Narodowe Centrum Badań
i Rozwoju

Na bazie doświadczeń z ostatnio zrealizowanych projektów dot. transformacji ciepłownictwa: „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE”, „Elektrociepłownia w lokalnym systemie energetycznym” oraz prowadzonych konsultacji rynkowych, NCBR opracowało dokument „Koncepcja dekarbonizacji ciepłownictwa systemowego w Polsce wg NCBR”, zawierający opis sposobu transformacji sektora ciepłowniczego do 2050 r. Została ona przygotowana jako wkład do opracowanej i opublikowanej przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska aktualizacji „Krajowego planu na rzecz energii i klimatu na lata 2021-2030”.

Za właściwą drogę dekarbonizacji ciepłownictwa systemowego przyjęto jego elektryfikację, co z kolei przekłada się na konieczność integracji i współdzielenia zasobów przez sektor elektroenergetyczny i ciepłowniczy. Według analiz NCBR polski system elektroenergetyczny docelowo będzie się opierał głównie o energetykę wiatrową morską i lądową oraz elektrownie fotowoltaiczne, z uzupełnieniem energetyką jądrową oraz elektrowniami gazowymi zasilanymi biometanem – dyspozycyjnie uzupełniającymi pracę źródeł pogodozależnych. Krótkoterminowym (skala czasowa godzin) magazynem energii będą elektrownie szczytowo-pompowe i magazyny bateryjne; średnioterminowym magazynem energii (skala czasowa dni) będą magazyny ciepła; długoterminowym magazynem energii będą nośniki chemiczne: biometan i zielony wodór.

Surowce i źródła energetyczne w ciepłownictwie systemowym do 2050 roku wg. NCBR.

Zapotrzebowanie na ciepło do 2050 roku spadnie z 265 000 do 135 100 TJ/rok z uwagi na postępującą termomodernizację oraz wymianę energochłonnych budynków na nowoczesne.

Konieczne jest postrzeganie ciepłownictwa jako składowej systemu energetycznego, bazującego głównie na energii elektrycznej. Sektor ciepłowniczy nie powinien stanowić obciążenia systemu, lecz wspomagać go, z jednej strony wykorzystując nadwyżki energii elektrycznej w okresie jej nadprodukcji z pogodozależnych źródeł energii, z drugiej zaś dostarczając energię w okresie jej niedostatecznej podaży.

Rozproszenie infrastruktury energetycznej ma szereg zalet w kontekście bieżącej sytuacji geopolitycznej i konieczności minimalizacji ryzyk. Niewielka liczba instalacji dużej mocy byłaby podatna na potencjalne ataki oraz awarie.

Z analiz przeprowadzonych przez NCBR wynika, że w celu zbilansowania systemu elektroenergetycznego opartego o źródła pogodozależne konieczne jest wykorzystanie magazynów ciepła. Według szacunków NCBR łączna pojemność magazynów ciepła wyniesie co najmniej 800 GWh. Magazyny zasilane będą pompami ciepła oraz szczytowo przez kotły elektrodowe, pracujące w okresach nadprodukcji energii elektrycznej, a więc jej niskich cen w ramach taryf dynamicznych. Gdy podaż energii w systemie elektroenergetycznym będzie niewystarczająca uruchamiane będą dyspozycyjne elektrownie gazowe zasilane biometanem lub wodorem.