Niedawno w elektrociepłowni w Rypinie oddano do użytku kocioł oporowy o mocy 2MW, mający służyć lepszemu wykorzystaniu energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł energii. Więcej o tej konkretnej inwestycji przeczytają Państwo pod danym adresem: https://www.portalsamorzadowy.pl/gospodarka-komunalna/elektrocieplownia-zyskala-kolejne-zrodlo-energii-nowy-kociol-osiagnie-moc-2-mw,675296.html
Jak stwierdzono w artykule, wspomniany kocioł ma pracować przez ok. 1800 godzin w roku, głównie w okresach, kiedy cena za energię elektryczną na taryfach dynamicznych jest relatywnie niska. Wskazuje to na to, że miałby on działać głównie w miesiącach letnich w ciągu dnia – wtedy wówczas w polskim systemie energetycznym do czynienia mamy z najwyższymi nadwyżkami produkcji energii, czego przyczyną są głównie instalacje fotowoltaiczne.
Efektywność energetyczna inwestycji
Główną kwestią która może budzić obawy jest oczywiście wydajność wspomnianego kotła – ponieważ zamienia on bezpośrednio energię elektryczną na ciepło przy sprawności niemal równej typowej grzałce (ok. 99-99,5%) oznacza to, że przy jego pracy znamionowej pobiera on z sieci ok. 2MWe – jest to olbrzymia ilość energii, która nawet pomimo tego, że jest tania, to mogłaby zostać wykorzystana lepiej. Istnieje jednak rozwiązanie, które mogłoby się sprawdzić w danej sytuacji znacznie lepiej niż wspomniany kocioł.
Pompy ciepła na dwutlenek węgla – stworzone do takich rozwiązań?
Pompy ciepła wykorzystujące jako czynnik roboczy dwutlenek węgla mogą stanowić świetne rozwiązanie do takich zastosowań. Ze względu na wysokie temperatury, jakie można za ich pomocą uzyskać pozwalają one zaoszczędzić bardzo dużo energii elektrycznej.
Ponieważ analizowany kocioł miałby pracować głównie latem oznacza to, że przeciętna temperatura zasilania takiej sieci ciepłowniczej wynosi wówczas ok. 70°C, zaś powrotu ok. 45°C – pompy ciepła na CO2 są w stanie bez problemu pracować przy takich parametrach. Co więcej – jeśli taka pompa miałaby pracować w ciągu dnia (czyli wtedy, kiedy produkcja energii z OZE jest wysoka), to temperatury powietrza zewnętrznego traktowanego jako źródło ciepła są zazwyczaj stosunkowo wysokie. To jeszcze korzystniej wpływa na efektywność rozważanego urządzenia: przy temperaturze zewnętrznej równej 10°C szacowane COP przekracza 3, co oznacza zmniejszenie zużycia energii o ponad 65% w porównaniu z kotłem oporowym. Przy takim samym poborze energii moc cieplna takiej pompy przekraczałaby 6MW – co stanowi o nieporównywalnie większej wydajności takiego rozwiązania.
Podsumowując, pompy ciepła na dwutlenek węgla są bardzo wydajnym i coraz bardziej popularnym rozwiązaniem, które może być używane do wytwarzania ciepłej wody o – często dość wysokich – temperaturach. Wysokie współczynniki COP ze względu na coraz większą rolę efektywności energetycznej w wielu sektorach gospodarki powodują, że stosowanie takich urządzeń jest bardzo obiecujące.