Biogaz i trigeneracja. Wod-kan wie, jak wykorzystać swój potencjał energetyczny

Polskie spółki wod-kan stawiają od lat na samowystarczalność energetyczną.
© tuastockphoto

O dążeniu do samowystarczalności energetycznej informują liczne spółki wodociągowo-kanalizacyjne. Czasem nazywane są wręcz pionierami w segmencie prosumenta biznesowego. Jak to wygląda w praktyce?

Krosno

- Obecnie ponad 46,7% energii elektrycznej zużywanej w Krośnieńskich Wodociągach pochodzi z własnych źródeł prądotwórczych – mówi w komentarzu dla Teraz Środowisko Janusz Fic, prezes Kośnieńskiego Holdingu Komunalnego. - Na terenie zakładów wchodzących w skład Wodociągów Krośnieńskich istnieje siedem obiektów produkujących prąd, o łącznej mocy ok. 1030 kW, w tym: dwa silniki na biogaz, mała turbina wodna oraz 6 instalacji fotowoltaicznych. W planach na najbliższe miesiące jest budowa kolejnych dwóch instalacji PV z magazynami energii, tj. na terenie ujęcia wody w Szczepańcowej – instalacja o mocy 80 kW i magazyn o mocy 40 kW oraz na terenie Przepompowni ścieków – instalacja o mocy 21 kW wraz z magazynem 10 kW - zapowiada Janusz Fic.

Opowiada też więcej o efektywnym wykorzystaniu ciepła. - Głównym źródłem ciepła na potrzeby technologiczne i grzewcze jest odzysk ciepła z modułów kogeneracyjnych (z chłodzenia silników, odzysk ze spalin) napędzanych biogazem pochodzącym z procesu fermentacji osadów ściekowych – mówi, dodając, że pozyskane ciepło pokrywa w pełni zapotrzebowanie technologiczne. To nie koniec. Krośnieńskie Wodociągi mają w planach też odzysku energii cieplnej ze ścieków, jako alternatywnego źródła ciepła do procesów technologicznych i grzewczych, co ma być ściśle powiązane z optymalizacją produkcji i wykorzystania energii elektrycznej wytwarzanej z biogazu. Zapytany o odzysk energii kinetycznej ze ścieków, dodał, że w planach jest zabudowa turbiny Kaplana na odpływie ścieków oczyszczonych, dedykowana do niskich spadów, właściwych oczyszczalniom ścieków. Wskazuje, że krośnieńska oczyszczalnia od dawna dąży do samowystarczalności energetycznej (zabudowa modułów kogeneracyjnych w 2009 r. oraz optymalizacja produkcji i wykorzystania biogazu, łącznie z panelami PV przyniosły efekt 80% samowystarczalności oczyszczalni ścieków w zakresie energii elektrycznej). - Dążenie do samowystarczalności to nie tylko ukierunkowanie na produkcję energii, ale również optymalizacja procesów technologicznych, sterowania, wymiana i prawidłowy dobór urządzeń w celu zmniejszenia zużycia energii elektrycznej przy jednoczesnym zachowaniu wymaganych parametrów technologicznych i jakościowych dla ścieków i osadów. Dla części obiektów oczyszczalni takie działania zostały zrealizowane w ramach przeprowadzonej modernizacji – wyjaśnia. Przygotowano już także dokumentację projektową dla pozostałych obiektów. Nacisk będzie położony na trzy obszary: poprawę efektywności procesu fermentacji i zwiększenie produkcji biogazu, zmniejszenie zapotrzebowania na zużywaną energię oraz zwiększenie możliwości produkcji energii. Jak zapowiada Janusz Fic, planowana jest także dalsza rozbudowa instancji PV, zabudowa trzeciego modułu kogeneracyjnego i drugiego zbiornika biogazu w celu racjonalnego zarządzania produkcją energii elektrycznej.

Warszawa

Stołeczny MPWiK w podsumowaniu 2023 r. wskazał, że w 1/3 korzystał z własnej energii (częściowo to energia odnawialna), co pozwoliło zaoszczędzić ponad 56,7 mln zł. W instalacjach spalania biogazu wyprodukowano 49 GWh prądu, a fotowoltaicznych – 5,5 GWh. W planach jest też efektywniejsze korzystanie z energii, poprzez odzysk ciepła ze ścieków nad czym pracuje z warszawską Veolią.

Tychy

Klasycznym już przykładem są Tychy, będące w awangardzie samowystarczalności energetycznej. Wytwarzany biogaz jest przetwarzany w samej oczyszczalni oraz w Parku Wodnym. Dzięki temu pokryte jest w pełni zapotrzebowanie cieplne komór fermentacyjnych i budynków oczyszczalni. W Parku Wodnym natomiast, oprócz ogrzania wody basenowej i całego obiektu – nadmiar ciepła sprzedawany jest do miejskiej sieci ciepłowniczej. Nie bez przyczyny tyskie Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej S.A. jest liderem lokalnego klastra energii, założonego w 2020 r.

Białystok

Dołączanie do klastra energetycznego to zresztą nie tylko domena Tychów. Jesienią 2023 r. list intencyjny w sprawie utworzenia klastra energii podpisały Wodociągi Białostockie. Spółka informowała wówczas, że koszty zaopatrzenia w energię pochłaniają ok. 14% jej budżetu. A warto dodać, że białostockie przedsiębiorstwo już w ponad 33% korzysta z wytworzonej przez siebie energii odnawialnej - roczne zużycie prądu to ok. 32,5 GWh, a własna produkcja z OZE to 10,5 GWh (dane za 2022 r.). Za produkcję odpowiadają instalacja fotowoltaiczna i biogazowa. Co dziś dzieje się w sprawie klastra? - Jesteśmy na ukończeniu koncepcji rozwoju klastra energii, ustalaniu zamierzeń inwestycyjnych i wpisywania ich w cele poszczególnych spółek i samorządu. Otwarto konkurs dla klastrów energii ze środków Krajowego Planu Odbudowy, w którym będziemy aplikować o 50 mln zł – mówi nam Beata Wiśniewska, prezes Wodociągów Białostockich. – Plany mamy bardzo sprecyzowane. My jako wodociąg postawimy na trigenerację z biogazu i 2 MWp w instalacji fotowoltaicznej. Zarówno prąd, ciepło, jak i chłód mają zostać wykorzystane na potrzeby własne białostockiej oczyszczalni ścieków i pozwoliłyby nam pokryć całe dzisiejsze zapotrzebowanie na energię tego obiektu – wyjaśnia. Zbiornik biogazu będzie przez oczyszczalnię wykorzystywany jako magazyn energii. Inne magazyny energii powstać mają nota bene również na terenach pozostałych członków klastra, tj. spalarni odpadów (4 MW) oraz urzędu miasta (kilkadziesiąt instalacji w budynkach publicznych). – Mamy pomysły, na które szukamy środków. Mamy w planach m.in. skorzystanie z instytucji linii bezpośredniej i położenie własnej linii średniego napięcia. Tu szukamy środków w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Podlaskiego z puli Zintegrowanych Inwestycji Terytorialnyc – informuje Beata Wiśniewska.

Kraków

O zainwestowanych środkach w efektywność energetyczną informują Wodociągi Miasta Krakowa. Korzystały z innych źródeł, niż Białystok. - W obecnych czasach zarówno duże, jak i małe przedsiębiorstwa nie mogą przejść obojętnie obok tematów związanych z efektywnością energetyczną, zmianami klimatu oraz zrównoważonym rozwojem. By sprostać oczekiwaniom społeczności europejskiej i ogólnoświatowej wiele firm, mając taką możliwość, w tym także Wodociągi Miasta Krakowa S.A., sięga po dofinansowanie w ramach Funduszu EOG i funduszy norweskich – czytamy na stronach przedsiębiorstwa. Całkowity koszt finalizowanego właśnie projektu modernizacji oczyszczalni to niemal 18 mln zł (z czego 6,5 mln dofinansowania). Główną opisywaną zmianą jest budowa nowych, sferycznych zbiorników na biogaz, które będą pracować bardziej elastycznie niż dotychczasowe – z 30% dyspozycyjnej pojemności spółka przejdzie do 80%. Co ciekawe tu głównym celem projektu była modernizacja miejskich systemów ciepłowniczych i likwidacja indywidualnych źródeł ciepła, skorzysta jednak na tym i efektywność oczyszczalni. - Zainstalowane jednostki kogeneracyjne pokrywają około 40% zapotrzebowania oczyszczalni na energię elektryczną i w 100% zapotrzebowanie na ciepło. Miesięczna produkcja energii elektrycznej z kogeneracji wynosi około 1000 MWh i 3200 GJ energii cieplnej, dzięki temu zmniejszamy zakup energii elektrycznej u dostawcy – głosi komunikat przedsiębiorstwa. Co istotne, elementem projektu była rozbudowa instalacji wewnętrznej, by wykorzystać ciepło z biogazu do produkcji c.w.u. Oddzielna nowa sieć cieplna pozwoli zastąpić energię elektryczną w ogrzewaniu budynków oczyszczalni Płaszów, a zmodernizowany układ elektroenergetyczny umożliwi pracę bez zasilania z zewnątrz.

Krótki przegląd wskazuje, że spółki wod-kan najczęściej stawiają na biogaz i fotowoltaikę, ale też poszukują możliwości odzysku ciepła czy energii kinetycznej ze zrzucanych oczyszczonych ścieków.

Marta Wierzbowska-Kujda
Redaktor naczelna, sozolog