Tyskie przeciwdziałanie zmianom klimatycznym

Fotowoltaika z wytwarzaną zieloną energią znajduje się w podstawowym arsenale walki ze zmianami klimatycznymi. Jednym z elementów systemu tego „uzbrojenia” są magazyny energii. Tyska oczyszczalnia ścieków całość energetycznego zapotrzebowania pokrywa z własnego odnawialnego źródła energii – biogazu pozyskanego z miejskich ścieków i odpadów biodegradowalnych. Umożliwiło to opracowanie bardziej efektywnego zarządzania energią – nie poprzez akumulatory litowo-jonowe (z magazynów energii), ale regulację zużycia w agregatach biogazu, który gromadzony jest w olbrzymich kulistych zbiornikach. choćby w obszarze zielonych technologii każde zmniejszenie zapotrzebowania na magazyny energii, a więc lit, pośrednio zmniejsza ślad węglowy (przy pozyskiwaniu tego metalu), a więc przeciwdziała zmianom klimatycznym.

Odnawialne źródła energii można podzielić na pogodozależne (np. słońce, wiatr) i pogodoniezależne (biogaz). Z technicznego punktu widzenia z tych pierwszych, z różną – nie zawsze opłacalną – efektywnością, spowodowaną np. zachmurzeniem lub okresowo bezwietrzną pogodą, można by praktycznie korzystać wszędzie. Biogaz przypisany jest do konkretnego źródła.

Przy starych technologiach,

ze względu na trudny i kosztowny do opanowania odór, oczyszczalnia ścieków była raczej niechcianym obiektem w mieście. Mieszkańcy Tychów i ościennych gmin przez długie lata doświadczali zapachowych skutków takiego sąsiedztwa. To się zmieniło – tyska oczyszczalnia (do której wpływa codziennie ok. 30 tys. metrów sześciennych ścieków) teraz nie śmierdzi, a za przyczyną wdrożonych nowoczesnych technologii stała się czymś w rodzaju zakładu (o olbrzymich mocach przerobowych) wytwarzającego bioenergię. Na ścieki patrzy się tu teraz jak na potencjał, a nie balast, bo zasób ten zamieniany jest w zielony prąd i ciepło.

Prezes Gieleciak na tle komór fermentacyjnych oczyszczalni ścieków w Tychach, fot. ZB

– Z 1 kW mocy zainstalowanej w systemy fotowoltaiczne można uzyskać w skali roku ok. 1 tys. kWh energii; z wiatru, przy takiej samej mocy zainstalowanej, uzyskamy w tym czasie ok. 2,5 tys. kWh, a z biogazu – ok. 8 tys. kWh – mówi Zbigniew Gieleciak, prezes gminnej spółki akcyjnej Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej, do której należy oczyszczalnia ścieków w Tychach. – Od dawna jesteśmy samowystarczalni pod względem pokrywania zapotrzebowania na prąd i ciepło. Na przykład 20 października br. oczyszczalnia wyprodukowała ponad 25 MWh, z czego do sieci Tauronu sprzedała nadwyżkę (w stosunku do swoich potrzeb) w wysokości 8 MWh.

W czerwcu br.

Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej podpisało z Bankiem Gospodarstwa Krajowego umowę na finansowanie rozbudowy Centrum Produkcji Zielonej Energii w Tychach.

– Inwestycja ta to kolejny krok RCGW w kierunku samowystarczalności energetycznej i walki z negatywnymi skutkami zmian klimatu – mówi Aneta Dąbrowska, wiceprezes RCGW.

Od pięciu lat

RCGW jest liderem Tyskiego Klastra Energii, czyli skupiska podmiotów mogących korzystać z nadwyżki zielonej energii wytwarzanej przez członka TKE. Umożliwia to ustawa o OZE, ale, jak słyszymy od prezesa Gieleciaka, wciąż brak rozporządzeń wykonawczych. Czekając na te rozporządzenia, spółka z powodzeniem wdraża u siebie nowatorskie rozwiązania.

– RCGW zdobyło niedawno główną nagrodę w ogólnopolskim konkursie „Dobre praktyki energetyki rozproszonej” zorganizowanym przez AGH – informuje prezes Gieleciak. – Nasz projekt „Energetyczne SymbioTychy” to unikalne połączenie biogazu z kofermentacji osadów i odpadów biodegradowalnych, fotowoltaiki oraz gospodarki cyrkularnej.

Instalacja na terenie oczyszczalni ścieków do usuwania z biogazu dwutlenku węgla; fot. ZB

W tym kontekście

należy wspomnieć, iż oczyszczalnia wyposażona jest w instalację do usuwania dwutlenku węgla z biogazu, dzięki temu uzyskane po oczyszczeniu medium osiąga parametry bardzo dobrej jakości paliwa ekologicznego.

Regionalne Centrum Gospodarki Wodno-Ściekowej w Tychach wykorzystuje energię słoneczną np. w obiektach oddalonych od tyskiej oczyszczalni. Niedawno na tłoczni ścieków P32 i pompowni RS zamontowano systemy PV (fotowoltaiczne).

Prezes Zbigniew Gieleciak przy panelach fotowoltaicznych na terenie pompowni RS, fot. ZB

– Do P32 wpływa 11 proc. wszystkich ścieków ponad stutysięcznego miasta Tychy – mówi Piotr Sokół, dyrektor działu kanalizacji RCGW. – Ten nowy obiekt zużywa teraz o 33 proc. mniej energii niż przed modernizacją.

– W sumie zamontowaliśmy 356 paneli PV, każdy na 590 kilowatopików (kWp) – dodaje Henryk Kostorz, zastępca kierownika ds. eksploatacji pompowni ścieków. – Mamy tu magazyn energii o łącznej pojemności 645 kWh.

Zbigniew Gieleciak, Henryk Kostorz i Piotr Sokół w hali pomp pompowni RS, fot. ZB

Sercem magazynów energii

są specjalne akumulatory litowo-jonowe. Mają sporo zalet – np. dużą gęstość mocy i dużą ilość cykli ładowania i rozładowywania. Ich słabą stroną, pod względem śladu węglowego, jest sam lit, a mówiąc konkretniej wydobycie tego metalu. Osobny problem z litem to recykling.

Przy magazynach energii na terenie pompowni ścieków RS , fot. ZB

Na terenie tyskiej oczyszczalni ścieków

nie ma magazynów energii, bo ilość energii reguluje się w inny sposób. Prąd elektryczny i ciepło wytwarzają tutaj potężne agregaty, spalając wytworzony wcześniej z bioodpadów biogaz. Medium to magazynowane jest w dwóch olbrzymich, kulistych zbiornikach. Pełnią one rolę swoistych akumulatorów, umożliwiając dawkowanie biogazu do agregatów na oczyszczalni oraz do tyskiego aquaparku poprzez specjalne dmuchawy tłoczące i rurociąg o długości 6,5 km.

– Jeden zbiornik na biogaz ma ponad 6,3 tys. metrów sześciennych, a drugi ponad 6,2 tys. metrów sześciennych – mówi prezes Zbigniew Gieleciak. – Umożliwiają uzyskanie 31 MWh energii elektrycznej i 35 MWh energii cieplnej. Zbiorniki te zapewniają nam elastyczność w produkcji energii. Ilość gazu dostarczanego do agregatów możemy regulować. To istotna przewaga nad pogodozależnymi źródłami energii odnawialnej i współpracującymi z nimi magazynami energii, a tym samym efektywniejsza realizacja rozwiązań eliminujących ślad węglowy w walce ze zmianami klimatycznymi.

Zbiorniki na biogaz (z lewej) i komora fermentacyjna, gdzie biogaz powstaje (z prawej), fot. ZB

– Od wielu lat obserwuję działania RCGW w Tychach w obszarze zwiększania ilości produkowanego biogazu – mówi prof. dr hab. inż. Monika Żubrowska-Sudoł z Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej (kierownik Zakładu Systemów Wodociągowych i Kanalizacyjnych). – Działania te pozwoliły na spektakularny sukces w wytwarzaniu energii odnawialnej z osadów ściekowych oraz z szerokiej gamy odpadów i pozostałości o charakterze organicznym. To z kolei stanowi istotny wkład w przeciwdziałanie zmianom klimatu. W Tychach mamy przykład dobrej praktyki w tym obszarze, którym powinniśmy się chwalić na arenie międzynarodowej.

Zdzisław BARSZEWICZ