NCBR dofinansuje technologie magazynowania ciepła i chłodu
W realizowanym przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przedsięwzięciu badawczo-rozwojowym „Magazynowanie Ciepła i Chłodu” zostaną opracowane systemy do dwóch zastosowań: dla domu jednorodzinnego (w dwóch wariantach, w zależności od wskaźników energetycznych) i dla biurowca. W zapewnieniu niezbędnej energii do magazynowania ma pomóc instalacja OZE. Budżet finansowanego ze środków unijnych przedsięwzięcia wynosi 8,2 mln zł.
To już dziewiąte z serii przedsięwzięć Narodowego Centrum Badań i Rozwoju zmierzających do opracowania technologii, które mają być polską odpowiedzią na cele wyznaczone w strategii Europejskiego Zielonego Ładu.
Tym razem chodzi o pobudzenie rozwoju naszego sektora producentów bezemisyjnych urządzeń grzewczych, aby rozbudowali swoje systemy o magazynowanie ciepła lub chłodu, ponieważ – jak zauważa NCBR – aktualnie stosowane rozwiązania pozostawiają wiele do życzenia tak w zakresie bilansu energetycznego, jak i emisyjności.
W przedsięwzięciu NCBR zaplanowano opracowanie technologii magazynowania ciepła i chłodu dla domów oraz biur w cyklu sezonowym oraz krótkoterminowym, czyli dobowym lub tygodniowym.
Wariant sezonowy ma pozwolić na akumulację ciepła w miesiącach letnich i jego dystrybucję w okresie zimowym lub magazynowanie chłodu, kiedy jest zimno, i korzystanie z niego latem. NCBR zapewnia, że takie rozwiązanie umożliwi znaczne ograniczenie energii zużywanej do całorocznej klimatyzacji lub ogrzewania pomieszczeń. Magazyn krótkoterminowy (dobowy, tygodniowy) ograniczy pobór prądu potrzebny do produkcji ciepła lub chłodu w okresie, kiedy zapotrzebowanie na prąd jest największe, a także zoptymalizuje jej dobowy popyt.
Narodowe Centrum podkreśla, że rozpowszechnienie tej technologii w domach jednorodzinnych to szansa na eliminację kotłów na paliwa kopalne, drewno czy biomasę.
W przedsięwzięciu „Magazynowanie Ciepła i Chłodu” zostaną przeprowadzone prace badawczo-rozwojowe w formule zamówienia przedkomercyjnego (PCP), które umożliwią opracowanie innowacyjnej technologii magazynów energii cieplnej i/lub chłodniczej, zintegrowanych z instalacjami ogrzewania i chłodzenia budynków, wykorzystującej energię z instalacji OZE.
Eksperci NCBR zwracają uwagę, że rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych w dużej mierze zależy od efektywności akumulacji energii. Nadwyżki energii pochodzące m.in. z OZE można przechowywać i użyć w okresie największego zapotrzebowania na ciepło lub chłód w okresie jej niedoboru, co wiąże się z drugą korzyścią – obniżeniem zapotrzebowania instalacji ogrzewania lub chłodzenia budynków na energię elektryczną.
Magazyny sprawdzą się też do pozyskiwania energii wtedy, gdy jest ona tańsza (np. przetwarzanie energii na ciepło w taryfie nocnej), i wykorzystywania jej w czasie, gdy trzeba by było za nią więcej zapłacić. Wśród potencjalnych zastosowań wskazuje się m.in. domy jednorodzinne, budynki użyteczności publicznej, biurowce, hotele, chłodnie i magazyny czy hipermarkety.
Zasobniki ciepła lub chłodu mają się cechować m.in. wysoką sprawnością ładowania i oddawania ciepła i chłodu, minimalnymi stratami ciepła i chłodu, a także optymalną kubaturą dla ostatecznego zastosowania. Powinny być nieszkodliwe dla środowiska i oczywiście bezpieczne dla użytkowników.
W ramach projektu planowane jest opracowanie magazynu ciepła lub chłodu o największym potencjale rynkowym i korzystnym wpływie na środowisko, z możliwością recyklingu urządzenia w 100% po 25 latach użytkowania.
Na ponad 2-letnie prace Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przeznaczy 8,2 mln zł z Funduszy Europejskich: 7,2 mln w etapie pierwszym, w którym swoje konkurencyjne koncepcje przedstawi i doprowadzi do etapu prototypu maksymalnie 6 wykonawców, a także 1 mln zł w etapie drugim, w którym powstaną i zostaną przetestowane na konkretnych obiektach demonstratory nowych technologii.
Nabór wniosków prowadzony będzie do 26 lipca br.
Od diagnozy do działania
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju informuje, że ponad 65 proc. gospodarstw domowych w Polsce jest ogrzewanych poprzez spalanie węgla lub drewna, a prawie cały chłód wytwarzają agregaty chłodnicze zasilane energią elektryczną, która w naszych warunkach pochodzi głównie z elektrowni spalających paliwa kopalne.
Jednocześnie obserwujemy ciągły wzrost zapotrzebowania na ciepło i chłód, czego dowodem jest np. coraz większa liczba urządzeń klimatyzacyjnych w naszych domach i miejscach pracy. Eksperci zwracają uwagę, że wzmaga to obciążenie sieci elektroenergetycznej w krytycznych dla jej działania porach dnia, prowadząc do niekorzystnej sytuacji zarówno pod względem ekonomicznym (podnoszenie mocy elektrowni jedynie ze względu na chwilowe potrzeby skutkujące stratami w produkcji), jak i środowiskowym. Rośnie ilość czynników chłodniczych, które często zawierają freony – gazy szczególnie groźne dla środowiska.
NCBR podkreśla, że tam gdzie stosowane są już technologie OZE, mamy do czynienia z cykliczną zmiennością efektywności układu, np. panele fotowoltaiczne czy kolektory słoneczne pracują tylko w dzień, generując wtedy dużo energii, która ulega rozproszeniu. W nocy zaś występuje jej niedobór. To dlatego możliwość czasowego magazynowania zielonej energii stanowi dziś jedno z kluczowych wyzwań światowej energetyki. Z gotowych rozwiązań, pozwalających na korzystanie ze zgromadzonych zasobów w czasie, kiedy wytwarzanie ciepła i/lub chłodu jest utrudnione lub generuje wyższe koszty, chętnie skorzysta zwłaszcza budownictwo.
– Uważamy, że w przyszłości budynki będą czerpać ciepło i chłód z prądu pochodzącego z odnawialnych źródeł energii, a do tego potrzebne są magazyny. Umożliwienie dzięki naszemu nowemu przedsięwzięciu okresowego przechowywania energii z OZE w postaci ciepła i chłodu pozwoli na rozwój takich technologii w sektorze budownictwa, a także w przemyśle zeroemisyjnym – mówi Wojciech Kamieniecki, dyrektor Narodowego Centrum Badań i Rozwoju.
– Kiedy pomysły, plany i obliczenia, na które czekamy, zostaną potwierdzone wdrożeniem demonstratorów, nie tylko wzrośnie świadomość, dlaczego wykorzystanie magazynów ciepła i chłodu jest tak ważne, ale także spowoduje to przyspieszenie rozwoju rodzimego rynku tego rodzaju instalacji. Korzystanie w tym procesie z energii pochodzącej z odnawialnych źródeł pozwoli na zapewnienie ogrzewania lub chłodzenia w sposób nieszkodliwy dla środowiska, na czym nam wszystkim zależy – dodaje.
Narodowe Centrum Badań i Rozwoju podkreśla, że potrzeba opracowania innowacyjnych, zielonych technologii w zakresie akumulacji ciepła i chłodu spędza sen z powiek naukowcom i przedsiębiorcom z wielu krajów. Struktura zużycia energii końcowej w Unii Europejskiej wskazuje na to, że aż 49 proc. tej energii przeznaczane jest na potrzeby grzewcze.
NCBR informuje, że technologie akumulacji ciepła i chłodu rozwijają się w Europie, podając przykład Francji, gdzie w 2016 roku naukowcy połączyli alkohole cukrowe (łatwo dostępny produkt odpadowy przemysłu spożywczego) z nanorurkami węglowymi, aby stworzyć materiał umożliwiający magazynowanie energii odnawialnej w postaci ciepła. Alkohol cukrowy umożliwia regulację punktu topnienia, a tym samym znaczące zwiększenie gęstości energii.
Jednym z założeń tego projektu było wykorzystanie niedrogich, przyjaznych środowisku, bezpiecznych i łatwych w użyciu materiałów. Opracowano nowe tworzywo ulegające przemianie fazowej (PCM), przeznaczone do sezonowego magazynowania energii (STES) w zakresie średnich temperatur.
redakcja@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.
