www.informacjainstal.com.pl

4/2025

Ciepłownictwo

Wprowadzenie

Kilkanaście lat temu zbudowana została

instalacja pilotażowa z agregatem absorp-

cyjnym zasilanym parą wobiekcie firmy Ko-

generacja S.A we Wrocławiu. Pilotażowy

projekt został zrealizowany w celu spraw-

dzenia, czy takie rozwiązanie jest przydatne

do realizacji efektu chłodniczego przy za-

opatrzeniu instalacji klimatyzacji budynków

biurowych wyposażonych wklimakonwekto-

ry. Realizacja instalacji odbyła się bez więk-

szych przeszkód, ainstalacja jest eksploato-

wana do tej pory.

Kolejnym etapem było przedstawienie

perspektywy realizacji instalacji klimatyzacyj-

nych we Wrocławiu przy udziale agregatów

absorpcyjnych, których generatory pary (de-

sorbery) miałyby być zasilane ciepłem po-

chodzącym z miejskiej sieci ciepłowniczej.

Częściowo ten pomysł został zrealizowany

we Wrocławskim Parku Technologicznym, co

zostało opisane w artykule Trigeneracja –

zalety iograniczenia [1] w2014 roku.

Pomimo zalet, które zostały opisane

wartykule [1] oraz wartykule Kogeneracja

i trigeneracja w budynkach [2], głównym

ograniczeniem w zastosowaniu technologii

absorpcyjnych urządzeń chłodniczych była

wymagana wysoka temperatura konieczna

do zasilania generatora pary.

Termodynamiczne podstawy trigeneracji

zostały szczegółowo opisane wartykule [1],

amodel matematyczny oraz wnioski nie po-

zostawiają wątpliwości, że realizacja instala-

cji trigeneracyjnych ma sens, gdy można za-

pewnić stały odbiór mocy chłodniczej iwyko-

rzystane jest ciepło.

Wartykule [2] przedstawiono najważ-

niejsze korzyści wynikające zzastosowania

układów trigeneracyjnych, w stosunku do

rozdzielnego wytwarzania ciepła, energii

elektrycznej ichłodu.

Do najważniejszych znich, patrząc za-

równo od strony dostawców iproducentów

energii elektrycznej i ciepła, użytkowników

środowiska, jak również użytkowników in-

stalacji, można zaliczyć:

l wzrost efektywności wytwarzania ener-

gii elektrycznej, co wkonsekwencji pro-

wadzi do oszczędności paliw pierwot-

nych,

l poprawa bezpieczeństwa energetycz-

nego,

l ograniczenie emisji do atmosfery – po-

prawa jakości powietrza oraz przeciw-

działanie zmianom klimatu,

l ograniczenie strat przesyłowych energii

elektrycznej, koniecznej do napędu

elektrycznych urządzeń chłodniczych

do celów klimatyzacji,

l zwiększenie niezawodności zasilania,

l możliwość łatwego i taniego zbilanso-

wania sieci wokresie największych ob-

ciążeń.

W poniższym artykule przedstawiono

możliwości chłodzenia woparciu oagregaty

absorpcyjne zasilane z sieci ciepłowniczej

oraz przedstawiono argumenty, które powin-

ny przekonać do technologii agregatów ab-

sorpcyjnych zarówno użytkowników, jak rów-

nież dostawców ciepła ienergii elektrycznej.

Chłodnictwo sorpcyjne

oraz możliwości zasilania ciepłem

sieciowym

Wartykule [1] opisany został stan wie-

dzy na rok 2014. Do realizacji efektu chło-

dzenia zwykorzystaniem urządzeń chłodni-

czych napędzanych ciepłem dostępne są

C iepłownictwo/District heating

Trigeneracja rozproszona

wwarunkach wrocławskich

Decentralized trigeneration in Wroclaw conditions

STEFAN RESZEWSKI

DOI10.36119/15.2025.4.2

Wartykule przedstawiono możliwości zastosowania absorpcyjnych agregatów chłodniczych zasilanych zsieci cie-

płowniczej do celów chłodzenia obiektów wmiejsce sprężarkowych urządzeń chłodzących. Przedstawiono analizę

wpływu takiego rozwiązania na sprawność wytwarzania energii elektrycznej wskojarzeniu na przykładzie elektrocie-

płowni Kogeneracja S.A. grupy PGE oraz otrzymanych danych. Określono oszczędności wzużyciu paliwa wynikają-

ce ze wzrostu sprawności kogeneracji wynikających zrealizacji trigeneracji rozproszonej oraz określono redukcję

szkodliwych emisji wynikających ze zmiany sposobu realizacji sposobu chłodzenia zwykorzystaniem agregatów

absorpcyjnych napędzanych ciepłem sieciowym zamiast agregatów chłodniczych napędzanych energią elektryczną.

Słowa kluczowe: chłodnicze agregaty absorpcyjne, trigeneracja, system ciepłowniczy

The article presents the possibilities of using absorption chillers powered by the district heating network for air

conditioning of facilities instead of compressor refrigeration chillers. An analysis of the impact of such asolution on the

efficiency of cogeneration is presented, using the example of the Kogeneracja S.A. power plant and the data

obtained. The savings in fuel consumption resulting from the increase in cogeneration efficiency due to the

implementation of distributed trigeneration were determined. In addition, the reduction of harmful emissions resulting

from the change in the method of implementing the cooling effect using absorption units supplied by the district

heating network instead of cooling units driven by electricity was determined.

Keywords: absorption chillers, trigeneration, district heating system

Dr inż. Stefan Reszewski, https://orcid.org/ 0000-0002-4887-647X ‒ Katedra Techniki Cieplnej, Wydział Mechaniczno Energetyczny,

Politechnika Wrocławska. Autor korespondencyjny/ Corresponding author: Stefan.Reszewski@pwr.edu.pl

Księga4_25.indb 21Księga4_25.indb 21 15.04.2025 17:27:5115.04.2025 17:27:51

następujące technologie urządzeń adsorp-

cyjnych iabsorpcyjnych.

W przypadku technologii adsorpcyjnej

niekwestionowaną zaletą jest niska tempera-

tura zasilania, która wynosi 60

C. Wartyku-

le [1] opisano realizację prototypowej chło-

dziarki adsorpcyjnej o mocy 90kW, której

COP zbadano dla różnych temperatur zasi-

lania. Zartykułu wynika, że optymalna tem-

peratura zasilania, przy której COP osiągnął

swoje maksimum równe 0,42, to 65

Osiągniętą podczas badań wartość współ-

czynnika efektywności można uznać za wy-

soką ijeśli tego typu urządzenia byłyby zasi-

lane ciepłem sieciowym wokresie letnim, gdy

zapotrzebowanie na ciepło nie jest koherent-

ne z produkcją energii elektrycznej, można

byłoby mówić obardzo udanej trigeneracji.

Niestety do tej pory ta technologia nie

rozwija się wzadowalającym tempie, ana

przeszkodzie wjej wdrożeniu komercyjnym

stają koszty inwestycyjne. Są one związane

nie tylko zwielkością wymienników iobjęto-

ścią złóż, ale również z jednostkową pro-

dukcją urządzeń wynikającą zprototypowej

technologii (rys. 1).

Możliwe, że ta technologia rozwinie się

wprzyszłości na tyle, aby stać się konkuren-

cyjną w porównaniu do innych technologii

chłodzenia, ponieważ posiada istotne zalety.

Niemniej jednak konieczny jest postęp

wtechnologii materiałów stanowiących zło-

ża. Gęstość akumulacji mocy chłodniczej

musiałaby się zdecydowanie zwiększyć, aby

można było liczyć na znaczący spadek

kosztów produkcji urządzeń. Obecnie do-

stępna technologia oparta na złożu silikażelu

nie gwarantuje satysfakcjonujących osiągów

urządzeń przy akceptowalnych ich rozmia-

rach icenach.

Drugi kierunek rozwoju maszyn chłodni-

czych napędzanych ciepłem to technologia

absorpcyjna zwykorzystaniem LiBr jako no-

śnika czynnika chłodniczego (wody), która

stale się rozwija od lat 60. XX wieku. War-

tykule [1] przedstawiono dwa przykłady re-

alizacji tego typu instalacji.

Do niedawna temperatura zasilania wy-

magana do realizacji efektu chłodniczego

wagregatach absorpcyjnych zasilanych go-

rącą wodą wynosiła minimum 90

C. Tak wy-

soka temperatura zasilania ograniczała za-

stosowanie technologii agregatów absorpcyj-

nych do lokalnych indywidualnych realizacji,

gdzie ciepło pochodzi zagregatów kogene-

racyjnych wytwarzających energię elektrycz-

ną i ciepło lub innych specjalnych instalacji.

Tak wysokie temperatury zasilania desorbe-

rów agregatów absorpcyjnych praktycznie

eliminują możliwości zasilania tego typu urzą-

dzeń ciepłem pochodzącym zsieci ciepłow-

niczej. Wynika to z faktu, że wszystkie sieci

ciepłownicze dostarczają ciepło w funkcji

krzywej regulacyjnej, według której tempera-

tura zasilania jest uzależniona od temperatury

powietrza atmosferycznego. Wraz ze wzro-

stem temperatury powietrza atmosferycznego

maleje temperatura zasilania wsieci ciepłow-

niczej. Temperatura zasilania sieci ciepłowni-

czej jest ograniczona w okresie letnim do

temperatury 65

C – 70

C wcelu przygoto-

wania ciepłej wody (c.w.) wbudynkach przy-

łączonych do sieci ciepłowniczej. Wzwiązku

ztym praktycznie od temperatury powietrza

zewnętrznego około 12

C iwyższej, tempe-

ratura zasilania większości sieci ciepłowni-

czych jest niezmienna (tabela 1). Wraz zdal-

szym wzrostem temperatury powietrza ze-

wnętrznego zmienia się natomiast zapotrze-

bowanie na moc grzewczą ipowyżej tempe-

ratury 22

C sieć ciepłownicza jest jedynie

obciążona zapotrzebowaniem wynikającym

z produkcji c.w. w budynkach mieszkalnych

iużyteczności publicznej.

Wobec powyższego w okresie letnim

poza potrzebą przygotowania c.w. trudno

jest wskazać znaczące odbiorniki ciepła

wsystemie ciepłowniczym, aciepło powsta-

jące wwyniku produkcji energii elektrycznej

wokresie letnim wprzeważającej części jest

rozpraszane w otaczającym środowisku.

Spada sprawność kogeneracji, co przyczy-

nia się do mniejszego wykorzystania energii

chemicznej zawartej w paliwie. Ten efekt

został przedstawiony wtabeli 2 na przykła-

dzie EC Wrocław.

Zpowyższej tabeli wyraźnie widać, że

od maja do września ilość ciepła wytwarza-

nego w skojarzeniu jest znacznie mniejsza

niż wmiesiącach zimowych. Wpływa to na

sprawność ogólną elektrociepłowni co zo-

stało przedstawione wtabeli 3. Przy określe-

niu sprawności posłużono się metodyką ob-

liczeń zawartą w[14].

Gdzie sprawność ogólna netto została

określona zgodnie z[14] jako:

Energia dostarczona wpaliwie na cele

produkcji energii elektrycznej wskojarzeniu:

EEEsk = BEEsk · Wu

Energia dostarczona wpaliwie na cele

produkcji energii elektrycznej wkondensacji:

EEEkon = BEEkon · Wu

Energia dostarczona wpaliwie na cele

produkcji ciepła:

EQ = BQ · Wu

Wartość opałową węgla używanego

wKogeneracja S.Aprzyjęto zgodnie z[16]

Wu.

Rys. 1

Trójzłożowa chło-

dziarka adsorpcyjna

omocy chłodniczej

90 kW, Wrocławski

Park Technologiczny

Fig.1 Three-bed

adsorption chiller 90

kW cooling capacity,

Wrocław Technology

Park

Tabela 1. Tabela regulacyjna miejskiego syste-

mu ciepłowniczego firmy Fortum we Wrocławiu

[17]

Table 1. Table of the Fortum district heating sys-

tem parameters in Wroclaw

4/2025 www.informacjainstal.com.pl

Księga4_25.indb 22Księga4_25.indb 22 15.04.2025 17:27:5115.04.2025 17:27:51

Wroku 2008 podczas seminarium Cie-

pło – Zimno w Zieleńcu [3] przedstawiono

koncepcję zaopatrzenia agregatów absorp-

cyjnych wciepło zsieci ciepłowniczej otem-

peraturze zasilania 90

C i przedstawiono

analizę, zktórej wynikają następujące wnioski:

l koszt eksploatacji wynikający znapędu

agregatów chłodniczych energią elek-

tryczną oraz ciepłem jest korzystny dla

urządzeń absorpcyjnych przy założe-

niu, że producent ciepła będzie korzy-

stał zwłasnej sieci ciepłowniczej. Wtym

przypadku można spodziewać się kosz-

tów eksploatacji niższych ookoło 16 %,

l w przypadku napędu urządzenia ab-

sorpcyjnego ciepłem z sieci ciepłowni-

czej należącej do dostawcy ciepła,

koszt eksploatacji jest podobny jak urzą-

dzeń znapędem elektrycznym.

Niestety realizacja takiej instalacji miała

zasadniczą wadę polegającą na tym, że

krzywa grzewcza zostałaby ograniczona do

C na zasilaniu, co przekłada się na zna-

czące straty ciepła na przesyle. Aby pomysł

miał szansę powodzenia konieczne byłoby

zrealizowanie wkrótkim czasie wymiany wie-

lu instalacji chłodzenia onapędzie elektrycz-

nym na absorpcyjne, aby operator sieci cie-

płowniczej nie ponosił nieuzasadnionych

kosztów strat ciepła na przesyle. Przy takich

warunkach brzegowych wwarunkach miasta

Wrocławia, gdzie operatorem sieci ciepłow-

niczej jest inna firma niż producent ciepła po-

mysł nie miał możliwości powodzenia.

Obserwując rozwój technologii chłodze-

nia absorpcyjnego zauważalny jest jednak

rozwój konstrukcji urządzeń chłodniczych na-

pędzanych ciepłem, które umożliwiają reali-

zację efektu chłodniczego przy znacznie niż-

szych temperaturach zasilania desorberów.

Obecnie znane są na rynku rozwiązania firm

japońskich i koreańskich, które wymagają

znacznie niższych temperatur zasilania de-

sorberów, tj. wynoszących około 70

Ten fakt zasadniczo zmienia sytuację,

ponieważ wartość temperatury zasilania sieci

ciepłowniczej niewiele odbiega od wymaga-

nej temperatury zasilania agregatów absorp-

cyjnych. Poniższy artykuł ma na celu przed-

stawienie rezultatów analizy, która zakłada

zastosowanie agregatów absorpcyjnych

wmiejsce istniejących agregatów onapędzie

elektrycznym przy założeniu, że temperatura

zasilania desorberów będzie wynosiła 70

W przypadku jednego z japońskich produ-

centów dla jednego modelu temperatura za-

silania desorbera wynosi nawet 65

C, co tym

bardziej uzasadnia pracę nad możliwościami

aplikacyjnymi tego urządzenia w realizacji

trigeneracji rozproszonej zasilanej ciepłem

sieciowym. Specyfikacja doborowa dla ab-

sorpcyjnego agregatu chłodniczego została

zamieszczona na rys. 3.

Pomysł pozostaje w zgodzie z prawo-

dawstwem zarówno UE [3,4,5,6,7], jak

również zkrajowym, co ma odzwierciedle-

nie waktach prawnych [8,9,10,11].

Niżej zaprezentowana analiza możliwo-

ści aplikacyjnych tego typu rozwiązań ma na

celu przedstawienie możliwości osiągnięcia

znacznej zmiany w produkcji energii elek-

trycznej w skojarzeniu w warunkach miasta

Wrocławia.

Realizacja systemu trigeneracji

rozproszonej

Pomysł na realizację takiego systemu nie

jest nowy, ale na przeszkodzie stały warunki

techniczne, jakie musiały spełniać urządze-

nia absorpcyjne.

Wroku 2015 system trigeneracji rozpro-

szonej został zaimplementowany wmieście

Brescia we Włoszech. Schemat blokowy

(rys.4) przedstawia wjaki sposób został ten

system zrealizowany.

W okresie zimowym sieć ciepłownicza

spełnia swoją tradycyjną rolę, natomiast

w okresie letnim ciepło sieciowe zostało

użyte do napędu urządzeń absorpcyjnych.

Tabela 2. Dane dotyczące produkcji energii elektrycznej wskojarzeniu, wkondensacji iprodukcji

ciepła Kogeneracja S.A. rok 2022 [16]

Table 2. Data on electricity production in cogeneration, condensation and heat production Kogene-

racja S.A. year 2022 [16]

Tabela 3. Sprawność ogólna elektrociepłowni Kogeneracja S.A. rok 2022 na podstawie danych

ztabeli 2 [16]

Table 3. Overall efficiency of the Kogeneracja S.A. heat and power plant. 2022 based on data from

table 2 [16]

2022

Zużycie miesięczne węgla Miesięczna produkcja energii elektrycznej Jednostkowe zużycie węgla – miesięcznie

BEEsk BEEkon BQ EEsk EEkon Q BEEsk/Eesk BEEkon/EEkon BQ/Q

Mg Mg Mg MWh MWh GJ Mg/MWh Mg/MWh Mg/GJ

1 24 836 - 60 412 125 206 – 1 121 534 0,20 - 0,05

2 22 563 669 46 957 116 740 1 069 900 616 0,19 0,63 0,05

3 21 405 1 579 4 7 214 112 7 2 6 2 569 916 715 0,19 0,61 0,05

4 17 730 3 079 35 244 96 019 5 536 714 516 0,18 0,56 0,05

5 7 810 3 767 15 703 42 277 6 870 319 198 0,18 0,55 0,05

6 5 704 7 953 12 046 29 675 16 169 231 653 0,19 0,49 0,05

7 5 359 9 398 11 311 27 391 16 939 218 57 7 0,20 0,55 0,05

8 5 419 9 885 11 3 31 26 862 16 626 212 575 0,20 0,59 0,05

9 8 466 5 000 19 655 42 871 8 246 366 704 0,20 0,61 0,05

10 11 109 3 677 25 288 56 306 6 157 470 181 0,20 0,60 0,05

11 20 050 911 43 573 104 197 1 642 834 184 0,19 0,55 0,05

12 27 667 300 58 656 136 707 517 1 085 591 0,20 0,58 0,05

gdzie:

BEEsk – zużycie węgla do produkcji energii elektrycznej

wskojarzeniu

BEEkon – zużycie węgla do produkcji energii elektrycznej

wkondensacji

BQ – zużycie węgla do produkcji ciepła

EEsk – produkcja energii elektrycznej wskojarzeniu

EEkon – produkcja energii elektrycznej wkondensacji

Q – produkcja ciepła

2022

Energia dostarczona wpaliwie

na potrzeby produkcji energii elektrycznej

Sprawność ogólna

elektrociepłowni netto

współczynnik nakładu energii pierwotnej

dla elektrociepłowni we Wrocławiu

miesiąc EEEsk EEEkon EQ

GJ GJ GJ % -

1 519 519 – 1 121 534 95,8 1,0

2 471 883 13 991 982 059 90,2 1,1

3 463 226 34 171 1 021 758 87, 7 1,1

4 382 259 66 383 759 861 89,4 1,1

5 172 515 83 209 346 864 82,3 1,2

6 119 248 166 265 251 834 73,8 1,4

7 113 209 198 533 238 945 68,7 1,5

8 110 629 201 802 231 322 67, 9 1,5

9 172 317 101 770 400 058 81,7 1,2

10 222 180 73 540 505 760 86,7 1,2

11 419 185 19 046 910 981 90,1 1,1

12 571 794 6 200 1 212 244 88,2 1,1

Rys. 2

Zmienność sprawno-

ści ogólnej elektro-

ciepłowni Kogenera-

cja S.A. wroku 2022

Fig 2. Changes of the

overall efficiency of

the Kogeneracja S.A.

heat and power

plant. in 2022

Ciepłownictwo

Księga4_25.indb 23Księga4_25.indb 23 15.04.2025 17:27:5115.04.2025 17:27:51

Moc elektryczna osiągana przez elektro-

ciepłownię miasta Brescia wynosi 84,4 MW,

a produkcja energii elektrycznej wynosi

600 GWh rocznie. Moc grzewcza osiąga

wartość 160 MW iprzyczynia się do produk-

cji 900 GWh ciepła rocznie. Elektrociepłow-

nia jest de facto spalarnią śmieci i rocznie

przetwarza na energię elektryczną i ciepło

800000 ton odpadów.

Jak już wspomniano wroku 2015 przy-

łączono do sieci ciepłowniczej pierwszy

agregat absorpcyjny zaopatrujący wchłód

biurowiec elektrociepłowni, a w kolejnych

latach przyłączano do systemu kolejne agre-

gaty absorpcyjne wbudynkach użyteczno-

ści publicznej. Schemat instalacji agregatu

absorpcyjnego współpracującego z siecią

ciepłowniczą jako źródłem ciepła koniecz-

nego do napędu przedstawiono na rys.5.

Obecnie sieć ciepłownicza w mieście Bre-

scia jest źródłem zasilania dla kilku agrega-

tów ołącznej mocy około 300 kW.

Niestety nie ma danych dotyczących

uzyskanych efektów pod kątem osiągnięte-

go efektu ekologicznego poprzez eliminację

urządzeń chłodniczych napędzanych ener-

gią elektryczną.

Wkilku innych opracowaniach dotyczą-

cych trigeneracji opisywane są systemy, któ-

re zdecydowanie różnią się od proponowa-

nej trigeneracji rozproszonej [12,13]. Zakła-

dają one budowę sieci zapewniającej do-

stawę wody schłodzonej na potrzeby klima-

tyzacji osobną siecią rurociągów.

Wprzedstawionym pomyśle trigeneracji

rozproszonej z wykorzystaniem sieci cie-

płowniczej jako źródła ciepła dla agrega-

tów absorpcyjnych nie ma potrzeby budowy

osobnej sieci, a instalacje wewnętrzne bu-

dynków wykorzystujących dotychczas chil-

lery sprężarkowe zostałyby przyłączone do

agregatów absorpcyjnych. Do analizy po-

zostaje rodzaj przyłączenia, czy za pomocą

sprzęgła hydraulicznego, czy chillery ab-

sorpcyjne zastępowałyby wprost chillery

sprężarkowe. Można również projektować

systemy, w których chillery absorpcyjne

w części pokrywałyby zapotrzebowanie

na moc chłodniczą, achillery sprężarkowe

pokrywałyby szczytowe zapotrzebowanie,

jeśli obiekt posiadałby własną instalację

ogniw fotowoltaicznych imożliwość własnej

produkcji energii elektrycznej. Rozwiązań

projektowych jest wiele idla każdego nawet

najbardziej specyficznego budynku można

dobrać odpowiednie. Nie mniej dla wszyst-

kich podstawą pozostawałyby agregaty

absorpcyjne napędzane ciepłem sieciowym.

Projekcja zmian wsprawności

konwersji energii chemicznej

po zastosowaniu trigeneracji

W warunkach miasta Wrocławia z ła-

twością można wskazać wiele dużych

obiektów użyteczności publicznej znajdują-

cych się w zasięgu sieci ciepłowniczej,

w których możliwe jest przeprowadzenie

zmian wsystemach realizacji efektu chłodze-

nia poprzez zastosowanie agregatów ab-

sorpcyjnych zamiast sprężarkowych. Łączna

moc tych instalacji została oszacowana na

około 50 MW mocy chłodniczej.

Obliczenia przedstawiające zmianę

w sprawności elektrociepłowni przeprowa-

dzono woparciu onastępujące założenia:

l moc chłodnicza urządzeń chłodniczych

o napędzie elektrycznym pracujących

na cele klimatyzacji budynków użytecz-

ności publicznej, które mają przyłącza

c.o. odpowiednie do zastosowania

Rys. 3

Karta doborowa

agregatu absorp-

cyjnego zasilane-

go gorącą wodą

otemperaturze

C [15]

Fig. 3 Selection

an absorption

unit powered by

hot water at

atemperature of

C [15]

Rys. 4

Uproszczo-

ny schemat

realizacji tri-

generacji

rozproszo-

nej [20]

Fig. 4 Sim-

plified sche-

me of distri-

buted trige-

neration

implementa-

tion

Rys. 5

Schemat agregatu absorpcyjnego WFC 5S współpracującego zsiecią ciepłownicza jako źródłem

napędu [19]

Fig. 5 Schemata of the WFC 5S absorption unit supplied by the district heating network as apowe-

ring source

4/2025 www.informacjainstal.com.pl

Księga4_25.indb 24Księga4_25.indb 24 15.04.2025 17:27:5315.04.2025 17:27:53

agregatów absorpcyjnych, wynosi

= 50 MW,

l rzeczywisty współczynnik efektywności

urządzeń chłodniczych sprężarkowych

EER = 3,

l przyjęto, że urządzenia chłodnicze do

realizacji efektu klimatyzacji pracują

dziennie przez 10 godzin ipięć miesięcy

wroku od maja do września włącznie,

l współczynnik nakładu energii pierwot-

nej dla elektrociepłowni we Wrocławiu

określono uwzględniając jej sprawność

ogólną określoną wtabeli 3,

l straty energii elektrycznej na przesyle od

źródła produkcji energii elektrycznej do

urządzeń chłodniczych wynoszą 8%.

Jeśli przyjmie się wyżej przedstawione

założenia to rzeczywisty współczynnik PER

dla urządzenia chłodniczego wyniesie 1,26.

Rzeczywisty nakład energii pierwotnej

W’ dla energii elektrycznej wyprodukowa-

nej welektrociepłowni Wrocław iwykorzy-

stywanej przez urządzenia chłodnicze sprę-

żarkowe zuwzględnieniem strat na przesyle

przedstawiono wtabeli 4 dla poszczegól-

nych miesięcy. Uwzględniono miesiące,

wktórych instalacje klimatyzacyjne pracują.

W" = (W · k

) · 1,08 = 39,6 MW

Jeśli urządzenia chłodnicze napędzane

energią elektryczną zostaną zastąpione

przez urządzenia chłodnicze napędzane

ciepłem sieciowym to zdecydowanie zmieni

się sprawność ogólna elektrociepłowni. Ska-

lę tej zmiany obrazuje tabela 5.

Wzrost sprawności kogeneracji przekła-

da się wprost na spadek zużycia paliwa.

Porównując dane ztabel 3 oraz 5 zauwa-

żalna jest bardzo znacząca różnica dla

miesięcy od maja do września, w których

ciepło sieciowe byłoby wykorzystywane do

napędu agregatów absorpcyjnych tabela 6.

Po wykonaniu bilansu, różnica wzuży-

ciu paliwa po zastosowaniu zmiany wspo-

sobie realizacji efektu chłodzenia na potrze-

by klimatyzacji z urządzeń napędzanych

energią elektryczną na agregaty napędza-

ne ciepłem sieciowym wynosi ponad 26

000 Mg. Wprowadzenie proponowanej

zmiany będzie skutkowało spadkiem zuży-

cia paliwa ookoło 3,3 % z611,7 tys. Mg do

591,1 tys. Mg.

Efekt obniżenia zużycia paliwa wpłynie

korzystnie na zmniejszenie emisji zanie-

czyszczenia atmosfery, co zostało przedsta-

wione w tabeli 7. Redukcja emisji będzie

wprost proporcjonalna do obniżenia zuży-

cia paliwa.

Aby rzetelnie ocenić wpływ realizacji tri-

generacji rozproszonej konieczne jest prze-

prowadzenie analizy, jakie straty ciepła zosta-

ną wygenerowane przez sieć ciepłowniczą ze

względu na konieczność podniesienia tempe-

ratury zasilania o2 do 3 K zwartości 70

C do

72 – 73

C. Jeśli strata ciepła wyrażona

Tabela 4. Sprawność ogólna elektrociepłowni Kogeneracja S.A. rok 2022

Table 4. Overall efficiency of the Kogeneracja S.A. power plant. year 2022

Tabela 5. Symulacja zmian sprawności ogólnej elektrociepłowni Kogeneracja S.A. dla danych za rok 2022

Table 5. Simulation of changes in general efficiency of the Kogeneracja S.A. heat and power plant. for data for 2022

Tabela 6. Różnica wzużyciu paliwa wynikająca zzastosowania trigeneracji rozproszonej

Table 6. Difference in fuel consumption resulting from the use of distributed trigeneration.

2022

Sprawność ogólna

elektrociepłowni netto

współczynnik nakładu energii

pierwotnej dla elektrociepłowni

we Wrocławiu

Rzeczywisty nakład energii pierwotnej dla

energii elektrycznej na napęd sprężarkowych

urządzeń chłodniczych

miesiąc

W’

% - MW

5 82,3 1,2 21, 9

6 73,8 1,4 24,4

7 68,7 1,5 26,2

8 67, 9 1,5 26,5

9 81,7 1,2 22,0

2022

Zużycie miesięczne węgla po

realizacji trigeneracji rozproszonej

Miesięczna produkcja energii elektrycz-

nej po realizacji trigeneracji rozproszonej

Energia dostarczana wpaliwie po

realizacji trigeneracji rozproszonej

Sprawność ogólna

elektrociepłowni netto

Współczynnik nakła-

du energii pierwotnej

BEEskzm BEEkonzm BQ zm Eesk zm Eekon zm Q EEEskzm EEEkonzm EQzm η zm Kel zm

Mg Mg Mg MWh MWh GJ GJ GJ GJ %

1 21 741 12 332 45 986 125 206 - 1 121 534 519 519 - 1 121 534 95,8 1,0

2 22 318 4 765 47 094 116 740 1 069 900 616 471 883 13 991,5 982 059 90,2 1,1

3 20 579 8 227 41 127 112 7 2 6 2 569 916 715 463 226 34 171,1 1 021 758 87,7 1,1

4 11 888 14 201 24 629 96 019 5 536 714 516 382 259 66 383,2 759 861 89,4 1,1

5 9 320 18 15 641 49 051,7 95,3 237 977 195 716 380,4 328 462 95,6 1,0

6 7 074 1 637 11 743 37 230,5 8 613,5 160 025 148 550 34 367,9 246 612 94,8 1,1

7 6 748 1 675 11 330 35 513,4 8 816,6 151 748 141 698 35 178,3 237 922 94,7 1,1

8 6 665 1 598 11 12 9 35 078,4 8 409,6 147 740 139 963 33 554,3 233 713 94,7 1,1

9 9 443 269 18 102 49 698,8 1 418,2 287 195 198 298 5 658,7 380 141 95,9 1,0

10 14 122 11 936 30 586 56 306 6 157 470 181 222 180 73 540,0 505 760 86,7 1,2

11 21 024 5 602 44 501 104 197 1 642 834 184 419 185 19 046,3 910 9 81 90,1 1,1

12 22 455 6 202 48 233 136 707 517 1 085 591 571 794 6 200,1 1 212 244 88,2 1,1

Różnica wzużyciu paliwa

BEESk zm – BEEsk BEEkon zm – BEEkon BQ zm – BQ

Mg Mg Mg

1 510 – 3 749 – 62

1 370 – 6 316 – 303

1 389 – 7 723 19

1 246 – 8 287 – 202

977 – 4 731 – 1 553

Wzrost zużycia paliwa na produkcję ener-

gii elektrycznej wskojarzeniu 6 491 Mg

Spadek zużycia paliwa zużytego na produkcję

energii elektrycznej wkondensacji – 30 806 Mg

Spadek zużycia paliwa na

produkcję ciepła – 2101

Rys. 6

Sprawność ogólna

Elektrociepłowni

Wrocław po wpro-

wadzeniu trigene-

racji rozproszonej

Fig. 6 Overall effi-

ciency of the Wro-

cław Heat and

Power Plant after

implementation of

distributed trigene-

ration system

Ciepłownictwo

Księga4_25.indb 25Księga4_25.indb 25 15.04.2025 17:27:5315.04.2025 17:27:53

w przeliczeniu na energię pierwotną będzie

mniejsza niż przedstawiona oszczędność

w zużyciu paliwa to inwestycja w tego typu

system będzie uzasadniona zarówno ekono-

micznie jak również od strony ekologicznej.

Dane strat sieci ciepłowniczej otrzymane

od firmy dystrybuującej ciepło we Wrocła-

wiu zamieszczono wtabeli 8.

Jak widać straty sieci ciepłowniczej ztytu-

łu przesyłu ciepła do poszczególnych odbior-

ników wynoszą od 22 do prawie 29%. Są

one nieuniknione ze względu na konieczność

zapewnienia przygotowania c.w. w okresie

letnim. Zakładając wzrost temperatury zasila-

nia o3K, wzrost strat ztytułu dostaw ciepła do

odbiorników wzrośnie o około 1,2% przy

założeniu, że wsieci zostaną zainstalowane

agregaty absorpcyjne o mocy chłodniczej

poniżej 400 MW. Symulację przygotowano

dla zainstalowania 50 MW mocy chłodni-

czej wagregatach absorpcyjnych, które łącz-

nie wymagałyby dostarczenia 103 MW cie-

pła do ich napędu. Współczynnik efektywno-

ści COP zgodnie z kartą doborową [15]

agregatu absorpcyjnego, nawet przy tak ni-

skich temperaturach zasilania generatora

pary, to 0,484 co jest rezultatem satysfakcjo-

nującym w porównaniu do technologii ad-

sorpcyjnej.

Podsumowanie

Z przeprowadzonej analizy wynika, że

realizacja trigeneracji rozproszonej wopar-

ciu oagregaty absorpcyjne o temperaturze

zasilania nie wyższej niż 73

C wpłynie ko-

rzystnie na system ciepłowniczy. Wzrost strat,

ztytułu przesyłu ciepła do węzłów ciepłowni-

czych, z których byłyby zaopatrywane

chłodnicze agregaty absorpcyjne, wyniesie

1,2% (tabela 8). Wzrost ten jest do zaakcep-

towania wświetle wyższego wzrostu spraw-

ności konwersji energii pierwotnej (tabele 4

oraz 5). Zdecydowanie efektywniejsze wyko-

rzystanie ciepła odpadowego towarzyszące-

go produkcji energii elektrycznej przekłada się

nie tylko na spadek zużycia paliwa o 3,3%

rocznie i niższe koszty z tym związane, ale

również uwidacznia się wredukcji emisji szko-

dliwych substancji do środowiska. Koncepcja

realizacji takich systemów jest uzasadniona nie

tylko w przypadku elektrociepłowni węglo-

wych, ale również gazowych, ponieważ kon-

cepcja uzależniona jest jedynie od temperatu-

ry zasilania sieci ciepłowniczej. Rozpatrując

realizację tego typu rozwiązań warto reko-

mendować je dla wszystkich systemów cie-

płowniczych wkraju, których tabele regulacyj-

ne mają podobne parametry co wskazane

wtabeli 1.

W artykule rozpatrywano jedynie

5miesięcy eksploatacji absorpcyjnych urzą-

dzeń chłodniczych po 10 godzin dziennie,

stąd oszczędności w paliwie mogą wyda-

wać się niskie. Jednak wiele obiektów we

Wrocławiu posiadających przyłącza cie-

płownicze wymaga chłodzenia wznacznie

większym zakresie czasowym. Wobec po-

wyższego można się spodziewać, że zasto-

sowanie agregatów absorpcyjnych wmiej-

sce urządzeń sprężarkowych może zaowo-

cować znacznie większymi oszczędnościa-

mi niż przedstawiono wartykule. Rozpatru-

jąc również możliwości magazynowania

ciepła, opisane w pracy [22], w realizacji

trigeneracji rozproszonej można spodzie-

wać się jeszcze lepszych efektów. Realizacja

trigeneracji rozproszonej mogłaby również

wpłynąć na sposób kształtowania cen ciepła

systemowego [21].

Tego typu systemy, zgodnie z Dyrekty-

wą 2004/08/EC [3], mogłyby być dofi-

nansowane ze środków KPO, ponieważ

jednym zgłównych celów transformacji jest

działanie na rzecz poprawy klimatu izwięk-

szenie efektywności energetycznej.

LITERATURA:

[1] Chorowski M. – TRIGNERACJA – zalety

iograniczenia, “Nowa Energia” – nr 4/2014

[2] Wiszniewski A. – Kogeneracja i trigeneracja

w budynkach, www.ogrzewnictwo.pl, Mate-

riały zForum Termomodernizacja 2010 zorga-

nizowanego przez Zrzeszenie Audytorów

Energetycznych

[3] Dyrektywa 2004/08/EC wsprawie wspiera-

nia kogeneracji woparciu ozapotrzebowanie

na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym

energii

[4] Dyrektywa 2002/91/EC wsprawie charakte-

rystyki energetycznej budynków

[5] Dyrektywa 2006/32/EC wsprawie efektyw-

ności końcowego wykorzystania energii iusług

energetycznych – Artykuł 14

[6] Zielona Księga „Ku Europejskiej strategii bez-

pieczeństwa energetycznego” COM 2000

(769) final

[7] Strategia promocji skojarzonego wytwarzania

ciepła i energii elektrycznej (CHP) i zlikwido-

wania barier jego rozwoju – COM (97) 514

final

[8] Prawo Energetyczne – ustawa zdnia 10 kwiet-

nia 1997 (Dz. U. 97.54.348),

[9] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia

26 września 2007 r. wsprawie sposobu obli-

czania danych podanych we wniosku owyda-

nie świadectwa pochodzenia z kogeneracji

oraz szczegółowego zakresu obowiązku uzy-

skania i przedstawienia do umorzenia tych

świadectw, uiszczania opłaty zastępczej iobo-

wiązku potwierdzania danych dotyczących

ilości energii elektrycznej wytworzonej wwyso-

kosprawnej kogeneracji (Dz. U. 07.175.1314);.

[10] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia

15 stycznia 2007 r. wsprawie szczegółowych

warunków funkcjonowania systemów ciepłow-

niczych (Dz. U. 07.16.92);

[11] Ustawa zdnia 18 grudnia 1998 r. owspieraniu

przedsięwzięć termomodernizacyjnych (Dz. U.

98.162.1121) zpóźniejszymi zamianami

[12] P. Østergaard, S. Werner, A. Dyrelund, H.

Lund, A. Arabkoohsar, P. Sorknæs, O.Gud-

mundsson, J. Thorsen, B.Mathiesen – The four

generations of district cooling – Acategoriza-

tion of the development in district cooling from

origin to future prospect – Energy 253 (2022)

124098

[13] G. Eggen, D. Bell, J.Hagen, A. Utne – District

Heat Driven Absorption Cooling Of District

Cooling Plants In Trondheim, Norway 10th

Heat Pump Conference 2011, 16 – 19 May 20

[14] Metodyka obliczeń wartości parametrów tech-

niczno-ekonomicznych wersja 1.3, Polskie sieci

energetyczne Konstancin-Jeziorna, wrzesień

2020 r.

[15] Karta doborowa agregatu absorpcyjnego

MB100 – Yazaki, www.maya-airconditioning.

com

[16] Dane eksploatacyjne uzyskane od Kogenera-

cja S.AElektrociepłownie Wrocławskie

[17] Plan wprowadzania ograniczeń wdostarcza-

niu ciepła w mieście Wrocław przez Fortum

Power and Heat Polska Sp. z o.o. Dokument

zdnia 28.06.2022r.

[18] Dane eksploatacyjne sieci ciepłowniczej we

Wrocławiu otrzymane od Fortum

[19] P. Colaiemma – Trigeneration using Absorption

Chiller Technology, Maya S.p.A, Milan

08/2017

[20] Maya S.p.a. Agregaty absorpcyjne zasilane

gorącą wodą, materiały techniczne

[21] Niestępska M. – Model kształtowania cen

ciepła systemowego wPolsce wocenie branży

i regulatora, Instal 4/2024, DOI

10.36119/15.2024.4.1

[22] Turski M. – Magazynowanie ciepła w miej-

skich systemach ciepłowniczych, Instal

10/2023, DOI 10.36119/15.2023.10.1

Tabela 8. Dane dotyczące strat ciepła generowanych wmiesiącach objętych analizą oraz wyniki

symulacji [18]

Table 8. Data on heat losses generated in the months covered by the analysis and simulation results [18]

Tabela 7. Różnice wilościach substancji emitowanych do atmosfery przed ipo ewentualnej realiza-

cji trigeneracji rozproszonej

Table 7. Differences of quantity substances emitted into the atmosphere before and after the possible

implementation of distributed trigeneration

2024 Tzew

Straty dla temperatury zasilania

sieci ciepłowniczej zgodne

ztabelą 2.

(65

C do + 70

Przeznaczenie

ciepła

Wynik symulacji strat sieci ciepłowniczej

wyższej dla temperatury zasilania

(68

C do + 73

Zprzeznaczeniem dla CO, CWU iAC

maj 16,8 22,38% CO iCW 23,41%

czerwiec 19,6 26,44% tylko CW 27,66%

lipiec 20,8 28,74% tylko CW 30,06%

sierpień 20,7 27,68% tylko CW 28,95%

wrzesień 16,5 21,57% CO iCW 22,56%

Emisja Wielkość emisji za rok 2022

Projekcja zmian emisji po realizacji trigeneracji

na podstawie danych z2022

SO2 kg 471181 455632

NOx kg 692666 669808

CO kg 122155 118  12 3

Pył kg 38579 37305

CO2 Mg 1100199 1063892

Księga4_25.indb 26Księga4_25.indb 26 15.04.2025 17:27:5415.04.2025 17:27:54