Zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego jest kluczowym problemem dla każdego kraju. Z tego względu dąży się do uniezależnienia od importowania zarówno surowców energetycznych jak i energii elektrycznej z zagranicy. Rozwój technologiczny i wzrost świadomości ekologicznej coraz częściej zwraca naszą uwagę w kierunku odnawialnych źródeł energii. Czy możliwe i opłacalne jest zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii w systemie z dominacją OZE przy założeniu wykorzystania wyłącznie krajowych zasobów odnawialnych źródeł energii? Jakie znaczenie będzie odgrywało ciepła z OZE w systemach energetycznych przyszłości? Czy założony w projekcie Polityki Energetycznej Polski do roku 2050, brak wzrostu udziału OZE nie wpłynie na zmniejszenie bezpieczeństwa energetycznego Polski?
Grupa naukowców z Instytutu Fraunhofera ISE pod przewodnictwem profesora Hansa-Martina Henninga opracowała model systemu energetycznego z dominacją odnawialnych źródeł energii dla warunków Niemieckich (REMod-D – Renewable Energy Model – Deutschland). Naukowcy wykonali symulację funkcjonowania takiego systemu przez okres jednego roku. Jej celem była szczegółowa analiza i optymalizacja całościowego systemu energetycznego ze szczególnym uwzględnieniem technologii grzewczych i energooszczędnych środków modernizacyjnych. W modelu zawarto różne strumienie energii (energia elektryczna, ciepło) we wszystkich sektorach (gospodarstwa domowe, sektor usług, przemysł, transport). Założono produkcję energii elektrycznej zarówno z instalacji OZE (wiatrowe off/onshore, fotowoltaika, elektrownie wodne) jak też z elektrowni konwencjonalnych (wykorzystujących węgiel, ropę naftową, gaz ziemny). Istotną rolę odgrywa tu magazynowanie energii, do tego celu w modelu symulacyjnym REMod-D uwzględniono: stosowanie akumulatorów, elektrowni szczytowo-pompowych, konwersję w wodór lub metan, magazyny ciepła.
Dzięki opracowaniu Modelu REMod-D możliwe jest wykonanie szczegółowej analizy zachowania systemu, a także zilustrowanie każdego tygodnia z objętego symulacją roku. Przykładowo można prześledzić interakcje wszystkich wprowadzonych do Modelu technologii generujących i wykorzystujących energię elektryczną.
Na podstawie modelowania REMod-D opracowany został scenariusz rozwoju energetyki opartej na OZE w Niemczech do roku 2050. W wyniku analiz okazało się, że założony system nie tylko umożliwia zapewnienie bezpieczeństwa dostaw energii, ale w dłuższej perspektywie jest również konkurencyjny cenowo. W związku z założonymi przez UE celami symulacja obejmowała również znaczną redukcję emisji CO2 zwłaszcza w odniesieniu do technologii grzewczych. Czynnik ten należy brać pod uwagę już na etapie przyspieszonego procesu wymiany starych systemów grzewczych. Zdaniem prof. Henninga wymiana kotłów na nowe nie będzie wystarczająca. Modernizacja energetyczna budynków powinna uwzględniać niskotemperaturowe systemy grzewcze, umożliwiając stosowanie wysoko efektywnych energetycznie pomp ciepła (gazowych, elektrycznych). Pompy ciepła odgrywają kluczową rolę w dostarczaniu ciepła do budynków. Z analizy wynika również, że należy zwiększyć rolę energii elektrycznej w całym systemie energetycznym z dominującym udziałem źródeł odnawialnych (słońce, wiatr), niemniej jednak konieczne są również wysoko wydajne technologie paliwowe (w bliskiej perspektywie wykorzystujące gaz ziemny, dalej – biomasę, by w dłuższej perspektywie obejmowały technologię produkcji gazu syntetycznego (power-to-gas)).
Już 22 września 2015r. w Warszawie prof. Hans-Martin Henning przedstawi wyniki swoich analiz podczas IV Kongresu PORT PC „Pompy ciepła – Efektywność z klasą”. Z pewnością będzie to inspirujący wykład. Rejestracja na Konferencję jest już możliwa poprzez stronę internetową V Międzynarodowych Targów Energii Odnawialnej i Efektywności Energetycznej RENEXPO Poland www.renexpo-warsaw.com w zakładce konferencje. Więcej o IV Kongresie PORT PC na stronie www.portpc.pl.
Źródło: PORT PC