W Polsce, kraju UE najbardziej uzależnionym od węgla, udział energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych wzrósł z 6,9% w 2010 r. do 16,9% w 2021 r., podczas gdy udział węgla spadł w tym samym okresie z 86,6% do 70,8%. Energia słoneczna rozwija się szczególnie szybko w ostatnich latach dzięki rządowym dotacjom dla gospodarstw domowych instalujących panele – informuje strona krakow-name.eu.
Tymczasem szybko rośnie moc lądowych źródeł wiatrowych. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się jak rozwija się energetyka alternatywna w Krakowie.
Kogeneracja – jednoczesne wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej
Doskonałym przykładem takiego przedsięwzięcia jest budowa węzła cieplnego i chłodniczego z wykorzystaniem kogeneracji w Centrum św. Jana Pawła II, organizacji religijnej.
Jako źródło ciepła zaprojektowano kondensacyjną kotłownię gazową, a jako źródło chłodu agregaty wody lodowej. Zaprojektowano również sieci i przyłącza oraz instalacje wewnętrzne takie jak: wentylacja mechaniczna, klimatyzacja, ogrzewanie, instalacje wodociągowe i kanalizacyjne, hydranty, instalacje gazowe i inne. W celu zmniejszenia zużycia energii cieplnej uwzględniono wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła z zastosowaniem urządzeń o możliwie najwyższej sprawności energetycznej. Zaprojektowano system wentylacji mechanicznej o zmiennym przepływie w celu optymalizacji pracy urządzeń klimatyzacyjnych w każdym klimatyzowanym pomieszczeniu.
Rozwiązania techniczne źródła ciepła i chłodu opierają się na zastosowaniu pomp ciepła typu glikol-woda oraz układu kogeneracyjnego. Pompy ciepła zapewniają ciepło w sezonie grzewczym i ochłodę w lecie, natomiast układ pozwala na jednoczesne wytwarzanie ciepła i chłodu.
Wewnętrzne instalacje grzewcze i instalacje ciepłej wody użytkowej są zaprojektowane zarówno do zastosowań nisko- jak i wysokotemperaturowych. Systemy o wyższej temperaturze zasilane są przez nagrzewnice klimatyzacyjne. Systemy o niższej temperaturze to grzejniki podłogowe, piecowe i wannowe.
Przewidywano, że jednostka kogeneracyjna będzie pracować przez około 8000 godzin rocznie, wytwarzając energię elektryczną i ciepło na potrzeby obiektu. Energia elektryczna będzie wykorzystywana do napędu pomp ciepła oraz częściowo do zasilania instalacji elektrycznej w pomieszczeniach Centrum. Zaprojektowany układ pozwoli na oddanie nadwyżki energii elektrycznej do sieci.
Energia wody
Energia potencjalna wody jest również wykorzystywana do wytwarzania energii elektrycznej. W tym celu w tranzycie oczyszczonej wody z oczyszczalni ścieków Raba w Dobczycach do Krakowa zainstalowano specjalną turbinę – pierwszą tego typu w Polsce. Odzyskuje ona około 20% energii zużywanej do pompowania wody w procesie oczyszczania.
Ocenia się, że działania związane z oczyszczaniem ścieków stanowią około 3% zużycia energii elektrycznej w krajach rozwiniętych, a średnia efektywność energetyczna oczyszczalni ścieków w Europie wynosi mniej niż 50%. Zakładając, że przy produkcji 1 MWh energii elektrycznej powstaje około 814 kg CO2, każda oszczędność energii ma znaczący wpływ na środowisko. Aby zmniejszyć swój ślad węglowy, przedsiębiorstwa wodociągowe rozwijają energię odnawialną, której głównym elementem jest wykorzystanie biogazu powstającego w procesie biologicznego oczyszczania ścieków.
Taki jest też cel modernizacji Zakładu Oczyszczania Ścieków Kujawy. Dzięki zmniejszeniu zużycia energii elektrycznej z systemu dystrybucyjnego oczyszczalnia stopniowo zbliża się do optymalnego, pasywnego, stanu technologicznego. W 2020 roku oczyszczalnia wyprodukowała 3 165 MWh energii elektrycznej, pokrywając 39,8% zapotrzebowania na energię i 100% zapotrzebowania na ciepło. Obecnie energię produkują trzy działające jednostki kogeneracyjne.
Energia wiatru
W województwie małopolskim, którego centrum jest Kraków, udział energii wiatrowej wynosi 0,3% całkowitego udziału odnawialnych źródeł energii. Nie jest to dużo, gdyż województwo małopolskie nie wyróżnia się dużymi prędkościami wiatru na tle innych województw. Ponadto obecność licznych obszarów chronionych oraz zróżnicowana morfologia terenu nie sprzyjają rozwojowi energetyki wiatrowej na skalę przemysłową. Istnieją jednak lokalne warunki sprzyjające powstawaniu farm wiatrowych i małych elektrowni, które stanowią potencjał dla małych przedsiębiorstw, jednostek samorządu terytorialnego i osób fizycznych. Są to obszary wzgórz i przełęczy z przewagą wiatrów południowych.
Poprawa efektywności energetycznej obiektów wodociągowych
Działalność przedsiębiorstw wodociągowych jest w dużym stopniu uzależniona od ciągłości dostaw energii elektrycznej, która jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania stacji uzdatniania wody i oczyszczalni ścieków.
Krakowskie oczyszczalnie ścieków już dawno przestały być zwykłymi oczyszczalniami ścieków, a stały się obiektami wytwarzającymi energię cieplną i elektryczną. Wyposażono je w ogniwa fotowoltaiczne, turbiny gazowe, turbiny wykorzystujące potencjał strumienia oczyszczonych ścieków, wreszcie układy kogeneracyjne, dla których głównym paliwem jest biogaz, służący do produkcji zielonej energii powstającej w wyniku fermentacji osadów ściekowych.
Aby zwiększyć efektywność wspomnianej produkcji biogazu, na oczyszczalni ścieków w Płaszowie powstaje nowa zmodernizowana instalacja zagęszczania osadu. Dzięki wprowadzeniu najnowszych technologii i zastosowaniu wysokosprawnych urządzeń zoptymalizowano proces zagęszczania osadów, co znacznie zwiększyło ilość produkowanego biogazu, a tym samym zwiększyło produkcję czystej energii i samowystarczalność całej oczyszczalni.
Fotowoltaika w każdy dom
W ostatnich latach coraz więcej mieszkańców Krakowa korzysta z rozwoju fotowoltaiki zarówno na potrzeby przemysłowe, jak i osobiste. Ze względu na liczne zalety i znaczne oszczędności związane z montażem fotowoltaiki w Krakowie, coraz więcej osób decyduje się na budowę mikroelektrowni słonecznej. Systemy fotowoltaiczne instalowane na dachach lub na terenie firmy stanowią odnawialne źródło energii, które jest w 100% przyjazne dla środowiska.
Ogromną zaletą instalacji fotowoltaicznych w Krakowie jest ich niezawodność oraz brak konieczności częstej i skomplikowanej konserwacji. Jedynie duże zapylenie lub pozostałości śniegu zmniejszają ich wydajność.
Kolejnym pozytywnym aspektem jest koszt instalacji. Fotowoltaika dla domu jednorodzinnego lub małej firmy kosztuje od 3.500 do 5.000 zł. Kwota inwestycji może być dofinansowana w ramach programów dotacji na energię odnawialną, co zmniejsza obciążenie budżetu rodzinnego. Sama instalacja fotowoltaiczna opłaci się w ciągu kilkudziesięciu miesięcy.
Gmina Miejska Kraków wspiera mieszkańców w termomodernizacji domów jednorodzinnych oraz instalacji odnawialnych źródeł energii. Instalacje odnawialnych źródeł energii, czyli pompy ciepła, mogą być alternatywą w przypadku konieczności wymiany systemu ogrzewania, np. starych lub zepsutych pieców gazowych, na bardziej przyjazny środowisku rodzaj ogrzewania. Z kolei instalacja paneli fotowoltaicznych przynosi szereg korzyści, w tym uniezależnienie się od rosnących cen energii elektrycznej, co przyczynia się do poprawy sytuacji finansowej gospodarstw domowych w Krakowie. Miasto wspiera i umożliwia mieszkańcom bycie prosumentami, czyli producentami i konsumentami energii elektrycznej jednocześnie. Dzięki systemowi rabatowemu, czyli bezgotówkowej płatności za energię elektryczną, nadwyżki wyprodukowanej energii mogą być przekazywane do sieci, a następnie odbierane w okresach zwiększonego zapotrzebowania, np. w nocy, zimą.