalukiewicz A., Struś M., Bielik S.; Patent PL229331 „ Układ skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i podgrzewania wody, zasilany z odnawialnych źródeł energii”; udzielony 08.02.2016 ogłoszony BUP 17/2017.
• [25] Zimny J., Patent PL186747 „Układ podgrzewania wody w instalacji centralnego ogrzewania z wykorzystaniem energii wód geotermalnych”; udzielony 27.02.2004 WUP 02/04 Nr 5(162) - 2022 Rynek Energii Str. 39.
• [26] Nian V., i inni, 2016. A Comparative Cost Assessment of Energy Production from Central Heating Plant or Combined Heat and Power Plant. Energy Procedia. 2016, tom 104, str. 556-561.
• [27] Ceny węgla opałowego z Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. http://www.wegiel.bhtopaz.pl/cennik/ [dostęp: 27-05-2022].
• [28] Oferta handlowa TAURON Wydobycie Spółka Akcyjna https://www.tauron-wydobycie.pl/oferta-handlowa/wegiel#cennik-og%C3%B3lny [dostęp: 27-05-2022].
• [29] ICAP Allowance Price Explorer, European Union Emissions Trading System (EU ETS) https://icapcarbonaction.com/en/ets-prices [dostęp: 27-05-2022].
• [30] KOBiZE, 2021. Wartości opałowe (WO) i wskaźniki emisji CO2 (WE) w roku 202 do raportowania w ramach Systemu Handlu Uprawnieniami do Emisji za rok 2022. Warszawa [Online] https://www.kobize.pl/pl/fileCategory/id/28/wskazniki-emisyjnosci [dostęp: 27.05.2022].
• [31] Cennik Standardowy w zakresie dostarczania paliwa gazowego – PGNiG https://pgnig.pl/duze-firmy-ihurt/strefa-klienta/cennik [dostęp: 27.05.2022].
• [32] NFOŚiGW, Program: Udostępnianie wód termalnych w Polsce, https://www.gov.pl/web/nfosigw/udostepnianie-wod-termalnych-w-polsce [dostęp: 27.05.2022].
• [33] NFOŚiGW, Program: Udostępnianie wód termalnych w Polsce, https://www.gov.pl/web/nfosigw/udostepnianie-wod-termalnych-w-polsce [dostęp: 27.05.2022].
• [34] Urząd Regulacji Energetyki, średnia kwartalna cena energii elektrycznej…, https://www.ure.gov.pl/pl/energia-elektryczna/ceny-wskazniki/7851, [dostęp: 27.05.2022].
• [35] Polskie Sieci Energetyczne, Rynkowa cena energii elektrycznej (RCE), https://www.pse.pl/dane-systemowe/funkcjonowanie-rb/, [dostęp: 27.05.2022].

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).