Krajowy sektor ciepłowniczy czeka wiele wyzwań związanych z transformacją energetyczną. Dekarbonizacja związana ze stopniowym odchodzeniem od węgla oraz włączaniem OZE sprawia, że powiązanie sektorów ciepłownictwa i elektroenergetyki staje się kluczową kwestią.

Polska jest unijnym liderem w ilości dostarczanego odbiorcom ciepła systemowego pod względem przyłączonych gospodarstw domowych, zaś pod względem wolumenu dostarczonego ciepła do odbiorców jesteśmy drugim w Unii Europejskiej rynkiem ciepła systemowego.

Biorąc pod uwagę skalę krajowego sektora ciepłowniczego, nie dziwi ilość wyzwań czekających na zdominowany przez węgiel sektor.  Regulacje międzynarodowe związane z efektywnością energetyczną opartą na udziale OZE oraz dekarbonizacja ciepłownictwa sprawiają, że zadania przed którymi stoi Polska są jak najbardziej poważne. Jednocześnie wyzwania, którym trzeba sprostać, dają szansę, aby krajowy sektor ciepłowniczy nadał dodatkowy impuls polskiemu przemysłowi.

 Z uwagi na zobowiązanie klimatyczne, jak również w trosce o zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego – co szczególnie unaocznił konflikt ukraińsko-rosyjski tuż za naszą granicą – zwrot ku nisko- i zeroemisyjnym rozwiązaniom w ciepłownictwie jawi się jako nieunikniony.

 Czym jest ciepłownictwo systemowe?

 Ciepłownictwo systemowe (określane również mianem ciepłownictwa komunalnego) obejmuje wytwarzanie ciepła w scentralizowanej lokalizacji, a następnie jego dystrybucję do odbiorców na danym obszarze. Ponieważ energia cieplna jest dostarczana do budynków w formie użytkowej, odbiorcy unikają instalowania kosztów eksploatacji, konserwacji, napraw i wymiany związanych z potencjalną samodzielną obsługą systemu ciepłowniczego.

Zdaniem Międzynarodowego Stowarzyszenia Energetyki Cieplnej (IDEA), główną zaletą ciepłownictwa systemowego stanowi okoliczność, że podłączenie wielu budynków do systemu lokalnego tworzy szereg korzyści, które umożliwiają wdrożenie bardziej wydajnych, odpornych lokalnych zasobów energetycznych, takich jak kogeneracja, przetwarzanie odpadów na energię, biomasa, energia geotermalna i inne OZE, które znacznie zmniejszają emisje nieosiągalne dla poszczególnych budynków.

Sieci ciepłownicze oferują ogromny potencjał w zakresie wydajnego, opłacalnego i elastycznego wykorzystania niskoemisyjnej energii do ogrzewania na dużą skalę. Jednak potencjał dekarbonizacji sieci ciepłowniczych jest w dużej mierze niewykorzystany, ponieważ 90% ciepła dostarczanego w sieciach ciepłowniczych jest wytwarzane z paliw kopalnych, zwłaszcza na dwóch największych rynkach, tj. w Chinach oraz Rosji – stwierdza Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA).

Wskaźnik intensywności emisji CO2 dla produkcji ciepła sieciowego i produkcji ciepła według kraju i regionu, Stan na 2022 rok/Źródło: IEA (2023), na licencji CC BY 4.0

Ciepłownictwo systemowe odpowiada za niemal 4% globalnej emisji CO2, przy znacznym udziale Chin. W 2022 roku emisje CO2 z produkcji ciepłownictwa systemowego sieciowego były o 1,5% wyższe niż w 2021 roku i o około 25% wyższe niż w 2010 roku.

 Ciepłownictwo systemowe w Polsce. Wnioski z raportu

26 listopada br. opublikowano raport „Jak zmieniać ciepłownictwo. Dobre praktyki dla Polski” opracowany na zlecenie na zlecenie Rady ds. Czystego Powietrza Konfederacji Lewiatan przez Dominika Brodackiego z Polityka Insight.

Ciepłownictwo systemowe, poprzez dostarczane ciepło do większości polskich domów i mieszkań, może odegrać kluczową rolę w dążeniu Polski do neutralności klimatycznej, poprawy bezpieczeństwa energetycznego, rozwoju gospodarczego jak również poprawy jakości powietrza. Polskie ciepłownictwo systemowe jest wyjątkowo rozwinięte na tle innych państw UE, ale pilnie potrzebuje nowoczesnej, starannie przekonsultowanej strategii rozwoju – stwierdza raport.

Aby dynamika oczekiwanych zmian w krajowym ciepłownictwie przebiegała zgodnie z planem, niezbędne jest:

·       - dekarbonizacja miksu nośników energii;

·       - dywersyfikacja źródeł ciepła (zawsze uwarunkowana lokalnie i racjonalnie wykorzystująca dostępne zasoby);

·       - digitalizacja zarządzania systemami ciepłowniczymi;

·      - poprawa efektywności energetycznej podczas wykorzystywania źródeł ciepła, pracy sieci cieplnej oraz zużycia ciepła przez odbiorców

 „Sektor dysponuje odpowiednimi kompetencjami, zasobami i motywacją do przeprowadzenia transformacji – wiele międzynarodowych firm na rynku może czerpać w tym zakresie z doświadczeń zdobytych w krajach macierzystych i przenosić je na polski grunt” – czytamy na łamach raportu.

Ciepłownictwo z zieloną energią

Na razie podstawą działania ciepłownictwa jest węgiel. Polskie ciepłownictwo systemowe spala go najwięcej w Europie, bo aż 13,79 mln ton rocznie. Stanowi to 28 proc. krajowego wydobycia i odpowiada 21 proc. zużycia surowca w gospodarce. Mimo dominującego charakteru krajowego systemu ciepłownictwa systemowego opartego na paliwach kopalnych, możemy wskazać inwestycje wykorzystujące zieloną energię.

W 2020 roku Veolia Energia Poznań wybudowała w Szlachęcinie instalację kogeneracyjną połączoną z odzyskiem ciepła odpadowego ze ścieków fimy Aquanet. Moc elektryczna układu kogeneracyjnego wynosi ok. 1 MW, z czego 700 kW jest wykorzystywane na zasilanie pompy ciepła, zaś pozostała ilość jest sprzedawana do krajowego systemu energetycznego. Moc cieplna systemu – kogeneracji oraz pompy ciepła – wynosi około 2,9 MW.

29 maja br. w Lidzbarku Warmińskim otwarto Ciepłownię Przyszłości stanowiącą instalację wykorzystującą wysokosprawne pompy ciepła, panele fotowoltaiczne oraz system magazynów ciepła, w tym największy w Polsce magazyn ciepła w formie zbiornika zagłębionego w gruncie. Ciepłownia Przyszłości zapewnia ponad 90% udziału OZE w produkcji ciepła sieciowego oraz niemal całkowitą dekarbonizację i osiągnięcie neutralności klimatycznej. Projektantem i wykonawcą inwestycji jest przedsiębiorstwo Euros Energy Sp. z o.o. Ciepłownia Przyszłości zlokalizowana jest na terenie należącym do Veolii Północ.

 Również w tym roku w Sokołowie Podlaskim oddano do użytku Elektrociepłownię Sokół bazującą na bezpośrednim wykorzystaniu biogazu, która obejmuje też wytwarzanie biometanu. System dostarcza ciepło i energię elektryczną do 198 budynków, zaspokajając 41% potrzeb miejskiego systemu ciepłowniczego. Wydzielona miejska sieć ciepłownicza będzie zasilana energią wytworzoną w układzie silników kogeneracyjnych (CHP), pomp ciepła i kotła biogazowego, gdzie paliwem będzie biometan pochodzenia rolniczego, zaś w przyszłości biometan z odpadów przemysłowych i komunalnych. Docelowo lokalny system energetyczny będzie integrował infrastrukturę elektryczną o łącznej mocy około 10 MW, w tym: turbiny wiatrowe, farmy fotowoltaiczne oraz kogeneratory zasilane biometanem. Wykonawcą inwestycji jest Grupa Kapitałowa ECN S.A.

Ciepłownictwo systemowe zdaniem Ministerstwa

„Organizacje potrzebują jednak aktywnej postawy rządu i jego decyzji o kierunkach rozwoju ciepłownictwa” – stwierdza przywoływany wcześniej raport „Jak zmieniać ciepłownictwo. Dobre praktyki dla Polski”.

Aby dowiedzieć się, jakie perspektywy ma przed sobą krajowy sektor ciepłownictwa systemowego, zapytaliśmy się więc u źródła, czyli Grzegorza Tobolczyka, Dyrektora Departamentu Transformacji Ciepłownictwa i Efektywności Energetycznej w Ministerstwie Klimatu i Środowiska, który udzielił nam obszernej odpowiedzi na temat stanu i wyzwań czekających na sektor.

„Sektor z uwagi na historyczne uwarunkowania jest zdominowany przez jednostki węglowe, dlatego wymaga neutralnych technologicznie zmian, by sprostać oczekiwaniom społecznym i zobowiązaniom międzynarodowym, jakie podjęliśmy na rzecz klimatu i środowiska. Transformacja ciepłownictwa musi opierać się na trzech zasadniczych filarach, które w znaczący sposób poprawią sytuację sektora. Są nimi: efektywność energetyczna; odnawialne źródła energii wraz z magazynowaniem energii oraz transformacja cyfrowa. Potrzebujemy kompleksowego podejścia i włączenia w ten proces wszystkich interesariuszy. Świadomość wyzwań inwestycyjnych wskazuje potrzebę odpowiedzialnego i długofalowego planowania transformacji. Zdefiniowane w ramach takiego planu kamienie milowe wyznaczą ścieżkę osiągnięcia neutralności klimatycznej” – odpowiada Grzegorz Tobolczyk.

„Transformacja ciepłownictwa to szansa na wzrost bezpieczeństwa energetycznego i konkurencyjności polskiego przemysłu. Choć dziś stawia ona przed nami szereg wyzwań, z nadzieją patrzymy na możliwości dostosowania systemu do obecnych i przyszłych potrzeb - ludzi, gospodarki i środowiska. Zaniechanie transformacji i utrzymanie uzależnienia od paliw kopalnych nieuchronnie będzie prowadziło do stopniowego wzrostu kosztów działalności, który w pewnym momencie przekroczy możliwości odbiorców ciepła i narazi na nieakceptowalny wzrost kosztów zakupu ciepła” – dodaje Tobolczyk.

Fot: Depositphotos