Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

W Warszawie trwa XXIII edycja Ogólnopolskiego Kongresu Energetyczno-Ciepłowniczego POWERPOL. Temat przewodni wydarzenia, którego organizatorem jest Europejskie Centrum Biznesu, brzmi: „Polityka energetyczna Państwa wobec kryzysu surowcowego w Europie”. Patronat Honorowy nad Kongresem objęło Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.

Rok 2023 to dla polskich wytwórców i dostawców energii czas intensywnych wyzwań związanych z deficytem surowcowym, otoczeniem legislacyjnym, rewizją europejskiej polityki surowcowej, a także zapewnienia bezpieczeństwa operacyjnego spółek strategicznych, przygotowania sektora do dużych inwestycji w odnawialne źródła energii (OZE), offshore, gaz i wodór, podnoszą organizatorzy. Stąd program Kongresu obejmuje zagadnienia, które są okazją do wymiany opinii i doświadczeń dla całej branży energetyczno-ciepłowniczej.

Co najmniej krok przed rynkiem

W panelu dyskusyjnym dotyczącym rynku ciepła i kogeneracji wzięła udział Aneta Więcka z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju – kierownik projektów „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” oraz „Elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym”, realizowanych dzięki Funduszom Europejskim w ramach Programu Inteligentny Rozwój.

Nasza ekspertka odpowiadała na pytanie o wpływ kryzysu energetycznego na plany NCBR dotyczące przedsięwzięć ciepłowniczych.

– To pytanie jest bardzo ważne. Kryzys energetyczny, wojna energetyczna, która się obecnie toczy, utwierdziły nas w przekonaniu, że przedsięwzięcia, które rozpoczęliśmy trzy lata temu, były słuszne, potrzebne i konieczne. W 2020 roku uruchomiliśmy dialog techniczny, czyli rozmowę z rynkiem poprzedzającą przygotowanie przedsięwzięć. Postawiliśmy wtedy tezę, że ciepłownictwo może korzystać nawet w 80-100 proc. z OZE, i to bez spalania biomasy. W dialogu technicznym uczestniczyły przedsiębiorstwa z rynku OZE, ale również przedsiębiorstwa ciepłownicze. Firmy wskazały, że faktycznie jest to realne – można wykorzystywać ciepło z OZE w systemach ciepłowniczych – powiedziała Aneta Więcka.

Jak wskazała, na rynku są dostępne systemy kolektorów słonecznych, pompy ciepła, PV, wiatraki, magazyny ciepła, magazyny energii, biogazownie, biometan, zielony wodór. – Jest naprawdę dużo możliwości, aby można było korzystać z OZE. Ale oczywiście potrzebny jest sposób, w jaki można połączyć poszczególne źródła energii. Kiedy ogłaszaliśmy nasze przedsięwzięcia, pojawiały się pytania, dlaczego nie uruchomimy raczej projektu badawczego dotyczącego gazu w ciepłownictwie, skoro mamy gaz. Ale chcieliśmy pójść o krok dalej – nie możemy patrzeć tylko na to, co jest teraz, ale musimy wyprzedzać rynek. Temu przecież mają służyć działania badawczo-rozwojowe, które z założenia nie są łatwe – akcentowała Aneta Więcka.

Zielone ciepło dla Lidzbarka i Sokołowa

W 2020 roku około 70% przedsiębiorstw ciepłowniczych w Polsce spalało węgiel, a pozostałe spalały gaz ziemny, olej opałowy, drewno, odpady komunalne i inne. Ciepłowni wykorzystujących bezemisyjne odnawialne źródła energii do tej pory nie ma niemalże wcale. Skala systemów oraz ich zapóźnienie technologiczne jest ogromnym problemem Polski.

Uczestników debaty zainteresowały szczegóły dotyczące dwóch bliźniaczych projektów NCBR z zakresu transformacji ciepłownictwa. Mowa o przedsięwzięciach: „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” oraz „Elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym”.

Celem projektu „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” jest przekształcenie istniejącego systemu pracującego z wykorzystaniem paliw kopalnych w zeroemisyjny system ciepłowniczy. Najważniejsze założenie to wykorzystanie nawet w 100 proc. odnawialnych źródeł energii, takich jak wiatr, słońce czy biogaz, przy zastosowaniu sezonowych magazynów ciepła – według zasady: „produkujemy energię ze słońca w lecie i magazynujemy do wykorzystania zimą”.

Drugie przedsięwzięcie NCBR nosi nazwę „Elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym”. Jest to rozszerzenie pierwszego projektu o dodatkową produkcję energii elektrycznej, tak aby stabilizować lokalny system energetyczny, a przy okazji produkować ciepło tak samo jak w pierwszym projekcie – bez użycia paliw kopalnych. Rozwiązanie to będzie miało jeszcze lepszy efekt ekonomiczny z uwagi na sprzedaż nie tylko ciepła, ale i energii elektrycznej.

W obu przedsięwzięciach NCBR, finansowanych ze środków Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój, opracowanych zostało 16 różnych koncepcji realizacji postawionego wyzwania. Ocena prac konkursowych potwierdziła, że polskie firmy oferują innowacyjne koncepcje, możliwe i opłacalne w realizacji, które gwarantują ciepłownictwu technologie zapewniające bezpieczeństwo energetyczne nawet w 100% na OZE oraz niezależność od cen paliw kopalnych i sprzedaż ciepła w cenach akceptowanych społecznie. Szczegółowe opisy projektów są dostępne na stronie NCBR. 

Instalacje już w tym roku!

Dwie wybrane koncepcje, tzn. system w Lidzbarku Warmińskim (ciepłownia) oraz system w Sokołowie Podlaskim (elektrociepłownia), są już budowane i zostaną oddane do użytku na koniec 2023 roku. Wśród wymogów, które mają spełniać, duże znaczenie ma cena ciepła akceptowalna dla odbiorcy końcowego.

– Oba projekty mają na celu transformację ciepłownictwa i pokazanie, że faktycznie w 80 proc., a nawet w 90 proc. ciepłownie mogą korzystać z OZE. W tej chwili wyłoniliśmy dwa projekty, które są na etapie budowy. Budowane są pełnoskalowe demonstratory technologii – wskazała Aneta Więcka.

Demonstrator technologii najlepszego rozwiązania opracowanego w ramach przedsięwzięcia „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” zostanie wykonany w Lidzbarku Warmińskim przez przedsiębiorstwo Euros Energy Sp. z o.o. Udział OZE w tej instalacji przekroczy 90%. Koncepcja opiera się na wykorzystaniu współpracy pomp ciepła z systemem trójstopniowego magazynowania ciepła oraz wykorzystania energii z instalacji fotowoltaicznych. Przewidziano tu: sezonowy magazyn ciepła o pojemności 15 tys. m³ wraz niskotemperaturowym magazynem gruntowym – są to odwierty w ilości 300 szt. po ok. 100 metrów głębokości.

Z kolei w bliźniaczym projekcie demonstrator technologii – czyli elektrociepłownia – powstanie w Sokołowie Podlaskim. Prototyp wykona konsorcjum, którego liderem jest ECN S.A. Instalacja, w której udział OZE przekroczy 95%, składa się z biogazowni rolniczej, stacji uzdatniania/uszlachetniania biogazu, biogazociągu, linii SN 15 kV oraz Zintegrowanego Systemu Wytwarzania Ciepła OZE, w skład którego wchodzą blok bio-kogeneracji (bCHP zasilany biometanem, który będzie doprowadzany z biogazowni), kocioł na biogaz, pompy ciepła.

– System na bazie odnawialnych źródeł energii będzie wytwarzał 40% ciepła systemowego w miejscowości, a docelowo – obejmie całość systemu ciepłowniczego w Sokołowie Podlaskim, służąc wszystkim mieszkańcom – poinformowała Aneta Więcka.

Oba projekty badawczo-rozwojowe, wpisujące się w realizację strategii Europejskiego Zielonego Ładu, są finansowane na podstawie umowy z wyłonionym w toku postępowania wykonawcą. Demonstrator ciepłowni przyszłości, czyli w pełni działająca instalacja, będzie kosztował około 48 mln zł brutto, w przypadku elektrociepłowni koszt wykonania demonstratora wynosi 53,8 mln zł brutto, wyjaśniła Aneta Więcka. ­– Te demonstratory zostaną zbudowane jeszcze w tym roku, następnie rozpocznie się okres eksploatacji i nadzoru. Co istotne, będą one na stałe służyć w ciepłowniach, w których zostały wybudowane, a podobne rozwiązania można będzie zastosować w innych miastach w Polsce, w kolejnych ciepłowniach – podkreśliła ekspertka.

Ciepłownia OZE także w dużym mieście

Działania badawczo-rozwojowe to zawsze ogromne wyzwanie. Jak wskazała ekspertka NCBR, oba przedsięwzięcia ciepłownicze finansowane z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozwój przetarły ważną ścieżkę. Pokazały, że podjęte działania są słuszne i warto je kontynuować. Dlatego w nowej unijnej perspektywie NCBR w ramach środków z programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki (FENG) planuje otworzyć kolejne, jeszcze bardziej ambitne konkursy mające na celu transformację ciepłownictwa do OZE.

– Jeszcze w tym roku zostanie uruchomiony dialog techniczny – również dotyczący projektów, które mają na celu transformację ciepłownictwa do OZE – zapowiedziała Aneta Więcka. – Jest za wcześnie, żeby mówić o konkretnych kwotach. Rozmowy z rynkiem pokażą nam, w jakim zakresie i co dokładnie możemy przeznaczyć na transformację ciepłownictwa, ile środków finansowych będzie potrzebnych na wykonanie tego typu projektów – dodała.

Wśród przedsięwzięć, nad których założeniami pracuje obecnie Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, znajduje się m.in. ciepłownia OZE dla dużego miasta. Celem konkursu ma być opracowanie studium modernizacji dużej ciepłowni miejskiej (rzędu kilku GW) do OZE.

Przypominamy, że został jest uruchomiony dialog techniczny dla rynku pomp ciepła w czterech kategoriach: Nowe technologie pomp ciepła, Nowe technologie pomp ciepła produkowane w modelu otwartym, Elementy nowoczesnej pompy ciepła, Bezinwazyjny system monitoringu pracy pomp ciepła monitoring istniejących systemów pomp ciepła. Mimo że dialog już trwa, wciąż można zgłaszać się do udziału w rozmowach.