Ogrzewanie sterowane przez algorytmy przyniosło 10 proc. oszczędności
W jednym z fińskich miast przetestowano rozwiązanie, które pokazuje nowe możliwości zarządzania energią w budynkach wielorodzinnych. System oparty na zaawansowanych algorytmach predykcyjnych pozwolił znacznie obniżyć koszty ogrzewania, a lokatorzy w ogóle nie odczuli zmian temperatury w swoich mieszkaniach.
Miasto Lappeenranta wspólnie z lokalnym przedsiębiorstwem energetycznym Lappeenrannan Energia prowadziło w sezonach grzewczych 2024/2025 i 2025/2026 pilotaż inteligentnego sterowania ciepłem sieciowym. Jego głównym elementem było dostosowanie pracy instalacji grzewczych w budynkach do przewidywanego zapotrzebowania na ciepło.
Projekt pokazał, że mieszkańcy budynków ogrzewanych z miejskiej sieci ciepłowniczej mogą ograniczyć koszty bez obniżania temperatury w mieszkaniach. Inteligentne sterowanie ogrzewaniem przyniosło średnio ok. 10 proc. oszczędności, czyli ok. 1500 euro rocznie na budynek. Rozwiązanie testowano w różnych typach miejskich nieruchomości.
10 proc. mniej za ogrzewanie
Oszczędności w budynkach mieszkalnych nie wszędzie były takie same. Część instalacji była już wcześniej zoptymalizowana, a w innych nieruchomościach potencjał ograniczenia zużycia energii okazał się większy.
Optymalizacja nie polegała przy tym na prostym obniżeniu temperatury w pomieszczeniach. System przewidywał zapotrzebowanie budynku na ciepło, uwzględniając m.in. prognozę pogody oraz przewidywane zużycie energii następnego dnia. Dzięki temu można było odpowiednio wcześnie zaplanować pracę instalacji grzewczej. Według miasta pozwoliło to ograniczyć zużycie energii bez pogorszenia warunków w budynkach i komfortu mieszkańców.
Jak działa sieć ciepłownicza w Lappeenrancie?
Lokalna sieć ciepłownicza w Lappeenrancie nie opiera się na jednym paliwie. Za sprzedaż i zakup ciepła odpowiada Lappeenrannan Energia, a siecią zarządza Lappeenrannan Energiaverkot. Obie spółki należą do miejskiej grupy energetycznej.
Podstawowym źródłem ciepła jest elektrociepłownia na biomasę, w której ciepło powstaje w kogeneracji, czyli jednocześnie z energią elektryczną. System uzupełniają m.in. kotły elektryczne, instalacje wykorzystujące pył drzewny z pelletu, a także ciepło kupowane od innych podmiotów.
W 2025 r. w strukturze źródeł ciepła Lappeenrannan Energia dominowały biopaliwa – 60,1 proc. Energia elektryczna odpowiadała za 26,9 proc., zakupione ciepło za 6,3 proc., gaz ziemny za 4,2 proc., torf za 2,4 proc., a lekki olej opałowy za 0,1 proc. Łącznie udział odnawialnych źródeł energii przekroczył 93 proc.
Gaz ziemny i lekki olej opałowy służą przede wszystkim jako źródła rezerwowe i szczytowe. Korzysta się z nich m.in. podczas awarii innych instalacji, przy bardzo niskich temperaturach lub wtedy, gdy produkcja ciepła z innych źródeł jest mniej opłacalna.
System ma również magazyn ciepła. W jednej z dzielnic do produkcji ciepła sieciowego służy ciepło powstające przy wykorzystaniu wodoru, a miasto planuje coraz szerzej korzystać z ciepła odpadowego.
Taki miks ma znaczenie także dla inteligentnego sterowania. Nie chodzi bowiem tylko o ograniczanie zużycia ciepła przez odbiorców. System może też pomóc przesuwać zapotrzebowanie na ogrzewanie na godziny, w których produkcja i dostarczanie ciepła są korzystniejsze.
Testowano przede wszystkim budynki mieszkalne
W pierwszej części pilotażu system zarządzania zapotrzebowaniem zainstalowano w dziewięciu nieruchomościach miejskiej spółki mieszkaniowej. Do projektu włączono także trzy nieruchomości organizacji zajmującej się mieszkaniami studenckimi w regionie Lappeenranty.
To właśnie w tej części pilotażu zebrano dane o oszczędnościach w budynkach mieszkalnych, które są najważniejsze z punktu widzenia mieszkańców płacących za ciepło sieciowe.
Pierwsze wyniki wskazywały na średnie ograniczenie zużycia energii o 7 proc., a pod koniec okresu monitorowania oszczędność sięgała średnio 9,5 proc. W podsumowaniu całego pilotażu miasto podało już wynik na poziomie ok. 10 proc., co przekłada się na 1500 euro oszczędności rocznie.
Ciepło można zużywać wtedy, gdy sieć ma większe możliwości
Elementem projektu było reagowanie na zapotrzebowanie (ang. demand response), czyli możliwość czasowej zmiany sposobu korzystania z mocy cieplnej przez budynki. W praktyce oznacza to, że nie wszystkie budynki muszą w tym samym momencie pobierać z sieci maksymalną ilość ciepła. Zapotrzebowanie można częściowo przesuwać w czasie, korzystając z prognoz pogody, zużycia oraz sytuacji w sieci.
Ma to znaczenie również dla samej produkcji ciepła. Lappeenranta korzysta bowiem m.in. z kotłów elektrycznych, które mogą reagować na sytuację na rynku energii. Miasto wskazuje, że ograniczenie szczytowego zapotrzebowania na ciepło może zmniejszyć potrzebę podnoszenia temperatury w sieci. Okresy największego zapotrzebowania to bowiem często momenty, w których trzeba uruchamiać dodatkowe źródła ciepła.
Do pilotażu dołączyły też szkoły i basen
W drugim etapie projektu rozwiązanie wyszło poza sektor mieszkaniowy. System reagowania na zapotrzebowanie testowano również w budynkach komercyjnych i publicznych, m.in. w szkołach, ratuszu i basenie.
Obiekty te miały już rozbudowane systemy pomiarowe i sterowania, dzięki czemu można było sprawdzić, jak elastycznie da się zarządzać poborem ciepła w większej liczbie budynków różnego typu. W najlepszym przypadku osiągnięta elastyczność wyniosła ok. 1 MW, co odpowiada mocy grzewczej ok. 150 przeciętnych domów jednorodzinnych w Lappeenrancie. Jak podkreślają autorzy projektu, część obiektów podłączono jednak dopiero pod koniec sezonu, dlatego potencjał rozwiązania może być większy.
Projekt ma być dalej rozwijany. Miasto chce rozszerzać usługę na kolejne nieruchomości, w tym na nowe budynki i obiekty poddawane modernizacji. Pilotaż realizowano w ramach europejskiego projektu BeyondEE, należącego do programu NetZeroCities.
Katarzyna Poprawska-Borowiec
katarzyna.borowiec@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
