Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice

VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
J. Bargiel, H. Grzywok, M. Pyzik, A. Nowak, D. Góralski
Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna gminy Gierałtowice
Streszczenie
W artykule przedstawiono główne elektroenergetyczne innowacyjne realizacje związane m.in.
z bezpieczeństwem energetycznym gminy Gierałtowic, z racjonalizacją wytwarzania oraz
zużycia ciepła i energii elektrycznej oraz realizacją założeń pakietu klimatycznego 3x20.
Przedstawiono ponadto zaplanowane działania gminy w w/w dziedzinach.
Wprowadzenie
Innowacyjna gospodarka elektroenergetyczna realizowana poprzez jednostki samorządu
terytorialnego jakimi są gminy miejskie i wiejskie łączy w sobie kilka zagadnień:
1. Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoterminowego
2. Zapewnienie bezpieczeństwa lokalnego długoterminowego
3. Racjonalizacja wytwarzania ciepła i energii elektrycznej
4. Racjonalizacja zużycia ciepła i energii elektrycznej
5. Realizacje pakietu 3x20
W/w zagadnienia kształtują politykę energetyczną gminy. Realizacja takiej polityki sprzyja
również aktywizacji gospodarczej gminy. Szczególną uwagę przypisuje się zapewnieniu
bezpieczeństwa lokalnego krótko i długoterminowego (rys. 1).
1. Charakterystyka bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoterminowego.
Zadanie to jest realizowane przez gminy w ramach ustawy o zarządzaniu kryzysowym z roku
2007 (nowelizacja 2009) oraz ustawy prawo energetyczne (nowelizacja 2009).
Algorytm zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego krótko i długoterminowego
przedstawiono na rys. 1
Działalność organów administracji publicznej będąca elementem kierowania
bezpieczeństwem ogólnym i polega na:
• zapobieganiu sytuacjom kryzysowym,
• przygotowaniu do podejmowania nad nimi kontroli w drodze zaplanowanych działań,
• reagowaniu w przypadku wystąpienia sytuacji kryzysowej
• odtwarzaniu infrastruktury krytycznej lub przywracaniu jej pierwotnego charakteru
Infrastruktura krytyczna to systemy oraz wchodzące w ich skład powiązane ze sobą
funkcjonalne obiekty, w tym obiekty budowlane, urządzenia, instalacje, usługi kluczowe dla
bezpieczeństwa państwa i jego obywateli oraz służące zapewnieniu sprawnego
funkcjonowania organów administracji publicznej, a także instytucji i przedsiębiorców
Infrastruktura krytyczna obejmuje m.in. systemy:
a) zaopatrzenia w energię i paliwa,
b) łączności i sieci teleinformatycznych,
c) finansowe,
d) zaopatrzenia w żywność i wodę,
e) ochrony zdrowia,
f) transportowe i komunikacyjne,
g) ratownicze,
h) zapewniające ciągłość działania administracji publicznej,
45
VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
i) produkcji, składowania, przechowywania i stosowania substancji chemicznych
i promieniotwórczych, w tym rurociągi substancji niebezpiecznych.
Do najważniejszych systemów należą systemy związane z dostawą energii elektrycznej
i ciepła. Bez funkcjonowania tych systemów pozostałe również nie działają.
Bezpieczeństwo energetyczne krótko terminowe gmin jest realizowane poprzez zasilanie
z agregatów prądotwórczych przenośnych (rys. 1). Gmina zobowiązana jest również do
zapewnienia tzw. zastępczego stanowiska kierowania. Aktualnie gmina posiada 7 agregatów
prądotwórczych o mocach 3kW – 7 kW.
Rys.1 Algorytm zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego lokalnego krótkoi długoterminowego
Rys.2 Przykładowy schemat awaryjnego zasilania Urzędu Gminy
46
VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
2. Charakterystyka bezpieczeństwa energetycznego lokalnego długoterminowego
Zagadnienie bezpieczeństwa energetycznego długoterminowego obejmuje zarówno
optymalizację wykorzystania zasobów energetycznych, jak również racjonalizację
wytwarzania i zużywa ciepła i energii elektrycznej.
Rys. 3 Sposoby optymalizacji wykorzystania zasobów energetycznych lokalnych.
W strategii rozwoju gminy zatwierdzono w roku 2005 budowę 4 mini centrów
energetycznych w 4 miejscowościach wykorzystujących różne zasoby lokalne o mocach
120kW do 1.5 MW (rys. 4)
1 x 1, 5MW
1 x 1, 5MW
100 kW
1 x 1,5 MW
1 x 500kW
1 x 1,5 MW
1 x 1,5MW
Rys. 4 Przykładowe lokalizacje 4 minicentrów energetycznych gminy Gierałtowice.
47
VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
3. Racjonalizacja wytwarzania oraz zużycia energii elektrycznej i ciepła.
Istnieje bardzo ścisła zależność pomiędzy bezpieczeństwem energetycznym a racjonalizacją
wytwarzania i zużycia mediów energetycznych, w tym głównie energii elektrycznej. Skoro
bowiem po stronie gmin leży zapewnienie leży zapewnienie bezpieczeństwa
krótkoterminowego (awarie) to z punktu widzenia gospodarza gminy już tylko krok do
połączenia roli źródeł spełniających jednocześnie funkcje źródeł pracujących podstawowo i
awaryjnie. Wówczas taki reżim pracy daje również ekonomiczne efekty, pozwalające szeroko
potraktować zagadnienie racjonalizacji wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła.
Przykładami połączenie zagadnień bezpieczeństwa energetycznego z zagadnieniem
racjonalizacji są w gminie następujące przedsięwzięcia:
• Kryta pływalnia w Paniówkach ze źródłem kogeneracyjnym gazowym 120 kWe
i 150 kWt oraz 18 kolektorami słonecznymi o powierzchni 54m2
Rys. 5 Kryta pływalnia „Wodnik” w Paniówkach.
Rys. 6 Baterie słoneczne na dachu pływalni „Wodnik”
48
VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
Rys. 7 Schemat elektryczny rozwiązania mini centrum energetycznego.
• Budowa biogazowi jako kolejnego mini centrum energetycznego ze źródłem
ko generacyjnym o mocy 0,5MW zasilającej obiekty komunalne w miejscowości
Gierałtowice.
Rys.8 Wizualizacja przyszłego rozwiązania biogazowi 0,5 MWe 0,75 MTt w Gierałtowicach
zasilającej m.in. gminny ośrodek kultury i ośrodek zdrowia.
4.
Racjonalizacja wytwarzania oraz zużycia energii elektrycznej i ciepła.
Zapotrzebowanie energii elektrycznej wynosi łącznie ok. 10 GWh dla odbiorców
komunalnych oraz oświetlenia. Zapotrzebowanie można pokryć dzięki m.in. kogeneracyjnym
źródłom pracującym w mini centrach energetycznych jako źródła awaryjne, a jednocześnie
49
VII Ekoenergetyczna konferencja – Aktywizacja gminy za pomocą innowacyjnej energetyki rozproszonej
źródła podstawowe o dużych sprawnościach oraz wykorzystujących lokalne zasoby
energetyczne.Będą to następujące źródła:
- gazowe (gaz ziemny 120 kW, biogaz 0,5 MW oraz metan 2x 1.5 MW)
- wiatrowe (2x 1,5 MW)
Wymienione źródła zapwnią również częściowo pokrycie zapotrzebowania gminy w ciepło
(ok. 30 MWt z czego ok. 6 MWt stanowią odbiory komunalne).
Układami wspomagającymi będą:
- urządzenia solaryczne (pływalnia, szkoły, OSP)
- pompy ciepła (pałac – USC)
- nowoczesne kotłownie pracujące już w obiektach komunalnych (wykorzystujące m.in.
gaz ziemny, olej opałowy i węgiel kamienny)
Po stronie popytowej gminy interesuje przede wszystkim obniżanie kosztów zużywanych
mediów energetycznych, głównie energii elektrycznej i ciepła.
Sprzyjają temu procesowi przykładowe realizacje związane ze zmniejszaniem zużycia energii
elektrycznej. Są to m.in. :
-
modernizacja oświetlenia ulicznego (100% źródła sodowe o zmniejszonej mocy).
energooszczędne oświetlenie w szkołach.
monitoring oświetlenia ulicznego.
regulacja nocna oświetlenia ulicznego (24:00 – 5:00)
redukcja liczby obiektów ogrzewanych bezpośrednio energią elektryczną (OSP i LKS
Chudów).
a także przykładowe realizacje związane ze zmniejszeniem zużycia ciepła. Są to m.in. :
- termomodernizacja obiektów komunalnych oraz domów prywatnych
- wymiana okien (SP Chudów, Gierałtowice, Przyszowice)
- układy regulacji poboru ciepła
5.
Efekty aktywnej polityki energetycznej gminy
Dzięki prowadzonej od 10 lat aktywnej polityce energetycznej gmina osiągnęła wiele
dodatkowych efektów. Są to m.in.
- duże osiągnięcia w realizacji pakietu klimatycznego 3x20 w mikroskali gminy
- zmniejszenie zużycia energii o ok. 15%
- zmniejszenie emisji CO2 o ok. 10%
- zwiększenie produkcji energii ze źródeł odnawialnych o ok. 6%
- wymierne korzyści ekonomiczne z oszczędności energii
- zwiększenie absorpcji środków zewnętrznych (krajowych oraz UE)
- zwiększenie aktywności rolników w dziedzinie upraw energetycznych
- zwiększenie liczby mieszkańców i inwestorów w gminie.
50