W tabeli poniżej podano charakterystykę polskich systemów ciepłowniczych oraz systemów ciepłowniczych eksploatowanych w krajach o zbliżonych warunkach klimatycznych i strukturach bilansu paliwowo-energetycznego.
Strukturę pokrywania potrzeb cieplnych wg danych z 1992 r. podano w tabeli. Pozornie struktura pokrywania potrzeb cieplnych jest prawidłowa, gdyż ok. 44% ciepła wytwarzanego jest w EC, a prawie 80% w źródłach scentralizowanych (łącznie z przemysłem).
Jednak rozpatrując wyłącznie potrzeby komunalne, struktura pokrycia zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania pomieszczeń przedstawia się następująco:
EC zawodowe – 35,7%,
EC i ciepłownie przemysłowe -7,1%,
ciepłownie komunalne – 17,9%,
kotłownie wbudowane – 10,7%,
ogrzewanie piecowe – 28,6%
Porównanie systemów ciepłowniczych w różnych krajach europejskich
Kraj | Łączne zużycie ciepła na potrzeby ogrzewania,
PJ/a |
w tym
ciepłownictwo, PJ/a |
Udział
ciepłownictwa w pokryciu potrzeb cieplnych, % |
Niemcy | 3050 | 365 | 12 |
Finlandia | 190 | 94 | 49,5 |
Dania | 191 | 90 | 47,1 |
Polska | 1200 | 500-600 | 42-50 |
Tablica. Struktura źródeł ciepła
Rodzaj źródła ciepła | Roczna dostawa ciepła | |
tys. TJ/a | % | |
EC zawodowe | 200 | 18,2 |
EC przemysłowe | 280* | 25,4 |
Ciepłownie przemysłowe | 300* | 27,3 |
Ciepłownie komunalne | 100 | 9,1 |
Kotłownie wbudowane | 60 | 5,5 |
Ogrzewanie piecowe | 160 | 14,5 |
Razem | 1100 | 100,0 |
* łącznie z dostawą ciepła na potrzeby przemysłu bez pośrednictwa systemów ciepłowniczych |
W odniesieniu do bilansu energetycznego podstawowe znaczenie ma sprawność energetyczna źródeł, która decyduje o wielkości zużycia paliw.
W tablicy poniżej zestawiono nominalną sprawność różnych źródeł oraz ilość ciepła użytecznego lub energii uzyskiwanych z 1 kg p.u. (wartość opałowa – 29.300 kJ/kg).
Nominalna sprawność różnych źródeł ciepła oraz ilość ciepła użytecznego uzyskiwana z 1 kg p. u.
Rodzaj źródła | Ciepło lub energia użyteczna | Sprawność |
kWh/kg p.u. | % | |
Kuchnie węglowe1) | 2,0 | 25 |
Piece węglowe1) | 2,45 – 3,25 | 30 – 40 |
Kotłownie wbudowane1) | 4,5-4,9 | 55-60 |
Ciepłownie2) | 5,3 – 5,7 | 65 – 70 |
Elektrociepłownie | 6,5-6,9 | 80 – 85 |
Elektrownie kondensacyjne | 2,74 – 2,90 | 34 – 36 |
1) Z powodu braku węgla grubego i koksu w tych źródłach spalane są mieszanki z gorszymi asortymentami węgla kamiennego (a niekiedy brunatnego), co znacznie obniża uzyskiwaną sprawność (poniżej 20% w piecach i kuchniach oraz 50% w kotłach).
2) Niewłaściwy stan techniczny, niedostosowanie rodzaju paliwa do palenisk oraz niski poziom obsługi są przyczyną tego, że sprawność eksploatacyjna ciepłowni jest znacznie mniejsza i rzadko przekracza 60%. |
Z tablicy wynika, że pod względem energetycznym najbardziej efektywne jest skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w elektrociepłowniach. Jest to możliwe dzięki wykorzystaniu ciepła skraplania pary wodnej (traconego w obiegu chłodzenia elektrowni kondensacyjnych) do podgrzewania wody krążącej w sieciach ciepłowniczych. Zużycie paliwa do produkcji energii elektrycznej w elektrociepłowniach wynosi ok. 150 kg p.u./MWh, a w elektrociepłowniach kondensacyjnych ok. 340 kg p.u./MWh.