Recent dynamic changes in global fossil fuels markets and the European carbon dioxide emis sion allowances system have significantly impacted the energy sectors. These fluctuations also influence district heating (DH) markets where coal and natural gas remain dominant energy vec tors in numerous European countries. District heating markets are distinct from other commodity markets due to their local nature and distribution requirements. Consequently, they can operate under various market models and have different price design policies depending on the country and region. With these considerations, this study aims to review and analyse the current market models and regulations of price formulation in the context of final prices in selected district heating mar kets. The primary objective is to conduct an in-depth analysis of the key district heating markets in Poland and compare the outcomes with the markets of neighbouring countries, including the Czech Republic, Slovakia, Lithuania, Latvia, Estonia, and Germany. Poland is taken as an example due to its high dependence on fossil fuels and its vulnerability to current global price fluctuations. The results indicate that Poland has one of the most regulated district heating markets, and these regulations can impact the profitability of district heating companies with high prices of fuel and carbon certificates observed in global markets. To create incentives for potential investors and incumbent companies to develop more sustainable and low-emission district heating markets in Poland – whe re energy transition processes are still underway – it is recommended to increase the frequency of formulation and approval of tariffs.
PL
Obserwowane w ostatnim czasie dynamiczne zmiany na globalnych rynkach paliw kopalnych oraz uprawnień do emisji dwutlenku węgla mają znaczący wpływ na sektory energetyczne. Fluktuacje te wpły wają także na rynki ciepła systemowego, gdzie węgiel i gaz ziemny nadal pozostają dominującymi nośni kami energii pierwotnej w wielu krajach europejskich. Rynki ciepła systemowego różnią się od rynków innych produktów ze względu na ich lokalny charakter i wymagania związane z transportem i dystrybucją. W związku z tym, w zależności od kraju, mogą one funkcjonować w różnych modelach rynkowych oraz mieć odmienne polityki kształtowania cen. W związku z powyższym, niniejszy artykuł ma na celu przegląd i analizę obecnych modeli rynkowych oraz regulacji kształtowania cen w kontekście cen na wybranych rynkach ciepła systemowego. Głównym celem jest przeprowadzenie dogłębnej analizy największych ryn ków w Polsce i porównanie wyników z sąsiadującymi państwami, tj. z Czechami, Słowacją, Litwą, Łotwą, Estonią i Niemcami. Polska została wybrana jako przykład ze względu na znaczną zależność od paliw kopalnych i podatność na obecne fluktuacje cen na rynkach międzynarodowych. Wyniki przeprowadzonej analizy wskazują, że Polska ma jeden z najbardziej uregulowanych rynków ciepła sieciowego, a regulacje te mogą wpływać na rentowność firm ciepłowniczych. W celu wypracowania zachęt dla potencjalnych inwestorów i obecnych przedsiębiorstw ciepłowniczych do rozwijania zrównoważonych i niskoemisyj nych systemów ciepłowniczych, rekomendowane jest rozważenie możliwości zwiększanie częstotliwości formułowania i zatwierdzania taryf ciepłowniczych.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie technik membranowych w przygotowaniu wód uzupełniających obiegi chłodnicze i wodno-parowe staje się już standardowym rozwiązaniem. Jest to spowodowane przede wszystkim rosnącymi wymogami w zakresie ograniczenia zasolenia odprowadzanych ścieków, co w wielu przypadkach eliminuje możliwość zastosowania tradycyjnego procesu wymiany jonowej. Efektywność technologiczna i ekonomiczna działania układów membranowych w głównej mierze uzależniona jest od jakości wody zasilającej membrany. Dlatego też systemy wstępnego uzdatniania wody zasilającej instalacje membranowe powinny być projektowane i eksploatowane w taki sposób, aby uzyskać jak najlepsze parametry jakościowe mające bezpośredni wpływ na skuteczność działania i żywotność membran. W praktyce sprowadza się to do usuwania z wody surowej substancji powodujących tzw. fouling membran do odwróconej osmozy. Do najpowszechniej spotykanych tego typu substancji należą związki organiczne wchodzące w skład tzw. Naturalnej Materii Organicznej (NMO) oraz mikrozawiesiny i związki koloidalne. Najbardziej efektywną metodą ich usuwania jest koagulacja. Jednak sposób realizacji koagulacji zależy od formy związków organicznych oraz ich podatności na sorpcję i strącanie. W artykule przedstawiono efekty implementacji procesu koagulacji zmiatającej w układzie wstępnego uzdatniania wody zasilającej instalacje membranowe w układach przygotowania wody zdemineralizowanej i wody do uzupełniania obiegów ciepłowniczych w zrealizowanym obiekcie.
EN
The use of membrane techniques in the preparation of water supplementing cooling and water-steam cycles is becoming a standard solution. This is primarily due to the increasing requirements to reduce the salinity of discharged sewage, which in many cases eliminates the possibility of using the traditional ion exchange process. The technological and economic efficiency of membrane systems operation mainly depends on the quality of water feeding the membranes. Therefore, pre-treatment systems for water supplying membrane installations should be designed and operated in such a way as to obtain the best possible quality parameters that have a direct impact on the effectiveness and service life of the membranes. In practice, this involves removing substances from raw water that cause the so-called fouling of osmotic membranes. The most common substances of this type include organic compounds included in the so-called Natural Organic Matter (NMO) and microsuspensions and colloidal compounds. The most effective method of removing them is coagulation. However, the method of coagulation depends on the form of organic compounds and their susceptibility to sorption and precipitation. The article presents the effects of implementing the sweep coagulation process in the pre-treatment system for water supplying membrane installations in systems for preparing demineralized water and water for supplementing heating circuits in the completed facility.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule analizowano możliwości zastosowania trzech wybranych paliw w ciepłownictwie. Biomasę stałą reprezentowały pelet ze słomy agro oraz PKS (palm kernel shell), badaniom poddano również paliwo alternatywne - RDF. We wprowadzeniu omówiono ogólnie wykorzystanie biomasy i paliw alternatywnych do wytwarzania ciepła, przedstawiono też sytuację rynkową ze szczególnym uwzględnieniem ilości biomasy wykorzystywanej obecnie w Polsce oraz międzynarodowej wymiany handlowej. Dla paliwa importowanego - PKS omówiono procesy transportu i ich wpływ na uzyskiwane efekty ekologiczne. W dalszej części pracy analizowano własności fizyko-chemiczne badanych paliw oraz ich popiołów. Przedstawiono skład chemiczny, charakterystyczne temperatury popiołu oraz wyznaczono wybrane wskaźniki eksploatacyjne, do których przydatności w prognozowaniu problemów eksploatacyjnych odniesiono się w dalszej części pracy. Paliwa spalane były w technologii fluidalnej, która po technologii rusztowej jest drugą z kolei powszechnie wykorzystywaną w ciepłownictwie, a jedną z jej najważniejszych zalet jest elastyczność paliwowa. Wykonano badania emisyjno-eksploatacyjne na stanowisku laboratoryjnym z warstwą fluidalną. Określono zawartości poszczególnych składników gazów spalinowych, dokonano również analizy procesów aglomeracji materiału warstwy i popiołu dennego. Przeprowadzone badania wykazały, że oba paliwa oparte o biomasę stałą cechują się korzystnymi właściwościami i są predysponowane do wykorzystania w ciepłownictwie. Z kolei przy spalaniu RDF należy zwrócić uwagę na możliwość powstawania problemów eksploatacyjnych, związanych przede wszystkim ze znaczącą zawartością chloru.
EN
The article discusses the possibilities of using three selected fuels in district heating. Solid biomass was represented by agro straw pellets and PKS (palm kernel shell), and an alternative fuel - RDF - was tested as well. The introduction deals with the use of biomass and alternative fuels for heat generation in general, and presents the market situation with particular emphasis on the amount of biomass currently used in Poland and international trade. For the imported fuel - PKS, transport processes and their impact on the achieved ecological effects were discussed. The following section presents the physical and chemical properties of the tested fuels and their ashes. The chemical composition, characteristic temperatures of the ash were presented, and selected operational indices were determined, the usefulness of which in predicting operational problems is referred to later. The fuels were combusted in fluidized bed technology, which, after grate technology, is the second most commonly used in district heating, and one of its most important advantages is fuel flexibility. Emission and operational tests were performed on a laboratory rig with a fluidized bed. The contents of individual components of exhaust gases were determined, and the agglomeration processes of the bed material and bottom ash were analyzed. The conducted research showed that both fuels based on solid biomass have favourable properties and are suitable for use in heating. In turn, when burning RDF, attention should be paid to the possibility of operational problems, primarily related to the significant chlorine content.
W ciągu 30 lat polskie ciepłownictwo przeszło istotne zmiany i osiągnęło wiele kamieni milowych, które miały ogromny wpływ na rozwój sektora oraz bezpieczeństwo energetyczne w Polsce. Dzięki inwestycjom, modernizacjom i nowatorskim rozwiązaniom technologicznym branża ciepłownicza w naszym kraju zyskała nowe możliwości i perspektywy rozwoju, a także stała się bardziej ekologiczna.
Nowy scenariusz zimowej pogody to zdecydowanie obraz bardziej przypominający jesień niż ten, który kojarzy się nam z trzaskającym mrozem i zwałami śniegu. W takiej sytuacji powinniśmy zaoszczędzić na energii i w portfelach miało zostawać więcej pieniędzy. To założenie, lecz realia gospodarczo-ekonomiczne wskazują co innego. Ciepła zima to wielkie zagrożenie dla sprawnego funkcjonowania ciepłownictwa i realna szansa na letnie blackouty.
District heating networks are key components of efficient heat supply systems for municipal and industrial consumers. The purpose of the research presented in this article was to analyze the thermo-hydraulic parameters of the operation of a transmission main in a district heating network to improve the heat transfer efficiency. Based on a literature review of existing studies, the basic issues of the heat supply process were discussed, and selected methods and tools for simulating district heating networks were characterized. A detailed mathematical description of the phenomena occurring during heat transport in a district heating network pipeline was also presented. Then, analytical calculations and simulations were carried out for the selected district heating system using Termis software. Operational parameters collected in the actual district heating system were used as output data for analytical modeling. Pressure drops, power losses, and heat transfer efficiencies in the main buses at different outdoor temperatures during the heating season were determined. Selected results of the study were included, and possibilities for improving the efficiency of heat transfer in the studied district heating network were indicated.
The geothermal potential is challenging to assess, as on the one hand it requires subsurface parametric description; on another – the variable surface influences the potential and geological conditions. In the article, the author presents a novel method for assessing geothermal potential and its environmental impact. The procedure is implemented to evaluate the geothermal potential of the Lublin trough. Geological modelling and GIS analyses are used to determine prospective areas where geothermal water accessibility and sufficient head demand occur in the direct vicinity. Maximal geothermal heat production is estimated, and upon that – possible avoided emissions of air pollutants. The study results indicate that this region's geothermal resources are of low temperature (<50°C), so the only opportunity for exploitation is the direct use of geothermal water in objects or the operation of ultra-low-temperature district heating systems. The main geothermal energy production potential of the Lublin trough is in its northern part, close to the Warszawa trough and nearby main fracture zones. In total, up to 300 GWh of geothermal heat per year might be produced and consumed in the study area if residential and commercial objects could take advantage of ultra-low-temperature district heating system. It would lead to locally significant limitation of air pollutant emissions and decreased fossil fuel consumption.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zgodnie z prognozami „Polityki energetycznej Polski do 2040 roku” (PEP2040), krajowa strategia energetyczna ma dążyć do neutralności klimatycznej. Cel ten ma zostać osiągnięty poprzez zwiększenie efektywności energetycznej przy udziale odnawialnych źródeł energii (OZE) oraz redukcję emisji gazów cieplarnianych. Planowane zapotrzebowanie na energię elektryczną ma wzrosnąć od wartości 173,5 TWh (dane za 2022 r.) do 230,0 TWh (prognoza na 2040 r.), co będzie wymuszało budowę nowych źródeł energii elektrycznej m. in. opalanych gazem ziemnym lub gazem ziemnym z domieszką wodoru. Otwiera to nowe możliwości przed ciepłowniami, które instalując kogeneracyjny silnik gazowy, mają możliwość: (I) dywersyfikacji źródeł przychodu o dodatkową sprzedaż energii elektrycznej, (II) przeniesienia części kosztów stałych wynikających z działalności ciepłowniczej na działalność związaną z elektroenergetyką, (III) otrzymania w dłuższej perspektywie statusu efektywnej sieci ciepłowniczej, (IV) ograniczenia znacznego wzrostu podwyżek cen ciepła, (V) generacji dodatkowego przychodu, w szczególności w sezonie letnim, gdy produkcja ciepła wynika głównie z zapotrzebowania na ciepłą wodę. Inwestycję należy przeanalizować pod kątem zagrożeń płynących z niestabilnych cen na rynku gazu oraz dodatkowych możliwości jakie daje sprzedaż energii elektrycznej na rynku bilansującym, gdzie cena sprzedaży jest aktualizowana z godzinowym interwałem. Takie podejście daje większą elastyczność w porównaniu do modelu kształtowania taryf dla ciepła zatwierdzanych przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki (URE). Zaprezentowane w artykule benefity i ograniczenia instalacji układu kogeneracyjnego bazują na doświadczeniu z uruchomienia elektrociepłowni w Białogardzie (woj. Zachodniopomorskie) wykorzystującej silniki tłokowe zasilane gazem ziemnym. Obiekt na przestrzeni kilkunastu lat przeszedł transformację od wytwarzania ciepła w lokalnych kotłowniach opalanych węglem kamiennym, a następnie paliwem gazowym, do jednej centralnej elektrociepłowni, która połączyła wszystkie lokalne kotłownie miejską siecią ciepłowniczą (MSC). Doświadczenie z działań modernizacyjnych istniejących kotłowni oraz przegląd różnych aspektów stosowania kogeneracji gazowych, które zostały opisane w niniejszym artykule ma na celu rozpoczęcie dyskusji nad zmianą aktów prawnych w zakresie kogeneracji, celem ich dostosowania do dynamiki rynku.
EN
According to the forecasts of the “Energy Policy of Poland until 2040” (PEP2040), the national energy strategy is to strive for climate neutrality. This goal is to be achieved by increasing energy efficiency with the use of renewable energy sources (RES) and reducing greenhouse gas emissions. The planned demand for electricity is to increase from 173.5 TWh (data for 2022) to 230.0 TWh (forecast for 2040), which will force the construction of new electricity sources, e.g. based on natural gas or its mix with hydrogen. This opens up new opportunities for heating plants, which, by installing a cogeneration gas engine, have the opportunity to: (i) diversify their sources of income by additional sales of electricity, (ii) transfer part of the fixed costs resulting from heating operations to activities related to the power industry, (iii ) obtaining the status of an effective heating network in the long term, (iv) limiting a significant increase in heat price increases, (v) generating additional income, in particular in the summer season, when heat production results mainly from the demand for hot utility water. The investment should be analyzed in terms of threats arising from unstable prices on the gas market and additional opportunities offered by the sale of electricity on the balancing market, where the sale price is updated with an hourly interval. This approach gives greater flexibility compared to the model of shaping heat tariffs approved by the President of the Energy Regulatory Office (URE). The benefits and limitations of the installation of the cogeneration system presented in the article are based on the experience from the commissioning of the CHP plant in Białogard (Zachodniopomorskie Voivodeship) based on natural gas-fired piston engines. Over the course of several years, the facility has undergone a transformation from generating heat in local boiler houses fired with hard coal, and then with gas fuel, to one central heat and power plant, which connected all local boiler houses with the municipal heating network. The experience from the modernization of existing boiler houses and the review of various aspects of the use of gas cogeneration, which are described in this article, is intended to start a discussion on amending legal acts in the field of cogeneration in order to adapt them to market dynamics.
Sektor ciepłowniczy stoi przed wyzwaniami związanymi z transformacją w obszarze źródeł wytwarzania. Regulacje prawne i dynamicznie zmieniające się ceny nośników energii skłaniają do inwestowania w nowe rozwiązania. W artykule przedstawiono technologie decydujące o efektywności systemu ciepłowniczego – jednym z warunków uzyskania dotacji na rozwój, a także analizę ekonomiczną jako podstawę do podejmowania decyzji inwestycyjnych.
EN
The district heating sector is presently facing the challenges associated with the transformation of energy generation sources. Legal regulations and dynamically changing prices of energy carriers encourage investment in new solutions. The article presents technologies decisive for efficiency of district heating systems, which is one of the conditions to obtain subsidies for development, and also provides economic analysis as the basis for investment decisions.
Przeprowadzone w 2021 r. przez „Energopomiar” Sp. z o.o. wśród elektrociepłowni zawodowych i przemysłowych oraz ciepłowni badanie ankietowe pokazało, jak dużym zainteresowaniem cieszy się w Polsce wdrożenie technologii jądrowych. Zastosowanie reaktorów skali małej (SMR – Small Modular Reactor) i mikro (MMR – Micro Modular Reactor) jest postrzegane jako sposób na rezygnację ze spalania paliw kopalnych (dekarbonizacja) i dążenie do osiągnięcia neutralności klimatycznej. Perspektywa zastosowania technologii jądrowych w ciepłownictwie wydaje się jednak na chwilę obecną raczej odległa, stąd też poszczególne przedsiębiorstwa szukają rozwiązań dostępnych aktualnie na rynku.
District heating, which accounts for half of the EU's energy consumption, still relies heavily on fossil fuels. This causes emissions of dust and greenhouse gases and into the atmosphere and leads to negative climate changes. For this reason, European Union countries have been implementing a climate and energy policy for many years, which in the area of heating is aimed at making it more efficient and sustainable. This requires the introduction of low-carbon technologies and the reduction of fossil fuel consumption by increasing the share of renewable energy sources. Modern, efficient and smart heating systems should guarantee reliable heat supply while reducing the environmental impact. The article discusses the direction of change and development of district heating systems through the introduction of innovative technologies. The new generations of 4GDH and 5 GDH district heating systems are described and the benefits of their use are indicated. The concept of smart district heating networks, their structure and the advantages of their implementation are discussed. The possibilities of creating smart energy systems using renewable energy sources and heat storage technologies were also indicated. The activities of Polish district heating companies in the introduction of smart heat networks are presented, based on research conducted.
25 lutego br. na stronie RCL został opublikowany projekt nowelizacji m. in. ustawy o odnawialnych źródłach energii oraz prawa energetycznego. Proponowane przepisy mają na celu implementację Dyrektywy RED II, również w zakresie ciepłownictwa. Co się zmieni?
W ciągu najbliższych kilku lat przemysł ciepłowniczy ma stopniowo odejść od węgla kamiennego na rzecz alternatywnych źródeł energii. Powodem transformacji energetycznej jest w głównym stopniu rosnąca cena węgla kamiennego oraz polityka klimatyczna Unii Europejskiej i powiązany z nią system handlu uprawnieniami do emisji dwutlenku węgla (EU ETS). Polskie ciepłownie muszą dokonywać zakupu uprawnień do emisji CO2 po coraz wyższych cenach, co wiąże się z dużymi obciążeniami finansowymi dla tych zakładów.
Istotne problemy z dostępnością surowców energetycznych, a także wzrosty ich cen sięgające nawet 1000% (słownie: tysiąc procent) – zmuszają przedsiębiorstwa energetyki cieplnej do poszukiwania rozwiązań tego problemu. W artykule zaprezentowane zostaną przykłady rozwiązań zrealizowane przez MPEC Nowy Sącz i powstałe w ich wyniku oszczędności, co przekłada się bezpośrednio na osiągnięte korzyści, nie tylko materialne, ale także środowiskowe.
W wielu dyskusjach pojawia się pytanie: czy systemy ciepłownicze będę istniały w przyszłości? A jeśli tak, to jaka będzie ich rola? Poddawana jest pod dyskusję techniczna możliwość zasilania systemów w stu procentach neutralną klimatycznie energią. Problem ten szczególnie odnoszony jest do dużych systemów ciepłowniczych. Drugą, i chyba ważniejszą, kwestią jest brak możliwości osiągnięcia ekonomicznego uzasadnienia dla takiego rozwoju. W związku z tym ciągle trwa dyskusja o roli i przyszłości systemów ciepłowniczych. Czy warto je rozwijać, a jeżeli tak, to w jakiej formie?
Historia firmy Veolia sięga połowy XIX w., kiedy to według dekretu Napoleona III założono Compagnie Générale des Eaux, która zajęła się dostawą wody dla Paryża. Od początku lat 1980, firma CGE rozpoczęła intensywne rozszerzanie swojej oferty o obsługę źródeł energii (elektrycznej i ciepła) i odpadów - w tym ich utylizację. Tym samym tworząc silną, kompleksową ofertę dla samorządów. Obecnie Veolia jest międzynarodową grupą firm. W skali światowej zatrudniamy blisko 179 000 pracowników na pięciu kontynentach, 95 mln osób dostarczamy wodę pitną, odbieramy 47 mln ton odpadów i wyprodukowaliśmy 43 mln MWh energii elektrycznej.
Ciepłownictwo systemowe właśnie zderzyło się ze ścianą. Polityka (nomen omen) ciepłej wody w kranie wydaje swoje owoce. Sektor jest niedoinwestowany, nienowoczesny i nierentowny. Trwa rozpaczliwa akcja ratowania bieżącej sytuacji firm, poprzez kolejne modyfikacje rozporządzenia taryfowego i, de facto, przerzucania kosztów braku perspektywicznego myślenia na odbiorców ciepła. Sektor potrzebuje odważnej strategii ciepłowniczej, ambitnych celów i planu działania. Bowiem nowoczesne ciepłownictwo to nie tylko komfort cieplny w przystępnej cenie, ale również zmniejszenie rosnącej zależności od importu węgla i gazu, czyste środowisko i rozwinięty krajowy przemysł urządzeń ciepłowniczych, materiałów i usług budowlanych. Pieniądze na transformację ciepłownictwa są, nie traćmy energii na zaklinanie rzeczywistości, zabierzmy się do działania.
Ustawa o odnawianych źródłach energii z 2015 r. była zmieniana 32 razy. Dotychczas nie zostały jednak zaimplementowane kluczowe wymagania sformułowane w dyrektywach o wewnętrznym rynku energii elektrycznej (tzw. dyrektywa rynkowa) oraz dyrektywie o odnawialnych źródłach energii (tzw. dyrektywa RED II). Termin wdrożenia tych dyrektyw upłynął odpowiednio 31 grudnia 2020 r. i 30 czerwca 2021 r. Opóźnienia legislacyjne nie sprzyjają transformacji energetyki w kierunku zeroemisyjnych OZE, a w szczególności w coraz trudniejszej sytuacji stawiają krajowe ciepłownictwo.
Cenniejsze niż ropa czy gaz, podziemne, płynne złoto energetyczne, czyli wody geotermalne, mają szansę choć w części zmienić w Polsce metody ogrzewania mieszkań i domów, a nawet sposób życia. Jest to możliwe praktycznie bez zanieczyszczeń i stosunkowo tanim kosztem.
Strategia dla ciepłownictwa do 2030 r. (z perspektywą do 2040 r.) autorstwa Ministerstwa Klimatu i Środowiska jest już niemal gotowa. Jeśli jej założenia wejdą w życie, w następnej dekadzie tylko nieliczni będą wiedzieć, jak wyglądają węgiel czy dymiące kominy.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.