Efektywny system ciepłowniczy

advertisement
Efektywny system ciepłowniczy na obecnym i przyszłym rynku
ciepła
Bogusław Regulski
Wiceprezes Zarządu
Forum Czystej Energii – POL-ECO-SYSTEM
MTP Poznań 27-29 października 2015 r.
Ciepłownictwo systemowe w Polsce w liczbach - 2014
Moc
zainstalowa
na – ok.
56800 MW
Sprzedaż
ciepła dla
odbiorców –
217 700 TJ
Konsumenci–
ok. 15 mln
CS w
Polsce
Przychody
– ok. 16,9
mld zł
*Energetyka cieplna w liczbach 2014 - Urząd Regulacji Energetyki
Długość
sieci – 20
255 km
Czym się grzejemy - struktura form zaopatrzenia
gospodarstw domowych w ciepło w Polsce ogółem*
17%
1%
42%
38%
2%
Ciepło systemowe
Ze źródeł lokalnych
Ogrzewanie indywidualne
Ogrzewanie piecowe
Inne
*Mieszkania 2011 - Narodowy Spis Powszechny – GUS 2013
3
Czym się grzejemy - struktura form zaopatrzenia
gospodarstw domowych w ciepło w miastach w Polsce
12%
*
1%
59%
26%
2%
Ciepło systemowe
Ze źródeł lokalnych
Ogrzewanie indywidualne
Ogrzewanie piecowe
Inne
*Mieszkania 2011 - Narodowy Spis Powszechny – GUS 2013
4
Baza produkcyjna - struktura paliwowa ciepła dostarczanego do
systemów ciepłowniczych w wybranych krajach UE *
100%
90%
80%
70%
Inne
60%
Energia odnawialna
50%
Odpady
40%
Olej
Gaz
30%
Węgiel
20%
10%
0%
Polska
Dania
Niemcy
Szwecja
*Źródło: District Heating and Cooling Country by country - Euroheat&Power 2015
Finlandia
Baza produkcyjna - struktura pochodzenia ciepła dostarczonego do
sieci ciepłowniczych w różnych krajach EU*
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Polska
Finlandia
Z kogeneracji
Dania
Tylko odnawialne
* District Heating and Cooling Country by country - Euroheat&Power 2015
Niemcy
Szwecja
Pozostałe
6
Dotychczasowy wkład ciepłownictwa systemowego w poprawę
efektywności energetycznej na rynku ciepła
 Likwidacja lokalnych kotłowni osiedlowych i indywidualnych poprzez
przyłączenie obiektów do sieci ciepłowniczej;
 Przyłączanie do sieci ciepłowniczych nowo powstających obiektów
budowlanych: mieszkalnych, użyteczności publicznej, usługowych i
komercyjnych;
 Długość sieci ciepłowniczych (wg URE) przez 10 ostatnich lat wzrosła o ponad
15%;
 TYLKO w segmencie gospodarstw domowych powierzchnia ogrzewana z
systemów ciepłowniczych zwiększyła się w latach 2002-11 o ponad 15% (według
danych GUS ze Spisu 2002 i 2011);
Dotychczasowy wkład ciepłownictwa systemowego w poprawę
efektywności energetycznej na rynku ciepła
 Dzięki poprawie sprawności produkcji i dystrybucji ciepła oraz racjonalizacji jego
zużycia ilość energii pierwotnej niezbędna dla celów ogrzewania w
gospodarstwach domowych spadła na przestrzeni ostatnich 10 lat o prawie 30%.
 W takim samym stopniu spadła emisja CO2 z nośników energii niezbędnych dla
wytworzenia ciepła dla ogrzania 1 m2 powierzchni mieszkania w ciągu roku.
 Dzięki działaniom odbiorców wskaźnik zużycia ciepła systemowego na ogrzanie
1 m2 powierzchni mieszkalnej (wg IGCP) spadł od roku 2004 o ponad 20% ;
Efektywny system ciepłowniczy
Skąd się wziął?
 Z Dyrektywy 2012/27/UE o efektywności energetycznej - należy stworzyć
warunki do rozwoju „efektywnych systemów ciepłowniczych
(chłodniczych)”, gdyż są one najlepszym narzędziem dla realizowania
postawionych w UE celów poprawy efektywności energetycznej;
Co to jest?
 „efektywny system ciepłowniczy i chłodniczy” oznacza system ciepłowniczy
lub chłodniczy, w którym do produkcji ciepła lub chłodu wykorzystuje się w
co najmniej 50 % energię ze źródeł odnawialnych, lub w co najmniej 50 %
ciepło odpadowe, lub w co najmniej 75 % ciepło pochodzące z
kogeneracji, lub w co najmniej 50% wykorzystuje połączenie takiej energii i
ciepła.
Efektywne systemy
ciepłownicze w Polsce
„Efektywne systemy ciepłownicze” – na naszym podwórku
 Obowiązek przyłączania się do sieci ciepłowniczych - art. 7b ustawy PE ograniczenie, w obrębie działania systemów ciepłowniczych o wysokim
poziomem jakości ciepła w sieci ciepłowniczej, możliwości stosowania
indywidualnych form wytwarzania ciepła poprzez wskazanie właściwych tych
najbardziej efektywnych.
 Warunek „obowiązku” - udział procentowy ciepła w sieci pochodzącego z
kogeneracji, odnawialnych źródeł energii lub ciepła odpadowego z instalacji
przemysłowych - dla tych wszystkich form pozyskiwania ciepła wynosi co
najmniej 75%. .
 W połowie roku 2013 Minister Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej
wydał rozporządzenie z dnia 21 czerwca 2013 r. zmieniające rozporządzenie w
sprawie szczegółowego zakresu i formy projektu budowlanego w którym
przeniósł na grunt polski unijne obligo dotyczące wykorzystywania w budynkach
wysokoefektywnych systemów alternatywnych zaopatrzenia w energię i ciepło.
Do czego ma służyć efektywny system ciepłowniczy (zgodnie z
Dyrektywą o efektywności energetycznej)?
Do kompleksowej oceny potencjału zastosowania wysokosprawnej kogeneracji oraz
wykorzystania jej w efektywnych systemach ciepłowniczych i chłodniczych – „mapa
ciepła”;
 w przypadku potwierdzenia istnienia takiego potencjału, którego korzyści
(niekoniecznie jedynie te materialne) przewyższają koszty, państwo członkowskie
ma prawo podjąć odpowiednie działania wspierające na rzecz rozbudowy
sprawnej infrastruktury ciepłowniczej, czyli „efektywnych systemów
ciepłowniczych (chłodniczych)”;
 mechanizmy wsparcia dla wysokosprawnej kogeneracji, jak i wykorzystywania
do produkcji ciepła energii ze źródeł odnawialnych lub ciepła odpadowego, a
także dla rozwoju systemów ciepłowniczych, uwarunkowane są tym, czy w ich
rezultacie uzyskamy w infrastrukturze ciepłowniczej (chłodniczej) utrzymanie lub
osiągnięcie statusu „efektywnego systemu ciepłowniczego”.
Tyle Dyrektywa…..
„Efektywne systemy ciepłownicze” a charakterystyka energetyczna
budynku
 Nowe podejście do spraw jakości energetycznej obiektów budowlanych poprzez
zmianę podejścia do charakterystyki energetycznej budynku, które
zaowocowało nową ustawą o charakterystyce energetycznej budynków, w tym
również ustanowieniem nowych kryteriów ich oceny oraz koniecznością ustalenia
minimalnych wymogów energetycznych!
 Minimalne wymagania dotyczące ich charakterystyki energetycznej – jak na
razie dla budynków nowych oraz podlegających „ważniejszej” renowacji - co
oznacza ograniczenia zarówno co do ilości energii zużywanej przez nie jak też jej
jakości;
 Efektywny system ciepłowniczy (chłodniczy) ma dla charakterystyki
energetycznej budynków istotne miejsce według prostej zasady: im bardziej
efektywny tym łatwiej budynkom spełnić wymagania energetyczne.
„Efektywne systemy ciepłownicze” a charakterystyka energetyczna
budynku
Klucz do zrozumienia problemu:
1. Określenie zapotrzebowania na energię końcową EK , czyli zużywaną przez
budynek, np. w zakresie ogrzewania, przygotowania ciepłej wody czy też
chłodzenia. Ta jest zależna między innymi od technologii samego budynku, użytych
materiałów budowlanych, sprawności instalacji itp.
2. „Odnosimy” tę energię do momentu jej pozyskania, przechodząc na energię
pierwotną EP, uwzględniając tzw „współczynnik nieodnawialnej energii pierwotnej
wi” , który jest tym niższy im „lepsze” jest ciepło, według zasady:
EP=EK*wi
Uzyskana w ten sposób wartość EP informuje o „stanie” energetycznym budynku i jest
wykorzystana w dalszych procedurach zawiązanych np. z wydaniem świadectwa
charakterystyki energetycznej.
„Efektywne systemy ciepłownicze” a charakterystyka energetyczna
budynku

Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 5 lipca 2013 r.
zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki
i ich usytuowanie – minimalne wymagania budynków:
Rodzaj budynku
Wskaźnik EP*H+w
2
kWh/m rok
Od 2014
Od 2017
0d 2021
jednorodzinny
120
95
70
wielorodzinny
105
85
65
95
85
75
Budynek mieszkalny
budynek
zbiorowego
zamieszkania
Budynek użyteczności publicznej
opieki zdrowotnej
390
290
190
pozostałe
65
60
45
*EPH+W – wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej dla potrzeb ogrzewania, wentylacji i
przygotowania ciepłej wody
„Efektywne systemy ciepłownicze” a charakterystyka energetyczna
budynku

Generalnie, wartość współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej na wytworzenie i
dostarczenie nośnika energii lub energii wi przyjmuje się w oparciu o dane udostępnione przez
dostawcę tego nośnika energii lub energii. Wyznaczanie tego wskaźnika odbywa się na podstawie
metodologii opisanej w Załączniku nr 4 do Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 10 sierpnia 2012 roku w
sprawie szczegółowego zakresu i sposobu sporządzania audytu efektywności energetycznej ….
W przypadku braku takich danych przyjmuje się standardowe wartości współczynnika wi, które poniżej
zostały przytoczone:
- miejscowe wytwarzanie energii z wykorzystaniem oleju opałowego, gazu ziemnego i węgla kamiennego i
brunatnego - 1,10
- dostarczanie ciepła z systemu ciepłowniczego, gdzie ciepło pochodzi z kogeneracji węglowej lub
gazowej - 0,80 a w przypadku biomasy lub biogazu – 0,15;
- dostarczanie ciepła z systemu ciepłowniczego , gdzie ciepło pochodzi z ciepłowni węglowej – 1,3 a w
przypadku oleju opałowego lub gazu – 1,2;
- dla energii elektrycznej z systemu energetycznego - 3,0;
- dla lokalne odnawialnego źródła energii jakim jest energia słoneczna, wiatrowa i geotermalna – 0,0
natomiast dla biomasy - 0,20 a dla biogazu - 0,50;

Przykład – wpływ efektywnego systemu ciepłowniczego na
charakterystykę energetyczną budynku
Do obliczeń przyjęto teoretyczny system ciepłowniczy o takiej samej rocznej sprzedaży ciepła do odbiorców, posiadający
teoretyczną sprawność przesyłania i dystrybucji ciepła na poziomie 88% i średnioroczną sprawność produkcji ciepła w na
poziomie 86% (obie wielkości mają potwierdzenie w informacjach URE na temat branży ciepłowniczej . Ponadto przyjęto
wskaźniki skojarzenia dla kogeneracji węglowej ok 0,3 a dla gazowej ok 1.
Lp
Rodzaj systemu ciepłowniczego
1.
Klasyczna ciepłownia - 100% węgiel lub gaz
wp
1,45
Systemy „efektywne energetycznie”
2.
Klasyczna ciepłownia - 100% biomasa
0,26
3.
Klasyczna ciepłownia - biomasa 50% - węgiel lub gaz 50%
0,74
4.
Kogeneracja węglowa 75% - reszta ciepłownia węgiel lub gaz
0,97
5.
Kogeneracja gazowa 75% - reszta ciepłownia węgiel lub gaz
0,15
6.
Kogeneracja gazowa 20%+30% solary – reszta
węgiel lub gaz
0,64
7.
Kogeneracja biomasa 50% – reszta ciepłownia węgiel lub gaz
0,34
8.
Kogeneracja węglowa 100%
0,81
9.
Kogeneracja gazowa 100%
- 0,28
10.
Kogeneracja biomasa 100%
-0,78
ciepłownia
„Efektywne systemy ciepłownicze” a pieniądze na inwestycje
 „Posiadanie” efektywnego energetycznie systemu ciepłowniczego stało się
kluczowe dla stworzenia mechanizmów pomocowych dla sektora
ciepłowniczego w ramach nowej perspektywy finansowej.
 W przypadku udzielania pomocy publicznej na modernizacje systemów
ciepłowniczych, warunek „efektywności” systemu ciepłowniczego stał się
wymagany dla uzyskania jakiegokolwiek wsparcia inwestycyjnego, nawet jeżeli
dotyczyłoby ono normalnej wymiany sieci lub węzłów.
Efektywny system ciepłowniczy a ETS
 Gwarantem korzystnych warunków dostawy ciepła odbiorcom w przyszłości jest
taki model działalności ciepłowniczej, który zminimalizuje koszty zakupywanych
uprawnień do emisji.
 Dla zrealizowania tego celu wymagane będą nie tylko przedsięwzięcia związane
z poprawą sprawności i jakości produkcji ciepła, do czego przyczynić się mogą
nowe instalacje kogeneracyjne czy też wykorzystujące energię odnawialną,
 Uzyskanie statusu „efektywnego energetycznie systemu ciepłowniczego” na
pewno będzie narzędziem do uzyskania korzystnej relacji pomiędzy kosztami
uczestnictwa w systemie ETS a stabilizacją struktury kosztów produkcji ciepła dla
potrzeb systemu ciepłowniczego.
Co by było gdyby - potencjalna struktura paliw w ciepłownictwie
systemowym w Polsce w warunkach efektywnych systemów
ciepłowniczych (%)*
8.0
4.0
35.0
18.0
Spadek emisyjności
produkcji ciepła z
ponad 100 do ok
55kg CO2/GJ !!
4.0
31.0
Węgiel
Paliwa gazowe
*Symulacja własna autora
Paliwa płynne
OZE
Odpady
Odpadowe z przemysłu
20
Warunki sprzyjające istnieniu i rozwojowi „efektywnych
systemów ciepłowniczych” w Polsce
•
•
•
•
•
•
Powszechność występowania systemów ciepłowniczych
Charakter zapotrzebowanie na ciepło w systemie ciepłowniczym , który jest
podstawą dla pracy instalacji kogenercyjnych – nowy potencjał może sięgnąć
od 3 do 5 tys MWe;
Rozwiązanie problemu wykorzystania energii pierwotnej zawartej w odpadach
komunalnych - dzięki kogeneracji możliwe kompleksowe uporządkowanie
gospodarki odpadowej i energetycznej, w tym dostarczania ciepła w dużych
skupiskach ludzkich ;
Możliwość zagospodarowania ciepła odpadowego z obiektów przemysłowych i
energetycznych;
Możliwość efektywnego wykorzystania energii z OZE ze względu na efekt skali.
Efektywne systemy ciepłownicze są idealnym narzędziem do przeciwdziałania
powstawania zjawiska niskiej emisji;
Dziękuję

[email protected]
Download
Random flashcards
Create flashcards