Spis treści
Ciepło odpadowe jest wytwarzane w instalacjach przemysłowych, energetycznych, w sektorze usług jako produkt uboczny. Nadaje się do dalszego wykorzystania w sposób ekonomicznie opłacalny. Jest traktowane analogicznie jak odnawialne źródła energii. Ciepło odpadowe wlicza się także do kryteriów uznania systemu ciepłowniczego za efektywny system ciepłowniczy, który może ubiegać się o środki unijne na modernizację i rozbudowę. Jak dotąd brak jest jednak w Polsce szczegółowych przepisów, które by promowały wykorzystanie ciepła odpadowego w systemach ciepłowniczych. To ma się zmienić.
Ciepło jest, ale nie wiadomo ile
Dyrektywa w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych RED II nakłada obowiązek zwiększenia udziału OZE w ciepłownictwie. Ma to być w latach 2021 – 2030 średnio 1,1 punktu procentowego rocznie lub 1,3 w przypadku, gdy uwzględnia się wykorzystanie ciepła odpadowego.
„Mając na uwadze, że ciepło odpadowe jest traktowane analogicznie jak odnawialne źródła energii, ale jednocześnie jego wprowadzenie podwyższa poziom celu obowiązkowego wzrostu udziału OZE w ciepłownictwie, trwają analizy nad potencjałem ciepła odpadowego z przemysłu i usług (np. serwerowni), które mogłoby być wykorzystane, bez szkody dla realizacji nałożonego obowiązku” – poinformował portal WysokieNapiecie.pl resort klimatu i środowiska.
Resort rozważa przyjęcie rozwiązań prawnych promujących wprowadzenie ciepła odpadowego. Pozwoli to na optymalny dobór dostępnych lokalnie źródeł ciepła, szczególnie w systemach ciepłowniczych w mniejszych ośrodkach. W projekcie Polityki Energetycznej Polski do 2040 r. wpisano osiągnięcie przez 85 proc. systemów ciepłowniczych w Polsce statusu systemu efektywnego, a obecnie niespełna 20 proc.
Jak zauważa Andrzej Rubczyński, ekspert Forum Energii, mało jest analiz w kraju na temat ciepła odpadowego. – Wejście w ten nurt to szansa na wyparcie paliw kopalnych. W każdym mieście są jakieś źródła ciepła odpadowego – fabryka, huta, ciepło z chłodzenia serwerowni, oczyszczalnia ścieków itp. Elektrownie też produkują ciepło odpadowe, ale nie zawsze się je wykorzystuje. W Bełchatowie tak, a np. w Rybniku nie – wskazuje. Zawsze decydują czynniki lokalne.
Fabryki, huty, oczyszczalnie
– Jednym wspólnym mianownikiem i drogą do sukcesu jest obniżenie temperatury wody w sieciach ciepłowniczych. Im niższa temperatura tym więcej różnych źródeł ciepła odpadowego (dotąd pomijanych) można wykorzystać – wylicza Rubczyński. – Dobrym przykładem jest projekt Veolii w Poznaniu. Ciepło ulatujące z chłodzenia kompresorów powietrza w fabryce VW zostało uchwycone i przerobione w gorącą wodę dogrzewającą sieć ciepłowniczą. Moc tego źródła wynosi 5 MWt. Sporo – ocenia.
W Miasteczku Śląskim do produkcji ciepła wykorzystywany jest gaz odpadowy z procesu produkcji cynku w hucie. Następnie ciepło jest dystrybuowane przy wykorzystaniu niskoparametrowej sieci cieplnej poprzez układy pompowe do budynków. Veolia zarządza siecią ciepłowniczą i jest odpowiedzialna za dystrybucję ciepła na terenie całego miasta. Cała współpraca przebiega sprawnie dzięki trójstronnej współpracy pomiędzy Veolią, Hutą Cynku i gminą.
W Szlachęcinie w Wielkopolsce Veolia uruchomiła instalacja kogeneracyjną połączoną z pompą ciepła, odzyskującą ciepło z oczyszczalni ścieków firmy Aquanet. Nowa instalacja częściowo zastąpi tradycyjną ciepłownię zasilaną węglem. Ciepło popłynie do pobliskiej Murowanej Gośliny.
– Współpracując z wieloma partnerami przemysłowymi widzimy duży potencjał do wykorzystania ciepła odpadowego. Jednocześnie można zaobserwować coraz większą otwartość po stronie klientów na realizację takich projektów. Dotyczy to nie tylko przemysłu ciężkiego, jak np. metalurgii czy hutnictwa, ale także branż, gdzie media mają duży wpływ na całokształt kosztów, tak jak przemysł spożywczy bądź papierniczy. Duży potencjał do wykorzystania ciepła odpadowego istnieje również przy produkcji i dostawie mediów niezbędnych do działalności podstawowej, czyli w chłodnictwie, produkcji sprężonego powietrza lub oczyszczaniu ścieków – wymienia Mikołaj Gajsler, dyrektor handlowy i członek zarządu, Veolia Industry Polska.
Czytaj także: W ciepłowniach zaczyna robić się gorąco
Szczecińska Energetyka Cieplna ( należąca do niemieckego E.ON) latem uruchomiła projekt niskotemperaturowej sieci ciepłowniczej, która ma wykorzystywać ciepło z procesów produkcyjnych i usługowych na wyspie Łasztowni. Pierwszym odbiorcą ciepła będzie Morskie Centrum Nauki.
– Wysokosprawna kogeneracja także minimalizuje ilości ciepła traconego do środowiska, które powstaje podczas procesu produkcyjnego, które nie jest zagospodarowane w tradycyjnych elektrowniach. Straty mogą dochodzić nawet do kilkudziesięciu procent energii pierwotnej w porównaniu do wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach kondensacyjnych. Aby zwiększyć efektywność energetyczną naszych elektrociepłowni identyfikujemy w PGE Energia Ciepła obszary w których istnieje potencjał odzysku ciepła odpadowego – wskazuje Agnieszka Dietrich, rzeczniczka prasowa PGE Energia Cieplna.
Przykładem takich działań jest uruchomiony projekt którego celem jest wykorzystanie pomp ciepła do odzysku ciepła odpadowego unoszonego ze ściekami powstającymi w Instalacji Mokrego Odsiarczania Spalin (IMOS) w Krakowie. – Takie zastosowanie ciepła odpadowego ma absolutne pierwszeństwo pod krzywą ciepłowniczą i miejsce w podstawie produkcji – zapewnia Dietrich.
Czy to lepsze niż gaz i biomasa?
Amerykański Instytut Gospodarki Energetycznej i Analiz Finansowych IEEFA w czerwcu przygotował analizę opcji paliw dla dwóch zakładów CEZ w Skawinie i Chorzowie. Autorzy sugerują, że odzysk ciepła odpadowego oferuje najniższe ryzyko i jest lepszym rozwiązaniem niż sprzedaż tych aktywów. „Odzysk ciepła odpadowego z hut stali jest wyjątkowo tani, ale jest on wrażliwy na niestabilność światowego rynku tego stopu, a jedna z dwóch przeanalizowanych hut jest częściowo zasilana węglem. Natomiast odzysk ciepła odpadowego z oczyszczalni ścieków wiąże się z wyższymi kosztami operacyjnymi, ale odznacza się bardzo niskim ryzykiem” – ocenia IEEFA.
Technologia jest jednak ograniczona jeśli chodzi o skalę: w badaniu wskazano dostępne źródła odpowiadające około jednej trzeciej zdolności wytwórczej jednego bloku elektrociepłowni węglowej. „Niemniej jednak odzysk ciepła odpadowego mógłby stworzyć platformę dla portfela niskoemisyjnego ciepłownictwa, włączając w to inne odnawialne źródło ciepła takie jak skoncentrowaną energię słoneczną i energię geotermiczną, a także odnawialną energię wiatrową i słoneczną w celu obniżenia kosztów operacyjnych i poprawienia wydajności” – podaje IEEFA.
W raporcie zauważają, że odzysk ciepła odpadowego nie otrzymuje dziś w Polsce żadnego wsparcia operacyjnego. Premia kogeneracyjna jest dostępna dla kogeneracji gazowej i biomasowej. Płatności za moce wytwórcze dostępne są dla kogeneracji węglowej, gazowej i biomasowej.
Z analizy wynika, że kogeneracja na biomasę nie jest atrakcyjną alternatywą. Nawet z dotacjami osiąga w najlepszym przypadku przeciętne zyski. Autorzy przekonują, że zachęcanie do przejścia z kogeneracji węglowej na gazową lub biomasową, z jednej zanieczyszczającej technologii spalania na nieco mniej zanieczyszczającą, jest zbyt wolne w kontekście koniecznej poważnej transformacji energetycznej.
Najwyżej ogrzejemy powietrze
Dostępność i powszechność technologii umożliwiające efektywny odzysk ciepła stale się zwiększa, natomiast wyzwaniem jest optymalne zagospodarowanie i wykorzystanie tych nadwyżek. – Często w samych zakładach produkcyjnych widzimy nadmiar ciepła odpadowego w stosunku do zapotrzebowania, co niejednokrotnie skutkuje jego oddawaniem do atmosfery. Z punktu widzenia gospodarki o obiegu zamkniętym stanowi to marnotrawstwo, dlatego tak ważne jest szersze spojrzenie i zwrócenie uwagi również na otoczenie wokół samego zakładu przemysłowego, bowiem można znaleźć zastosowanie dla ciepła odpadowego na potrzeby okolicznych obiektów czy lokalnych systemów ciepłowniczych. Jest to ogromna szansa na integrację i synergię przemysłu z lokalną infrastrukturą – mówi Mikołaj Gajsler.
Jego zdaniem, rozwój wykorzystania ciepła odpadowego jest nieunikniony, a rosnące ceny energii i troska o środowisko naturalne mogą być katalizatorem realizacji takich przedsięwzięć.
Czasem firmy przemysłowe, które chciałyby oddawać ciepło do sieci trafiają na barierę w postaci niechęci lokalnych przedsiębiorstw ciepłowniczych. Jeden z producentów wyrobów metalowych ze Śląska opowiadał nam o planach zainstalowania silników kogeneracyjnych, które będą produkować prąd. A co z ciepłem? – W zimie ogrzejemy naszą fabrykę, latem możemy ewentualnie myśleć także o wykorzystaniu instalacji do produkcji chłodu. Ale przez pół roku nie będziemy tego ciepła potrzebować. Rozmawiamy z lokalnym przedsiębiorstwem ciepłowniczym, ale nie są specjalnie chętni. Najwyżej otworzymy okna i będziemy „grzać powietrze” – opowiada zakładowy energetyk.
Teoretycznie to nielegalne, ale w praktyce trudno sobie wyobrazić kontrolę Urzędu Regulacji Energetyki bo w grę mogą wchodzić setki instalacji. Problem rozwiąże wspomniana unijna dyrektywa, która przewiduje obowiązek odbioru ciepła odpadowego, ale pozostawia kilka wyjątków, m.in. jeśli ciepło nie spełnia parametrów technicznych albo jego odbiór doprowadziłby do nadmiernego wzrostu kosztów dla odbiorców końcowych.
W praktyce wykorzystanie potencjału odpadowego ciepła będzie więc zależeć od podejścia ciepłowników i wsparcia zaoferowanego przez rząd, np. z unijnych funduszy.
