Studium przypadku
Inteligentne zarządzanie ciepłem w Gdyni za pomocą Grundfos iGRID
Grundfos Polska i OPEC Gdynia, lokalny operator sieci ciepłowniczej, współpracowały nad pilotażowym projektem mającym na celu zainstalowanie strefy temperaturowej iGRID, która zmniejsza straty ciepła i obniża temperaturę, zwiększając przepustowość i wydajność sieci.
W ramach pilotażowego projektu w Gdyni firma Grundfos i OPEC, regionalny operator sieci ciepłowniczej, zainstalowali na pododcinku sieci ciepłowniczej strefę temperaturową iGRID, inteligentne rozwiązanie pętli mieszającej. Dzięki automatycznej redukcji i kontroli temperatury możliwe jest teraz zmniejszenie strat ciepła i obniżenie temperatury zasilania przy jednoczesnym zachowaniu komfortu mieszkańców i firm na objętym obszarze. Oszczędzając koszty i energię, projekt pomaga OPEC w dalszych modernizacjach i inwestycjach w efektywność energetyczną sieci oraz przyczynia się do redukcji emisji dwutlenku węgla, która stanowi kluczowy filar polityki klimatycznej miasta Gdyni.
Alexander Gamolya, Dyrektor Generalny Grundfos Poland i Dyrektor Handlowy ds. Rozwiązań Cyfrowych w Europie, przemawia podczas inauguracji rozwiązania iGRID 19 kwietnia 2023 r. Zdjęcie: Kamil Roszkowski
Sytuacja
OPEC Gdynia, lokalny operator sieci ciepłowniczej w północnej Polsce, stanęło przed dwoma pilnymi wyzwaniami. Pierwsze z nich to zobowiązanie prezydenta Gdyni do zmniejszenia śladu węglowego miasta o 43% do roku 2030, a drugie to obawy związane z ceną i podażą energii spowodowanej aktualną sytuacją geopolityczną.
Dzięki tej instalacji zużywamy mniej energii, aby zapewnić wysokiej jakości ciepło mieszkańcom naszego miasta. W ten sposób chcemy wykorzystać w Gdyni nowoczesne technologie. Mają służyć mieszkańcom, a jednocześnie być przyjazne dla środowiska
Wśród prelegentów występujących podczas inauguracji znalazł się m.in. Wojciech Szczurek, Prezydent Gdyni. W wydarzeniu wzięli udział przedstawiciele gdyńskiego samorządu, przedsiębiorstwa OPEC i firmy Grundfos. Zdjęcie: Kamil Roszkowski
Wysiłki zmierzające do modernizacji i optymalizacji sieci ciepłowniczej wymagały zatem jeszcze większego skupienia, a OPEC szukało sposobów na ograniczenie strat i wycieków ciepła, zwiększenie przepustowości i wydajności sieci oraz wykorzystanie tańszych i bardziej efektywnych źródeł energii.
Aby zrealizować te cele, OPEC nawiązało współpracę z firmą Grundfos w celu rozpoczęcia dwuletniego projektu pilotażowego w dzielnicy Karwiny, w ramach którego na odcinku sieci ciepłowniczej miała zostać zainstalowana strefa temperaturowa Grundfos iGRID.
To rozwiązanie przyniesie realne oszczędności energii i pozwoli ocenić, czy będziemy w stanie szybko przejść na sieci ciepłownicze czwartej generacji
Rozwiązanie
Specjaliści z firmy Grundfos Polska konsultowali się z OPEC, aby dostarczyć inteligentne rozwiązanie pętli mieszającej dokładnie dostosowane do potrzeb. Firma Grundfos i przedsiębiorstwo OPEC wspólnie zaplanowały strefę temperaturową iGRID, instalując w lokalnej podstacji dwa układy zawierające sterownik, pompę i różne czujniki.
iGRID inteligentnie monitoruje i kontroluje ciśnienie oraz temperaturę w sieci ciepłowniczej zgodnie z zapotrzebowaniem w czasie rzeczywistym. Szereg punktów pomiarowych i czujników w różnych punktach instalacji łączy się z zaawansowanymi algorytmami rozwiązania iGRID, aby umożliwić automatyczną regulację strefy temperaturowej w czasie rzeczywistym, a jednocześnie przesyłać dane z powrotem do systemu SCADA przedsiębiorstwa OPEC w celu monitorowania sieci.
Projekt został zainaugurowany w kwietniu 2023 r. podczas ceremonii z udziałem lokalnych przedstawicieli władz oraz przedstawicieli OPEC i Grundfos.
Plan strefy temperaturowej iGRID
Dane w czasie rzeczywistym pokazują, że w strefie temperaturowej iGRID temperatura zasilania jest znacznie niższa po stronie wtórnej (a). Na dowód słuszności koncepcji przy braku używania pętli mieszającej iGRID (b) temperatura zasilania wzrasta.
Rezultat
Projekt zaowocował oszczędnościami energii, które mogą obniżyć koszty ogrzewania dla użytkowników końcowych i zwiększyć zasoby na potrzeby kolejnych projektów poprawiających sprawność sieci, jednocześnie pozwalając zrealizować ambicje klimatyczne miasta Gdyni w zakresie redukcji emisji dwutlenku węgla i wykorzystania ekologicznych źródeł energii cieplnej.
Od samego początku rozwiązanie iGRID zaczęło realizować obietnicę. Obniżono temperaturę zasilania i zmniejszono straty ciepła. Obniżono również temperaturę powrotu i podwyższono wartość delty T, co zwiększyło wydajność sieci przy zachowaniu komfortu w budynkach. Dane dostarczone przez iGRID ułatwiły przedsiębiorstwu OPEC identyfikację wycieków w sieci, co jeszcze bardziej zwiększyło ogólną wydajność.
Nasza współpraca z OPEC i władzami miasta Gdyni przyczyni się do realizacji celów klimatycznych w drodze skutecznej redukcji emisji dwutlenku węgla. Cieszymy się, że nasze rozwiązania ciepłownicze zwiększają efektywność istniejących instalacji, zapewniając oszczędność środków i możliwość przeznaczenia ich na nowe inwestycje.
Co więcej, podczas gdy przepływ w samej strefie został zwiększony, dane z monitorowania wykazały, że natężenie przepływu do podstacji z głównej sieci zostało zmniejszone o 30%, zwiększając w ten sposób całkowitą pojemność całej sieci i wyraźnie wykazując zwiększoną wydajność dzięki rozwiązaniu iGRID.
Dzięki przewidywanym rocznym oszczędnościom na poziomie 984GJ w tym odcinku sieci ciepłowniczej OPEC złożył wniosek o przyznanie Świadectwa Efektywności Energetycznej. Te wydawane przez Urząd Regulacji Energetyki (URE) trafiają na Towarową Giełdę Energii (TGE), gdzie podlegają obrotowi. Przedsiębiorstwa takie jak OPEC mogą następnie wykorzystać uzyskany w ten sposób dodatkowy dochód jako mechanizm zachęcający do dalszych inwestycji w projekty modernizacji i efektywności energetyczne.
Przewidywane koszty i oszczędności energii w tym projekcie w połączeniu z Białym Certyfikatem wskazują na zwrot z inwestycji oparty na sprzedaży w ciągu 3,5 roku. System jest również gotowy na przyszłość, ponieważ niższe temperatury umożliwiają podłączenie do źródeł niskotemperaturowych, takich jak odnawialne źródła energii i nadwyżki ciepła.
W ciągu dwóch lat dane z tego projektu pilotażowego zostaną przeanalizowane i ocenione pod kątem możliwości wdrożenia iGRID na większą skalę w całej sieci ciepłowniczej OPEC w Gdyni.
Co dostarczyła firma Grundfos
Firma Grundfos dostarczyła prefabrykowany układ z rozwiązaniem strefy temperaturowej iGRID, w którego skład wchodzi:
- Optymalizator temperatury iGRID
- Moduł sterujący Grundfos CU352 V5
- Pompa Grundfos CRE ze zintegrowaną przetwornicą częstotliwości
- Stacja pogodowa
- Przepływomierz