Газовый кризис заставляет переосмыслить источники энергии для централизованного теплоснабжения

В последние годы энергетические компании ЕС, управляющие крупными теплоэлектростанциями, стремились перейти с угля на газ в качестве трамплина на пути к декарбонизации и энергопереходу. Теперь, стремительный рост цен на газ поставил вопрос о том, как снизить выбросы от этих установок, производящих энергию и тепло. Материал EURACТIV в переводе на русский язык.

По всей Европе около 10% тепла поставляется системами централизованного теплоснабжения, которые перекачивают тепло по подземным водопроводным трубам в районы или города.

Тепло обычно вырабатывается как побочный продукт производства электроэнергии и традиционно считается более безопасным для климата, чем отдельные газовые котлы в каждом доме.

Но насколько это верно, во многом зависит от того, какое топливо используется для выработки электроэнергии.

Многие из крупных традиционных систем централизованного теплоснабжения Европы исторически питались от угольных электростанций комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), особенно в Восточной Европе, где коммунистические правительства несколько десятилетий назад построили разветвленные трубопроводные сети.

Сегодня 26% централизованного теплоснабжения в Европе по-прежнему обеспечивается за счет электростанций, работающих на угле.

До начала конфликта России и Украины некоторые восточные страны ЕС планировали перевести свои системы централизованного теплоснабжения на ископаемый газ. Это считалось экономически эффективным способом достижения целей ЕС по сокращению выбросов к 2030 году, поскольку при сжигании газа образуется примерно половина объема выбросов углерода.

Но с резким ростом цен на газ в 2022 году эти планы пересматриваются.

Недавнее исследование, проведенное для Европейской комиссии, определило ряд способов, которыми эти системы могут достичь интенсивной декарбонизации за счет интеграции возобновляемых и углеродно-нейтральных источников энергии и технологий, а также участия в интеграции энергетических систем.

Устаревшие системы, работающие на угле

Проблема в том, что большие унаследованные системы Европы трудно изменить.

«У нас есть проблема с обезуглероживанием более крупных систем, которые исторически были основаны на ископаемом топливе — для их поэтапного отказа требуются серьезные усилия», — сказал Стефан Мозер, возглавляющий отдел зданий и продуктов в энергетическом департаменте Европейской комиссии.

Выступая на недавнем мероприятии EURACTIV, Мозер отметил, что несколько законодательных актов ЕС, таких как Директива об энергетических характеристиках зданий, Директива о возобновляемых источниках энергии и Директива об энергоэффективности, пытаются «продвигать соседские решения» для отопления и «убедиться, что мы имеем более системный подход».

Декарбонизация отопления является серьезной проблемой для Европы: согласно статистике ЕС, на отопление зданий приходится 40% выбросов в ЕС и 36% конечного потребления энергии.

И это также является проблемой для централизованного теплоснабжения, по словам Чехии, которая в настоящее время председательствует в Совете ЕС в течение шести месяцев.

Томаш Смейкал из отдела энергетической стратегии министерства промышленности Чехии сказал, что происходит переосмысление того, как организованы системы централизованного теплоснабжения, которые могут быть более всеобъемлющими, чем более простой переход с угля на газ, о котором думали раньше.

«Некоторые из ТЭЦ централизованного теплоснабжения были слишком большими — они были построены для производства большего количества тепла, чем обычно требуется. Так что какое-то сокращение — это хорошо, — сказал он на мероприятии EURACTIV. —Мы мотивируем ТЭЦ перейти на другое топливо через фонд модернизации ЕС и распределение фонда восстановления и устойчивости».

«Большие ТЭЦ децентрализуются», — сказал он, отметив, что большие системы с одним крупным центральным блоком теперь «переходят на более мелкие блоки». Эти небольшие блоки могут легче работать с тепловыми насосами или геотермальной энергией, а не с ископаемым топливом.

Чтобы обобщить этот новый подход, Смейкал придумал формулу: «Замените источник, уменьшите размер и замените топливо».

Необходимы масштабные инвестиции в возобновляемые источники энергии

Необходимость диверсификации источников энергии для централизованного теплоснабжения была подчеркнута Утой Вайс, руководителем программы по зданиям и тепловым сетям немецкого аналитического центра Agora Energiewende.

Она пояснила, что в связи со снижением стоимости электроэнергии из возобновляемых источников и тепловых насосов становится все более привлекательным отказаться от запланированного промежуточного этапа перевода угольных ТЭЦ на газ и сразу перейти к модернизации возобновляемых источников энергии.

Она сказала на мероприятии, что существует множество вариантов возобновляемых источников энергии для питания этих систем.

«Это технология, которая действительно поможет нам использовать возобновляемые источники энергии, такие как геотермальная энергия, тепло окружающей среды, такое как водоочистные сооружения, реки, солнечная энергия. Все эти возобновляемые формы источников, которые вы не можете использовать по отдельности. Так что это действительно решение для разработки углеродно-нейтрального отопления», — сказала она.

Чего не хватает, добавила Вайс, так это понимания того, что для того, чтобы это произошло, необходимы огромные инвестиции.

«На наш взгляд, центральное теплоснабжение чрезвычайно важно для достижения климатической нейтральности, — подчеркнула она. —В Германии у нас сегодня около 11% бытового тепла от централизованного теплоснабжения, и, по нашим сценариям, нам нужно было бы достичь четверти всего бытового тепла в Германии к 2045 году, если мы планируем добиться климатической нейтральности».

Однако это не означает, что декарбонизация за счет газа вообще не произойдет, поскольку некоторые по-прежнему считают газ самым быстрым и экономически эффективным способом достижения целей ЕС по декарбонизации.

В Польше, например, планы по переходу с угля на газ в централизованном теплоснабжении все еще реализуются, несмотря на скачок цен на газ.

«Возобновляемые источники энергии в системах централизованного теплоснабжения не могут обеспечить теплоснабжение крупнейших агломераций, основанных на системе отопления мощностью в сотни мегаватт», — сказала Ванда Бук, вице-президент по вопросам регулирования PGE, крупнейшей электроэнергетической компании Польши.

«Вот почему крупнейшие инвестиции в Польше запланированы на замену нашей генерации на высокоэффективную когенерацию электроэнергии и газа», — сказала она на мероприятии EURACTIV.

PGE планирует сократить выбросы CO2 из своих систем централизованного теплоснабжения на 50% к 2030 году и сделает это, установив 1,9 ГВт новых тепловых мощностей и завершив поэтапный отказ от угля к 2030 году.

Большая часть этого сокращения будет достигнута за счет перехода с угля на природный газ, сказала Бук, добавив, что новая газовая инфраструктура будет «на 100% готова к работе с водородом», когда станут доступны более чистые газы.

Но все это требует значительных инвестиций, объясняет Полин Лукас из Euroheat and Power, отраслевой ассоциации, представляющей сектор централизованного теплоснабжения.

По словам Лукас, нынешняя законодательная база ЕС может стимулировать эти инвестиции, но потребуется больше усилий.

«В Директиве о возобновляемых источниках энергии и Директиве об энергоэффективности мы увидели толчок к планированию отопления и охлаждения на муниципальном и национальном уровне, так что это очень позитивно. Для централизованного теплоснабжения мы видим пересмотренные цели и постепенное движение к декарбонизации сектора».

Источник: EURACTIV