W niektórych krajowych przedsiębiorstwach wodno-kanalizacyjnych już to działa. Niestety, w niewielu. W Brodnicy przygotowują się do rozwoju firmy w tym zakresie. „Wodociągi” mają konkretny plan.
W 2013 r moc zainstalowana w instalacjach fotowoltaicznych w Polsce wynosiła niecałe 2 MW. W 2014 r. nastąpiło ogromne zainteresowanie fotowoltaiką, będące zarówno wynikiem edukacji jak też proponowanych w pierwszym projekcie ustawy o Odnawialnych Źródłach Energii bardzo korzystnych zapisów dla PV. Według Urzędu Regulacji Energetyki pod koniec 2014 r mieliśmy już zainstalowane ponad 21 MW. Fotowoltaiką zainteresowały się nie tylko samorządy, prosumenci, zakłady przemysłowe ale również przedsiębiorstwa wodno-kanalizacyjne, i to nie tylko z powodu chęci bycia eko, ale również z powodów czysto ekonomicznych. Inspiracją dla takich inwestycji była też możliwość uzyskania dofinansowania z różnych źródeł.
Przeanalizujmy przykłady pracujących instalacji PV (Instalacji Fotowoltaicznych). Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Szczecinie, Miejskie Wodociągi i Oczyszczalnia w Grudziądzu oraz Miejskie Wodociągi i Kanalizacja w Kołobrzegu to tylko niektóre z przykładów.
Zakład Wodociągów i Kanalizacji w Szczecinie
zwrócił się w kierunku OZE z kilku ważnych powodów. – Potrzebą chwili jest zmniejszanie kosztów funkcjonowania naszej firmy, dla której wydatki na zakup energii elektrycznej stanowią znaczącą pozycję. W 2003 roku zużywaliśmy 22,3 tys. MWh energii elektrycznej rocznie, dzisiaj jest to już 34 tys. MWh. Dlatego nie zmniejszając skali działania ograniczamy wydatki na prąd wytwarzając go na terenie zakładu – wyjaśnia Beniamin Chochulski, prezes Zarządu Dyrektor Generalny ZWIK w Szczecinie.
Na terenie Zakładu Produkcji Wody Miedwie należącego do szczecińskiego ZWiK zainstalowano 6119 sztuk paneli fotowoltaicznych. Inwestycję w 10 miesięcy zrealizowało konsorcjum firm Opeus i Ekoinstal. Instalacja będzie produkować rocznie energię elektryczną wartą nawet 600 tys. zł., która zaspokoi ok. 20 proc. zapotrzebowania ZPW Miedwie na prąd.
Koszt wybudowania instalacji wyniósł prawie 6,9 mln zł. Uzyskano dofinansowanie z dwóch źródeł: Regionalnego Programu Operacyjnego – 1,03 mln zł oraz z Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Szczecinie w wysokości 1,85 mln zł. Tym samym wkład własny wyniósł 4,003 mln zł. Przewidywany zwrot kosztów eksploatacji szacowany jest na 7 lat pracy instalacji.
O wyborze wybudowania farmy fotowoltaicznej
na dachach Stacji Uzdatniania Wody w Grudziądzu
zadecydowano również ze względu na wysokie zapotrzebowanie energetyczne związane z eksploatacją tego obiektu. – Celem inwestycji jest zmniejszenie ilości zakupionej energii elektrycznej co w dłuższej perspektywie ma przynieść Miejskim Wodociągom i Oczyszczalni w Grudziądzu korzyści ekonomiczne – informuje Katarzyna Turowska, rzecznik prasowy MWiO w Grudziądzu. – Dodatkowym atutem był fakt, że obiekt jest kompleksowo zmodernizowany, a infrastruktura elektro-energetyczna jest wyposażona w instalacje monitorujące – dodaje.
Grudziądzka instalacja fotowoltaiczna zbudowana jest z 379 modułów o mocy 255 W każdy. Moduły połączone są szeregowo w grupie od 18 do 21 szt. Następnie takie grupy łączone są równolegle po 3 i zostają podpięte do wejścia inwertera. Sprawność systemu zależy od kilku czynników stałych i zmiennych. Do stałych zaliczyć można długość i szerokość geograficzną i związany z tym kąt padania promieni słonecznych nad horyzontem oraz średnie nasłonecznienie roczne. Są to dane niezbędne do przygotowania projektu oraz obliczenia przybliżonego okresu zwrotu inwestycji. Do czynników zmiennych zaliczyć można rzeczywiste nasłonecznienie, które przy tego typu instalacji mierzy się online i porównuje z charakterystyką prądowo-napięciową modułów fotowoltaicznych, aby ocenić ich sprawność oraz stan instalacji. Ważne jest, aby takie szczegółowe pomiary całej instalacji wykonać w momencie jej uruchomienia i powtarzać przynajmniej raz do roku. W takim przypadku pomiar nasłonecznienia oraz napięcia prądu będzie prowadzony cały czas, aby zbudować modelową instalację z pełną informacją o sprawności w zależności od nasłonecznienia, nachylenia modułów względem horyzontu i temperatury.
Wybudowana farma fotowoltaiczna na obiektach Stacji Uzdatniania Wody o łącznej mocy 96 kW pozwoli na pokrycie w niemal 10 proc. zapotrzebowania na energię elektryczną tych obiektów. Budowa instalacji fotowoltaicznej to również doskonała inwestycja propagująca pozyskiwanie w 100 proc. ekologicznej energii oraz pewna forma zdobywania wiedzy i umiejętności w projektowaniu i obsłudze tego typu obiektów gdyż naszym celem jest zrealizowanie w przyszłości podobnej inwestycji, lecz już na większą skalę na terenie Zakładu Gospodarki Odpadami w Zakurzewie koło Grudziądza
Wykonanie przez MWiO instalacji fotowoltaicznej zostało pokryte w całości ze środków własnych spółki. Przedsiębiorstwo zainwestowało także w inne systemy wykorzystujące odnawialne źródła energii.
Pierwszym powodem,
który skłonił władze Miejskich Wodociągów i Kanalizacji w Kołobrzegu do podjęcia decyzji o budowie instalacji PV, to oczywiście koszty zakupu energii elektrycznej, które w spółce stanowią 8,78 proc. kosztów i mają bezpośredni wpływ na cenę wody. Sam wybór ujęcia wody w Bogucinie nie był przypadkowy bo roczne zapotrzebowanie na energię elektryczna dla Bogucinia wynosi 1.474.577 kWh (dane za 2013 r.) co przekłada się na wartość około 502 tys. zł. Drugi równie ważny powód to ekologia.
Na korzyść fotowoltaiki przemawiał także fakt, że instalacje PV nie maja negatywnego wpływu na otoczenie oraz możliwości uzyskania wsparcia z Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Zachodniopomorskiego.
Instalacja o mocy 186 kWp składa się z 754 paneli fotowoltaicznych, każdy o mocy 250W. – Założeniem projektu jest uzyskanie nie mniej niż 179 000 kWh rocznie co stanowi 13,4 proc. zapotrzebowania na energię elektryczną Ujęcia Wody Bogucino, ale według naszych prognoz wynik powinien być lepszy i pokrywać od 16 do 19 % naszych potrzeb – wyjaśnił Paweł Hryciów, prezes MWiK w Kołobrzegu.
W przyszłości planowana jest dalsza rozbudowa istniejącej instalacji fotowoltaicznej na tym ujęciu wody oraz rozważana jest inwestycja w nową instalację fotowoltaiczną (około 0,4 MW) na Oczyszczalni Ścieków w Korzyścienku k/Kołobrzegu.
– W planach rozwoju i modernizacji urządzeń wodociągowych i urządzeń kanalizacyjnych znalazł się temat „Alternatywne Źródła Energii – mówi Jacek Sochacki, prezes MPWiK w Brodnicy. – Nie jest zatem to etap rozważań, ale konkretnych ustaleń. Fotowoltaika na obiektach, kolektory słoneczne na oczyszczalni zapisaliśmy w planach rozwoju na rok 2019 -2021. Zewnętrzne doświadczenia i obecna sytuacja na rynku energetycznym dają nam istotny argument.
Plan jest taki,
że na terenie oczyszczalni ścieków powstanie instalacja zdolna wytworzyć energię rzędu 500 kW/h, w kompleksie przy ulicy Ustronie planuje się 150 kW, natomiast na ujęciu wody w Karbowie 50 kW. Elektryczność, którą mamy jak gdyby darmo, ma swoje ograniczenia, ponieważ nie uzyskamy jej np. w godzinach nocnych lub kiedy pada deszcz. W godzinach największego nasłonecznienia instalacja zabezpieczy 60 – 70 proc. bieżącego zapotrzebowania mocy. W skali roku realnie jest to ok. 25 -30 proc. energii, którą zużywa się na potrzeby wymienionych obiektów. Zatem nie przewiduje się sprzedaży energii do sieci energetyki zawodowej.
Warto przypomnieć, że fotowoltaika nie jest jedynym sposobem uzyskiwania energii ze źródeł nazywanych powszechnie alternatywnymi. Nasze „Wodociągi” od 2009 roku uzyskują energię cieplną na ogrzanie swoich budynków bazy oraz przyległego Miejskiego Ośrodka Pomocy Społecznej przy ul. Ustronie z zainstalowanych na linii wodociągowej pomp ciepła. Tutaj korzyść jest podwójna, ponieważ poprzez obniżenie temperatury wody poddawanej uzdatnianiu uzyskujemy znacznie lepsze efekty w usuwaniu jej niepożądanych składników, jak żelazo czy mangan. Również w oczyszczalni ścieków jest podobna zasada wykorzystania pomp ciepła. Począwszy od 2015 pompy ciepła, które zasilają w okresie letnim suszarnie osadów powodują obniżenie temperatury w reaktorze biologicznym, co z kolei zwiększa intensywność procesu i obniża koszty energii. Zimą, kiedy suszarnie słoneczne nie pracują, instalacja ta, wspomagana przez kolektory słoneczne (rurowe) ogrzewa budynki i obiekty technologiczne. Dość powiedzieć, że „Wodociągi” już od kilku lat nie używają paliw kopalnych do ogrzewania swoich obiektów.
Magdalena Lipiecka
Oprac. Bogumił Drogorób
Fot. Nadesłane
