Kogeneracja szansą na dostosowanie do wymogów UE
W świetle zaostrzających się regulacji środowiskowych Unii Europejskiej, wiele firm przemysłowych stoi przed poważnymi wyzwaniami. Dążenie do redukcji emisji gazów cieplarnianych, zwłaszcza CO2, stało się kluczowym wymogiem, a sektor produkcyjny, nie tylko energetyczny, jest zmuszony do przyjęcia nowych rozwiązań technologicznych w celu spełnienia norm emisyjnych. Polityka ta, będąca integralną częścią unijnej strategii „Fit for 55”, wymaga od przedsiębiorstw znacznego zwiększenia efektywności energetycznej oraz ograniczenia zużycia energii.
Dyrektywa 2012/27/UE dotycząca efektywności energetycznej promuje kogenerację jako jedno z narzędzi zwiększających efektywność energetyczną w Europie. Państwa członkowskie są zobligowane do wspierania wdrażania tego typu rozwiązań. Przemysł, w tym sektor produkcyjny, ma obowiązek redukowania zużycia energii oraz emisji, co czyni kogenerację rozwiązaniem niemalże idealnym w tym kontekście.
Kogeneracja to proces jednoczesnej produkcji energii elektrycznej i cieplnej (czy również chłodu bądź pary technologicznej w zależności od zapotrzebowania). Dzięki temu, firmy mogą nie tylko spełnić wymogi prawne, ale – co istotne – także zoptymalizować swoje koszty operacyjne.
Problemy i wyzwania
Niestety wdrożenie kogeneracji w przedsiębiorstwach wiąże się z wysokimi kosztami początkowymi, które mogą zniechęcać przedsiębiorstwa do podjęcia decyzji o modernizacji infrastruktury. Bez mechanizmów wsparcia finansowego, zarówno na poziomie krajowym, jak i europejskim, takie jak dotacje, pożyczki preferencyjne czy premie kogeneracyjne – zmiany na większą skalę nie byłyby możliwe. Dzięki wsparciu, firmy mogą zmniejszyć obciążenia związane z inwestycją, jednocześnie czerpiąc długoterminowe korzyści z niższych kosztów energii.
Przemysł zmaga się również z niestabilnymi cenami energii elektrycznej i cieplnej, co wpływa na konkurencyjność i rentowność przedsiębiorstw. Inwestycja w kogenerację pozwala na zwiększenie niezależności energetycznej, co zmniejsza ryzyko związane z wahaniami cen energii na rynku. Długoterminowe kontrakty na dostawy gazu ziemnego mogą dodatkowo zwiększyć stabilność i przewidywalność kosztów.
Korzyści kogeneracji dla przemysłu
Przedsiębiorstwa na wszelkie wymogi i konieczność zmian patrzą przez pryzmat finansów firmy oraz korzyści, jakie mogą odnieść.
Istotą kogeneracji jest zwiększenie efektywności energetycznej. Kogeneracja pozwala na jednoczesne wytwarzanie energii cieplnej i elektrycznej, co prowadzi do zwiększenia efektywności wykorzystania paliwa, a tym samym do obniżenia zużycia energii. Wysokosprawność tego procesu przekłada się na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. Firmy korzystające z tego rozwiązania mogą również obniżyć swoje koszty związane z zakupem uprawnień do emisji CO2 w systemie ETS (w przypadku, gdy system ETS ich dotyczy).
W ślad za zwiększeniem efektywności energetycznej idzie redukcja kosztów energii. Produkcja energii w skojarzeniu na miejscu pozwala firmom na ograniczenie kosztów związanych z zakupem energii z sieci, jak również na redukcję strat przesyłowych oraz kosztów związanych z opłatami stałymi czy dystrybucyjnymi za zakup energii. Optymalizacja rachunków za energię elektryczną, zwłaszcza poprzez obniżenie mocy zamówionej, może przynieść znaczące oszczędności.
Niejako przy okazji kogeneracja zwiększa niezależność energetyczną firm, co pozwala na minimalizowanie ryzyka związanego z przerwami w dostawach energii. Dla wielu przedsiębiorstw, zwłaszcza tych z sektorów energochłonnych, jest to niezwykle istotny czynnik w zapewnieniu ciągłości produkcji.
Odetchnie też środowisko naturalne. Zastosowanie kogeneracji, zwłaszcza opartej na gazie ziemnym, prowadzi do redukcji emisji CO2 w porównaniu z tradycyjnymi systemami opartymi na węglu. Przykłady firm pokazują, że kogeneracja może zmniejszyć emisje o nawet 30%, co jest kluczowe w kontekście polityki dekarbonizacji Unii Europejskiej.
Kogeneracja – dla kogo ”must have”?
Kogeneracja jest szczególnie atrakcyjna dla sektorów, które charakteryzują się wysokim zapotrzebowaniem na ciepło procesowe i zużywa duże ilości energii. Dzięki kogeneracji firmy z tych branż mogą znacznie zwiększyć swoją efektywność operacyjną, przy okazji ograniczając emisje szkodliwych gazów cieplarnianych.
Produkcja i przetwórstwo
🔸 Przemysł chemiczny
Branża chemiczna należy do najbardziej energochłonnych sektorów, szczególnie ze względu na wysokie zapotrzebowanie na ciepło procesowe. Produkcja chemikaliów wymaga dużych ilości pary technologicznej oraz energii elektrycznej, co sprawia, że kogeneracja jest dla niej doskonałym rozwiązaniem. Dzięki kogeneracji, zakłady chemiczne mogą znacząco zwiększyć swoją efektywność energetyczną, obniżając jednocześnie koszty operacyjne.
🔸 Przemysł spożywczy
Produkcja żywności i napojów to kolejny sektor, który może znacznie skorzystać z wdrożenia kogeneracji. Procesy przetwórcze w tej branży, takie jak gotowanie, pasteryzacja, destylacja, czy produkcja pary do mycia i sterylizacji, wymagają dużych ilości energii cieplnej. W przypadku zakładów o stałym zapotrzebowaniu na ciepło, kogeneracja może zmniejszyć koszty energetyczne, poprawić efektywność produkcji i zwiększyć niezależność od zewnętrznych dostawców energii. Dodatkowo etapy przechowywania żywności (zarówno w chłodniach jak i procesów głębokiego mrożenia) wymagają dostarczenia znacznych ilości chłodu, który może w sposób wysoce efektywny zostać wytworzony przy wsparciu kogeneracji.
🔸 Przetwórstwo tworzyw sztucznych
Przemysł przetwórstwa tworzyw sztucznych wymaga znacznych ilości energii elektrycznej, cieplnej oraz chłodu. Produkcja elementów z tworzyw sztucznych, takich jak opakowania, części samochodowe czy komponenty elektroniczne, opiera się na ciągłych procesach technologicznych, które muszą być prowadzone w wysokich temperaturach. Ponadto w niektórych etapach produkcji, takich jak chłodzenie form czy kontrola temperatury podczas wtryskiwania, potrzebna jest energia chłodnicza. Chłodzenie jest kluczowe dla zachowania odpowiednich właściwości materiałów i kontroli procesów produkcyjnych. Zastosowanie kogeneracji w tej branży może znacząco poprawić efektywność energetyczną, obniżając jednocześnie koszty związane z zakupem energii z zewnętrznych źródeł oraz zapewniając stabilność dostaw energii. Przetwórcy tworzyw sztucznych mogą również zmniejszyć emisje CO2, co jest szczególnie ważne w kontekście coraz bardziej rygorystycznych regulacji środowiskowych.
🔸 Branża farmaceutyczna
Przemysł farmaceutyczny charakteryzuje się wysokim zapotrzebowaniem na stabilne dostawy energii elektrycznej i cieplnej, zwłaszcza w procesach produkcyjnych, gdzie wymagana jest precyzyjna kontrola temperatury i wilgotności. Produkcja leków oraz substancji czynnych często odbywa się w warunkach sterylnych, co wymaga zastosowania zaawansowanych systemów grzewczych i chłodzących. Kogeneracja może zapewnić firmom farmaceutycznym nie tylko stabilność dostaw energii, ale również pozwolić na znaczące oszczędności poprzez produkcję energii na miejscu. Ponadto, wdrożenie kogeneracji może pomóc firmom farmaceutycznym w spełnieniu norm środowiskowych oraz redukcji emisji CO2, co ma coraz większe znaczenie w tej branży, która coraz częściej stawia na zrównoważony rozwój i ekologiczną produkcję.
🔸 Przemysł papierniczy i celulozowy
Produkcja papieru oraz przetwórstwo celulozy są procesami wysoce energochłonnymi. Wytwarzanie celulozy oraz obróbka papieru wymagają dużych ilości pary i energii elektrycznej, co czyni kogenerację idealnym rozwiązaniem dla firm z tego sektora. Dzięki jednoczesnej produkcji ciepła i energii elektrycznej, przedsiębiorstwa papiernicze mogą zmniejszyć koszty energii, ograniczyć emisje CO2 i zwiększyć stabilność dostaw.
🔸 Przemysł metalurgiczny i hutniczy
Procesy takie jak wytapianie, odlewanie czy kucie metali są niezwykle energochłonne i wymagają dużych ilości ciepła. Przemysł metalurgiczny zużywa ogromne ilości energii cieplnej i elektrycznej, co czyni go jednym z najważniejszych kandydatów do zastosowania kogeneracji. Jednostki kogeneracyjne mogą znacząco obniżyć koszty operacyjne i zmniejszyć emisje gazów cieplarnianych, jednocześnie poprawiając wydajność zakładów produkcyjnych.
🔸 Branża petrochemiczna i rafineryjna
Rafinerie i zakłady petrochemiczne przetwarzają surowce na produkty takie jak paliwa, plastik czy inne wyroby chemiczne. Procesy te wymagają dużych ilości energii cieplnej, co sprawia, że kogeneracja może przynieść znaczne oszczędności w produkcji. Wysoka efektywność energetyczna kogeneracji oraz możliwość stałej dostawy ciepła i energii elektrycznej są kluczowymi atutami tego rozwiązania dla przemysłu petrochemicznego.
Sektor usług publicznych
🔸 Szpitale i placówki zdrowotne
Szpitale wymagają stałych dostaw energii cieplnej i elektrycznej zarówno do ogrzewania pomieszczeń, jak i do zasilania urządzeń medycznych oraz systemów klimatyzacyjnych. Kogeneracja zapewnia niezawodność energetyczną, co jest kluczowe dla instytucji zdrowotnych, które nie mogą sobie pozwolić na przerwy w dostawach energii. Ponadto, szpitale mogą obniżyć swoje koszty operacyjne poprzez efektywne wykorzystanie paliwa.
🔸 Uczelnie i kampusy akademickie
Kampusy uniwersyteckie, które obejmują wiele budynków o różnym zapotrzebowaniu na energię, również mogą skorzystać z kogeneracji. Jednostki kogeneracyjne mogą zasilać zarówno systemy grzewcze, jak i elektryczne, jednocześnie obniżając koszty operacyjne i zwiększając niezależność energetyczną. Uczelnie mogą także promować swoje działania w zakresie zrównoważonego rozwoju, wdrażając nowoczesne rozwiązania energetyczne.
🔸 Hotele, baseny, spa
Sektor hotelarski oraz obiekty rekreacyjne, takie jak baseny czy spa, mają wysokie zapotrzebowanie na ciepło, zwłaszcza do ogrzewania wody oraz przestrzeni użytkowych. Kogeneracja pozwala na efektywne zarządzanie energią, obniżenie kosztów związanych z zakupem energii z sieci oraz zwiększenie konkurencyjności obiektu poprzez obniżenie opłat operacyjnych.
Inne branże
🔸 Centra danych
Centra przetwarzania danych wymagają stabilnych i niezawodnych dostaw energii elektrycznej, a także coraz częściej dużych ilości ciepła, które może być wykorzystane do chłodzenia urządzeń. Kogeneracja może być tu szczególnie przydatna ze względu na możliwość dostarczania energii elektrycznej do zasilania serwerów oraz ciepła do systemów chłodzących. Zmniejsza to koszty energii, a także zwiększa niezależność energetyczną centrów danych, które muszą zapewnić nieprzerwaną pracę.
🔸 Sektor rolniczy
W niektórych przypadkach, w gospodarstwach rolniczych o dużym zapotrzebowaniu na energię, np. w szklarniach czy dużych fermach, kogeneracja może dostarczyć zarówno ciepło, jak i energię elektryczną. Rolnictwo intensywne, zwłaszcza produkcja zwierzęca i uprawy w szklarniach, wymagają stałych dostaw ciepła i energii, co czyni kogenerację wartościowym rozwiązaniem.
Przykłady oszczędności i redukcji emisji
🔹 Oszczędność
Wdrożenie jednostki kogeneracyjnej o mocy 0,5 MW pozwala na znaczące oszczędności w kosztach zakupu energii elektrycznej i cieplnej. Dzięki produkcji energii w firmie, przedsiębiorstwa uniezależniają się od wahań cen energii na rynku i opłat związanych z przesyłem oraz dystrybucją energii z sieci. Zakładając, że firma korzysta z systemu kogeneracyjnego przez cały rok, oszczędności mogą wynosić nawet 1,5 mln zł rocznie. To wynik redukcji kosztów zakupu energii elektrycznej oraz ciepła, które wytwarzane są jednocześnie w procesie kogeneracji, oraz uniknięcia opłat za przesył i strat na dystansach energetycznych.
🔹 Redukcja emisji
Jednym z kluczowych wyzwań dla firm przemysłowych jest spełnienie coraz bardziej rygorystycznych norm środowiskowych, w tym redukcja emisji CO2. Firma, która wcześniej korzystała z węglowych źródeł energii, stosując kogenerację może znacząco zmniejszyć emisje. Dzięki przejściu na jednostki kogeneracyjne zasilane gazem ziemnym, może obniżyć emisję CO2 o 30%, co pomoże jej nie tylko spełnić wymogi wynikające z unijnych regulacji, ale również obniżyć koszty związane z zakupem uprawnień do emisji CO2 w systemie ETS (Europejski System Handlu Emisjami).
Podsumowanie
Kogeneracja stanowi kluczowe narzędzie dla przemysłu, pozwalające sprostać wyzwaniom związanym z regulacjami unijnymi oraz niestabilnością rynku energii. Dzięki temu rozwiązaniu firmy mogą nie tylko poprawić swoją efektywność energetyczną, ale także obniżyć koszty operacyjne, zmniejszyć emisje CO2 i zapewnić sobie większą niezależność energetyczną. Choć początkowe koszty inwestycyjne są znaczące, dostępne mechanizmy wsparcia finansowego oraz długoterminowe korzyści sprawiają, że kogeneracja staje się atrakcyjnym rozwiązaniem dla wielu branż przemysłowych.
