Kwiatkowska, Katarzyna

Polish

Sroka, Ryszard

AGH (Akademia Górniczo-Hutnicza) University of Science and Technology: Journals

Energetyka Rozproszona zeszyt 10, 2023 © Autor. Creative Commons CC-BY 4.0https://doi.org/10.7494/er.2023.10.19Ryszard SROKAI Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej – podsumowanie   Transformacja energetyczna (TE) i postępujący w jej ramach intensywny rozwój energetyki rozproszo-nej (ER), w tym odnawialnej, są nieuniknione. Przed-miotem rozważań może być natomiast tempo tego procesu. Jest ono motywowane zarówno europej-ską, jak i krajową polityką energetyczną, ale także obiektywnymi czynnikami sprzyjającymi poprawie efektywności energetycznej (w skali pojedynczych gospodarstw domowych, lokalnych społeczności i smart cities), rozwojem transportu elektrycznego (prywatnego oraz – w jeszcze większym stopniu – publicznego), pasywnym budownictwem itp. W cen-trum procesu transformacji energetyki stoi obecnie świadomy odbiorca wyznaczający jej kierunki i decy-dujący o skali TE, wyposażony w nowoczesne narzę-dzia oraz mający nowe oczekiwania, np. dotyczące tego, z jakich źródeł energia ma pochodzić. On sam, opierając się na własnym rachunku ekonomicznym, podejmuje decyzję o inwestowaniu w coraz tańsze źródła energii.Fundamentem transformacji energetycznej i gwa-rancją jej sukcesu są niewątpliwie wiedza oraz kom-petencje realizatorów. W ostatnich dwóch deka-dach na polskich uczelniach oraz w instytutach naukowych i firmach prywatnych prowadzone są badania dotyczące szeroko rozumianej energetyki rozproszonej. Zrealizowano w tym obszarze wiele ważnych projektów, stworzono również działające instalacje będące przykładem dobrych praktyk in-żynierskich, które przynoszą wymierne korzyści in-westorom i zwiększają grono zwolenników nowego energetycznego ładu. Warto promować te działania, gdyż mogą one zmniejszyć obawy o to, jak nowe technologie wpływają na niezawodność i jakość do-staw energii. Rozwój energetyki rozproszonej wyma-ga upowszechniania wiedzy i budowy systemu edu-kacji na wszystkich poziomach: od podstawowego, niezbędnego do pozyskania społecznej akceptacji tej formy zaspokajania potrzeb energetycznych, po eks-percki, uniwersytecki – gwarantujący poprawność techniczną podejmowanych decyzji i ekonomiczną opłacalność ich efektów. Cel ten może być realizo-wany między innymi przez takie inicjatywy jak kon-ferencje naukowe.fot. Mateusz WójtówW dniach 25–26 września 2023 r. w obiektach Akademii Górniczo-Hutniczej im. Stanisława Staszi-ca w Krakowie (Klub Studio, Centrum Informatyki, aula A-1) odbył się I Kongres Energetyki Rozproszo-nej. Wydarzenie składało się z dwóch części: VI Forum  20 Ryszard SROKAEnergetyki Rozproszonej (FER) oraz I Konferencji Na-ukowej Energetyki Rozproszonej (KNER). Organiza-torem Kongresu była Akademia Górniczo-Hutnicza, a współorganizatorami Izba Gospodarcza Energety-ki i Ochrony Środowiska oraz Krajowa Izba Klastrów Energii i OZE. FER, jak zawsze, był okazją do wymiany poglądów w zakresie zasad i kierunków w TE oraz de-bat dotyczących zagadnień geopolitycznych, trendów, regulacji prawnych i wyzwań energetycznych kraju. fot. Mateusz WójtówObok tego dorocznego spotkania przedstawicieli administracji centralnej i samorządowej, środowisk gospodarczych oraz inicjatyw obywatelskich po raz pierwszy odbyła się konferencja, w ramach której na-ukowej refleksji poddano najważniejsze aspekty sze-roko pojętej transformacji energetycznej i energetyki rozproszonej w kontekście technicznym i naukowo--badawczym. W I KNER wzięło udział 110 uczest-ników. O randze wydarzenia i jego doniosłości dla rozwijania i popularyzowania wiedzy na temat ER świadczy patronat honorowy dwóch jednostek Pol-skiej Akademii Nauk: Komitetu Elektrotechniki PAN oraz Komitetu Problemów Energetyki PAN. Konfe-rencja zorganizowana została przez osiem wydzia-łów Akademii Górniczo-Hutniczej: Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej; Informatyki, Elektroniki i Telekomunikacji; Inżynierii Mechanicznej i Robotyki; Wiertnictwa, Nafty i Gazu; Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami; Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska; Energetyki i Paliw oraz Matematyki Stosowanej.Do udziału w KNER organizatorzy zaprosi-li wszystkie ośrodki naukowe działające w obszarze zdefiniowanym tematyką konferencji, licząc, że przy-niesie ona wiele korzyści zawodowych, wymianę do-świadczeń, inspirację do dalszych działań i konstruk-tywną dyskusję w czasie obrad.Na konferencję nadesłano 64 prace. Obrady odby-wały się na terenie AGH. 46 referatów zaprezentowano w 9 sesjach tematycznych, zaś w ramach sesji postero-wej dyskutowano nad 18 prezentacjami. Streszczenia zgłoszonych prac, które uzyskały pozytywną ocenę zespołu recenzentów, zostały opublikowane w mate-riałach konferencyjnych, a wybrane szczególnie cen-ne artykuły, po uzyskaniu rekomendacji komitetu na-ukowego, zostały skierowane do publikacji w wysoko punktowanych czasopismach.Wiodącymi tematami obrad konferencyjnych były między innymi:• współpraca rozproszonych źródeł energii (RZE) z siecią zasilającą,• geotermia oraz podziemne magazynowanie ener-gii i ciepła,• geotermia płytka i głęboka,• metan z pokładów węgla,• paliwa z odpadów i ciepło odpadowe,• magazynowanie i konwersja energii,• wyceny energetycznych projektów inwestycyj-nych (opłacalność i ryzyko),• odzyskiwanie energii z otoczenia (energy harvest-ing).Rozwój RZE, w tym źródeł odnawialnych i magazy-nów energii, jest tendencją pożądaną i nieuniknioną. Aby proces ten nie został niepotrzebnie spowolniony, nale-ży dążyć do ominięcia lub przezwyciężenia istniejących wciąż barier, między innymi tych o charakterze technicz-nym. Rosnąca popularność RZE negatywnie wpływa na sieć zasilającą, zwiększając poziom dobrze znanych za-burzeń jakości dostawy energii, tj. powolnych i szybkich zmian napięcia, wahań, asymetrii i odkształceń napięcia, przepięć itp. Ponadto w sieciach pojawiają się nowe, nie-znane wcześniej zaburzenia elektromagnetyczne i pro-blemy związane z obecnością źródeł rozproszonych.Energetyka Rozproszona zeszyt 10, 2023I Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej – podsumowanie 21W ramach tego obszaru tematycznego pre-zentowano zagadnienia związane z analizą wpływu farm fotowoltaicznych na parametry jakości dostawy energii elektrycznej w sieci elektroenergetycznej SN, rozważano, jak system magazynów energii z wyso-ką bezwładnością może wpłynąć na stabilizację na-pięcia i częstotliwości w sieci elektroenergetycznej, zaproponowano koncepcję systemu pomiarowo - -sterującego w układzie zasilania odbiorcy indywidual-nego wyposażonego w źródło fotowoltaiczne, przed-stawiono wyniki analizy pracy sieci dystrybucyjnej nN z bateryjnym systemem magazynowania energii elek-trycznej, dyskutowano o pracy sieci dystrybucyjnej nN z dużym udziałem instalacji prosumenckich nara-żonej na ryzyko przekroczenia normalnych warunków pracy sieci, zaproponowano rozwiązanie wielopunk-towej prognozy mocy elektrowni fotowoltaicznej z wykorzystaniem uczenia maszynowego, rozważano możliwość współpracy generacji rozproszonej z siecią dystrybucyjną, zastanawiano się nad wpływem dzia-łań prosumenckich na wybrane parametry pracy sieci dystrybucyjnej nN, zaproponowano też nowy sposób rozliczeń opłat za energię bierną w Krajowym Syste-mie Elektroenergetycznym.Tematyka związana z geotermią objęła głównie kwestie poszukiwania, udostępniania, eksploatacji i wykorzystania ciepła Ziemi. Ciepło geotermalne może być pozyskiwane za pośrednictwem wód termal-nych przez otwory wiertnicze. Otworowe wymienniki pozyskują ciepło z Ziemi – proces zachodzi poprzez wymianę ciepła, bez wymiany masy. Geoenergetyka obejmuje także magazynowanie w górotworze cie-pła pochodzącego np. z klimatyzacji. W ramach sesji zaprezentowano również wykorzystanie kawern do podziemnego magazynowania dużych ilości energii.Bardzo szeroko dyskutowano na temat możliwo-ści technicznych i wpływu na środowisko dostępnych aktualnie źródeł energii, w tym energii geotermalnej – jako ekologicznego i odnawialnego źródła dostęp-nego do wykorzystania zarówno w geotermalnych systemach ciepłowniczych (geotermia głęboka), jak i w lokalnych rozproszonych systemach grzewczych przy zastosowaniu pomp ciepła (geotermia płytka). Wykorzystanie tego źródła energii przynosi wie-le korzyści i ma istotne znaczenie dla TE i osiągnię-cia neutralności klimatycznej. Rozwój tej technologii rozważano zarówno jako efektywne wykorzystanie zasobów geotermalnych, zwłaszcza w kontekście roz-woju wspomaganych systemów geotermalnych, jak i rozwiązywanie problemu scalingu instalacji geoter-malnych.fot. Mateusz WójtówW sesji „Geotermia oraz podziemne magazyno-wanie energii i ciepła” zaprezentowano prace związane z magazynem energii potencjalnej w otworze wiert-niczym zlokalizowanym na terenie AGH w Krakowie, przedstawiono też możliwość wykorzystania w Polsce kawern solnych jako magazynów energii, dyskutowa-no o budowie otworów geotermalnych skojarzonych z otworowymi wymiennikami ciepła (tzw. dubletami) i parametrach takich wymienników, rozważano aktualne oraz przyszłe możliwości użycia mieszanin kwasujących w celu poprawienia przepuszczalności skał zbiorniko-wych ujmujących wody termalne, a także analizowano specyficzne wymagania stawiane materiałom uszczel-niającym otwory wiertnicze w geoenergetyce. Tematem obrad była też analiza porównawcza płynów roboczych stosowanych obecnie w tzw. wspomaganych syste-mach geotermalnych, zastanawiano się nad problemami skalowalności systemów geotermalnych i możliwością modelowania takich procesów, analizowano ewentual-ne wykorzystanie płytkich systemów geotermalnych na potrzeby ogrzewania i chłodzenia, a także zwiększania efektywności dostępnych aktualnie pomp ciepła. 22 Ryszard SROKAWykorzystanie metanu z pokładów węgla z jed-nej strony wspiera bezpieczeństwo robót górniczych, a z drugiej – traktowane jest jako pozyskiwanie gazu z niekonwencjonalnych źródeł, ze względu na formę jego występowania, która wymaga zastosowania spe-cjalnych, desorpcyjnych technologii odzysku. Udoku-mentowane zasoby bilansowe wydobywalne metanu z pokładów węgla (CBM) w Polsce w 2022 r. wyniosły około  106 362 mln m3. W ramach sesji związanej z tą tematyką omówiono kwestię emisji metanu z pokła-dów węgla kamiennego oraz możliwości jego utylizacji. Ważnym punktem dyskusji były rozwiązania technicz-ne mające na celu ograniczenie emisji metanu z pokła-dów węgla oraz jego efektywne wykorzystanie.fot. Mateusz WójtówW sesji poświęconej metanowi przedstawiono szczegółowo aktualne problemy związane z wystę-powaniem metanu w kopalniach węgla kamiennego, omówiono nowe regulacje UE w odniesieniu do likwida-cji kopalń węgla kamiennego w Polsce, zaprezentowa-no Międzynarodowe Centrum Doskonałości, którego celem jest wsparcie działań związanych z redukcją emisji metanu do atmosfery, efektywne wykorzysta-nie tego gazu oraz zmniejszenie zagrożeń związanych z jego wybuchami w kopalniach węgla kamiennego w Polsce, przedstawiono proces pozyskiwania ener-gii z metanu jako główny cel strategii środowiskowej JSW SA, dyskutowano też o problemie odmetanowa-nia jako istotnym elemencie strategii PGG w kontek-ście walki ze zmianami klimatycznymi oraz spełnienia wymogów zrównoważonego rozwoju.Analizowano też najnowsze osiągnięcia dotyczące rozwoju technologii magazynowania i konwersji ener-gii, a więc dwóch filarów dokonującej się transformacji energetycznej. Wraz z rosnącym udziałem OZE w rynku energii magazynowanie staje się niezbędne do stabili-zacji sieci energetycznej oraz zapewnienia ciąg łości do-staw. Z kolei odpowiednio dobrane systemy konwersji energii pozwalają na optymalizację jej użycia w różnych sektorach gospodarki. W kontekście energetyki roz-proszonej wyniki badań naukowych oraz innowacyjne rozwiązania technologiczne umożliwiają optymalizację wykorzystania energii przez zwiększenie funkcjonal-ności, elastyczności i niezawodności tego procesu.Problemy energetyki rozproszonej dotyczą nie tylko systemów dużych mocy. Bardzo często pro-blem odzyskiwania tzw. energii odpadowej, dostęp-nej w każdym praktycznie procesie technologicznym, związany jest z zasilaniem autonomicznych węzłów sieci czujnikowych, elementów systemów pomiaro-wych oraz monitorujących stan rozległych obiektów i procesów. W sesji „Odzyskiwanie energii z otocze-nia (energy harvesting)” przedstawiono wyniki badań związanych z pozyskiwaniem energii z ciepła odpado-wego występującego w procesie sterylizacji narzędzi chirurgicznych do zasilania urządzeń nadzorujących ten proces i weryfikujących poprawność procesu ste-rylizacji oraz zliczania, ile razy dane narzędzie było sterylizowane. Przedstawiono możliwości pozyski-wania energii z fal elektromagnetycznych (przez za-stosowanie układów przetwarzających energię RF na prąd stały), a także ze sprężonego powietrza będące-go elementem odpadowym w maszynach i systemach pneumatycznych stosowanych często do automaty-zacji i mechanizacji linii produkcyjnych w wielu obsza-rach przemysłu (np. spożywczym, motoryzacyjnym, elektrotechnicznym, opakowaniowym itp.). Ocenio-no, że efektywność energetyczna układu pneuma-tycznego jest obecnie na poziomie 10–20%. W czasie tej sesji przedstawiono również stan badań i nowe trendy oraz modele procesu zamiany ciepła na prąd elektryczny w układach termoelektrycznych. Dysku-towano także o możliwości wykorzystania fal dźwię-kowych (np. hałasu).I Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej – podsumowanie 23Doskonałym uzupełnieniem sesji technicznych były wystąpienia związane z wyceną energetycznych projektów inwestycyjnych oraz ich opłacalnością i ryzykiem. W czasie tej sesji dyskutowano między innymi o kwestiach związanych z modelowaniem i prognozowaniem cen energii elektrycznej, progno-zowaniem zapotrzebowania na energię elektrycz-ną, bilansowaniem przepływów energii w klastrach, wyceną opcji dostępnych dla uczestników rynku energii, a także o problemach wyceny instalacji fo-towoltaicznej z magazynem energii. Zagadnienia te doskonale wpisują się w problematykę transformacji rynku energii w Polsce, a w szczególności – dyna-micznych zmian w sposobie generowania i bilanso-wania energii elektrycznej.Tematyka energetyki rozproszonej jest niezwyk-le różnorodna i rozległa, a wiele jej aspektów wciąż czeka na omówienie. W czasie podsumowania I Kon-ferencji Naukowej Energetyki Rozproszonej podjęto decyzję o kontynuowaniu dyskusji nad zagadnienia-mi związanymi z ER w ramach kolejnej edycji KNER, której termin ustalono na 26 czerwca 2024 r. Wyda-rzenie będzie towarzyszyło II Kongresowi Energetyki Rozproszonej, a informacje na jego temat można zna-leźć pod linkiem: http://kner2024.agh.edu.pl.Serdecznie zapraszam do udziału w kolejnej edy-cji Konferencji Naukowej Energetyki Rozproszonej.Dr hab. inż. Ryszard Sroka, prof. AGHAGH Akademia Górniczo-HutniczaWydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej

I Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej – podsumowanie

https://journals.agh.edu.pl/er/article/download/6177/3006

I Konferencja Naukowa Energetyki Rozproszonej – podsumowanie

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

AGH (Akademia Górniczo-Hutnicza) University of Science and Technology: Journals