Raport Ministerstwa Klimatu „Czyste ciepło”

Przedstawiony przez Ministerstwo Klimatu raport „Czyste ciepło” stanowi punkt wyjściowy opracowywanej strategii dla ciepłownictwa w horyzoncie roku 2030. Głównym celem raportu jest diagnoza aktualnego stanu polskiego ciepłownictwa i określenie kierunku transformacji sektora, zgodnie z trendami polityki klimatycznej UE i wyzwaniami związanymi z koniecznością osiągnięcia neutralności klimatycznej Unii Europejskiej w 2050 r.

Przygotowanie raportu „Czyste ciepło” powierzono zespołowi ekspertów, który został powołany na mocy Zarządzenia Ministra Klimatu z dnia 2 kwietnia 2020 r. w sprawie powołania Zespołu do spraw Rozwoju Przemysłu Odnawialnych Źródeł Energii i Korzyści dla Polskiej Gospodarki, pod redakcją prof. Pawła Skowrońskiego z Politechniki Warszawskiej.

W raporcie przedstawiono, iż zgodnie z danymi GUS za 2018 r., w gospodarstwach domowych ponad połowa użytkowników nadal wykorzystuje paliwa stałe do wytwarzania ciepła. Natomiast według danych Urzędu Regulacji Energetyki głównym źródłem ciepła systemowego pozostaje węgiel. Wyszczególniono również problemy ciepłownictwa takie jak:

• konieczność dostosowania instalacji ciepłowniczych do nowych standardów emisji zanieczyszczeń (Dyrektywa IED¹, Dyrektywa MCP²) z uwagi na ryzyko wstrzymania eksploatacji istniejących ciepłowni,
• potrzebę redukcji niskiej emisji ze względu na wysokie koszty zdrowotne, społeczne i środowiskowe,
• wzrastające koszty emisji dwutlenku węgla – przy wysokich cenach uprawnień do emisji CO₂ realna jest utrata konkurencyjności ciepła sieciowego wytwarzanego na bazie węgla w stosunku do ciepła z indywidualnych kotłów gazowych, a nawet z indywidualnych pomp ciepła,
• konieczność zwiększenia udziału energii pozyskiwanej z odnawialnych źródeł energii (OZE) w ciepłownictwie – Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu zakłada, że w 2030 r. w finalnym zużyciu energii brutto udział energii z OZE wyniesie 21-23%, w ciepłownictwie powinniśmy uzyskać 28,4% w 2030 r.,
• konieczność poprawy efektywności energetycznej budynków – wg dyrektywy o efektywności energetycznej zakłada się w 2030 r. poprawę efektywności energetycznej o co najmniej 32,5 % (w stosunku do scenariusza bazowego z 2007 r.) oraz wskazuje się na długoterminowe strategie w zakresie renowacji budynków (dyrektywa 2018/844),
• efektywność systemów ciepłowniczych, czyli systemów, w których do produkcji ciepła wykorzystuje się w co najmniej: w 50% energię ze źródeł odnawialnych lub w 50% ciepło odpadowe lub w 75% ciepło pochodzące z kogeneracji, lub w 50% łącznie energię ze źródeł jak wyżej – tylko około 10% polskich systemów ciepłowniczych spełnia to kryterium.

Autorzy raportu wskazali możliwe techniczne kierunki modernizacji stanu polskiego ciepłownictwa opierające się na:

Likwidacji indywidualnych kotłów i pieców opalanych węglem – wg danych GUS z 2018 r. w Polsce jest nadal ok. 4,9 mln mieszkań, w których do ogrzewania wykorzystywany jest węgiel, a przeciętny wiek indywidualnych kotłów węglowych przekracza 10 lat. Jako alternatywne źródła ciepła wymienia się: indywidualne kotły gazowe (GZ), węzły cieplne przyłączone do sieci ciepłowniczej, pompy ciepła, kotły olejowe i na LPG, ogrzewanie elektryczne oraz rozwiązania hybrydowe.

Zastąpieniu w przemyśle części kotłów węglowych układami kogeneracyjnymi³ lub technologiami bezemisyjnymi – dotychczas podejmowane działania skupiają się na budowie instalacji odsiarczania spalin (IOS) w większych źródłach ciepła (tj. o mocy powyżej 50 MW, których dotyczy Dyrektywa IED). W czasie zostały odłożone inwestycje polegające na zmniejszaniu mocy poszczególnych kotłów poniżej 15 MWt (i ich pominięcie w bilansie mocy źródła ciepła, do którego odnosi się Dyrektywa IED).

Obecnie jako rozwiązania alternatywne proponuje się m.in. rozwój:

• Kogeneracji gazowej średniej lub małej mocy (TG lub ST) – układy z możliwością generacji energii elektrycznej bez kogeneracji ciepła, o krótkim czasie rozruchu, do wykorzystania jako jednostki szczytowe w Krajowym Systemie Energetycznym; w przyszłości mogą wykorzystywać paliwa pochodne takie jak wodór (H₂) czy amoniak (NH₃).
• Elektrociepłowni biomasowych – wykorzystujących biogaz, spalających odpady.
• Pomp ciepła o dużych mocach, w tym działających w układach hybrydowych z OZE (turbiny wiatrowe lub duże instalacje fotowoltaiczne), pobierających niskotemperaturowe ciepło odpadowe, współpracujących z siecią ciepłowniczą niskotemperaturową.

• Dużych cieplnych instalacji solarnych (kolektorów słonecznych), które wykorzystują pochłanianie promieni słonecznych i przekształcają je w energię cieplną wykorzystywaną do ogrzewania wody.
• Instalacji  geotermalnych, w tym geotermalnych pomp ciepła.
• Szczytowych podgrzewaczy elektrycznych – tzw. technologii „power to heat”, która odnosi się do idei wykorzystania energii elektrycznej na cele ciepłownicze.

Perspektywicznej roli elektrociepłowni w systemie energetycznym kraju – elektrociepłownie mogą być opalane paliwem pochodnym (np. wodorem), wytwarzanym okresowo z nadwyżek energii elektrycznej z OZE, magazynowanym i wykorzystywanym do produkcji energii elektrycznej w okresach jej obniżonej generacji w OZE. W przyszłości jednym z celów istnienia i eksploatacji sieciowych systemów ciepłowniczych może być efektywne wykorzystywanie ciepła wytwarzanego w kogeneracji z energią elektryczną, z paliw pochodnych.

Jak podkreśla Minister Klimatu Michał Kurtyka, kierunki transformacji całego sektora ciepłowniczego zostały silnie zaakcentowane w dwóch podstawowych dokumentach strategicznych dla polskiej energetyki. Są to Krajowy plan na rzecz energii i klimatu na lata 2021-2030 (KPEiK) oraz Projekt Polityki energetycznej Polski do 2040 r. (PEP 2040). Proponowane kierunki transformacji ciepłownictwa mają obejmować:

• poprawę efektywności energetycznej budynków,
• zastąpienie paliw stałych, w szczególności węgla w gospodarstwach domowych oraz małych kotłowniach o mocach do 1 MW w paliwie – czystymi źródłami ciepła,
• wsparcie transformacji systemów ciepłowniczych,
• wsparcie najuboższych,
• edukację oraz badania i rozwój.

Koniec prac toczących się w Ministerstwie Klimatu nad strategią dla ciepłownictwa przewidziany jest na przełom 2020 i 2021 roku.

O raporcie „Czyste ciepło” więcej na stronie: https://www.gov.pl/web/klimat/raport-czyste-cieplo

¹ Dyrektywa IED – Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola), z ang. The Industrial Emmisions Directive.

² Dyrektywa MCP – Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2015/2193 z dnia 25 listopada 2015 r. w sprawie
ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza ze średnich obiektów energetycznego spalania, z ang. Medium Combustion Plants.

³ Kogeneracja – proces technologiczny jednoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i użytkowego ciepła w elektrociepłowni (źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Kogeneracja).