100% renewable district heating

Proč výzkum a vývoj?

Jedním z hlavních problémů implementace solárních soustav a obnovitelných zdrojů obecně, je nutnost využití zásobníků tepla. Za předpokladu, že se energetický mix má v budoucnu skládat z větrných elektráren, solárních kolektorů, fotovoltaických nebo vlnových elektráren provozovaných s vysokou dlouhodobou účinností, bude implementace sezónních zásobníků nutností.

To není případ jen severní Evropy, kde instalované výkony solárních soustav a tepelná kapacita zásobníků musí být vysoké, s ohledem na relativně krátké období vysoké produkce solární energie. Návrhová optimalizace musí brát v potaz také nebezpeční přehřívání systémů v letním období při udržení nízkých investičních nákladů.

Demonstrační systém SUNSTORE4, jehož koncept byl vyvinut v rámci tohoto projektu, je první svého druhu. Proto musel tým odborníků začít téměř od nuly a implementovat inovativní řešení za pochodu.

Jedinečnost konceptu SUNSTORE4 a jeho flexibilita

Koncept umožňuje:

  • Využití všech obnovitelných zdrojů tepla včetně odpadního tepla, díky sezónnímu zásobníku
  • Dodávku 100% obnovitelného dálkového tepla i bez využití biomasy
  • Realizaci projektu lze etapizovat

Výzvy, které je nutné vzít v potaz v případě přechodu na 100% obnovitelné zásobování teplem

  • Celková nákladová efektivita, a to nejen v oblasti dlouhodobé akumulace tepla
  • Technická a funkční spolehlivost dlouhodobých zásobníků tepla, předcházení problémů s hydroizolačními vrstvami a víkem
  • Systémová integrace prvků (solární soustava, tepelné čerpadlo, ORC a sezónní zásobník tepla) a jejich interakce
  • Nižší bilanční účinnost solární soustavy, např. kvůli problémům s kondenzací nebo problémům s přehříváním v letním období
  • Zvýšení energetické účinnosti kotle na biomasu a snížení zejména emisí NOx a prachových částic při využívání mokrého paliva
  • Zvýšení provozních hodin pro výrobu elektřiny z ORC
  • Pružnost konceptu, který je možné přizpůsobit různým podmínkám v různých oblastech Evropy, např. lze zahrnout chlazení jako součást systému což je důležité zejména při replikaci v klimatických podmínkách jižní Evropy
  • Vysoké solární podíly znamenají vyšší letní teploty teplonosné látky v kolektorech, vyšší teploty zásobníku v letním období, vyšší tepelné ztráty soustavy a tedy nižší množství využitého tepla. Proto je nutné minimalizovat investiční náklady na realizaci solárního pole a sezónního zásobníku.
  • Vysoké solární podíly také vedou k vysokým teplotám zásobníku v letním období, což má vliv životnost hydroizolační vrstvy.

Projekty SUNSTORE2 a SUNSTORE4 měly uvést řešení zmíněných problémů na trh.