от Мария Малцева на 12/12/2016

Всички сгради в София биха могли да се отопляват изцяло от възобновяема енергия, най-вече слънчева, без да са необходими каквито и да било горивни процеси. Това е постижимо чрез съчетание от мерки за повишаване на енергийната ефективност и въвеждане на интелигентни топлофикационни мрежи. Потенциалът за соларно топлозахранване на града е толкова голям, че надхвърля сега действащия капацитет на Топлофикация София.

Изводът е резултат от анализ на Института за нулевоенергийни сгради, базиран на конкретни изчисления за ВЕИ производството на инсталация върху типов панелен блок в столицата.

Интелигентни отоплителни системи

Топлофикационните системи на бъдещето могат да осигурят комфорт на градските обитатели благодарение на изцяло екологични източници.

Важен аспект в този преход е повишаването на енергийната ефективност на сградите. Привеждането им в съответствие с нормите за т. нар. нулевоенергийни сгради – или „близко до нулевоенергйини“ – успешно се съчетава с тенденцията за нискотемпературно отопление. При него носителят на топлината се подгрява не до обичайните около 80-95 градуса, а до около 60 градуса, и вместо „радиатори“ в помещенията се използват тръбни системи („серпентини“), вградени в подовете или стените на жилищата.

Също толкова важно за новото поколение отоплителни системи е наличието на преносни мрежи с ниски загуби на топлина.

Рециклирането на нискотемпературните ресурси е друга предпоставка за постигане а енергийна ефективност и преход към чисти енергийни източници.

При наличието на тези фактори екологично чистото отопление става съвсем жизнеспособен сценарий. Неговата осъществимост се допълва от все по-голямото разнообразие на т. нар. сградно-интегирани възобновяеми източици: фасадни фотоволтаични модули, хибридни слънчеви колектори и др.

Закономерен завършек в изграждането на интелигентните отоплителни системи са бързоразвиващите се умни (смарт) технологии за управление, за които е логично да се очаква да обхванат всички аспекти на енергийното управление в сградите – мониторинга, осветлението, сензорните системи и др.

Примерът на Блок 35 в Студентски град

Блок 35 в Студентски град в момента консумира 1.3 GWh топлинна и 0.5 GWh електрическа енергия, посочват от Института за нулевоенергийни сгради. Ако блокът бъде подложен на качествено изпълнено саниране, може да се очаква, че това ще намали потреблението с около 60%.

Чрез инсталирането на хибридни слънчеви панели върху покрива и фасадата на блока енергията, която сградата ще е в състояние да произвежда, ще възлиза на 0.5 GWh във вид на топлина и 0.2 GWh във вид на електрoенергия, посочват от ИНЕС, които са реализирали анализа в рамките на проект SDHp2m, финансиран по програмата на ЕС “Хоризонт 2020”.

Проблемът с излишната енергия

Класически проблем на възобновяемата енергия е фактът, че пикът на екологично чистата генерация обичайно се разминава с пиковото потребление. В случая с Блок 35 в Студентски град разминаването е най-очевидно: най-много топлинна и електрическа енергия от слънцето ще се добива през август, точно когато студентите са във ваканция и отсъстват:

Конвертирането на топлинната енергия в електричество и подаването му към електропреносната мрежа е едно възможно решение. Това би подпомогнало в известна степен и без друго натоварената електропреносна система, която в пика на лятната жега се натоварва заради нарастващия брой климатични системи в града. А те, от своя страна, стават все по-търсени, принос за което има и така нареченият ефект на топлинния остров – в централната част на града температурите са с няколко градуса по-високи от тези в периферията.

Всяка форма на преобразуване на енергията обаче води до загуби. Затова по-добър подход би бил излишната енергия да се съхранява в термален буфер като този:

Това би могъл да бъде добре изолиран буферен резервоар, „скрит“ под градинка зад блока или дори в подземната му част.

Практиката показва, че колкото по-мащабна е дадена системата за термално съхранение, толкова по-малко са загубите и по-големи са икономическите ползи. Затова по-доброто решение са съхранение топлинната енергия да се складира в един общ сезонен „буфер“ от няколко блока с хибридни слънчеви инсталации.

Ползи от мащаба

Ако се приеме, че в столицата има около 10 хиляди панелни сгради, то инсталираните върху тях соларни системи биха произвеждали около 7 000 GWh топлинна и 2 000 GWh електрическа енергия годишно. С това производството само от ВЕИ системи върху панелните сгради в столицата може да покрие сегашното производство на Топлофикация София.

На практика новото поколение топлофикационни системи, базирани на слънчева енергия, биха могли да осигурят с топлинна енергия целия столичен град, заключават от ИНЕС.

Топлофикация без горивни процеси

Изводът от направените анализи сочи, че енергийна структура от ново поколение в София, базирана на изцяло на слънчева енергия, е в състояние да покрие 100% от нуждите на столичните сгради. По този начин топлината, нужна на големия град в зимните месеци, може да бъде осигурена изцяло без каквито и да е горивни процеси.

При наличието на 1200-1600 kWh/m2 слънчева радиация, потенциалът на слънчевата енергия в София не е далечна алтернатива, а най-логичен път към високоефективна, нулевовъглеродна енергетика.

Графики и снимки: ИНЕС, Greentech.bg