Centra danych, supermarkety, stacje metra, fabryki, oczyszczalnie ścieków, budynki – wszystkie te obiekty wytwarzają duże ilości ciepła, które po prostu się marnuje. Tymczasem w samej tylko Warszawie ciepło odpadowe można by użyć do ogrzania 380 tys. domów. Odzysk ciepła to działanie, które nie może być pomijane w obecnym kryzysie energetycznym – czytamy w raporcie „Największe na świecie niewykorzystane źródło energii: Ciepło odpadowe”, przygotowanym przez ekspertów z Danfoss.

„Wyobraźmy sobie, że idziemy korytarzem, na którym rozsypane są banknoty dziesięciozłotowe. Czy zignorowalibyśmy ten fakt, depcząc po nich przez cały dzień? Większość z nas z pewnością wykonałaby ten niewielki wysiłek i schyliła się po poniewierające się banknoty. Niestety, w przypadku ciepła odpadowego tak się nie dzieje. Pozwalamy, żeby pieniądze ulatniały się przez okno, nie robiąc nic w kierunku ponownego wykorzystania nadwyżki wyprodukowanego ciepła przez budynki czy gałęzie przemysłu” – wskazują autorzy raportu.

Wskazują, że ilość ciepła odpadowego wyprodukowanego tylko w samej UE wynosi 2 860 TWh rocznie, co jest niemal równe całkowitemu zapotrzebowaniu UE na ogrzewanie oraz ciepłą wodę w budynkach mieszkalnych i użytkowych, takich jak szkoły, szpitale, hotele, restauracje czy centra handlowe. Zastosowanie technologii umożliwiających wykorzystanie ciepła odpadowego może przynieść oszczędności rzędu 67,4 mld EUR rocznie przy pełnym ich wdrożeniu w roku 2050.

– Dużo taniej jest wykorzystać energię wygenerowaną przy okazji innego procesu niż kupić ją lub wyprodukować. Co więcej, wykorzystanie energii, która zostałaby utracona, może przynieść wzrost wydajności w gospodarce i obniżyć ceny energii dla konsumentów. Ciepło odpadowe może zastąpić znaczne ilości paliw kopalnych, ułatwiając tym samym zieloną transformację systemów energetycznych – powiedział Adam Jędrzejczak, prezes firmy Danfoss Poland, na konferencji nt. potencjału ciepła odpadowego.

Ciepło odpadowe może być ponownie wykorzystane w procesie dostarczania ogrzewania oraz ciepłej wody do fabryki, która je wygenerowała lub przesłane do pobliskich domów oraz budynków przemysłowych za pomocą sieci ciepłowniczej. Np. potencjał produkcyjny ciepła odpadowego w Warszawie to 3,8 TWh. Wykorzystanie potencjału tylko 3 największych źródeł ciepła odpadowego z Warszawy, czyli 3,3 TWh (m.in. z zakładu oczyszczania ścieków Czajka), pozwoliłoby na zapewnienie ciepła sieciowego dla ok. 380 000 gospodarstw domowych.

Raport przedstawia konkretne, działające już rozwiązania z Danii, Niemiec, Irlandii, czy Polski. Niedawno oddane do użytku centrum danych z Dublina zapewni ciepło dla 47 tys. m² powierzchni w budynkach sektora publicznego. Ogrzeje również 3000 m² powierzchni handlowej oraz 135 przystępnych cenowo mieszkań na wynajem. Fabryka Danfoss w Grodzisku Mazowieckim w okresie zimowym jest w stanie odzyskać nawet do 80% energii wykorzystanej na potrzeby ogrzewania hali i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Plany wykorzystania ciepła odpadowego mają już polscy samorządowcy. Mówił o tym burmistrz Sanoka Tomasz Matuszewski, który przeprowadza w swoim mieście transformację energetyczną opartą na OZE i wodorze. – Ciepło wytworzone przy produkcji wodoru w procesie elektrolizy będzie zasilać miejską sieć ciepłowniczą. Obniżymy w ten sposób ceny, by dać mieszkańcom alternatywę tańszego życia – mówił.

Jacek Wiśniowski, burmistrz Lidzbarka Warmińskiego, opowiedział o projekcie „Ciepłownia Przyszłości”, która w 90 proc. ma być oparta na pompach ciepła oraz fotowoltaice i dostarczać ciepło do 3,5 tys. osób. –Ciepło odpadowe jest ważnym elementem dekarbonizacji, na której tak nam zależy. Należy podkreślić, że odpadem jest także chłód. Nasz projekt przewiduje wykorzystanie go w lato – zaznaczył.

– Marnowana energia jest niewidoczna, a przecież drzemie w niej ogromny potencjał. Wykorzystanie ciepła odpadowego to najczystsza forma efektywności energetycznej – podkreślała Justyna Glusman, dyrektorka Stowarzyszenia Fala Renowacji.

Istnieją jednak bariery, które uniemożliwiają wykorzystanie ciepła odpadowego, w tym brak informacji, odpowiednich regulacji prawnych i zachęt finansowych. Wskazane jest także skoordynowanie współpracy pomiędzy lokalnymi władzami, dostawcami energii oraz jej źródłami w celu maksymalnego wykorzystania potencjału drzemiącego w cieple odpadowym”.

– Ciepło odpadowe to źródło ciepła, które powinno być wykorzystywane na jak największą skalę przez m.in. zakłady przemysłowe, czy samorządy, jeśli tylko jest dostępne. Nie traćmy energii, która została już wyprodukowana, a która ma pozytywny wpływ na cele klimatyczne, środowiskowe i co więcej, przekłada się na oszczędności dla użytkowników – podsumowuje Dariusz KOC, dyrektor zarządzający Krajowej Agencji Poszanowania Energii (KAPE).

Więcej w raporcie pt. „Największe na świecie niewykorzystane źródło energii: Ciepło odpadowe”.

Przykłady/Case studies

Przemysł

W Unii Europejskiej centra przemysłowe stanowią największe źródła ciepła odpadowego. Ilość ciepła odpadowego pochodzącego z przemysłu ciężkiego w UE przekracza 267 TWh rocznie. Mówiąc bardziej obrazowo – to więcej niż ciepło wygenerowane w 2021 w Niemczech, Polsce i Szwecji sumarycznie.

Przykład: Fabryka Danfoss w Grodzisku wybudowana została w taki sposób, aby zaoszczędzić jak najwięcej energii oraz wykorzystać tzw. Ciepło odpadowe pochodzące z procesów technologicznych na hali. Największy odzysk ciepła pochodzi z hali produkcyjnej, gdzie w okresie zimowym fabryka jest w stanie odzyskać nawet do 80% energii wykorzystanej na potrzeby ogrzewania hali i przygotowania ciepłej wody użytkowej.

System wentylacyjny w hali produkcyjnej odbiera to ciepło i wykorzystuje je ponownie do ogrzewania budynków i podgrzewania wody. Oprócz odzysku ciepła z hali i procesów produkcyjnych, ciepło odzyskiwane jest również ze sprężarek powietrza oraz agregatów wody lodowej. Urządzania te wytwarzając chłód lub sprężając powietrze naturalnie emitują ciepło, które odzyskiwane jest na potrzeby ogrzewania budynków i podgrzewania wody (na potrzeby ciepła technologicznego, centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej). W okresach przejściowych i zimowym podstawowym źródłem ogrzewania są pompy ciepła powietrze-woda, wspomagane przez odzysk ciepła z powyższych procesów. Instalacje grzewcze, chłodnicze i wentylacyjne oraz maszyny produkcyjne zasilane są zieloną energią elektryczną.

Supermarkety

Lodówki i zamrażarki pozwalające na dłużej zachować świeżość produktów spożywczych wykorzystują większość energii używanej przez supermarkety. Potencjał ciepła odpadowego w sektorze sprzedaży żywności w UE to 44 TWh rocznie⁴⁰. Jest to wartość równa wolumenowi ciepła wyprodukowanego w 2021 roku przez Czechy i Belgię sumarycznie.

Przykład: Od 2019 roku 78% ciepła zużywanego przez supermarket SuperBrugsen, zlokalizowany w małym miasteczku na południu Danii, to ciepło odpadowe pochodzące z procesów chłodzenia. Ponadto, supermarket sprzedał już 133,7 MWh energii do okolicznych budynków poprzez lokalną sieć ciepłowniczą.

Centra danych

Centra danych zużywają znaczne ilości energii. W 2020 roku centra znajdujące się na terenie UE oraz Wielkiej Brytanii zużyły 100 TWh energii elektrycznej, co stanowiło ok. 3,5% całości zapotrzebowania na elektryczność na tym obszarze. Ostrożne szacunki z roku 2020 pokazują, że 1269 centrów danych zlokalizowanych na terenie UE i Wielkiej Brytanii wyprodukowało w ciągu roku 95 TWh dostępnego ciepła odpadowego.

Przykłady: We Frankfurcie nad Menem przygotowywanych jest kilka projektów, które mają pomóc miastu w odbieraniu ciepła odpadowego z centrów danych i wykorzystaniu go do pokrycia całkowitego zapotrzebowania w gospodarstwach domowych i biurach. Oszacowano, że do 2030 roku ciepło odpadowe z centrów danych we Frankfurcie mogłoby pokryć całkowite zapotrzebowanie miasta na ogrzewanie gospodarstw domowych i budynków biurowych.

Niedawno oddane do użytku centrum danych z Dublina zapewni ciepło dla 47 tys. m² powierzchni w budynkach sektora publicznego. Ogrzeje również 3000 m² powierzchni handlowej oraz 135 przystępnych cenowo mieszkań na wynajem.

źródło: Danfoss