Największa na świecie pompa ciepła produkująca parę ruszyła w Finlandii
Wysokotemperaturowe pompy ciepła zaczynają realnie zastępować systemy oparte na paliwach kopalnych. Technologia ta osiąga już skalę i parametry wymagane przez najbardziej energochłonne sektory przemysłu.
Włoska spółka Turboden, należąca do Mitsubishi Heavy Industries, ogłosiła uruchomienie największej na świecie pompy ciepła produkującej parę technologiczną. Instalacja została wdrożona w zakładzie papierniczym firmy Delfort w Tervakoski w Finlandii i jest już w pełni operacyjna.
Uruchomiony w Finlandii system osiąga moc 12 MWc (MW mocy cieplnej) przegrzanej pary przy ciśnieniu 3,4 bar, podnosząc temperaturę do poziomu 150-180 st. C. Instalacja produkuje do 20 ton pary na godzinę, wykorzystując niskotemperaturowe ciepło odpadowe (10-20 st. C), które jest podnoszone do wymaganych parametrów przy użyciu energii elektrycznej wolnej od CO₂.
COP wyższy niż gwarantowany
Kluczowym parametrem instalacji jest współczynnik wydajności COP (Coefficient of Performance). Jak podaje Turboden, gwarantowany COP wynosił 2, natomiast rzeczywista wydajność systemu ma być o 10 proc. wyższa od wartości gwarantowanej. Oznacza to, że instalacja dostarcza więcej energii cieplnej niż pierwotnie zakładano w kontrakcie.
Według Turboden projekt stanowi jasny dowód na to, że technologie pomp ciepła na dużą skalę są realnym i już dostępnym rozwiązaniem w zakresie dekarbonizacji przemysłu, o czym wspominał w komunikacje spółki Paolo Bertuzzi, managing director i CEO w Turboden.
Integracja LHP i MVR
Technologicznie projekt opiera się na integracji dużej przemysłowej pompy ciepła (Large Heat Pump, LHP) z systemem mechanicznej rekompresji pary (Mechanical Vapor Recompression, MVR). Według producenta taka konfiguracja umożliwia wytwarzanie pary o wysokiej temperaturze bez emisji dwutlenku węgla i stanowi alternatywę dla tradycyjnych kotłów opartych na paliwach kopalnych w zastosowaniach przemysłowych wymagających temperatur powyżej 150 st. C. Zgodnie z komunikatem Turboden instalacja pozwala uniknąć emisji około 19 tys. ton CO2 rocznie.
Jednym z głównych wyzwań było zainstalowanie systemu w istniejącym pomieszczeniu o ograniczonej powierzchni. Turboden zaprojektował instalację w sposób zapewniający dostępność serwisową i pełną integrację z procesem papierniczym. Producent podkreśla, że kluczowe znaczenie miała ścisła współpraca inżynieryjna z Delfort oraz zarządzanie interakcją pomiędzy pompą ciepła a systemem MVR w całym zakresie pracy.
Duże pompy ciepła zdobywają rynek
Uruchomienie instalacji wpisuje się w rosnący trend elektryfikacji ciepła przemysłowego. Według Turboden projekt stanowi ważny element rozwoju technologii elektryfikacji pary przemysłowej w ramach inicjatyw Green Transformation Mitsubishi Heavy Industries.
Równolegle do projektów przemysłowych rośnie również skala zastosowań dużych pomp ciepła w systemach ciepłowniczych. W duńskim Esbjerg firma MAN Energy Solutions uruchomiła w 2024 r. pierwszą z dwóch jednostek pompy ciepła o łącznej mocy 70 MW, wykorzystującą wodę morską z Morza Północnego jako dolne źródło ciepła oraz energię elektryczną z pobliskich farm wiatrowych. Instalacja oparta na technologii CO2 jako czynnika roboczego stanowi element strategii zastąpienia wycofanej elektrowni węglowej w Esbjerg i jest częścią szerszego, wielotechnologicznego systemu obejmującego także kocioł na zrębki drzewne (60 MW) oraz kocioł elektryczny (40 MW) do pracy szczytowej i rezerwowej.
Choć projekt dotyczy sieci ciepłowniczej, a nie produkcji pary technologicznej, pokazuje on, że wielkoskalowe pompy ciepła zarówno w przemyśle, jak i w sektorze komunalnym zaczynają przejmować role dotychczas zarezerwowane dla węgla i gazu, osiągając parametry mocy oraz niezawodności wymagane w krytycznej infrastrukturze energetycznej.
Radosław Błoński
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
