Startuje Ciepłownia Przyszłości w Lidzbarku Warmińskim. Takie technologie może wykorzystywać cały sektor w Polsce

Na początku listopada w Lidzbarku Warmińskim zostanie uruchomiona Ciepłownia Przyszłości – demonstrator technologii, który ma w praktyce pokazać, jak może wyglądać w przyszłości nowoczesne i zdekarbonizowane ciepłownictwo. Realizacja projektu Euros Energy oraz Narodowego Centrum Badań i Rozwoju zajęła półtora roku i kosztowała 38 mln zł. Zastosowano w nim cały szereg technologii, które mają duży potencjał wykorzystania w tym sektorze, w tym m.in. pompy ciepła, trójstopniowy system magazynowania ciepła złożony m.in. z sezonowych magazynów ciepła typu PTES i BTES, hybrydowe kolektory słoneczne i innowacyjny system zarządzania. – Rynek jest bardzo zainteresowany takimi rozwiązaniami – mówi dr Kamil Kwiatkowski z Euros Energy. Tym bardziej że przed polskim ciepłownictwem stoi wyzwanie w postaci konieczności wypełnienia unijnych wymogów klimatycznych.

– Ciepłownia Przyszłości to jest innowacyjny, pilotażowy projekt demonstracji technologii dla ciepłownictwa. Technologii niemal zeroemisyjnej, bo udział energii ze źródeł odnawialnych przekracza w nim 90 proc. – mówi agencji Newseria Biznes dr Kamil Kwiatkowski, dyrektor ds. projektów badawczo-rozwojowych w Euros Energy.

W Polsce produkcja ciepła wciąż jest mocno uzależniona od węgla. W nadchodzących latach polskie ciepłownictwo czeka więc nieuchronny zwrot ku rozwiązaniom nisko- i zeroemisyjnym. Bez inwestycji w tym kierunku będzie bowiem ponosić coraz wyższe koszty paliw kopalnych i zanieczyszczenia środowiska, jak i konsekwencje związane z niewypełnieniem unijnych wymogów klimatycznych. To, jak w przyszłości może wyglądać ten sektor, pokazuje właśnie Demonstrator Technologii Ciepłowni Przyszłości Euros Energy HC Plant, który powstaje w Lidzbarku Warmińskim. To autorski projekt spółki, realizowany z Narodowym Centrum Badań i Rozwoju oraz Veolią. Ma w praktyce pokazać możliwości modernizacji systemów ciepłowniczych przy wykorzystaniu rozwiązań OZE.

– Nasza Ciepłownia Przyszłości, budowana w Lidzbarku Warmińskim, jest już bardzo zaawansowana. Będziemy gotowi do uruchomienia tej instalacji na początku listopada, czyli już za chwilę – zapowiada ekspert.

Inwestycja warta 38 mln zł jest realizowana z funduszy europejskich. Budowa demonstratora rozpoczęła się w połowie 2022 roku. Po uruchomieniu zapewni ciepło dla ok. 3,5 tys. mieszkańców Lidzbarka Warmińskiego i będzie ogrzewać budynki o łącznej powierzchni ponad 28 tys. mkw.

– To jest pełnoskalowy demonstrator, który integruje szereg technologii przyszłości, możliwych do zastosowania w ciepłownictwie, w tym m.in. pompy ciepła i sezonowe magazyny ciepła, jakich w Polsce jeszcze nie było, w szczególności tzw. PTES (Pit Thermal Energy Storage), czyli duży, izolowany basen wodny – wyjaśnia dr Kamil Kwiatkowski.

Sercem projektu jest zaawansowany układ pomp ciepła zintegrowanych z trójstopniowym systemem magazynowania ciepła: powietrznymi wymiennikami ciepła, z niskotemperaturowym magazynem gruntowym typu BTES oraz z wysokotemperaturowym magazynem wodnym typu PTES, składający się ze szczelnego, zaizolowanego basenu ziemnego o pojemności 15 tys. m³, wypełnionego w całości wodą. System jest zasilany energią elektryczną produkowaną bezpośrednio na miejscu, z hybrydowych kolektorów słonecznych PVT oraz z pobliskiej instalacji fotowoltaicznej.

– Latem możemy zasilać pompy ciepła energią elektryczną z fotowoltaiki i ładować energię do magazynów – podziemnego, gruntowego, czyli do pionowych odwiertów pokrywających całą działkę, oraz do magazynu wodnego, czyli wspomnianego magazynu PTES – mówi ekspert Euros Energy. – Unikalne jest to, że całość energii wyprodukowanej w tej farmie fotowoltaicznej jest autokonsumowana w Ciepłowni Przyszłości. To jest zupełnie nowe, stabilne i bezpieczne dla sieci elektroenergetycznych zastosowanie farm fotowoltaicznych. Oprócz tego mamy jeszcze specjalną technologię, czyli hybrydowe kolektory słoneczne. To jest instalacja kolektorów połączonych z panelami fotowoltaicznymi, które jednocześnie produkują energię elektryczną i ciepło. Jest to niezbędne, ponieważ mamy bardzo ograniczoną powierzchnię.

W zimowe noce system jest wspierany energią elektryczną dostarczaną z krajowej sieci elektroenergetycznej, w tym energią zakupioną z gwarancją pochodzenia z odnawialnych źródeł energii w ramach kontraktów typu Power Purchase Agreement (PPA). Całością sterują natomiast zaawansowane algorytmy zarządzania energią, które dbają o jej efektywne zagospodarowanie.

– To jest w pewnym stopniu rozwiązanie wyjątkowe w skali europejskiej, ponieważ mamy tutaj warstwowe ułożenie magazynowania – mamy warstwę podziemną, na to warstwę magazynu wodnego i oczywiście na ziemi mamy też hybrydowe kolektory typu PVT (Photovoltaic Thermal). W efekcie tym, co jest unikalne, to ogromna jak na OZE gęstość energii. Dzięki temu taki projekt mógł się zmieścić na 1 ha i mógł być wybudowany raptem w półtora roku, co jak na projekty ciepłownicze jest niesamowicie krótkim czasem – mówi dr Kamil Kwiatkowski.

Według raportu ośrodka analitycznego Polityka Insight („Ciepło do zmiany. Jak zmodernizować sektor ciepłownictwa systemowego w Polsce”) Polska ma drugi, po Niemczech, największy rynek ciepła systemowego w Europie. Do sieci ciepłowniczej jest przyłączonych ponad 40 proc. spośród 13,5 mln gospodarstw domowych i jest to jeden z najwyższych wskaźników w UE. Jednocześnie w polskich systemach ciepłowniczych zainstalowano łącznie 53,5 GW mocy i żaden inny unijny kraj nie dysponuje taką flotą wytwórczą. Polskie ciepłownictwo to potężny sektor, który ma istotny wpływ nie tylko na środowisko i klimat, ale również na bilans paliwowy kraju oraz bezpieczeństwo energetyczne. Skala potrzeb inwestycyjnych związanych z modernizacją i dekarbonizacją polskiego ciepłownictwa jest ogromna – Forum Energii szacuje ją nawet na 52,7 mld zł średniorocznie do 2050 roku (raport „Czyste ciepło jako motor polskiej gospodarki”). Z kolei Polityka Insight oszacowała, że potrzeby inwestycyjne ciepłownictwa systemowego wynoszą co najmniej 70 mld zł w perspektywie 2030 roku.

– Potencjał rozwiązań zastosowanych w Ciepłowni Przyszłości jest ogromny. Sama ciepłownia jest projektem demonstracyjnym, który ma pokazać, że te wszystkie puzzle transformacji energetycznej działają i są możliwe do wdrożenia – mówi ekspert Euros Energy. – Rynek jest bardzo zainteresowany takimi rozwiązaniami, m.in. magazynowaniem energii i pompami ciepła. Oczywiście to zainteresowanie zależy przede wszystkim od cen gazu ziemnego – kiedy ta cena była niewysoka, to zainteresowanie było znacznie mniejsze. Jednak po wybuchu wojny w Ukrainie, kiedy ceny gazu wzrosły, mamy w tej chwili zwiększone zainteresowanie naszym projektem.