Pięć kroków w kierunku transformacji ciepłownictwa, które odciążą portfele Polaków

Magazyny węgla, zespół kotłów, instalacje odpopielania, system odpylania spalin i zazwyczaj mocno wyeksploatowana sieć przesyłowa. W kotłach na rusztach pali się węgiel (dużo węgla!), a ciepło – w postaci gorącej wody lub pary – przekazywane jest do sieci ciepłowniczej, a następnie – przez węzły cieplne – do budynków.

Przy okazji powstałe spaliny wędrują do kominów i – w zależności od zastosowanych filtrów – zanieczyszczają powietrze. Popiół i żużel wędrują z kolei do silosów lub kontenerów. Sprawność kotłów gazowych – zwłaszcza starych – pozostawia najczęściej wiele do życzenia. Ponieważ istniejące sieci przesyłowe generują duże straty, ciepłownie często muszą pracować na tzw. przewyższonej temperaturze zasilania… Tak wygląda typowa polska ciepłownia będąca elementem jednego z największych w Europie systemu ciepłownictwa.

Przeczytaj: Czy ciepłownicy doczekają się rządowej strategii? Jest obietnica resortu energii

Łatwo się domyślić, że taki system ma fatalny bilans energetyczny. Tymczasem rosnące koszty energii z węgla oraz narastający kryzys klimatyczny sprawiają, że pilnie potrzebujemy alternatywnych rozwiązań. Nie wystarczy już zamiana kotła na nowszy model, lecz gruntowana przebudowa całego modelu.

Drogie ciepło to kłopot przeciętnego Kowalskiego. Ale też problem państwa – wszak ciepłownictwo odpowiada w Polsce za większą część końcowego zużycia energii niż transport czy sektor elektryczny. Sektor ciepłowniczy zużywa około jednej trzeciej energii pierwotnej, generując jedną piątą emisji CO 2. Dziwne, że tak mało się o tym mówi. Dłużej jednak nie da się na ten temat milczeć – chociażby dlatego, że odchodzenie od węgla wymuszają regulacje środowiskowe, ekonomia paliw kopalnych oraz oczekiwania społeczne.

Jaki jest zatem klucz do transformacji systemowej polskiego ciepłownictwa? I na czym ten proces polega?

Krok pierwszy. Pożegnanie z węglem

Podstawą transformacji ciepłownictwa jest odejście od paliw kopalnych, przede wszystkim od węgla. Dlaczego to ważne? Regulacje unijne, w tym przede wszystkim system handlu uprawnieniami do emisji CO 2 (głośne ostatnio ETS’y!) powodują, że emisja jest coraz droższa. Rachunki ciepłowni rosną więc z powodu samego faktu spalania. Zdarza się, że cena uprawnień do emisji jest wyższa niż samego surowca.

A przecież węgiel robi się coraz droższy i trudno dostępny. Dla ciepłowni korzystających z lokalnych składów węgla dużym wyzwaniem stają się wahania cen i ryzyko przerw w dostawach. Często zależą one nie tylko od czynników ekonomicznych, ale też np. geopolityki czy konfliktów międzynarodowych. Swoją rolę odgrywa też wzrastająca presja społeczna. Mieszkańcy, zwłaszcza małych miast, gdzie jest dużo domowych pieców, mają dość smogu i żądają czystego powietrza.

Przeczytaj: Świadome zarządzanie energią może pomóc w obniżeniu rachunków za prąd

Krok drugi. Przejście na technologie bezemisyjne

Co w takim razie zamiast węgla? Rozwiązaniem jest zastosowanie pomp ciepła, kolektorów słonecznych, kotłów elektrodowych czy geotermii. Ważnym elementem stabilizującym system i przechowujący nadmiar energii są magazyny ciepła. Oczywiście, takie rozwiązania są drogie i wymagają inwestycji. Zasilane energią elektryczną pompy ciepła cechuje jednak wysoka efektywność. Mówiąc w pewnym uproszczeniu – nie produkują one ciepła w tradycyjnym znaczeniu, lecz pobierają energię z powietrza, gruntu, wód powierzchniowych, ścieków czy odpadów przemysłowych. Następnie podnoszą jej temperaturę do poziomu, który umożliwia korzystanie z niej przez system ciepłowniczy. Przy odpowiednim miksie energetycznym kraju i dobrej integracji z odnawialnymi źródłami energii nawet przy obecnych cenach energii mogą być konkurencyjne w stosunku do węgla.

Przeczytaj: Pompy ciepła rozgrzały branżę

A geotermia? Ona też wymaga dużych nakładów. W zamian oferuje jednak stabilność i przewidywalność. Energia cieplna pochodzi przecież z głębokich odwiertów, a jej cena się nie zmienia. Geotermia nie stanowi rozwiązania jednorodnego. Dobór technologii zależy od lokalnych uwarunkowań geologicznych i hydrogeologicznych. W wielu miejscach brak jest wydajnych warstw wodonośnych, natomiast praktycznie wszędzie możliwe jest wykorzystanie energii cieplnej górotworu z pomocą sond gruntowych oraz wielkoskalowych pomp ciepła. Nowoczesne systemy ciepłownicze wykorzystują też energię z wiatru czy słońca. Jest to możliwe dzięki specjalnym systemom wyposażonym w kotły elektrodowe czy pompy ciepła.

Komentarz partnera

Realne korzyści dla odbiorców

Transformacja ciepłownictwa w Polsce to z perspektywy odbiorców przede wszystkim kwestia stabilności rachunków i większej efektywności systemu. Dziś, przy dużym udziale paliw kopalnych, ceny ciepła są bardzo uzależnione od kosztów surowców i emisji CO 2. Modernizacja sektora – oparta na dywersyfikacji źródeł, rozwoju OZE oraz wykorzystaniu ciepła odpadowego – pozwala tę zależność stopniowo ograniczać. 
W Orlenie Termice realizujemy inwestycje, które przekładają się na konkretne korzyści dla mieszkańców. Przykładem jest budowa w Elektrociepłowni Żerań największego w Europie układu kondensacji spalin z systemem pomp ciepła. Dzięki tej technologii odzyskamy ok. 145 MWt ciepła, które dotychczas było tracone, co pozwoli ogrzać nawet 35 tys. mieszkań bez zwiększania zużycia paliw. Podobne rozwiązania już dziś działają w Elektrociepłowni Siekierki, gdzie odzyskujemy ciepło ze spalin kotła biomasowego.
Z punktu widzenia odbiorców oznacza to bardziej efektywne wykorzystanie energii i ograniczenie presji kosztowej. Mniejsze zużycie paliw oraz niższe emisje CO 2 przekładają się na większą odporność systemu na wahania cen na rynkach surowców i uprawnień do emisji. W efekcie rachunki za ciepło w dłuższej perspektywie stają się bardziej stabilne i przewidywalne.
Transformacja ciepłownictwa to proces rozłożony na lata, ale już dziś widać, że nowoczesne technologie – takie jak odzysk ciepła ze spalin czy innych procesów – pozwalają łączyć cele środowiskowe z realnymi korzyściami dla odbiorców.

Paweł Jamrozik

Dyrektor Departamentu Strategii i Zrównoważonego Rozwoju w Orlenie Termice z Grupy Orlen.

Krok trzeci. Redukcja strat

Aby system ciepłowniczy działał sprawnie i efektywnie, konieczne są inwestycje w infrastrukturę sieciową. Warto w tym kontekście przytoczyć dwie liczby. Według Forum Energii, straty ciepła przesyłanego sieciami kosztują Polskę ok. 2,8 mld zł rocznie. Średni poziom tych strat w systemach ciepłowniczych dochodzi nawet do 17 proc.

Jednym z kluczy do bardziej efektywnego systemu jest inwestowanie w sieci niskotemperaturowe. Obecnie woda wykorzystywana w polskim ciepłownictwie podgrzewana jest zwykle do 120 st. C. zimą i 70 st. C latem. To zbyt wysokie temperatury dla OZE czy geotermii. Sieci niskotemperaturowe wpisują się więc w transformację systemu, a przy okazji mocno ograniczają straty ciepła.

Według Forum Energii, straty ciepła przesyłanego sieciami kosztują Polskę ok. 2,8 mld zł rocznie. Średni poziom tych strat w systemach ciepłowniczych dochodzi nawet do 17 proc.

Kolejne wyzwanie to termomodernizacja budynków. Większość z nich powstała przed 1990 r. Starsze budynki, zwłaszcza jednorodzinne, wykorzystują zwykle do ogrzewania węgiel i drewno. To nie tylko nieekonomiczne, ale i nieekologiczne, bo wpływa negatywnie na jakość powietrza, zwłaszcza w sezonie grzewczym.

Ten stan będziemy musieli zmienić. Unia Europejska wymaga, by od 2030 r. wszystkie nowe budynki były zeroemisyjne, a do 2050 r. – również te już istniejące. Według ekspertów, w najbliższych latach termomodernizacja może objąć nawet 14 mln budynków.

Krok czwarty. Cyfryzacja

Modernizacja ciepłownictwa nie będzie możliwa bez cyfryzacji. Już dziś systemy oparte na danych, automatyzacji i inteligentnym zarządzaniu odgrywają coraz większą rolę nie tylko w produkcji ciepła, ale też w jego przesyle i wykorzystaniu przez końcowego odbiorcę. Nowoczesne rozwiązania zdecydowanie wygrywają z tradycyjnymi systemami opartymi na manualnych odczytach i sztywnych parametrach pracy. Cyfrowe systemy ograniczają straty ciepła i umożliwiają integrację systemu z odnawialnymi źródłami energii, takimi jak biomasa czy geotermia. Warto dodać, że coraz więcej spółek i przedsiębiorstw ciepłowniczych korzysta z narzędzi opartych na sztucznej inteligencji. Pozwalają one m.in. szybciej reagować na zmiany pogodowe i obniżyć koszty ogrzewania.

Krok piąty. Zmiana modelu taryfowego i finansowanie transformacji

Żeby wymienione kroki transformacji polskiego ciepłownictwa mogły zostać wykonane, potrzebne są pieniądze. Duże pieniądze. A to się wiąże z systemem ustalania cen za ciepło. Firmy energetyczne narzekają, że trudno im planować wieloletnie inwestycje, gdyż taryfy ustalane są na krótkie okresy, np. na rok lub nawet krócej. Ponadto obecny system cen nie zawsze uwzględnia wszystkie koszty związane z modernizacją infrastruktury. Pozyskanie pieniędzy na inwestycje w tej dziedzinie jest też trudne dlatego, że banki i inni inwestorzy boją się ryzyka, że ceny ciepła nie pokryją kosztów. To wymaga zmian w modelu taryfowym. Kluczowe jest też zapewnienie dostępu do zewnętrznych środków niezbędnych na modernizację ciepłownictwa zarówno z funduszy unijnych, jak i krajowych.

Według Polskiego Towarzystwa Energetyki Cieplnej koszt modernizacji polskiego ciepłownictwa do 2050 r. może wynieść nawet 466 mld zł. Jeśli jednak taka transformacja nie zostanie przeprowadzona, ceny ciepła będą stopniowo rosły. Wynika to z coraz wyższych kosztów emisji CO 2, paliw oraz konieczności napraw starej infrastruktury.

Systemy oparte na węglu stają się coraz mniej konkurencyjne, przez co część odbiorców rezygnuje z ciepła sieciowego. W efekcie koszty utrzymania systemu rozkładają się na mniejszą liczbę klientów, co prowadzi do dalszych podwyżek cen. A to z kolei może zwiększyć ryzyko problemów finansowych firm ciepłowniczych oraz zagrozić stabilności dostaw ciepła w całej gminie. Dlatego modernizacja jest koniecznością. Ważne, żeby jej koszty nie obciążyły przesadnie portfeli Polaków.

Komentarz partnera

Największy program inwestycyjny w historii polskiego ciepłownictwa

Ciepłownictwo systemowe to jeden z filarów polskiej energetyki. Korzysta z niego ponad połowa gospodarstw domowych, co przekłada się na około 15 mln osób. Przez dekady opierało się niemal wyłącznie na węglu, a dziś realizujemy historyczną transformację, której efektem będzie nowoczesne technologicznie ciepłownictwo oparte na nisko- i zeroemisyjnych źródłach energii. W strategii Grupy PGE wyraźnie podkreślamy rolę ciepłownictwa jako kluczowego elementu stabilności całego systemu elektroenergetycznego. Nowoczesne ciepłownictwo, oparte na kogeneracji gazowej, magazynach ciepła i kotłach elektrodowych, może nie tylko dostarczać ciepło, ale też bilansować nadwyżki energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. To wartość systemowa, której nie można przecenić.
Dla konsumentów transformacja ciepłownictwa oznacza przede wszystkim czystsze powietrze i bezpieczne, przewidywalne dostawy ciepła. Przyłączenie do sieci ciepłowniczej to realna likwidacja tzw. niskiej emisji – lokalnego zanieczyszczenia z indywidualnych źródeł ciepła, które bezpośrednio wpływa na zdrowie mieszkańców. Centralne źródła wytwórcze mają tę przewagę, że podlegają rygorystycznym normom emisji, których prywatne, indywidualne instalacje często nie spełniają.
Do 2035 r. zainwestujemy 18 mld zł w nowe technologie, modernizację i rozbudowę sieci ciepłowniczych. To największy program inwestycyjny w historii polskiego ciepłownictwa. Znaczna część tych środków trafi do polskich firm, co oznacza realne korzyści dla krajowej gospodarki. Podejmujemy to wyzwanie, inwestując w nowe technologie, współpracując z samorządami i apelując o stabilne, przewidywalne otoczenie regulacyjne. Tylko wtedy Polacy i polskie miasta będą mogły korzystać z czystego, bezpiecznego i nowoczesnego ciepła.
 

Marcin Laskowski

Wiceprezes Zarządu ds. Regulacji, PGE Polska Grupa Energetyczna

Główne wnioski

1. Podstawą transformacji ciepłownictwa jest odejście od paliw kopalnych, przede wszystkim od węgla.
2. Według Polskiego Towarzystwa Energetyki Cieplnej koszt modernizacji polskiego ciepłownictwa do 2050 r. może wynieść nawet 466 mld zł. Jeśli jednak taka transformacja nie zostanie przeprowadzona, ceny ciepła będą stopniowo rosły.
3. Modernizacja jest koniecznością. Ważne, żeby jej koszty nie obciążyły przesadnie portfeli Polaków.