Gigantyczny termos o mocy 200 MW pomoże w stabilizacji sieci ciepłowniczej – ile ciepła może zgromadzić?

Magazynowanie ciepła niesie za sobą wiele korzyści. Jego główną zaletą jest zaopatrywanie odbiorców w ciepło w czasie najwyższego zapotrzebowania bez konieczności zwiększania mocy źródła. Magazyn jest uzupełniany nadwyżką energii cieplnej w momentach zmniejszonego zużycia po stronie sieci ciepłowniczej. Takie rozwiązanie maksymalizuje ogólną efektywność systemu energetycznego. Oprócz redukcji szczytów, magazyny ciepła mogą być wykorzystywane do napędzania pomp ciepła. Europejskim pionierem w kwestii magazynowania ciepła jest szwedzki koncern energetyczny Vattenfall AB - największy producent ciepła w Europie. Przedsiębiorstwo to jest wykonawcą wieży magazynowej w Berlinie, której eksploatacja ma rozpocząć się w kwietniu 2023 r. Ile ciepła może zgromadzić ten ogromny termos?

Zdjęcie autora: Michał Jakubiec

Michał Jakubiec

Redaktor GLOBENERGIA

Vattenfall planuje niebawem rozpoczęcie napełniania wodą magazynu ciepłą, budowanego przez koncern w Berlinie. Jego wysokość to 45 m, co przekłada się na możliwość magazynowania 56 milionów litrów wody podgrzanej do 98°C. Magazyn ciepła będzie połączony z istniejącym systemem power-to-heat znajdującym się w położonej obok elektrowni Reuter West.

Gigantyczny termos - jeden z największych w Europie

Termiczna moc zainstalowana obiektu będzie wynosiła 200 MW. Dla porównania, moc cieplna Ekospalarni Kraków, spalającej rocznie 220 tys. ton odpadów rocznie, to 35 MW. Dzięki tak znacznej maksymalnej mocy, magazyn w ciągu 13 godzin może dostarczyć 2600 MWh ciepła.

Magazyn ciepła w Berlinie, źródło: Vattenfall
Magazyn ciepła w Berlinie, źródło: Vattenfall

Magazyn ciepła

Gorąca woda będzie przesyłana bezpośrednio do berlińskiej sieci ciepłowniczej, aby zaopatrzyć klientów w ciepło przede wszystkim w momentach najwyższego zapotrzebowania. Napełnienie zbiornika w całości ma zająć dwa miesiące, a po tym nastąpi faza testów przed oddaniem instalacji do użytku, które jest planowane na kwiecień przyszłego roku. Potencjalnie system może być połączony z wielkoskalowymi pompami ciepła.

“Na górze znajdować się będzie gorąca woda o temperaturze 98°C. Na dole będą warstwy chłodniejsze (do 50°C). Rurociąg o długości około 400 m połączy magazyn z pompownią, gdzie cztery pompy zapewnią, że gorąca woda dotrze do zbiornika.” - wyjaśnia Jornt Spijksma, kierownik projektu.

Jak dodaje Jornt Spijksma, rurociąg będzie wprowadzony do górnej części zbiornika. Jeżeli gorąca woda zostanie dodana od góry, taka sama ilość zimnej wody zostanie pobrana z dołu. Tak więc zmieniać będzie się tylko się tylko stosunek ilości gorącej i chłodniejszej wody w magazynie, ale nie całkowita jej ilość.

Power-to-heat

Spijksma dodaje również, że 200-megawatowy akumulator ciepła stanowi miejsce, gdzie będzie mogła być magazynowana nadwyżka energii produkowanej przez farmy wiatrowe poprzez system power-to-heat. Zbiornik może także wykorzystywać ciepło przemysłowe czy ciepło odpadowe ze ścieków.

Nie tylko magazynowanie energii, energetyka wiatrowa i pompy ciepła stanowią o ekologicznym charakterze inwestycji. Podczas prac budowlanych zwrócono uwagę na dobór przyjaznych środowisku materiałów. Z tego powodu 25 proc. wszystkich betonowych fundamentów wykonano z betonu, który pochodzi z recyklingu. Jak zaznaczają inwestorzy, pozwoliło to ograniczyć część emisji dwutlenku węgla.

Polskie akcenty

Od 11 lat w Krakowie działa podobny magazyn ciepła, mogący pomieścić 18 milionów litrów wody (ponad trzy razy mniejszy od berlińskiego magazynu ciepła). Główny cel jest tożsamy z jego berlińskim odpowiednikiem - akumulator magazynuje ciepło wykorzystywane w okresie wzmożonego zapotrzebowania na energię. Zbiornik może zgromadzić ciepło, które wystarczy na realizację dostaw ciepła dla swoich odbiorców w okresie letnim przez jedną dobę, co jest równe 1167 MWh energii.

Również Poznań posiada swój magazyn ciepła. Pozwala on na przechowanie 1111 MWh energii, a jego pojemność to 24 miliony litrów wody. Został on oddany do użytku w roku 2021 i jest jednym z osiągniętych przez Wielkopolskę celów na drodze do całkowitej dekarbonizacji przemysłu energetycznego.

Magazyn ciepła w Poznaniu, źródło: Veolia
Magazyn ciepła w Poznaniu, źródło: Veolia

Źródła: group.vattenfall.com, pgeenergiaciepla.pl, veolia.pl

Zobacz również