S*oneczna sie* ciep*ownicza... od polityki do rynku

XVI Forum Czystej Energii
podczas Międzynarodowych Targów POL-ECO-SYSTEM
Poznań, 12-13 października br.
Duże, słoneczne systemy ciepłownicze z
magazynami energii
Aneta Więcka
[email protected]
tel. 22 825 46 52
OZE w systemach ciepłowniczych - uwarunkowania prawne
• Ustawa o odnawialnych źródłach energii:
– ustawa uwzględnia ciepło z OZE w mechanizmach i
instrumentach wsparcia (większa uwaga jest
poświęcona energii elektrycznej)
– art.116 nakłada obowiązek zakupu ciepła z oze:
• w ilości nie większej niż zapotrzebowanie odbiorców
końcowych tego przedsiębiorstwa oraz
• Minister do spraw energii określi w drodze
rozporządzenia szczegółowy zakres obowiązku (w tym
sposób uwzględniania cen ciepła z OZE w kalkulacji
taryf na ciepło); delegacja ustawowa nie przewiduje
preferencji dla technologii OZE)
www.ieo.pl
2
Efektywne systemy ciepłownicze z
wykorzystaniem OZE
Dyrektywa 2012/27/UE o efektywności
energetycznej wskazuje stworzenie warunków do
rozwoju „efektywnych systemów ciepłowniczych
(chłodniczych).
„Efektywny system ciepłowniczy i chłodniczy”
oznacza system,
1) w którym do produkcji ciepła lub chłodu
wykorzystuje się w co najmniej 50% energii ze
źródeł odnawialnych,
2) lub w co najmniej 50% ciepło odpadowe,
3) lub w co najmniej 75% ciepło pochodzące z
kogeneracji,
4) lub w co najmniej 50% wykorzystuje połączenie
takiej energii i ciepła.
www.ieo.pl
Efektywny
system
ciepłowniczy
min 50% mix
ww. źródeł
lub
75% ciepła z
kogeneracji
lub
min. 50% ciepła
z OZE lub
min.50%
ciepła
odpadoweg
o lub
3
Systemy ciepłownicze w Polsce
Obecnie 90 %
istniejących
systemów
ciepłowniczych w
Polsce nie spełnia
wymagań Dyrektywy
i istnieje konieczność
ich modernizacji,
celem uzyskania
możliwości wsparcia
z istniejących
programów
pomocowych
Source : B. Regulski, IGCP
www.ieo.pl
4
Struktura zużycia energii w budynkach mieszkalnych
w Polsce i UE w 2012
UE
7%
Polska
3%3% 2%
2%2%
Gaz ziemny
17%
Energia elektryczna
37%
10%
Biomasa stała
30%
Lekki olej opałowy
12%
Ciepło z sieci
Węgiel kamienny
13%
Pozostałe nośniki energii
LPG
14%
22%
1%
25%
www.ieo.pl
Source: Energy 2015, The Main Statistical Office, Warsaw 2015
5
Słoneczna sieć ciepłownicza...
- pomysł na efektywny system ciepłowniczy
•
•
•
•
Projekt SDH – Solar district heating – słoneczne sieciowe systemy
ciepłownicze. Projekt posłużył do porównawczej analizy pierwszych
instalacji/sytemów SDH powstały w Europie w latach
osiemdziesiątych
SDHp2m – (2016-2019) projekt realizowany w UE, w tym w PL
mający na celu opracowanie i wdrożenie w 9 uczestniczących w nim
regionach europejskich zaawansowanych strategii i działań wsparcia
dla SDH. Działania w ramach projektu mają na celu bezpośredniego
uruchomienie inwestycji w sektorze SDH.
Koordynator projektu - Steinbeis Research Institute Solites
(Niemcy)
Koordynator projektu w Polsce - Instytut Energetyki Odnawialnej
www.ieo.pl
6
Wielkowymiarowe instalacje słoneczne w EU
www.ieo.pl
Źródło : Jan-Olof Dalenbäck
7
Instalacja ciepłownicza
Rozproszony
Scentralizowany
•
•
Dostawa ciepła słonecznego do ciepłowni
Uwzględniając sezonowe
magazynowanie udział może przekraczać
50% zapotrzebowania na ciepło
•
•
•
www.ieo.pl
Kolektory słoneczne są montowane w
odpowiednich miejscach dookoła sieci
ciepłowniczej
Bezpośrednie wprowadzanie ciepła do
rur ciepłowniczych
Magazynowanie nie jest konieczne
8
Przykłady sezonowych zasobników ciepła
Magazyn gorącej wody (hot water store)
Magazyn żwirowo (ziemno) - wodny
(gravel water heat store)
Źródło: „Kolektory słoneczne. Energia słoneczna w mieszkalnictwie, hotelarstwie i drobnym przemyśle”, Grzegorz Wiśniewski, Stanisław Gołębiowski, Marian Gryciuk,
Krystian Kurowski, Aneta Więcka; Wydawnictwo Medium, Warszawa 2008 r.; Langzeit-Wärmespeicher und solare Nahwärme, BINE Informationsdienst 2001.
www.ieo.pl
9
Sezonowe magazyny ciepła
Zbiornik ziemno-wodny – budowa zbiornika w Eggenstein o
objętości 4.500 m3
www.ieo.pl
Przykład z Danii – sezonowe magazyny ciepła
Zbiornik
203.000 m3
Vojens, Dania, 70.000 m2
• 2012 - 17.000 m2 (12,25 MWth)
• 2014 - 52.500 m2 (36,75MWth) (instalacja
zbudowana bez dotacji - na warunkach
komercyjnych)
www.ieo.pl
Instalacja zapewni 45%
rocznego zapotrzebowania na
ciepło dla 2 tyś. domów oraz
szkół i przemysłu
Źródło:solarthermalword
11
Słoneczny system ciepłowniczy w Gram
www.ieo.pl
Źródło: ArconSunmark
12
Słoneczny system ciepłowniczy w Gram
www.ieo.pl
Źródło: IEO
13
Klaster energetyczny ?
Schemat instalacji w Gram
• 60%
zapotrzebowania na
ciepło pochodzi z
systemów
słonecznych wraz z
sezonowym
magazynowaniem
• 40 zł/ GJ – cena
ciepła słonecznego z
instalacji dla
odbiorcy
końcowego.
www.ieo.pl
Źródło: ArconSunmark
14
Struktura produkcji ciepła w instalacji
Gram
Łącznie 25.000 –
30.000
MWh
rocznie
44,000 m2 kolektory
słoneczne
8%
8%
10 MW elektryczny boiler
8%
900 kW pompa ciepła
15%
61%
ciepło odpadowe
5MWe/6 MWth CHP na
gaz
www.ieo.pl
15
Dlaczego warto łączyć różne OZE?
Kolektory słoneczne:
 Produkują bezpłatne ciepło
słoneczne
Pompy ciepła:
 Produkują tanie ciepło,
 Pozwalają na szybką regulację
pojemności/wydajności
zbiornika - wykorzystują
niskotemperaturowe ciepło z
dna sezonowego magazynu
ciepła
www.ieo.pl
CHP np. na biomasę:
 Produkcja/sprzedaż energii
elektrycznej,
 Szybka regulacja pracy całej
instalacji
Sezonowe zbiorniki ciepła:
 Zapewniają możliwość łączenia
różnych źródeł OZE
 Zapewniają
stabilność/elastyczność pracy
OZE
 Zarządzanie zapotrzebowaniem
16
na energię
Sezonowe zasobniki ciepła jako sposób na
zagospodarowanie coraz tańszej energii
elektrycznej w „dolinach popytu”
www.ieo.pl
Źródło: TGE
17
Koszty
Ceny nośników energii dla gospodarstw domowych w
Polsce
Porównanie cen nośników energii dla gospodarstw domowych
Średnia cena
Nośnik energii
2002
2012
zł/GJ
wzrost cen
%
Energia elektryczna
Ciepło z sieci
Ciepła woda z sieci
101,3
31,5
61,6
173,1
47,3
104,1
71%
50%
69%
Gaz ziemny wysoko-metanowy
34,3
71,1
107%
Gaz ciekły
Olej opałowy
Węgiel kamienny
Koks
55,6
39,7
14,6
16,7
105,7
105
28,3
32,8
90%
164%
94%
96%
www.ieo.pl
Źródło: dane GUS
18
Koszty
Słoneczne systemy ciepłownicze (z magazynami)
Konkurencyjne cenowo źródło
ciepła
Średnia cena ciepła z słonecznych
systemów ciepłowniczych wraz z
sezonowym magazynowaniem waha
się od 20 do 80 zł/GJ
www.ieo.pl
Stabilne źródło ciepła
Cena ciepła słonecznego nie wzrasta
Cena ciepła słonecznego nie jest
uzależniona od cen paliw i kosztów
uprawnień do emisji
Kolektory słoneczne mają dobrą
opinię w społeczeństwie
19
Słoneczne systemy ciepłownicze
w Polsce
Analiza możliwości i ocena
ekonomiczna (prefeasibility study) budowy
systemu kolektorów
słonecznych z sezonowymi
magazynami ciepła
www.ieo.pl
Dla wybranego
przedsiębiorstwa
ciepłowniczego, IEO oferuje
bezpłatne wykonanie prefeasibility study
20