Efektywność energetyczna w ciepłownictwie

1. System ciepłowniczy

1.1 System ciepłowniczy jako pojęcie podstawowe

Szeroko rozumiane ciepłownictwo dzieli się na ciepłownictwo systemowe, czyli rozwinięte systemy ciepłownicze oraz ciepłownictwo niesystemowe, czyli wszelkie instalacje indywidualnych źródeł ciepła w budynkach lub gospodarstwach domowych.

Systemem ciepłowniczym określa się sieć ciepłowniczą oraz współpracujące z nią urządzenia lub instalacje służące do wytwarzania lub odbioru ciepła. Podstawowym elementem każdego systemu jest źródło, czyli miejsce, w którym wytwarzane jest ciepło. Ciepło to następnie przekazywane jest do sieci ciepłowniczych przedsiębiorstw zajmujących się jego dostawą do odbiorców.

Źródła ciepła systemowego można podzielić ze względu na ilość wytwarzanego ciepła:

  • < 3 MW- Kotłownie lokalne,
  • 3 ÷ 30 MW- Ciepłownie,
  • > 30 MW- Elektrociepłownie.

Kotłownie lokalne przeznaczone są dla grupy budynków położonych w obrębie miasta. Z powodu niewielkiego zasięgu stosuje się w nich głównie rozwiązania niskotemperaturowe. Najczęściej zlokalizowane są wewnątrz obszaru zabudowy.

Ciepłownie i Elektrociepłownie lokalizowane są poza terenem zabudowy i mogą obejmować dostawę ciepła do celów przemysłowych.

Rys. 1 Schemat działania systemu ciepłowniczego

1.2 Efektywny Energetycznie System Ciepłowniczy (ESC)

Definicja Efektywnego Energetycznie Systemu Ciepłowniczego wynika z Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2012/27/EU z dnia 25 października 2012r. w sprawie efektywności energetycznej, zmiany dyrektyw 2009/125/WE i 2010/30/UE oraz uchylenia dyrektyw 2004/8/WE i 2006/32/WE.

W legislacji krajowej, definicja ESC została wprowadzona poprzez zapisy w ustawie z dnia 10 kwietnia 1997r. – Prawo energetyczne [Dz.U. 1997 nr 54 poz. 348] i jest identyczna jak ta podana w Dyrektywie.

Zgodnie z obowiązującą definicją Efektywnym Energetycznie Systemem Ciepłowniczym nazywamy system, w którym do produkcji ciepła lub chłodu wykorzystuje się co najmniej w 50% odnawialne źródła energii lub w 50% ciepło odpadowe lub w 75% ciepło pochodzące z kogeneracji lub w 50% połączenie ww. energii i ciepła.

Rys. 2 Definicja efektywnego energetycznie systemu ciepłowniczego

W lipcu 2021r. Komisja Europejska przyjęła pakiet propozycji legislacyjnych dotyczący pakietu klimatycznego „Fit for 55”. Jednym z dokumentów jest projekt zmiany dyrektywy o efektywności energetycznej. Zakłada on wprowadzenie nowej definicji efektywnego energetycznie systemu ciepłowniczego. Zgodnie z nową propozycją efektywnym systemem ciepłowniczym i chłodniczym miałby być system który spełnia następujące kryteria:

  1. do 31 grudnia 2025 r. system wykorzystujący co najmniej 50% energii odnawialnej, 50% ciepła odpadowego, 75% ciepła kogeneracyjnego lub 50% kombinacji takiej energii i ciepła;
  2. od 1 stycznia 2026 r. instalację wykorzystującą co najmniej 50% energii odnawialnej, 50% ciepło odpadowe, 80% wysokosprawnej kogeneracji ciepła lub co najmniej kombinację takiej energii cieplnej trafiającą do sieci, w której udział energii odnawialnej wynosi co najmniej 5%, a łączny udział energii odnawialnej, ciepła odpadowego lub ciepła z wysokosprawnej kogeneracji wynosi co najmniej 50%;
  3. od 1 stycznia 2035 r. system wykorzystujący co najmniej 50% energii odnawialnej
    i ciepła odpadowego, w którym udział energii odnawialnej wynosi co najmniej 20%;
  4. od 1 stycznia 2045 r. system wykorzystujący co najmniej 75% energii odnawialnej
    i ciepła odpadowego, w którym udział energii odnawialnej wynosi co najmniej 40%;
  5. od 1 stycznia 2050 r. system wykorzystujący wyłącznie energię odnawialną i ciepło odpadowe, w którym udział energii odnawialnej wynosi co najmniej 60%.

Powyższa definicja jest propozycją i będzie podlegać jeszcze negocjacjom i zatwierdzeniu.

Poprawę efektywności systemu ciepłowniczego można uzyskać podejmując działania w zakresie oszczędności energii i ograniczenia strat ciepła, m.in.:

– wymieniając i modernizując elementy węzłów ciepłowniczych oraz stosując układy kogeneracyjne w źródłach ciepła,

– zmieniając technologię sieci ciepłowniczej na preizolowaną lub zmieniając parametry pracy sieci,

– likwidując lokalne kotłownie osiedlowe i indywidualne, przyłączając istniejące obiekty do sieci ciepłowniczej,

– przyłączając do sieci ciepłowniczych nowopowstające obiekty budowlane.

Korzyści, które wynikają z posiadania ESC:

  • możliwość pozyskania dofinansowania na modernizację sieci ciepłowniczych,
  • rozwój systemu ciepłowniczego, przyłączanie nowych odbiorców oraz zmniejszenie ryzyka odłączania istniejących,
  • ograniczenie kosztów emisji zanieczyszczeń,
  • efektywniejsze wykorzystanie energii skumulowanej w paliwach,
  • poprawa jakości powietrza w najbliższej okolicy,
  • poprawa wizerunku przedsiębiorstwa jako przedsiębiorstwa efektywnego energetycznie, dbającego o środowisko naturalne.