KODĖL KAIŠIADORIMS REIKALINGA ŠILUMOS AKUMULIAVIMO TALPA?

Kai kalbame apie šilumos ūkį, dažniausiai matome tik galutinį rezultatą – šiltus radiatorius, karštą vandenį ir sąskaitą mėnesio pabaigoje. Tačiau už šio, iš pirmo žvilgsnio paprasto proceso, slypi sudėtinga sistema, kuri turi veikti stabiliai, ekonomiškai ir patikimai kiekvieną metų dieną.

Būtent todėl UAB „Kaišiadorių šiluma“ planuoja svarbų modernizavimo projektą – šilumos akumuliavimo talpos įrengimą Kaišiadorių katilinėje.

Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tai tik dar vienas techninis įrenginys katilinės teritorijoje. Tačiau iš tiesų tai yra sprendimas, galintis reikšmingai pagerinti visos centralizuoto šilumos tiekimo sistemos darbą, sumažinti įrenginių nusidėvėjimą, efektyviau naudoti biokurą ir svarbiausia –  sudaryti sąlygas ateities technologijoms.

KAIP ŠIANDIEN VEIKIA KAIŠIADORIŲ ŠILUMOS SISTEMA?

Kaišiadorių miesto katilinė yra pagrindinis šilumos gamybos šaltinis, iš kurio šiluma tiekiama didžiajai daliai miesto vartotojų. Šiuo metu šiluma gaminama naudojant du biokuro vandens šildymo katilus ir dūmų kondensacinį ekonomaizerį.

Per metus katilinėje pagaminama apie 33 GWh šilumos energijos. Ja aprūpinami daugiabučiai gyvenamieji namai, viešosios įstaigos, verslo objektai bei kiti vartotojai.

Tačiau šilumos poreikis niekada nebūna pastovus.

Žiemą jis labai priklauso nuo oro temperatūros. Taip pat nuo paros ritmų. Naktimis ir rytais poreikis išauga, dieną sumažėja. Vasarą situacija dar sudėtingesnė – šiluma daugiausia reikalinga tik karšto vandens ruošimui, todėl sistemoje susidaro trumpi, bet ryškūs poreikio pikai.

Praktiškai tai reiškia, kad katilai dažnai turi dirbti ne optimaliu režimu.

Vienu metu jiems reikia staigiai didinti galią, kitu – dirbti minimalia apkrova. Tokie nuolatiniai svyravimai mažina įrenginių efektyvumą, didina mechaninį nusidėvėjimą ir lemia papildomas eksploatacines sąnaudas.

Paprasčiau tariant, katilinė priversta nuolat „gaudyti“ sistemos poreikį.

KAS YRA ŠILUMOS AKUMULIAVIMO TALPA?

Šilumos akumuliavimo talpa – tai didelis izoliuotas rezervuaras, kuriame kaupiama perteklinė šilumos energija.

Kai katilai dirba efektyviausiu režimu ir pagamina daugiau šilumos, nei tuo metu reikia vartotojams, ši energija nėra prarandama. Ji sukaupiama talpoje. Kai šilumos poreikis išauga, sukaupta energija grąžinama į tinklą. Iš esmės tai yra savotiška „šilumos baterija“ miestui.

Projektu numatyta įrengti apie 600 kubinių metrų tūrio akumuliavimo talpą. Joje būtų galima sukaupti apie 32 MWh šilumos energijos.

Toks kiekis leistų:

• šildymo sezono metu apie 2-4 valandas padengti vidutinį miesto šilumos poreikį;
• nešildymo sezono metu šilumos tiekimą užtikrinti net iki 24 valandų.

Tai reikštų kur kas stabilesnį katilinės darbą.

KODĖL TAI SVARBU?

Šilumos gamybos įrenginiai efektyviausiai dirba tada, kai jų apkrova yra stabili.

Kai katilai dirba nuolat kaitaliojant jų galią, ne tik didėja kuro sąnaudos, bet ir trumpėja pačių įrenginių tarnavimo laikas.

Akumuliavimo talpa leistų šią problemą reikšmingai sumažinti. Ji veiktų kaip tarpinė grandis tarp šilumos gamybos ir realaus vartojimo.

Tokiu būdu:

• sumažėtų dažni katilų galios svyravimai;
• katilai galėtų dirbti tolygesniu režimu;
• būtų efektyviau naudojamas biokuras;
• sumažėtų eksploatacinės apkrovos;
• padidėtų visos sistemos patikimumas.

Tai ypač aktualu mažesnėms centralizuoto šilumos tiekimo sistemoms, tokioms kaip Kaišiadorių.

Didžiuosiuose miestuose apkrovų svyravimus amortizuoja didelė vartotojų bazė ir keli skirtingi šilumos gamybos šaltiniai. Tuo tarpu mažesniuose miestuose net kelių valandų vartojimo pokytis gali stipriai paveikti katilinės darbą.

MAŽIAU KURO, DAUGIAU EFEKTYVUMO

Pagal atliktus skaičiavimus, įgyvendinus projektą biokuro sąnaudos sumažėtų apie 223 MWh per metus.

Iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti, kad tai nėra milžiniškas skaičius, tačiau energetikoje net kelių procentų efektyvumo augimas dažnai reikalauja labai didelių investicijų. Šiuo atveju pagrindinis efektas atsiranda ne dėl naujo kuro ar naujo katilo, o dėl efektyvesnio jau turimų įrenginių darbo. Kitaip tariant, sistema pradeda dirbti „protingiau“.

Taip pat sumažėtų ir CO₂ emisijos. Nors Kaišiadorių katilinėje jau dabar naudojamas biokuras, kuris laikomas atsinaujinančiu energijos šaltiniu, efektyvesnis kuro naudojimas vis tiek reiškia mažesnį poveikį aplinkai.

TAI NE TIK ŠIANDIENOS PROJEKTAS

Vienas svarbiausių šio projekto aspektų – pasirengimas ateičiai.

Šiuolaikinė energetika sparčiai keičiasi.

Vis daugiau šilumos ūkyje kalbama apie:

• šilumos siurblius;
• Power-to-heat (P2H arba „elektra į šilumą“)
• elektrinius/elektrodinius katilus;
• elektros balansavimo rinkas;
• atliekinės šilumos panaudojimą;
• išmaniųjų tinklų sprendimus.

Tačiau tam, kad tokios technologijos galėtų veikti efektyviai, būtinas lankstumas. Būtent čia labai svarbų vaidmenį atlieka akumuliavimo talpos. Jos leidžia sukaupti energiją tada, kai ją gaminti pigiausia ar efektyviausia, ir panaudoti tada, kai jos reikia vartotojams. Pavyzdžiui, ateityje prie sistemos prijungus elektrinį katilą ar šilumos siurblį, būtų galima lanksčiai reaguoti į elektros kainų pokyčius biržoje. Kai elektra pigi – gaminti ir kaupti šilumą. Kai poreikis didelis – panaudoti sukauptą energiją. Turimais pajėgumais dalyvauti elektros balansavimo procesuose.

Tai jau nėra teoriniai modeliai. Tokie sprendimai šiandien plačiai diegiami Skandinavijoje ir kitose pažangiose Europos šalyse.

KĄ TAI REIŠKIA VARTOTOJAMS?

Natūralu, kad gyventojams svarbiausias klausimas yra šilumos kaina.

Viešojoje erdvėje dažnai susidaro įspūdis, kad bet kokia investicija automatiškai reiškia didesnes sąskaitas. Tačiau realybė sudėtingesnė. Dalis investicijų skirtos ne plėtrai, o sistemos efektyvumui ir patikimumui palaikyti. Jeigu šilumos ūkis nebūtų modernizuojamas, ilgainiui tai kainuotų dar brangiau. Dažnesni gedimai, neefektyvus kuro naudojimas, didesnis įrenginių nusidėvėjimas ir avarijų rizika galiausiai taip pat atsispindėtų kainoje.

Todėl energetikoje dažnai svarbu vertinti ne tik momentinį efektą, bet ir ilgalaikę naudą.

Atliktoje projekto analizėje vertinta:

• investicijos įtaka šilumos kainai;
• kuro sąnaudų pokytis;
• eksploatacinės išlaidos;
• sistemos patikimumas;
• finansiniai rodikliai;
• poveikis aplinkai.

Projektas taip pat buvo derinamas su Kaišiadorių rajono savivaldybe bei pateiktas vertinti Valstybinei energetikos reguliavimo tarybai. Projekto įgyvendinimui bus panaudotos ir Europos sąjungos finansinių instrumentų lėšos. Projektas finansuojamas 2021–2030 metų plėtros programos valdytojos Lietuvos Respublikos energetikos ministerijos Energetikos plėtros programos pažangos priemonės Nr. 03-001-06-03-05 „Įgyvendinti AEI panaudojimą šilumos ir vėsumos gamybai didinančias priemones centralizuoto šilumos ir vėsumos tiekimo sektoriuje“ UAB „ILTE“ (Nacionalinis plėtros bankas) lengvatine paskola.

INVESTICIJA Į STABILUMĄ

Šilumos akumuliavimo talpa nėra matoma kasdien. Gyventojai jos nepajus taip, kaip naujo asfaltuoto kelio ar renovuoto pastato. Tačiau būtent tokie infrastruktūros sprendimai dažnai ir lemia, ar sistema veikia stabiliai krizės, šalčių ar netikėtų apkrovų metu.

Energetikoje svarbiausia ne tik pagaminti šilumą. Ne mažiau svarbu ją pagaminti tada, kai reikia, reikiamu kiekiu ir kuo mažesnėmis sąnaudomis. Būtent tai ir yra pagrindinis planuojamos investicijos tikslas.

Kaišiadorių šilumos ūkis per pastaruosius metus nuosekliai modernizuojamas, orientuojantis ne tik į šiandienos poreikius, bet ir į ilgalaikį sistemos tvarumą. Šilumos akumuliavimo talpa šiame procese būtų dar vienas žingsnis link modernesnės, lankstesnės ir efektyvesnės centralizuoto šilumos tiekimo sistemos.