Ciepłownictwo

Zasada termodynamiczna ciepłownictwa
Rura ciepłownicza wykonana z rury kompozytowej z płaszczem z tworzywa sztucznego

Jako ciepłownictwo lub ciepłownictwo , zaopatrzenie budynków w ciepło odpowiednio do ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody . Energia cieplna jest transportowana w izolowanym termicznie systemie rur, który jest głównie zakopany w ziemi, ale w niektórych przypadkach stosuje się również linie napowietrzne. Sieci ciepłownicze dostarczają przede wszystkim do budynków mieszkalnych ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody poprzez kierowanie ciepła od producenta lub punktu poboru do konsumentów. Lokalna zabudowa pojedynczych budynków, części budynków lub niewielkich obszarów mieszkalnych z własnym wytwarzaniem ciepła nazywana jest również lokalnym ogrzewaniem . W 2013 roku na całym świecie istniało około 80 000 systemów ciepłowniczych, z czego około 6 000 w Europie.

Elektrociepłownie i ciepłownie blokowe opalane paliwami kopalnymi , biomasą lub odpadami często służą jako dostawcy ciepła w sieciach ciepłowniczych . Są one eksploatowane w kogeneracji, dzięki czemu mogą osiągnąć oszczędności paliwa w porównaniu do oddzielnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Ponadto ciepło odpadowe z procesów przemysłowych, energia geotermalna , słoneczna energia cieplna ( słoneczna sieć ciepłownicza ) oraz ciepło środowiskowe, które można wykorzystać za pomocą dużych pomp ciepła, jest również dostarczane do systemów ciepłowniczych. Technologie ciepłownicze są stale rozwijane. Więc idzie z. Na przykład w Europie istnieje trend w kierunku bardziej zrównoważonych systemów ciepłowniczych o większym udziale odnawialnych źródeł energii , mniejszym zużyciu paliw kopalnych, bardziej wydajnych energetycznie systemach oraz niższych emisjach gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń powietrza . Systemy ciepłownicze działające wyłącznie z wykorzystaniem energii odnawialnej nie są jednak zbyt rozpowszechnione od 2017 r.

historia

Ze stanowisk archeologicznych z czasów rzymskich wiemy, że gorąca woda termalna była na miejscu nie tylko wykorzystywana do celów kąpielowych, ale także transportowana rurami w basenach i budynkach do ogrzewania podłogowego. Poprzednicy systemów ciepłowniczych istnieją od ponad 2000 lat. Pierwszy „prawdziwy” system ciepłowniczy został zbudowany w 1334 roku we francuskim mieście Chaudes-Aigues . Tam gorącą wodę termalną doprowadzano do wsi ze źródła, która zasilała kilka domów.

Idea wykorzystania ciepłownictwa miejskiego na szerszą skalę i komercyjnie pojawiła się pod koniec XIX wieku. Zmniejszając liczbę kominków w centrach miast, zmniejszono ryzyko pożaru oraz zatrzymano zanieczyszczenie z węgla i popiołu . Pierwsze nowoczesne systemy ciepłownicze zbudowano w Lockport i Nowym Jorku w latach 70. i 80. XIX wieku . Pierwsze europejskie sieci ciepłownicze zainstalowano w Niemczech w latach 20. XX wieku; w tym samym czasie nastąpiło przejście z nieefektywnych systemów parowych na gorącą wodę. Związek Radziecki zaczął budować systemy ciepłownicze w latach 30-tych, podobnie jak Chińska Republika Ludowa w latach 50-tych. W latach 70., wraz z kryzysem naftowym, gwałtownie wzrosło zainteresowanie sieciami ciepłowniczymi, w wyniku czego niektóre kraje, zwłaszcza skandynawskie, zbudowały nowe sieci ciepłownicze trzeciej generacji. W wyniku transformacji energetycznej w kierunku zrównoważonych dostaw energii, czwarta generacja jest obecnie badana i wprowadzana w praktyce.

Proces techniczny

System ciepłowniczy składa się z różnych głównych elementów, które razem tworzą cały system. Należą elektrownie cieplne (często w kogeneracji zasilany ciepłowni ), większość z nich gorącej wody zasilania miejskiego systemu ogrzewania, w tym stacji pomp i przyłączy domowych i stacji przeładunkowych, które emitują ciepło do systemu ogrzewania budynku.

Ze względu na nieuniknione straty ciepła na długich dystansach, nawet przy bardzo dobrej izolacji termicznej, oraz wysokie koszty inwestycji w system rurociągów, ciepłownictwo jest często odpowiednie tylko dla gęstej zabudowy. Sieci ciepłownicze mają zwykle gwiaździste struktury dystrybucyjne o maksymalnej długości linii w zakresie kilku 10 km. Najdłuższy rurociąg ciepłowniczy w Austrii, o długości 31 km, znajduje się między elektrownią Dürnrohr a stolicą Dolnej Austrii St. Pölten . W Niemczech słowo „niegodne sieci ciepłowniczej” jest używane w odniesieniu do normalnej zabudowy podmiejskiej, gdy sieć ciepłownicza wydaje się nieopłacalna. W Skandynawii, gdzie centralne ogrzewanie odgrywa centralną rolę na rynku ogrzewania, sieci ciepłownicze działają również na przedmieściach willowych. Na przykład system ciepłowniczy w Danii pokrywa około połowy duńskiego zapotrzebowania na ciepło (stan na 2018 r.). Uważa się, że możliwa jest dalsza ekspansja do 65–70%, podczas gdy ogrzewanie pompą ciepła było postrzegane jako tańsza opcja dla obszarów słabo zaludnionych.

Źródła ciepła

Sieci ciepłownicze mają tę właściwość, że mogą bardzo elastycznie korzystać z dużej liczby różnych źródeł ciepła, które mogą być zarówno scentralizowane, jak i zdecentralizowane. Ciepło sieciowe jest zwykle wytwarzane w dużych elektrowniach elektrociepłowni (CHP), mniejszych elektrociepłowniach , w spalarniach odpadów lub w ciepłowniach miejskich . Jako paliwo wykorzystywane są różne formy węgla , gazu ziemnego , biogazu , ropy naftowej, drewna i produktów drzewnych, energii słonecznej oraz odpadów w różnych składach i formach przetworzenia. W kilku krajach m.in. B. w Szwajcarii ciepło miejskie jest również pozyskiwane z elektrowni jądrowych . W Islandii, ale także w Europie Środkowej, ciepło sieciowe wytwarzane jest w elektrowniach geotermalnych . W miarę możliwości jako źródło ciepła wykorzystywane jest ciepło odpadowe o wysokiej temperaturze z działalności przemysłowej, na przykład z rafinerii lub hut. Najważniejszymi źródłami energii są obecnie nadal paliwa kopalne, takie jak gaz ziemny i węgiel, które w 2012 roku dostarczały około 70% energii cieplnej w europejskich sieciach ciepłowniczych.

Duża wielomegawatowa pompa ciepła do wykorzystania przemysłowego ciepła odpadowego w austriackiej ciepłowni.

Jednak dla zrównoważonego systemu ciepłowniczego najbardziej pożądanymi źródłami energii odnawialne źródła energii i wykorzystanie ciepła odpadowego . W ramach transformacji energetycznej i związanej z tym konwersji dostaw energii elektrycznej i ciepła na energie odnawialne coraz częściej wykorzystywane są dodatkowe źródła ciepła. Więc z. Na przykład duże pompy ciepła pracujące z wiatrem lub energią słoneczną dostarczają energię cieplną, a jednocześnie pomagają wygładzić wahania zasilania tych źródeł energii. To sprzężenie sektorowe między sektorami energii elektrycznej i ogrzewania może odegrać kluczową rolę w integracji zmiennych odnawialnych źródeł energii w systemie energetycznym. Jednocześnie zastosowanie pomp ciepła w systemach ciepłowniczych jest uważane za jeden z najbardziej obiecujących sposobów na zwiększenie efektywności energetycznej sieci ciepłowniczych i osiągnięcie celów ochrony klimatu , nie tylko dlatego, że pompy ciepła są bezemisyjne, gdy za pomocą zielonej energii elektrycznej.

Źródła ciepła dla dużych pomp ciepła to: Chodzi o niskotemperaturowe ciepło odpadowe z przemysłu, supermarketów , ścieki (np. z oczyszczalni ścieków ), wody pitne, przemysłowe i gruntowe, rzeki, jeziora i wodę morską. Duże pompy ciepła mają ogromny potencjał, zwłaszcza w zakresie wykorzystania ścieków i wód powierzchniowych jako źródła ciepła, które mają również tę zaletę, że zwykle występują w pobliżu osiedli i są dostępne w długim okresie. System oparty na wodzie morskiej to m.in. B. jest używany w miejskiej sieci ciepłowniczej w Sztokholmie od lat 70. XX wieku, innym przykładem jest pompa ciepła Drammen . Kolejnym potężnym źródłem ciepła są centra danych . Duże centra danych mogą mieć stały pobór mocy 100 MW energii elektrycznej. Do 97% powstałego ciepła odpadowego można wykorzystać za pomocą dużych pomp ciepła, a następnie energię cieplną można wprowadzić do sieci ciepłowniczych. Od 2017 r. jest to już praktykowane w różnych centrach danych w krajach skandynawskich, zwłaszcza w Finlandii i Szwecji. W Niemczech do tej pory nie odgrywała prawie żadnej roli, choć pierwsze projekty również wykazują oznaki zmian.

Krótkoterminowe nadwyżki zielonej energii elektrycznej można przekształcić w ciepło za pomocą kotłów elektrodowych, a następnie wprowadzić do sieci ciepłowniczych lub magazynów ciepła . Ta technologia znana jest jako power-to-heat i obecnie szybko się rozprzestrzenia. Zarówno kotły elektrodowe, jak i pompy ciepła to dojrzałe technologie dostępne na rynku. Jednak profile zastosowań różnią się znacznie: podczas gdy kotły elektrodowe mogą być eksploatowane szczególnie elastycznie, pompy ciepła są bardziej odpowiednie jako technologia obciążenia podstawowego, ponieważ wiążą się z wysokimi kosztami inwestycyjnymi, ale niskimi kosztami eksploatacji. W porównaniu do bojlerów prętowych i elektrodowych, pompy ciepła mają znacznie wyższą wydajność energetyczną , dzięki czemu do uzyskania tej samej energii grzewczej potrzeba mniej energii elektrycznej. Zaoszczędzona w ten sposób energia elektryczna jest dostępna do innych celów.

Szczególnie korzystne dla integracji wysokich udziałów energii odnawialnej przy jednocześnie bardzo wysokiej ogólnej sprawności jest połączenie kogeneracji i innych w kogeneracji rozważanych elektrowni opalanych z pompami ciepła i magazynowaniem ciepła. W takim systemie pompy ciepła pokrywałyby zapotrzebowanie na ciepło w okresach wysokiej produkcji energii elektrycznej z wiatru i/lub energii słonecznej i jednocześnie wykorzystywałyby nadmiar energii elektrycznej, podczas gdy elektrociepłownie mogłyby pozostać wyłączone. Z drugiej strony, przy niewielkiej produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii elektrociepłownie dostarczałyby zarówno energię elektryczną, jak i ciepło. Dzięki zintegrowaniu systemów magazynowania ciepła z takim systemem, produkcja energii elektrycznej i ciepła może być również oddzielona od siebie, tak aby zminimalizować wszelkie straty spowodowane ciepłem z elektrociepłowni, które nie są tymczasowo potrzebne.

Możliwe jest również budowanie systemów solarnych na dachach lub jako systemy otwartej przestrzeni, które zasilają bezpośrednio sieci ciepłownicze jako pomocnicze źródło ciepła lub, w połączeniu z sezonowymi zbiornikami akumulacyjnymi, pokrywają zapotrzebowanie na ciepło przez cały rok. Jest to znane jako słoneczne ciepłownictwo . Od 2017 r. istniały systemy wielkoskalowe o powierzchni kolektora około 10 000 m². Dania jest pionierem, gdzie koszty produkcji ciepła na poziomie 2–6 ct/kWh osiągane są dla systemów wielkoskalowych, w tym magazynowania sezonowego. Możliwe są również lokalne systemy ogrzewania słonecznego, ale nie mogą one służyć jako jedyne źródło ciepła.

Sieć rurociągów

Linia naziemna przez B36 w Mannheim .
Rurociąg ciepłowniczy w tunelu pod Renem w Kolonii
Dylatacja dylatacyjna w rurze ciepłowniczej

Sieć rurociągów transportuje medium przesyłowe (głównie gorącą wodę, w pierwszych układach również parę) do odbiorców. Medium transportowe jest transportowane w izolowanych termicznie rurach w cyklu ciągłym. Aby uniknąć korozji i twardych osadów na wewnętrznych powierzchniach rur, stosowana woda jest przynajmniej zmiękczona w obwodzie.

Rurociągi od źródła ciepła do radiatorów nazywane są przepływem , a te od radiatorów z powrotem do źródła ciepła nazywane są powrotem . Rury mające bezpośredni kontakt z medium nazywane są rurami przewodowymi. W zależności od temperatury medium, wymaganego natężenia przepływu i wymagań statycznych stosuje się systemy rurowe rury kompozytowe z plastikową osłoną , stalowe rury płaszczowe , szew spiralny (i różne elastyczne systemy rurowe systemy rur kompozytowych systemy rurowe, bez kompozytu). Temperatury przesyłu zależą od pokoleń technicznych i są stale obniżane w celu zmniejszenia strat przesyłowych i zwiększenia efektywności energetycznej . Zwykłe temperatury pracy w starszych sieciach ciepłowniczych drugiej generacji mieszczą się zwykle w przedziale powyżej 100°C, natomiast trzecia generacja często wykorzystuje wodę o temperaturze poniżej 100 stopni. Temperatury transferu w układach niskotemperaturowych czwartej generacji są jeszcze niższe od ok. 30 do 70 °C. W zależności od konkretnych specyfikacji różnych systemów ciepłowniczych straty energii w systemie rur wynoszą około 5 do 20%. W wielu krajach europejskich wartości mieszczą się w przedziale 5–10%, podczas gdy w Rosji wynoszą około 20%, a poszczególne systemy wykazują tam znacznie wyższe straty.

Cechy szczególne w budowie rur

Kolano rozprężne w kształcie litery U do kompensacji długości poprzez rozszerzanie materiału rury w różnych temperaturach, tutaj z podziemnymi rurami ciepłowniczymi
Znaki informacyjne na zaworze przepływowym (VS) i powrotnym (RS), te zasuwy znajdują się 1,5 metra na lewo od pary znaków, każda linia ma nominalny średnicę rury DN 80 i nominalne ciśnienie robocze PN 16

Współczynnik rozszerzalności z rur stalowych określonych jako linie ciepłownicze prowadzi do zmian w długości rurociągów, które nie mogą być pominięte ze względu na duże odległości, aby być zmostkowane i wahania temperatury. Dlatego w planowaniu trasy należy uwzględnić takie środki, jak charakterystyczne nogi kompensacyjne w kształcie litery U (zwane również łukami U) lub złącza dylatacyjne . Kompensatory okazały się obecnie słabymi punktami w sieciach ciepłowniczych, dlatego w miarę możliwości są zastępowane łukami w kształcie litery U lub Z, zwłaszcza w nowych budynkach. Ponieważ kompensatory są zwykle wykonane z innych materiałów niż rury przewodowe, korozja elektrochemiczna występuje w większym stopniu na skutek przechodzenia materiału, co jest potęgowane przez ciągłe obciążenie mechaniczne. Prowadzi to często do uszkodzenia złączy dylatacyjnych przed osiągnięciem pożądanej minimalnej żywotności sieci ciepłowniczej. Do kompensacji stosuje się również kolanka Z, zwłaszcza w obszarze przyłączy domowych lub gdy i tak konieczne są uskoki w rurze ciepłowniczej.

Systemy monitorowania wycieków

Monitorowanie wycieków jest często zintegrowane z sieciami rurociągów zbudowanymi z rur kompozytowych z płaszczem z tworzywa sztucznego lub rur z płaszczem stalowym. W tym celu rury kompozytowe z płaszczem z tworzywa sztucznego muszą być wyposażone w system monitorowania wycieków podczas produkcji, co jest obecnie normą. W przypadku rur płaszczowych stalowych wymagana jest praca przy stałej próżni w pierścieniu rurociągu, co jest powszechną praktyką. W sieciach rurociągów zbudowanych z elastycznych rur kompozytowych monitorowanie wycieków jest możliwe, podobnie jak w przypadku rur kompozytowych z płaszczem z tworzywa sztucznego. Jednak nie wszędzie jest to używane. Elastyczne rury zespolone muszą być podczas produkcji wyposażone w system monitorowania szczelności, który w zależności od producenta rury jest przeprowadzany tylko na życzenie klienta przy odpowiednio dużych ilościach zakupu.

Wymagania jakościowe dla wody ciepłowniczej

Aby uniknąć twardych osadów na wewnętrznych powierzchniach rur generatora ciepła, woda obiegowa jest przynajmniej zmiękczona. Ponieważ woda odsolona powoduje znacznie mniejszą korozję niż tylko woda zmiękczona, celem jest utrzymanie na jak najniższym poziomie zawartości soli resztkowej w wodzie obiegowej nowoczesnych sieci ciepłowniczych. Osiąga się to poprzez zastosowanie wody dejonizowanej jako wody uzupełniającej oraz, w razie potrzeby, dodatkowe odsalanie przepływu częściowego ilości wody krążącej w układzie. W szczególności dąży się do maksymalnego stężenia jonów chlorkowych 50 ppm, ponieważ jony chlorkowe przyspieszają korozję elementów metalowych. Oprócz zawartości soli, zawartość tlenu odgrywa również ważną rolę w tendencji wody do korozji. W związku z tym ograniczone jest również stężenie tlenu w wodzie w obiegu ciepłowniczym. Kolejnym parametrem mającym wpływ na szybkość korozji jest wartość pH. Wartość pH wody obiegowej należy zatem podnieść do ponad 9 za pomocą środków alkalizujących, aby zmniejszyć korozję tlenową. Oprócz sody kaustycznej jako środek alkalizujący stosuje się również fosforan trisodowy.

Przekazanie konsumentom

Odgałęzienie do połączenia z domem
Stacja wymiany ciepła w dużym systemie

Przekazywanie ciepła do odbiorcy odbywa się zwykle za pomocą stacji transferowej , zwanej również stacją kompaktową, która może składać się z różnych elementów. W większości przypadków obwód ciepłowniczy jest hydraulicznie oddzielony od obwodu odbiorcy za pomocą wymiennika ciepła , w kilku przypadkach (duży odbiorcy) obwód ciepłowniczy jest podłączony bezpośrednio. Zamiast stacji przesyłowej można również zastosować pompę ciepła, zwłaszcza w sieciach niskotemperaturowych. Pompa ciepła wykorzystuje dopływ sieci ciepłowniczej jako źródło ciepła i podnosi tam temperaturę do poziomu temperatury stosowanej w budynku, dzięki czemu budynki o wyższych temperaturach zasilania ogrzewania można podłączyć również do systemów ciepłowniczych na bazie niskotemperaturowej . Alternatywnie pompy ciepła mogą również czerpać energię z powrotu z sieci ciepłowniczej, a tym samym obniżać temperatury powrotu. W ten sposób można zwiększyć sprawność i zdolność przenikania ciepła sieci ciepłowniczej.

Zwłaszcza w budynkach mieszkalnych projekt stacji przesyłowej nie jest oparty przede wszystkim na zapotrzebowaniu na ciepło, ale na zapotrzebowaniu na ciepło do przygotowania ciepłej wody. Podczas przygotowywania ciepłej wody w konwencjonalnych systemach należy utrzymać temperaturę ciepłej wody powyżej 60 ° C , aby uniknąć zanieczyszczenia układu ciepłej wody legionellą , co spowoduje termiczne zabicie legionelli. Inne możliwości uniknięcia inwazji legionelli w systemach niskotemperaturowych obejmują obróbkę chemiczną lub fizyczną lub ponowne ogrzewanie gorącej wody za pomocą pręta grzejnego lub pompy ciepła do gorącej wody. W zależności od wymagań dostępne są trzy warianty przygotowania ciepłej wody:

  • W systemie przepływowym wymagana ciepła woda jest podgrzewana bezpośrednio w wymienniku ciepła stacji transferowej. Wymaga to odpowiednio dużego wymiennika ciepła z odpowiednio dużym przyłączem ciepłowniczym. Z drugiej strony ryzyko skażenia Legionellą jest bardzo niskie, a powrót wody z sieci ciepłowniczej jest zredukowany do niskiego poziomu temperatury. System przepływowy jest odpowiedni dla klientów o względnie jednolitym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę oraz dla klientów z bardzo niską mocą przyłączeniową do sieci ciepłowniczych, ponieważ stacja przesyłowa nie może być zaprojektowana tak mała, jak jest to wymagane w technicznie uzasadnionych ramach.
  • W systemie magazynowym woda jest podgrzewana w zbiorniku magazynowym („zbiornik jest ładowany”) i w razie potrzeby pobierana z niego. Podłączenie do sieci ciepłowniczej można zaprojektować o wiele mniejsze. Z drugiej strony wzrasta ryzyko skażenia Legionellą, co wymaga specjalnych środków ochronnych (regularna dezynfekcja termiczna). W najgorszym przypadku temperatura w zasobniku ciepłej wody może prawie wzrosnąć do temperatury powrotu wody sieciowej, co jest niekorzystnym stanem pracy, ponieważ tylko niewielka ilość ciepła jest przekazywana do zasobnika w tym obszarze, co spowalnia nagrzewanie do maksymalnej pożądanej temperatury. Ponadto ilość dostępnej ciepłej wody jest ograniczona pojemnością zasobnika. Po usunięciu dostępnej kwoty musisz poczekać, aż pamięć zostanie ponownie załadowana. Niekorzystna jest również dodatkowa przestrzeń wymagana przez magazyn oraz straty ciepła magazynu. Systemy magazynowania są odpowiednie dla klientów o silnie zmiennym zapotrzebowaniu na ciepłą wodę, takich jak domy jednorodzinne.
  • System załadunku magazynowego łączy system przepływowy z systemem magazynowym. Dołączony system przepływu jest przeznaczony tylko do średniego zapotrzebowania na ciepłą wodę, więc połączenie z siecią ciepłowniczą można zaprojektować tak, aby było mniejsze niż w przypadku czystego systemu przepływu. Obciążenia szczytowe są pokrywane przez zasobnik ciepłej wody, który jest ładowany w okresach niskiego obciążenia.

Pokolenia techniczne

Cztery generacje systemów ciepłowniczych i ich źródła ciepła

Nawet jeśli systemy ciepłownicze mają różną strukturę w zależności od miasta, można wyróżnić cztery generacje o różnych parametrach technicznych. Ogólnie rzecz biorąc, istnieje tendencja do niższych temperatur przesyłu, niższych kosztów materiałów i prefabrykacji w fabrykach, co wiąże się z mniejszą liczbą personelu zaangażowanego w budowę sieci.

Pierwsza generacja

Pierwsza generacja została wprowadzona w Stanach Zjednoczonych od lat 80. XIX wieku, a następnie trafiła do innych części świata, takich jak B. Europa rozprzestrzenia się. Systemy te wykorzystywały jako medium transmisyjne gorącą parę wodną pod ciśnieniem , która była przenoszona w izolowanych na miejscu rurach stalowych. Para została głównie generowany w węglowych -fired kotłów i kilku elektrowni z kogeneracji . Te grzejniki w mieszkaniach pracował w wysokiej temperaturze 90 ° C i więcej. W rezultacie system ten miał kilka wad. Ze względu na wysokie temperatury pary straty ciepła w sieci były wysokie, a na powrocie wystąpiła korozja, co dodatkowo obniżyło sprawność energetyczną całego systemu. Od czasu do czasu dochodziło też do groźnych wybuchów rur parowych. Głównym powodem wprowadzenia było uniknięcie wybuchów kotłów w mieszkaniach i zwiększenie komfortu życia. Tylko takie systemy ciepłownicze były wykorzystywane do ok. 1930 r.; dziś technologia jest uważana za przestarzałą. Od 2014 roku takie systemy były nadal eksploatowane w sieciach ciepłowniczych zbudowanych na początku Nowego Jorku i Paryża . B. w Salzburgu , Hamburgu i Monachium systemy ciepłownicze zostały w międzyczasie zmodernizowane do bardziej nowoczesnej technologii.

Drugie pokolenie

Druga generacja pojawiła się około 1930 r. i była dominującym projektem w nowo instalowanych systemach ciepłowniczych do lat 70. XX wieku. Systemy te wykorzystywały jako nośnik ciepła wodę pod ciśnieniem o temperaturze przeważnie powyżej 100°C, która była transportowana w izolowanych na miejscu rurach stalowych i przekazywana przez centralne przepompownie. W mieszkaniach zastosowano grzejniki o temperaturze grzania ok. 90°C, które były zasilane bezpośrednio lub pośrednio. Instalacje te zostały zbudowane między innymi w dużych systemach ciepłowniczych byłego Związku Radzieckiego . Tam jednak jakość techniczna była przeważnie słaba; Dodatkowo w mieszkaniach nie było możliwości regulacji temperatury. Takie lepszej jakości systemy były również stosowane w innych częściach świata, gdzie niektóre z nich do dziś służą jako starszy rdzeń istniejących sieci ciepłowniczych. Motywacją tych systemów ciepłowniczych była przede wszystkim oszczędność energii pierwotnej poprzez wykorzystanie skojarzonej produkcji ciepła i energii oraz zwiększenie komfortu ogrzewania. Ciepła woda była wytwarzana głównie w elektrowniach węglowych i olejowych z kogeneracją, uzupełnianych przez niektóre kotły wodne (opałowe).

Trzecia generacja

W trzeciej generacji część sieci ciepłowniczych często pochodzi z zakładów przekształcania odpadów w energię , jak tutaj w zakładzie przekształcania odpadów w energię w Kilonii

Trzecie pokolenie pojawiło się w latach 70-tych, a od lat 80-tych na tym stoisku budowano większość systemów ciepłowniczych, a wiele wcześniejszych systemów zostało przebudowanych na to stoisko. Ponieważ wielu producentów komponentów do takich systemów pochodzi z Europy Północnej , ta generacja to z. T. o nazwie „Skandynawska technologia ciepłownicza”. Technicznie system ten bazuje również na gorącej wodzie, która w większości osiąga temperaturę poniżej 100°C. Woda transportowana jest przez centralne przepompownie. W przeciwieństwie do poprzednich generacji, rury transportowe, podobnie jak większość innych komponentów, nie są już izolowane na miejscu, ale prefabrykowane i preizolowane w fabrykach, a następnie mogą być zatopione bezpośrednio w ziemi na miejscu. Stacje rozdzielcze są kompaktowe w porównaniu do swoich poprzedników, a wymienniki ciepła są wykonane ze stali nierdzewnej. W mieszkaniach zastosowano grzejniki o średniej temperaturze grzania ok. 70°C, które zasilane są bezpośrednio lub pośrednio; częściowo również ogrzewanie podłogowe . Ciepło generowane w centrum elektrowni ogrzewanie z kogeneracji w zdecentralizowanych połączonych elektrociepłowni , przez odpady w energię roślin i elektrownie na biomasę , uzupełnionych szczytowego obciążenia kotła . Sporadycznie do takich sieci wprowadzana jest również energia geotermalna i słoneczna jako uzupełnienie. Po kryzysie naftowym w latach 70. główną motywacją do rozwoju było zwiększenie efektywności energetycznej i zastąpienie ropy naftowej innymi źródłami energii, takimi jak węgiel , biomasa i odpady .

Czwarta generacja

Sieci ciepłownicze czwartej generacji są powiązane sektorowo, a zatem ściśle powiązane z sektorem energii elektrycznej. Ich elastyczność jest ważnym czynnikiem włączenia dużej ilości energii odnawialnej do systemu energetycznego.

Czwarta generacja (często określana jako sieci ciepłownicze 4.0 , ciepłownictwo czwartej generacji lub 4GDH ) jest obecnie badana/testowana i będzie wykorzystywana na dużą skalę od około 2020 roku. Ta generacja jest kształtowana głównie przez wymagania ochrony klimatu i zrównoważonej produkcji energii oraz związane z tym przejście na systemy energetyczne w dużej mierze lub całkowicie odnawialne.

Źródłem ciepła mają być energie odnawialne lub ciepło odpadowe z procesów przemysłowych, obok układów kogeneracyjnych (na biomasę) ważną rolę mają odgrywać m.in. duże pompy ciepła, co skutkuje silnym sprzężeniem z sektor energii elektrycznej. Łącząc systemy CHP dostarczające energię elektryczną i ciepło, pompy ciepła i magazynowanie ciepła , systemy ciepłownicze czwartej generacji powinny również oferować dużą elastyczność dla systemów energetycznych o dużym udziale zmiennych energii odnawialnych, takich jak energia wiatru i energia słoneczna, a tym samym kompensować za ich zmienne dostawy energii; Na przykład, uruchamiając pompy ciepła, gdy występuje nadwyżka zielonej energii elektrycznej lub, alternatywnie, systemy CHP, gdy zielona energia elektryczna nie jest wytwarzana w celu zaspokojenia popytu. Ta elastyczność sektora ciepłowniczego może odgrywać kluczową rolę w systemach energetycznych sprzężonych z sektorem w integracji zmiennych odnawialnych źródeł energii. Sieci ciepłownicze czwartej generacji są również uważane za kluczową technologię do wykorzystania systemów ciepłowniczych w budynkach, które mają jedynie niskie zapotrzebowanie na ciepło ze względu na dobrą izolację termiczną . W Danii przejście z trzeciej generacji na czwartą już trwa (stan na 2018 r.).

Według stanu badań systemy ciepłownicze odgrywają ważną rolę w zrównoważonej gospodarce energetycznej, ale w tym celu konieczne są dalsze ulepszenia. Między innymi systemy ciepłownicze czwartej generacji w systemie zrównoważonej energii muszą obejmować: posiadają następujące umiejętności:

  • Dostawa ciepła niskotemperaturowego do nowych lub remontowanych energetycznie budynków
  • Transport ciepła przy niskich stratach energii
  • Absorpcja lub recykling ciepła niskotemperaturowego (np. ciepła odpadowego z procesów przemysłowych z pompami ciepła lub bez ) oraz możliwość integracji odnawialnych źródeł ciepła, takich jak energia geotermalna i słoneczna energia cieplna
  • c. umiejętność inteligentnego działania w ramach zintegrowanych systemów energetycznych, H. systemy energetyczne oparte na sprzężeniu sektorowym

Za kluczowe elementy takich systemów uważa się dobrze izolowane, prefabrykowane rury, które pracują z wodą o temperaturze od 30 do 70 °C, aby utrzymać niskie straty energii i zapewnić wysoką efektywność energetyczną całego systemu. Obieg ciepłej wody w sieci ciepłowniczej ma odbywać się zarówno centralnie, jak i zdecentralizowany, aby jeszcze bardziej zwiększyć elastyczność. Ponadto mają być dostarczane odnowione budynki na obszarach miejskich o zużyciu ciepła od 50 do 150 kWh / m² i nowe budynki o zużyciu ciepła poniżej 25 kWh / m² rocznie, podczas gdy systemy ogrzewania pompami ciepła są bardziej energooszczędne, a zatem więcej praktyczne na obszarach słabo zaludnionych . Ogrzewanie w takich niskotemperaturowych systemach ciepłowniczych powinno odbywać się przede wszystkim za pomocą systemów ogrzewania płaszczyznowego o niskiej temperaturze zasilania, takich jak ogrzewanie podłogowe oraz grzejników niskotemperaturowych (50 ° C) z zasilaniem pośrednim. Ciepła woda powinna być dostarczana albo przez wymienniki ciepła o temperaturze 40–50 °C, albo w przypadku niskotemperaturowych systemów ciepłowniczych z temperaturą zasilania tylko 30 °C przez pompę ciepła do ciepłej wody. Obniżenie temperatury zasilania jest ważnym czynnikiem zwiększania efektywności energetycznej systemu ciepłowniczego i budowania zrównoważonych sieci ciepłowniczych. W ten sposób systemy CHP mogą generować więcej energii elektrycznej, przemysłowe ciepło odpadowe i energię geotermalną mogą być lepiej zasilane, a pompy ciepła mogą pracować z wyższym współczynnikiem wydajności, a straty przesyłu również maleją. Oznacza to, że pompy ciepła można łatwo zintegrować z sieciami ciepłowniczymi czwartej generacji, podczas gdy jest to możliwe tylko z ograniczeniami w systemach drugiej i trzeciej generacji.

Systemy ciepłownicze czwartej generacji zyskują również na znaczeniu jako element elastyczności na rynku energii elektrycznej, który coraz częściej charakteryzuje się wahaniami energii odnawialnej, na przykład poprzez eksploatację pomp ciepła, gdy występuje nadwyżka zielonej energii elektrycznej lub alternatywnie systemy CHP kiedy zielona energia elektryczna nie jest produkowana w celu zaspokojenia popytu. Dotychczas najważniejszym ogniwem łączącym sektory ciepłownicze i elektrociepłownie było skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach, a centralne elektrociepłownie pozwalają na zwiększenie uzysku energii elektrycznej dzięki ekonomii skali. Takie elastyczne moce wytwórcze dobrze wpisują się w zmienne wytwarzanie energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. W przyszłości sieci ciepłownicze mogą wnieść dodatkowy wkład w uelastycznienie systemu energetycznego, integrując elastycznie sterowane duże pompy ciepła lub różne technologie typu „power-to-heat”. Systemy magazynowania ciepła powinny również oferować elastyczność dla systemów energetycznych o wysokim udziale zmiennych energii odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i energia słoneczna, a tym samym kompensować ich wahania dostaw energii. Takie systemy, w których połączone są systemy CHP, pompy ciepła i słoneczne ciepłownictwo , są już dostępne w niektórych gminach w Danii i zostały od pewnego czasu rozbudowane o duże systemy magazynowania ciepła o pojemności ponad 100 000 m³, dzięki czemu odpowiednia Technologia może być stosowana w zależności od panujących warunków pogodowych.

Bieżące badania obejmują również nowe wieloliniowe systemy ciepłownicze, które mogą zapewnić większą elastyczność w odniesieniu do zasilania energią odnawialną. W dwuprzewodowych sieciach ciepłowniczych odbiorcy są zaopatrywani przede wszystkim w ciepło z przepływu. Jego temperatura jest nieuchronnie uzależniona od rodzaju odbiornika w sieci o najwyższym poziomie temperatury. Natomiast wieloprzewodowa sieć grzewcza jest projektowana z różnymi temperaturami przewodów. Dzięki temu poziom temperatury w sieci ciepłowniczej nie jest już określany wyłącznie przez odbiorcę o najwyższych wymaganiach temperaturowych, ale może być optymalnie dostosowany do istniejącej struktury odbiorców i producentów. W tej koncepcji nie ma podziału na przód i tył. Podejście wieloprzewodowe prowadzi do obniżenia średniej temperatury sieci. Oznacza to, że sieć można scharakteryzować również jako sieć ciepłowniczą niskotemperaturową. Niższe temperatury umożliwiają korzystanie ze źródeł, które dostarczają ciepło niskotemperaturowe i nie można ich zintegrować z sieciami o wysokich temperaturach zasilania. Możliwe źródła ciepła to energia słoneczna, ciepło ze ścieków, ciepło środowiskowe oraz przemysłowe i handlowe ciepło odpadowe.

Projekty specjalne

Zimne ogrzewanie miejskie

Schematyczny tryb pracy zimnej lokalnej lub miejskiej sieci ciepłowniczej

Szczególnym rodzajem sieci ciepłowniczej jest tzw. „zimne ciepłownictwo”, które po raz pierwszy zastosowano w elektrowni Arzberg . W tym przypadku żadna gorąca para nie jest kierowana do turbiny elektrowni, co powoduje niewielką utratę wydajności wytwarzania energii, ale zamiast tego nieschłodzona woda chłodząca jest pobierana za skraplaczem turbiny. Ponieważ temperatury w sieci ciepłowniczej są niższe niż w konwencjonalnych sieciach grzewczych, zamiast tego temperatura zasilania jest podnoszona do wymaganego poziomu za pomocą pompy ciepła . Ten projekt ma kilka zalet w porównaniu z klasycznymi systemami: taki system można zamontować w dowolnej istniejącej elektrowni bez większego wysiłku strukturalnego, a sieć ciepłowniczą można zbudować niedrogo za pomocą prostych, nieizolowanych rur z tworzywa sztucznego, ponieważ zwykła woda rzeczna nie jest pod ciśnieniem Jest używane. W pewnych okolicznościach można zrezygnować z powrotu do elektrowni, jeśli wodę można skierować do rzeki po tym, jak wydzieliła ciepło. Pompy ciepła pracują również bardzo wydajnie, ponieważ różnica temperatur do zmostkowania między temperaturą wody chłodzącej (25–35 °C) a temperaturą zasilania ogrzewania jest niewielka. W ten sposób system ten może być ekonomiczną alternatywą dla konwencjonalnych systemów ciepłowniczych. Warunkiem do tego nie są zbyt duże odległości transportowe i małe nachylenie, w przeciwnym razie wysiłek pompowania byłby zbyt duży. Mniejsze systemy, które mogą pozyskiwać energię cieplną zamiast wody chłodzącej elektrownię z dużej liczby niskotemperaturowych źródeł ciepła, takich jak studnie gruntowe, kolektory słoneczne, przemysłowe ciepło odpadowe lub energia agrotermiczna, określane są jako tzw. zimne lokalne systemy grzewcze .

Chłodzenie dzielnicy

Sieć chłodnicza jako możliwe zastosowanie do konwersji ciepłownictwa w lecie

Duża część dostępnego ciepła jest potrzebna tylko w mroźnych miesiącach zimowych. Dlatego szukamy sposobów na wykorzystanie energii również latem. Sieci chłodnicze to rozsądny obszar zastosowania . Podobnie jak w okresie zimowym, klient zaopatrywany jest w ciepłą wodę, która wytwarza na miejscu chłód za pomocą chłodziarek absorpcyjnych . Ta metoda jest obecnie stosowana w obiektach o wysokich wymaganiach dotyczących chłodzenia, na przykład w szpitalach czy centrach handlowych. W Chemnitz znajduje się centralna chłodnia , która zaopatruje obiekty w mieście. Możliwe jest również łączenie sieci ciepłowniczych z sieciami chłodniczymi, dzięki czemu ciepło odpadowe powstające podczas chłodzenia może być wykorzystane do celów grzewczych. Można to zrobić bezpośrednio lub poprzez magazynowanie ciepła.

biznes

Projektując i eksploatując sieci ciepłownicze oraz wybierając tryb pracy należy wziąć pod uwagę wiele czynników:

  • Podsumowanie zależnych od czasu wymagań klienta w zakresie przepływów ciepła i masy z uwzględnieniem jednoczesności;
  • Wyznaczanie profili temperaturowych w sieci rurociągów z uwzględnieniem czasów transportu w odcinkach rurociągów;
  • Możliwości magazynowania ciepła w sieci w celu ewentualnego zmniejszenia obciążenia szczytowego przy zasilaniu lub, w przypadku elektrociepłowni, umożliwienia ograniczonego priorytetu wytwarzania energii elektrycznej;
  • Straty ciśnienia na odcinkach sieci;
  • Projektowanie układów utrzymania ciśnienia (np. dynamicznego utrzymania ciśnienia średniego lub statycznego ssania lub utrzymania ciśnienia końcowego) w zależności od geometrii sieci, różnic geodezyjnych na trasach i wymaganych przepływów wyrównawczych oraz ustalenia ciśnienia statycznego i klasyfikacji maksymalnych eksploatacyjnych krzywa ciśnienia w tzw. wykresach ciśnienia;
  • Optymalne zwymiarowanie średnicy rury i izolacji rury w celu zminimalizowania całkowitych kosztów rocznych;
  • Optymalne krzywe jazdy.

Sytuacja prawna w Niemczech

Definicja Federalnego Trybunału Sprawiedliwości

Federalny Trybunał Sprawiedliwości określa termin prawny ciepłowniczych, co następuje:

„Wytwarzany z systemu grzewczego nie będącego własnością właściciela budynku przez osobę trzecią według punktu ekonomicznego firmy z własnego ciepła i innych dostarczonych , jest to ciepłownictwo miejskie. Bliskość systemu do zasilanego budynku lub dostępność większej sieci rurociągów nie ma znaczenia.”

Podstawa prawna

Podstawą dostawy ciepłownictwa jest umowa na dostawę ciepła. Podstawą jest m.in. BGB oraz rozporządzenie w sprawie ogólnych warunków dostaw ciepła ( AVBFernwärmeV ) w aktualnie obowiązującym brzmieniu.

Ciepłownictwo i własność domu

Stroną umowy jest zazwyczaj właściciel mieszkania lub budynku, a przynajmniej osoba posiadająca uprawnienia do dysponowania przyłączem domowym house

Kartele ciepłownicze

Liczba producentów kabli jest stosunkowo niewielka. Na przykład w latach 90. ceny, udziały w rynku i oferty na duże projekty były z góry ustalane przez kartel. Przykładem tego jest sieć ciepłownicza Lipp-Lippendorf. W ostatniej rundzie licytacji firma VEAG, która wyraźnie uznała za wadę, że sześciu producentów nie chce licytować między sobą (ceny wahały się od 33 do 34 milionów ECU), poprosił Powerpipe o złożenie oferty. Po otrzymaniu oferty Powerpipe za około 26 milionów DEM, VEAG 21 marca 1995 r. zdecydował się przyznać Powerpipe kontrakt. Coroczne podwyżki cen o 15% stały się powszechne. Konkurenci spoza kartelu byli w niekorzystnej sytuacji z powodu niskich cen na ich własnym rynku, a także represji i gróźb ze strony dostawców wyższego szczebla. Uniemożliwiło to firmie Powerpipe wypełnienie swoich zobowiązań wobec sieci ciepłowniczej Lipsk-Lippendorf jako podmiotu niebędącego jej członkiem i terminowe dostawy. . Komisja śledcza znalazła te porozumienia, niektóre z nich miały formę pisemną. Członkami tego kartelu byli europejscy producenci, z których część istnieje do dziś, np. B. Logstor, isoplus, Starpipe, Brugg, Ke-kelit. Oprócz Niemiec kartel działał również w Austrii i Szwajcarii, a później działał również na arenie międzynarodowej. Dyrektorzy zarządzający spotkali się jako „grupa słoni” i ustalili kwoty i przyszłe udziały rynkowe poszczególnych członków. Orzeczenie Trybunału Sprawiedliwości potwierdziło działania członków kartelu. Uszkodzona firma Powerpipe nie przetrwała procesu. Producenci rur, którzy skupiali się na czystych plastikowych rurach, zawsze pozostawali poza kartelem. Kartel trwał nawet po śledztwach prokuratury, co również zostało odnotowane w wyroku.

Ciepłownictwo w poszczególnych stanach

Dania

W 2013 r. 62% wszystkich gospodarstw domowych w Danii było ogrzewanych za pomocą sieci ciepłowniczych, na obszarach miejskich istnieją prawie wyłącznie sieci ciepłownicze. W sumie w Danii było około 1,6 miliona gospodarstw domowych z ogrzewaniem miejskim, w porównaniu z około 400 000 gospodarstw domowych z ogrzewaniem gazowym i 314 000 gospodarstw domowych z ogrzewaniem olejowym. Około 30 000 gospodarstw domowych korzystało z pomp ciepła zainstalowanych w swoich domach. Od początku 2013 roku w nowych budynkach w Danii nie można już instalować ogrzewania gazowego lub olejowego. Zakaz obowiązuje dla istniejących nieruchomości od 2016 roku. Od czasu zakazu sprzedaż pomp ciepła znacznie wzrosła. Aby sfinansować duńską transformację energetyczną , konsumenci płacą „opłatę za bezpieczeństwo dostaw” od początku 2013 r. Dotyczy to prawie wszystkich paliw i stopniowo wzrasta do 2020 r. [przestarzałe] . Ostatecznie każde gospodarstwo domowe powinno zapłacić 175 euro więcej za ogrzewanie.

Obecnie sieci ciepłownicze ogrzewane są głównie biomasą i paliwami kopalnymi, do czego wykorzystywane są głównie elektrociepłownie i większe elektrociepłownie. W ramach celu wyznaczonego przez rząd duński, jakim jest całkowite zaopatrzenie kraju w energię odnawialną do 2050 roku, paliwa kopalne nie będą już dostępne w przyszłości, a biomasa ma być wykorzystywana przede wszystkim w sektorze transportu. Dlatego w przyszłości sieci ciepłownicze będą zasilane głównie dużymi pompami ciepła, które z kolei będą czerpać energię z energii wiatrowej i systemów fotowoltaicznych . Oprócz zasilania sieci ciepłowniczych, te pompy ciepła powinny odgrywać ważną rolę w równoważeniu wahań produkcji energii elektrycznej z tych źródeł energii. „Od kilku lat w Danii nastąpiła silna ekspansja dużych systemów magazynowania ciepła o pojemności ponad 100 000 m³, aby móc bardziej elastycznie obsługiwać systemy ciepłownicze. W połączeniu z systemami CHP, pompy duże ciepło lub solarne systemy te umożliwiają zmienny działanie generatorów, tak, że w zależności od aktualnego zapotrzebowania na energię elektryczną, systemy CHP może dostarczyć energię elektryczną i cieplną lub, alternatywnie, pompy ciepła lub mocy do - systemy grzewcze pobierają nadmiar energii elektrycznej z sieci i zasilają ciepło lub mogą je tymczasowo oszczędzać.

Dania jest również pionierem w dziedzinie słonecznego ogrzewania miejskiego . Do września 2016 r . zainstalowano co najmniej 26 większych instalacji o łącznej powierzchni kolektorów 1 000 000 m². Do 2050 r. Dania zamierza wygenerować około 40% duńskiego zapotrzebowania na ogrzewanie za pomocą systemów solarno-termalnych . 80% tej energii ma być pozyskiwane dzięki słonecznej sieci ciepłowniczej.

Niemcy

Ogrzewanie domu w Pasewalk
Naziemne linie ciepłownicze w Hameln
Magazyn ciepła w Chemnitz
Do żyły Jena , artystycznie zaprojektowane rur ciepłowniczych

Około 9% całkowitego zapotrzebowania na ciepło w Niemczech jest obecnie pokrywane przez sieci ciepłownicze, a 14% zapotrzebowania na budynki mieszkalne. W 2017 r. sieci ciepłownicze dostarczyły 161 TWh energii, minus 7% straty ciepła w sieciach, 149 TWh dotarło do klientów. Najważniejszymi odbiorcami były gospodarstwa domowe, przed przemysłem, który łącznie potrzebował dwóch trzecich energii. Około połowa energii pochodziła z gazu ziemnego, około jedna czwarta z węgla, energia odnawialna stanowiła 7% i trend rośnie. Długość niemieckiej sieci ciepłowniczej w 2017 r. wyniosła łącznie 26 400 km. Udział ciepła sieciowego w rynku energii jest znacznie wyższy we wschodnich krajach związkowych niż w zachodnich krajach związkowych.

Największe niemieckie sieci ciepłownicze znajdują się w Berlinie , Hamburgu i Monachium . Flensburg jest jednym z miast o największym udziale w rynku ciepłowniczym (> 90%). Modelami dla Flensburga były te duńskie miasta nad Morzem Bałtyckim, które mają mniej więcej taką samą gęstość sieci ciepłowniczych.

Udział rynkowy energii elektrycznej z kogeneracji (CHP) wyniósł 7% produkcji energii elektrycznej brutto w 2006 r., a 96 TWh energii elektrycznej wytworzono w kogeneracji (CHP) w 2013 r.; udział wynosił zatem około 16%.

1992 2005
Firmy 216 240
Długość sieci [km] 14,136 19 284
Domowe stacje przesiadkowe 218 841 324 531
Wartość przyłącza ciepła [MW] 55 336 52 729
Zasilanie sieci grzewczej [TJ/a] 349 413 313.902
Zasilanie sieci ciepłowniczej [GWh/a] 97.060 87,857
Udział CHP [%] 66 83
Udział ciepłowni [%] 37 16
Udział wykorzystania ciepła odpadowego [%] 2 1
Całkowita produkcja energii elektrycznej z CHP [GWh] k. ZA. 35 604
w tym z własnych instalacji [GWh] 22 700 31,103

W istniejących sieciach ciepłowniczych 83% przekazywanej energii cieplnej jest pozyskiwane z systemów kogeneracyjnych; zdecydowana większość z nich to paliwa kopalne. Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej zmniejsza emisję gazów cieplarnianych, dwutlenku węgla (CO 2 ). Arbeitsgemeinschaft für Wärme und Heizkraftwirtschaft (AGFW) stawia CO 2 oszczędności poprzez wykorzystanie sieci ciepłowniczych na rok 2002 na poziomie 7,5 mln ton. Instalacje kogeneracyjne na biomasę mają szczególnie korzystny bilans CO 2 .

Udział OZE w zaopatrzeniu w ciepło miejskie wynosi obecnie ok. 10% i opiera się na spalaniu biomasy, której udział wynosi obecnie ok. 4%, a przede wszystkim na cieple odpadowym ze spalarni odpadów, które ze względu na udział biogeniczny odpadów, ocenia się na 50% odnawialne.

Rozwój sieci ciepłowniczej, która jest wytwarzana w elektrociepłowniach, nadal oferuje znaczny potencjał obniżenia emisji, zwłaszcza CO 2 . Sieci ciepłownicze zostały rozbudowane w ciągu ostatnich dziesięciu lat pod względem długości sieci i liczby stacji przesyłowych. Niemniej jednak wartości przyłączy i ilości dostaw spadają, ponieważ lepsza izolacyjność cieplna budynków zmniejsza popyt. W Niemczech duże elektrownie są nadal eksploatowane bez wyciągu z sieci ciepłowniczej, chociaż byłoby to technicznie możliwe w przypadku systemów. W tym miejscu należy wymienić w szczególności trzy elektrownie jądrowe typu konwojowego ( Isar 2 , Emsland , Neckarwestheim 2 ). Zwłaszcza w starszych sieciach ciepłowniczych często spotyka się sytuację, w której podłączani są głównie duzi odbiorcy, ale nie budynki mieszkalne wzdłuż linii ciepłowniczych. Przede wszystkim utrudnienia wynikające z prawa prywatnego, ale także związane z tym koszty inwestycyjne, utrudniają późniejsze przyłączanie tych budynków mieszkalnych, podczas gdy istniejące przepustowości linii zwykle nie stanowią przeszkody ze względu na generalnie spadające zapotrzebowanie na ciepło. Na nowych terenach zabudowy zabudowanych sieciami ciepłowniczymi, ze względu na ochronę klimatu, gminy mogą narzucić obowiązek przyłączenia i korzystania z sieci ciepłowniczej dla wszystkich nieruchomości. To obowiązkowe połączenie i używanie jest legalne na mocy orzeczenia Federalnego Sądu Administracyjnego .

Federalny Urząd Antymonopolowy poddał rynek ciepłowniczy tzw. „śledztwu sektorowemu” po wskazaniu o nadużyciu zawyżonych cen. Organ nie określa ogólnego nadmiernego poziomu cen w sektorze ciepłowniczym. Podejrzewa jednak dostawców za co najmniej jedenastoma sieciami ciepłowniczymi o długości co najmniej jednego kilometra o niesłusznie zawyżone ceny i sprawdziła w 2012 roku, czy należy wszcząć formalne postępowanie. Nie było jasne, których dostawców i sieci dotyczy. Stiftung Warentest przeprowadził konkretne dochodzenie i uważa, że ​​organ jest zobowiązany do wymienienia zainteresowanych przedsiębiorstw.

Berlin

Sieć ciepłownicza w Berlinie jest uważana za największą w Europie Zachodniej i ustępuje jedynie Warszawie i Moskwie w Europie. Dzięki 1875 km rurociągu dostarcza 1,2 mln mieszkań. Oprócz elektrowni centralnego ogrzewania, sam Vattenfall obsługuje co najmniej 50 zdecentralizowanych elektrociepłowni i 235 innych systemów zasilania w Berlinie. Mieszanka paliwowa jedenastu berlińskich elektrociepłowni przedstawia następujący rozkład: 50% węgiel kamienny, 31% gaz ziemny, 14% węgiel brunatny i 5% inne źródła energii, takie jak drewno. Udział odnawialnych źródeł energii w sprzedaży 8500 GWh ciepła jest więc obecnie stosunkowo niski. W zależności od klienta końcowego można osiągnąć temperatury do 135°C, przy czym rurociągi muszą wytrzymać do 16 barów. Maksymalna średnica linii wynosi 1,22 m, a sieć jest rozbudowywana o około 25 km rocznie.

Greifswald

Elektrownia jądrowa Lubmin (również: Kernkraftwerk Nord) zbudowana przez Greifswald w Lubminie , 20 km , pokrywała około 10% zapotrzebowania NRD na energię elektryczną i do 1990 roku służyła również głównie do zaopatrywania w ciepłownie miejskie południowe nowe obszary zabudowy Greifswaldu . Celem było bycie pierwszym miastem w NRD bez kominów . Po elektrownia bloki zamknięty brakująca ciepłownicza tymczasowo wytwarzany przez kotły oleju , a od roku 1995, głównie naturalnych zasilany gazem połączonych ciepła i elektrowniach i układu turbiny gazowej, wszystkie bezpośrednio Greifswaldzie.

Flensburg

W latach 60. samopomocowe stowarzyszenie budowlane zaczęło zaopatrywać domy w okręgu Fruerlund w ogrzewanie miejskie (patrz tam ). Wreszcie w 1969 roku Stadtwerke Flensburg rozpoczęło budowę miejskiej sieci ciepłowniczej, do której podłączono sieć samopomocowego stowarzyszenia budowlanego. Elektrownia miejska została przekształcona w elektrociepłownię o mocy elektrycznej 170 MW i mocy cieplnej ok. 800 MW. Jako energię pierwotną wykorzystywany jest węgiel kamienny, w 2004 roku ok. 300 000 ton. Od 2008 roku spalane są również paliwa zastępcze oraz zrębki drzewne , których udział może stanowić do 25% paliwa. W sieć zintegrowane są cztery rezerwowe ciepłownie. Obszar dostaw obejmuje miasto Flensburg , miasto Glücksburg , gminę Harrislee oraz przygraniczne miasto Padborg . Od 2010 roku gmina Wees (1 km na wschód od Flensburga) zostanie podłączona do miejskiej sieci ciepłowniczej.

Sieć rurociągów obejmuje 577 km. Sieć ta dostarcza rocznie ponad 15 000 przyłączy w obszarze dostaw o mocy ok. 1 mld kWh, czyli ok. 1000 GWh (stan na 2004 r.).

Udział sieci ciepłowniczych w rynku ciepłowniczym (ogrzewanie pomieszczeń i przygotowanie ciepłej wody) na obszarze dostaw Flensburga wynosi ok. 98%. Ta wysoka stawka opiera się przede wszystkim na obowiązkowym połączeniu i korzystaniu z miasta.

Kilonia

W Kilonii 60 procent odbiorców użyteczności publicznej jest zaopatrywanych przez tunel ciepłowniczy o długości 1368 metrów , biegnący poniżej Fiordu Kilońskiego . Zaopatrzenie w ciepło zapewnia w dużej mierze wspólna elektrownia w Kilonii , którą w 2019 roku zastąpi budowana obecnie elektrownia na silnik gazowy .

Austria

W latach pięćdziesiątych w Austrii zaopatrywano w ciepło miejskie Baden , Klagenfurt i Wels ; zaczął się. W 1980 r. 83 tys. mieszkań ogrzewano ciepłownictwem miejskim, dziesięć lat później 226 tys., aw 2010 r. już 758 tys. mieszkań. W 2012 roku 22% (2010 21%) mieszkań w Austrii było ogrzewanych za pomocą sieci ciepłowniczej. W Austrii w 2003 r. zużyto około 14,9 TWh energii cieplnej, zwłaszcza na dużych obszarach miejskich. W 2013 roku jako paliwa w ponad 40% wykorzystywano głównie biomasę i odpady komunalne , gaz ziemny i olej opałowy , a także 4% węgiel i 7% oleje mineralne . Zużycie gazu ziemnego spada: jeśli zużycie gazu ziemnego do produkcji ciepłowniczej przekraczało 50% w 2007 r., spadło do 39% w 2013 r. Poza Wiedniem i Salzburgiem , dzięki odpowiedniemu wsparciu finansowemu , dominują odnawialne źródła energii , zwłaszcza w mniejszych sieciach ciepłowniczych na obszarach wiejskich .

Dolna Austria

W Dolnej Austrii, oprócz dużych elektrociepłowni na biomasę w obszarach metropolitalnych, istnieją również mniejsze, głównie na biomasę, ciepłownie miejskie. Są one obsługiwane przez dużych dostawców energii, gminy i przedsiębiorstwa, ale także przez spółdzielnie. W 2005 roku 271 ciepłowni na biomasę pracowało z drewnem i odpadami drzewnymi, a kolejne dziewięć ze słomą. Te 280 systemów osiągnęło łączną moc 322 MW. Budowa takich systemów jest finansowana do 40% kosztów inwestycji netto. W 2006 roku moc ciepłowni biomasowych i elektrociepłowni wzrosła do 589 MW przy 345 zainstalowanych instalacjach, w 2007 roku było to już 684 MW przy 371 instalacjach. Do największych sieci ciepłowniczych wykorzystujących surowce odnawialne należą sieć ciepłownicza Baden oraz sieć ciepłownicza w rejonie Mödling .

Górna Austria

Elektrociepłownia na biomasę Steyr (zdjęcie z etapu budowy)

W Linz 90% wszystkich budynków użyteczności publicznej i około 55 000 mieszkań jest zaopatrywanych w ciepło sieciowe przez Linz AG , a udział w rynku ciepła sieciowego wynosi 65%. Od 2005 roku Linz wykorzystuje do wytwarzania ciepła elektrociepłownię na biomasę o mocy cieplnej 21 MW; Od 2012 r. do sieci zasilane będzie również spalanie odpadów, dzięki czemu około połowa ciepła w Linzu będzie pochodzić ze źródeł odnawialnych. Przycisk (ogrzewanie) elektrownię z voestalpine Stahl GmbH Linz również obsługiwane gaz koksowniczy , gaz wielkopiecowy , tygla gazu (utworzony gdy tlen jest wdmuchiwany do tygli podczas produkcji stali nierdzewnej ) i gaz ziemny i wytwarza energię elektryczną i przegrzanej pary wodnej, ale również zaopatrzenie ciepło odpadowe jako ogrzewanie miejskie do prywatnych gospodarstw domowych na terenie miasta Linz. W Mauthausen , Gunskirchen i Schärding od 2010 roku powstały nowe sieci ciepłownicze wykorzystujące biomasę . Energie AG działa sieciach ciepłowniczych w Kirchdorf an der Krems , Riedersbach , Vöcklabruck , Aschach nad Dunajem i Steyr , który jest zasilany przez drugi biomasy elektrowni od 2012 znalezione.

Salzburg

W Salzburgu około 25 000 klientów jest zaopatrywanych z sieci ciepłowniczej o długości ok. 250 km, która jest w dużej mierze zasilana przez kogenerację na paliwa kopalne. Do 2006 roku w całym stanie działało już 67 ciepłowni na biomasę o mocy zainstalowanej ok. 150 MW, a uzyskane dzięki temu oszczędności CO 2 wynoszą ponad 125 000 ton rocznie. W rejonie Lofer i St. Martin bei Lofer, w całkowitym wytwarzaniu ciepła znajduje się ponad 50% dostaw ciepła z biomasy.

Styria

W latach 1985-2012 w Styrii zbudowano ponad 150 lokalnych i miejskich sieci ciepłowniczych, które są zasilane biomasą.

W stolicy stanu Graz zaopatrzenie w ciepło miejskie zostało uzupełnione przez nową elektrownię gazowo-parową opalaną paliwami kopalnymi, oprócz dostaw z elektrowni węglowej Mellach. Około 80% zapotrzebowania na ciepło w Grazu pokrywa ta lokalizacja elektrowni. Około 30% gospodarstw domowych w Grazu jest zaopatrywanych w ogrzewanie miejskie. Ze względu na istotnie zmienioną sytuację rynkową na giełdach energii elektrycznej elektrownia gazowa Mellach jest w większości wykorzystywana do obsługi sieci dopiero od 2013 roku.

Obecnie (od 2016 r.) Energie Steiermark planuje współpracę z innymi firmami w celu pokrycia części sieci ciepłowniczej energią słoneczną . W tym celu ma powstać park słoneczny składający się z kolektorów słonecznych o powierzchni od 15 do 45 ha wraz z towarzyszącym sezonowym magazynem ciepła . W przypadku realizacji wariantu 45 hektarów system powinien dostarczyć ok. 230 GWh energii cieplnej, co odpowiada ok. 20% zapotrzebowania na ciepło w Grazu. Towarzyszący magazyn do kompensacji sezonowej miałby pojemność ok. 1,8 mln m3, koszt tego wariantu szacowany jest na ok. 200 mln euro. Pod względem wielkości obszaru jest na to miejsce tylko poza miastem Graz.

Przed wybudowaniem tego systemu na terenie ciepłowni miejskiej Graz-Süd przy Puchstrasse 51 zainstalowano kolektor słoneczny o powierzchni 7750 m 2 (= 0,77 ha). System zbudowany przez SOLID International jest największym słonecznym systemem termicznym w Austrii i jest również badany naukowo (stan na 5 września 2016 r.).

Aby po raz pierwszy wykorzystać ciepło odpadowe z papierni w Gratkorn , kilka kilometrów na północ od miasta Graz, od lata 2016 r. ułożono w ziemi rurę ciepłowniczą. Huta Marienhütte , nieco na południe od głównego dworca kolejowego, ma dostarczać ciepło odpadowe jako ciepło dla sąsiedniego obszaru zabudowy miejskiej Reininghaus.W silosach zbożowych ma być zainstalowany całoroczny magazyn ciepła.

W Bad Aussee sieć ciepłownicza wykorzystująca biomasę została założona przez Wien Energie w 2002 r. o rocznej produkcji 23 GWh i przy obciążeniu przyłączonym 13 MW, którą w 2009 r. nabył lokalny państwowy dostawca energii.

Tyrol

Sieć ciepłownicza istnieje w Kufstein od 1978 roku, która zaopatruje około 4000 gospodarstw domowych na długości 29 km; W 2003 roku wytwarzanie ciepła z silników blokowych i kotłów na gaz ziemny zostało przekształcone w elektrociepłownię na biomasę. W 2011 r. na obszarze Wattens, Innsbruck Neu-Rum i Olympische Dorf utworzono dużą sieć ciepłowniczą, która jest zasilana ciepłem odpadowym pochodzącym z przemysłu.

Wiedeń

Ciepłownia w Wiedniu

Największa w Austrii sieć ciepłownicza znajduje się w Wiedniu i jest obsługiwana przez Wien Energie . W roku obrotowym 2004/2005 sprzedano 5.163 GWh, z czego 1.602 GWh do łącznie 251.224 mieszkań prywatnych i 3.561 GWh do łącznie 5.211 głównych klientów. Niewielka część 22% jest generowana w trzech dużych spalarniach odpadów, Spittelau , Simmeringer Haide i Flötzersteig , które oprócz około 116 GWh energii elektrycznej wytwarzają około 1220 GWh ciepła. 50% wytwarzanego ciepła miejskiego pochodzi z elektrowni wykorzystujących energię z paliw kopalnych, takich jak elektrownia Simmering , gdzie jest pozyskiwane z pierwotnego źródła energii gazu ziemnego. Pozostałe 20% energii cieplnej wytwarzane jest przez duże ciepłownie szczytowe z gazu ziemnego. Ponadto istnieje Simmering, największa elektrownia na biomasę w Wiedniu od 2010 r., która zaopatruje ok. 1% sieci ciepłowniczej i zaopatruje w ciepło 12 000 gospodarstw domowych.

Ponadto w Wiedniu istnieje również mniejsza sieć sieci chłodniczej . W 2014 roku miasto wybudowało w Arsenale kolejną ciepłownię zasilaną gazem ziemnym o mocy 340 MW i już teraz jest w stanie wytworzyć ponad 1300 MW ciepła z gazu w kotłach ze wszystkimi systemami.

Karyntia

W dniu 12.08.1947 r. wmurowano kamień węgielny pod pierwszą austriacką ciepłownię w Klagenfurcie, która została uruchomiona w marcu 1949 r. Pierwszy stopień rozbudowy miał moc 10 MW i temperaturę zasilania sieci 180°C. W 1953 r. szczytowa moc cieplna sieci wynosiła już 33 MW. W 2012 r. co roku do sieci trafiało około 450 GWh ciepła z sieci ciepłowniczej. W ostatnich latach w Karyntii zbudowano wiele ciepłowni na biomasę (np. Rennweg am Katschberg , Klagenfurt- Emmersdorf) w celu poprawy bilansu CO 2 .

Szwecja

Sieci ciepłownicze są bardzo ważne w Szwecji , prawie każda gmina posiada sieć ciepłowniczą. Łącznie ok. 57% zapotrzebowania gospodarstw domowych i przedsiębiorstw na ogrzewanie pokrywane jest z sieci ciepłowniczej. Do końca lat 70. ciepło było wytwarzane prawie wyłącznie przez opalanie olejem , po czym w wyniku kryzysu naftowego systemy szybko przestawiono na paliwa alternatywne . Od 2014 r. najważniejszym paliwem jest biomasa , odpady są przetwarzane na energię elektryczną w spalarniach odpadów, a nadmiar ciepła trafia do miejskiej sieci ciepłowniczej. Natomiast paliwa kopalne są rzadko wykorzystywane w ciepłownictwie. Od lat osiemdziesiątych zainstalowano również kilka dużych pomp ciepła do zasilania sieci ciepłowniczych. Ogólnie rzecz biorąc, w latach 1981–2013 zainstalowano duże pompy ciepła o mocy grzewczej 1523 MW, z czego duża część (ok. 80%) działała jeszcze w 2013 roku.

Sztokholm posiada dużą sieć ciepłowniczą, która pokrywa roczne zapotrzebowanie na ciepło przekraczające 12 TWh i zaopatruje w ciepło około połowy gospodarstw domowych w regionie. Powstał w latach 50. XX wieku, po czym został rozszerzony i wyrósł z różnych komórek. Nawet dzisiaj nadal składa się z dwóch niezależnych systemów obsługiwanych przez różne firmy; planowane jest techniczne połączenie obu sieci. W sumie sieć ma zainstalowaną moc cieplną 4,8 GW. Oprócz kilku elektrociepłowni o mocy elektrycznej 556 MW, sieć ciepłownicza w Sztokholmie jest jednym z niewielu systemów ciepłowniczych na świecie, które są zasilane ciepłem z serii dużych pomp ciepła. Czerpią one między innymi ciepło. z wody morskiej i ścieków z oczyszczalni ścieków i dostarczają moc cieplną 660 MW przy mocy elektrycznej 200 MW. COP tych zakładów wynosi od 3,3 do 3,5. Zainstalowane są również kotły elektryczne o mocy 300 MW.

Szwajcaria

W Szwajcarii udział ciepła sieciowego w całkowitej podaży ciepła wynosi 3,5%.

Bazylea

Sieć ciepłownicza w Bazylei ma 198,2 km długości (stan na 2004 rok). Według operatora sieci IWB (Industrielle Werke Basel) co roku dodawane jest kilka kilometrów. Oprócz szpitali, budynków użyteczności publicznej, obiektów przemysłowych i handlowych, podłączonych jest około 40 000 mieszkań. Obszar zaopatrzenia w ciepłownictwo powstał w 1979 roku. Na tym terenie istnieje obowiązek podłączenia wszystkich domów. W 2004 r. w Bazylei wyprodukowano 1003 mln kWh energii cieplnej, z czego 55% pochodziło z gazu ziemnego, szlamu i ropy naftowej, a 45% ze śmieci.

Miejska sieć ciepłownicza w Bazylei działa od 1942 roku. Jest to system ciepłej wody . Obecnie system ciepłowniczy składa się z trzech węzłów (ciepłownia Voltastraße, spalarnia odpadów i elektrociepłownia SBB). W elektrociepłowni Voltastrasse gaz ziemny przetwarzany jest na ciepło i energię elektryczną. Wytworzone ciepło jest rozprowadzane pod ziemią przez dobrze izolowaną sieć rurociągów w kształcie pierścienia w całym obszarze ciepłowniczym, a wyprodukowana energia elektryczna jest dostarczana do sieci.

Dolna Dolina Aare

W dolinie dolnego Aare znajduje się stosunkowo rozległa sieć ciepłownicza (Regional Fernwärme unteres Aaretal-REFUNA), która jest zasilana głównie przez ekstrakcję ciepła z elektrowni jądrowej Beznau . Całkowita długość sieci ciepłowniczej wynosi 134 km, przy czym sieć główna ma 36 km. Do miejskiej sieci ciepłowniczej podłączonych jest 11 gmin, w sumie około 15 000 mieszkańców otrzymuje rocznie 170 mln kWh ciepła.

Budowę miejskiej sieci ciepłowniczej rozpoczęto na początku lat 80. jako reakcja na kryzys naftowy, a zimą 1983/84 Instytut Paula Scherera w pobliżu elektrowni jądrowej został podłączony jako pierwszy klient.

W przypadku sieci ciepłowniczych w EJ, para podawana jest za turbinami wysokociśnieniowymi o temperaturze 127 °C do wymiennika ciepła, gdzie podgrzewa wodę pod ciśnieniem w sieci ciepłowniczej do 120 °C. Oba bloki elektrowni jądrowej mogą zasilać ciepło sieciowe, tak aby było ono również dostępne, gdy blok jest w rewizji. W celu dalszego zwiększenia dyspozycyjności istnieją cztery ciepłownie olejowe. Przy maksymalnym odbiorze ciepła moc elektryczna elektrowni jądrowej zmniejsza się nawet o 7,5 MW.

Dalsza Europa Środkowo-Wschodnia

Na obszarze dawnych państw socjalistycznych Układu Warszawskiego w wielu miastach istnieją rozległe sieci ciepłownicze. Wynika to m.in. z faktu, że nie było barier cywilnoprawnych dla rozwoju ciepłownictwa w tych stanach. Rury były często złej jakości ze względu na użycie gorszych surowców. W szczególności zastosowana izolacja termiczna, wykonana z wełny szklanej lub mineralnej, często charakteryzowała się nieproporcjonalnie wysoką przewodnością cieplną i krótką żywotnością. W ostre zimy prowadziło to często do zamarzania rur, co oznaczało awarię wszystkich podłączonych systemów grzewczych. Zamarznięciu rurociągów sprzyjało częstsze układanie linii napowietrznych, które w przeciwieństwie do rurociągów podziemnych są narażone na działanie warunków atmosferycznych. Wiele sieci ciepłowniczych w Stanach Zjednoczonych jest obecnie remontowanych i dostosowywanych do dzisiejszych standardów, dlatego obecnie produkowane są tam również rury kompozytowe z płaszczem z tworzywa sztucznego zgodnie z aktualną europejską normą (EN 253) bliską rynkowi.

W Rosji w 1983 r. w miastach Woroneż i Gorki (obecnie Niżny Nowogród ) rozpoczęto budowę ciepłowni atomowych Woroneż i Gorki w celu zaopatrywania miast w ciepło miejskie w ciepło wytwarzane w reaktorze. Oba projekty zostały porzucone. Działające systemy generujące ciepło sieciowe z energii jądrowej obejmują elektrownię jądrową Bilibino w Rosji i elektrownię jądrową Bohunice z elektrownią V2 na Słowacji .

Zobacz też

linki internetowe

Commons : Ciepłownictwo  - kolekcja zdjęć, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ^ A b c Sven Werner: Międzynarodowy przegląd sieci ciepłowniczych i chłodniczych . W: Energia . taśma 137 , 2017, s. 617-631 , doi : 10.1016 / j.energy.2017.04.045 .
  2. a b c d e f g h i j Henrik Lund et al.: Ciepłownictwo czwartej generacji (4GDH) Integracja inteligentnych sieci cieplnych z przyszłymi systemami zrównoważonej energii . W: Energia . taśma 68 , 2014, s. 1–11 , doi : 10.1016 / j.energy.2014.02.089 .
  3. ^ MA Sayegh i in.: Trendy europejskich badań i rozwoju w technologiach ciepłowniczych . W: Przeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej . taśma 68 , nie. 2 , 2017, s. 1183–1192 , doi : 10.1016 / j.rser.2016.02.023 .
  4. a b c d Abdul Rehman Mazhar et al .: Przegląd stanu wiedzy na temat systemów ciepłowniczych . W: Przeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej . taśma 96 , 2018, s. 420-439 , doi : 10.1016 / j.rser.2018.08.005 .
  5. a b c d e M.A. Sayegh i in.: Rozmieszczenie, podłączenie i tryby pracy pomp ciepła w europejskich systemach ciepłowniczych . W: Energia i Budynki . taśma 166 , 2018, s. 122-144 , doi : 10.1016 / j.enbuild.2018.02.006 .
  6. a b Bjarne Bach et al.: Integracja wielkoskalowych pomp ciepła z systemami ciepłowniczymi Wielkiej Kopenhagi . W: Energia . taśma 107 , 2016, s. 321–334 , doi : 10.1016 / j.energy.2016.04.029 .
  7. Rasmus Lund, Urban Persson: Mapowanie potencjalnych źródeł ciepła dla pomp ciepła dla ciepłownictwa w Danii . W: Energia . taśma 110 , 2016, s. 129-138 , doi : 10.1016 / j.energy.2015.12.127 .
  8. ^ Andrei David et al.: Mapa drogowa ogrzewania w Europie: elektryczne pompy ciepła na dużą skalę w systemach ciepłowniczych . W: Energie . taśma 10 , nie. 4 , 2017, s. 578 ff ., doi : 10.3390 / en10040578 .
  9. a b Fabian Levihn: CHP i pompy ciepła w celu zbilansowania produkcji energii odnawialnej: Lekcje z sieci ciepłowniczej w Sztokholmie . W: Energia . taśma 137 , 2017, s. 670-678 , doi : 10.1016 / j.energy.2017.01.118 .
  10. Przyszłe poglądy na wykorzystanie ciepła odpadowego – przypadek centrów danych w Europie Północnej . W: Przeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej . taśma 82 , 1 lutego 2018 r., ISSN  1364-0321 , s. 1749-1764 , doi : 10,1016 / j.rser.2017.10.058 ( sciencedirect.com [dostęp 09 grudzień 2020)].
  11. Tao Lu, Xiaoshu Lü, Matias Remes, Martti Viljanen: Badanie zarządzania powietrzem i wydajności energetycznej w centrum danych w Finlandii: Studium przypadku . W: Energia i Budynki . taśma 43 , nie. 12 , 1 grudnia 2011 r., ISSN  0378-7788 , s. 3360-3372 , doi : 10,1016 / j.enbuild.2011.08.034 ( sciencedirect.com [dostęp 09 grudnia 2020)].
  12. ^ Rainer Schulze: Nowa dzielnica we Frankfurcie: centrum danych ogrzewa mieszkania . W: FAZ.NET . ISSN  0174-4909 ( faz.net [dostęp: 13.10.2020 ]).
  13. Jon Gustav Kirkerud, Erik Tromborg, Torjus Folsland Bolkesjø: Wpływ taryf sieci elektroenergetycznych na elastyczne wykorzystanie energii elektrycznej do wytwarzania ciepła . W: Energia . taśma 115 , 2016, s. 1679-1687 , doi : 10.1016 / j.energy.2016.06.147 .
  14. Matthias Koch et al.: Modelowa ocena rozwoju sieci w sieci europejskiej oraz opcji elastyczności w niemieckim systemie elektroenergetycznym w latach 2020–2050 . W: Zeitschrift für Energiewirtschaft . taśma 39 , 2015, s. 1-17 , doi : 10.1007/s12398-015-0147-2 .
  15. ^ Brian Vad Mathiesen i in.: Inteligentne Systemy Energetyczne dla spójnych rozwiązań w zakresie 100% energii odnawialnej i transportu . W: Energia Stosowana . taśma 145 , 2015, s. 139-154 , doi : 10.1016 / j.apenergy.2015.01.075 .
  16. Patrz Henrik Lund : Systemy energii odnawialnej: podejście inteligentnych systemów energetycznych do wyboru i modelowania 100% rozwiązań odnawialnych , Academic Press 2014, rozdział 5, zwłaszcza s. 96.
  17. Zob. Viktor Wesselak , Thomas Schabbach , Thomas Link, Joachim Fischer: Handbuch Regenerative Energietechnik , Berlin/Heidelberg 2017, s. 419–422.
  18. Podręcznik planowania isoplus, rozdział planowanie projektu
  19. a b Wytyczne AGFW, FW 510 Wymagania dotyczące wody obiegowej w instalacjach przemysłowych i ciepłowniczych oraz instrukcja ich obsługi; 11/03
  20. Wymagania jakościowe dla wody ciepłowniczej VGB-M 410 N 1994-02
  21. Wymagania dotyczące wody obiegowej w przemysłowych i ciepłowniczych instalacjach ciepłowniczych oraz instrukcje ich obsługi, biuletyn VdTÜV 1466, 1989-02
  22. ^ Dietrich Schmidt i in.: Niskotemperaturowe ciepłownictwo dla przyszłych systemów energetycznych . W: Procedia Energetyczna . taśma 116 , 2017, s. 26-38 , doi : 10.1016 / j.egypro.2017.05.052 .
  23. ↑ Ogrzewanie wody pitnej ( Memento z 3 kwietnia 2011 w Internet Archive )
  24. Martin Pehnt i in. Sieci ciepłownicze 4.0, raport końcowy. Krótkie studium realizacji działania „Projekt modelowy dla energii odnawialnej w wysokosprawnych niskotemperaturowych sieciach ciepłowniczych” . Instytut Badań nad Energią i Środowiskiem Heidelberg . Źródło 24 marca 2018.
  25. ^ Henrik Lund i in.: Stan sieci ciepłowniczych czwartej generacji: Badania i wyniki . W: Energia . taśma 164 , 2018, s. 147-159 , doi : 10.1016 / j.energy.2018.08.206 .
  26. Xiaochen Yang i in.: Ocena energetyczna, ekonomiczna i egzergetyczna rozwiązań dostarczania ciepłej wody użytkowej z niskotemperaturowego systemu ciepłowniczego w Danii . W: Konwersja i zarządzanie energią . taśma 122 , 2016, s. 142–152 , doi : 10.1016 / j.enconman.2016.05.057 .
  27. Henrik Gadd, Sven Werner: Osiągnięcie niskich temperatur powrotu z węzłów cieplnych . W: Energia Stosowana . taśma 136 , 2014, s. 59-67 , doi : 10.1016 / j.apenergy.2014.09.022 .
  28. a b Dunkelberg, Elisa; Bachmann, Max; Szybciej, Andreasie; Schröder, Sabine; Bach, Nicolas: Warunki ramowe wykonalności wieloprzewodowych sieci ciepłowniczych LowEx . Wyd.: Instytut Hermanna Rietschela. Berlin 2017.
  29. a b Por. Michael Sterner , Ingo Stadler: Magazynowanie energii – wymagania, technologie, integracja . Springer, Berlin 2014, s. 133 n.
  30. Leonhard Müller: Podręcznik elektroenergetyki: Podstawy techniczne, ekonomiczne i prawne . Berlin / Heidelberg 1998, s. 266f.
  31. Koncepcja sieci chłodniczej: chłodzenie z elektrociepłowni . W: Spiegel Online. Źródło 3 listopada 2008.
  32. Dietmar Schüwer Przebudowa struktur zaopatrzenia w ciepło . W: Zagadnienia energetyczne dnia 11/2017. Źródło 25 stycznia 2018.
  33. ^ Wyrok BGH z 25 października 1989, NJW 1990, 1181.
  34. AVBFernwärmeV
  35. Sąd Okręgowy we Frankfurcie nad Menem RdE 1989, s. 165 f.
  36. ^ Wyrok Trybunału Sprawiedliwości (Wielka Izba) z 28 czerwca 2005 r.
  37. a b Duńczycy zabraniają kotłów olejowych i gazowych . W: Badische Zeitung , 28 lutego 2013. Pobrane 17 lutego 2017.
  38. Zwrot ciepła „Nie ma większości dla twardych instrumentów” . W: Tagesspiegel , 9 stycznia 2017. Źródło 17 lutego 2017.
  39. Viktor Wesselak , Thomas Schabbach , Thomas Link, Joachim Fischer: Handbuch Regenerative Energietechnik , Berlin/Heidelberg 2017, s. 419.
  40. Schneller, Andreas; Leonarda Franka; Walter Kahlenborn: Sieci ciepłownicze 4.0 w kontekście zmian w ciepłownictwie – zalecenia polityczne dotyczące działań na rzecz dekarbonizacji dostaw ciepła z rurociągów . Wyd.: adelfi. Berlin 2018, s. 5 .
  41. ↑ W 2017 r. operatorzy sieci dostarczyli 161 TWH ciepłownictwa . W: Euwid Neue Energie , 9 listopada 2018. Dostęp 10 listopada 2018.
  42. Potykające się bloki w seriach . W: vdi nachrichten , 21 marca 2019 r. Dostęp 24 marca 2019 r.
  43. a b c AGFW Industry Report 2006 ( Pamiątka z 15 lutego 2009 w Internet Archive )
  44. Federalne Ministerstwo Gospodarki i Energii, Departament Public Relations: Analiza potencjału i kosztów i korzyści możliwych zastosowań elektrociepłowni (wdrożenie dyrektywy UE w sprawie efektywności energetycznej) oraz ocena KWKG w 2014 r. W: www.bmwi .de. Źródło 23 kwietnia 2016 .
  45. Sprawozdanie z pracy grupy roboczej AGFW ds. ciepłownictwa i energii cieplnej za rok 2003 .
  46. Schneller, Andreas; Leonard Frank i Kora Töpfer: Sieci ciepłownicze 4.0 w kontekście transformacji ciepłowniczej. Analiza otoczenia regulacji i finansowania innowacyjnych systemów sieci ciepłowniczych. Wyd.: adelfi. Berlin 2017, s. 12 .
  47. Maaß, chrześcijanin; Piaskownica, Maciej; Schaeffer, Roland: Ciepłownictwo 3.0. Strategie dla przyszłościowej polityki ciepłowniczej. Badanie na zlecenie grupy parlamentarnej Bundestagu Bündnis 90 / Die Grünen. Wyd.: HIR Hamburg Institut Research gGmbH. Hamburg 2015, s. 18 .
  48. wyrok BVerwG od 25 stycznia 2006 roku, AZ. 8 C 13,05 ( Memento z 30 lipca 2012 roku w archiwum web archive.today )
  49. Bundeskartellamt: Sprawozdanie końcowe dotyczące marginesu badania sektora ciepłowniczego nr. 6 ( Pamiątka z 31.10.2013 w Internetowym Archiwum )
  50. ^ Stiftung Warentest: Podejrzany dostawca ciepła
  51. ↑ Państwowy Program Energetyczny Berlin 2006–2010. ( Pamiątka z 4 marca 2016 w Internet Archive ) (PDF).
  52. Vattenfall – Ciepłownictwo dla Berlina (PDF).
  53. ^ Producenci ciepłowni w Greifswaldzie, stan na 17 października 2010 r. ( Memento z 17 lutego 2010 r. w archiwum internetowym )
  54. Flensburger Tageblatt : Mieszkania we Flensburgu: Dni wieżowca są policzone , od 14 marca 2017 r.; Pobrano: 14 marca 2017 r.
  55. greenco2ncept . Strona internetowa Stadtwerke Flensburg. Źródło 28 stycznia 2012 ( Memento 15 stycznia 2012 w Internet Archive )
  56. ↑ Budowa stulecia trwała 17 lat. W: Kieler Nachrichten, 13.03.2009 ( Pamiątka z 28.01.2013 w Internet Archive )
  57. ^ Kronika, Stadtwerke Klagenfurt Group, obejrzano 19 maja 2012 ( Memento od 15 października 2011 w Internet Archive )
  58. Kronika Elektrizitäts-Werk Wels AG, dostęp październik 2012 ( Memento z 16.09.2009 w Internet Archive )
  59. a b Mag. Michael Mock; Fachverband Gas Wärme ( Memento z 12 stycznia 2014 r. w Internet Archive ) dostęp 19 maja 2012 r.
  60. ^ Fachverband Gas Wärme: Dane za rok 2012 ( Memento z 9 listopada 2014 r. w Internet Archive ) (PDF).
  61. a b Bioenergia w Salzburgu ( Pamiątka z 9 czerwca 2012 w Internet Archive )
  62. ↑ Lokalne ogrzewanie z biomasy w Dolnej Austrii
  63. Podstawowe dane 2011 bioenergia (PDF; 7,2 MB). ( Pamiątka z 25.04.2012 w Internetowym Archiwum )
  64. Raport energetyczny Dolnej Austrii 2007.
  65. Sieć ciepłownicza LINZ AG
  66. Linz AG: Konferencja prasowa 40 lat ciepłownictwa, 2010 ( Memento z 21 listopada 2012 w Internet Archive )
  67. Linz AG, elektrociepłownia na biomasę
  68. ↑ Ilość linzag.at
  69. deklaracja środowiskowa voestalpine 2007 ( pamiątka z 8 grudnia 2015 r. w Internet Archive ) (PDF; 2,6 MB).
  70. Linz - największa sieć ciepłownicza KWG ( Memento z 18.11.2011 w Internet Archive )
  71. Miasteczko Gunskirchen: Otwarcie ciepłowni B3 na biomasę Gunskirchen
  72. ^ Energie AG Oberösterreich Wärme: lokalizacje
  73. ^ Energie-Kontraktowanie Steyr GmbH
  74. Fernwärme Steyr - Twój partner w zakresie przyjaznego dla środowiska i zrównoważonego ciepłownictwa
  75. ^ Salzburg AG: Ciepłownictwo
  76. ^ Mapa: Lokalne ciepło z biomasy w Salzburgu ( Memento od 2 marca 2009 w archiwum internetowym )
  77. Stan Styrii: Rozbudowa ciepłownictwa na biomasę ( Memento z 9 listopada 2014 w Internet Archive )
  78. ^ Ciepłownictwo dla Grazu z elektrociepłowni gazowej Mellach ( Memento z 22.05.2012 w Internet Archive ); Źródło 19 maja 2012.
  79. ORF: kompozytowe kulki na mole elektrowni Mellach
  80. ORF: Elektrownia Mellach: Otwarta w 2011 r., zamknięta w 2014 r.
  81. Duży Solar. Największy na świecie system magazynowania energii słonecznej ma ogrzewać Grazern. W: Mała gazeta . 27 lutego 2016 . Źródło 28 lutego 2016 .
  82. Informacja z SOLID International, Graz, 5 września 2015 r.
  83. Wirtschaftsblatt ( Pamiątka z 15 stycznia 2013 w archiwum internetowym archive.today )
  84. Urząd Budownictwa i Ochrony Środowiska Miasta Kufstein: Kufstein Environment 2009.  ( Strona nie jest już dostępna , szukaj w archiwach internetowychInfo: Link został automatycznie oznaczony jako wadliwy. Sprawdź link zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. (PDF; 2,7 MB).@1@2Szablon: Dead Link / www.kufstein.gv.at  
  85. Bioenergia Kufstein
  86. orf.at: Planowana jest największa sieć ciepłownicza w Tyrolu.
  87. Mein Bezirk.at: Ciepłownictwo kontynuuje rozbudowę sieci 25.10.2011 .
  88. Rocznik Wien Energie 2013 (PDF).
  89. Wien Energie: Leśna Elektrownia Biomasowa ( Pamiątka z 23.06.2013 w Internet Archive )
  90. CIEPŁOWNIA ARSENAL, WIEDEŃ
  91. agencja energii.at (PDF).
  92. ^ Energie Klagenfurt GmbH: Ciepło. (PDF; 135 kB). ( Pamiątka z 16 stycznia 2014 r. w Internetowym Archiwum )
  93. Rennweg am Katschberg: Wycieczki z przewodnikiem po systemie ciepłowniczym na biomasę Katschberg ( pamiątka z 23.06.2010 w archiwum internetowym )
  94. Kleine Zeitung: Klagenfurt-Emmersdorf: ciepłownia na biomasę "płonie", 15 listopada 2007 ( Memento od 14 stycznia 2013 roku w archiwum web archive.today )
  95. ^ Lorenzo Di Lucia, Karin Ericsson: Niskoemisyjne sieci ciepłownicze w Szwecji – Badanie udanej transformacji energetycznej . W: Badania energetyczne i nauki społeczne . taśma 4 , 2014, s. 10-20 , doi : 10.1016 / j.erss.2014.08.005 .
  96. Kerstin Sernhed i in.: Synteza ostatnich szwedzkich badań nad ciepłownictwem . W: Energia . taśma 151 , 2018, s. 126–132 , doi : 10.1016 / j.energy.2018.03.028 .
  97. Helge Averfalk et al.: Duże pompy ciepła w szwedzkich systemach ciepłowniczych . W: Przeglądy energii odnawialnej i zrównoważonej . taśma 79 , 2017, s. 1275–1284 , doi : 10.1016 / j.rser.2017.05.135 .
  98. Nowe sposoby ciepłownictwa . Zaproszenie na konferencję specjalistyczną Stowarzyszenia Ciepłownictwa w Szwajcarii (VFS) w 2008 r., dostęp 28 czerwca 2008 r. (PDF) ( Memento z 5 października 2015 r. w Internet Archive )
  99. Dom. Regionalne ciepłownictwo Dolina Dolnego Aare (REFUNA), dostęp 7 września 2015 r .