В Польше, стране ЕС, наиболее зависящей от угля, доля электроэнергии, производимой из возобновляемых источников, выросла с 6,9% в 2010 году до 16,9% в 2021 году, тогда как доля угля упала с 86,6% до 70 ,8% за тот же период. Солнечная энергетика особенно быстро развивается в последние годы благодаря государственным субсидиям для домохозяйств, устанавливающих панели, пишет krakow-name.eu.
Между тем и мощность наземных ветровых источников быстро растет. Как развивается альтернативная энергетика в Кракове – в материале далее.
Когенерация – выработка тепловой и электрической энергий одновременно
Прекрасным примером такого начинания является строительство тепло-холодного узла с использованием когенерации в Центре Святого Иоанна Павла II – религиозной организации.
Источником тепла была спроектирована конденсационная газовая котельная, а источником холода – агрегаты охлажденной воды. Также были спроектированы сети и подключения, а также внутренние установки, такие как механическая вентиляция, кондиционирование воздуха, отопление, системы водоснабжения и канализации, гидранты, газовые установки и другие. С целью уменьшения потребления тепловой энергии учтена механическая вентиляция с рекуперацией тепла с использованием устройств с максимально возможной энергоэффективностью. Система механической вентиляции с переменным потоком разработана для оптимизации работы установок кондиционирования воздуха в каждом номере с кондиционером.
Технические решения источника тепла и холода базируются на использовании тепловых насосов гликоль-вода и когенерационной системы. Тепловые насосы обеспечивают тепло в отопительный сезон и прохладу летом, а система позволяет одновременно производить тепло и холод.
Внутренние системы отопления и горячей воды разработаны как низкотемпературные, так и высокотемпературные. Установки с более высокой температурой теплоносителя представляют нагреватели кондиционеров. Установки с более низкой температурой — напольные, плитные и ванные.
Предполагалось, что когенерационная установка будет работать около 8 тыс. часов в год, производя электроэнергию и тепло для нужд объекта. Электроэнергия будет использоваться для привода тепловых насосов и частично для питания электроустановки в помещениях Центра. Спроектированная система позволит возвращать избыток производимой электроэнергии в энергосистему.
Энергия воды
Потенциальная энергия воды используется для производства электроэнергии. Для этого была установлена специальная турбина на транзите очищенной воды с очистной станции Раба в Добчицах в Краков – первая установка такого типа в Польше. Он восстанавливает примерно 20% энергии, используемой для перекачки воды в процессе очистки.
По оценкам, деятельность по очистке сточных вод составляет около 3% потребления электроэнергии в развитых странах, а средняя энергоэффективность очистных сооружений в Европе составляет менее 50%. Если предположить, что при производстве 1 МВт-ч электроэнергии образуется около 814 кг СО2, то каждая экономия энергии оказывает значительное влияние на окружающую среду. В целях уменьшения углеродного следа водоканалы развивают возобновляемую энергетику, основным элементом которой является использование биогаза, образующегося в процессе биологической очистки сточных вод.
Это также цель модернизации Куявских очистных сооружений. Уменьшая потребление электроэнергии из распределительной системы, очистные сооружения постепенно приближаются к оптимальному, пассивному, технологическому состоянию. В 2020 году станция произвела 3165 МВт-ч электроэнергии, что покрыло 39,8% потребности в энергии и 100% потребности в тепле. Сейчас энергию производят три действующих когенерационных установки.
Энергия ветра
В Малопольском воеводстве, центром которого является Краков, доля ветровой энергии составляет 0,3% от общей доли возобновляемых источников энергии. Это немного, потому что Малопольша не выделяется высокой скоростью ветра по сравнению с другими воеводствами. Кроме того, наличие многочисленных природоохранных территорий и разнообразная морфология территории не способствуют развитию ветроэнергетики в промышленных масштабах. Однако существуют местные условия, благоприятные для создания ветряных и малых электростанций, которые представляют потенциал для малых предприятий, органов местного самоуправления и частных лиц. Это участки холмов и перевалов с преобладанием ветра южного направления.
Повышение энергоэффективности водопроводных сооружений
Деятельность водоснабжающих предприятий в значительной степени зависит от непрерывности электроснабжения, необходимой для надлежащего функционирования водоочистных и очистных сооружений.
Очистные сооружения Кракова уже давно перестали быть обычными очистными сооружениями, в то же время стали установками, производящими тепло и электроэнергию. Они были оснащены фотоэлектрическими элементами, газотурбинными установками, турбинами, использующими потенциал потока очищенных сточных вод, и, наконец, системами когенераторов, для которых биогаз является основным топливом для производства зеленой энергии, производимой в процессе ферментации осадка сточных вод.
Для повышения эффективности упомянутого производства биогаза строится новая модернизированная станция сгущения осадка на очистных сооружениях в Плашуве. Благодаря внедрению новейших технологий, использованию высокоэффективных устройств оптимизирован процесс сгущения осадка, что позволило значительно увеличить количество производимого биогаза, а значит увеличить производство чистой энергии и энергии самообеспечения всего завода.
Фотовольтаика в каждый дом
В последнее время все больше краковян используют разработки фотовольтаики как для промышленных, так и для личных нужд. Благодаря многочисленным преимуществам и значительным сбережениям, связанным с установкой фотовольтаики в Кракове, все больше людей решают построить солнечную микроэлектростанцию. Фотоэлектрические системы, установленные на крышах или на территориях фирм, являются возобновляемым источником энергии, который является полностью экологичным.
Большим преимуществом фотоэлектрических установок в Кракове является их надежность и отсутствие необходимости в частом и сложном обслуживании. Лишь высокая запыленность или остатки снега снижают их эффективность.
Еще один положительный аспект – это цена установки. Фотоэлектричество для дома на одну семью или малого бизнеса стоит от 3,5 до 5 тысяч злотых. Сумма инвестиций может быть субсидирована через программы субсидирования возобновляемой энергетики, что уменьшает нагрузку на семейный бюджет. Сама фотоэлектрическая установка окупится через несколько десятков месяцев.
Краков поддерживает жителей в термомодернизации односемейных домов и установлении возобновляемых источников энергии. Установки возобновляемой энергии, т.е. тепловые насосы, могут стать альтернативой в случае необходимости замены системы отопления, например старых или сломанных газовых плит, на более экологичный вид отопления. Установка фотоэлементов, в свою очередь, приносит ряд преимуществ, включая независимость от повышения цен на электроэнергию, что способствует улучшению финансового состояния домохозяйств в Кракове. Город поддерживает и позволяет жителям быть просумерами, то есть производителями и потребителями электроэнергии одновременно. Благодаря учетной системе, то есть безналичному расчету электроэнергии, избыток производимой энергии можно передавать в энергосеть, а затем забрать его в период повышенного спроса, например ночью, зимой.