Ciepło odpadowe to energia cieplna, która powstaje podczas różnych procesów przemysłowych i zazwyczaj jest niewykorzystana. Wykorzystanie tej energii za pomocą pomp ciepła staje się coraz bardziej popularne, ponieważ pozwala na znaczną oszczędność energii i redukcję emisji CO2.
ORLEN Termika S.A. ma ambitne plany związane z zabudową pomp ciepła na warszawskich instalacjach ściekowych. Wspólnie z Wodociągami Warszawskimi podpisano umowy dotyczące odzysku ciepła ze ścieków w oczyszczalniach „Czajka” i „Południe”, Przepompowni Żerań i oczyszczalni ścieków w Pruszkowie.
Zakres projektów
Pompy w lokalizacjach: EC Siekierki, OŚ „Pruszków” i w Przepompowni ścieków surowych „Żerań” są planowane do uruchomienia w IV kwartale 2029 roku; w przypadku pomp w OŚ „Czajka” rok później. Sumaryczna moc cieplna pomp ciepła wybudowanych w pierwszym etapie, tj. do końca 2030 r. wyniesie około 182 MWt. W przyszłości, po rozbudowie w horyzoncie roku 2034, moc cieplna wzrośnie do blisko 250 MWt. Będą to jedne z największych inwestycji w technologię pomp ciepła z odzyskiem ze ścieków komunalnych w Europie.
Największym projektem opartym o odzysk ciepła ze ścieków oczyszczonych będzie budowa pomp ciepła w OŚ „Czajka” o planowanej docelowej mocy ok. 120 MWt. Szacowana roczna produkcja ciepła wyniesie do 1 300 000 GJ, co pozwoli zasilić około 108 tysięcy warszawskich gospodarstw domowych. Natomiast projekt w Przepompowni ścieków „Żerań” o mocy ok. 50 MWt i szacowanej rocznej produkcji ciepła na poziomie do 1 000 000 GJ będzie największą w Europie instalacją opartą o odzysk ciepła ze ścieków surowych.
Szacowane nakłady inwestycyjne na program zabudowy pomp ciepła w EC Siekierki, OŚ „Pruszków”, Przepompowni ścieków surowych „Żerań” oraz OŚ „Czajka” wyniosą 1,7 mld PLN. W celu budowania finansowania dla projektów ORLEN TERMIKA złożyła do Narodowego Funduszy Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej wnioski o dofinansowanie dla projektów pomp w EC Siekierki, OŚ „Pruszków” i Przepompowni ścieków surowych „Żerań” w ramach programu priorytetowego „OZE – źródło ciepła dla ciepłownictwa”.
Budowa instalacji pomp ciepła opartych o odzysk ciepła ze ścieków będzie miała istotny wpływ na osiągnięcie wyznaczonych celów strategicznych dla segmentu ciepłowniczego w GK ORLEN, tj. odejście od spalania węgla, Inwestycje w PC są jednymi z kilku przedsięwzięć pozwalających na eliminację węgla do 2035 r. Uruchomienie pomp ciepła do 2030 pozwoli na stopniowe wyłączanie jednostek węglowych. zmniejszenie intensywności emisji (Zgodnie z Planami Neutralności Klimatycznej planowane jest obniżenie intensywności emisji CO2 [gCO2/MWh] w produkcji ciepła i energii elektrycznej o minimum 33% w 2030 r. w stosunku do roku bazowego 2019.) oraz utrzymywanie statusu efektywnego systemu ciepłowniczego. Realizowane projekty w pompy ciepła z odzyskiem ze ścieków zbudują portfel zdolności wytwórczych ORLEN Termika w oparciu o technologię bezemisyjną. Dzięki realizacji tych czterech projektów średnioroczna redukcja emisji CO2 z zakładów ORLEN TERMIKA w okresie 2030-2050 wyniesie ok. 320 tys. ton rocznie, co stanowi około 6,5% sumarycznej emisji CO2 w roku 2023. Sumaryczna redukcja emisji CO2 w okresie do 2050 r. wyniesie około 6,4 mln ton. Projekty budowy pomp ciepła są kluczowymi inwestycjami w Planach Neutralności Klimatycznej PGNiG TERMIKA, których celem jest osiągnięcie neutralności klimatycznej w perspektywie 2050 roku.
Czym jest ciepło odpadowe?
Ciepło odpadowe to energia cieplna, która powstaje w trakcie różnych procesów przemysłowych, takich jak produkcja, przetwarzanie czy chłodzenie. Przykłady źródeł ciepła odpadowego obejmują:
– Spaliny z procesów przemysłowych
– Ścieki technologiczne
– Serwerownie i centra danych
– Urządzenia elektryczne
– Piece piekarnicze i klimatyzatory
Inwestycje te wpisują się w strategię „Zielona Wizja Warszawy” przyjętą w 2023 roku przez samorząd stolicy, której celem jest uniezależnienie się od „brudnych źródeł energii” i promowanie gospodarki obiegu zamkniętego.
Statystyki (https://magazyncieplasystemowego.pl/cieplownictwo/zadanie-odzyskac-energie-z-ciepla-odpadowego/) pokazują, że aż 70% energii wykorzystywanej w procesach przemysłowych kończy jako energia cieplna, która nie jest dalej pożytkowana. To ogromna ilość energii, która hipotetycznie mogłaby zostać wykorzystana do ogrzewania budynków, przygotowania ciepłej wody użytkowej czy innych celów. Jednymi z najskuteczniejszych urządzeń do odzyskiwania ciepła ze ścieków przemysłowych są pompy ciepła.
Pompy ciepła to urządzenia, które przenoszą ciepło z jednego miejsca do drugiego, wykorzystując różnicę temperatur. W przypadku ciepła odpadowego, pompy ciepła mogą odzyskiwać energię z różnych źródeł, takich jak ścieki, powietrze czy spaliny i przekształcać ją w użyteczne ciepło.
Wielkoskalowe pompy ciepła mogą być także bardzo efektywnym rozwiązaniem do odzysku energii ze ścieków w zakładach masarskich i wędliniarskich. Odzyskane ciepło może być używane do podgrzewania wody potrzebnej w procesach produkcyjnych. Ciepło może być również wykorzystane do ogrzewania budynków zakładu. Ważna jest także możliwość odwrócenia tego procesu. W niektórych przypadkach pompy ciepła mogą być używane do chłodzenia, co jest przydatne np. przy długotrwałym składowaniu produktów wymagających niskich temperatur.
Jak działają pompy ciepła?
Pompy ciepła działają na zasadzie cyklu termodynamicznego, który obejmuje cztery główne etapy:
– Parowanie: Czynnik chłodniczy w pompie ciepła pochłania ciepło z otoczenia (np. ze ścieków) i paruje.
– Sprężanie: Para czynnika chłodniczego jest sprężana, co zwiększa jej temperaturę.
– Skraplanie: Gorąca para jest skraplana, oddając ciepło do systemu grzewczego (np. do ogrzewania budynku).
– Rozprężanie: Czynnik chłodniczy jest rozprężany, co obniża jego temperaturę i cykl zaczyna się od nowa.
Koszty i serwis – w ostatecznym rozrachunku wychodzimy na plus
Instalacja wielkoskalowych pomp ciepła może być kosztowna, ale inwestycja ta często zwraca się w dłuższym okresie. Systemy te wymagają regularnej konserwacji, aby działały efektywnie. Coraz częściej słyszymy o ich wykorzystaniu w skali większej niż tylko ogrzewanie domów jednorodzinnych. Z punktu widzenia ochrony środowiska ważne jest też by źródła zasilające pompy były bezemisyjne, czyli by energia pochodziła z OZE. Mamy wtedy pewność, że zysk będzie nie tylko ekonomiczny, ale przede wszystkim przełoży się na poprawę klimatu. A to już jest bezcenne.
Źródła dostępne w redakcji