Szczecin buduje własny obieg energii. Tak wygląda miejska transformacja energetyczna w praktyce

Szczecin od kilkunastu lat konsekwentnie rozwija własny model bezpieczeństwa energetycznego. Miasto inwestuje zarówno w stabilne źródła energii, jak i odnawialne instalacje rozproszone, tworząc lokalny miks energetyczny, który ogranicza emisje, zwiększa niezależność i obniża koszty funkcjonowania miejskich jednostek.

Artykuł jest fragmentem kompendium „Niezależność energetyczna – polska transformacja rozpoczyna się oddolnie”, przygotowanego przez redakcję e-magazyny.pl we współpracy z naukowcami i ekspertami branży. W publikacji znajdziesz więcej przykładów dobrych praktyk oraz analiz dotyczących transformacji energetycznej w Polsce.

Od pierwszych instalacji PV do miejskiego miksu energetycznego

Historia miejskiej autogeneracji energii w Szczecinie rozpoczęła się w perspektywie finansowej Unii Europejskiej 2007–2013. Pierwszym krokiem były instalacje fotowoltaiczne, które z czasem uzupełniono o kolejne źródła energii.

Dziś miejski system obejmuje:

• instalacje fotowoltaiczne,
• gazogeneratory wykorzystujące biogaz z oczyszczalni ścieków,
• małą elektrownię wodną z turbiną Francisa,
• Zakład Termicznego Unieszkodliwiania Odpadów „EcoGenerator”, pracujący w wysokosprawnej kogeneracji.

To właśnie EcoGenerator stał się fundamentem całego systemu. Instalacja jednocześnie produkuje energię elektryczną oraz ciepło wykorzystywane w miejskiej sieci ciepłowniczej. Ciepło odpadowe pokrywa około 15% zapotrzebowania miejskiej sieci ciepłowniczej, a energia elektryczna zasila kluczową infrastrukturę komunalną.

Jak działa miejski obieg energii?

Jednym z pierwszych podmiotów rozwijających autogenerację był Zakład Wodociągów i Kanalizacji (ZWiK).

Energia produkowana jest z kilku komplementarnych źródeł:

• biogazu powstającego w oczyszczalniach ścieków Pomorzany i Zdroje,
• małej elektrowni wodnej z turbiną Francisa w Zakładzie Produkcji Wody Pomorzany,
• farm fotowoltaicznych należących do ZWiK,
• energii elektrycznej wytwarzanej przez EcoGenerator.

Wyprodukowana energia zasila między innymi:

• oświetlenie uliczne i sygnalizację świetlną,
• około 30% zapotrzebowania Tramwajów Szczecińskich na energię elektryczną,
• Technopark Pomerania,
• infrastrukturę ładowania autobusów elektrycznych.

Dzięki temu energia pozostaje w miejskim systemie i trafia tam, gdzie jest najbardziej potrzebna.

Turbina Francisa – niewielka instalacja o dużym znaczeniu

Szczególnie interesującym elementem systemu jest turbina Francisa pracująca w Zakładzie Produkcji Wody Pomorzany.

Zamiast redukować nadmiar ciśnienia w sieci wodociągowej w sposób pasywny, instalacja wykorzystuje je do produkcji energii elektrycznej.

Najważniejsze parametry:

• moc: 132 kW,
• produkcja energii: około 744 MWh rocznie,
• bardzo niskie koszty eksploatacji,
• brak lokalnej emisji zanieczyszczeń.

Wytwarzana energia zużywana jest na bieżąco przez zakład wodociągowy – do napędu pomp, procesów uzdatniania wody, instalacji UV oraz systemów automatyki. Takie rozwiązanie zwiększa poziom autokonsumpcji i stabilizuje profil zużycia energii.

Fotowoltaika jako element większego systemu

Równolegle Szczecin rozwija miejskie instalacje fotowoltaiczne.

Panele słoneczne zamontowano już na:

• szkołach,
• żłobkach,
• obiektach sportowych,
• instytucjach kultury,
• obiektach Zakładu Wodociągów i Kanalizacji.

Łącznie funkcjonuje 46 mikroinstalacji PV.

Starsze instalacje pracują w systemie net-meteringu, natomiast nowe projektowane są z myślą o maksymalnej autokonsumpcji oraz zasadach net-billingu. Oznacza to, że energia produkowana jest przede wszystkim tam, gdzie jest zużywana w ciągu dnia, zamiast trafiać do sieci.

Dzięki temu fotowoltaika staje się integralnym elementem miejskiego systemu energetycznego, a nie jedynie dodatkiem do budynków publicznych.

Bilans energii – liczby pokazują skalę

Łączna produkcja energii elektrycznej ze wszystkich miejskich źródeł wynosi około 87,6 GWh rocznie.

Największym producentem pozostaje EcoGenerator, który dostarcza około 68 600 MWh energii elektrycznej rocznie, a jednocześnie zapewnia około 15% energii cieplnej dla miejskiej sieci ciepłowniczej.

Drugim filarem systemu są instalacje Zakładu Wodociągów i Kanalizacji, których łączna produkcja przekracza 8 900 MWh rocznie.

Dodatkową energię dostarczają farmy fotowoltaiczne oraz mikroinstalacje rozmieszczone na obiektach miejskich.

Przy rocznym zapotrzebowaniu jednostek miejskich i spółek komunalnych przekraczającym 100 GWh, własna produkcja może pokrywać znaczną część miejskiego zapotrzebowania na energię elektryczną. W praktyce udział ten zależy od chwilowego zapotrzebowania oraz możliwości bilansowania systemu.

Najważniejsze jest jednak to, że energia trafia do odbiorców o strategicznym znaczeniu dla funkcjonowania miasta.

Energia pozostaje w mieście

Szczecin rozwija nie tylko infrastrukturę energetyczną, ale również model zarządzania energią. Po uzyskaniu koncesji na obrót energią elektryczną EcoGenerator może uczestniczyć w przetargach na dostawy energii dla miejskich jednostek i spółek. Dzięki temu energia wyprodukowana lokalnie pozostaje w miejskim systemie, zamiast trafiać wyłącznie do krajowej sieci elektroenergetycznej.

Takie rozwiązanie:

• skraca drogę od producenta do odbiorcy,
• zwiększa wykorzystanie własnej energii,
• poprawia przewidywalność kosztów zakupu energii,
• wzmacnia bezpieczeństwo energetyczne miasta.

Kolejny etap: magazyny energii i nowe źródła OZE

Miasto planuje dalszą rozbudowę systemu.

W kolejnych latach przewidywane są:

• nowe instalacje fotowoltaiczne projektowane pod autokonsumpcję,
• dalszy rozwój źródeł energii należących do ZWiK,
• pilotażowe magazyny energii,
• analiza możliwości wykorzystania lokalizacji pod energetykę wiatrową.

Celem jest jeszcze lepsze dopasowanie produkcji energii do rzeczywistego zapotrzebowania oraz zwiększenie poziomu lokalnej niezależności energetycznej.

Szczecin pokazuje, jak może wyglądać nowoczesna energetyka miejska

Model rozwijany w Szczecinie pokazuje, że transformacja energetyczna samorządów nie musi opierać się wyłącznie na odnawialnych źródłach energii. Kluczowe znaczenie ma odpowiednie połączenie stabilnych źródeł bazowych z rozproszonymi instalacjami OZE oraz wykorzystanie energii tam, gdzie jest ona najbardziej potrzebna.

To przykład stopniowo budowanego miejskiego obiegu energii, w którym produkcja, dystrybucja i zużycie tworzą spójny system zwiększający bezpieczeństwo energetyczne oraz efektywność funkcjonowania miasta.