Za nami mroźny sezon zimowy. Jak poradziły sobie z nim polskie ciepłownie?

Przede wszystkim tegoroczna zima pokazała, że w Polsce wciąż możliwe są silne spadki temperatur – nawet do kilkunastu, a chwilami ponad 20 stopni Celsjusza poniżej zera. To uświadomiło nie tylko odbiorcom ciepła, ale także decydentom, jak istotną rolę odgrywa ciepłownictwo systemowe – z punktu widzenia nie tylko energetyki, ale również bezpieczeństwa społecznego.

Warto przypomnieć, że z ciepła systemowego korzysta około 15 milionów Polaków. W takich warunkach pogodowych, zwłaszcza przy gwałtownych spadkach lub dużych wahaniach temperatury, systemy ciepłownicze stają przed dużym wyzwaniem. Sieci ciepłownicze są narażone na gwałtowne wahania temperatur, a fizyki nie da się oszukać.

 

Zdarzały się awarie?

Oczywiście, ale trzeba podkreślić, że systemy ciepłownicze są dziś znacznie bardziej zaawansowane niż jeszcze kilka lat temu. Około 60% sieci działa już w technologii preizolowanej, która jest zdecydowanie bardziej odporna i ogranicza ryzyko uszkodzeń.

Dodatkowo niemal wszystkie sieci są monitorowane. Systemy informatyczne nie tylko pozwalają na bieżące sterowanie pracą sieci i analizę strat, ale także bardzo precyzyjnie lokalizują awarie. Dzięki temu służby techniczne mogą szybko dotrzeć na miejsce i usunąć usterkę – nawet w trudnych zimowych warunkach. W praktyce oznacza to, że wiele awarii pozostaje niezauważonych przez odbiorców, ponieważ ich usunięcie trwa kilka lub kilkanaście godzin, a sama sieć działa jak swoisty magazyn ciepła.

Coraz częściej systemy mają również strukturę pierścieniową, co pozwala zasilać dany obszar z innego kierunku w przypadku awarii. W skrajnych sytuacjach możliwe jest także czasowe ograniczenie dostaw dla wybranych, mniej wrażliwych odbiorców, tak aby utrzymać ciągłość dostaw tam, gdzie jest to najważniejsze.

W efekcie nawet poważniejsze awarie nie oznaczają dziś sytuacji, w której mieszkańcy przez wiele godzin czy dni pozostają bez ogrzewania. Tegoroczna zima pokazała, że systemy ciepłownicze są przygotowane zarówno technicznie, jak i organizacyjnie na trudne warunki. Jednocześnie potwierdziła, że sektor wciąż potrzebuje wsparcia legislacyjnego, aby przyspieszyć proces transformacji.

 

A jak polskie ciepłownie poradzą sobie z takimi warunkami już po transformacji? Mamy już przecież pierwsze przykłady nowoczesnych instalacji, jak ta w Lidzbarku Warmińskim – oparta na pompach ciepła, panelach fotowoltaicznych oraz systemie magazynów ciepła.

Tak, choć obecnie ponad 55% w strukturze paliw w ciepłownictwie nadal stanowi węgiel kamienny. Około 15% przypada na odnawialne źródła energii i podobny udział – również około 15% – na gaz ziemny. Warto przy tym podkreślić, że w przypadku OZE ponad 90% to wciąż biomasa.

Dominującą rolę odgrywa biomasa leśna, choć coraz częściej mówi się także o rozwoju biomasy agro. Te dane pokazują wyraźnie, że mimo postępów transformacji przed sektorem wciąż stoi duże wyzwanie związane ze zwiększaniem udziału odnawialnych źródeł energii.

Z kolei Lidzbark Warmiński, o którym pan wspomina, to przykład bardzo małego systemu ciepłowniczego. Ma on moc około 2 MW i zasila w praktyce jedno osiedle. To cenna inwestycja, ale przede wszystkim w wymiarze pilotażowym i badawczym.

Nie jest to jednak rozwiązanie, które można wprost przenieść do wszystkich systemów. Może ono stanowić pewien kierunek dla najmniejszych instalacji – do około 20 MW – ale w przypadku większych systemów konieczne są inne podejścia.

Kluczowe jest to, aby szukać rozwiązań dopasowanych lokalnie do konkretnego systemu ciepłowniczego, jego skali, struktury i uwarunkowań.

 

Jakie rozwiązania sprawdzą się zatem w wielkiej skali i również niełatwych warunkach?

W przypadku dużych systemów ciepłowniczych nie ma jednego uniwersalnego rozwiązania – konieczne jest łączenie różnych technologii i paliw. Nadal istotną rolę będzie odgrywać biomasa, co znajduje odzwierciedlenie także w aktualnych dokumentach strategicznych, takich jak Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu. Cieszy nas fakt, że biomasa znalazła swoje miejsce w obu scenariuszach, WEM i WAM (czyli mniej i bardziej ambitnym). W dalszym ciągu wykorzystywany będzie również gaz ziemny, który – choć często określany jako paliwo przejściowe – w praktyce pozostanie z nami jeszcze przez wiele lat; my szacujemy, że nawet przez dekady.

Co ważne, gaz daje możliwość stopniowego „zazieleniania” energii, m.in. poprzez zatłaczanie do sieci odnawialnego biometanu. Szacunki jego potencjału w Polsce są różne, ale realnie można mówić o poziomie rzędu czterech miliardów metrów sześciennych rocznie w perspektywie najbliższych lat. Każdy dodatkowy wolumen tego paliwa jest istotny dla transformacji sektora.

Drugim kluczowym kierunkiem jest tzw. sektor coupling, czyli łączenie ciepłownictwa z elektroenergetyką i gazownictwem. W praktyce oznacza to rozwój technologii power-to-heat, takich jak wielkoskalowe pompy ciepła oraz kotły elektryczne. Szczególnie duży potencjał tkwi w wykorzystaniu nadwyżek energii odnawialnej, które dziś często są niewykorzystane – np. z wiatru czy fotowoltaiki. Systemy ciepłownicze mogą tę energię odbierać i przekształcać w ciepło, pod warunkiem stworzenia odpowiednich warunków regulacyjnych i ekonomicznych. Opowiedzieliśmy o tym w czasie naszej niedawnej konferencji w Karpaczu, poświęconej właśnie współpracy międzysektorowej.

Coraz więcej narzędzi pokazuje, jak duży potencjał tkwi w takim rozwiązaniu. Przykładem jest tzw. kompas energetyczny Polskich Sieci Elektroenergetycznych, który pozwala śledzić sytuację w systemie i wskazuje godziny, w których energii jest nadmiar lub niedobór. W praktyce oznacza to, że są momenty, kiedy produkcja – szczególnie z OZE – przewyższa zapotrzebowanie i energia jest „wypychana” z systemu. To właśnie w takich godzinach ciepłownictwo może odegrać kluczową rolę, odbierając tę energię i wykorzystując ją do produkcji ciepła. W ten sposób nie tylko ograniczamy straty w systemie elektroenergetycznym, ale także przyspieszamy dekarbonizację ciepłownictwa.

Pierwsze kroki w tym kierunku już się pojawiają. Przykładem jest projekt ustawy oznaczony symbolem UDER 92, który zakłada, że w określonych warunkach energia elektryczna wykorzystywana w kotłach elektrycznych może być uznawana za „zieloną” na potrzeby spełnienia kryteriów efektywnego systemu ciepłowniczego. To ważny sygnał dla rynku i punkt wyjścia do dalszych zmian. Kolejnym etapem powinno być rozszerzenie tych rozwiązań na pompy ciepła oraz wprowadzenie mechanizmów rynkowych, takich jak taryfy dynamiczne czy preferencyjne warunki dystrybucji energii elektrycznej.

Transformacja ciepłownictwa oznacza także zmianę sposobu pracy istniejących instalacji, w tym jednostek kogeneracyjnych. W przyszłości nie będą one pracowały w sposób ciągły, lecz bardziej elastycznie – w zależności od sytuacji rynkowej i dostępności innych źródeł ciepła. To z kolei wymaga większej elastyczności również po stronie kontraktów na dostawy gazu.

Bardzo ważnym elementem transformacji jest także rozwój magazynów ciepła – zarówno krótkoterminowych, dobowych, jak i sezonowych. Pierwsze tego typu instalacje już powstają (jak wspomniana w Lidzbarku Warmińskim), a kolejne projekty są przygotowywane, m.in. przy wsparciu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Bez magazynowania trudno będzie efektywnie wykorzystywać odnawialne źródła energii oraz nadwyżki energii w systemie.

 

W takim miksie swoją rolę odegra ciepło z odpadów?

Tak, myślimy również o zmianach regulacyjnych dotyczących ciepła z instalacji termicznego przekształcania odpadów. Dziś tylko część tego ciepła – około 42%, odpowiadająca frakcji biodegradowalnej – uznawana jest za „zieloną” energię. Postulujemy, aby również pozostała część była traktowana jako ciepło odpadowe, zrównane pod względem regulacyjnym z ciepłem odnawialnym. Takie podejście funkcjonuje już w innych krajach europejskich, m.in. we Francji, Austrii czy Niemczech.

Równolegle rośnie znaczenie klasycznego ciepła odpadowego – z procesów przemysłowych, ale także z nowych źródeł, takich jak centra danych czy serwerownie. Rozwój sektora IT wiąże się z dużym zużyciem energii i powstawaniem znacznych ilości ciepła, które można zagospodarować w systemach ciepłowniczych.

Aby w pełni wykorzystać ten potencjał, konieczne są jednak zmiany modelu regulacji w zakresie budowania i zatwierdzania taryf na ciepło. Obecny model funkcjonuje w zasadniczym kształcie od blisko trzech dekad i nie nadąża za tempem transformacji. Dlatego kluczowe będą przygotowanie zapowiadanej krajowej strategii dla ciepłownictwa, co ma wydarzyć się w tym roku, oraz dalsze zmiany w Prawie energetycznym i systemie taryfowym.