Instytut Energetyki Odnawialnej wraz z Polską Izbą Magazynowania Energii 5 września br. opublikowały „Mapę drogową dla magazynów ciepła w Polsce”. Ten obszerny raport dotyczy kluczowej roli magazynów ciepła w stabilizacji systemu energetycznego w Polsce.
Przygotowany przez IEO i PIME raport jest rzetelnym źródłem wiedzy o magazynach ciepła i wyzwaniach związanych z tą technologią, w tym palących kwestiach do rozwiązania. To pierwsze takie opracowanie w naszym kraju. Autorzy raportu zwracają uwagę, że rok do roku rośnie generacja energii z pogodozależnych OZE – w 2023 roku mieliśmy 23,7% udziału źródeł pogodozależnych OZE w krajowym systemie elektroenergetycznym. We współpracy z branżą ciepłowniczą (ankietowanie) i ekspertami opisują dominujące obecnie technologie: magazynowanie ciepła krótko- i długoterminowe (w tym sezonowe) oraz nisko- i wysokotemperaturowe (w szczególności w kontekście zmian na rynku energii elektrycznej). Analizują potrzeby: prosumentów, ciepłownictwa systemowego, przemysłu i energetyki.
Premiera raportu
5 września w siedzibie PAP w Warszawie odbyła się premiera raportu. Wśród zaproszonych gości byli: Urszula Zielińska, wiceministra Klimatu i Środowiska, Dorota Zawadzka-Stępniak, prezes Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, Bogusław Regulski z Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie, Janusz Starościk ze Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych, Aneta Więcka z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, Artur Kopijkowski-Gożuch z Polskich Sieci Elektroenergetycznych, Mariusz Tańczuk z Energetyki Cieplnej Opolszczyzny S.A., Rafał Nowakowski z Polskiej Grupy Energetycznej S.A. oraz współtwórcy raportu: Grzegorz Wiśniewski, prezes Instytutu Energetyki Odnawialnej i prowadzący spotkanie, Krzysztof Kochanowski, wiceprezes zarządu Polskiej Izby Magazynowania Energii i Elektromobilności.
Prezes Instytutu Energetyki Odnawialnej, Grzegorz Wiśniewski, przedstawił wnioski z raportu, m.in. dotyczące podstawowej funkcji magazynu ciepła, jaką jest zrównoważenie w cyklu dobowym lub sezonowym popytu oraz podaży na energię elektryczną i ciepło, a także zagospodarowywania okresowych nadwyżek energii elektrycznej z OZE poprzez wykorzystanie nadwyżek energii elektrycznej w cyklach zgodnych z profilami cen taryf dynamicznych i dynamiką cen hurtowych.
– Magazyny ciepła są obecnie najbardziej ekonomicznie uzasadnionym sposobem zagospodarowania zarówno godzinowych, dobowych jak i sezonowych nadwyżek energii z tzw. pogodozależnych OZE – podkreślił Grzegorz Wiśniewski. - Do 2030 roku zasobniki ciepła domowe i sezonowe magazyny ciepła w ciepłownictwie systemowe mogą w szczytach i w sezonie letnim zagospodarować 18 GW nadwyżek energii z OZE, chroniąc je przed wyłączeniem przez operatorów i przed ujemnymi cenami energii elektrycznej, dając jednocześnie po konkurencyjnej cenie zielone ciepło jego odbiorcom.
Prezes IEO poświęcił też uwagę kotłom elektrodowym – uznawanym w ciepłownictwie za najkorzystniejsze rozwiązanie – szczególnie rekomendowane tam, gdzie nie ma możliwości realizacji innych inwestycji (brak sieci gazowej, zasobów biomasy, terenów pod inwestycje w OZE). Wśród kluczowych rekomendacji prezes Wiśniewski wymienił natomiast m.in. praktyczne wdrożenie w Polsce procedury NZIA w sprawie ustanowienia ram środków na rzecz wzmocnienia europejskiego ekosystemu produkcji technologii neutralnych emisyjnie oraz usuwanie ograniczeń formalnoprawnych w zakresie procedur środowiskowych, zwolnienie magazynów sezonowych ciepła typu PTES z opodatkowania ich w całości 2-procentową stawką podatku od nieruchomości.
Wiceministra Klimatu i Środowiska Urszula Zielińska w swojej prezentacji odniosła się do wystąpień posłów: „Kiedy podczas sejmowych debat sceptycy transformacji do znudzenia powtarzają pytanie: a co zrobić, kiedy nie wieje i nie świeci? – ja odpowiadam, że znacznie większym dziś wyzwaniem jest pytanie zgoła inne: co zrobić, kiedy wieje i świeci w nadmiarze?”. I podsunęła rozwiązanie – dla stabilizacji całego systemu energetycznego, kluczowa jest rola magazynów ciepła w efektywnym zarządzaniu nadwyżkami energii. Odnawialne źródła energii i magazyny energii to jeden z trzech filarów transformacji ciepłownictwa, które wymieniła ministra. Pozostałe to: efektywność energetyczna i cyfryzacja. Celem polityki energetycznej państwa jest by, do 2040 roku wszystkie potrzeby cieplne w gospodarce były pokrywane przez ciepło systemowe oraz nisko- i zeroemisyjne źródła indywidualne.
Ministra Zielińska podała także najnowsze dane dotyczące wpływu zanieczyszczeń powietrza wywołanych m.in. niską emisją na nasze zdrowie – według badań Oxford University z tego powodu umiera rocznie 90 tys. Polaków! Polska niestety jest w top 15 krajów na świecie, które ponoszą najwyższe koszty zanieczyszczenia powietrza – rocznie jest to 100 mld zł.
Dorota Zawadzka-Stępniak, prezes Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, podkreślała z kolei, że wraz z rozwojem rozproszonych źródeł odnawialnych w sieci będzie rosło znaczenie magazynów ciepła. Mają one szansę stać się ważnym elementem stabilizującym pracę sieci, tym bardziej, że – jak wskazują analizy – jest to rozwiązanie wielokrotnie tańsze od magazynów energii. I można na nie uzyskać dofinansowanie z NFOŚiGW w programach dla ciepłownictwa, w tym np. z programu „OZE –źródło ciepła dla ciepłownictwa” i programów wspierających kogenerację oraz w kolejnej już edycji programu „Mój Prąd 6.0”, gdzie magazyny energii, w tym ciepła stały się elementem obligatoryjnym wniosku.
Partnerzy raportu, eksperci występujący w branżowym panelu poruszali natomiast m.in. zagadnienia dotyczące roli magazynów ciepła w ich przedsiębiorstwach, optymalizacji systemu ciepłowniczego, zastosowania kotłów elektrodowych do produkcji ciepła, elektryfikacji ciepłownictwa, dekarbonizacji systemów ciepłowniczych, wykorzystania ciepła odpadowego, transformacji energetycznej, idei współdzielonych magazynów przez spółdzielnie mieszkaniowe lub energetyczne, wprowadzania nowych regulacji w obszarze rynku energii i prawa budowalnego, 2, barier w rozwoju magazynów ciepła (brak terenów pod inwestycje lub ich wysokie koszty inwestycji, niska znajomość zagadnień dotyczących magazynów energii wśród użytkowników ciepła, samorządowców, jak też ciepłowników, brak wiedzy fachowej dotyczącej projektowania, lokalizacji, doboru magazynów wśród architektów, projektantów, budowlańców).
Ciepłownictwo systemowe z potencjałem
Niezwykle istotnym aspektem poruszonym w raporcie jest magazynowanie ciepła w ciepłownictwie systemowym. Ten segment, według twórców raportu, posiada największy potencjał wykorzystania magazynów ciepła, zwłaszcza sezonowych przy uzyskaniu synergii w zakresie największych generacji pogodozależnych źródeł OZE i zapotrzebowaniu na ciepło w systemach grzewczych.
Na podstawie przeprowadzonych przez Instytut Energetyki Odnawialnej badań szacuje się, że potencjał magazynowania ciepła w sektorze ciepłowniczym wynosi 57,4 GWh/dobę, a przy uwzględnieniu ograniczeń technicznych i dostępności terenu, realny potencjał to 6651 GWh/rok. Największy potencjał posiadają przedsiębiorstwa ciepłownicze o mocy 10–50 MW, których w Polsce jest aż 178. Z jednej strony zatem, dzięki zastosowaniu magazynów ciepła, możliwe jest osiągnięcie systemu efektywnego energetycznie, ale, co równie ważne, umożliwienie lokalnej konsumpcji nadwyżek generowanych przez źródła OZE bez nadmiernego obciążania sieci energetycznych. Rynek inwestycji w tym sektorze w Polsce związany z samymi magazynami ciepła, na jaki wskazuje ww. potencjał, to 24,5 mld zł, a dla ciepłowni o mocy w przedziale 10–50 MW, to 7,5 mld zł.
Autorzy raportu przeprowadzili ankiety wśród przedsiębiorstw ciepłowniczych należących do Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie. 100% ankietowanych firm zamierza oprzeć rozwój systemu ciepłowniczego na magazynowaniu ciepła (54% jest zainteresowanych inwestycjami w dobowe magazyny ciepła, a 46% – w sezonowe) oraz odnawialnych źródłach energii. Odnośnie do technologii OZE, największym zainteresowaniem cieszyły się kotły biomasowe (39%), technologia P2H (24%) oraz kolektory słoneczne (22%). Ankietowane przedsiębiorstwa stawiają na dywersyfikację źródeł w procesie dążenia do osiągnięcia statusu efektywności energetycznej, ale zawsze wspólnym mianownikiem pozostaje magazyn ciepła.
W systemach ciepłowniczych (układy kogeneracyjne i ostatnio Power2Heat) działa obecnie osiem instalacji krótkoterminowych, które są wykorzystywane do akumulacji ciepła na przestrzeni godzin lub dni, m.in. do wspierania nieelastycznych technologii paliw kopalnych, przede wszystkim dla układów kogeneracyjnych. Są to: EC Toruń (12 tys. m3), Elektrownia Ostrołęka (13 tys. m3), EC Białystok (13 tys. m3), EC Czechnica (13 tys. m3), EC Kraków (18 tys. m3), EC Bielsko Biała (20 tys. m3), EC Poznań (24 tys. m3) oraz EC Siekierki (30 tys. m3).
Jako jedno z najbardziej atrakcyjnych rozwiązań podczas prezentacji raportu podczas konferencji prezes IEO wymienił PTES, sezonowe magazyny ziemne o pojemności min. 50 tys. m3, do nawet 300 tys. m3, których koszt, wraz ze wzrostem objętości, „spada niemal wykładniczo”.
Zapraszamy do zapoznania się z całym raportem i prezentacją na naszej stronie IEO
