Wpływ produkcji chłodu z ciepła sieciowego na sektory energetyki i ciepłownictwa systemowego w Polsce

• Autorzy: Zwierzchowski R. , Malicki M.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2018.2.1

Warianty tytułu

EN

Impact of Chilled Water Production from Network Heat on Power and District Heating Sectors in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Względne straty przesyłania ciepła do odbiorców w sezonie letnim mają istotny wpływ na efektywność ekonomiczną i energetyczną Przedsiębiorstw Energetyki Cieplnej (PEC). Zapotrzebowanie na chłód do klimatyzacji i procesów technologicznych w kraju systematycznie rośnie, osiągając szczyt w okresie lata, tj. najcięższym z punktu widzenia dostępności energii elektrycznej z krajowej sieci. Przedstawiano charakterystykę komercyjnie dostępnych na rynku urządzeń sorpcyjnych (absorpcyjnych i adsorpcyjnych) zasilanych ciepłem, które mogą produkować chłód zastępując konwencjonalne urządzenia sprężarkowe zasilane energią elektryczną. Dzięki temu zwiększa się sprzedaż ciepła z sieci ciepłowniczej i zmniejsza zapotrzebowanie na energię elektryczną z systemu elektroenergetycznego latem. Przeanalizowano możliwość modernizacji sprężarkowej maszynowni chłodniczej produkującej chłód do klimatyzacji budynku biurowego na maszynownie sorpcyjną zasilaną ciepłem sieciowym. Określono także korzyści systemowe dzięki zmniejszeniu zapotrzebowania na energię elektryczną z krajowego systemu elektroenergetycznego oraz zwiększeniu zapotrzebowania na ciepło z miejskiej sieci ciepłowniczej. Proponowane rozwiązania umożliwia ograniczenie zapotrzebowania na energię elektryczną do celów klimatyzacyjnych o ponad 88% oraz zmniejszenie względnych strat przesyłania w sezonie letnim z ~25% do ~18%. Pokrycie całego zapotrzebowania na chłód w kraju za pomocą rozwiązań sorpcyjnych oznaczałoby zwiększenie sprzedaży ciepła przez PEC o 21,5 PJ rocznie.

EN

Relative heat losses during transportation of hot water to the consumers in the summer have a significant impact on the economic and energy efficiency of the District Heating Companies (DHC). The demand for process cooling, as well as air-conditioning, in Poland is steadily growing, reaching its peak in the most disadvantageous moment from the point of view of electricity supply - summer season. Characteristics of available on the market, supplied by heat, sorption chillers (absorption and adsorption) capable of retrofitting existing, supplied by electricity, chilling solutions, enabling increase in summer heat demand from the network and decrease electricity demand from the grid, has been presented. The possibility of retrofitting of a conventional, electric chiller machine room producing cooling capacity for located in Poland office building’s air-conditioning for district heat supplied sorption one, has been presented. Also, benefits for the system had been identified in the area of reducing electricity demand from the national electricity system and increasing the demand for heat from the district heating network. The proposed solution reduces the demand for electricity for air- -conditioning by more than 88% and reduces relative heat losses during summer from ~ 25% to ~ 18%. Covering the entire demand for cooling capacity in Poland using sorption chillers would lead to an increase in heat sales total 21.5 PJ per year by DHC.

Słowa kluczowe

PL

ciepłownictwo systemowe; trigeneracja; absorpcyjne agregaty chłodnicze; adsorpcyjne agregaty chłodnicze

EN

district heating; trigeneration; absorption chillers; adsorption chillers

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 49, nr 2
• Strony: 43--48
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Zwierzchowski R.

• Zakład Systemów Ciepłowniczych i Gazowniczych, Wydział instalacji Budowlanych, Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska, PW, Warszawa, Polska

autor

Malicki M.

• New Energy Transfer S.A., Warszawa, Polska

Bibliografia

• [1] Chicco P., P. Mancarella P. 2009. “Distributed multigeneration: a comprehensive view. Renewable and Sustainable Energy Reviews". (13), 535-51.
• [2] Chorowski M. 2014. "Trigeneracja - zalety i ograniczenia". Nowa Energia, Nr 4.
• [3] Dołęga W. 2014. "Efektywność energetyczna w aspekcie bezpieczeństwa dostaw energii i bezpieczeństwa ekologicznego". Rynek Energii Nr 2 (111) : 24-28.
• [4] Fumo N., L.M. Chamra. 2010. “Analysis of combined cooling, heating and power systems based on source primary energy consumption". Applied Energy 87, 2023-30.
• [5] Kavvadias K.C., A.P. Tosios, Z.B. Maroulis. 2010. “Design of a combined heating, cooling and power system sizing, operation strategy selection and parametric analysis". Energy Conversion and Management 51, 833-45.
• [6] Ortiga J., J.C. Bruno, A. Coronas. 2013. “Operational optimization of a complex trigenerational system connected to a district heating and cooling network", Applied Thermal Engineering 50, 1536 - 42.
• [7] Popławski T. 2014.: "Prognoza zapotrzebowania na energię elektryczną i moc szczytową dla Polski do 2040 r.". Rynek Energii Nr 1 (110) 13-18.
• [8] Rubik M. 2012: "Techniczne aspekty wykorzystania ciepła systemowego do wytwarzania chłodu - przykłady zastosowania w kraju i zagranicą". Nowoczesne Ciepłownictwo 12 (243), 20-45.
• [9] Smyk A., Z. Pietrzyk. 2010. "Czy w Polsce istnieje realna szansa na chłód z central zasilanych ciepłem systemowym". XIV Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje, 12-15 Września, 139-150.
• [10] Strategia Rozwoju Kraju do 2020 r. jako załącznik do uchwały nr 157 Rady Ministrów z dnia 25 września 2012 r.
• [11] Ustawa z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej, Dz. U. Nr 94 poz. 551 z późniejszymi zmianami.
• [12] Zwierzchowski R., M. Dzierzgowski. 2000. “Application of small-scale combined heat and power installations in the district heating systems", ASME conference, 365-72.
• [13] Zwierzchowski R., M. Malicki. 2012. "Możliwości modernizacji sprężarkowej maszynowni chłodniczej na absorpcyjną zasilaną z miejskiej sieci ciepłowniczej z buforem w budynku biurowym". Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja 10 (43): 436-440.
• [14] Zwierzchowski R., M. Malicki. 2014. "Zastosowanie w budynkach biurowych chłodziarek absorpcyjnych zasilanych z miejskiej sieci ciepłowniczej z akumulatorem ciepła w źródle". Rynek Energii, 2 (111) : 93-97.
• [15] Zwierzchowski R., M. Malicki, A. Szczepaniak. 2016. "Wpływ sprzedaży chłodu na efektywność funkcjonowania przedsiębiorstw energetyki cieplnej w Polsce". XX Forum Ciepłowników Polskich, Międzyzdroje, 11-14 września, 103-112.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).