Tworzymy innowacje w projekcie „Magazynowanie Ciepła i Chłodu” NCBiR

Rok 2021, a szczególnie okres jesienny i początek sezonu grzewczego, przyniósł dość drastyczny wzrost cen ciepła, energii elektrycznej oraz paliw kopalnych – w tym najpowszechniej używanych do ogrzewania domów w Polsce – węgla i gazu ziemnego. Obecnie sytuacja pogorszyła się jeszcze bardziej, w wyniku agresji Rosji na Ukrainę.

Znaczący wzrost cen na rynku paliw i ich rzeczywisty deficyt, związany z koniecznym embargiem na węgiel czy zmianą kierunku dostaw gazu ziemnego, to czynniki wyjątkowo zachęcające do oszczędności energii i ciepła oraz pełnego wykorzystywania produkcji własnej z OZE.

Domowe OZE a oszczędności ciepła

Już w latach 2020 i 2021 bardzo szybko rozwijał się sektor fotowoltaiki, przede wszystkim prosumenckiej. W ślad za nim podobną niezwykłą dynamiką może pochwalić się branża pomp ciepła. Obie te technologie umożliwiają odejście od paliw kopalnych i skuteczne wykorzystanie produkcji energii z OZE do ogrzewania domów i innych obiektów. 

Problemem jest jednak brak stabilności źródeł OZE, a w przypadku fotowoltaiki, odmienny profil rocznej oraz dobowej produkcji od zapotrzebowania na ciepło w budynkach. Pojawia się więc konieczność magazynowania nadwyżek energii produkowanej ze słońca po to, aby wykorzystać ją we własnym zakresie w innych porach dnia lub roku.

Po drugie, z uwagi na stan sieci elektroenergetycznej niskich napięć, w wielu rejonach kraju już występuje zjawisko nadmiaru produkcji z OZE i wyłączania inwerterów instalacji fotowoltaicznych. Brak alternatywnego zagospodarowania tej energii prowadzi to do utraty potencjalnych korzyści właścicieli instalacji OZE i do utraty strumienia ekologicznie produkowanej energii.

Magazyny energii elektrycznej są stale rozwijane, ale jednak wciąż relatywnie drogie. Cena jest zaporowa szczególnie dla zastosowań indywidualnych w budynkach jednorodzinnych. Tym bardziej warto spróbować połączyć systemy produkcji ciepła lub chłodu z OZE. Nadwyżki energii elektrycznej możemy przetworzyć w ciepło i zmagazynować w takiej właśnie postaci.

Technologia magazynowania ciepła oraz chłodu jest oczywiście znana i badana od wielu lat. Wdrożenia dużych akumulatorów ciepła w miejskich i przemysłowych systemach ciepłowniczych mają miejsce w Polsce od lat. Brakuje jednak powszechnie dostępnych, sprawdzonych i co najważniejsze tanich magazynów w skali mikro. Urządzeń i systemów opracowanych specjalnie dla budownictwa jednorodzinnego, małych biur czy obiektów handlowych czy użyteczności publicznej.

Należy pamiętać, że to właśnie ciepło jest strumieniem energii, który ma największy udział w domowych budżetach (większy od energii elektrycznej). Tym bardziej istotne jest poszukiwanie oszczędności na polu ogrzewania domów i podgrzewania ciepłej wody oraz maksymalnego wykorzystania OZE dla tych właśnie potrzeb.

Projekt badawczy ConnectPoint

Wychodząc naprzeciw tym właśnie potrzebom i właściwie diagnozując sytuację na rynku energii, Narodowe Centrum badań i Rozwoju uruchomiło w 2021 roku nowy Program Badawczo-Rozwojowy „Magazynowanie ciepła i chłodu”. Jak już wcześniej informowaliśmy, ConnectPoint jest jednym z kilku wykonawców prac B+R na zlecenie NCBiR.

Zarówno wymagania konkursowe, warunki realizacji Projektu wskazane przez NCBiR, cele jak i nasze ambicje powodują, że o końcowy sukces nie będzie łatwo. Nie chodzi przecież jedynie o jakikolwiek pomysł, a o taką koncepcję, projekt i zbudowanie całego prototypowego systemu, który będzie mógł zostać skomercjalizowany i realnie pomoże mieszkańcom czy właścicielom budynków.

Celem technologicznym jest wskazanie, zamodelowanie i sprawdzenie działania optymalnego systemu, którego głównymi elementami będą magazyn ciepła i chłodu, instalacja OZE i pompa ciepła. Celem ekonomicznym, a również ekologicznym jest zaproponowanie systemu, który pozwoli uniezależnić się właścicielowi budynku od zewnętrznych źródeł energii.

Idea Programu, który mamy przyjemność realizować na zlecenie NCBiR, została bardzo przystępnie wyjaśniona w poniższym materiale filmowym:

Projekt „Magazynowanie ciepła i chłodu” daje nam szanse wykorzystać nasze doświadczenia z realizowanych w ostatnich latach projektów optymalizacyjnych dla sektora ciepłowniczego i energetycznego w nowym obszarze.

Realizacja tego grantu daje nam niepowtarzalną okazję przekucia idei oszczędzania energii, którą wspierają nasze rozwiązania i produkty informatyczne, w ciekawy prototyp łączący IT z typowo inżynierskimi praktykami. Pozwala nam też jeszcze bardziej aktywnie uczestniczyć w dyskusji na temat zrównoważonych usług komunalnych i roli technologii w tej transformacji.

Biorąc pod uwagę dość istotne już zaawansowanie prac koncepcyjnych, jesteśmy przekonani, że końcowy etap Projektu będzie bardzo ciekawy. Nie możemy już się doczekać efektów pracy naszego zespołu!