W naszym kraju na ogrzewanie zużywamy ok. 45 proc. energii pierwotnej, co oznacza spalanie 26 mln ton węgla rocznie. Przestawianie systemów opartych na węglu na systemy neutralne dla klimatu wymaga ogromnych inwestycji finansowych i gruntownych zmian w naszym myśleniu o środowisku naturalnym. Zaangażować muszą się wszyscy: operatorzy systemów ciepłowniczych, samorządy, przemysł, a także indywidualni użytkownicy. To, co widoczne jest na co dzień i co powinno być dla nas dzwonkiem alarmowym, to spowijający miasta smog. Jego źródłem w 96 proc. jest transport i indywidualne systemy grzewcze, czyli tzw. niska emisja.
Polskie miasta zajmują niechlubne, czołowe miejsca na liście najbardziej zanieczyszczonych rejonów UE. Jeżeli szybko nie staną do walki z zanieczyszczeniem powietrza i nie poradzą sobie z emisją pyłów PM 2.5, PM 10 oraz benzoalfapirenu (BaP), to… nie będą miały przed sobą żadnej przyszłości. Obowiązek wprowadzania zmian spoczywa więc na wszystkich: mieszkańcach, lokalnych władzach, małych firmach i gigantach przemysłowych. Przykładem tego, jak należy rozumieć to ważne wyzwanie, jest strategia przyjęta przez Veolię, europejskie przedsiębiorstwo zajmujące się zasobami naturalnymi, wdrażające właśnie swój program strategiczny Impact 2023. W jego przypadku kluczowym zadaniem jest zmodernizowanie i zdygitalizowanie miejskich sieci ciepłowniczych. Firma zamierza na polskim rynku wykorzystać technologie cyfrowe do rozwiązania złożonego równania: utrzymania wzrostu gospodarczego i poprawy warunków pracy przy jednoczesnym obniżaniu kosztów pozyskiwania i przesyłania energii oraz minimalizowaniu jej wpływu na środowisko. Wykorzystanie nowoczesnych technologii i przyspieszenie cyfrowe wydają się tu języczkiem u wagi.
CZAS NA KONKRETY
Warszawa ma najdłuższą sieć ciepłowniczą w Unii Europejskiej i czwartą co do długości na świecie. Aż 70 proc. jej mocy służy ogrzewaniu gospodarstw domowych. By zmniejszyć zużycie energii i wpływ na środowisko potrzebne są przełomowe innowacje, które przybliżyłyby nas do ideału dzielnicy Hyllie w szwedzkim Malmö. I to właśnie już się dzieje. Inteligentna Sieć Ciepłownicza w Warszawie (ISC) to najbardziej innowacyjne przedsięwzięcie w historii polskiego ciepłownictwa i największa sieć na świecie zdygitalizowana na tak dużą skalę. Sieć została wyposażona w nowoczesne, komunikujące się ze sobą urządzenia pomiarowe, które dostarczają danych w czasie rzeczywistym oraz zestaw narzędzi do ich analizy. Paweł Balas, dyrektor projektu ISC Veolia Energia Warszawa, wyjaśnia:
– Dzięki wdrożeniu tego przedsięwzięcia mamy dane z węzłów cieplnych, komór i przepompowni. Jesteśmy w stanie optymalizować łańcuch dostaw bez konieczności wysyłania ludzi w teren. Zdalnie sterujemy 2,5 tysiącem węzłów cieplnych i monitorujemy je co 15 minut. Przekłada się to na mniejsze zużycie energii i mniejszą emisję dwutlenku węgla. Dzięki tym rozwiązaniom projekt zakłada redukcję zapotrzebowania na energię cieplną o 123 400 GJ oraz zmniejszenie emisji CO2o 14,5 tys. ton rocznie.
Kolejnym krokiem ISC było uruchomienie przez Veolia Energia Warszawa w październiku 2019 r. pierwszego w Polsce Centrum Zarządzania Energią – Hubgrade. W tym wyjątkowym miejscu pracują operatorzy analitycy, śledząc na bieżąco pracę węzłów cieplnych w obsługiwanych budynkach. Naścienne monitory wskazują parametry dostarczane online: lokalizację i dane węzłów, uzyskane rezultaty efektywności energetycznej i prognozę pogody. Jego elementem jest także system zarządzania zgłoszeniami o awariach. Dzięki Hubgrade’owi warszawski dostawca ogrzewania może oferować też BES (Building Energy Services) – nowoczesną usługę zarządzania zużyciem ciepła w budynkach mieszkalnych. Takich budynków w Warszawie jest już ponad tysiąc. Efekty są spektakularne: np. w budynku przy ul. Siedmiogrodzkiej w Warszawie uzyskano rekordową oszczędność ciepła rzędu 43 proc.!
Inteligentna Sieć Ciepłownicza doskonale wpisuje się w koncepcję smart city. To inteligentne miasto, które wykorzystuje nowe technologie i zwiększa efektywność swojej infrastruktury. Inteligentna Sieć Ciepłownicza pozwala na zamawianie takiej ilości ciepła, jaka jest potrzebna do bieżącego zużycia w systemie ciepłowniczym, umożliwia także tworzenie harmonogramów grzania.
KLIKNIJ I ZOBACZ GRAFIKĘ W PEŁNYM ROZMIARZE
NAPRAWY OD RĘKI
W tak skomplikowanym systemie, jakim jest sieć ciepłownicza, nie sposób całkowicie wyeliminować awarii. Są zdarzenia losowe, którym nie udaje się zapobiec, np. przypadkowe uszkodzenie rury w trakcie remontu drogi, czasem dochodzi też do niezauważalnych początkowo „mikrourazów” rur, które są z kolei przyczyną dostawania się do systemu wody nieuzdatnionej (w rurach płynie woda po procesie odtleniania, dzięki czemu nie powoduje korozji). Veolia Energia Warszawa przez 24 godziny na dobę zarządza przekazanymi przez klientów zgłoszeniami dotyczącymi nieprawidłowości w działaniu systemu ciepłowniczego. Dodatkowo wdrożona została aplikacja smart grid box, której zadaniem jest przekazywanie w czasie rzeczywistym informacji dyspozytorom, koordynatorom interwencji, pracownikom BOK i monterom. Po otrzymaniu zgłoszenia, jeszcze przed wysłaniem ekipy, koordynator podejmuje próbę zdalnego usunięcia awarii poprzez tzw. Zasterowanie węzłem, czyli wyłączenie i włączenie pompy i zmianę temperatury zasilania.
Jeśli to nie przynosi rezultatu, w teren rusza ekipa serwisowa znajdująca się najbliżej miejsca awarii. – Do tej pory, jeśli z jakichś powodów wystąpiło wyłączenie w sieci – tłumaczy Paweł Ślaski, dyspozytor mocy Veolia Energia Warszawa – musiałem zadzwonić po ekipę, wysłać ją na miejsce, poczekać średnio około godziny, aż tam dotrze i zacznie otwierać czy zamykać zasuwy. Natomiast w tej chwili mamy kilkadziesiąt komór w kluczowych miejscach w Warszawie, w których możemy zareagować natychmiast i zrobić to od ręki. Informacja o skończonych pracach naprawczych trafia natychmiast do klienta. Żeby usprawnić proces zarządzania siecią ciepłowniczą w Warszawie, w ciągu trzech ostatnich lat stworzono nowe zawody: analityka węzła ciepłowniczego, analityka sieci oraz koordynatora zarządzania awariami.
Veolia zapobiega awariom
Dzięki nowym inwestycjom i procedurom zapobiegającym awariom w Warszawie ich liczba w latach 2013–2020 spadła z 500 do 300 rocznie, czyli aż o 40 proc. Veolia Energia Warszawa S.A. na bieżąco utrzymuje w należytym stanie technicznym sieci ciepłownicze na terenie Warszawy, wypełniając tym samym obowiązki wynikające z koncesji. Wykorzystujemy w tym celu metody związane z diagnostyką sieci przyjęte jako powszechnie stosowane i standardowe w ciepłownictwie polskim, takie jak:
przeglądy techniczne;
punktowe odkrywki kontrolne – rzadko stosowane, w celu ostatecznego potwierdzenia awarii ze względu na uciążliwość dla mieszkańców;
w przypadku sieci preizolowanych – zastosowanie tzw. pętli alarmowych, tj. systemu sygnalizacyjno-alarmowego;
Veolia Energia Warszawa S.A. prowadzi również dodatkowe, daleko wykraczające ponad standard w polskim ciepłownictwie, działania podnoszące skuteczność diagnostyki sieci ciepłowniczej. Są to często badania innowacyjne i autorskie, których celem nadrzędnym jest zmniejszenie liczby awarii sieci, ale również uzupełnienie i udoskonalenie metod powszechnie stosowanych oraz dostosowanie ich do wdrażanych nowych technologii w ciepłownictwie. Do takich działań należy zaliczyć: metodę fonometryczną – metoda akustyczna za pomocą geofonu lub korelatora rozszerzona o fonometrię pozwalającą na wykrywanie nieszczelności (przy współpracy z renomowaną firmą ZU Lokawa z Poznania); metodę termowizji – wykrywanie w podczerwieni awarii oraz miejsc generujących nadmierne straty ciepła, np. w wyniku uszkodzeń izolacji, rozszerzona o tworzenie mapy termowizyjnej Warszawy z użyciem oblotu samolotowego, której przeprowadzenie Spółka zleca
Firmie Scandat GmbH; metodę z wykorzystaniem robota – pozwalającą na wizualne sprawdzenie stanu kanału ciepłowniczego; w przypadku sieci preizolowanych – standardową metodę polegającą na zastosowaniu tzw. Pętli alarmowych, tj. systemu sygnalizacyjno-alarmowego typu oporowego (BRANDES). Dodatkowo dla wskazanego systemu BRANDES wdrażamy unikatowy w skali kraju zdalny system monitorowania stanu rurociągów preizolowanych pod kątem ryzyka wystąpienia awarii; próby wytrzymałościowe – metodę rzadko stosowaną w polskim ciepłownictwie, pozwalającą na identyfikację słabych elementów systemu; pomiary drgań rurociągów – metodę pozwalającą na wykrywanie nieszczelności, rozwijaną przez VEW przy współpracy z Firmą Pro Novum Sp. z o.o.