Koncepcja Miejskiego Klastra Energetycznego Andrzej Rajkiewicz Fundacja Poszanowania Energii
Klastry energii w świetle ustawy o OZE art. 2 pkt 15a Ustawy o OZE Podaż Popyt Wytwarzanie energii Zużycie energii Lokalne zasoby Lokalne wykorzystanie zasobów
Cele utworzenia klastra OGRANICZENIE EMISJI DO ATMOSFERY TANIA I PEWNA ENERGIA NOWE MIEJSCA PRACY LEPSZE WARUNKI DLA PRZEDSIĘBIORCÓW NIŻSZE KOSZTY ENERGII DLA ODBIORCÓW
Korzyści dla lokalnej gospodarki Doraźne Obniżenie kosztów rozbudowy infrastruktury Obniżenie kosztów bilansowania energii z popytem Uniknięcie strat związanych z przesyłem Perspektywiczne Rozwój generacji ze źródeł odnawialnych Rozwój nowoczesnych technologii Wyrównywanie szans regionów
Rola samorządu w klastrze energii Tworzy podstawy lokalnego rynku energetycznego, gdyż ma możliwość i prawo zbierania, gromadzenia i użytkowania danych dotyczących energii ze wszystkich obiektów celu opracowywania: założeń i planów dotyczących zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwa gazowe planów gospodarki niskoemisyjnej Odpowiada na potrzeby mieszkańców Inicjuje i akceptuje porozumienie i umowę klastra
Zakres działania klastrów energii WYTWARZANIE ENERGII ELEKTRYCZNEJ W OPARCIU O PALIWA KONWENCJONALNE (NP. KOGENERACJA) ENERGII CIEPLNEJ W OPARCIU O ŹRÓDŁA KONWENCJONALNE ENERGII CIEPLNEJ W ODNAWIALNYCH ŹRÓDŁACH ENERGII PALIW GAZOWYCH CHŁODU DYSTRYBUCJA ENERGII ELEKTRYCZNEJ W RAMACH WŁASNEGO SYSTEMU DYSTRYBUCJI ENERGII CIEPLNEJ PALIW GAZOWYCH CHŁODU MAGAZYNOWANIE ENERGII NOŚNIKÓW ENERGII
Proces tworzenia klastra
Poziom 1 Weryfikacja formalno-prawna Wykorzystanie lokalnych zasobów energetycznych poprzez koncepcję miejskiego Opracowanie klastera energetycznego KAPE SA
Poziom 2 Stopień realizacji celów
Uzasadnienie TKE Ceny paliw konwencjonalnych są niestabilne i nieprzewidywalne w długiej perspektywie Alternatywnym surowcem energetycznym mogą być przetworzone odpady komunalne (frakcja nadsitowa, pre-rdf), które aktualnie zagospodarowywane są na rynku zewnętrznym, a w części zawierającej frakcję biodegradowalną stanowią biomasę. Polskie Indeksy Rynku Węgla Energetycznego dla okresu: 06-2016 05-2017 [źródło: Towarowa Giełda Energii S.A.]
Model współpracy w TKE Model mieszany Współpraca z operatorem istniejących systemów dystrybucji Własna infrastruktura dystrybucyjna EC Piaskówka TAURON DYSTRYBUCJA ITPOK
Modelowanie TKE Aktualne i prognozowane zapotrzebowanie na ciepło i energie elektryczną na rynku lokalnym Dostępność lokalnego paliwa alternatywnego Koncepcja technologiczna Uwarunkowania prawne Źródła finansowania
Rynek energii - uwarunkowania Dyrektywa 2012/27/UE w sprawie efektywności energetycznej Art. 5 ust. 1 3% całkowitej powierzchni ogrzewanej budynków użyteczności publicznej poddawane jest corocznie renowacji w celu spełnienia wymogów minimalnych dotyczących charakterystyki energetycznej Dyrektywa 2010/31/UE w sprawie charakterystyki energetycznej budynków Art. 9 ust. 1 budynków od 2019 roku wszystkie nowe budynki użyteczności publicznej mają być budynkami o niemal zerowym zużyciu energii
Rynek energii - uwarunkowania Ustawa o efektywności energetycznej Art. 8 ust. 1 pkt 5 organy władzy publicznej realizują środki poprawy efektywności energetycznej w zakresie charakterystyki energetycznej budynków Ustawa - Prawo energetyczne Art. 18 ust. 1 pkt 4 do zadań własnych gminy należy planowanie i organizacja działań mających na celu racjonalizację zużycia energii i promocję rozwiązań zmniejszających zużycie energii na obszarze gminy
Lokalny rynek ciepła 80 budynków użyteczności publicznej, o łącznej powierzchni ogrzewanej 204 377 m2, będących własnością lub administrowanych przez Gminę Miasta Tarnowa i przyłączonych do miejskiej cieci ciepłowniczej 80 70 60 50 40 30 20 10 0 2015 [TJ] 2016 [TJ] ciepło na cele co ciepło na cele cwu ciepło na cele wentylacji Zużycie ciepła ciepło do podgrz..wody basenowej
Prognoza zużycia ciepła w budynkach użyteczności publicznej w latach 2017 2037
Lokalny rynek energii elektrycznej 7 000 000 6 000 000 Zużycie w 2015 [kwh] Zużycie w 2016 [kwh] 5 000 000 121 budynków użyteczności publicznej, będących własnością lub administrowanych przez Gminę Miasta Tarnowa oraz pozostałe obiekty GMT, w tym oświetlenie uliczne, cmentarze, infokioski, syreny alarmowe, itp. 4 000 000 3 000 000 2 000 000 1 000 000 0 Zużycie energii elektrycznej
Prognoza zużycia energii elektrycznej w budynkach użyteczności publicznej i na cele oświetlenia ulicznego w latach 2017 2037
Spalarnia pre-rdf jako element strategii TKE Przetwarzanie odpadów w energię w gospodarce ma szczególne znaczenie w polityce Unii Europejskiej gdzie Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów z dnia 2 grudnia 2015 r. (COM(2015) 614 final) oraz 26 stycznia 2017 r. (COM(2017) 34 final). Jeśli nie można zapobiec powstaniu odpadów ani poddać ich recyklingowi, odzysk zawartej w nich energii jest w większości przypadków korzystniejszy od składowania, zarówno pod względem ekologicznym, jak i ekonomicznym. Energia z odpadów może więc odgrywać ważną rolę i tworzyć synergię z unijną polityką klimatyczno-energetyczną, pod warunkiem że wykorzystuje się ją zgodnie z zasadami unijnej hierarchii postępowania z odpadami.
Spalarnia pre-rdf jako element strategii TKE Projekt inwestycyjny do realizacji w ramach Tarnowskiego Klastra Energetycznego (TKE) przewiduje budowę Instalacji Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych (ITPOK), w której energia chemiczna zawarta w paliwie będzie wykorzystywana do wytwarzania w skojarzeniu energii elektrycznej i ciepła.
Spalarnia pre-rdf jako element strategii TKE Wytworzona w ITPOK energia elektryczna będzie przeznaczana na zaspokojenie potrzeb własnych instalacji i sprzedaż, poprzez sieć dystrybucyjną TAURON Dystrybucja S.A. odbiorcom wytypowanym w ramach TKE, czyli administratorom budynków i obiektów użyteczności publicznej na terenie miasta Tarnów. Bieżące nadwyżki lub braki energii zapotrzebowanej przez dedykowanych odbiorców będą bilansowane z lokalnym operatorem sieci dystrybucyjnej. Wytworzone w instalacji ciepło będzie przekazywane do miejskiej sieci ciepłowniczej poprzez EC Piaskówka.
Strumień odpadów pre-rdf Powstała w wyniku segregacji mechanicznej zmieszanych odpadów komunalnych frakcja>80mm oraz część z odpadów opakowaniowych o kodzie 19 12 12 nazywane są frakcją energetyczną lub pre-rdf i po dodatkowej segregacji są wykorzystywane do odzyskiwania surowców wtórnych oraz do wytwarzania odpadu o kodzie 19 12 10 RDF nazywanego powszechnie paliwem alternatywnym. Po odseparowaniu frakcji niepalnej (metale, szkło, ziemia, itp.) i wysuszeniu biologicznym, wartość opałowa paliwa alternatywnego (RDF) osiąga zazwyczaj wartość 14-16 MJ/kg, ale może dochodzić nawet do 20 MJ/kg w przypadku wysokiego udziały odpadów z tworzyw sztucznych.
Strumienie odpadów zebranych w Gminie Miasto Tarnów i w gminach obsługiwanych przez MPGK Tarnów w roku 2015 i 2016 L.p. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Odpady surowcowe zebrane selektywnie Odpady tekstyliów zebrane selektywnie Odpady zielone zebrane selektywnie Odpady kuchenne i ogrodowe (bioodpady) zebrane selektywnie Odpady wielkogabarytowe zebrane selektywnie Odpady niebezpieczne zebrane selektywnie Odpady innych kategorii zebrane selektywnie Odpady budowlane zebrane selektywnie 4 355 3 498 7 853 5 195 2 592 7 788 0 0 0 0 0 0 2 366 177 2 543 3 557 307 3 864 0 0 0 0 0 0 1 590 558 2 148 872 492 1 365 9 0 9 4 0 4 19 70 89 39 1 746 1 785 2 088 36 2 125 2 267 19 2 286 9. Drewno zebrane selektywnie 16 0 16 19 0 19 10. Frakcja odpadów Niesegregowane (zmieszane) odpady komunalne Miasto Ta rnów 2015 2016 Gminy pozostałe Miasto Razem Ta rnów Gminy pozostałe 27 763 17 380 45 144 29 188 15 530 44 718 11. Razem odpady wytworzone 38 207 Wykorzystanie 21 719 59 lokalnych 926 41 zasobów 142 energetycznych 20 686 61 828 poprzez koncepcję miejskiego klastera energetycznego Razem 2016 2015 0 5 10 15 20 25 30 35 40
Strumień odpadów nadających się do termicznego przekształcania Potencjalny strumień przetworzonych odpadów komunalnych pozyskiwanych z instalacji należących do tarnowskich spółek komunalnych będący frakcją energetyczną w latach 2015 i 2016 wynosiłby odpowiednio: 36 913,54 Mg/r. w 2015 r. 33 554,39 Mg/r. w 2016 r.
Prognoza strumieni odpadów w Gminie Miasto Tarnów do 2030 r. 47000 Odpady wytworzone przez Gminę Miasto Tarnów 46000 45000 44000 43000 42000 41000 2016 2018 2020 2022 2025 2028 2030 Niesegregowane ( zmieszane) odpady komunalne Drewno zebrane selektywnie Budowlane zebrane selektywnie Innych kategorii zebrane selektywnie Niebezpieczne zebrane selektywnie Wielkogabarytowe zebrane selektywnie Kuchenne i ogrodowe ( bioodpady) zebrane selektywnie Zielone zebrane selektywnie Tekstyliów zebrane selektywnie Surowcowe zebrane selektywnie Prognoza strumieni odpadów w Gminie Miasto Tarnów - 5 000,00 10 000,00 15 000,00 20 000,00 25 000,00 30 000,00 2016 2030
Efekty Ekologiczny W wyniku realizacji instalacji ITPOK z jednostką kogeneracji w Elektrociepłowni Piaskówka należącej do MPEC w Tarnowie nastąpi redukcja zużycia paliw kopalnych (węgla kamiennego) o ok. 15 000 Mg/rok czyli około 1/3 obecnego zużycia Ekonomiczny Po uwzględnieniu zużycia energii na potrzeby własne ITPOK, teoretyczna maksymalna ilość wytworzonej energii elektrycznej netto wyniesie: ok. 24 000 MWh/rok Stabilizacja cene energii elektrycznej i ciepła Społeczno-ekonomiczny Stworzenie nowych miejsc pracy Utrzymanie miejsca w czołówce innowacyjnych firm komunalnych