Robots
Cookies

Ustawienia cookies

Strona Teraz Środowisko wykorzystuje cookies. Część z nich jest niezbędna do funkcjonowania strony. Inne służą poprawianiu jakości naszych usług.
Więcej  ›
04.12.2022 04 grudnia 2022

Magazyny drugiego sortu, czyli dlaczego nie magazynujemy ciepła?

Przez przypadki odmieniania efektywność energetyczna obejmuje także magazynowanie energii. Tu najtańszym sposobem jest magazynowanie ciepła. Co stoi na przeszkodzie, by ruszyło ono na szeroką skalę? Rozmowa z Grzegorzem Wiśniewskim, prezesem Instytutu Energetyki Odnawialnej.

   Powrót       26 października 2022       Energia   
Grzegorz Wiśniewski
Prezes Instytutu Energetyki Odnawialnej

Teraz Środowisko: Dlaczego nie magazynujemy ciepła na dużą skalę?

Grzegorz Wiśniewski: To pytanie z gatunku „dlaczego kłamiemy?”, fundamentalne! Odpowiedź prowadzi m.in. do prawa Kopernika-Greshama w wersji zwulgaryzowanej – droższa technologia magazynowania energii, oparta na imporcie i deficytowych surowcach, bez zdolności do długoterminowego magazynowania, wypiera tańszą, o przeciwstawnie korzystnych cechach. Ale zacznijmy od początku.

Dyrektywa o wewnętrznym rynku energii definiuje magazyny energii jako „power to x” – energia elektryczna przekształcana na jakąkolwiek formę energii: ciepło, sprężone powietrze, wodór itp. Dobieranie magazynów ma opierać się o tzw. merit order (upraszczając: najpierw wykorzystujemy tanie technologie, potem drogie), z uwzględnianiem potencjału rozwiązania i potrzeb w danym miejscu i czasie. W Polsce definicję magazynu energii wprowadzano w Prawie energetycznym. Nasz geniusz myślenia silosowego wymyślił wpierw, że magazyny energii obejmują jedynie przekształcanie energii elektrycznej na energię elektryczną, nie dostrzegając tańszych rozwiązań o szerokim spektrum zastosowania. Dopiero najnowszy projekt nowelizacji Prawa energetycznego obejmuje także magazyny ciepła, przez lata traktowane jako „drugi sort” wobec bateryjnych i „trzeci” - wobec wodorowych. Parciu do modnych globalnych innowacji towarzyszył brak rozpoznania własnych potrzeb i możliwości. Z pewnością wpłynęło na to lobby energetycznych spółek państwowych „od prądu”, zainteresowanych stabilną pracą nieelastycznych elektrowni węglowych, niezależnie od zmiennego zapotrzebowania na energię.

TŚ: Na razie stawiamy na produkcję magazynów energii elektrycznej.

GW: To druga część odpowiedzi. Przyciągnęliśmy producentów magazynów energii elektrycznej do Polski, oferując tanią siłę roboczą. Za tymi fabrykami stoją potężne interesy spółek koreańskich, amerykańskich i chińskich (i agresywnych inwestorów jak Elon Musk), z których chcą też czerpać „lokalni giganci” naszej energetyki. Tymczasem, w Europie, obfitującej w pogodo-zależną energię z OZE magazynowanie ciepła pozostaje najtańszym sposobem bilansowania podaży popytu i energii(1).

Spójrzmy na prosumentów. Lansując złotego graala magazynów bateryjnych, mamy 25 tys. zł wydanych na instalację fotowoltaiczną i 25 tys. zł na magazyn o mocy 5 kW. Alternatywą są bufory ciepła, kosztujące poniżej 1 tys. zł (w cyklu dobowym, przy podobnej mocy). W praktyce, z uwagi na niskie koszy jednostkowe, kupuje się magazyny ciepła o kilkukrotnie większej pojemności niż magazyny bateryjne. Rodzimych producentów zasobników ciepła mamy co najmniej 20 (ponad  40 dystrybutorów). Większość urządzeń trafia na eksport, a Polacy importują kosztowne magazyny bateryjne.

Co widzimy z perspektywy systemowej? Rozwój elektrowni słonecznych i wiatrowych, najtańszych źródeł energii elektrycznej, jest blokowany. Nie rozwijamy sieci, by przyłączać OZE (bo wyparłyby źródła węglowe i gazowe), nie wprowadzamy smart gridu, taryf dynamicznych, ani magazynów ciepła (bo wypierałyby droższe magazyny). Równocześnie inwestujemy w kosztowne magazyny bateryjne, oparte na kontrolowanych przez niedemokratyczne reżimy licie i kobalcie. Ich opłacalność dodatkowo ogranicza brak impulsów rynkowych, w postaci odpowiednich tzw. spreadów cenowych w dolinach i szczytach zapotrzebowania na energię. Co więcej, popieramy drogi wodór blokując rozwój wiatru on-shore. Powyższe srzeczności podnoszą koszty i skazują kraj na dotacje.

Tak jakby ktoś miał interes w braku integracji sektorów energii elektrycznej i ciepła. Synergia obniżyłaby koszty w systemie i ograniczyła potrzebę wysokich dotacji.

TŚ: Dostrzega Pan jeszcze jakieś błędy w podejściu systemowym?

GW: Polska nie postawiła na inwestycje ani produkcję urządzeń na rzecz transformacji energetyki, ale na importowanie, bo to jest najprostsze. Wygląda, jakby wszystkim zależało, by nie instalować tanich rzeczy. Jest jeszcze jeden powód, nieco makiaweliczny. Polska jest największym unijnym benefitem dotacji na transformację energetyczną. Jeśli celnie zainwestowalibyśmy je w to, co trwale obniży ceny energii, przesunie nie tylko szczyty godzinowe generacji z OZE w kierunku zmiennego zapotrzebowania na energię, ale pozwoli takżę wykorzystać energię produkowaną latem w zimie – a tu kłaniają się sezonowe magazyny ciepła - zmienilibyśmy cały system. Niestety, łatwiej brać dotacje na drogie źródła. W ten sposób polityka unijna nie przekłada się na efekt skali i nie niesie uszczerbku na rynku paliw konwencjonalnych, a OZE można krytykować za wysokie koszty i "niestabilność” produkcji energii (choć w systemie, gdzie nie działa rynek energii, najbardziej niestabilny jest jej odbiorca).

TŚ: Co zrobić, by przełamać impas?

GW: Przy magazynach ciepła mówimy o trzech rynkach. O cieple na poziomie indywidualnego odbiorcy (domów jednorodzinnych, w tym prosumentów), bloków mieszkalnych i przemysłu. Mówimy o rynkowym, a nie dotacyjnym rozwiązaniu bolączek rynku energii. Jeśli chodzi o prosumentów, nad wyraz promowane jest inwestowanie w magazyny bateryjne bez tworzenia możliwości biznesowych. Te będą opłacalne w blokach i domach po wprowadzeniu taryf dynamicznych lub wielostrefowych, co ma być wdrożone w 2024 r. Dzięki odejściu w tym roku od szkodliwej idei półdarmowego magazynowania energii w sieci, prosumenci są szybciej niż konsumenci wprowadzani na nowoczesny rynek i będą zainteresowani wypłaszczaniem profilu zużycia energii. Tyle że po zmianie systemu rozliczania prosumentów z net metering na net billing rozpoczęło się administracyjne mrożenie cen energii… a to ponownie blokuje opłacalność inwestycji w magazyny energii i w oszczędzanie energii w ogóle.

TŚ: W programie „Mój Prąd” są dotacje na magazyny ciepła.

GW: Tak, to przełom, który może przynieść realną zmianę. Instalacja magazynów ciepła w ramach programu „Mój Prąd 4” jest wspierana przez państwo dotacjami w wysokości do 5000 zł oraz dodatkowo 3000 zł  na jego integrację z tzw. HEMS (ang. Home Energy Management System). Cała nadzieja w prosumentach, by wzięli pod uwagę najtańszy sposób magazynowania energii. Dzięki temu idea magazynowania energii w cieple może trafić także do nie-prosumentów.

Czytaj też: Dowozić ciepło ciężarówką? To możliwe z mobilnym magazynem ciepła

TŚ: Mieszkańcy bloków mają znikome pole manewru.

GW: Tak, za „Kowalskiego w bloku” decydują ciepłownie, które zatrudniają fachowców i powinny myśleć długofalowo, by nie zostawiać w przyszłości swoich odbiorców w sytuacji bez wyjścia. Złym rozwiązaniem okazało się nadmierne dotowanie kogeneracji gazowej, a wcześniej - węglowej. To koncepcje z innej epoki. Zrealizowane gazowe inwestycje kogeneracyjne są zamykane, co roztropniejsze ciepłownie same rezygnują z tego typu dotacji. Gaz w ciepłownictwie systemowym powinien być źródłem szczytowym. Także upatrywanie rozwiązania problemu w spalarniach  odpadów w istocie nie wniesie istotnego wpływu w transformacje ciepłownictwa - to bardzo drogie, jednostkowe rozwiązania o długich cyklach inwestycyjnych.

Tymczasem w miejskich ciepłowniach energię słoneczną można magazynować sezonowo. Pierwsze takie inwestycje w ciepłowniach w Polsce zaczynają powstawać na zasadach komercyjnych. Pionierskie Końskie ma już zaawansowany projekt oparty na wykorzystaniu energii słonecznej, niezbilansowanej energii wiatrowej, ciepła odpadowego i właśnie sezonowego magazynu ciepła. Zalecałbym powszechne przechodzone ciepłowni z węgla do zeroemisyjnych OZE, ze wspomaganiem ciepłem odpadowym i biomasą oraz - tam, gdzie brak miejsca na sezownowe magazyny ciepła - gazem jako uzupełnieniem. Jeśli z braku miejsca magazyn nie może mieć klasycznej formy wykopu w ziemi, rozwiązaniem w aglomeracjach jest forma wysokich walczaków. Pierwsze takie inwestycje zrealizowano w Poznaniu, Warszawie, Białymstoku czy Gdańsku.

TŚ: A przemysł?

GW: Prosumenci biznesowi PV mogliby przewymiarować własne OZE i to nie po to, aby sprzedawać nadwyżki energii, ale magazynować i zużywać na własne potrzeby. By wzrósł udział OZE w przemyśle potrzebne jest zielone światło dla budowy linii bezpośredniej do terenów okalających zakłady przemysłowe.

Dziś wsparcie dla przedsiębiorstw energochłonnych to wsparcie do ceny energii. Przykładowo, rynek mocy promuje stabilny profil zużycia, nie samowystarczalność energetyczną. Takie dopłacanie to rzucanie ryby na pożarcie, a nie rozwiązanie problemu. "Wędką” byłoby różnicowanie cen energii zależnie od zużycia i odejście od umów z wysoką, stałą ceną na kilka lat oraz od uzależnienia kontraktowego od dostawców energii.

TŚ: Ministerstwo Klimatu i Środowiska pracuje obecnie nad nową Polityką Energetyczną Polski do 2040 r. (PEP 2040). Czy ma ona szansę coś zmienić?

GW: Rzeczywiście, doceniam pracę merytorycznych pracowników Ministerstwa - projekt założeń do zmiany w PEP 2040 nareszcie idzie w dobrym kierunku. Nie jest jeszcze odpowiedzią na nowe czasy, ale uwzględnia magazyny ciepła. Chapeux bas za wspomniane zmiany w programie NFOŚiGW „Mój Prąd”. Kolejną szansą jest Strategia ciepłownictwa do 2040 r., która ukazała się we wrześniu br. i zakłada łączenie różnych źródeł. Widać też, że MKiŚ zaczęło zwracać uwagę na local content i promocję przemysłu wytwarzającego urządzenia dla OZE. O  ile 80% zasobników ciepła eksportujemy, to np. pompy ciepła i moduły fotowoltaiczne w 95% dziś importujemy, a nie musimy. Widzę zatem jakieś światełka w tunelu. Szkoda tylko, że zrozumienie trudnego stanu rzeczy i nieuchronności zmian przychodzi dopiero po 30 latach prób transformacji energetycznej.

Marta Wierzbowska-Kujda: Redaktor naczelna, sozolog

Przypisy

1/ Świadczą o tym dane Wspólnego Centrum Badawczego Komisji Europejskiej, przytaczane przez IEO:
https://ieo.pl/pl/aktualnosci/1597-znana-technologia-w-nowej-odslonie-magazyny-ciepla-3

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

Formuła PPP/ESCO sposobem na efektywne przeprowadzenie inwestycji termomodernizacyjnych w samorządach (29 listopada 2022)Śrem chce postawić osiedle ogrzewane wodorem (25 listopada 2022)Eksperymentalna biogazownia włączona do systemu ogrzewania (24 listopada 2022)Przepis na modernizację budynku korzystną dla środowiska i zdrowia? Najpierw ocieplenie, potem wymiana kotła (17 listopada 2022)Ciepło odpadowe z hodowli alg ogrzewa 2500 mieszkań w Szwecji (16 listopada 2022)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony