Kocioł elektrodowy jest tak samo efektywny jak pompa ciepła? Dlaczego unijne przepisy dyskryminują kotły elektrodowe, mimo że prowadzi to do marnowania ogromnych ilości zielonej energii elektrycznej? Dyrektywa EED nakłada na sektor ciepłowniczy obowiązek stopniowej transformacji systemów ciepłowniczych poprzez ich dekarbonizację. W dokumencie zdefiniowano kryteria „efektywnych systemów ciepłowniczych”, które będą ewoluować w kolejnych latach, dążąc do osiągnięcia neutralności klimatycznej do 2050 roku.
Ile zielonego ciepła możemy uzyskać?
Realizacja polityki klimatycznej UE wymaga stopniowej wymiany obecnych źródeł energii na bardziej zrównoważone. Wybór nowej technologii zgodnej z kryteriami „efektywnych systemów ciepłowniczych” musi uwzględniać specyfikę danego systemu, warunki terenowe, kryteria techniczno-ekonomiczne oraz niezawodność dostaw ciepła i minimalizację kosztów.
Obecna moc zainstalowana OZE do marca 2024 roku ogranicza możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii do produkcji zielonego ciepła w różnych systemach ciepłowniczych. W tej sytuacji warto rozważyć integrację systemów ciepłowniczych z systemem elektroenergetycznym, co może prowadzić do optymalizacji wykorzystania nadwyżek energii elektrycznej z rosnącej liczby instalacji OZE w Polsce, głównie z fotowoltaiki i wiatraków, poprzez technologię „Power to Heat”.
Jak skutecznie wykorzystać energię z odnawialnych źródeł?
Moc zainstalowana z OZE wynosi obecnie około 31 GW (maj 2024 r.) i może wzrosnąć do nawet 60 GW do końca tej dekady, przewyższając obecne zapotrzebowanie Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE):
- najwyższe zapotrzebowanie na moc wynosiło 28,6 GW (styczeń 2024 r.),
- minimalne zapotrzebowanie na moc wynosiło 11,3 GW (na podstawie roku 2023),
- średnie roczne zapotrzebowanie na moc wynosiło 23 GW (na podstawie roku 2023).
OZE generują energię w zależności od warunków pogodowych, co prowadzi do nadmiaru energii elektrycznej w określonych okresach. Prognozy wskazują na dalszy rozwój mocy OZE w Polsce, co może prowadzić do marnowania znacznych ilości energii. Plan rozwoju PSE S.A. przewiduje, że do 2034 r. może zostać zmarnowane od 24 do 50 TWh energii z odnawialnych źródeł, mimo uwzględnienia rozwoju magazynów energii.
W 2032 r. kluczowe będzie zarządzanie dyspozycyjnymi mocami oraz nadmiarami energii z OZE. Sektor ciepłowniczy rozważa wykorzystanie tych nadwyżek do produkcji zielonego ciepła, wspierając cele dekarbonizacyjne UE i umożliwiając ich dalszy rozwój. Taka koncepcja otwiera przed nami wiele możliwości, w tym rozwój technologii zielonego ciepła w systemach ciepłowniczych.
Zielone ciepło z nadwyżek OZE i rola efektywnych kotłów elektrodowych
Kotły elektrodowe są idealnym rozwiązaniem do wykorzystania chwilowych nadwyżek energii z OZE. Ich wysoka efektywność i elastyczność pozwalają na efektywne działanie nawet przy krótkim czasie pracy rocznej. W porównaniu do pomp ciepła, kotły elektrodowe są bardziej ekonomiczne, co przekłada się na stabilne ceny ciepła dla użytkowników. Przy przewidywanych nadwyżkach do 2034 roku mogą one wyprodukować od 83 do 175 tys. TJ zielonego ciepła, co stanowi znaczący wkład w krajową produkcję ciepła i skutecznie wykorzystuje dostępną energię elektryczną ze źródeł odnawialnych.
Problemy regulacyjne i wykorzystanie kotłów elektrodowych do zielonego ciepła
Możliwość stosowania kotłów elektrodowych do wytwarzania zielonego ciepła z nadwyżek energii z OZE jest niepewna w kontekście Dyrektywy RED III. Dokument ten preferuje urządzenia o sprawności przekraczającej 100% do produkcji ciepła z OZE, co stawia pod znakiem zapytania rolę kotłów elektrodowych, ponieważ warunek ten spełniają jedynie pompy ciepła. Sprawność kotłów elektrodowych wynosi około 98-99%.
Takie podejście stwarza ryzyko dyskryminacji innych technologii, co może ograniczyć innowacje i rozwój sektora ciepłowniczego oraz elektroenergetycznego. Alternatywą dla kotłów elektrodowych jest ich wykorzystanie do produkcji taniego „czarnego” ciepła w godzinach z ujemnymi cenami energii elektrycznej. Jednakże nie pozwoli to na zieloną transformację systemów ciepłowniczych, niezbędną do spełnienia wymagań polityki dekarbonizacji ciepłownictwa, takich jak udział ciepła z OZE na poziomie 5% od 2028 roku.
Czy UE marnuje energię?
Zastosowanie pomp ciepła zamiast kotłów elektrodowych nie jest ekonomicznie uzasadnione z powodu występowania tylko chwilowych nadwyżek energii z OZE. Wysokie nakłady inwestycyjne na pompy ciepła mogą także utrudniać ich wdrożenie po 2028 roku. Wydaje się, że UE może niechętnie dopuszczać konwersję energii elektrycznej z OZE na ciepło o sprawności poniżej 100%, co grozi marnowaniem energii w godzinach nadprodukcji z OZE.
Priorytetem jest zatem właściwe wdrożenie przepisów Dyrektywy RED III na poziomie krajowym i możliwe przemodelowanie unijnej legislacji, aby umożliwić efektywne wykorzystanie nadwyżek energii elektrycznej z OZE do produkcji zielonego ciepła. Decyzje dotyczące technologii powinny wynikać z analizy technicznej, rynkowej i ekonomicznej, nie zaś być wynikiem presji na rzecz konkretnych rozwiązań.
Kocioł elektrodowy i zielona energia
Korzystanie z kotłów elektrodowych do wytwarzania zielonego ciepła z nadwyżek energii elektrycznej z OZE jest zgodne z celami polityki dekarbonizacyjnej UE do 2050 roku. Jednakże brak jednoznacznych przepisów dotyczących gwarancji pochodzenia energii dla zielonego ciepła może prowadzić do potencjalnego podwójnego liczenia gwarancji, co jest przykładem nierównego traktowania branży ciepłowniczej.
Branża ciepłownicza oczekuje szybkich i klarownych decyzji legislacyjnych, które umożliwią skuteczne wykorzystanie kotłów elektrodowych do produkcji ciepła ze źródeł odnawialnych, zgodnie z koncepcją Power to Heat.
