Realizacja hybrydowych koncepcji instalacji solarnych w przemyśle
Dekarbonizacja przemysłowych źródeł ciepła w ramach transformacji europejskiej gospodarki pozostaje istotnym wyzwaniem, szczególnie w kontekście procesów niskotemperaturowych i średniotemperaturowych, które wciąż w istotnym stopniu opierają się na paliwach kopalnych. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu INDHEAP(odnośnik otworzy się w nowym oknie) rozpoczął prace w 2024 roku z myślą o rozwiązaniu tego problemu, koncentrując się na opracowaniu zintegrowanych rozwiązań wykorzystujących energię fotowoltaiczną i cieplną ze słońca w celu wytwarzania ciepła i energii elektrycznej dla przemysłu. Trwające od dwóch lat prace doprowadziły do wykazania, że połączenie efektywności energetycznej, odzyskiwania ciepła odpadowego i hybrydowych technologii słonecznych jest nie tylko wykonalne, ale także opłacalne ekonomicznie. Realizacja takich rozwiązań pozwala na optymalizację zużycia energii i ograniczenie emisji przemysłowych.
Od modelowania do realizacji
Osiągnięcia zespołu projektu INDHEAP opierają się na rygorystycznej analizie i rozwiązaniach inżynieryjnych dostosowanych do konkretnych lokalizacji. Konsorcjum projektu opracowało i zweryfikowało profile termiczne dla głównego obiektu demonstracyjnego w Valdemoro w Hiszpanii oraz zakładów na Cyprze i w Portugalii, które pozwoliły na przeprowadzenie ocen techniczno-gospodarczych dowodzących możliwości pełnej dekarbonizacji przemysłu do 2050 roku. Wyniki dotychczasowych badań wskazują, że ukierunkowane działania na rzecz zwiększenia efektywności energetycznej, w tym odzysk ciepła odpadowego, mogą zmniejszyć zapotrzebowanie na ciepło nawet o 20 %, natomiast połączenie energii słonecznej i ogrzewania elektrycznego może obniżyć całkowite nakłady na energię nawet o 40 %. Na podstawie tych rezultatów, zespół projektu INDHEAP opracował kompleksową koncepcję wdrożenia tych rozwiązań w zakładzie w Valdemoro. Plan zakłada zastosowanie kolektorów słonecznych, ogniw fotowoltaicznych, nowatorskiej jednostki elektrycznego magazynowania energii cieplnej (e-TES) oraz połączenie istniejącej infrastruktury w elastyczny i spójny system. Równolegle opracowywane są koncepcje dla zakładów, w których zespół zamierza powielić osiągnięcia projektu - wynika z tego potrzeba dostosowania rozwiązań do warunków lokalnych zakładów przemysłowych. Zespół projektu INDHEAP nieustannie pracuje nad wdrożeniem swojego prototypowego rozwiązania w zakładzie przemysłowym hiszpańskiego partnera - spółki TotalEnergies. Przygotowania terenu zostały zakończone, a prace budowlane niedawno ruszyły. Obecnie trwają ostatnie prace nad opracowaniem szczegółowej dokumentacji technicznej wszystkich głównych elementów rozwiązania, począwszy od instalacji solarnych i magazynów energii po infrastrukturę sterowania i monitorowania. „Obecnie rozpoczynamy kluczowy etap realizacji projektu, która zakłada wdrożenie prototypowego rozwiązania w kontrolowanym środowisku przemysłowym. Naszym celem jest rozpoczęcie testów z początkiem 2027 roku”, zauważa Valery Vuillerme, przedstawiciel francuskiej Komisji ds. Energii Alternatywnych i Energii Atomowej, która koordynuje projekt INDHEAP. Wypowiedź została przytoczona w informacji prasowej(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Optymalizacja technologii i rozpowszechnianie wiedzy
Za kulisami zespół projektu INDHEAP dopracowuje technologie, które zagwarantują skalowalność tych rozwiązań. Dotychczas udało się sfinalizować projekt systemu e-TES i ustalić, że rafinowany olej rzepakowy jest obiecującym nośnikiem na potrzeby systemów wymiany i magazynowania energii cieplnej. Badacze testują także ulepszone kolektory słoneczne umożliwiające pracę w wyższych temperaturach oraz weryfikują zaawansowane strategie sterowania w celu zapewnienia bezpieczeństwa, wysokiej sprawności i niskich kosztów eksploatacji. Działania na rzecz otwartości, rozpowszechniania wiedzy oraz udostępniania wyników badań stanowią kluczowy element strategii zespołu. Z tego powodu badacze skupieni wokół inicjatywy INDHEAP założyli specjalną społeczność na platformie Zenodo(odnośnik otworzy się w nowym oknie), dzięki której naukowcy, przedstawiciele przemysłu i decydenci mogą znaleźć publikacje naukowe, wyniki prac oraz informacje techniczne. Weryfikacja systemów opracowanych w ramach projektu INDHEAP (Optimal Solar Systems for Industrial Heat and Power) w rzeczywistych warunkach przemysłowych zapewni dostęp do sprawdzonych i elastycznych rozwiązań dla obiektów przemysłowych, które stawiają czoła trudnemu wyzwaniu osiągnięcia zerowego poziomu emisji netto. Więcej informacji: strona projektu INDHEAP(odnośnik otworzy się w nowym oknie)
