#EnergetycznaMetropolia. PEC na rzecz klimatu

W miastach i gminach Górnośląsko-Zagłębiowskiej Metropolii trwają Metropolitalne Dni Energii (12–17 września). Z tej okazji przypominamy, co w kwestii adaptacji do zmian klimatu robi i planuje Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Gliwicach (PEC – Gliwice).

Od długiego czasu gliwicki PEC stara się ograniczać straty ciepła, zużycie węgla i emisję spalin, od kilku lat jednak proces ten znacznie przyspieszył. Wprowadzono wiele rozwiązań, które dają wymierne efekty i oszczędności. Ciepłownia Gliwice od lat dostosowuje swoje instalacje, aby spełniać restrykcyjne normy emisyjne. Jednak obecna niekorzystna sytuacja branży ciepłowniczej wywołana min. wojną na Ukrainie rzuciła przedsiębiorstwom energetycznym nowe wyzwanie – przeprowadzenie gruntownej transformacji, by spełniać coraz bardziej rygorystyczne wymogi środowiskowe i możliwie zbliżyć się do pełnej dekarbonizacji.

Jednym z filarów tej transformacji są zmiany w obszarze digitalizacji. Dzięki nim sprawniej optymalizowane są dostawy ciepła i ograniczane straty energii. Do procesów digitalizacji należy stworzony dla PEC – Gliwice algorytm oparty na sieciach neuronowych, który steruje mocą ciepłowni dzięki zastosowaniu samouczącego się systemu sztucznej inteligencji. System śledzi aktualne warunki pogodowe, obserwując kluczowe  zmienne, takie jak min. temperatura, temperatura w słońcu, prędkość wiatru, opady atmosferyczne (wilgotność), a także prognozowane parametry. W ten sposób algorytm wylicza konieczną moc, jaką należy zapewnić dla odbiorców ciepła. Pozwala to na:
•    ograniczenie strat ciepła: 3 111,658 GJ/rok
•    ograniczenie zużycia węgla: 187,885 Mg/rok
•    ograniczenie emisji CO₂: 371 002 kg/rok

Rozpoczęto też wymianę algorytmów sterowania pracą węzłów cieplnych, co pozwoli na zoptymalizowanie parametrów ciepła bezpośrednio w budynku jego odbiorcy. Forma algorytmu pozwala zoptymalizować pobór mocy cieplnej, wpływając zarówno lokalnie, jak i globalnie na poprawę gospodarowania ciepłem, ograniczenie zużycia ciepła przy podwyższeniu komfortu cieplnego u odbiorców oraz zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko naturalne (ograniczenie emisji spalin do atmosfery i zużycia paliwa do produkcji ciepła).

Poprawie efektywności energetycznej w zakresie ograniczenia strat służą także działania na sieciach ciepłowniczych. W PEC Gliwice eksploatowanych jest 232 km sieci ciepłowniczych, z czego 2/3 to sieci w technologii preizolowanej. Przez ostatnie 2 lata tylko dzięki wymianie sieci na preizolowane uzyskano:
•    ograniczenie strat ciepła 5 699,820 GJ/rok
•    ograniczenie zużycia węgla: 344,160 Mg/rok
•    ograniczenie emisji CO₂: 679 587 kg/rok

Czasem nawet zmiana sposobu dostarczania ciepła w okresie zmniejszonego odbioru ciepła daje wymierne oszczędności. Dzięki pierścieniowemu układowi magistrali i tworzeniu tzw. spinek ciepło może być dostarczane do odbiorców drogą, która na dany moment generuje najmniej strat. Tak było w przypadku magistrali nowo zachodniej, której znaczne wyłączenie z ruchu wygenerowało oszczędności na poziomie:
•    ograniczenie strat ciepła: 8 842,820 GJ/rok
•    ograniczenie zużycia węgla: 533,937 Mg/rok
•    ograniczenie emisji CO₂: 1 054 326 kg/rok

Natomiast wyłączenie z ruchu magistrali północnej w okresie zmniejszonego odbioru ciepła dało oszczędności rzędu:
•    ograniczenie strat ciepła: 1 429,090 GJ/rok
•    ograniczenie zużycia węgla: 86,290 Mg/rok
•    ograniczenie emisji CO₂: 170 390 kg/rok

Plany na przyszłość

Na terenie gliwickiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej została uruchomiona farma solarna. Dziś posłuży pracownikom PEC do przygotowania ciepłej wody użytkowej, a w przyszłości taka sama technologia będzie produkować ciepło ze słońca dla gliwiczan w powstającym Parku Zielonej Energii.

Przedsięwzięcie polega na zabudowie na obszarze 3,85 ha 1140 przemysłowych kolektorów słonecznych o powierzchni 17 760 m². Sumaryczna maksymalna moc zainstalowana wszystkich paneli osiągnie wartość 13,5 MW. Zakłada się roczną produkcję ciepła z projektowanej farmy solarnej na poziomie 7 700 MWh. Farma  pozwoli na oszczędności związane z zakupem węgla, zakupem uprawnień do emisji, zużyciem energii elektrycznej, odprowadzeniem i utylizacją odpadów paleniskowych a dodatkowo wpłynie na poprawienie sprawności i efektywności produkcji oraz współczynnika nieodnawialnej energii pierwotnej, co spowoduje zwiększenie konkurencyjności ciepła systemowego z Ciepłowni Gliwice w stosunku do innych źródeł.

Park Zielonej Energii
Kolejnym krokiem w przyszłość będzie rozbudowa istniejącej ciepłowni o blok parowy z kotłem wielopaliwowym wytwarzającym ciepło i energię elektryczną w wysokosprawnej kogeneracji, planowana do realizacji na terenie PEC – Gliwice przy ul. Królewskiej Tamy 135. To inwestycja z wykorzystaniem wielopaliwowego kotła rusztowego o wydajności 25t/h pary o parametrach 420 st. C i 40 bar(a), spalającego mieszaninę paliw. Dzięki PZE będzie możliwe pełne odzyskanie termiczne energii z odpadów komunalnych przez produkcję energii elektrycznej i ciepła z frakcji energetycznej.

Modernizacja i rozbudowa miejskiej sieci ciepłowniczej oraz przyłącza dla nowych odbiorców
To przedsięwzięcie jest realizowane w trybie ciągłym i polega przede wszystkim na realizacji polityki pozyskiwania i podłączania nowych odbiorców do miejskiej sieci ciepłowniczej, sukcesywnej likwidacji grupowych stacji wymienników ciepła, likwidacji tzw. niskiej emisji oraz wprowadzaniu rozwiązań poprawiających hydraulikę i efektywność systemu ciepłowniczego

Dekarbonizacja gliwickiego systemu ciepłowniczego poprzez wykorzystanie energii ścieków komunalnych – etap I
Z kolei to przedsięwzięcie polega na budowie pompy ciepła o osiągalnej mocy cieplnej na poziomie 10-15 MW, na terenie Centralnej Oczyszczalni Ścieków PWiK Gliwice przy ul. Portowej. Pompa będzie pobierać ciepło powstające w procesie oczyszczania ścieków i przekazywać je sieci ciepłowniczej. Zakłada się roczną produkcję ciepła z projektowanej pompy na poziomie 87 000–100 000 MWh, co pozwoli na oszczędności związane z zakupem węgla, zakupem uprawnień do emisji, zużyciem energii elektrycznej, odprowadzeniem i utylizacją odpadów paleniskowych, a dodatkowo wpłynie na poprawienie sprawności i efektywności produkcji oraz współczynnika nieodnawialnej energii pierwotnej.

UM Gliwice