J. Bargiel, H. Grzywok, M. Pyzik, A. Nowak, D. Góralski Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice Streszczenie W artykule przedstawiono główne elektroenergetyczne innowacyjne realizacje związane m.in. z bezpieczeństwem energetycznym gminy Gierałtowic, z racjonalizacją wytwarzania oraz zużycia ciepła i energii elektrycznej oraz realizacją założeń pakietu klimatycznego 3x20. Przedstawiono ponadto zaplanowane działania gminy w w/w dziedzinach. Wprowadzenie Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna realizowana poprzez jednostki samorządu terytorialnego jakimi są gminy miejskie i wiejskie łączy w sobie kilka zagadnień: 1. Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoterminowego 2. Zapewnienie bezpieczeństwa lokalnego długoterminowego 3. Racjonalizacja wytwarzania ciepła i energii elektrycznej 4. Racjonalizacja zużycia ciepła i energii elektrycznej 5. Realizacje pakietu 3x20 W/w zagadnienia kształtują politykę energetyczną gminy. Realizacja takiej polityki sprzyja również aktywizacji gospodarczej gminy. Szczególną uwagę przypisuje się zapewnieniu bezpieczeństwa lokalnego krótko i długoterminowego (rys. 1). 1. Charakterystyka bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoterminowego. Zadanie to jest realizowane przez gminy w ramach ustawy o zarządzaniu kryzysowym z roku 2007 (nowelizacja 2009) oraz ustawy prawo energetyczne (nowelizacja 2009). Algorytm zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego krótko i długoterminowego przedstawiono na rys. 1 Działalność organów administracji publicznej będąca elementem kierowania bezpieczeństwem ogólnym i polega na: zapobieganiu sytuacjom kryzysowym, przygotowaniu do podejmowania nad nimi kontroli w drodze zaplanowanych działań, reagowaniu w przypadku wystąpienia sytuacji kryzysowej odtwarzaniu infrastruktury krytycznej lub przywracaniu jej pierwotnego charakteru Infrastruktura krytyczna to systemy oraz wchodzące w ich skład powiązane ze sobą funkcjonalne obiekty, w tym obiekty budowlane, urządzenia, instalacje, usługi kluczowe dla bezpieczeństwa państwa i jego obywateli oraz służące zapewnieniu sprawnego funkcjonowania organów administracji publicznej, a także instytucji i przedsiębiorców Infrastruktura krytyczna obejmuje m.in. systemy: a) zaopatrzenia w energię i paliwa, b) łączności i sieci teleinformatycznych, c) finansowe, d) zaopatrzenia w żywność i wodę, e) ochrony zdrowia, f) transportowe i komunikacyjne, g) ratownicze, h) zapewniające ciągłość działania administracji publicznej, 45
i) produkcji, składowania, przechowywania i stosowania substancji chemicznych i promieniotwórczych, w tym rurociągi substancji niebezpiecznych. Do najważniejszych systemów należą systemy związane z dostawą energii elektrycznej i ciepła. Bez funkcjonowania tych systemów pozostałe również nie działają. Bezpieczeństwo energetyczne krótko terminowe gmin jest realizowane poprzez zasilanie z agregatów prądotwórczych przenośnych (rys. 1). Gmina zobowiązana jest również do zapewnienia tzw. zastępczego stanowiska kierowania. Aktualnie gmina posiada 7 agregatów prądotwórczych o mocach 3kW 7 kw. Rys.1 Algorytm zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoi długoterminowego Rys.2 Przykładowy schemat awaryjnego zasilania Urzędu Gminy 46
2. Charakterystyka bezpieczeństwa energetycznego lokalnego długoterminowego Zagadnienie bezpieczeństwa energetycznego długoterminowego obejmuje zarówno optymalizację wykorzystania zasobów energetycznych, jak również racjonalizację wytwarzania i zużywa ciepła i energii elektrycznej. Rys. 3 Sposoby optymalizacji wykorzystania zasobów energetycznych lokalnych. W strategii rozwoju gminy zatwierdzono w roku 2005 budowę 4 mini centrów energetycznych w 4 miejscowościach wykorzystujących różne zasoby lokalne o mocach 120kW do 1.5 MW (rys. 4) 1 x 1, 5MW 1 x 1, 5MW 1 x 500kW 1 x 1,5 MW 100 kw 1 x 1,5 MW 1 x 1,5MW Rys. 4 Przykładowe lokalizacje 4 minicentrów energetycznych gminy Gierałtowice. 47
3. Racjonalizacja wytwarzania oraz zużycia energii elektrycznej i ciepła. Istnieje bardzo ścisła zależność pomiędzy bezpieczeństwem energetycznym a racjonalizacją wytwarzania i zużycia mediów energetycznych, w tym głównie energii elektrycznej. Skoro bowiem po stronie gmin leży zapewnienie leży zapewnienie bezpieczeństwa krótkoterminowego (awarie) to z punktu widzenia gospodarza gminy już tylko krok do połączenia roli źródeł spełniających jednocześnie funkcje źródeł pracujących podstawowo i awaryjnie. Wówczas taki reżim pracy daje również ekonomiczne efekty, pozwalające szeroko potraktować zagadnienie racjonalizacji wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła. Przykładami połączenie zagadnień bezpieczeństwa energetycznego z zagadnieniem racjonalizacji są w gminie następujące przedsięwzięcia: Kryta pływalnia w Paniówkach ze źródłem kogeneracyjnym gazowym 120 kw e i 150 kw t oraz 18 kolektorami słonecznymi o powierzchni 54m 2 Rys. 5 Kryta pływalnia Wodnik w Paniówkach. Rys. 6 Baterie słoneczne na dachu pływalni Wodnik 48
Rys. 7 Schemat elektryczny rozwiązania mini centrum energetycznego. Budowa biogazowi jako kolejnego mini centrum energetycznego ze źródłem ko generacyjnym o mocy 0,5MW zasilającej obiekty komunalne w miejscowości Gierałtowice. Rys.8 Wizualizacja przyszłego rozwiązania biogazowi 0,5 MWe 0,75 MTt w Gierałtowicach zasilającej m.in. gminny ośrodek kultury i ośrodek zdrowia. 4. Racjonalizacja wytwarzania oraz zużycia energii elektrycznej i ciepła. Zapotrzebowanie energii elektrycznej wynosi łącznie ok. 10 GWh dla odbiorców komunalnych oraz oświetlenia. Zapotrzebowanie można pokryć dzięki m.in. kogeneracyjnym źródłom pracującym w mini centrach energetycznych jako źródła awaryjne, a jednocześnie 49
źródła podstawowe o dużych sprawnościach oraz wykorzystujących lokalne zasoby energetyczne.będą to następujące źródła: - gazowe (gaz ziemny 120 kw, biogaz 0,5 MW oraz metan 2x 1.5 MW) - wiatrowe (2x 1,5 MW) Wymienione źródła zapwnią również częściowo pokrycie zapotrzebowania gminy w ciepło (ok. 30 MW t z czego ok. 6 MW t stanowią odbiory komunalne). Układami wspomagającymi będą: - urządzenia solaryczne (pływalnia, szkoły, OSP) - pompy ciepła (pałac USC) - nowoczesne kotłownie pracujące już w obiektach komunalnych (wykorzystujące m.in. gaz ziemny, olej opałowy i węgiel kamienny) Po stronie popytowej gminy interesuje przede wszystkim obniżanie kosztów zużywanych mediów energetycznych, głównie energii elektrycznej i ciepła. Sprzyjają temu procesowi przykładowe realizacje związane ze zmniejszaniem zużycia energii elektrycznej. Są to m.in. : - modernizacja oświetlenia ulicznego (100% źródła sodowe o zmniejszonej mocy). - energooszczędne oświetlenie w szkołach. - monitoring oświetlenia ulicznego. - regulacja nocna oświetlenia ulicznego (24:00 5:00) - redukcja liczby obiektów ogrzewanych bezpośrednio energią elektryczną (OSP i LKS Chudów). a także przykładowe realizacje związane ze zmniejszeniem zużycia ciepła. Są to m.in. : - termomodernizacja obiektów komunalnych oraz domów prywatnych - wymiana okien (SP Chudów, Gierałtowice, Przyszowice) - układy regulacji poboru ciepła 5. Efekty aktywnej polityki energetycznej gminy Dzięki prowadzonej od 10 lat aktywnej polityce energetycznej gmina osiągnęła wiele dodatkowych efektów. Są to m.in. - duże osiągnięcia w realizacji pakietu klimatycznego 3x20 w mikroskali gminy - zmniejszenie zużycia energii o ok. 15% - zmniejszenie emisji CO 2 o ok. 10% - zwiększenie produkcji energii ze źródeł odnawialnych o ok. 6% - wymierne korzyści ekonomiczne z oszczędności energii - zwiększenie absorpcji środków zewnętrznych (krajowych oraz UE) - zwiększenie aktywności rolników w dziedzinie upraw energetycznych - zwiększenie liczby mieszkańców i inwestorów w gminie. 50