Във време на екологичен преход, възобновяемите енергии са призвани постепенно да заменят изкопаемите горива, за да се намалят емисиите на парникови газове. Същото може да се каже и за отпадъчната топлина, енергия без въглероден отпечатък, която може да служи за отопление, но все още не се използва достатъчно от индустрията, изтъква в свой репортаж France 24*.
Сред възобновяемите енергийни източници, отпадъчната топлина е все още сравнително малко позната на широката публика, но може да заеме важно място в бъдеще в енергийния микс. Тя се получава до голяма степен в резултат от производствената дейности и представлява малко използван източник на енергия на фона на потенциала си. Нещо повече, това е енергия без въглерод, която може да се използва за отопление на жилища, предприятия и дори на обществени сгради.
Какво представлява отпадъчната топлина?
Отпадъчна е топлината, която се произвежда от машина или друг процес, който използва енергия, като страничен продукт от извършване на работа. Всички подобни процеси отделят малко отпадна топлина като основен резултат от законите на термодинамиката.
Тази отпадъчна топлина се получава от различни източници: промишлеността, дейта центрове, инсталации за изгаряне на отпадъци, пречиствателни станции за отпадъчни води… Това са толкова много предприятия, чиято консумация на енергия води до производството на топлина, част от която се изхвърля и губи.
Отпадъчната топлина може да бъде използвана повторно по различни начини. Според Френската агенция за управление на околната среда и енергията (Ademe) съществуват „две допълващи се линии за нейното оползотворяване“: повторното ѝ използване за специфичните нужди на предприятието, което я отделя, и прилагането ѝ навън за отопление на други предприятия, на жилищни сгради чрез интегрирането ѝ в градската топлофикационна мрежа и дори за производството на електроенергия.
Някои примери за съществуващи и бъдещи системи във Франция
Град Дюнкерк в северната част на страната, е пионер в тази област (от 1986 г.): той има най-голямата мрежа във Франция за използване на отпадъчната промишлена топлина. Бяха необходими 32 милиона евро инвестиции за свързване на доменните пещи на ArcelorMittal с градската топлофикационна мрежа. Отпадъчната топлина сега се използва за отопление на близо 16 000 обекта и жилища. Тази система, която скоро трябва да бъде разширена с още 12 000 жилища, спестява ежегодно емитирането на 20 000 т CO2.
По същия начин в Мюлуз (Горен Рейн)) ще бъде изградена до края на 2025-2026 г. нова топлофикационна мрежа с дължина 50 км, която ще бъде захранвана от няколко промишлени предприятия. Инвестицията, която е между 140 и 150 милиона евро, трябва да позволи транспортирането на отпадна топлина в размер на 200 GWh годишно и по този начин да удовлетвори нуждите от отопление на 20 000 домакинства.
Друго такова направление е центърът за водни спортове в квартала Сен-Дени, който ще бъде използван за тренировки по време на Олимпийските игри в Париж и скоро ще бъде отопляван от отпадъчната топлина на един дейта-център. Инвестицията от няколко милиона евро ще позволи топлината, отделяна от работата на компанията Equinix да осигури с отопление и топла вода съоръженията на водния център и жилищните сгради посредством термопомпи.
Потенциалът на отпадъчната топлина се подценява
Отпадъчната топлина днес представлява голям енергиен източник, който обаче все още слабо се използва. „Най-голям е потенциалът в промишлеността. Инсталациите за изгаряне на битови отпадъци се оптимизират все повече, увеличават се и възможностите на дейта-центровете, чийто брой непрекъснато нараства “, обяснява Марина Буше, енергиен инженер в Ademe.
Теоретичният потенциал на отпадъчната топлина е 109,5 TWh в промишлеността, 4,4 TWh на инсталациите за изгаряне на битови отпадъци и 3,6 TWh в дейта-центровете, пише в доклад на Ademe, публикуван през 2017 г. Според Марина Буше, „след 2015 г. сме оползотворили около 10 TWh в промишлеността. Това не е нищо, но е доста малко с оглед на общия потенциал на промишлена отпадна топлина“.
Според Агенцията за опазване на околната среда относително лесно могат да бъдат използвани 12 TWh годишно отпадъчна топлина, което ще е достатъчно за отопление на един милион жилища.
Ноу-хау за повторното използване на отпадъчната топлина е налице във Франция. Между 2015 и 2020 г. 178 проекта в тази сфера са получили финансиране. „Съществуващата технология е на добро ниво“, твърди Никола Голдбер, старши енергиен мениджър за консултантската фирма Colombus Consulting, преди да уточни, че все пак потенциалът на отпадъчната топлина е „ недостатъчно използван“.
Според него няколко са пречките в момента, които обясняват защо тази възобновяема и възстановяема енергия не се използва напълно: „Откъде ще вземем тази енергия? Това означава преразглеждане на вече инсталираните промишлени производства, предполага съществени инвестиции за прокарването на тръби и изкопаването на големи изкопи. Предвид тези пречки можем да кажем, че наистина има немалък напредък в използването на отпадъчната топлина“.
Към това се добавят и географските несъответствия във Франция: в страна, която все още се отоплява основно с газ и електричество, мрежата за централно отопление (през която преминава отпадналата топлина) е различна за различните региони.
Опадъчната топлина е с пряк принос за съкращаването на въглеродните емисии
Подобно на биомасата, енергия, която се получава от изгарянето на материали като дървесина, растения, селскостопански отпадъци и органични битови отпадъци, отпадъчната топлина е възобновяема енергия на бъдещето в енергийния микс, използван за отопление на домакинствата във Франция.
„Улавянето на отпадната топлина означава използването на енергия, която е загубена за потреблението, а за нейното получаване трябва да се използват газ или други изкопаеми горива. Така че печалбата по отношение на намаляването на въглеродните емисии ще бъде пряка“, обяснява Марина Буше.
„Производството на топлина в нормални времена е белязано от значителни количества въглеродни емисии. Повечето колективни и индивидуални жилища в момента се отопляват или с централни топлофикационни мрежи, в които изкопаемите горива имат голям дял, или пряко с изкопаеми горива“, добавя Никола Голдбер. „Така че, когато става въпрос за намаляване на емисиите, потенциалът за декарбонизация на отпадната топлина е огромен.“
Трудно е обаче да се определи количествено колко тона CO2 ще бъдат спестени чрез използването на тази енергия, защото „всяка инсталация за уползотворяване на отпадната топлина е уникална“, уточнява енергийният специалист.
В рамките на екологичния преход френското правителство възнамерява да насърчи това развитие през идните години. В своите многогодишни енергийни програми и пътната карта за енергийната стратегия на Франция за периода 2019-2028 г., държавата си поставя, наред с други цели, до 2028 г. да се увеличи пет-шест пъти количеството оползотворена промишлена отпадна топлина в сравнение с 2016 г. С други думи, целта е да се премине от 0,4 TWh, използвани през 2016 г., до 0,84 TWh през 2023 г., а след това между 2,3 TWh и 3 TWh през 2028 г.
„Развитието на градските топлофикационни мрежи е в центъра на вниманието, а отпадната топлина е един от лостовете за превръщането им в по-екологични“, заключава Марина Буше.
*Превод Георги Саулов
