Zbadają międzysezonowe magazynowanie ciepła w ziemi

W ramach europejskiego programu badawczo-rozwojowego Treasure opracowany zostanie system magazynowania energii cieplnej o dużej pojemności. Ma on być połączony z miejską siecią ciepłowniczą aglomeracji Pau Béarn Pyrénées we Francji.

Newheat, Wspólnota Aglomeracji Pau Béarn Pyrénées oraz Engie Solutions zostały wybrane przez Unię Europejską do zbadania wykonalności we Francji innowacyjnego rozwiązania w zakresie magazynowania ciepła. Projekt badawczo-rozwojowy ma nazwę Treasure i polega na opracowaniu systemu magazynowania energii cieplnej o dużej pojemności połączonego z miejską siecią ciepłowniczą.

Celem projektu jest budowa systemów gromadzących nadwyżkę energii cieplnej odnawialnej dostępnej w okresie letnim, tak by można ją było wykorzystać w sieci w okresie zimowym.

REKLAMA

Francuska inicjatywa przeprowadzona zostanie we Wspólnocie Aglomeracji Pau Béarn Pyrénées, która w grudniu 2023 r. zainaugurowała sieć ciepłowniczą w Pau o długości 44 km, obejmującą 169 węzłów. Dostarcza ona ciepło do ponad 200 klientów (co odpowiada 11 tys. gospodarstw domowych), zapewniając ogrzewanie i ciepłą wodę użytkową przy 77,5 MW mocy i 132 GWh zużytej energii. Sieć jest zasilana w 50 proc. przez zakład odzyskiwania energii w Lescar, w 25 proc. przez elektrownię biomasową w Lons i w 25 proc. przez elektrownię gazową uniwersytetu w Pau.

Magazynowanie ciepła w gruncie

Jak wyjaśnia uczestnicząca w projekcie spółka Newheat, gruntowe magazynowanie ciepła (Pit Thermal Energy Storage, PTES) to system polegający na odprowadzaniu i gromadzeniu ciepła w wykopach ziemnych, w których znajduje się woda lub materiał mineralny (piasek bądź żwir) w połączeniu z płynem będącym nośnikiem ciepła. Ponieważ ciepło odnawialne w niektórych porach roku jest wytwarzane w nadmiarze, podczas gdy w zimie często jego rolę przejmuje gaz ziemny, potrzebne jest rozwiązanie pozwalające przechować przez kilka miesięcy nadmiar ciepła wytworzonego latem do późniejszego zaspokojenia zapotrzebowania szczytowego w zimie. W ten sposób można zmniejszyć ilość zużywanego gazu.

Przedstawiony proces określany jest mianem międzysezonowego magazynowania ciepła. Przyznane dofinansowanie z UE pozwoli na realizację takiego projektu w okolicach Pau we Francji. Będzie to pierwszą tego typu inicjatywa w tym kraju. Ma utorować drogę do szerszego wykorzystania innowacyjnej technologii magazynowania ciepła w wykopach ziemnych, która mogłaby istotnie przyczynić się do dekarbonizacji miejskich sieci ciepłowniczych.

Jeśli wyniki projektu będą przekonujące, opracowany system może być powielany w innych sieciach ciepłowniczych.

– Rozwiązania w zakresie magazynowania ciepła istnieją i są dojrzałe; wdrażamy je od kilku lat, często w połączeniu z nowymi zakładami produkcji ciepła ze źródeł odnawialnych. Ten innowacyjny i konkurencyjny system magazynowania ciepła, którego wykonalność badamy dla sieci obszaru metropolitalnego Pau, umożliwiłby przez część roku zastąpienie w bardzo dużym stopniu paliw kopalnych wykorzystywanych przez sieć – mówi Hugues Defreville, prezes i współzałożyciel Newheat.

REKLAMA

Prawie 10 mln euro na projekt Treasure

Inicjatywa zgłoszona przez Newheat, Wspólnotę Aglomeracji Pau Béarn Pyrénées i Engie Solutions jest częścią europejskiego projektu Treasure, który otrzymał wsparcie z UE w wysokości 9 894 688,40 euro. W jego ramach mają być zaprezentowane wielkoskalowe systemy gruntowego magazynowania energii cieplnej. Projekt ma doprowadzić do usprawnienia projektowania takich systemów oraz procedur ich rozwoju i wdrażania w celu dekarbonizacji miejskich sieci ciepłowniczych na dużą skalę.

Jak wskazuje Newheat, projekt ma wypełnić lukę między badaniami a praktyką w celu stopniowego wyeliminowania zależności sieci ciepłowniczych od paliw kopalnych. W kilku krajach, zwłaszcza w Danii, wdrożono już kilka systemów PTES, dlatego Unia Europejska chce poszerzyć wiedzę na temat takich rozwiązań i ułatwić ich zastosowanie na różnych terenach.

Cały projekt Treasure obejmuje 15 inicjatyw realizowanych w pięciu krajach europejskich z udziałem 24 partnerów. Efektem mają być co najmniej trzy wielkoskalowe operacyjne instalacje demonstracyjne, a także cztery dodatkowe instalacje demo. Mają one powstać do grudnia 2027 r.

– Potencjał technologii magazynowania ciepła, działającej w obiegu zamkniętym istniejącej sieci ciepłowniczej, stanowi doskonałą okazję do zwiększenia udziału ciepła odnawialnego dzięki zapewnieniu odpowiednich rozwiązań dla jego nieciągłości i wahań sezonowych. Zamierzamy przeanalizować wszystkie parametry, tak aby zaoferować Europie rozwiązanie magazynowania ciepła na dużą skalę, które jest trwałe, bezpieczne, rentowne i zrównoważone – mówi Hugues Defreville z Newheat.