Dekarbonizacja ciepłownictwa systemowego 2024 Oprac. Zbigniew Gieleciak, Marek Mrówczyński (OIPH Tychy)
Wydarzenia | 159 Tychy (wydanie specjalne) | OIPH
Spis treści
- Dekarbonizacja ciepłownictwa systemowego (omówienie) [Przejdź]
- Podsumowanie konferencji [Przejdź]
- Galeria [Przejdź]
Dekarbonizacja ciepłownictwa systemowego (omówienie)
Dekarbonizacja to proces redukcji lub eliminacji emisji CO2 w celu zwalczania zmian klimatycznych i dążenia do zrównoważonego rozwoju. Obejmuje to ograniczenie wykorzystania paliw kopalnych, takich jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny, które są głównymi źródłami emisji gazów cieplarnianych.
Dekarbonizacja. Co to znaczy i na czym polega ten proces?
Dekarbonizacja dotyczy wielu sektorów gospodarki, ale do najważniejszych przykładów należą poniżej wymienione branże:
- Energetyka. Przejście od paliw kopalnych do odnawialnych źródeł energii (OZE), takich jak energia słoneczna, wiatrowa i hydroenergetyczna.
- Przemysł. Implementacja technologii zmniejszających emisję CO2, modernizacja procesów produkcji i zwiększenie efektywności energetycznej.
- Transport. Rozwój i promocja transportu niskoemisyjnego, w tym pojazdów elektrycznych i hybrydowych.
- Budownictwo. Wdrażanie standardów budynków niskoemisyjnych i energooszczędnych, które zużywają mniej energii na ogrzewanie i chłodzenie. W Polsce, gdzie energetyka w dużej mierze opiera się na węglu, proces ten jest szczególnie istotny.
Dlaczego dekarbonizacja ciepła jest tak trudna?
Po pierwsze, cele net zero – w ramach planów redukcji emisji dwutlenku węgla do poziomu net zero do 2050 r. niektóre sektory gospodarki będą nadal emitować gazy cieplarniane, które będą musiały zostać zniwelowane. W części tych sektorów dostępne są już technologie zeroemisyjne, przystępne dla obywateli i firm. Jednak w ciepłownictwie jest inaczej. Oznacza to trudniejsze cele dla ogrzewania, gdzie przykładowo większość budynków musi stać się neutralna klimatycznie. Wiąże się to zarówno z termomodernizacją budynków, poprawą ich efektywności energetycznej, jak i zmianą technologiczną ciepłownictwie systemowym na technologie zeroemisyjne. Wymaga to skoordynowanego wysiłku.
Po drugie, rozmiar wyzwania – tylko kilka procent domów w Polsce posiada obecnie ogrzewanie niskoemisyjne. Ciepło systemowe wykorzystywane jest do celów grzewczych w 40,4 proc. gospodarstw domowych w Polsce. Sektor w prawie 70 proc. zależny jest od węgla.
Po trzecie, brak jednego, gotowego rozwiązania – ze względu na specyfikę systemu sektora ciepłowniczego w Polsce nie jest możliwe użycie jednej, wielkoskalowej technologii do zapewnienia ciepła dla wszystkich użytkowników systemu. Oczywiście, istnieją już teraz rozwiązania w zakresie ogrzewania niskoemisyjnego lub neutralnego pod względem emisji dwutlenku węgla, są też dostępne opcje niskoemisyjne technologiczne do 2030 r.: to źródła OZE, kogeneracja na gaz (w tym biogaz, biometan) oraz ciepło odpadowe.
Po czwarte, trudny stan wyjściowy i niska efektywność energetyczna – budynki w Polsce mają ogólnie niską efektywność cieplną. Dużą szansą jest termomodernizacja budynków.
Wyzwania
Największym wyzwaniem, przed którym stoimy w Polsce, jest wspólne pokonanie barier dla dekarbonizacji ciepłownictwa i lepsza koordynacja procesu transformacji ciepłownictwa. Odnawialne i energooszczędne technologie ciepłownicze napotykają wiele barier, aby konkurować z obecnymi technologiami i praktykami sektora. Te zestawy barier są ważne i często wzajemnie na siebie oddziałują, utrudniając konsumentom i podmiotom przemysłowym wybór odnawialnych rozwiązań w zakresie OZE i inwestycji w efektywność energetyczną.
Wśród barier rynkowych można wyróżnić fakt, że systemy grzewcze i chłodzące wykorzystujące odnawialne źródła energii nie są zazwyczaj tak konkurencyjne pod względem kosztów jak systemy oparte na paliwach kopalnych, mimo że ich całkowity koszt posiadania (Total Cost of Ownership) jest często niższy.
Problemy ciepłownictwa – zbyt wysokie koszty ciepła systemowego, mały odzysk ciepła z miejsc, gdzie jest ono dostępne.
Problemem samorządów jest głównie brak kompetencji – i nie można tu winić samorządów, ponieważ powodem takiego stanu rzeczy są wymogi prawne zarówno krajowe, jak i unijne, które są przerzucane na samorządy. Często wymagania stawiane przed samorządami wymagają usług wysoko wykwalifikowanych specjalistów – co nie jest tanie. Winą samorządów jest na pewno brak odpowiedniej organizacji i agregacji kompetencji we własnych strukturach.
Transformacja energetyczna to sprawa, do której każdy podmiot powinien podejść indywidualnie poprzez wykonanie audytów, sprawdzenie możliwości, analiz ekonomicznych, a wreszcie przeprowadzeniu inwestycji podnoszących efektywność.
Ważnym aspektem, który diametralnie wpływa na stan rzeczy, są zbyt wysokie koszty narzuconej dekarbonizacji i transformacji energetycznej – w mojej opinii nie tędy droga. Rozwiązania przyjazne środowisku powinny bronić się same, a nakładanie wysokich kosztów na źródła emisyjne (np. uprawnienia CO2) powoduje często niechęć społeczną do zmian oraz wyższe koszty prowadzenia działalności – co przekłada się bezpośrednio na konkurencyjność europejskich firm w porównaniu do firm np. azjatyckich.
Dekarbonizacja i transformacja energetyczna jest koniecznością i każdy sobie zdaje z tego sprawę, jednak przerzucanie jej kosztów na odbiorów końcowych, gospodarstwa domowe, kierowców, firmy, samorządy itd. powoduje, że osiągnięcie celu jest nierealne w zakładanych terminach.
Konkluzja: koszty transformacji energetycznej muszą być wymierne, i nie mogą powodować skokowych podwyżek (tak jak dzieje się na przestrzeni ostatnich lat) – przykładowo energia elektryczna czy cieplna – koszty sprzedaży, ale również dystrybucji rosną w tempie, który nigdy wcześniej nie miał miejsca, to samo dotyczy się paliw.
- Poprawa efektywności budynkowej obiektów publicznych miasta,
- Optymalizacja zasilania w energię elektryczną obiektów miejskich.
Ciepłownictwo jako część ekosystemu miejskiego bazuje również na produktach miejskich. Takim produktem, mówiąc najprościej, są odpady. Część odpadów, która nie nadaje się do innego wykorzystania i nie podlega recyklingowi, zamiast trafiać na składowisko, może trafiać do elektrociepłowni czy ciepłowni i zostać wykorzystana do produkcji energii elektrycznej. Oczywiście każdy system dużego miasta ma swoją specyfikę, dlatego trzeba budować te programy pod konkretną lokalizację, wykorzystując zasoby lokalne dostępne w danej lokalizacji.
Mając na względzie dekarbonizację, intencją jest maksymalne wykorzystanie potencjału wielkoskalowych pomp ciepła, biomasy, ciepła odpadowego, odpadów komunalnych.
Nowe wymagania dotyczące budynków
Od 2026 roku budynki użyteczności publicznej, a od 2028 roku wszystkie nowe budynki mieszkalne, mają być zasilane bezemisyjnie (czyli ciepłem produkowanym z OZE albo ciepłem odpadowym).
Parlament Europejski (PE) przyjął zapis, że budynki nowe i po głębokiej termomodernizacji mogą być także ogrzewane ciepłem produkowanym w systemach ciepłowniczych spełniających warunek efektywnego systemu ciepłowniczego. PE przygotowuje też korzystną nowelizację dyrektywy dotyczącej efektywności energetycznej, która potwierdza, że do 2045 roku również produkcja ciepła w wysokosprawnej kogeneracji będzie pozwalała na zaliczenie systemu ciepłowniczego do efektywnego.
Podsumowanie konferencji
I. Wprowadzenie
Okręgowa Izba Przemysłowo-Handlowa w Tychach od 2008 roku organizowała wielokrotnie konferencje energetyczne, poświęcone realizacji celów klimatycznych polityki energetycznej, budowie innowacyjnej, zasobooszczędnej i zdywersyfikowanej gospodarki, transformacji energetycznej w kierunku gospodarki zeroemisyjnej i energooszczędnej.
Polityka klimatyczna oraz polityka energetyczna zmusza do przemyślenia obecnej polityki energetycznej i bezpieczeństwa energetycznego kraju regionu, miast i przedsiębiorstw.
Istnieje potrzeba rewizji polityki energetycznej Europy i Polski w kierunku zwiększania bezpieczeństwa systemu energetycznego Unii Europejskiej.
Jakie działania możemy podjąć celem zwiększenia bezpieczeństwa i dostaw energii? Jakie są alternatywy dla systemu opartego głównie na paliwach kopalnych? Czy gospodarka obiegu zamkniętego i energetyka rozproszona oparta o odnawialne źródła energii może być impulsem do zwiększenia bezpieczeństwa i obniżenia kosztów? Czy decentralizacja źródeł pozwoli na tworzenie samobilansujących się obszarów, które mogą działać w sposób autonomiczny, zapewnić energię lokalnym odbiorcom nawet w sytuacjach kryzysowych?
Konieczna jest rekonfiguracja dojścia Europy do neutralności klimatycznej
Transformacja regionu to proces wieloaspektowych przekształceń, wykraczających poza obszary wsparcia FST, przynoszących korzyści gospodarcze, środowiskowe, społeczne w celu zapewnienia wysokiej jakości życia i możliwość rozwoju. Następuje zmiana od modelu korporacyjnego do współodpowiedzialności energoprosumenckiej i kapitału społecznego.
Musimy zredefiniować naszą politykę bezpieczeństwa energetycznego, ale musimy zwłaszcza tu na Śląsku odpowiedzieć sobie na pytanie jak daleko posunąć się w kierunku ekologizacji życia.
Zielona dekarbonizacja przemysłu, usługi publiczne, dekarbonizacja floty – to kierunki rozwoju, które zmienią region i formy produkcji, działania na rzecz neutralności klimatycznej będą miały wpływ na rozwój regionalny. Dekarbonizacja ciepła systemowego to priorytet branży ciepłowniczej, a także podstawowe zadanie dotyczące zaopatrzenia w ciepło budynków zarówno komunalnych, jak i mieszkalnych. Branża zbudowana została na węglu, którego udział w miksie zaopatrzenia stanowi 69,5%, a udział OZE stanowi jedynie 10%.
Konieczna jest transformacja ciepłownictwa i dywersyfikacja źródeł zaopatrzenia poprzez wykorzystanie pomp ciepła, fotowoltaiki, biogazu, biomasy i geotermii. Kluczowym staje się także realizacja celów klimatycznych zakładająca podjęcie działań ograniczających wzrost globalnych średnich temperatur mniej niż 1,5*C.
Dekarbonizacja miejskich systemów ciepłowniczych i przedsiębiorstw jest potrzebą wynikającą z przyjętego prawa krajowego i unijnego, a także dążenia do gospodarki zeroemisyjnej. Uświadamianie kierunków zmian, a także możliwych rozwiązań technologicznych, prawnych i formalnych w tym aspekcie jest kluczowe w perspektywie zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego, minimalizacji oddziaływania tych działań na środowisko, a także przygotowaniu uczestników tego rynku do wymaganych zmian.
Konferencja OIPH miała również cel praktyczny – omówienie case study dla miasta stutysięcznego z możliwością wdrożenia w innych miastach województwa śląskiego.
Skuteczne ograniczenie emisji gazów cieplarnianych będzie wymagało wdrożenia nowych form produkcji oraz nowych nośników energii i wykorzystywanych surowców. Wiąże się to z modernizacją lub budową niezbędnej infrastruktury. Wpłynie to bezpośrednio na firmy, ale i kadry, i w zależności od podmiotów, transformacja może przynieść asymetryczne skutki dla poszczególnych sektorów/ przedsiębiorstw.
W ocenie uczestników konferencji kluczowe jest przygotowanie się do zmian, co przełoży się na pojawiające się wyzwania i problemy. Podkreślić należy, że z punktu widzenia „daleko idących wyzwań transformacyjnych” kluczowym sektorem w procesie dekarbonizacji jest ciepłownictwo.
II. Program Konferencji
Konferencja „Dekarbonizacja systemów ciepłowniczych w miastach i przedsiębiorstwach”
Termin: 17 maja 2024 r., godz. 9:00 – 13:50
Miejsce: Tychy, al. Piłsudskiego 16, Mediateka
Plan Konferencji:
- 9:00 – 9:10 Otwarcie Konferencji. Systemy energetyczne: wczoraj dziś i jutro, Zbigniew Gieleciak, Marek Mrówczyński, Prezes i Wiceprezes Zarządu OIPH w Tychach.
- CZĘŚĆ I. 9:10 – 10:30 Panel dyskusyjny: Dekarbonizacja systemów ciepłowniczych w miastach, moderator: dr inż. Aleksander Sobolewski – Dyrektor Instytutu Technologii Paliw i Energii.
- Wprowadzenie: Dekarbonizacja miejskiego systemu ciepłowniczego – case study dla 100-tysięcznego miasta, dr inż. Aleksander Sobolewski.
- Dyskusja, uczestnicy:
- Maciej Gramatyka – Prezydent Miasta Tychy,
- Henryk Borczyk – Wiceprzewodniczący Zarządu Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii,
- Bartosz Krysta – Członek Zarządu Enea S.A.,
- Robert Żmuda – Dyrektor Veolia Polska.
- 10:30 – 11:00 Przerwa kawowa, rozmowy kuluarowe.
- CZĘŚĆ II. 11:00 – 12:45 Prezentacje:
- Odchodzenie systemów ciepłowniczych od paliw kopalnych, Robert Żmuda – Dyrektor Veolia Polska.
- Konkurencyjność rynku ciepłowniczego w perspektywie roku 2040, Jacek Szymczak – Prezes Zarządu Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie.
- Akumulatory ciepła jako układ stabilizacji i bezpieczeństwa sieci ciepłowniczej, dr Bartosz Krysta – Członek Zarządu Enea S.A.
- Rozwój ciepłownictwa systemowego w oparciu o źródła kogeneracyjne, Marian Łyko – Prezes Zarządu MPEC S.A. w Krakowie.
- Modernizacja źródeł kogeneracji ciepła w myśl systemów efektywnych energetycznie, Marcin Kwiatos – Manager Biura Rozwoju Rynku Veolia Polska.
- Współpraca rozproszonych źródeł ciepła z systemem zawodowym, w tym odzysk ciepła odpadowego, Marcin Staniszewski – Prezes Tauron Ciepło Sp. z o.o.
- Budowa społeczności energetycznych w rozwoju rozproszonych źródeł energii – klastry, spółdzielnie, aktywność obywatelska, Daniel Raczkiewicz – Członek Zarządu Krajowej Izby Klastrów Energii.
- 12:45 – 13:10 Dyskusja, pytania, zakończenie konferencji.
- 13:10 – 13:50 Lunch, rozmowy kuluarowe.
Współpraca
Partnerzy Konferencji:
- Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolia,
- Katowicka Specjalna Strefa Ekonomiczna S.A.,
- ENEA S.A.
- PKO Bank Polski S.A.,
- TAURON Ciepło sp. z o.o.,
- Veolia Energy Contracting Poland sp. z o.o.
Patronat medialny:
- Miesięcznik „Europerspektywy”
- Tygodnik „Twoje Tychy”.
Patronat honorowy nad Konferencją:
- Marszałek Województwa Śląskiego Wojciech Saługa,
- Wojewoda Śląski Marek Wójcik,
- Górnośląsko-Zagłębiowska Metropolia,
- Akademia WSB w Dąbrowie Górniczej.
Konferencja dofinansowana została ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach.
Zagadnienia poruszane w panelu dyskusyjnym wprowadzającym do tematyki konferencyjnej
- Czy odejście od węgla w perspektywie 2030 (miasto) i 2040 (wieś) w ogrzewnictwie jest realne?
- Edukacja społeczeństwa czy wsparcie finansowe – co zadecyduje o sukcesie transformacji?
- Karać czy edukować? Skuteczność mechanizmów wymuszających zmiany świadomości społecznej.
- Czy zapisy naszych uchwał antysmogowych (w tym śląskiej) są realistyczne?
- Czy ciepło z OZE to rozwiązanie tylko dla bogatych?
- Dekarbonizacja systemów ciepłowniczych – jak wdrażać kompleksowe rozwiązania?
III. Wyzwania, wnioski i rekomendacje wynikające z Konferencji
Kluczowe wyzwania ciepłownictwa to:
- Dostosowywanie systemów do statusu efektywnych systemów ciepłowniczych,
- Minimalizacja długoterminowego wzrostu cen ciepła w związku z rosnącymi cenami uprawnień do emisji CO2,
- Zwiększanie produkcji energii ze źródeł odnawialnych,
- Dostosowanie sektora do wymagań warunków technicznych dla nowych i głęboko zmodernizowanych budynków,
- Zapewnienie atrakcyjności ciepłownictwa systemowego, jako najpopularniejszego źródła ciepła w gospodarstwach domowych w Polsce.
Rekomendacje
- Maksymalne wykorzystanie potencjału wielkoskalowych pomp ciepła, biomasy, ciepła odpadowego, oraz odpadów komunalnych i wsparcie ich wykorzystania;
- Konieczna jest budowa „sprzęgu sektorowego” (rozproszonego) opartego na elastyczności instalacji, by zapewnić wieloskalowalność rozwiązań, co umożliwi bilansowanie lokalnych surowców i zużycie biopaliw;
- Włączenie do scentralizowanych sieci lokalnych rozproszonych źródeł ciepła wykorzystujących odzysk ciepła i energii odnawialnej;
- Rozbudowa sieci z zastosowaniem magazynów ciepła;
- Niezbędna jest konwersja źródeł węglowych i współdziałanie ze źródłami niskoemisyjnymi, jako szansa rozwoju spółek ciepłowniczych.
- Konieczność utrzymania przez funkcjonujące systemy ciepłownicze statusu „efektywnego systemu ciepłowniczego”;
- konieczność transformacji w kierunku energetyki zeroemisyjnej/niskoemisyjnej poprzez stopniową rentową dekarbonizację sektora,
- nowe inwestycje muszą spełniać wymogi określone w taksonomii w tym kryterium emisji CO2 poniżej 270g/kWh
- Niezbędne jest uregulowanie prawne pojęć „ciepła odpadowego” i „ciepła z odpadów”, bo mają one inne znaczenie i dotyczą innych zagadnień, a są często używane zamiennie.
- Opracować ramy bezpieczeństwa rozwoju biopaliw, plany ryzyka, rozkład ryzyka:
- elastyczność systemu,
- niezawodność,
- stabilność,
- odporność na zakłócenia i zmiany, na wstrząsy,
- bezpieczeństwo operacyjne,
- adekwatność,
- jak standaryzować dostawy -jakość, właściwości użytkowe,
- waloryzacja biomasy – poprawa właściwości;
- Konieczność budowy zintegrowanej polityki energetycznej i ciepłowniczej lokalnych samorządów (planowanie, eksploatacja, inwestycje);
- Zintegrowane zarządzanie energią i ciepłem w gospodarce komunalnej
- diagnoza energetyczna,
- identyfikacja i bilans własnego potencjału, budowa zintegrowanego repozytorium danych, stworzenie bazy wiedzy o punktach poboru energii, analiza danych, monitoring danych,
- profesjonalne doradztwo – strategiczny plan inwestycyjny,
- klaster energii/spółdzielnia energetyczna,
- budowa koalicji na rzecz OZE i energetyki rozproszonej.
Wymienione w rekomendacjach cele należy realizować z uwzględnieniem indywidualnych, lokalnych potrzeb i charakterystyki oraz z uwzględnianiem zasady społecznie akceptowalnej ceny związanej z wdrażanymi rozwiązaniami.
Koszt modernizacji i transformacji na gospodarkę zieloną i gospodarkę obiegu zamkniętego musi uwzględniać możliwości finansowe poniesienia tego kosztu przez społeczeństwo. Wydaje się również, iż we wdrażaniu tych rozwiązań bardzo ważne jest zachowanie racjonalności działania, w tym sensie, że nie zawsze każdy z wymienionych celów czy rekomendacji ma być osiągany lub realizowany maksymalnie w 100%.
Należy zwrócić szczególną uwagę na kondycję energetyki powiatowej, która bez dodatkowego, zewnętrznego finansowania nie osiągnie wyzwań związanych z transformacją energetyczną kraju.
IV. Prezentacje uczestników – prelegentów Konferencji
- Systemy energetyczne: wczoraj dziś i jutro, Zbigniew Gieleciak, Marek Mrówczyński, Prezes i Wiceprezes Zarządu OIPH w Tychach.
- Dekarbonizacja miejskiego systemu ciepłowniczego – case study dla 100-tysięcznego miasta, dr inż. Aleksander Sobolewski – Dyrektor Instytutu Technologii Paliw i Energii.
- Odchodzenie systemów ciepłowniczych od paliw kopalnych, Robert Żmuda – Dyrektor Veolia Polska.
- Konkurencyjność rynku ciepłowniczego w perspektywie roku 2040, Jacek Szymczak – Prezes Zarządu Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie.
- Akumulatory ciepła jako układ stabilizacji i bezpieczeństwa sieci ciepłowniczej, dr Bartosz Krysta – Członek Zarządu Enea S.A.
- Rozwój ciepłownictwa systemowego w oparciu o źródła kogeneracyjne, Marian Łyko – Prezes Zarządu MPEC S.A. w Krakowie.
- Modernizacja źródeł kogeneracji ciepła w myśl systemów efektywnych energetycznie, Marcin Kwiatos – Manager Biura Rozwoju Rynku Veolia Polska.
- Współpraca rozproszonych źródeł ciepła z systemem zawodowym, w tym odzysk ciepła odpadowego, Marcin Staniszewski – Prezes Tauron Ciepło Sp. z o.o.
- Budowa społeczności energetycznych w rozwoju rozproszonych źródeł energii – klastry, spółdzielnie, aktywność obywatelska, Daniel Raczkiewicz – Członek Zarządu Krajowej Izby Klastrów Energii.
Podczas konferencji uczestnicy mogli usłyszeć wiele ciekawych wystąpień, ale ważne – jeżeli nie najważniejsze – były rozmowy kuluarowe. To właśnie tam przedstawiciele branży ciepłowniczej, samorządowcy, politycy i przedsiębiorcy mogli wymieniać się pomysłami na przyszłość. Dyskutowano o tym, jak odchodzić od paliw kopalnych i jakie innowacje mogą pomóc w stabilizacji sieci ciepłowniczej.
Można było usłyszeć wiele o nowoczesnych technologiach i konkretnych krokach, które pozwolą na dekarbonizację miejskich systemów ciepłowniczych. Uczestnicy mieli szansę porozmawiać o wyzwaniach, przed którymi stoją, i wymienić się najlepszymi praktykami. Wspólne rozmowy pozwalają na lepsze zrozumienie problemów i poszukiwanie wspólnych rozwiązań.
Dzięki takim wydarzeniom branża ciepłownicza może rozwijać się dynamicznie i w sposób zrównoważony. Wymiana doświadczeń i pomysłów pozwala na tworzenie nowoczesnych, ekologicznych rozwiązań, które są kluczowe dla przyszłości naszych miast i przedsiębiorstw.
