NCBR zainicjowa艂o seri臋 przedsi臋wzi臋膰 ciep艂owniczych, aby zadba膰 o efektywne ogrzewanie budynk贸w w Polsce

Realizacja inwestycji OZE w polskim ciep艂ownictwie, bazuj膮ca na za艂o偶eniach strategii Europejskiego Zielonego 艁adu, to nie tylko szansa na modernizacj臋 samego ciep艂ownictwa, ale tak偶e na zapewnienie efektywnego ogrzewania budynk贸w w naszym kraju: mieszka艅, dom贸w, szk贸艂, biur, szpitali czy urz臋d贸w. Ten prawdziwy skok cywilizacyjny chce umo偶liwi膰 Narodowe Centrum Bada艅 i Rozwoju, kt贸re uruchomi艂o seri臋 przedsi臋wzi臋膰 ciep艂owniczych, finansowanych z Funduszy Europejskich w ramach Programu Inteligentny Rozw贸j.

Mowa o takich przedsi臋wzi臋ciach, jak: 鈥濩iep艂ownia Przysz艂o艣ci, czyli system ciep艂owniczy z OZE鈥, 鈥濫lektrociep艂ownia w lokalnym systemie energetycznym鈥, 鈥濵agazynowanie Ciep艂a i Ch艂odu鈥, a tak偶e koresponduj膮cych z nimi projektach: 鈥濿entylacja dla szk贸艂 i dom贸w鈥 oraz 鈥濨udownictwo efektywne energetycznie i procesowo鈥. W ka偶dym z nich zostali ju偶 wy艂onieni wykonawcy.

Efektywne ogrzewanie budynk贸w, przek艂adaj膮ce si臋 na zapewnienie komfortu cieplnego ich u偶ytkownikom, jest istotne w perspektywie stara艅 o przeciwdzia艂anie zmianom klimatycznym i degradacji 艣rodowiska. W Polsce ciep艂ownictwo odpowiada za oko艂o 22 proc. krajowej emisji CO2 do atmosfery 鈥 z danych Polskiego Instytutu Ekonomicznego wynika, 偶e ten sektor rocznie emituje oko艂o 68 mln ton tego gazu.

System ciep艂owniczy w naszym kraju w oko艂o 80 proc. wykorzystuje nieodnawialne 藕r贸d艂a energii, generuj膮c powa偶ne skutki 艣rodowiskowe. Na masowym wykorzystywaniu paliw kopalnych tracimy wszyscy. Koszty pozyskiwanego w ten spos贸b ciep艂a b臋d膮 ros艂y, m.in. za spraw膮 coraz wy偶szych cen uprawnie艅 do emisji CO2. Obecnie tona CO2 kosztuje ju偶 ponad 60 euro, co oznacza, 偶e w ci膮gu roku cena ta wzros艂a a偶 o ponad 40 euro, a w okresie pi臋ciu lat 鈥 o ponad 55 euro. Szybuj膮ce ceny odbijaj膮 si臋 r贸wnie偶 na portfelach Polak贸w.

Je艣li nie teraz, to kiedy?

Transformacja w kierunku Zielonego 艁adu oznacza zasadnicze zmiany. Wychodz膮c naprzeciw aktualnym i prognozowanym problemom ciep艂ownictwa, Narodowe Centrum Bada艅 i Rozwoju zainicjowa艂o przedsi臋wzi臋cia badawczo-rozwojowe, kt贸re dadz膮 impuls do pozytywnych zmian tak w skali makro (鈥濩iep艂ownia Przysz艂o艣ci, czyli system ciep艂owniczy z OZE鈥, 鈥濫lektrociep艂ownia w lokalnym systemie energetycznym鈥, 鈥濵agazynowanie Ciep艂a i Ch艂odu鈥), jak i w skali mikro, tzn. w odniesieniu do potrzeb przeci臋tnego Kowalskiego (鈥濿entylacja dla szk贸艂 i dom贸w鈥, 鈥濨udownictwo efektywne energetycznie i procesowo鈥).

鈥 Ju偶 teraz jest odpowiedni czas na realizacj臋 inwestycji OZE w polskim ciep艂ownictwie 鈥 nie ma w膮tpliwo艣ci Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Bada艅 i Rozwoju. 鈥 Dlatego ze wsparciem Funduszy Europejskich realizujemy ca艂膮 grup臋 przedsi臋wzi臋膰, kt贸re pomog膮 w osi膮gni臋ciu przez Polsk臋 neutralno艣ci klimatycznej, a zarazem adresuj膮 wa偶ne dla rozwoju naszego kraju wyzwania spo艂eczno-gospodarcze. Wskazali艣my konkretne problemy badawcze w obszarze zielonych technologii, dla kt贸rych odpowiedzi szukaj膮 wykonawcy realizuj膮cy prace B+R. Du偶y blok dotyczy w艂a艣nie ciep艂ownictwa. Pozytywne zmiany systemu odczuj膮 samorz膮dy, wzro艣nie tak偶e komfort 偶ycia mieszka艅c贸w, kt贸rzy b臋d膮 mogli korzysta膰 z w艂a艣ciwie i efektywnie ogrzewanych czy wentylowanych dom贸w, mieszka艅, szk贸艂, o艣rodk贸w zdrowia czy urz臋d贸w. Pozwoli to zarazem na zapewnienie bezpiecze艅stwa energetycznego przysz艂ym pokoleniom 鈥 dodaje.

Nowoczesne ciep艂ownictwo czerpie z OZE

Pierwszy program z zakresu ciep艂ownictwa to 鈥濩iep艂ownia Przysz艂o艣ci, czyli system ciep艂owniczy z OZE鈥. Przedsi臋wzi臋cie zosta艂o og艂oszone w kwietniu br. Przed wykonawcami stoi zadanie opracowania i demonstracji w odniesieniu do konkretnej ciep艂owni innowacyjnej technologii uniwersalnego systemu wytwarzania, przetwarzania i magazynowania energii do cel贸w grzewczych. System ten charakteryzowa膰 si臋 b臋dzie efektywno艣ci膮 i powtarzalno艣ci膮 adaptacji w r贸偶nych osiedlach mieszkaniowych, z uwzgl臋dnieniem lokalnych mo偶liwo艣ci wykorzystania energii odnawialnej. NCBR zak艂ada, 偶e konwencjonalne ciep艂ownie b臋dzie mo偶na modernizowa膰 dzi臋ki instalacjom z艂o偶onym np. z: kolektor贸w s艂onecznych, instalacji fotowoltaicznych, pomp, farm wiatrowych, biogazowni korzystaj膮cych z odpad贸w rolniczych oraz magazyn贸w ciep艂a. Wykluczone jest 鈥 jako 艣rodowiskowo bardziej obci膮偶aj膮ce 鈥 spalanie biomasy. Znacz膮cym efektem przedsi臋wzi臋cia b臋dzie ponad 80% udzia艂 OZE w produkcji ciep艂a do cel贸w grzewczych. Warto doda膰, 偶e wielu wykonawc贸w postawi艂o sobie za cel osi膮gni臋cie nawet 100% OZE. Ci z nich, kt贸rzy to zrobi膮, zostan膮 najwy偶ej ocenieni.

Drug膮, niejako siostrzan膮 inicjatyw臋 z zakresu ciep艂ownictwa NCBR og艂osi艂o miesi膮c p贸藕niej, w maju. W ramach przedsi臋wzi臋cia 鈥濫lektrociep艂ownia w lokalnym systemie energetycznym鈥 oczekuje si臋 zrealizowania prac badawczo-rozwojowych, potwierdzaj膮cych hipotez臋 badawcz膮 o rynkowej wykonalno艣ci uniwersalnego, a wi臋c skalowalnego i powtarzalnego w innych uwarunkowaniach lokalnych systemu elektrociep艂owniczego, kt贸ry dostarcza膰 b臋dzie odbiorcom ciep艂o i energi臋 elektryczn膮 pozyskane co najmniej w 80% ze 藕r贸de艂 odnawialnych, takich jak np.: energia s艂oneczna, energia wiatrowa czy biogaz. I tu r贸wnie偶 wielu wykonawc贸w postawi艂o sobie za cel osi膮gni臋cie nawet 100% OZE. Ci z nich, kt贸rzy to zrobi膮, zostan膮 najwy偶ej ocenieni.

Do tej pory systemy kogeneracyjne mia艂y za zadanie produkowanie pr膮du przy okazji realizacji zapotrzebowania na ciep艂o. W nowym, rewolucyjnym wydaniu uk艂ad kogeneracyjny, zasilany z magazynu zielonego wodoru lub biometanu, ma by膰 uruchamiany w odpowiedzi na zapotrzebowanie na energi臋 elektryczn膮, np. gdy nie 艣wieci s艂o艅ce i nie wieje wiatr. Wytwarzane ciep艂o ma by膰 magazynowane i wykorzystywane przez system ciep艂owniczy. Uk艂ad kogeneracyjny b臋dzie wytwarza艂 energi臋 ze zmagazynowanej energii OZE. Moc zainstalowana elektryczna jednostki kogeneracji ma wynosi膰 co najmniej 450 kWe, przy r贸wnoczesnym pozyskiwaniu ciep艂a w kogeneratorze OZE. Pozyskane ciep艂o musi zosta膰 zmagazynowanie i/lub dostarczone do odbiorc贸w ko艅cowych. Co istotne, elektrociep艂ownia nie tylko b臋dzie w 100% OZE, ale dodatkowo zast膮pi w lokalnym systemie elektroenergetycznym znacznie dro偶sze akumulatory energii elektrycznej.

W przedsi臋wzi臋ciu elektrociep艂ownia produkuje i sprzedaje energi臋 elektryczn膮, gdy jej cena rynkowa jest najwy偶sza, czyli gdy najbardziej brakuje energii elektrycznej, a ciep艂o wytwarzane w贸wczas jest przekazywane do magazyn贸w ciep艂a.聽Dzia艂aj膮c w taki spos贸b, elektrociep艂ownia jest聽aktywnym elementem lokalnego systemu elektroenergetycznego, wp艂ywa stabilizuj膮co na jednostki produkuj膮ce energi臋 z odnawialnych 藕r贸de艂.

W obu projektach, kt贸re pomog膮 w zwi臋kszeniu rozwoju odnawialnych 藕r贸de艂 w krajowym ciep艂ownictwie, wykonawcy b臋d膮 pozyskiwa膰 ciep艂o i energi臋 elektryczn膮 co najmniej w 80% OZE, a ju偶 wiadomo, 偶e 艣rednio b臋dzie to 95%! Co istotne, zak艂adane jest zapewnienie akceptowalnej ceny dla odbiorcy.

Stabilno艣膰 dystrybucji ciep艂a i ch艂odu dzi臋ki magazynom

Wa偶nym elementem transformacji struktury ciep艂ownictwa w naszym kraju b臋dzie w艂膮czenie do niego magazyn贸w ciep艂a i ch艂odu z my艣l膮 o odbiorcach indywidualnych, a wi臋c domach czy biurach. Obecnie jednym z najwi臋kszych problem贸w OZE jest cykliczna zmienno艣膰 efektywno艣ci uk艂adu, np. panele fotowoltaiczne czy kolektory s艂oneczne pracuj膮 tylko w dzie艅, generuj膮c wtedy du偶o energii, kt贸ra ulega rozproszeniu. Natomiast w nocy wyst臋puje jej niedob贸r. Podobna sytuacja zachodzi w przypadku turbin wiatrowych, kt贸rych wydajno艣膰 uzale偶niona jest od warunk贸w pogodowych. To dlatego mo偶liwo艣膰 czasowego magazynowania 鈥瀦ielonej鈥 energii stanowi dzi艣 jedno z kluczowych wyzwa艅 艣wiatowej energetyki.

Mo偶liwo艣膰 magazynowania ciep艂a odpadowego to wa偶na i oczekiwana zmiana. Z gotowych rozwi膮za艅, pozwalaj膮cych na korzystanie ze zgromadzonych zasob贸w w czasie, kiedy wytwarzanie ciep艂a i/lub ch艂odu jest utrudnione lub generuje wy偶sze koszty, ch臋tnie skorzysta zw艂aszcza budownictwo. Systemy, kt贸re opracuj膮 wykonawcy wy艂onieni w przedsi臋wzi臋ciu 鈥濵agazynowanie Ciep艂a i Ch艂odu鈥, b臋d膮 nieszkodliwe dla 艣rodowiska. Maj膮 si臋 one cechowa膰 wysok膮 sprawno艣ci膮, minimalnymi stratami energii, stabilno艣ci膮 dystrybucji ciep艂a/ch艂odu, a tak偶e optymaln膮 kubatur膮 i pojemno艣ci膮 dla ostatecznego zastosowania. Dzi臋ki ich wykorzystaniu spadn膮 koszty ogrzewania i ch艂odzenia budynk贸w, poniewa偶 b臋d膮 czerpa膰 i oddawa膰 energi臋 z OZE w spos贸b optymalny i efektywny.

Czyste powietrze w domu i szkole

Znacz膮cy, cho膰 nie bezpo艣redni wp艂yw na transformacj臋 sektora ciep艂owniczego b臋dzie mie膰 r贸wnie偶 przedsi臋wzi臋cie odpowiadaj膮ce za opracowanie nowoczesnej wentylacji dla szk贸艂 i dom贸w. Jego celem jest opracowanie innowacyjnych, efektywnych ekonomicznie technologii wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciep艂a i wilgoci z powietrza usuwanego. Jako 偶e system ma by膰 przeznaczony przede wszystkim dla istniej膮cych budynk贸w, w kt贸rych z regu艂y nie jest mo偶liwe zainstalowanie centralnego uk艂adu wentylacyjnego, b臋dzie systemem rozproszonym. Bardzo ciche centrale wentylacyjne b臋d膮 instalowane w pojedynczym mieszkaniu czy klasie lekcyjnej.

Sama termomodernizacja starszych budynk贸w bez system贸w wentylacji z rekuperacj膮 (czyli z mo偶liwo艣ci膮 odzyskiwania energii cieplnej), cho膰 niezb臋dna, mo偶e nie odnie艣膰 zamierzonego celu. Jaki bowiem ma ona sens, skoro zim膮 bardzo cz臋sto otwieramy okna, aby przewietrzy膰 mieszkanie? Opracowana w przedsi臋wzi臋ciu 鈥濿entylacja dla szk贸艂 i dom贸w鈥 technologia przyczyni si臋 nie tylko do poprawy jako艣ci powietrza, ale r贸wnie偶 do zmniejszenia zapotrzebowania na energi臋 w wyniku radykalnego obni偶enia jej utraty.

Urz膮dzenia, kt贸re przygotuj膮 wykonawcy, maj膮 gwarantowa膰 komfortowy mikroklimat w pomieszczeniach przez usuwanie zanieczyszcze艅 z powietrza, w tym zanieczyszcze艅 PM2.5 i PM10, a tak偶e dzi臋ki w艂a艣ciwej dystrybucji powietrza usuwa膰 z pomieszcze艅 nadmiar wilgoci, CO2, emitowane wewn臋trznie lotne zwi膮zki organiczne, bakterie i wirusy. Opracowana technologia ma si臋 przyczyni膰 do poprawy stanu zdrowia spo艂ecze艅stwa dzi臋ki wysokiej jako艣ci powietrza w pomieszczeniach i czysto艣ci mikrobiologicznej. B臋dzie tak偶e mia艂a korzystny wp艂yw na jako艣膰 nauczania dzi臋ki obni偶eniu st臋偶enia CO2 w klasach szkolnych i przyczyni si臋 do znacznego zmniejszenia zapotrzebowania na energi臋 w wyniku radykalnego obni偶enia jej utraty w systemach wentylacyjnych.

Budynki efektywne energetycznie

Warto wreszcie wspomnie膰 o przedsi臋wzi臋ciu 鈥濨udownictwo efektywne energetycznie i procesowo鈥. Poniewa偶 budynki poch艂aniaj膮 oko艂o 40% energii kraju, trzeba zadba膰, by te nowo budowane mia艂y standard plusenergetyczny. Oznacza to sytuacj臋, w kt贸rej zintegrowane z budynkiem OZE produkuj膮 wi臋cej energii ni偶 zu偶ywa budynek. Podobnym wyzwaniem jest wodoch艂onno艣膰 budownictwa, dlatego w konkursie postanowiono wym贸g spadku zapotrzebowania na wod臋 wodoci膮gow膮 鈥 celem jest korzystanie z wody pochodz膮cej z deszcz贸wki, co zgodnie z deklaracjami wykonawc贸w b臋dzie mo偶liwe nawet w 95%. Uwzgl臋dniono tak偶e konieczn膮 ochron臋 pozosta艂ych zasob贸w nieodnawialnych, stawiaj膮c wym贸g u偶ycia w procesie materia艂贸w z recyklingu.

Ogromne potrzeby mieszkaniowe naszego spo艂ecze艅stwa napotykaj膮 wiele barier, w艣r贸d kt贸rych jedn膮 z najwi臋kszych jest brak kadr. Celem projektu jest ich optymalne wykorzystanie poprzez mo偶liwie najwi臋ksze uprzemys艂owienie procesu budowy. Wykonawcy opracuj膮 innowacyjne technologie prefabrykacji 2D i 3D (budownictwo modu艂owe). W tym drugim przypadku 90% prac budowlanych realizowanych b臋dzie w fabryce, a na placu budowy b臋d膮 jedynie montowane w pe艂ni wyposa偶one modu艂y. Opracowane technologie maj膮 by膰 zademonstrowane w postaci budynku spo艂ecznego, senioralnego oraz jednorodzinnego.

W zgodzie z unijn膮 strategi膮 i w polskim interesie

Wspomniane przedsi臋wzi臋cia, prowadzone w trybie zam贸wie艅 przedkomercyjnych, przyczyni膮 si臋 do osi膮gni臋cia priorytetowych cel贸w stawianych przez Uni臋 Europejsk膮 w strategii Europejskiego Zielonego 艁adu. Jest to plan maj膮cy na celu przekszta艂cenie Unii w nowoczesn膮 i konkurencyjn膮 gospodark臋, kt贸ra w 2050 r. osi膮gnie m.in. zerowy poziom emisji gaz贸w cieplarnianych. Adresuj膮 zarazem potrzeby spo艂eczno-gospodarcze naszego kraju. W ramach 鈥瀦ielonej鈥 transformacji pod skrzyd艂ami NCBR w serii 8 przedsi臋wzi臋膰 opracowane maj膮 by膰 ponadto 鈥 wraz z demonstratorami 鈥 nowoczesne oczyszczalnie 艣ciek贸w, technologie domowej retencji, innowacyjne biogazownie czy technologie magazynowania energii elektrycznej. Projekty, nad kt贸rymi pracuj膮 ju偶 wykonawcy, to szansa dla Polski na czystsze 艣rodowisko, zdrowsze spo艂ecze艅stwo i nowoczesn膮, konkurencyjn膮 gospodark臋.

Szczeg贸艂owe informacje oraz dokumentacja przedsi臋wzi臋膰 znajduj膮 si臋 na platformie konkursowej NCBR: https://www.gov.pl/web/ncbr/platforma-konkursowa; https://www.gov.pl/web/ncbr/fundusze-europejskie-w-nowych-formulach-br.

Przedsi臋wzi臋cia: 鈥濵agazynowanie Ciep艂a i Ch艂odu鈥, 鈥濿entylacja dla szk贸艂 i dom贸w鈥, 鈥濨udownictwo efektywne energetycznie i procesowo鈥, 鈥濵agazynowanie energii elektrycznej鈥, 鈥濼echnologie domowej retencji鈥, 鈥濱nnowacyjna biogazownia鈥, 鈥濷czyszczalnia przysz艂o艣ci鈥, s膮 realizowane w ramach projektu pozakonkursowego pn. Podniesienie poziomu innowacyjno艣ci gospodarki poprzez realizacj臋 przedsi臋wzi臋膰 badawczych w trybie innowacyjnych zam贸wie艅 publicznych w celu wsparcia realizacji strategii Europejskiego Zielonego 艁adu (w ramach poddzia艂ania 4.1.3 Innowacyjne metody zarz膮dzania badaniami Programu Operacyjnego Inteligentny Rozw贸j).

Przedsi臋wzi臋cia: 鈥濩iep艂ownia Przysz艂o艣ci, czyli system ciep艂owniczy z OZE鈥 oraz 鈥濫lektrociep艂ownia w lokalnym systemie energetycznym鈥, s膮 wsp贸艂finansowane ze 艣rodk贸w Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach poddzia艂ania 4.1.3 Innowacyjne metody zarz膮dzania badaniami Programu Operacyjnego Inteligentny Rozw贸j 2014-2020, w ramach projektu pn. Podniesienie poziomu innowacyjno艣ci gospodarki poprzez wdro偶enie nowego modelu finansowania prze艂omowych projekt贸w badawczych.

Projekty finansowane s膮 ze 艣rodk贸w Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego.

Artyku艂 sponsorowany聽