Decentralizacja systemów zasilania (prosumentów) w iepło Andrzej Jurkiewicz Andrzej.Jurkiewicz@egie.pl Gliwice 16.12.2014.
2 Wprowadzenie Teza: w ciągu najbliższych 10 lat zużycie ciepła w miejskich systemach ciepłowniczych zmniejszy się o ok. 40%, a jego produkcja przesunie się w obszar ródeł rozproszonej energetyki (OZź/URź) Agenda 1. Stan obecny, prognozy, diagnoza 2. Metody poprawy sprawności systemów cwu 3. Indywidualne systemy ciepłownicze 4. Podsumowanie
3 Stan aktualny i diagnoza W 2013: Moc osiąg. 55 GW Moc zam. 34 GW Ciepło dost: 243.000 TJ (67.500 TWh)
Stan aktualny i diagnoza 4 Spadek zamówionej mocy i odbieranego ciepła zmiana przepisów i norm -> budownictwo energooszczędne weryfikacja mocy zamówionej (audytor energetyczny) programy termomodernizacyjne modernizacja węzłów i instalacji wewnętrznych -> wzrost sprawności wykorzystania ciepła wysoki koszt energii i wysoki udział kosztu energii w budżetach domowych indywidualne rozliczanie odbiorców ciepła (mieszkańców) podzielniki kosztów, wodomierze cwu niedotrzymywanie odpowiedniego komfortu w mieszkaniach z uwagi na le pojętą oszczędność energii korzystanie z indywidualnych ródeł ciepła wysoka cena ciepła scentralizowanego w małych, przestarzałych systemach ciepłowniczych
Stan aktualny i diagnoza 5 Inne przyczyny spadku zamówionej mocy i odbieranego ciepła weryfikacja mocy zamówionej na cele ciepłej wody użytkowej (110 l vs 30-60 l a także układy z priorytetem cwu; potencjał redukcji 3000 MW w skali kraju) znaczny udział ciepła cwu w rocznym bilansie dla budynków po termomodernizacji -> motywacja do oszczędności wody i energii na jej ogrzanie regulacje prawne związane z charakterystyką energetyczną budynków (dyrektywy UE)
6 Stan aktualny i diagnoza Z dużym prawdopodobieństwem można przewidzieć, że sprzedaż ciepła w miejskich systemach ciepłowniczych spadnie z 255.000 TJ (71.000 TWh) w roku 2009 do ok 150.000 TJ (42.000 TWh) w 2020 (spadek o ok. 40%)
7 Pytania Jak będą wyglądały nasze miejskie systemy ciepłownicze, jeżeli w ciągu następnych 10 lat zmniejszy się moc zamówiona (wykorzystana) i zużycie ciepła o kolejne 3040%? Co należy zrobić, aby przygotować się to tak drastycznego obniżenia zapotrzebowania na ciepło w naszych miastach? Jak przygotować i już obecnie zmieniać systemy ciepłownicze, aby za kilka lat nie być zaskoczonym, że ciepło sieciowe jest bardzo drogie i nieopłacalne? Czy istnieje inna droga rozwoju dla firm ciepłowniczych, która uwzględni fakt drastycznego ograniczenia zużycia ciepła przez odbiorców?
8 Pro le spraw oś i ηwytw - 0,7-0,99 ηprzes.wp - 0,85-0,95 ηwęzła - 0,94-0,99 ηprzes.np - 0,8-,98 η co dystr - 0,88-0,97 η cw dystr - 0,5-0,7 ηregul - 0,7-0,98 η cw akum - 0,7-0,9 Sprawność końcowa systemu rzadko przekracza 50% A jak się kształtuje sprawność w okresie letnim?
Praca msc w okresie letnim 9 Koszt wyprodukowania 1GJ energii w lecie jest na pewno znacznie wyższy (często kilkakrotnie) niż w sezonie grzewczym wysokie starty przesyłu (20-30%), zwłaszcza na końcówkach sieci, przy małym zapotrzebowaniu na ciepło wysokie koszty pompowania wody (pojemność zładu ciepłowniczego pozostaje bez zmian) konieczność utrzymywania wysokiej temperatury wody sieciowej wychodzącej z ciepłowni, z uwagi na wychłodzenie tej wody w trakcie długotrwałego przesyłu często niższa sprawność jednostek kotłowych (przykład rzeczywisty: kocioł WR-25 o mocy prawie 30 MW pracował w lecie przy zapotrzebowaniu mocy na ciepłą wodę na poziomie 400kW i to w szczycie!... Sprawność końcowa takiego systemu dostawy ciepła wynosiła ok. 20%) wysokie jednostkowe koszty obsługi kotłowni centralnych w lecie
10 Proste etody pod iesie ia spraw oś i wytwarza ia wu Lokalna kotłownia gazowa na lato (przy grupowych węzłach cieplnych) Rozwiązanie to stosowano w źco S.A. od końca lat 90tych np. w Strzelcach Opolskich, w Kluczborku
11 Metody pod iesie ia spraw oś i wytwarza ia wu Gazowa elektrociepłownia osiedlowa Przykład: układ kogeneracyjny TźŹOM CźNTO M 66 SP o Pel=66 kw Pth=106 kw oraz ηtot=87,8%, zasilany gazem GZ-50 w Tuchowie (2003)
12 Metody pod iesie ia spraw oś i wytwarza ia wu Pompa ciepła wykorzystująca istniejącą sieć przesyłową jako dolne ródło (PźC Tychy)
13 Synergia OZE z MSC Kolektory słoneczne (Opole AK 11)
14 Wady dużych systemów ciepłowniczych c.o. c.w.u duże straty w przesyle wu i.o., rak ożliwoś i popraw ego rozli za ia wu., rak ożliwoś i regula ji te peratur wu w udy ku, rak ożliwoś i wprowadza ia i dywidual y h progra ów w budynkach dla c.o. i cwu., zawyża ie para etrów do ajgorszego udy ku, niedotrzymywanie parametrów wymaganych dla cwu i c.o., iższe efekty w przypadku wyko a ia ter o oder iza ji Brak ko troli para etrów dostar za ego iepła
15.. ródłem ciepła może być kotłownia blokowa
16 Kogeneracja gazowa i kolektor - symbioza
17 De e traliza ja syste ów iepłow i zy h W ciągu najbliższych kilku/kilkunastu lat modelem docelowym staną się ródła indywidualne (rozproszone) oparte o odnawialne ródła energii (OZE) Co taki scenariusz oznacza dla typowych spółek ciepłowniczych? Gazowa elektrociepłownia osiedlowa/zakładowa Budynkowe kotłownie kondensacyjne Biogazownie Układy hybrydowe PV+ kolektor słoneczny Budynek plus-energetyczny Operator Zarządzania źnergią szansa dla PECów
18 Podsumowanie 1. Spadek zapotrzebowania na ciepło będzie następował w sposób bardzo szybki i drastyczny, dlatego w perspektywie kilku/kilkunastu lat firmy ciepłownicze powinny rozszerzyć swój profil działania. 2. Wprowadzanie ródeł OZź/URź wraz z systemami nadzoru i sterownia jest koniecznością i jedną z najlepszych dróg rozwoju dla spółek ciepłowniczych 3. Operator Zarządzania źnergią jest nową usługą którą mogą z powodzeniem wprowadzać spółki ciepłownicze
19 Dziękuję za uwagę