Wywiad z BiznesAlert.pl

Wypowiadał się p. Mariusz Proczek, dyrektor sprzedaży i rozwoju rynku budownictwo i przemysł w firmie Xylem Water Solutions Polska.

1/: Co roku, kiedy temperatury spadają poniżej zera pojawiają się w polskich miastach problemy z rurami ciepłowniczymi. Czy to tylko polska specyfika?

Polska sieć ciepłownicza jest najdłuższa w Europie – ma prawie 22 tys. km. Dodatkowo jest najstarsza i najmniej modernizowana. Dużym problemem jest także brak jej testowania m.in. pod kątem nieszczelności. Wszystko to sprawia, że obecnie problem nieefektywności dotyczy aż 80 proc. krajowych przedsiębiorstw ciepłowniczych. Są one odpowiedzialne za produkcję 38 proc. ciepła systemowego. Problem ten jest, więc znaczący. 

Awariom przestarzałych sieci ciepłowniczych sprzyja także znacząca amplituda temperatur, jaka jest obserwowana w naszym kraju zimą. Wszystkie te czynniki sprawiają, że w Polsce awarie zdarzają się częściej niż np. w Niemczech czy w Skandynawii, a więc w krajach posiadających bardziej zmodernizowaną, nowszą infrastrukturę i które systematycznie analizują i działają proaktywnie nie czekając na awarię. 

Niestety wiele wskazuje na to, że w ciągu najbliższych lat w Polsce, w przypadku ostrych zim ze znaczną gradacją temperatur, pozostaniemy wciąż za innymi krajami. Głównym z powodów jest brak funduszy. 

Obecnie polskie ciepłownictwo – w związku z założeniami Europejskiego Zielonego Ładu – skupia swoje inwestycje wokół wymiany kotłów węglowych na gazowe. Dekarbonizacja jeszcze bardziej ogranicza więc już teraz wydrenowane fundusze na inwestycje, renowacje czy naprawy. A plany są ambitne. Według „Projektu polityki energetycznej Polski do 2040 r.” (PEP 2040), potrzeby cieplne wszystkich gospodarstw domowych mają być pokrywane wyłącznie przez ciepło systemowe oraz przez zeroemisyjne lub niskoemisyjne źródła indywidualne. Z kolei do 2030 r. ok. 1,5 mln nowych gospodarstw domowych ma zostać przyłączonych do sieci ciepłowniczej. To duże wyzwanie, gdyż obecnie aż 70 proc. ciepła powstaje w indywidualnych instalacjach grzewczych.

2/: Jak można scharakteryzować przyczyny awarii rur ciepłowniczych w ostatnich kilku tygodniach w Szczecinie czy zwłaszcza w Warszawie?

Główną przyczyną licznych awarii ciepłowniczych, które miały ostatnio miejsce m.in. w Warszawie, Szczecinie czy w Krakowie, była przestarzała, nieszczelna infrastruktura oraz znacząca amplituda temperatur na zewnątrz. Z powodu niskich, minusowych temperatur, sieci ciepłownicze były w krótkim czasie poddawane silnym naprężeniom termicznym. Biorąc pod uwagę, że w większości polskich miast, temperatura w wodociągach głównych jest zasilana przez wodę o temperaturze nawet 125 stopni Celsjusza, występujące naprężenia z powodu temperatur na zewnątrz spadających dynamicznie nawet do -30 stopni Celsjusza, okazały się zbyt duże, by mogła im sprostać wiekowa infrastruktura. W efekcie doszło do pęknięcia rurociągów, co spowodowało przerwy w dostawie ciepłej wody i ogrzewania do setek tysięcy mieszkańców, w tym trudnym, mroźnym okresie. Groźne były również duże wycieki gorącej wody pod dużym ciśnieniem, które skutkowały wydobywającymi się kłębami pary wodnej, ograniczającymi widoczność na miejskich drogach. To z kolei doprowadziło do paraliżu komunikacyjnego. Sytuacjom tym można było jednak w dużym stopniu zapobiec, wykonując audyt sieci, w Polsce mocno zaniedbywany. 

3/: Czy audyt sieci ciepłowniczych jest kosztowny? Czy wiąże się z niedogodnościami dla mieszkańców?

Każda awaria w postaci pękniętego rurociągu wiąże się – oprócz licznych niedogodności dla mieszkańców, takich jak brak dostępu do ciepłej wody i ogrzewania oraz paraliż komunikacyjny – również ze znaczącymi kosztami. Testowanie sieci i eliminowanie nieszczelności zawczasu, jest znacznie tańsze niż konieczność wymiany elementów sieci w wyniku awarii. Nie bez znaczenia są również straty wizerunkowe, na jakie są narażeni dostawcy w wyniku odcięcia mieszkańców od ogrzewania i ciepłej wody, szczególnie w wymagającym, zimowym okresie.

Dzięki nowoczesnym rozwiązaniom technologicznym, takim jak Smartball®, możliwe jest skuteczne badanie stanu sieci bez wyłączania ich z eksploatacji. Wspomniany Smartball® to z wyglądu mała, metalowa kulka w otulinie z gąbki, którą można łatwo wprowadzić do rurociągu. W praktyce to naszpikowane technologią nowoczesne urządzenie, które skutecznie bada lokalizację nieszczelności. Narzędzie pozwala wykryć nawet małe wycieki (powyżej 150 ml/minutę), w odcinkach sieci do 24 km. Zastosowanie tej technologii może ochronić miasta przed wystąpieniem takich awarii, jak np. ta w Szczecińskiej Energetyce Cieplnej.

Przykładem polskiego miasta, które zadbało o audyt sieci ciepłowniczej, jest Wrocław. Jako Xylem wykonaliśmy tam w 2018 r. badanie kilkunastokilometrowego odcinka sieci. Jak się okazało – wyniki testu uzyskanego przy użyciu metody Smartball® były znacznie dokładniejsze niż te uzyskane poprzez wewnętrzne testy w postaci analizy ilości wody wychodzącej i wracającej. Tego typu audyt ma więc ogromne znaczenie zarówno przy określaniu lokalizacji miejsc potencjalnych awarii, w celu im zapobiegania, ale również na rzecz ograniczania wycieków i idących za nimi strat przesyłanej wody, co wpisuje się w poważny problem środowiskowy, jakim są kurczące się zasoby wody pitnej w Polsce.

4/: Czy wiekowość polskiej infrastruktury przesyłowej jest największym problemem? Jakie jeszcze zagrożenia powinniśmy wziąć pod uwagę?

Oprócz wspomnianej wiekowości istniejącej infrastruktury, zagrożeniem, jakie w najbliższych latach należy brać pod uwagę, są z pewnością gwałtowne zjawiska pogodowe – wynikające również z zachodzących zmian klimatycznych. Choć zimy na przestrzeni ostatnich kilku lat były stosunkowo łagodne, to według części badaczy, tzw. globalne ocieplenie skutkuje nie tylko wyższą temperaturą na ziemi, ale również zmianami w postaci występowania skrajnych zjawisk pogodowych, jak śnieżyce czy duże wahania temperatur w krótkim okresie czasu – co mogliśmy zaobserwować w tym roku. Ekstremalne zjawiska pogodowe to więc czynnik, który powinniśmy wziąć pod uwagę. Dostępna obecnie infrastruktura nie jest gotowa, by sprostać tego typu wyzwaniom. 

Warto tu podkreślić, że awarie sieci mogą wystąpić zawsze i nawet zmodernizowana lub nowa sieć nie jest w stanie im zapobiec w 100 proc., jednak w nowych instalacjach są wykorzystane bardziej zaawansowane technologie. Są one opomiarowane i poddawane bieżącemu monitoringowi, co pozwala na szybkie diagnozowanie sytuacji awaryjnych i właściwą reakcję w przypadkach awarii. Ma to szczególne znaczenie zwłaszcza zimą i może być kluczowe w najbliższych dziesięcioleciach.

5/: Czy sieci ciepłownicze razem z ciepłem systemowym pochodzącym z ciepłowni i elektrociepłowni systemowych, to najszybsza metoda w walce ze smogiem w polskich realiach?

Smog jest ogromnym problemem, z którym boryka się Polska. Spośród 100 najbardziej zanieczyszczonych miast w Europie, w Polsce znajduje się aż 29. Skuteczna transformacja i wykorzystanie sieci ciepłowniczych wraz z ciepłem pochodzącym z obiektów systemowych, najszybciej przyczyni się do poprawy jakości powietrza w polskich realiach. Żeby to jednak osiągnąć, konieczne jest dotarcie do jak największej liczby gospodarstw domowych, co umożliwiłoby przejście z rozwiązań rozproszonych (które są stosowane obecnie w 7 polskich gospodarstwach domowych na 10) na systemowe. 

Przejście na rozwiązanie systemowe zakłada m.in. wspomniany „Projekt polityki energetycznej Polski do 2040 r.” (PEP 2040). Jest on oparty na trzech filarach i właśnie jeden z nich poświęcony jest dobrej jakości powietrza. Bez transformacji energetycznej nie będzie to jednak możliwe. Tylko dostęp do ciepła systemowego może wyeliminować problem zanieczyszczeń powietrza emitowanych przez przydomowe piece węglowe, tzw. kopciuchy. Poprowadzenie sieci zapewniających ciepło systemowe wszystkim mieszkańcom Polski w tak krótkiej perspektywie czasowej, będzie jednak nie lada wyzwaniem.

6/ Czy nowe sieci ciepłownicze w porównaniu do starszych, potrafią przetransportować ciepło do dalszych zakątków miasta niż ma to miejsce w przypadku starszej infrastruktury?

Zarówno starsze, jak i zmodernizowane czy nowe sieci ciepłownicze, są w stanie transportować ciepło do dalekich zakątków miasta. Problemem nie są jednak odległości, lecz skala – liczba odbiorców. Cały czas powstają nowe osiedla i domy, co sprawia, że do istniejących sieci przyłączanych jest coraz więcej użytkowników. To powoduje, że z czasem dochodzimy do granicy wydajności posiadanych sieci. Woda jako materiał jest nieściśliwa – nie możemy jej więc przetoczyć więcej, nie zwiększając ciśnienia w instalacji. 

Sieci ciepłownicze są zaprojektowane tak, by mogły wytrzymać nawet duże ciśnienie. Z czasem jednak, przy przyłączaniu coraz to nowszych użytkowników, ponowne zwiększanie ciśnienia byłoby już niebezpieczne i przekraczające wydolność systemów. To sprawia, że konieczne jest tworzenie rozgałęzień sieci poprzez budowę nowego rurociągu. To kosztowne i czasochłonne.

7/: Polska ma najdłuższą sieć ciepłowniczą w Europie. Czy nowoczesna infrastruktura pozwoli w przyszłości przesyłać inne alternatywne paliwa jak wodór czy biogaz na wzór sieci gazowych?

Istniejące sieci ciepłownicze transportują wyłącznie wodę – zasilającą o temp. do ok. 130 stopni, a wracającą – o ok. połowę niższą. Ze względu na właściwości fizykochemiczne takich paliw alternatywnych, jak biogaz czy wodór, niemożliwe jest, by transportować je w ramach istniejącej infrastruktury. 

Wodór jest gazem palnym przechowywanym pod bardzo wysokimi ciśnieniem. Również biogaz, jako gaz lotny, nie mógłby być przesyłany przy zastosowaniu istniejących sieci. Bardziej zasadne wydaje  się więc wykorzystanie technologii wodorowej, jak i biogazu, raczej jako źródła zasilenia energii odnawialnej czy paliwo dla samej elektrociepłowni, aniżeli paliwo przesyłane przez sieci ciepłownicze.