Ciepło odpadowe to największe na świecie niewykorzystane źródło energii

„Wyobraźmy sobie, że idziemy korytarzem, na którym rozsypane są banknoty dziesięciozłotowe. Czy zignorowalibyśmy ten fakt, depcząc po nich przez cały dzień? Większość z nas z pewnością wykonałaby ten niewielki wysiłek i schyliła się po poniewierające się banknoty. Niestety, w przypadku ciepła odpadowego tak się nie dzieje. Pozwalamy, żeby pieniądze ulatniały się przez okno, nie robiąc nic w kierunku ponownego wykorzystania nadwyżki wyprodukowanego ciepła przez budynki czy gałęzie przemysłu” – wskazują autorzy raportu.  

Wskazują, że ilość ciepła odpadowego wyprodukowanego tylko w samej UE wynosi 2 860 TWh rocznie, co jest niemal równe całkowitemu zapotrzebowaniu UE na ogrzewanie oraz ciepłą wodę w budynkach mieszkalnych i użytkowych, takich jak szkoły, szpitale, hotele, restauracje czy centra handlowe. Zastosowanie technologii umożliwiających wykorzystanie ciepła odpadowego może przynieść oszczędności rzędu 67,4 mld EUR rocznie przy pełnym ich wdrożeniu w roku 2050.

– Dużo taniej jest wykorzystać energię wygenerowaną przy okazji innego procesu niż kupić ją lub wyprodukować. Co więcej, wykorzystanie energii, która zostałaby utracona, może przynieść wzrost wydajności w gospodarce i obniżyć ceny energii dla konsumentów. Ciepło odpadowe może zastąpić znaczne ilości paliw kopalnych, ułatwiając tym samym zieloną transformację systemów energetycznych – powiedział Adam Jędrzejczak, prezes firmy Danfoss Poland, na konferencji nt. potencjału ciepła odpadowego.

Ciepło odpadowe może być ponownie wykorzystane w procesie dostarczania ogrzewania oraz ciepłej wody do fabryki, która je wygenerowała lub przesłane do pobliskich domów oraz budynków przemysłowych za pomocą sieci ciepłowniczej. Np. potencjał produkcyjny ciepła odpadowego w Warszawie to 3,8 TWh. Wykorzystanie potencjału tylko 3 największych źródeł ciepła odpadowego z Warszawy, czyli 3,3 TWh (m.in. z zakładu oczyszczania ścieków Czajka), pozwoliłoby na zapewnienie ciepła sieciowego dla ok. 380 000 gospodarstw domowych.

Raport przedstawia konkretne, działające już rozwiązania z Danii, Niemiec, Irlandii, czy Polski. Niedawno oddane do użytku centrum danych z Dublina zapewni ciepło dla 47 tys. m² powierzchni w budynkach sektora publicznego. Ogrzeje również 3000 m² powierzchni handlowej oraz 135 przystępnych cenowo mieszkań na wynajem. Fabryka Danfoss w Grodzisku Mazowieckim w okresie zimowym jest w stanie odzyskać nawet do 80% energii wykorzystanej na potrzeby ogrzewania hali i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Plany wykorzystania ciepła odpadowego mają już polscy samorządowcy. Mówił o tym burmistrz Sanoka Tomasz Matuszewski, który przeprowadza w swoim mieście transformację energetyczną opartą na OZE i wodorze. – Ciepło wytworzone przy produkcji wodoru w procesie elektrolizy będzie zasilać miejską sieć ciepłowniczą. Obniżymy w ten sposób ceny, by dać mieszkańcom alternatywę tańszego życia – mówił.

Jacek Wiśniowski, burmistrz Lidzbarka Warmińskiego, opowiedział o projekcie „Ciepłownia Przyszłości”, która w 90 proc. ma być oparta na pompach ciepła oraz fotowoltaice i dostarczać ciepło do 3,5 tys. osób. – Ciepło odpadowe jest ważnym elementem dekarbonizacji, na której tak nam zależy. Należy podkreślić, że odpadem jest także chłód. Nasz projekt przewiduje wykorzystanie go w lato – zaznaczył.

– Marnowana energia jest niewidoczna, a przecież drzemie w niej ogromny potencjał. Wykorzystanie ciepła odpadowego to najczystsza forma efektywności energetycznej – podkreślała Justyna Glusman, dyrektorka Stowarzyszenia Fala Renowacji.

Istnieją jednak bariery, które uniemożliwiają wykorzystanie ciepła odpadowego, w tym brak informacji, odpowiednich regulacji prawnych i zachęt finansowych. Wskazane jest także skoordynowanie współpracy pomiędzy lokalnymi władzami, dostawcami energii oraz jej źródłami w celu maksymalnego wykorzystania potencjału drzemiącego w cieple odpadowym.

–  Ciepło odpadowe to źródło ciepła, które powinno być wykorzystywane na jak największą skalę przez m.in. zakłady przemysłowe, czy samorządy, jeśli tylko jest dostępne. Nie traćmy energii, która została już wyprodukowana, a która ma pozytywny wpływ na cele klimatyczne, środowiskowe i co więcej, przekłada się na oszczędności dla użytkowników – podsumowuje Dariusz Koc, dyrektor zarządzający Krajowej Agencji Poszanowania Energii (KAPE).

Więcej w raporcie pt. „Największe na świecie niewykorzystane źródło energii: Ciepło odpadowe”.

Przykłady/Case studies

Przemysł

W Unii Europejskiej centra przemysłowe stanowią największe źródła ciepła odpadowego. Ilość ciepła odpadowego pochodzącego z przemysłu ciężkiego w UE przekracza 267 TWh rocznie. Mówiąc bardziej obrazowo – to więcej niż ciepło wygenerowane w 2021 w Niemczech, Polsce i Szwecji sumarycznie.

Przykład: Fabryka Danfoss w Grodzisku wybudowana została w taki sposób, aby zaoszczędzić jak najwięcej energii oraz wykorzystać tzw. Ciepło odpadowe pochodzące z procesów technologicznych na hali. Największy odzysk ciepła pochodzi z hali produkcyjnej, gdzie w okresie zimowym fabryka jest w stanie odzyskać nawet do 80% energii wykorzystanej na potrzeby ogrzewania hali i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

System wentylacyjny w hali produkcyjnej odbiera to ciepło i wykorzystuje je ponownie do ogrzewania budynków i podgrzewania wody. Oprócz odzysku ciepła z hali i procesów produkcyjnych, ciepło odzyskiwane jest również ze sprężarek powietrza oraz agregatów wody lodowej. Urządzania te wytwarzając chłód lub sprężając powietrze naturalnie emitują ciepło, które odzyskiwane jest na potrzeby ogrzewania budynków i podgrzewania wody (na potrzeby ciepła technologicznego, centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej). W okresach przejściowych i zimowym podstawowym źródłem ogrzewania są pompy ciepła powietrze-woda, wspomagane przez odzysk ciepła z powyższych procesów. Instalacje grzewcze, chłodnicze i wentylacyjne oraz maszyny produkcyjne zasilane są zieloną energią elektryczną.

Supermarkety

Lodówki i zamrażarki pozwalające na dłużej zachować świeżość produktów spożywczych wykorzystują większość energii używanej przez supermarkety. Potencjał ciepła odpadowego w sektorze sprzedaży żywności w UE to 44 TWh rocznie⁴⁰. Jest to wartość równa wolumenowi ciepła wyprodukowanego w 2021 roku przez Czechy i Belgię sumarycznie.

Przykład: Od 2019 roku 78% ciepła zużywanego przez supermarket SuperBrugsen, zlokalizowany w małym miasteczku na południu Danii, to ciepło odpadowe pochodzące z procesów chłodzenia. Ponadto, supermarket sprzedał już 133,7 MWh energii do okolicznych budynków poprzez lokalną sieć ciepłowniczą.

Centra danych

Centra danych zużywają znaczne ilości energii. W 2020 roku centra znajdujące się na terenie UE oraz Wielkiej Brytanii zużyły 100 TWh energii elektrycznej, co stanowiło ok. 3,5% całości zapotrzebowania na elektryczność na tym obszarze. Ostrożne szacunki z roku 2020 pokazują, że 1269 centrów danych zlokalizowanych na terenie UE i Wielkiej Brytanii wyprodukowało w ciągu roku 95 TWh dostępnego ciepła odpadowego.

Przykłady: We Frankfurcie nad Menem przygotowywanych jest kilka projektów, które mają pomóc miastu w odbieraniu ciepła odpadowego z centrów danych i wykorzystaniu go do pokrycia całkowitego zapotrzebowania w gospodarstwach domowych i biurach. Oszacowano, że do 2030 roku ciepło odpadowe z centrów danych we Frankfurcie mogłoby pokryć całkowite zapotrzebowanie miasta na ogrzewanie gospodarstw domowych i budynków biurowych.

Niedawno oddane do użytku centrum danych z Dublina zapewni ciepło dla 47 tys. m² powierzchni w budynkach sektora publicznego. Ogrzeje również 3000 m² powierzchni handlowej oraz 135 przystępnych cenowo mieszkań na wynajem.

www.danfoss.pl

source: Danfoss