Połączenie ze sobą różnych rodzajów odnawialnych źródeł energii do produkcji energii cieplnej i energii elektrycznej staje się coraz bardziej powszechnym i znanym sposobem na osiągnięcie wymiernych korzyści gospodarczych.
Dzięki wykorzystaniu różnorodnych nośników czystej energii można także przyczynić się do ograniczenia zastosowania kopalnych źródeł energii, a przez to do poprawy stanu środowiska przyrodniczego i jego ochrony w przyszłości. Wystarczy umiejętnie wykorzystać potencjał znajdujący się w różnych elementach środowiska przyrodniczego: ziemi, powietrzu, wodzie, słońcu, roślinach. Jednym ze sposobów takiego wszechstronnego wykorzystania bogactwa przyrody jest elektrociepłownia hybrydowa, której funkcjonowanie polega na wytwarzaniu energii za pomocą jednoczesnego zastosowania dwóch lub więcej źródeł energii odnawialnej lub też innych niż odnawialne. (…)
Taufkirchen / Bawaria
Kształtowanie przyszłości oznacza wykorzystywanie alternatywnych źródeł energii. Zakłady BioEnergie Taufkirchen GmbH oraz GeoEnergie Taufkirchen GmbH przyjmują to wyzwanie. Od 1999 roku przedsięwzięcie w Taufkirchen ma ważny wkład w zaopatrzeniu miejscowości w energię cieplną – 65% wszystkich gospodarstw domowych przyłączonych jest do regionalnej instalacji rozprowadzającej energię cieplną, przez co przyczynia się do zrównoważonego gospodarowania zasobami środowiska. Wzrastające zapotrzebowanie na energię wymaga konieczności zagospodarowania dalszego potencjału energii – wykorzystania energii pochodzącej z głębi Ziemi. Celem obu zakładów jest pokrycie wzrastającego zapotrzebowania na energię cieplną w Taufkirchen i w okolicy, a także zapewnienie długotrwałego zaopatrzenia w tę energię.
Biomasa w Taufkirchen – zrównoważone gospodarowanie zasobami naturalnymi
Zapotrzebowanie na energię cieplną odbiorców zakładu BioEnergie Taufkirchen wynosi obecnie około 55 MW, w następnych latach przewiduje się wzrost zapotrzebowania na energię do poziomu 75 MW. Moc elektryczna wynosi natomiast maksimum 5 MW, przez co można pokryć blisko 98% rocznego zapotrzebowania na ciepło. Pozostałe 2% energii wytwarzane są w ciepłowni szczytowej o łącznej mocy kotłów cieplnych 12 500 KW opalanych gazem i olejem.
Dużą zaletą ciepłowni na biomasę w porównaniu z konwencjonalnymi źródłami energii jest prawie całkowita zastępowalność kopalnych nośników energii – nieprzydatne resztki drewna, zrębki drzewne ulegają spaleniu, w ten sposób wytwarzana jest potrzebna ilość energii cieplnej. W skład całej instalacji wchodzą: system zaopatrywania w materiał opałowy, piec opałowy, kocioł z systemem filtrów oraz turbina z generatorem. (…)
W świetle ograniczonych czasowo i przestrzennie zasobów paliw kopalnych, dużą zaletę i gwarancję na przyszłość stanowi wykorzystanie materiału drzewnego, którego zasoby są praktycznie niemożliwe do wyczerpania.
Zaopatrywanie w energię staje się tym bardziej bezpieczne, że wykorzystując spalanie biomasy, zakład jest niezależny od kryzysów politycznych, ograniczeń w dostawie paliw kopalnych. Koszty energii nie są także uzależnione od konieczności drogiego transportu. Źródło energii, którym zaopatrywana jest elektrociepłownia na biomasę w Taufkirchen, „rośnie” w dużej mierze „przed drzwiami”. Biomasa (ścinki, zrąbki drzewne z lasów gospodarczych) pochodzi w większej części z najbliższego rejonu miasta. Ponad 1200 rolników zajmuje się dostarczaniem surowca, z czego czerpie również swoje dochody. Lokalne zaopatrywanie w energię odnosi również pozytywny wpływ na miejscową sytuację zatrudnienia – wspiera się rodzime firmy i zakłady oraz stwarza się nowe miejsca pracy w regionie.
Geotermia w Taufkirchen – energia z głębi Ziemi
Geologiczne ekspertyzy wykazują, że obszary położone na południu Monachium szczególnie dobrze nadają się do pozyskiwania i wykorzystania ciepła Ziemi. Na głębokości ok. 3000 m znajduje się wodonośna warstwa skał węglanowych zawierająca wody o temperaturze 100 – 130oC. Warstwa ta nazywa się Malmkarst (górna jura). Wody geotermalne pozyskiwane będą za pomocą dwóch otworów produkcyjnych z głębokości ok. 4200 m. głębokości, a wtłaczane z powrotem do Ziemi otworem reiniekcyjnym na głębokość 3700 m. Zagospodarowania tych wód termalnych podjął się zakład GeoEnergie Taufkirchen GmbH. W powiązaniu z elektrociepłownią wykorzystującą biomasę, w 2010 roku rozpocznie pracę pierwsza w Niemczech hybrydowa elektrownia na biomasę i energię geotermalną.
Gospodarcze pozyskiwanie energii w procesie Kalina (…)
Korzyści dla odbiorców energii wytwarzanej z biomasy i wód geotermalnych
Przyłączenie lokalu do systemu ciepłowniczego opartego na spalaniu biomasy, a w bliskiej przyszłości także na wykorzystaniu geotermii oznacza następujące zalety dla odbiorców ciepła:
• dzięki zastosowaniu odnawialnych źródeł energii odbiorcy przyczyniają się do zmniejszenia emisji CO2,
• aopatrywanie w energię dzięki biomasie i geotermii jest pod wieloma względami korzystniejsze niż z wykorzystaniem paliw kopalnych,
• przyłącze polega na zamontowaniu pośredniej, oszczędzającej miejsce stacji przesyłowej – nie jest zatem konieczne instalowanie kotła opałowego,
• iepłownicze instalacje szczytowe (rezerwowe) włączone w system ciepłowniczy na biomasę zapewniają ciągłość zaopatrzenia w energię.
Zakłady BioEnergie i GeoEnergie zapewniają nie tylko zaopatrzenie w przyjazne środowisku źródła energii, lecz także gwarantują atrakcyjny bilans kosztów:
• w aspekcie ekologicznym – odnawialne źródła energii gwarantują ciągłe i trwałe zaopatrzenie; ponadto korzystanie z nich ogranicza emisję CO2 do atmosfery poprzez proces spalania paliw kopalnych
• w aspekcie gospodarczym – długotrwale korzystniejsze niż energia pochodząca z paliw kopalnych; nie jest potrzebny kocioł centralnego ogrzewania, przez co zaoszczędzić można koszty utrzymania, konserwacji i napraw.
Neuried / Baden-Württemberg
Innowacyjne połączenie wykorzystywania energii z wód geotermalnych wraz z energią pochodzącą z biogazu prezentuje projekt w miejscowości Neuried na południowym zachodzie Niemiec. Neuried położone jest w obrębie jednostki strukturalno-geologicznej, jaką jest Rów Górnego Renu – obszar bardzo korzystny i perspektywiczny pod kątem geotermii. Przesłaniem projektu jest przede wszystkim podwyższenie stopnia wykorzystania istniejącego dużego potencjału zastosowania różnorodnych odnawialnych źródeł energii. Początek działania geotermalno-biogazowej, hybrydowej elektrociepłowni w Neuried zaplanowany został na rok 2011.
Kombinacja obu typów elektrowni pozwoli na połączenie energii cieplnej wytworzonej w instalacji biogazowej z procesem produkcji energii elektrycznej w instalacji geotermalnej. Wpłynie to pozytywnie na poprawę wydajności produkcji i podniesienie opłacalności produkcji prądu z energii geotermalnej. Docelowo elektrownia hybrydowa będzie mieć moc elektryczną ok. 6 MW (ok. 3 MW z geotermii + ok. 3 MW z biogazu) i będzie mogła ponadto dostarczać duże ilości energii cieplnej. Elektrownia hybrydowa w Neuried powinna zapewnić dostawy energii elektrycznej dla ponad 20 tysięcy gospodarstw domowych, a sąsiadujące obszary zaopatrzyć w energię cieplną.
W lipcu 2006 roku podjęto kroki w kierunku budowy instalacji biogazowej. Pierwsza faza budowy rozpoczęła się już w sierpniu 2007 roku W ramach projektu geotermalnego zrealizowano dwa otwory do głębokości ok. 3000 m. Szczegóły projektu elektrowni geotermalnej przedstawione zostały w tabeli. (…)
Oba procesy odpowiedzialne za produkcję energii cieplnej i elektrycznej, tj. proces fermentacji substratu organicznego i wytwarzanie biogazu oraz proces eksploatacji wód geotermalnych w celu odbioru energii cieplnej, są niezależne od potencjalnych czynników zewnętrznych. Przeciwnie jest w przypadku źródeł energii wiatrowej i słonecznej, których wykorzystanie uzależnione jest od pory dnia i pory roku. Procesy te uznane są zatem za stałe źródła ciepła i prądu. (…)
Koncepcja geotermalno-biogazowej elektrowni hybrydowej jest dobrym sposobem na optymalne i opłacalne wykorzystanie warunków geotermalnych danego miejsca, w którym sama instalacja geotermalna mogłaby nie przynosić wystarczająco korzystnych efektów działania, ze względu np. na temperaturę wydobywanych wód i/lub wydajność wydobycia. Doświadczenia projektu w Neuried są cenne również i z tego względu, że mogą być wykorzystywane w miejscach, które dysponują zasobami wód geotermalnych o temperaturze powyżej 100oC oraz warunkami do funkcjonowania instalacji biogazowej o mocy powyżej 500 kW. (…)
Karolina Smętkiewicz, GLOBEnergia
Cały artykuł – GLOBEnergia 2/2010
