Pompy ciepła w sieci ciepłowniczej? Systemy ciepłownicze mogą uwolnić potencjał OZE

Według ekspertów Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA), systemy i sieci ciepłownicze są jednym z kluczowych elementów osiągnięcia neutralności klimatycznej w tkance budowlanej. Ciepłownictwo jest elastyczne pod względem paliwowym, co oznacza, że za źródło ciepła mogą służyć odnawialne źródła energii tj. pompy ciepła. Przedsiębiorcom ciepłowniczym brakuje jednak wykwalifikowanych kadr i siły przebicia w dyskusji o przyszłości bezemisyjnego ciepła.

Zdjęcie autora: Patrycja Rapacka

Patrycja Rapacka

Analityk i redaktor w GLOBEnergia. Transformacja energetyczna, OZE, offshore wind, atom

IEA szacuje, że do 2030 roku w miastach na całym świecie ma powstać 350 mln połączeń budynków z systemami ciepłowniczymi. Rozwój tego rozwiązania zaspokoi około 20 proc. światowego zapotrzebowania na ogrzewanie pomieszczeń. Dla porównania, w 2020 roku systemy te pokrywały około 15 proc. zapotrzebowania na ogrzewanie budynków. Innymi słowy, dalsza rozbudowa sieci ciepłowniczej odegra kluczową rolę w osiągnięciu neutralności klimatycznej do 2050 roku.

Ogrzewanie niskotemperaturowe

W niektórych krajach ciepłownictwo zapewnia już większość dostaw ciepła. Na przykład w Danii 65 proc. zapotrzebowania na ciepło w budynkach jest pokrywane przez sieci ciepłownicze. Funkcjonuje wiele systemów ciepłowniczych, które pokazują skuteczność niskotemperaturowego ogrzewania komunalnego jako sposobu na maksymalne zintegrowanie odnawialnych i wtórnych źródeł energii, demonstrując elastyczność rozwiązań energetycznych.

Pompy ciepła w sieci ciepłowniczej

W istniejących i nowych sieciach ciepłowniczych integracja z niskotemperaturową energetyką lokalną (temperatury na poziomie 70°C i poniżej) może przyspieszyć wdrażanie pomp ciepła, energetyki słonecznej i innych instalacji OZE, takich jak geotermia. Może to zatem uzupełnić kilka innych kamieni milowych wyznaczonych przez IEA, takich jak 400 mln mieszkań wykorzystujących słoneczną energię cieplną (kolektory słoneczne) i 600 mln pomp ciepła wdrożonych do 2030 roku.

Wtórne źródła ciepła

Bezpośrednio lub wraz z wielkoskalowymi pompami ciepła (zasilanymi bezemisyjną energią elektryczną) i systemami magazynowania ciepła, energetyka komunalna umożliwia szerokie wykorzystanie wtórnych źródeł ciepła. Może to być ciepło wykorzystywane z wód rzecznych i morskich, ciepła odpadowe powstają w przemyśle i miastach (np. ścieki, centra danych).

Power-to-X

W niedalekiej przyszłości istotną rolę odgrywać będzie również nadmiar ciepła pochodzący z procesów wychwytywania dwutlenku węgla oraz procesów Power-to-X, czyli zbiorczego terminu określającego przekształcanie energii elektrycznej w nowe nośniki energii np. wodór.

Ciepłownictwo daje szereg lokalnych korzyści. Potrzeba umiejętności

Nowoczesne, lokalne systemy energetyczne pomagają zapewnić bezpieczeństwo energetyczne, zwiększając niezależność od importu energii, jednocześnie tworząc miejsca pracy i zwiększając związane z tym wpływy z podatków i dochody regionalne.

Chłodzenie komunalne, choć mniej rozpowszechnione niż ogrzewanie komunalne, staje się zrównoważoną alternatywą dla konwencjonalnych systemów klimatyzacyjnych. Niektóre kraje już rozwijają zarówno sieci ciepłownicze, jak i chłodnicze, w tym kraje o bardzo zróżnicowanym klimacie, takie jak Hiszpania i Finlandia.

Brakuje wykwalifikowanej kadry

W krajach, które próbują stworzyć lokalne systemy energetyczne, często brakuje umiejętności, a w szczególności pracowników, którzy mogą dostarczyć nowe lub dostosować istniejące systemy, które integrują technologie nisko- lub zeroemisyjne. Podkreśla to potrzebę ciągłych badań prowadzonych nad integracją sieci ciepłowniczych.

Systemy energetyczne oparte są na poziomie miast lub miasteczek, co powoduje, że brakuje ustrukturyzowanych danych oraz politycznej i lobbingowej siły przebicia przedsiębiorstw energetycznych na poziomie krajowym. Agencja ocenia, że może im również brakować zasobów i umiejętności do integracji nowych technologii, takich jak sztuczna inteligencja, które mogłyby pomóc w redukcji kosztów operacyjnych.

Źródło: Międzynarodowa Agencja Energetyczna

Zobacz również