Modyfikacje systemów ciepłowniczych zmierzające do osiągnięcia neutralności węglowej

• Autorzy: Trzciński Łukasz , Turski Michał

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2024.10.2

Warianty tytułu

EN

Modifications of District Heating Systems to Achieve Carbon Neutrality

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Obecnie podejmowane działania, polegające na poprawie efektywności systemów ciepłowniczych, nie są wystarczające do osiągnięcia neutralności węglowej i dlatego konieczna jest koordynacja tych działań. Przykładami kompleksowego podejścia do rozwoju infrastruktury miejskiej są idee miast przyszłości. Mnogość nazw oraz koncepcji, jak również zależności pomiędzy nimi nie stanowią spójnego podejścia do zagadnienia. Istotną rolę w ideach miast przyszłości odgrywają zagadnienia dotyczące kapitału ludzkiego, zagadnienia społeczne, technologie informatyczne oraz aspekty energetyczno-ekologiczne. Dążenie do neutralności węglowej, lub jej osiągnięcie jest kluczowym kryterium w koncepcjach miast przyszłości takich jak: Carbon Neutral City, Low Carbon City, Smart Eco-City i Smart Zero Carbon City. Konkretnym rozwiązaniem zbliżającym systemy ciepłownicze do idei miast przyszłości są sieci ciepłownicze czwartej oraz piątej generacji, tzw. 4G lub 5G.

EN

The actions currently taken to improve the efficiency of district heating systems are not sufficient to achieve carbon neutrality. Therefore, coordinated actions in this area are necessary. Examples of a comprehensive approach to the development of urban infrastructure are the concepts of cities of the future. The multitude of names and concepts, as well as the relationships between them, do not constitute a coherent approach to the topic. Issues related to human capital, social issues, information technologies and energy-ecological aspects play an important role in the ideas of cities of the future. Trying to achieve carbon neutrality, or achieving it, is a key criterion in the concepts of cities of the future such as: Carbon Neutral City, Low Carbon City, Smart Eco-City and Smart Zero Carbon City. A specific solution that brings district heating systems closer to the idea of cities of the future are fourth and fifth generation heating networks, the so-called 4G or 5G

Słowa kluczowe

PL

inteligentne miasto; miasta przyszłości; miejskie systemy ciepłownicze; systemy energetyczne; neutralność węglowa

EN

smart cities; cities of future; urban heating systems; energy systems; carbon neutrality

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 55, nr 10
• Strony: 7--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 45 poz., rys.

Twórcy

autor

Trzciński Łukasz

• Wydział Infrastruktury i Środowiska, Katedra Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Politechnika Częstochowska

autor

Turski Michał

• Katedra Zaawansowanych Technologii Energetycznych, Wydział Infrastruktury i Środowiska, Politechnika Częstochowska

• https://orcid.org/0000-0002-4341-3062

Bibliografia

• [1] Amanowicz Łukasz. 2020. “Controlling the Thermal Power of a Wall Heating Panel with Heat Pipes by Changing the Mass Flowrate and Temperature of Supplying Water - Experimental Investigations”, Energies, nr. 13, 6547, DOI: 10.3390/en13246547.
• [2] Amanowicz Łukasz. 2021. “Peak Power of Heat Source for Domestic Hot Water Preparation (DHW) for Residential Estate in Poland as a Representative Case Study for the Climate of Central Europe”, Energies, nr. 14, 8047, DOI: 10.3390/en14238047.
• [3] Morvaj Boran, Lugaric Luka, Krajcar Slavko 2011. “Demonstrating smart buildings and smart grid features in a smart energy city”, Proceedings of the 2011 3rd International Youth Conference on Energetics (IYCE), Leiria, Portugal, s.1-8, ISBN: 978-989-95055-7-5.
• [4] Bibri Siemon Elias, Krogstie John. 2020. Smart Eco-City Strategies and Solutions for Sustainability: The Cases of Royal Seaport, Stockholm, and Western Harbor, DOI: 10.3390/urbansci4010011.
• [5] Bibri Siemon Elias, Krogstie John, Kaboli Amin, Alahi Alexandre. 2024. Smarter eco-cities and their leading-edge artificial intelligence of things solutions for environmental sustainability: A comprehensive systematic review, Environmental Science and Ecotechnology, nr. 19, 100330, ISSN 2666-4984, DOI: 10.1016/j.ese.2023.100330.
• [6] Chew Kit Wayne, Khoo Kuan Shiong, Foo Hui Thung, Chia Shir Reen, Walvekar Rashmi, Lim Siew Shee. 2021. Algae utilization and its role in the development of green cities, Chemosphere, Apr;268:129322, Epub 2020 Dec 15, PMID: 33359993 DOI: 10.1016/j.chemosphere. 2020.129322.
• [7] Coutts Andrew, Beringer Jason, Tapper Nigel. 2007. Changing Urban Climate and CO2 Emissions: Implications for the Development of Policies for Sustainable Cities, Urban Policy and Research, nr. 28, s. 27-47, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.129322.
• [8] Czajor Dawid, Amanowicz Łukasz. 2024. Methodology for Modernizing Local Gas-Fired District Heating Systems into a Central District Heating System Using Gas-Fired Cogeneration Engines - A Case Study, Sustainability, nr. 16, 1401, DOI: 10.3390/su16041401.
• [9] de Jong Martin, Joss Simon, Schraven Daan, Zhan Changjie, Weijnen Margot. 2015. Sustainable–Smart–Resilient–Low Carbon–Eco–Knowledge Cities; making sense of a multitude of concepts promoting sustainable urbanization, Journal of Cleaner Production, nr. 109, s. 25-38, ISSN 0959-6526, DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.02.004.
• [10] Dudkiewicz Edyta, Laska Marta, Fidorów-Kaprawy Natalia. 2021. Users’ Sensations in the Context of Energy Efficiency Maintenance in Public Utility Buildings, Energies, nr. 14, 8159, DOI: 10.3390/ en14238159.
• [11] Dudkiewicz Edyta, Fidorów-Kaprawy Natalia, Szałański Paweł. 2022. Environmental Benefits and Energy Savings from Gas Radiant Heaters’ Flue-Gas Heat Recovery, Sustainability, nr. 14, 8013, DOI: 10.3390/su14138013.
• [12] Dudkiewicz Edyta, Fidorów-Kaprawy Natalia. 2020. Hybrid Domestic Hot Water System Performance in Industrial Hall, Resources, 9, 65, DOI: 10.3390/resources9060065.
• [13] Dyrektywy i rozporządzenia z pakietu legislacyjnego Fit for 55.
• [14] O’Dwyer Edward, Pan Indranil, Acha Salvador, Shah Nilay. 2019. Smart energy systems for sustainable smart cities: Current developments, trends and future directions, Applied Energy, nr. 237, s. 581-597, ISSN 0306-2619, DOI: 10.1016/j.apenergy.2019.01.024.
• [15] Griffiths Steven, Sovacool Benjamin K. 2020. Rethinking the future low-carbon city: Carbon neutrality, green design, and sustainability tensions in the making of Masdar City, Energy Research & Social Science, nr. 62, 101368, ISSN 2214-6296, DOI: 10.1016/j.erss.2019.101368.
• [16] Heinze Mira, Voss Karsten. 2009. Goal: Zero Energy Building Exemplary Experience Based on the Solar Estate Solarsiedlung Freiburg am Schlierberg, Journal of Green Building, 4, s. 93-100, DOI: 10.3992/jgb.4.4.93.
• [17] Hulicka Anna. 2023. Miasta zrównoważone. Green city, eco-city i smart city – koincydencja pojęć, Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego, nr. 41(1), s. 41-62, DOI: 10.30450/202303.
• [18] Staffell Iain, Pfenninger Stefan. 2017. The increasing impact of weather on electricity supply and demand, Energy, nr. 145, s. 65-78, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2017.12.051.
• [19] Ishida Toru, 2000, Understanding digital cities, nr. 7-17, DOI: 10.1007/3-540-46422-0_2.
• [20] Shezhad Khurram, Xiaoxing Liu, Sarfraz Muddassar, Zulfiqar M. 2020. Signifying the imperative nexus between climate change and information and communication technology development: a case from Pakistan, Environmental Science and Pollution Research, nr. 27, DOI: 10.1007/s11356-020-09128-x.
• [21] Kuczyński Tadeusz, Ziembicki Piotr. 2012. Inteligentne systemy ciepłownicze zintegrowane w ramach SMART GRID, Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja, nr. 42-9, s. 360-364, ISSN 0137-3676,
• [22] Lund Henrik, Østergaard Poul Alberg, Nielsen Tore Bach, Werner Sven, Thorsen Jan Eric, Gudmundsson Oddgeir, Arabkoohsar Ahmad, Mathiesen Brian Vad. 2021. Perspectives on fourth and fifth generation district heating, Energy, nr. 227, 120520, ISSN 0360-5442, DOI: 10.1016/j.energy.2021.120520.
• [23] Mahapatra Bandana, Nayyar Anand. 2022. Home energy management system (HEMS): concept, architecture, infrastructure, challenges and energy management schemes, Energy Systems, nr. 13, DOI: 10.1007/s12667-019-00364-w.
• [24] Majewski Grzegorz, Telejko Marek, Orman Łukasz J.. 2017. Preliminary results of thermal comfort analysis in selected buildings, Proc. of Conf. on Interdisciplinatry Problems in Environmental Protection and Engineering (EKO-DOK), Poland, E3S Web of Conferences, nr. 00056, s. 1-7, DOI: 10.1051/e3sconf/20171700056.
• [25] Malicki Marcin, Gądek Maksymilian, Gidziela Przemysław, Kabiesz Jarosław, Piotrowski Wojciech, Wong Munoz Carlos Esteban. 2021. „Efektywna metoda dekarbonizacji krajowego sektora ciepłowniczego za pomocą innowacyjnego systemu odzyskiwania ciepła skraplania pary wodnej ze spalin powstającej ze spalania wilgotnej biomasy oraz absorpcyjnej pompy ciepła”, Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja, nr. 52(4):9-16, ISSN 0137-3676, DOI: 10.15199/9.2021.4.2.
• [26] Mierzejewska Lidia, Wdowicka Magdalena. 2018. City Resilience vs. Resilient City: Terminological Intricacies and Concept Inaccuracies, Quaestiones Geographicae, nr. 37/2, s. 7-15, DOI: 10.2478/quageo-2018-0018.
• [27] Mosannenzadeh Farnaz, Bisello Adriano, Vaccaro Roberto, D’Alonzo Valentina, Wayne Hunter Garfield, Vettorato Daniele. 2017. Smart energy city development: A story told by urban planners, Cities, nr. 64, s. 54-65, DOI: 10.1016/j.cities.2017.02.001.
• [28] Orman Łukasz J, Majewski Grzegorz, Radek Norbert, Pietraszek Jacek. 2022. “Analysis of Thermal Comfort in Intelligent and Traditional Buildings”, Energies, nr. 15/6522, DOI: 10.3390/en15186522.
• [29] Prawo energetyczne, Dz. U. 2022 poz. 1385.
• [30] Ratajczak Katarzyna, Amanowicz Łukasz, Pałaszyńska Katarzyna, Pawlak Filip, Sinacka Joanna. 2023. Recent Achievements in Research on Thermal Comfort and Ventilation in the Aspect of Providing People with Appropriate Conditions in Different Types of Buildings – Semi - Systematic Review, Energies, nr. 16/6254, DOI: 10.3390/en16176254.
• [31] Ratajczak Katarzyna, Michalak Katarzyna, Narojczyk Michał, Amanowicz Łukasz. 2021. Real Domestic Hot Water Consumption in Residential Buildings and Its Impact on Buildings’ Energy Performance- Case Study in Poland, Energies, nr. 14/5010, DOI: 10.3390/en14165010.
• [32] Saheb Yamina, Shnapp Sophie, Paci Daniele. 2019. From nearly-zero energy buildings to net-zero energy districts, EUR 29734 EN, Publications Office of the European Union, ISBN: 978-92-76-02914-4, DOI: 10.2760/693662.
• [33] Seto Karen C., Churkina Galina, Hsu Angel, Meredith Keller, Newman, Peter W.G., Qin Bo, Ramaswami Anu. 2021. From Low- to Net-Zero Carbon Cities: The Next Global Agenda, Annual Review of Environment and Resources, nr. 46, DOI: 10.1146/annurev-environ-050120-113117.
• [34] Elias Bibri Simon, Krogstie John. 2017. Smart sustainable cities of the future: An extensive interdisciplinary literature review, Sustainable Cities and Society, nr. 31, s. 183-212, ISSN 2210-6707, DOI: 10.1016/j.scs.2017.02.016.
• [35] Statistical Papers – United Nations (Ser. A). 2018. Population and Vital Statistics Report, The World’s Cities in 2018, Data Booklet, United Nations, ISBN: 9789210476102, DOI: 10.18356/c93f4dc6-en,
• [36] Tang Weiping, Niu Zhengjia, Wei Zili, Zhu Liandong. 2022. Sustainable Development of Eco-Cities: A Bibliometric Review. Sustainability, nr. 14/10502, DOI: 10.3390/su141710502.
• [37] Toli Angeliki Maria, Murtagh Nianh. 2020. The Concept of Sustainability in Smart City Definitions, Frontiers in Built Environment, nr. 6, ISSN=2297-3362d, DOI: 10.3389/fbuil.2020.00077.
• [38] Turski Michał. 2021. „Potencjał magazynowania ciepła akumulatorów PCM w miejskim systemie ciepłowniczym w układzie rozproszonym”. Rynek Energii, nr. 6/157, s. 36-43.
• [39] Turski Michał, Jachura Agnieszka. 2021. Energetyczne, ekonomiczne i środowiskowe aspekty magazynowania ciepła w systemie ciepłowniczym, 2021, Rynek Energii, nr. 4/155, s. 52-60.
• [40] Turski Michał, Kępa Arkadiusz. 2023. „Systemy zaopatrzenia budynku w energię, a spełnienie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”. Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja, 54(10): 38-43, DOI: 10.15199/9.2023.10.6.
• [41] Turski Michał, Magazynowanie ciepła w miejskich systemach ciepłowniczych, Instal, nr. 10, s. 4-8, DOI: 10.36119/15.2023.10.1.
• [42] Urrutia-Azcona Koldo, Stendorf Sørensen Simon, Molina Costa Patricia, Flores-Abascal Ivan. 2019. Smart Zero Carbon City: key factors towards smart urban decarbonisation, DOI: 10.6036/9273.
• [43] Ustawa o efektywności energetycznej z dnia 20 maja 2016 r. jako implementacja dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2002 z dnia 11 grudnia 2018 r. zmieniającej dyrektywę 2012/27/ UE w sprawie efektywności energetycznej.
• [44] Vega Kevin Antonio, Küffer Christopf. 2021. Promoting wildflower biodiversity in dense and green cities: The important role of small vegetation patches, Urban Forestry & Urban Greening, nr. 62/127165, DOI: 10.1016/j.ufug.2021.127165.
• [45] Zhao Fang, Fashola Olushola, Onwumere Ijeoma. 2021. Smart city research: A holistic and state-of-the-art literature review, Cities, nr. 119/103406, DOI: 10.1016/j.cities.2021.103406.

Uwagi

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