Czy zmniejszenie uzależnienia branży ciepłowniczej od węgla jest możliwe? Polscy naukowcy udowadniają, że jest na to sposób.

W Polsce 69,5% ciepłownictwa systemowego opiera się na węglu, co oznacza, że rocznie do produkcji ciepła zużywamy 14,08 milionów ton tego surowca. Wysokie uzależnienie od węgla kamiennego staje się coraz większym wyzwaniem wobec dzisiejszych zmagań z wysoką emisją CO2. Ponadto musimy nadążyć za regulacjami UE, które coraz intensywniej dążą do zwiększania wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Skutki obecnego systemu odczuwamy także na „własnej skórze”. Każdy sezon grzewczy powoduje drastyczny wzrost zanieczyszczeń powietrza, a wszechobecny smog istotnie wpływa na zdrowie mieszkańców. Czy ta rewolucja w kraju, o największym udziale w zużyciu węgla kamiennego w Unii Europejskiej, jest możliwa? Twórcy innowacyjnego projektu, jakim jest Ciepłownia Przyszłości wierzą, że zmiana zbliża się wielkimi krokami.

Wyzwania dzisiejszego systemu

Wykorzystywanie węgla staje się nie tylko nieefektywne, lecz również niezgodne z dążeniami do osiągnięcia neutralności klimatycznej. Emisje CO2, związane z procesem spalania węgla, są jednym z głównych czynników przyspieszających zmiany klimatyczne i degradację środowiska. Polska ma w tym procesie niemały udział. Według danych Forum Energii, opracowanych na podstawie raportu URE „Energetyka cieplna w liczbach – 2021”, ogrzewanie mieszkań ciepłem systemowym, związane jest z emisją 30 mln ton CO2 w ciągu roku. O ile emisji dwutlenku węgla „gołym okiem” nie jesteśmy w stanie zobaczyć, o tyle każdy z nas odczuwa konsekwencje intensywnego sezonu grzewczego, kiedy, zarówno małe miejscowości jak i miasta, pokrywa gęsta chmura smogu. To właśnie spalanie paliw stałych, w tym niskiej jakości węgla, znacząco wpływa na kondycję powietrza. Kolejnym wyzwaniem jest duże uzależnienie od dostawców, co, jak pokazały ostatnie lata, jest równie wysokim czynnikiem ryzyka.

Inne rozwiązanie, te same wyzwania

Warto zaznaczyć, że rozwiązaniem nie jest także przejście na gaz ziemny, który również jest paliwem kopalnym i w strukturze paliwowej ciepła systemowego w Polsce plasuje się na drugim miejscu. Według danych, opracowanych przez Forum Energii zapewnia 9,9% zapotrzebowania na energię. Jednak, aby móc traktować go jako bardziej ekologiczne źródło energii niezbędna jest odpowiednia infrastruktura.

Prawdą jest, że spalanie gazu emituje mniej CO2 niż węgiel, jednak wciąż jest to drugie źródło energii, odpowiedzialne za największą produkcję dwutlenku węgla w Unii Europejskiej. Biorąc pod uwagę emisję metanu, która występuje na całym łańcuchu dostaw, jego negatywny wpływ na środowisko można porównać do węgla. Co więcej, przejście na gaz ziemny nie rozwiązuje wyzwania uzależnienia od dostawców zagranicznych, a co za tym idzie niestabilności cenowej oraz ryzyka przerwanych łancuchów dostaw – zaznacza Kamil Kwiatkowski, Dyrektor ds. Projektów Badawczych, Euros Energy.

Branża przekonała się o tym w roku 2021, kiedy świat mierzył się z wysoką destabilizacją na rynku paliw, w tym gazu ziemnego, którego ceny wzrosły dwukrotnie.

Rewolucja potrzebna i… konieczna

Rewolucja ciepłownictwa w Polsce to już nie tylko pole do publicznej debaty, lecz także wymóg, wynikający z przynależności do Unii Europejskiej, dążącej do osiągnięcia neutralności klimatycznej. Jednym z aspektów polityki energetycznej jest wprowadzenie efektywnych energetycznie i kosztowo systemów odnawialnych źródeł energii. We wrześniu 2023 roku zaktualizowana została dyrektywa w sprawie OZE. Parlament Europejski wynegocjował z Radą wstępne porozumienie w sprawie zwiększenia udziału energii ze źródeł odnawialnych. Do 2030 r. poziom ten powinien wynosić co najmniej 42,5%. Według danych Eurostatu udział energii ze źródeł odnawialnych (OZE) w końcowym zużyciu energii brutto wynosi w Polsce wynosi 15,6%, co oznacza, że mamy do przebycia długą drogę.

Śmiały krok w kierunku dekarbonizacji

Przyszłość ciepłownictwa to systemy efektywne energicznie i kosztowo, zrównoważone i przede wszystkim, zorientowane na wykorzystanie odnawialnych źródeł energii i lokalnych zasobów – podkreśla Kamil Kwiatkowski, Euros Energy.

Okazuje się, że nie musimy szukać ich daleko. To właśnie polscy naukowcy stworzyli innowacyjny projekt, dążący do przekształcenia obecnego systemu ciepłownictwa, dający nadzieję na zmniejszenie uzależnienia od węgla czy gazu ziemnego. Ciepłownia Przyszłości, której wykonawcą i twórcą technologii jest Euros Energy, to system, w którym energia do zasilania pochodzi z hybrydowych kolektorów słonecznych PVT i instalacji fotowoltaicznej, dążąc do całkowitego wyłączenia procesów spalania, w szczególności węgla. Pełnowymiarowy demonstrator technologii będzie ogrzewał całe osiedle Astronomów, które mieści się w Lidzbarku Warminskim. Sercem Ciepłowni Przyszłości są pompy ciepła, a innowacyjny projekt opiera się na wykorzystaniu w 100% lokalnych odnawialnych źródeł energii. To nie tylko krok w stronę dekarbonizacji, lecz także krok w stronę transformacji energetycznej w Polsce, a jako że projekt jest w pełni skalowalny, w przyszłości może i na całym świecie?

*Przedsięwzięcie „Ciepłownia Przyszłości, czyli system ciepłowniczy z OZE” jest współfinansowane ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach poddziałania 4.1.3 Innowacyjne metody zarządzania badaniami Programu Rozwój 2014-2020, w ramach projektu pn. Podniesienie poziomu innowacyjności gospodarki poprzez wdrożenie nowego modelu finansowania przełomowych projektów badawczych. Głównym organizatorem przedsięwzięcia jest Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Wykonawcą oraz autorem instalacji i technologii jest Euros Energy. Partnerem jest także Veolia – dysponent sieci ciepłowniczej oraz Mitsubishi Electric – Partner Technologiczny odpowiedzialny za automatykę.