Home Archive by category Dobre praktyki

Dobre praktyki

SPOSÓB ELIMINACJI ŚCIEKÓW Z MOKREGO ODSIARCZANIA SPALIN

W wielu procesach przemysłowych powstają ścieki, ich usunięcie to jeden z poważniejszych problemów eksploatacyjnych między innymi w elektrowniach, elektrociepłowniach oraz ciepłowniach. Wśród różnych nowych rodzajów ścieków takich jak np. koncentraty z układów stosujących membranowe techniki oczyszczania wody, czy ścieki z mycia membran (CIP), na uwagę zasługują ścieki z instalacji mokrego odsiarczania spalin (IMOS). Dotychczas większość ścieków w elektrowniach czy też w elektrociepłowniach była zagospodarowywana w ramach hydrotransportu na składowiska popiołu, co nie sprzyjało rozwojowi zaawansowanych technik oczyszczania ścieków przemysłowych.

Ścieki powstające w IMOS charakteryzuje wysoka zawartość chlorków, siarczanów, metali ciężkich, zawiesin (głównie gipsu), związków azotowych, a ponadto zawierają one duży ładunek substancji organicznych. Pod uwagę należy także wziąć fakt, że ścieki z elektrowni opalanych węglem kamiennym różnią się znacząco od ścieków z elektrowni opalanych węglem brunatnym. Ścieki w pierwszym przypadku zawierają dużą ilość chlorków, a w drugim siarczanów. Jakkolwiek ilość tych ścieków jest stosunkowo mała to ich wpływ na bilans jakościowy całości strumienia ścieków przemysłowych powstających na terenie konkretnego obiektu może być duży i często decydujący o możliwości zrzutu ścieków. Stan ścieków i wód odpadowych regulowany aktualnie jest aktami prawnymi [1, 2]. W elektrowniach starszego typu oczyszczalnia ścieków wyposażona jest w zbiornik ścieków surowych, dwustopniowy układ reakcyjno-sedymentacyjny oraz węzeł korekty pH. Ten system pozwala jedynie na usunięcie zawiesin metali ciężkich oraz korektę pH. Nowszego typu instalacje oczyszczania ścieków z IMOS pomimo znacznie bardziej rozbudowanego systemu oczyszczania (np. z dwoma stopniami strącania zanieczyszczeń i możliwością schłodzenia) nadal nie zapewniają usuwania ze ścieków związków azotu, nadmiaru substancji organicznych oraz nadmiaru chlorków i siarczanów. Często stężenie dobrze rozpuszczalnych soli nawet wzrasta na skutek wprowadzenia do ścieków potrzebnych chemikaliów. Istniejące oczyszczalnie ścieków z IMOS nie są zatem w stanie spełnić wszystkich wymagań stawianych ściekom oczyszczonym przez przepisy krajowe [1] i konkluzje BAT [2]. Tak więc w celu uzyskania wymaganych poziomów zanieczyszczeń ścieków odprowadzanych do środowiska należało by rozbudować już istniejące instalacje oczyszczania ścieków o kosztowne układy wykorzystujące techniki membranowe, odwróconą osmozę elektrodializę lub wyparki, często z dodatkowym układem krystalizacji półproduktu [3 – 6]. Jednak budowa kolejnych węzłów oczyszczania skutkować będzie powstawaniem nowych odpadów – stałych i ciekłych, które trzeba będzie utylizować

Proponowane rozwiązanie

Na podstawie analizy stanu techniki i doświadczeń własnych [7, 8] opracowano rozwiązanie polegającego na wtrysku wstępnie oczyszczonych (z zanieczyszczeń mechanicznych) ścieków do kanału spalin przed elektrofiltrem w celu ich odparowania. Wtrysk ścieków odbywa się za pomocą lanc wtryskowych z systemem dysz dwuczynnikowych w odpowiednio wybranym odcinku kanału spalin. Schemat ideowy instalacji wtrysku ścieków do kanału spalin przed elektrofiltrem przedstawiono na rys. 1.

Rys. 1. Schemat instalacji do wtrysku ścieków z dodatkiem utleniacza do kanału spalin przed elektrofiltrem.

Proponowane rozwiązanie jest przede wszystkim przeznaczone do zastosowania w istniejących blokach energetycznych i jednostkach ciepłowniczych, które posiadają instalacje mokrego odsiarczania spalin. Jest to rozwiązanie, które nie ingeruje w instalację kotłową ani w istniejące instalacje oczyszczania spalin, a ponadto może być również eksploatowane jako instalacja do ograniczania emisji Hg. W takim przypadku do ścieków dodatkowo wprowadzona zostaje odpowiednia dawka selektywnego utleniacza rtęci metalicznej obecnej w spalinach kotłowych. Rozwiązanie polegające na wprowadzeniu utleniacza jest przedmiotem patentu autorów [9]. Zjawiska przebiegające w kanale spalin przed odpylaczem w miejscu wtrysku wpływają na tworzenie się aglomeratów cząsteczek pyłu zawartych w spalinach, a także na tworzenie cząstek pyłu pokrytych powierzchniowo warstewką soli związków zawartych w ściekach. W efekcie następuje odparowanie wody, a powstałe stałe produkty wytrącane zostają w odpylaczu i wraz z głównym strumieniem pyłu usuwane są z niego, a następnie trafiają do systemu zagospodarowania wytrąconych popiołów.

Wyniki testów przemysłowych wtrysku ścieków przed elektrofiltrem

Testy wtrysku ścieków do kanału spalin przed elektrofiltrem prowadzone były na obiekcie przemysłowym wyposażonym w kocioł OP-650 opalany węglem kamiennym i biomasą (do 10%). Ścieki do badań pochodziły z instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą (IMOS), która oczyszcza od 500 tys. do 1 600 tys. m3/h spalin wilgotnych w warunkach umownych, o temperaturze 120-140C. Ścieki powstające w procesie odsiarczania są kierowane były do instalacji oczyszczania ścieków gdzie ich oczyszczanie przebiegało w następujących etapach:

  • neutralizacja i wytrącanie metali ciężkich,
  • flokulacja i separacja cząstek stałych,
  • odwadnianie wytrąconego osadu.

Tak oczyszczone ścieki miały pH=8,5 i zawierały jeszcze znaczne ilości chlorków – około 30 000 mg/dm3, siarczanów – około 2 000 mg/dm3 oraz związków rtęci i innych metali ciężkich i nie spełniały norm ustawowych zgodnie z RMGMiŻŚ [1]. Zakres zmienności parametrów wtryskiwanych ścieków do spalin w trakcie testów przedstawiono w tabeli 1.

W celu umożliwienia okresowej eliminacji tych ścieków RAFAKO zaprojektowało i wybudowało instalację wtrysku na dwóch poziomych kanałach przed elektrofiltrem. Układ wtrysku to umieszczone w każdym z dwóch kanałów spalin lance (2 sztuki/kanał), każda wyposażona w 12 dysz dwuczynnikowych. Powietrze służące do wtrysku ścieków jest podgrzewane nagrzewnicą kanałową. Na rys. 2 pokazano rozmieszczenie lanc i dysz wtryskowych

Rys. 2. Lance wtryskowe zamontowane w kanale spalin (a) i próba działania lanc (b)

Wyniki testów

W trakcie testów podawano około 1,2-2,5 m3/h ścieków do jednego z kanałów (lewego lub prawego) przed elektrofiltrem. Temperatura spalin w przekroju pomiarowym na wlocie do elektrofiltru w trakcie wtrysku nie ulegała zmianie, a elektrofiltr pracował bez zakłóceń.

Przed i w trakcie wtrysku pobrano próbki popiołu lotnego w celu określenia składu ziarnowego, rezystywności i składu chemicznego. Na rys. 3 pokazano wyniki analizy składu ziarnowego próbek popiołów pobranych z lejów zbiorczych pierwszych stref, przy dozowaniu ścieków do kanału spalin przed elektrofiltrem i bez wtrysku.

Rys. 3. Skład ziarnowy popiołu lotnego z elektrofiltru za kotłem OP-650 pierwsza strefa odpylania

Charakterystyki pyłów na rys. 3 wskazują, że wtrysk ścieków do kanału spalin przed elektrofiltrem wpływa na skład ziarnowy popiołu wytrąconego w elektrofiltrze i popiół wytrącony w 1-szej strefie elektrofiltru po zastosowaniu wtrysku ścieków ma skład ziarnowy przesunięty w kierunku grubszych ziaren. W trakcie wtrysku ścieków wykonano pomiary skuteczności odpylania,(moc bloku od 140 do 200 MW) a uzyskane wyniki pokazały, że elektrofiltr pracował ze skutecznością powyżej 99%. Skład pierwiastkowy próbek popiołów wykonano metodą fluorescencji rentgenowskiej a przeprowadzona analiza nie wykazała istotnych różnic w składzie chemicznym popiołów z wtryskiem i bez wtrysku ścieków. Z kolei badania próbek pyłu wykonane za pomocą mikroskopu skaningowego metodą spektrofotometryczną wykazały wzrost zawartości Cl w wyniku dozowania ścieków, co niewątpliwie wiąże się z dużą zawartością tego pierwiastka we wtryskiwanych ściekach.
W kolejnym etapie prac badawczych na tym samym obiekcie przemysłowym wybudowano autonomiczną instalację do przygotowania i wtrysku wybranego addytywu utleniającego rtęć metaliczną zawartą w spalinach, przy użyciu istniejących lanc wtryskowych (rys. 2). Ograniczenie emisji rtęci następuje w tym przypadku przez jej związanie na cząstkach popiołu lotnego i usunięcie w elektrofiltrze. Wyniki przeprowadzonych pomiarów wskazują na około 10% wzrost skuteczności ograniczania emisji rtęci w warunkach w jakich prowadzono testy. Doświadczenia autorów wskazują na możliwość znacznie skuteczniejszego ograniczania emisji rtęci przy wykorzystaniu procesów mających miejsce w absorberze IMOS [9, 10].
Podsumowanie
Rosnący problem związany z zaostrzaniem wymagań odnośnie do czystości ścieków odprowadzanych z działalności przemysłowych, w tym w szczególności z elektrowni i innych zakładów energetycznych powoduje konieczność poszukiwania innowacyjnych i tanich rozwiązań. Do tej grupy należy zaproponowane rozwiązanie w postaci instalacji wtrysku ścieków do spalin przed elektrofiltrem. Zapewnia ono jednoczesną eliminację strumienia ścieków, poprawia pracę odpylacza i dodatkowo może być wykorzystane do ograniczenie emisji rtęci co zostało potwierdzone w warunkach przemysłowych.
Jakkolwiek niewątpliwy potencjał proponowanego rozwiązania został potwierdzony to dobór parametrów pracy instalacji wymaga każdorazowo indywidualnego podejścia z uwzględnieniem aktualnych parametrów ścieków i spalin co wiąże się z opracowaniem algorytmu sterowania pracą dysz wtryskowych. W celu oceny możliwych do zastosowania wariantów rozwiązań konstrukcyjnych w danych warunkach pracy obiektu zbudowano przewoźną instalację demonstracyjną przedstawioną na rys. 4.

Parametry pracy instalacji:

  • ciśnienie cieczy: 4-9 bar,
  • strumień cieczy: 0,5-5,0 m3/h,
  • ciśnienie powietrza 3-6 bar,
  • strumień powietrza: 100-200 m3/h,

Rys. 4. Przewoźna instalacja do wtrysku ścieków, ścieków i addytywów utleniających

Zabudowa instalacji nie wymaga istotnych zmian w istniejącej infrastrukturze, często możliwe jest wykorzystanie istniejących kanałów spalin przed elektrofiltrem.

Literatura
[1] Rozporządzenie Ministra Gospodarki Morskiej i Żeglugi Śródlądowej z dnia 12 lipca 2019 r. w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego oraz warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu do wód lub do ziemi ścieków, a także przy odprowadzaniu wód opadowych lub roztopowych do wód lub do urządzeń wodnych.
[2] Konkluzje BAT dotyczące dużych instalacji spalania wyszczególnionych w załączniku 1 do Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady Europy nr 2010/75/EU z dnia 24 listopada 2010 r. Data publikacji 17 sierpnia 2017.
[3] M. Shuangchen et al. / Renewable and Sustainable Energy Reviews 58 (2016) 1143–1151.
[4] H. Hill, M. Heerman, Zero Liquid Discharge Effluent Guidelines Compliance Strategies for Coal-Fired Power Plants’ FGD Wastewater, Power-Gen International December 7-11, 2014.
[5] T. Tong, M. Elimelech, The Global Rise of Zero Liquid Discharge for Wastewater Management: Drivers, Technologies, and Future Directions, Environ. Sci. Technol. 2016, 50, 6846−6855.
[6] Gao Y., Chen Z. S., The new zero discharge of desulfurization wastewater treatment options. HuadianTechnol 2008; 30(4): 73–5.
[7] Jędrusik M., Świerczok A., Głomba M., Mazurek J., Halfar P., Kamiński B.: Wtrysk oczyszczonych ścieków a praca elektrofiltru. Energetyka Cieplna i Zawodowa. 2013, nr 9, s. 50-54,
[8] M. A. Gostomczyk, M. Jędrusik, A. Świerczok, R. Krzyżyńska, J. Mazurek, P. Halfar: Patent Polska, nr 231036. Sposób redukcji emisji rtęci z kotłów spalających węgiel.
[9] M. A. Gostomczyk, M. Jędrusik, A. Świerczok, D. Łuszkiewicz, M. Kobylańska-Pawlisz, Patent Polska nr 420709: Sposób usuwania rtęci i tlenków azotu ze spalin powstających w elektrowniach węglowych.
[10] Jędrusik M., et al., Niskonakładowa technologia ograniczania emisji rtęci ze spalania węgla, Energetyka Cieplna i Zawodowa, 1, 20-24, 2019.

Autorzy i dane kontaktowe:
prof. dr hab. inż. Maria Jędrusik, maria.jedrusik@pwr.edu.pl, tel. 71 320 36 35
dr hab. inż. Arkadiusz Świerczok, prof. uczelni, arkadiusz.swierczok@pwr.edu.pl, tel. 71 320 39 18

TAK TEŻ MOŻNA – W PEŁNI EKOLOGICZNY WIEJSKI SYSTEM CIEPŁOWNICZY

Ekologiczny ciepłociąg gminny zasilany z biogazowni w Gminie Potęgowo w woj. Pomorskim jest wzorcowym przykładem proekologicznego systemu wykorzystującego odnawialne źródła energii.

Jest realizacją postulatu o wykorzystaniu energii odnawialnej wytwarzanej dla celów bytowych w miejscu jej produkowania, a w ten sposób pokazaniu że społeczność gminna może osiągnąć samowystarczalność energetyczną i poprawić jakość powietrza odstępując od tradycyjnych sposobów ogrzewania węglem. Ciepłociąg łączy odnawialne źródło energii cieplnej z mieszkańcami, a wraz z węzłami tworzy jeden z nowocześniejszych systemów ciepłowniczych zachęcając do naśladownictwa inne gminy.

W Potęgowie istniał mały system ciepłowniczy, którego źródłem ciepła była kotłownia miałowo-węglowa o mocy 2,2 MW. Ze względu na niską sprawność i dużą emisyjność- nawet do 3 tys. ton CO2 do atmosfery rocznie- powinna zostać zamknięta lub poddana kosztownej modernizacji. Problemem była również prawie 40-sto letnia czteroprzewodowa sieć ciepłownicza zbudowana w systemie kanałowym z izolacją wełną mineralną, która nie spełniała już żadnych norm, generując liczne awarie i znaczne straty ciepła na przesyle. Topniejący śnieg na trasie starego ciepłociągu wskazywał na zły stan sieci przesyłowej, a odbiorcom w każdej chwili groziło odcięcie ciepła.

Fot. 1. Topniejący śnieg na trasie starej sieci kanałowej.

Geneza projektu związana jest z wybudowaniem w 2013 r. elektrowni wiatrowej w Darżynie przez prywatnego Inwestora Nadmorskie Elektrownie Wiatrowe Darżyno Sp. z o.o. oraz Elektrowni Biogazowej zasilanej masą organiczną dostarczaną z okolicznej produkcji rolno-spożywczej. Efektem ubocznym produkcji energii elektrycznej było ciepło uwalniane bezpośrednio do atmosfery.  Po kilku latach eksploatacji układu postanowiono przeprowadzić analizy techniczno-ekonomiczne, aby odpowiedzieć na pytanie czy ciepło odpadowe może zostać wykorzystane do ogrzewania mieszkańców Potęgowa. Wynik analizy dał pozytywną odpowiedź i przystąpiono do dalszych prac.

W ten sposób powstała inwestycja, przekształcająca wyspową biogazownie produkującą tylko energię elektryczną do systemu energetycznego w elektrociepłownię zasilaną biomasą, której elementami składowymi są urządzenia do wyprowadzenia ciepła o parametrach 90/65oC w sezonie grzewczym dla c.o. i c.w.u. oraz 70/30oC poza sezonem na potrzeby c.w.u., tj. wymiennikownia ciepła o mocy 2,4 MW wspomagana szczytowym kotłem grzewczym niskotemperaturowym Viessman Vitoplex o mocy 0,7 MW zasilanym biogazem.

Fot. 2. Nowa wymiennikownia.

W celu doprowadzenia ciepła do odbiorców wykonano dwuprzewodową sieć magistralną o długości 1788 mb. i średnicy 2xDz 219,1 x 4,5/315 mm oraz 3163 mb. sieci i przyłączy o średnicach od 42,4 ×2,6/110 mm do 219,1 x 4,5/315 mm na terenie miejscowości Potęgowo. Do budowy sieci użyto najwyższej jakości rur preizolowanych Logstor z barierą dyfuzyjną, wyprodukowanych metodą ciągłą osiową (Axial Conti). Rura preizolowana jest zespołem rurowym składającym się ze stalowej rury przewodowej zaizolowanej sztywną pianką PUR oraz płaszcza osłonowego PE-HD. Występuje z systemem alarmowym lub bez.

Fot. 3. Budowa rury preizolowanej Logstor z barierą antydyfuzyjną.
(Źródło: Logstor)

Zastosowane rury wytwarzane są w ciągłym procesie technologicznym poprzez formowanie pienionej izolacji w ruchomych formach z zastosowaniem folii PE z aluminium, a następnie na izolację wytłaczana jest osłona z płynnego PE-HD. Folia umieszczona pomiędzy izolacją a osłoną spełnia funkcję bariery dyfuzyjnej, która zapobiega wymianie gazów pomiędzy pianką PUR a otoczeniem, co pozwala na zachowanie wysokiej jakości izolacji przez kilkadziesiąt lat. Przedmiotowe rury, również charakteryzują się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła λ50= 0,0223 W/mK (norma PN-EN 253 λ50= 0,029 W/mK), dzięki czemu w okresie 30 lat można obniżyć straty ciepła na przesyle o ok. 25% w porównaniu do rur preizolowanych produkowanych metodą tradycyjną. W przypadku przedmiotowej inwestycji uzyskane oszczędności ciepła na przesyle tylko z tego tytułu mogą wynieść średnio nawet 1220 GJ/rok.

Wykres 1. Różnice w stratach ciepła wynikające ze starzenia izolacji PUR na przestrzeni 30-stu lat. (Źródło: Logstor)

Do izolacji połączeń pomiędzy rurami zastosowano złącza sieciowane radiacyjnie „SX-WP” z korkami wtapianymi, które przechodzą pozytywnie „badania w skrzyni z piaskiem wg PN-EN 489”- badania obciążenia od gruntu na 1000 cykli przemieszczeń w skrzyni z piaskiem. Mufa dzięki swojej specjalnej budowie, umożliwia wcześniejsze podgrzanie środkowej części złącza w celu nadania jej odpowiedniej temperatury przed zalaniem pianką PUR. Dzięki temu Wykonawca miał możliwość kontynuowania prac podczas okresów przejściowych, kiedy występowała niższa temperatura otoczenia.

Sieć została wyposażona w impulsowy system alarmowy, który nadzorują nowoczesne lokalizatory awarii (Logstor X4) w systemie aktywnym.

Dzięki wysokiej jakości wykonania całego systemu preizolowanego Logstor na etapie produkcyjnym, montaż na budowie jest niezwykle przystępny dla Wykonawcy.

Fot. 4. Montaż sieci magistralnej 2xDz 219,1 x 4,5/315 mm w technologii Logstor.

W ramach inwestycji wykonano i zamontowano także 30 węzłów cieplnych w większości dwufunkcyjnych, w tym 6 w obiektach użyteczności publicznej oraz 17 szt. w blokach. Zamontowane zostały węzły cieplne dwufunkcyjne: zmieszania pompowego dla potrzeb instalacji centralnego ogrzewania (c.o.) o parametrach max 80/60°C oraz wymiennikowy z zasobnikiem ciepła dla przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) o parametrach stałych 60/10°C. Węzły zostały wyposażone w nowoczesną automatykę ciepłowniczą firmy Danfoss która zapewnia dużą niezawodność działania oraz maksymalne dopasowanie parametrów pracy węzłów do instalacji odbiorczych w budynkach przy jednoczesnym ekonomicznym gospodarowaniu pobieranym ciepłem. Zastosowane regulatory pogodowe umożliwiają rozbudowanie systemu o zdalny monitoring pracy węzłów i możliwość zdalnego sterowania.

Cały system ciepłowniczy objął ok. 1000 na 1400 mieszkańców miejscowości Potęgowo oraz obiekty użyteczności publicznej takie jak Urząd Gminy Potęgowo, Szkoła Podstawowa w Potęgowie, Przedszkole w Potęgowie, Gminne Centrum Kultury w Potęgowie, Gminny Ośrodek Pomocy Społecznej w Potęgowie oraz kotłowni osiedlowej w Potęgowie.  Sieć została zaprojektowana w sposób umożliwiający dalszą rozbudowę w przyszłości, a także przyłączanie się nowych użytkowników.

Poza licznymi korzyściami ekologicznymi i społecznymi związanymi z zmniejszeniem emisyjności dzięki wyłączeniu starej kotłowni, uzyskano również oszczędności w opłatach z wyprodukowane ciepło o ok. 20%, które bezpośrednio przekładają się na finanse odbiorców.

Produkcja ciepła i prądu elektrycznego z odpadów spożywczych oraz istnienie elektrowni wiatrowych jak w Potęgowie skłaniają do  budowy „wyspy energetycznej”. Główne elementy już istnieją, potrzebna jest wola prawodawcy i współpraca z nauką,  aby taki model propagował gminną niezależność energetyczną. Kooperacja Gminy Potęgowo z prywatnym Inwestorem Nadmorskie Elektrownie Wiatrowe Darżyno Sp. z o.o. Elektrownia Biogazowa, a także świetna realizacja doświadczonych firm projektowych i wykonawczych stanowi przykład dla innych, że model gminnej niezależności energetycznej jest możliwy do realizacji.

Firma Infracorr Sp. z o.o., lider konsorcjum firm technologicznych i wykonawczych, została finalistą i otrzymała wyróżnienie za wykonanie inwestycji pn. Ekologiczny ciepłociąg gminny zasilany z biogazowni w Gminie Potęgowo w Ogólnopolskim Otwartym Konkursie Modernizacja Roku & Budowa XXI w. w kategorii “odnawialne źródła energii i technologie ochrony środowiska” oraz otrzymała Nagrodę Polskiej Izby Inżynierów Budownictwa. Nagrodę otrzymał również inwestor Gmina Potęgowo i projektant firma Technika Sanitarna Kazimierz Kurkowski Grudziądz.

Autor: mgr inż. Paweł Zapaśnik, Specjalista ds. sieci ciepłowniczych Infracorr Sp. z o.o.
Źródło: Infracorr Sp. z o.o.

WYKORZYSTANIE DRONÓW DO ANALIZY SIECI CIEPŁOWNICZYCH

W branży ciepłowniczej nie można dzisiaj mówić o wysokiej jakości usług bez podejmowania działań na rzecz ochrony środowiska oraz poprawy efektywności energetycznej.

Efektywność energetyczna jest również obecnie podstawą do ubiegania się o zewnętrzne środki finansowe. Cechą standardowego, krajowego systemu ciepłowniczego, składającego się ze źródła ciepła oraz sieci ciepłowniczej, bezpośrednio związaną z wpływem tego systemu na środowisko jest właśnie efektywność energetyczna ponieważ od niej zależy ilość szkodliwych substancji powstających w procesie spalania paliwa (najczęściej jeszcze węgla) i wprowadzanych do środowiska. Efektywność energetyczna decyduje również o kosztach produkcji i dostaw ciepła a więc o jego cenach dla odbiorcy końcowego.

Jednym z głównych elementów efektywności energetycznej jest sprawność przesyłania czyli ilość ciepła bezpowrotnie traconego z systemu rurociągów tworzących sieć. Ciepło ucieka z sieci ponieważ nawet najnowocześniejsza izolacja termiczna przed tym całkowicie nie uchroni. Jeżeli sieci ciepłownicze wykonane są z powszechnie dziś stosowanych rur preizolowanych nieuniknione straty ciepła w przesyłaniu wynoszą kilka procent. Przytłaczająca część polskich systemów ciepłowniczych to mix odcinków zbudowanych w technologii preizolowanej oraz tradycyjnej, naziemnej i podziemnej kanałowej, w których średnie straty przesyłania w sezonie grzewczym to kilkanaście lub nawet kilkadziesiąt procent, przekładających się i na emisję zanieczyszczeń ze źródła, i na koszty ogrzewania ponoszone przez mieszkańców i innych odbiorców.

O wielkości strat przesyłania decyduje rodzaj i stan techniczny izolacji termicznej rurociągów. Straty te zawsze są zwiększone przez utratę gorącej wody lub pary wodnej, płynącej w sieci. Ubytki te to nieodłączny element eksploatacji. Składają się na nie drobne ruchowe nieszczelności w niemal wszystkich elementach systemu, planowe zrzuty czynnika przy pracach remontowych, modernizacyjnych i rozbudowie czy nieplanowane i nie kontrolowane wypływy w sytuacjach awaryjnych. Ubytki takie to nie tylko drogi czynnik wymagający zakupu od dostawcy wody ale także koszty jej wcześniejszego uzdatnienia i pompowania.

Normalną praktyką w przedsiębiorstwach ciepłowniczych powinno być zapobieganie stratom ciepła poprzez stałą kontrolę stanu technicznego rurociągów, tworzenie i realizacja na tej podstawie bieżących i perspektywicznych planów ich naprawy, modernizacji a wreszcie wymiany. Kontrola stanu technicznego to chyba najtrudniejszy element pracy sieciowców. Jest to konieczność przeglądu dziesiątek kilometrów rurociągów, ułożonych w podziemnych kanałach, biegnących w różnym terenie, często trudnodostępnym, w gruntach należących do różnych właścicieli, pod jezdniami i placami, pod powierzchnią w różny sposób zagospodarowaną, często utwardzoną lub porośniętą roślinami, krzewami a nawet drzewami. Owszem, częścią sieci są komory, studzienki i węzły cieplne gdzie miejscowo można przeprowadzić miejscowe oględziny a nawet zobaczyć najbliższych kilkanaście metrów rur. Nie daje to jednak obrazu całości. Ocena jest tylko wizualna i mocno subiektywna. Nie przynosi oczekiwanych efektów. Trudno tu o działania systematyczne i kompleksowe. Najczęściej wykonuje się odkrywki przy okazji awaryjnego pojawienia się nieszczelności lub planowanych robót inwestycyjnych ale to nadal są badania miejscowe, kosztowne, praco i czasochłonne, naruszające a właściwie niszczące nawierzchnię, wymagające często wejścia na teren właścicieli nastawionych do tego raczej niechętnie a niekiedy wręcz wrogo.

Coraz częściej branża ciepłownicza sięga po naprawdę innowacyjny instrument w dziedzinie diagnostyki stanu jakościowego systemów wytwarzania, przetwarzania i przesyłania energii, bazujący na pomiarze wartości i ocenie różnic temperatury. Jest on w świecie od wykorzystywany między innymi w badaniach naukowych, obrazowaniu medycznym, w przemyśle, budownictwie i energetyce jak również przez policję, wojsko, służby ratunkowe. Instrumentem tym jest termowizja (termografia) polegająca na pomiarze promieniowania w paśmie podczerwieni (o długości fali od 9 do 14 μm). Efektem takiego pomiaru jest obraz widzialny (termogram) rozkładu temperatury na powierzchni np. rurociągu ciepłowniczego lub na powierzchni terenu, pod którą jest on zabudowany, bez konieczności oświetlania zewnętrznym źródłem światła.

Kamerę termowizyjną wykorzystywano w przedsiębiorstwach ciepłowniczych, czy ogólnie w energetycznych, początkowo tylko do badań miejscowych, w jej bezpośrednim sąsiedztwie. Dla badań sieci wykorzystywano także podnośniki i pojazdy przemieszczające operatora kamery. Duże i zamożne firmy wykorzystały w kompleksowych badaniach swoich sieci obloty samolotowe.

Od kilku lat coraz powszechniej stosowane stają się badania z wykorzystaniem Bezzałogowego Statku Powietrznego czyli popularnego dziś drona. Jest to już dzisiaj urządzenie zaawansowane technicznie, przystosowanej m.in. do przenoszenia specjalistycznej, zintegrowanej z nim, kamery termowizyjnej.

Metoda ta jest najbardziej optymalna w stosunku do rozległych sieci, zapewniająca wydajny sposób inspekcji na dużych, nawet niedostępnych z ziemi, obszarach, znakomitą mobilność i wysokiej jakości dane.

Metoda ta jest bezkontaktowa, wykorzystuje technikę teledetekcji. Jest znacząco szybsza w porównaniu do innych metod. Nie naraża badającego na żadne niebezpieczeństwo. Nie ingeruje w badany obiekt i nie wywiera na niego żadnego wpływu. Uzyskany obraz daje doskonały przegląd badanego obiektu i możliwość wizualizowania rozkładów temperatury do celów analiz.

Przedstawiamy zatem główne KORZYŚCI USŁUG DRONEM:

  • znacząca oszczędność finansowa w stosunku do oblotu helikopterem lub samolotem
  • wykonanie ortofotomapy fragmentu lub całej sieci ciepłowniczej
  • ocenę stanu technicznego izolacji termicznej sieci
  • rozpoznanie usterek
  • wykrycie odcinków, miejsc i elementów o podwyższonej temperaturze
  • oszczędności związane z wczesnym wykryciem nieprawidłowości zapobiegające awarii
  • dotarcie do miejsc niewidocznych z drogi

Szybkie, bezinwazyjne, dokładne i niedrogie lokalizowanie min. :

  • wad izolacji rurociągów napowietrznych i podziemnych
  • przebiegu sieci ciepłowniczej
  • wycieków gorącej wody
  • ocenie stanu izolacji cieplnej rur i rurociągów
  • wad instalacji ciepłowniczych
  • wad kominów spalinowych,
  • wewnętrznych samozapłonów hałd węglowych
  • kontrola stanu sieci ciepłowniczych

Co oferuje firma Dron Service:

Przeprowadzamy w pełni bezpieczne i profesjonalne obloty nad siecią w porozumieniu z organami zarządzającymi przestrzenią powietrzną na danym terenie.

Przygotowujemy bogaty materiał fotograficzny, przeprowadzamy obróbkę uzyskanych zdjęć oraz przygotowujemy raport końcowy, podsumowujący całe zadanie.

W skład raportu wchodzą:

1. Krótka charakterystyka systemu ciepłowniczego i badanej części – na podstawie informacji od zlecającego – informacja o technologii w jakiej sieć jest zbudowana (kanałowa, naziemna, preizolowana itp.), czas eksploatacji od wybudowania lub/i modernizacji, ocena stanu technicznego wg zlecającego, temperatury pracy: temp. zas./temp. pow. wg wykresu regulacyjnego, średnice.

2. Mapa całego systemu ciepłowniczego z zaznaczoną np. innym kolorem częścią tej sieci, której dotyczy badanie i raport (chyba, że badanie obejmuje całą sieć to wówczas mapa tej sieci).

3. Wskazanie w opisie i na zdjęciach odcinków i miejsc, w których straty ciepła są największe. Ukazanie różnic w stanie izolacji (stratach ciepła) w poszczególnych odcinkach, konkretnych miejscach, gdzie są ewidentne braki izolacji i duże nieszczelności w blachach, wymagające miejscowej naprawy, jeżeli modernizacja nie jest jeszcze planowana w najbliższym czasie.

4. Wartości temperatury płaszcza sieci miejscowe (min i max) oraz średnie na poszczególnych odcinkach.

5. Podsumowanie – wnioski końcowe. Ogólna ocena stanu izolacji, szacunek udziału w całej długości odcinków o stanie gorszym, lepszym, wskazanie miejsc gdzie są wyraźne miejscowe straty ciepła wskutek uszkodzeń lub braku izolacji.

Możliwe jest rozszerzenie badania o zdjęcia termowizyjne wykonane z ziemi, w miejscach rozpoznanych w czasie oblotu jako newralgiczne oraz miejscowe oględziny połączone z demontażem segmentu płaszcza w celu oceny izolacji termicznej (czy nie spadła na spód płaszcza, zmieniła strukturę, rozsypała się itp.).

Możliwa jest dodatkowa analiza techniczno-ekonomiczna efektywności modernizacji (wymiana izolacji tradycyjnej na prefabrykowaną czyli tzw. łubki albo wymiany sieci na preizolowaną):

a) oszacowanie ilościowe (GJ) strat ciepła z badanego obszaru z wykorzystaniem standardowych algorytmów (np. wg metodologii NFOSiGW), również we współpracy ze Zleceniodawcą oszacowanie wartości traconego ciepła

b) oszacowanie efektów energetycznych modernizacji w zaproponowanej lub stosowanej przez zleceniodawcę technologii (straty w GJ po modernizacji

c) model sfinansowania modernizacji – np. wsparcie z NFOSiGW lub z WFOS

d) Opłacalność takiego działania – prosty czas zwrotu.

Zachęcamy do obejrzenia filmu poglądowego dostępnego na stronie www.dronservice.pl.

Źródło: Dron Service Sp. z o.o.
Fot. Dron Service Sp. z o.o.

TBS W KAMIENNEJ GÓRZE BUDUJE DOMY Z EKOLOGICZNYM OGRZEWANIEM

Czterdzieści cztery rodziny mogą się już wprowadzić do nowoczesnych i ekologicznych mieszkań w nowym bloku na osiedlu w Lasku Złotoryjskim w Kamiennej Górze. Wzniosło go Towarzystwo Budownictwa Społecznego w Kamiennej Górze, którego głównym udziałowcem jest Legnica.

W czterokondygnacyjnym budynku z podziemnymi garażami, zastosowano najnowocześniejsze technologie, oszczędzające energię i zdecydowanie obniżające koszty eksploatacji.

– Blok ma ogrzewanie sufitowe, które zapewnia system studni i pomp głębinowych, dostarczających ciepło z wnętrza ziemi – powiedział PAP prezes TBS Kamienna Góra Władysław Niemas. – Z kolei system wentylacji doprowadza do mieszkań przefiltrowane i oczyszczone powietrze dzięki rekuperacji. To bardzo nowoczesny budynek – dodał prezes.

Mieszkania mają od jednego do czterech pokoi, balkon, ich powierzchnia wynosi średnio 50 m kwadratowych. Są też garaże i pomieszczenia gospodarcze. Koszt tej inwestycji, zrealizowanej w ciągu dwóch lat, to około 9,6 mln zł. Jest ona finansowana z niskooprocentowanej pożyczki z Banku Budownictwa Krajowego (49 proc), przyszłych lokatorów, gminę i TBS. Wartość udziału miasta wyniosła 2,5 mln zł.

W tym byłym poradzieckim kompleksie wojskowym (R-33) przekazano lokatorom już siedem wyremontowanych bloków, a ósmy zbudowano od fundamentów.

Fot. Pixabay

POLSCY NAUKOWCY KONTRA SMOG I LOTNE POPIOŁY

Naukowcy z Krakowa, Lublina i Warszawy pracują nad technologią przetworzenia lotnych popiołów powstających podczas spalania węgla w materiały przydatne do konserwacji zabytków, oczyszczania ścieków lub nawożenia gleb. Popioły lotne powstające podczas spalania węgla m.in. potęgują zjawisko smogu.

Prace są realizowane przez konsorcjum FUNash, w ramach którego siły połączyli naukowcy z Politechniki Lubelskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie i Uniwersytetu Warszawskiego. Na projekt otrzymali ponad 21 mln zł od Fundacji na rzecz Nauki Polskiej w ramach programu TEAM-NET – poinformowała PAP.

– Zamierzamy wykorzystać otrzymane materiały do produkcji mieszanek mineralno-asfaltowych na ciepło oraz betonów samonaprawiających. Całkowitą nowością będzie technologia produkcji biocementów w konsolidacji gleb piaszczystych i rewitalizacji uszkodzeń powierzchni kamiennych, w tym zabytków kultury – powiedział PAP prof. dr hab. inż. Wojciech Franus z Wydziału Budownictwa i Architektury Politechniki Lubelskiej, która jest liderem projektu FUNash.



MIĘDZYJEDNOSTKOWA FEDERACJA EKSPERTÓW
Prace badawcze w projekcie FUNash będą prowadzone przez sześć niezależnych zespołów badawczych. Będą one ściśle ze sobą współpracować i wymieniać się uzyskiwanymi wynikami – co zdaniem kierownika projektu może zaowocować powstaniem nieoczywistych i unikatowych rozwiązań technologicznych. Federacja PL, AGH i UW będzie świadczyła usługi oraz dostarczy nowych technologii i produktów wytworzonych na bazie popiołów lotnych. Takie portfolio będzie oferowane różnym gałęziom gospodarki.

Naukowcy opracują technologie dla wielu dziedzin gospodarki, m.in. budownictwa, rolnictwa czy inżynierii środowiska. Szacują, że dzięki tak szerokiej gamie produktów i technologii, zagospodarowanie popiołów lotnych w Polsce zwiększy się o 3 do 5 proc.

To istotne – zaznaczają, ponieważ co roku w polskich elektrowniach i elektrociepłowniach powstaje około 4 mln ton popiołów lotnych. Około 60 proc. tych odpadów wykorzystuje się do produkcji betonu i cementu, do stabilizacji gruntów przy budowie dróg oraz jako materiał podsadzkowy i do likwidacji otworów wiertniczych w kopalniach.

– Nie zmienia to faktu, że wciąż ogromne ilości popiołów są składowane i zanieczyszczają środowisko. Część z nich, jako materiał drobnoziarnisty, jest wywiewana, co potęguje zjawisko smogu. Ponadto składowiska odpadów zajmują przestrzeń, którą można wykorzystać do innych celów. Do tego dochodzą wysokie koszty składowania i tzw. opłaty środowiskowe, którymi obciążeni są producenci. Korzystniejsza jest zatem utylizacja popiołów, niż ich składowanie – przekonuje prof. Franus.

Popioły z energetyki mogą służyć jako biocement do konserwacji zabytków. Nowe technologie pozwolą przygotować podłoża mineralne o specyficznych właściwościach fizyczno-chemicznych. Następnie zostaną one zaszczepione odpowiednimi bakteriami, np. produkującymi węglan wapnia. Jak wskazuje prof. Franus, taki modyfikowany mikrobiologicznie cement będzie się nadawał do rewitalizacji uszkodzeń na zabytkach kultury. Aby móc wykorzystać biocement na szerszą skalę, najpierw trzeba opracować wydajne technologie syntezy materiałów funkcjonalizowanych na bazie popiołów. Tym właśnie zajmie się w ramach konsorcjum FUNash jeden z zespołów z Politechniki Lubelskiej. Kolejny zespół z tej uczelni będzie tworzyć hybrydy mineralno-mikrobiologiczne i testować możliwości ich wykorzystania w budownictwie

Innym nowatorskim rozwiązaniem będzie zamiana popiołów w sorbenty, przeznaczone do usuwania zanieczyszczeń z wód, ścieków i gleb. Oczyszczą one środowisko z metali, antybiotyków, pestycydów i herbicydów

Innym nowatorskim rozwiązaniem będzie zamiana popiołów w sorbenty, przeznaczone do usuwania zanieczyszczeń z wód, ścieków i gleb. Oczyszczą one środowisko z metali, antybiotyków, pestycydów i herbicydów. To zadanie stoi przed grupą badawczą z Wydziału Geologii, Geozyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej.

Nad eliminacją zanieczyszczeń ze środowiska będzie też pracować zespół z Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego. Naukowcy wzbogacą materiały otrzymane z popiołów substancjami organicznymi (np. serwatką lub melasą), a następnie osadzą na nich bakterie przeprowadzające proces bioremediacji wody, gleby lub powietrza.

– Dzięki takiemu połączeniu bakterie będą działały stabilniej i efektywniej, a proces bioltracji będzie miał większe szanse powodzenia. Analogiczną metodą będzie zastosowanie w oczyszczalniach ścieków bakterii denitrykacyjnych osadzonych na materiałach funkcjonalizowanych, pochodzących od popiołów lotnych” – mówi prof. Wojciech Franus.

W ramach projektu powstanie technologia produkcji nawozów mineralno-organicznych z dodatkiem węgla brunatnego, przeznaczonych dla gatunków roślin dominujących w Europie. Ten etapu prac przeprowadzą badacze z Akademii Górniczo-Hutniczej.

Biolodzy z Uniwersytetu Warszawskiego zamierzają wykorzystać materiały wytworzone z popiołów jako podłoża dla mikroorganizmów stymulujących wzrost roślin, przyspieszających proces kompostowania lub hamujących rozwój patogenów roślinnych. To ostatnie zastosowanie pozwoli na naturalne wyeliminowanie topatogenów, bez konieczności używania groźnych dla środowiska pestycydów. Naukowcom udało się już wyselekcjonować i przetestować szczepy bakterii i grzybów, nadające się do wykorzystania w zaproponowanych bionawozach. Szczepy zimnolubne można stosować w naszej strefie klimatycznej.
Fot. Pixabay

CENTRUM ZDROWIA DZIECKA PRZEJDZIE TERMOMODERNIZACJĘ

Szpital Instytut Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka w Międzylesiu przejdzie termomodernizację. Koszt całej inwestycji to ok. 64 mln zł, z czego ok. 58 mln zł pochodzić będzie z dotacji NFOŚiG.

Termomodernizacja obejmie 15 budynków wchodzących w skład Instytutu. Projekt obejmuje m.in. montaż 14 instalacji ogniw fotowoltaicznych o łącznej powierzchni 1075 m2, wymianę oświetlenia, wymianę instalacji wewnętrznych, ocieplenie przegród zewnętrznych, wymiana elewacji w budynku głównym, modernizację instalacji wentylacji, wymianę okien oraz wymianę drzwi.

Celem remontu jest redukcja emisji CO2, obniżenie kosztów zużycia energii elektrycznej i cieplnej oraz zmniejszenie zapotrzebowania na energię pierwotną i końcową w budynku. Prace związane z termomodernizacją zakończą się 31.12.2021 r.

W podpisaniu umowy uczestniczyli ministrowi: środowiska Henryk Kowalczyk i zdrowia Łukasz Szumowski.

Henryk Kowalczyk
minister środowiska (z prawej)

– Wsparcie ze strony Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki wodnej będzie miało podwójny skutek. Termomodernizacja pozwala znacznie obniżyć zużycie energii w budynku. Skorzysta na tym nie tylko środowisko, ale i sam szpital – bo zmiany pozwolą na znaczne obniżenie kosztów funkcjonowania. Przełoży się to także na komfort przebywających tu pacjentów i ich bliskich – powiedział minister Henryk Kowalczyk.
Fot. Pixabay, materiały prasowe Ministerstwa Środowiska

KALORYFER DO WYMIANY

Wymiana lub likwidacja grzejnika w mieszkaniu to kłopot dla całej wspólnoty, a zwłaszcza dla administratora, jeśli nie przestrzega się odpowiednich przepisów.

Zdarza się, że podczas remontu właściciel mieszkania rezygnuje z grzejnika w jednym z pomieszczeń. Bo mieszkanie było zbyt ciepłe, bo na ścianie, gdzie był kaloryfer chce teraz postawić szafę, bo burzy ściankę działową, przy której był grzejnik. I wydaje mu się, że skoro dokonuje zmiany wewnątrz swojego mieszkania, może to zrobić bez niczyjej zgody lub powiadomienia zarządcy budynku.


Grzejniki są integralną częścią instalacji grzewczej budynku. Z tego względu ich wymiana wymaga zgody właściciela budynku oraz jego zarządcy, odpowiedzialnych za stan instalacji

Nic bardziej mylącego. Grzejniki są integralną częścią instalacji grzewczej budynku. Z tego względu ich wymiana wymaga zgody właściciela budynku oraz jego zarządcy, odpowiedzialnych za stan instalacji. Likwidacja grzejnika, albo zamontowanie dodatkowego, jest niezgodne z prawem oraz zakłóca bilans cieplny obiektu. W takiej bowiem sytuacji pomieszczenie, w którym nie ma już grzejnika, ale pozostały piony, pobierać będzie z nich więcej ciepła. W dodatku do pomieszczenia z niższą temperaturą przez ściany i stropy będzie przenikać więcej ciepła z lokali położonych obok. To oznacza większe koszty po stronie sąsiadów.

Parametry do ustalenia
Dlatego aby dokonać tego rodzaju zmiany nawet we własnym mieszkaniu musimy uzyskać zgodę wspólnoty. Inaczej mogą czekać nas sankcje prawne i finansowe. Podobnie zresztą kłopoty może mieć zarządca wspólnoty. Bo to na zarząd wspólnoty mieszkaniowej nakłada się obowiązek powiadomienia nadzoru budowlanego o samowolnym demontażu grzejnika przez mieszkańca. W myśl bowiem rozporządzenia ministra spraw wewnętrznych i administracji w sprawie warunków technicznych użytkowania budynków mieszkalnych z 16 sierpnia 1999 roku każdy budynek powinien być eksploatowany zgodnie z uzyskanymi warunkami technicznymi użytkowania.

Jak dobrać grzejnik do pomieszczenia?

Ponieważ parametry cieplne lokalu nie mogą się zmienić, dlatego tak ważne jest, by wspólnota mieszkaniowa określiła parametry grzejnika do usunięcia lub wymiany, a zasady wymiany grzejników i ponoszenia kosztów tej operacji zawarła w zapisach regulaminu rozliczania ciepła, przyjętego uchwałą przez wszystkich właścicieli lokali. Zgoda wspólnoty powinna być poprzedzona obliczeniami cieplnymi i hydraulicznymi, żeby nowy grzejnik nie zakłócał pracy systemu i spełniał wymagania dokumentacji technicznej (moc, nastawy).

Wymiana powinna być przeprowadzona przez konserwatora wspólnoty lub pod jego nadzorem tak, by założone w projekcie nastawy były odpowiednie. Jeśli właściciel chce zmienić grzejnik na ładniejszy, w innym kolorze czy kształcie, to on pokrywa wszelkie koszty.
Fot. Pixabay

EKSPANSJA OZE TRWA

Międzynarodowa Agencja Energetyczna (International Energy Agency – IEA) opublikowała raport Renewables 2018, czyli analizę rynku OZE w latach 2018-2023. Pokazuje ona m.in. światowe trendy rozwoju energetyki odnawialnej w sektorach energii elektrycznej, ciepła i transportu.

Autorzy raportu zauważają, że odnawialne źródła energii będą kontynuowały ekspansję w ciągu najbliższych pięciu lat, dzięki czemu pokryją 40 proc. globalnego wzrostu zużycia energii.
Co ważne, wykorzystanie OZE nadal najszybciej wzrasta w sektorze energii elektrycznej, a ze względu na słabsze wsparcie polityczne i dodatkowe bariery w zakresie wdrażania, wykorzystanie źródeł odnawialnych rozwija się znacznie wolniej w sektorach transportu i ciepła.

Globalny wzrost zużycia energii w roku 2018

Według raportu prognozują kontynuację wzrostu energetyki słonecznej i wiatrowej w sektorze energii elektrycznej. Natomiast bioenergia ma pozostać największym źródłem energii odnawialnej ze względu na powszechne zastosowanie w sektorze ciepła i transportu, w sektorach, w których inne odnawialne źródła energii odgrywają obecnie znacznie mniejszą rolę.

Takie rozwiązania to część strategii IEA dotyczącej „martwych punktów” systemu energetycznego, czyli kwestii, które są kluczowe dla rozwoju sektora energetycznego, ale które otrzymują mniej uwagi niż na to zasługują. Tutaj IEA mówi m.in. o wpływie klimatyzatorów na popyt na energię elektryczną, a także rosnącym wpływie produktów petrochemicznych na światowe zapotrzebowanie na ropę naftową.

Chiny przodują
Raport jako lidera globalnego wzrostu w energii wskazuje Chiny, co w ocenie autorów opracowania jest wynikiem polityki prowadzącej do obniżenia emisyjności wszystkich sektorów i zmniejszenia szkodliwego lokalnego zanieczyszczenia powietrza. Do 2023 r. Chiny przegonią Unię Europejską w konsumpcji energii z OZE. Natomiast największy udział energii z OZE w 2023 roku będzie miała Brazylia – prawie 45 proc. całkowitego zużycia energii końcowej, napędzany znacznym udziałem bioenergii i energii wodnej.


Do 2023 r. Chiny przegonią Unię Europejską w konsumpcji energii z OZE. Natomiast największy udział energii z OZE w 2023 roku będzie miała Brazylia – prawie 45 proc. całkowitego zużycia energii końcowej, napędzany znacznym udziałem bioenergii i energii wodnej

Moc źródeł OZE przyrosła w 2017 r. o 178 gigawatów (GW), odpowiadając za ponad dwie trzecie światowego wzrostu mocy netto. Największy wzrost wśród OZE odnotowały źródła PV – 97 GW, z czego ponad połowa przypada na Chiny. Jednocześnie w ich ocenie mamy do czynienia z niewykorzystanym potencjałem bioenergii m.in. w przemyśle cementowym i cukrowym. Wzrost bioenergii w sektorach przemysłu, transportu i energii elektrycznej może być równie duży, jak w przypadku innych odnawialnych źródeł energii w sektorze energii elektrycznej. Znaczna część tego potencjału opiera się na odpadach.
Fot. Pixabay

CIEPŁO Z CHIŃSKIEGO REAKTORA

Przed 40 laty gorąca woda z elektrowni atomowej w Żarnowcu miała ogrzewać domy Trójmiasta. Skończyło się na pomysłach, bo siłownia atomowa w Polsce nie powstała. Takie siłownie powstały za to w Chinach. I będą ogrzewać mieszkania.

Dwa lata temu władze Pekinu planowały wydać 2,7 mld dolarów na oczyszczenie powietrza w stolicy Chin. Pieniądze te miały zostać przeznaczone na wygaszanie starych przedsiębiorstw i rozpoczętych już budów elektrowni węglowych. Do tego na redukcję starych aut emitujących szkodliwe spaliny. Pilnować tych działań miała specjalna policja smogowa, która miała karać nawet te osoby, które po prostu grillowały na wolnym powietrzu albo spalały śmieci czy drewno. Wszystko na darmo. Pekin leży w kotlinie, otoczony jest od zachodu i północy górami, często więc powietrze nad tą gigantyczną metropolią stoi w miejscu i zbierają się w nim wszystkie zanieczyszczenia emitowane w mieście. W ten sposób powstaje coś w rodzaju kopuły ze smogu. I z piasku! Bo silne w tym rejonie wiatry potrafią przenieść czerwone piaski znad pustyni Gobi i Takla Makan. Piasek, unosząc się w owej smogowej kopule, jeszcze bardziej utrudnia życie mieszkańcom stolicy Państwa Środka.

Sposoby produkcji ciepła: zalety i wady

Nic więc dziwnego, że Chińczycy, w poszukiwaniu rozwiązań energetycznych jak najmniej zanieczyszczających powietrze w Pekinie emisją spalin, sięgnęli po rozwiązanie z zakresu czystej energii. Dlatego China National Nuclear Corporation (CNNC) zakończył instalację cyfrowego systemu sterowania i kontroli w niskotemeperaturowym reaktorze typu basenowego Yanlong, przeznaczonego do zasilania sieci ciepłowniczej. Koncern rozpoczął opracowywanie reaktora Yanlong (DHR-400) dla celów ciepłowniczych w listopadzie 2017 roku. Koncepcja reaktora o mocy 400 MWt bazuje na projekcie reaktora „49-2” opracowanego przez China Institute of Atomic Energy (CIAE) w Tuoli, 35 km na płd. od Pekinu w „China Nuclear Town” oraz doświadczeniach zdobytych przez firmę podczas 50-letniej bezpiecznej i stabilnej eksploatacji reaktorów badawczych typu basenowego. Reaktor pracuje w niskiej temperaturze i pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym. Jego projektowany okres użytkowania wynosi 60 lat. Co bardzo ważne, ze względu na niemal brak ryzyka stopienia rdzenia można go zlokalizować w pobliżu miast.

Priorytet czystej energii
Firma CNNC chce budować tego typu reaktory zwłaszcza na potrzeby miast na północy Chin, które w okresie zimy zużywają duże ilości paliwa do ogrzewania mieszkań i infrastruktury. Koszty uzyskiwanego w taki sposób ciepła są znacznie niższe od gazu i porównywalne ze spalaniem węgla. Brak emisji substancji, które tworzą smog, jest w długoterminowej perspektywie także korzystny dla zdrowia ludzi i środowiska.
Chiński rząd przyjął za priorytet wykorzystywanie czystej energii do celów ciepłowniczych. Przyjęto plan do roku 2021, w którym podkreśla się konieczność stosowania innowacyjnych czystych technologii do ogrzewania i zwraca się uwagę na wykorzystywanie do tego celu również energii jądrowej.

Prace badawcze w Chinach nad możliwością stosowania energii jądrowej do celów ciepłowniczych rozpoczęto na początku 1980 roku, czyli w czasie, gdy tysiące kilometrów na zachód od Pekinu miała już działać polska elektrownia atomowa. W latach 1983-1984 Institute of Nuclear Energy and Technology (INET) na Uniwersytecie Tsinghua wykorzystywał reaktor basenowy do ogrzewania pobliskich budynków. W tym czasie w instytucie opracowano dwa rodzaje reaktorów jądrowych do celów grzewczych – jeden typu basenowego i drugi typu zbiornikowego. Ostatecznie zdecydowano się na reaktor zbiornikowy. Konstrukcja eksperymentalnego reaktora jądrowego o mocy 5 MWt (NHR5) zaczęła powstawać w INET w 1986 roku, a ukończono ją w roku 1989. Na podstawie tego projektu opracowano większą, demonstracyjną wersję reaktora ciepłowniczego NHR200-II. Obecnie na Uniwersytecie Tsinghua prowadzone jest studium wykonalności pierwszej ciepłowni jądrowej wykorzystującej technologię reaktora NHR200-II.


Małe reaktory modułowe (SMR) są przewidziane w przyszłości nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej, ale także do dostarczania ciepła

– Małe reaktory modułowe (SMR) są przewidziane w przyszłości nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej, ale także do dostarczania ciepła – stwierdził podczas sympozjum World Nuclear Association Symposium 2018 Mingguang Zheng, dyrektor Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute i wiceprezes State Nuclear Power Technology Company. Podkreślił on także, że wykorzystywanie przez Chiny paliw kopalnych do ogrzewania powoduje bardzo poważne zanieczyszczenie powietrza w miesiącach zimowych. – Energia jądrowa, szczególnie stosowana do zasilania centralnego ogrzewania, jest bardzo ważna, aby zapobiegać zanieczyszczeniu powietrza i zwiększać długość życia ludzkiego – stwierdził Zheng.
Fot. Pixabay

POLSKO-DUŃSKIE SYMPOZJUM CIEPŁOWNICZE

„District Heating Road Show -Business Exchange Seminar In Danmark” – taką nazwę nosiło sympozjum z udziałem przedstawicieli sektora ciepłowniczego Polski i Danii.

Głównym celem sympozjum było zapoznanie przedstawicieli sektora ciepłowniczego Polski ze strategiami ciepłowniczymi w Danii, rynkiem biznesowym, kierunkami transformacji duńskiego ciepłownictwa, najnowszymi trendami technik wymiany ciepła, uwarunkowaniami środowiskowymi oraz perspektywą ciepłownictwa 4.0., zakładającą stosowanie w przyszłości sieci niskoparametrowych, powiązanych z rozwiązaniami cyfrowymi.

Wartością dodaną sympozjum były wizyty referencyjne w przedsiębiorstwach ciepłowniczych w Danii, począwszy od przedsiębiorstw ciepłowniczych dużych miast jak Kopenhaga jak i małych lokalnych ciepłowni o mocach rzędu 3MWt zainstalowanych w małych miasteczkach. Każda z wizyt referencyjnych w poszczególnych dystryktach ciepłowniczych poprzedzona była szerokimi prezentacjami teoretycznymi, pełnymi danych technicznych i opisów struktury danego systemu ciepłowniczego. Zebrane doświadczenia na pewno zaprocentują w określaniu kierunków rozwoju i zmian struktur ciepłowniczych trwającej transformacji sektora ciepłowniczego w naszym kraju i w naszym przedsiębiorstwie.

Polski sektor ciepłowniczy reprezentowali przedstawiciele firm: PGNIG Termika, Veolia Energia Poznań S.A., PEC Olsztyn, LPEC Lublin, Veolia Energia Warszawa, PGE Energia Ciepła S.A. PEC Gliwice. W spotkaniu uczestniczyli także przedstawiciele sektora ciepłowniczego Danii oraz delegacje Duńskiej Ambasady w Polsce oraz Polskiej Ambasady w Danii .

Sympozjum zostało zorganizowane przy współudziale: Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie (IGCP), Danish Board of District Heating (DBDH). Całe sympozjum odbyło się pod patronatem Ambasady Królestwa Danii.
Fot. Pixabay