Publicēts pirms 8 gadiem. Izvērtē satura aktualitāti! >>
Lielākās koģenerācijas stacijas mūsu valstī ir Rīgas TEC-1 un TEC-2 (attēlā).
FOTO: Gatis Diedziņš/ LETA
Arī Rīgā EUSEW nedēļas ietvaros notika seminārs "Inovatīvi risinājumi siltumapgādes optimizācijai pašvaldībās", kas uzskatāmi atspoguļoja valsts viedās specializācijas jomas – "Viedā enerģētika" – īstenošanu dzīvē. Semināra laikā tika atvērta divu inženierzinātņu doktoru Maijas Rubīnas un Aivara Cera grāmata "Siltumapgādes optimizācija", kas domāta pašvaldībām, namu apsaimniekotājiem, uzņēmumiem, tātad tiem, kuru atbildības lokā atrodas centralizēta siltumapgāde.
Centralizētā siltumapgāde - racionāla un ērta
Eiropas Komisijas (EK) iniciatīva "Viedā pilsēta" radās 21. gadsimta sākumā. Tās mērķis ir paātrināt novatoriskus risinājumus sabiedriski nozīmīgām problēmām, it sevišķi enerģētikā un transporta nozarē.
Būtiska šā kompleksa sastāvdaļa ir centralizētā siltumapgādes sistēma. Rūpes par tās uzturēšanu un modernizāciju ir pašvaldību pārziņā – to nosaka likums "Par pašvaldībām". Šobrīd Latvijā dzīvojamās mājas ar siltumu apgādā vairāk nekā 630 katlumāju un 160 koģenerācijas staciju.
Ziemeļvalstīs, Baltijas, kā arī citās Austrumeiropas valstīs uzkrātā pieredze liecina, ka centralizētā siltumapgāde ir racionālākais un ērtākais siltumapgādes veids. Latvijā 70% no visa patērētā siltuma piegādā centralizēti, un tādējādi Eiropā ierindojamies godpilnajā trešajā vietā. Starp citu, nedaudz atpaliekam no Islandes, kur siltumenerģija ir ļoti lēta, un arī no kaimiņiem Baltkrievijā.
Taču tehniskās attīstības ziņā priekšgalā ir izrāvusies Zviedrija un Dānija, kas lielu uzmanību velta zinātniskiem pētījumiem un inovāciju ieviešanai centralizētā siltumapgādē.
Šobrīd Latvija atrodas pārejas posmā no trešās siltumapgādes paaudzes uz ceturto.
Centralizētas apkures sistēmu, kur siltums tiek ražots vienuviet un tad izplatīts pa vienas vai vairāku ēku telpām, veidošanas sākumi ir visai seni. Pirmās šādas sistēmas ar karstā gaisa padevi tika iebūvētas jau viduslaiku pilīs. Savukārt vienu no pirmajām centralizētās siltuma apgādes sistēmām mūsdienu izpratnē "New-York Steam Company" uzbūvēja Ņujorkā aizvadītā gadsimta sākumā. Kopumā tā apsildīja vairāk nekā 1000 namu.
Līdz 20. gadsimta piecdesmitajiem gadiem Rīgā darbojās nelielas siltuma ražotnes, kas ar siltumu apgādāja vienu vai vairākas ēkas. Pirmo siltumtrasi galvaspilsētā nodeva ekspluatācijā 1958. gadā, un par tās pirmajiem centralizētās siltumapgādes abonentiem kļuva VEF un Vagonu būves rūpnīca. Šodien Rīgas pilsētas kopējais siltumtīklu garums ir aptuveni 800 km, no kuriem aptuveni 683 km pieder AS "Rīgas siltums".
No pirmās līdz ceturtajai paaudzei
Pirmās paaudzes siltuma sistēmās kā enerģijas avotu galvenokārt izmantoja malku, akmeņogles, nedaudz kūdru. Otrās paaudzes iekārtās šiem avotiem piebiedrojās gāze un naftas produkti. Nu jau aptuveni 40 gadu trešās paaudzes ietaisēs šiem avotiem vērtīgu papildinājumu sniedz arī saules enerģija, biomasa, no tehnoloģijām atgūtais siltums.
"Pašlaik Eiropas Savienībā, arī Latvijā, centralizētā siltumapgāde ir pārejas sākumā no trešās uz ceturto paaudzi," skaidro Fizikālās enerģētikas institūta pētniece, zinātņu doktore Maija Rubīna. "Tās svarīgākā iezīme ir enerģijas avotu daudzveidība. Jāuzsver, ka šis process notiek galapatērētāju interesēs."
Ceturtās paaudzes centralizētās siltumapgādes sistēmā parādās jauni elementi – sezonas siltuma akumulācija, ģeotermālā enerģija, centralizēta aukstumapgāde, ūdeņraža hibrīdsistēmas, siltumsūkņi, īpaša uzmanība tiek pievērsta zema enerģijas patēriņa ēkām.
Būtiskas pārmaiņas skars siltuma tīklus: tie kļūs atvērti. Tas nozīmē, ka no individuālas siltuma ražošanas iekārtas lieko siltuma daudzumu par samaksu varēs ievadīt kopējā centralizētā tīklā. Ja patērētājam tā trūks, pēc vajadzības viņš to varēs atgūt no jau minētā tīkla.
"Tīklos tiks pazemināta siltumnesēja temperatūra līdz 70/30°C. Šobrīd tā ir 135/70°C," turpina M. Rubīna. "Tādējādi par diviem trim procentiem iespējams samazināt siltuma zudumus, kas ļaus paaugstināt centralizētās siltumapgādes konkurētspēju ar individuālo apkuri."
Tāpat tiks nodrošināta enerģijas pārpalikumu savākšana un akumulācija. Latvijā iespējams izmantot pazemes akumulācijas baseinus, kas varētu līdzināties Inčukalna gāzes krātuvei. Jaunajā attīstības fāzē īpašu uzmanību plānots pievērst atjaunojamo energoresursu palielināšanai, ka arī jaunu enerģijas avotu izmantošanai (ūdeņradis, ģeotermālā enerģija).
Svarīgi arī tas, ka ievērojami tiks samazināts enerģijas patēriņš ēku apkurei.
Mērķis – maksimāla efektivitāte
Primāro energoresursu struktūrā uzvarētāja laurus, tāpat kā iepriekš, plūc dabasgāze, un tā vēl ilgi dominēs enerģētikas bilancē. Piemēram, 2013. gadā dabasgāzes patēriņš bija 26,9% no kopējā primāro energoresursu patēriņa.
Taču arvien plašāk izmantojam arī biogāzi. Piemēram, cieto atkritumu noglabāšanas poligonā "Getliņi" uzbūvēta koģenerācijas stacija ar elektrisko jaudu 5,3 megavati (MW) un siltumjaudu 6,8 MW. Biogāzi iegūst arī vairākos lauksaimniecības uzņēmumos. Kā liecina Latvijas Biogāzes asociācijas veiktie pētījumi, Latvijā gada laikā saražo nedaudz vairāk par 179 kubikmetru (m3) biogāzes gadā, kas atbilst 55 MW elektriskās jaudas.
Būtiski samazinājusies ir ogļu un kūdras izmantošana. Piemēram, enerģētiskās kūdras potenciāls tiek lēsts ap 700 000 tonnu (t) gadā. Taču šo kurināmo patlaban neizmato.
"Latvijā dzīvojamās mājas ar siltumu apgādā vairāk nekā 630 katlumāju un 160 koģenerācijas staciju."
Pēdējos vairāk nekā desmit gados ievērojami paplašināta enerģētiskās koksnes izmantošana. Vislielāko kāpumu ir piedzīvojusi šķeldas ražošana: tās apjomi pieauguši vairāk nekā divas reizes.
Nākotnes tehnoloģijas ir saistītas arī ar ūdeņradi, protams, saules un vēja enerģiju, ģeotermālo enerģiju, kuru iegūst ar siltumsūkņiem. Šādas ietaises jau labu laiku darbojas Latvijas pilsētās un lauku rajonos.
Pašlaik viena no lielākajām tehniskajām problēmām ir siltuma enerģijas pārpalikumu uzglabāšana. Pazemes siltuma akumulācija kļūst īpaši aktuāla līdz ar ceturtās paaudzes centralizētās siltumapgādes sistēmas attīstību. Pētījumi liecina, ka šādu akumulatoru izveidošanai varētu izmantot ūdens atradnes, kas atrodamas 150 līdz 500 metru (m) dziļumā. Šādus enerģijas "pagrabus" iespējams izveidot Liepājā, Dobelē un citur. Sezonas siltuma akumulatorā ievadāmā siltumnesēja temperatūrai ir jābūt robežās starp 40 un 100°C.
Šāda akumulatora izveides iespējas TEC apkaimē šobrīd pēta "Latvenergo".
Līdz šim lielākie siltuma akumulatori izveidoti valstīs, kas enerģiju iegūst no saules un vēja.
Turpinās siltuma ražošanas tehnoloģiju pilnveide
Šobrīd būtiski tiek modernizētas koģenerācijas tehnoloģijas. Šāda tipa ietaisēs patērē par 40% mazāk kurināmā, nekā elektroenerģiju un siltumenerģiju ražojot divās atsevišķās iekārtās. Jāuzsver, ka Latvijā galveno koģenerācijas staciju modernizācija pamatā ir pabeigta. Kopumā ir vairāk nekā 160 šā tipa dažādas jaudas staciju. Lielākās no tām ir Rīgas TEC-1 un TEC-2.
Jauno tehnoloģiju īpatnība ir tā, ka speciālisti jaunus siltuma ieguves avotus atrod gluži vai neticamās vietās. Piemēram, no siltajiem notekūdeņiem siltumu izvelk Gēteborgā un Stokholmā. Siltumu iespējams iegūt arī no ražošanas tehnoloģiskajiem procesiem, nosūces gaisa.
Jaunu tehnoloģiju ir radījuši Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) zinātnieki un akciju sabiedrība "Komforts". Šāds eksperimentālais modelis ir uzstādīts Ludzas pilsētas biokurināmā katlumājā. "Jaunā iekārta ļauj atgūt siltumu no dūmgāzēm," stāsta SIA "Ludzas bioenerģija" valdes priekšsēdētājs, Dr.sc. ing. Edgars Vīgants. "Šai tehnoloģijai ir vairāki plusi – mēs ne tikai atgūstam siltumu, bet samazinām izmešu daudzumu un pazeminām to temperatūru, kas ir īpaši svarīgi klimata pārmaiņu laikā. Piemēram, cietu daļiņu izmeši tiek samazināti pat desmit reižu."
Sasildāmais ūdens iekārtā spēj uzsilt līdz 65°C, un siltummaiņi savu siltumu atdod tīkla ūdenim. Eksperimentālās iekārtas jauda ir 1,35 MW.
Ne tikai siltuma, bet arī aukstuma centralizētā apgāde
Stokholmas centralizētajā siltumapgādē toni nosaka pēdējā desmitgadē uzbūvētās koģenerācijas stacijas, kuras izmanto biokurināmo, galvenokārt enerģētisko koksni.
Atjaunojamās enerģijas īpatsvars Stokholmā veido 70%, un tas turpina strauji palielināties.
Arī Latvijā pazīstamā firma "Fortum" Stokholmas vidū būvē pasaulē lielāko koģenerācijas staciju, kas ražos siltumu un elektroenerģiju. Stacija atrodas Vertanā (Värtan), netālu no ostas, no kuras kursē pasažieru prāmji uz Latviju. Paredzams, ka to ekspluatācijā nodos šā gada rudenī. Investīciju apjoms ir ievērojams – 4,4 miljardi Zviedrijas kronu (500 miljoni eiro). Stacija patērēs aptuveni miljonu tonnu kurināmā gadā, un to objektā piegādās ar kuģiem un vilcieniem: dienā šim uzņēmumam būs vajadzīgi 12 000 m3 šķeldas. Liela daļa šķeldas tiks piegādāta no Latvijas.
"Šķeldas ražošanas apjomi pieauguši vairāk nekā divas reizes. "
Turklāt koģenerācijas stacija Vertanā nav vienīgā, ko darbina biomasa. Tā ir dominējošais enerģijas avots siltuma un elektrības ražošanai Stokholmas reģionā.
"Firmas "Fortum" vienas daļas akcionāri ir Somijas valsts, bet otra – privāti investori," informē SIA "Fortum Latvija" valdes priekšsēdētājs Andris Vanags. "Tieši privātie investori ir tie, kuri meklē jaunus projektus un tādējādi veicina uzņēmuma attīstību."
Stokholmā kopumā ir izveidots 2800 km garš centralizētais siltuma apgādes tīkls un aukstuma apgādes – 250 km garumā. Turklāt Zviedrijas, arī Norvēģijas un Somijas galvaspilsētu centralizētie aukstuma apgādes tīkli darbojas tehniski efektīvi un rentabli. Maija beigās "Fortum" Igaunijas pilsētā Tartu svinīgā ceremonijā atvēra pirmo centralizētās dzesēšanas tīklu un staciju Baltijā.
Aukstuma centralizētai apgādei ir vairākas priekšrocības. Piemēram, lielajās ēkās nav jāizvieto skaļas, masīvas un lielu energoresursu apjomu patērējošas daudzas aukstumsistēmas, bet jāizbūvē tikai inženiersistēmas, kas aizņem mazāku vietu. Centralizētas aukstuma apgādes sistēma ir draudzīga cilvēkam un videi un nerada arī papildu slodzi ēkas energoapgādes tīkliem. Centralizēto aukstuma apgādi parasti izmanto lielās biroju ēkās, lielveikalos, noliktavās.
"Savukārt, ja paredzēts zināmu daļu siltuma atgūt kādā ražošanas vai cita veida uzņēmumā, tad šāda iespēja būtu jāparedz jau projektēšanas stadijā," uzsver A. Vanags. "Katrs izmantotais siltuma grāds dod būtisku efektivitātes pieaugumu. Piemēram, Stokholmā no lielveikaliem iepērk cilvēku radīto siltumu. Šādas enerģijas cenu nosaka birža."
Pateicoties jauno tehnoloģiju izmantošanai, Zviedrijā ir ievērojami sarukuši gāzes importa apjomi. Pievēršanās biomasai zviedru tautsaimniecībā ir radījusi daudz darba vietu, īpaši lauku reģionos, un uzlabojusi tirdzniecības līdzsvaru. Tā vietā, lai izdotu naudu par fosilā kurināmā importu, nauda tagad nonāk Zviedrijas ekonomikā.
Arī Latvijai ir liels potenciāls uzlabot savu energoapgādes sistēmu un kļūt mazāk atkarīgai no gāzes un fosilā kurināmā importa.
