Inauguracyjne Posiedzenie Rady Programowej Warszawa 19/03/2013

1. Jan Kiciński IMP PAN Gdańsk Inauguracyjne Posiedzenie Rady Programowej Warszawa 19/03/2013

2. Centrum Badawcze w Jabłonnej Dlaczego? Geneza

3. Sytuacja Energetyczna w Polsce • 40% zainstalowanej mocy ma 30-40 lat (do 2015 roku 6500 MW musimy wyłączyć) • Trudny import: Słabe sieci wewnętrzne i transgraniczne, • Energetyka jądrowa dopiero po 2020 roku i tylko 3000 MW (to nas nie uratuje) • Nadzieja na gaz łupkowy ? Wzrost importu gazu konwencjonalnego? • Dotychczasowy rozwój OZE za wolny – brak elastycznych źródeł energii Jeśli nic nie zrobimy to w 2016-2017 czeka nas KRYZYS energetyczny Co robić? Nowy MIX energetyczny dla Polski • Inwestycje w efektywność energetyczną - NEGAWATY • Inwestycje w sieci trangraniczne • Budowa nowych bloków gazowych i wysokosprawnych kombinowanych • Energetyka rozproszona OZE – Energetyka Obywatelska (krótkie, drobne inwestycje, • szybko mogą powstać mikroźródła Niemcy: w 2020 roku 35% energii z OZE, ma tu pracować 500 000 ludzi Koncerny samochodowe zatrudniają 220 000 ludzi A więc OZE to koło zamachowe gospodarki

4. CZY MAMY SZANSĘ NA ENERGETYKĘ OBYWATELSKĄ ? EKOENERGETYKA ROZPROSZONA - MIKROŹRÓDŁA - ENERGETYKA PROSUMENCKA • Jeśli: • Przyjete zostanie stabilne prawo • wspierające mikrogenerację • Dostatecznie rozwinięte zostaną • sieci inteligentne Smart Grid • Opracowane i upowszechnione • zostaną tanie technologie URE/ • OZE TAK

5. Energetyka Obywatelska (EO) - krok dalej ICT Wolność Informatyczna obywateli EO Wolność Energetyczna Obywateli

6. Generacja rozproszona bazująca na OZE Przyszłośc: Nadbudowa informatyczna technologii URE Sieci informatyczne, instalacje wirtualne, modele internetowe, chmury obliczeniowe

7. A zatem: Rozproszona energetyka oparta na technologiach URE/OZE, sieci inteligentne „Smart Grid” i aplikacje w „cyfrowej chmurze” będą kluczowym elementem polityki energetycznej Państwa w najbliższej przyszłosci Wynika stąd że: Hybrydowe instalacje integrujące technologie solarne, biomasowe, wiatrowe, pompy ciepła oraz magazyny energii dla domów, obiektów i osiedli Plus-Energetycznych pracujących w sieci inteligentnej to wyzwanie chwili Co należy zrobić? Opracować ekonomicznie uzasadnione dla naszego rynku wielowariantowe rozwiązania wykorzystujące efekt synergii poszczególnych technologii a także opracować najbardziej użyteczne aplikacje do przetwarzania w „cyfrowej chmurze”

8. Naprzeciw tym oczekiwaniom wyszły władze PAN Uruchamiając następujące działania: • Przeprowadzenie ekspertyz dotyczących możliwości budowy • dedykowanego Centrum Badawczego • Podjęcie decyzji lokalizacyjnej w Jabłonnej na terenach • należących do PAN • Wybór ścieżki finansowania • Wybór beneficjenta i realizatora Projektu Ścieżka finansowania: Mazowiecki Urząd Marszałkowski Beneficjent, Realizator Projektu: Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku

9. Co Centrum powinno zaoferować? mT+E Tanie, hybrydowe Mini-Siłownie Poligeneracyjne (ciepło, prąd, chłód) Nowe rozwiązania dla magazynowania Energii Lokalny Smart Grid Aplikacje do przetwarzania w „chmurze”

10. Jak to zrobić? Koncepcja Laboratoriów w CB PAN w Jabłonnej

11. L1 L2 L3 L4 L5 mT+E Prosumencki obrót energią Pokazy, targi, konferencje

14. Akcent „gdański” - bursztynowe podświetlenie

15. Podstawowe parametry Powierzchnia użytkowa Centrum składa się: 4 obiekty dwukondygnacyjne - Budynek 1: Laboratorium MikrosiłowniKogeneracyjnychL2 1095 m2 - Budynek 1/1: Magazyn Biomasy L2 118 m2 - Budynek 2: Laboratorium Technik Słonecznych, Energetyki Wiatrowej i Inżynierii Bezpieczeństwa L1, L3, L4 966 m2 - Budynek 2/1: Tunel Aerodynamiczny L3 145 m2 1 obiekt trzykondygnacyjny: Zintegrowane Laboratorium Plus Energetyczne L5 1287 m2 ---------------------------------------------------------------------------------------- Razem 3788 m2 Magazyn energii z basenem 392 m2 Stacja eksperymentalnych małych siłowni wiatrowych Scieżkaedukacyjna OZE Baseny wodne i fontanny 415 m2 Parking niezamarzający na 106 miejsc Przestrzeń integracyjna

16. Budynek 2 i 2/1 Budynek 1 i 1/1 Parter: Zestaw demonstracyjnych mikroukładów kogeneracyjnych, BMS, Smart Grid Techniki słoneczne i wiatrowe Centralna ciepłownia, Siłownie ORC, technologie biomasowe L5

17. I Piętro Dyrekcja, pomieszczenia biurowe, techniczne (serwerownie), socjalne

18. II Piętro Sala konferencyjna, pomieszczenia hotelowe

19. CB Jabłonna Urządzenia i instalacje energetyczne

20. Bilans energetyczny A. System Podstawowy (zimowy) • Możliwe są alternatywne rozwiązania I, II lub III (media zewnętrzne : gaz, biomasa) • (zainstalowane będą wszystkie) • I. Nowoczesny agregat kogeneracyjny(turbina gazowa) • Moc cieplna: ok.165 kW • Moc elektryczna: ok.100 kW • Lokalizacja: parter Budynku B1 (Laboratorium L5/2) • Tryb pracy: uruchomienie uzależnione od zapotrzebowania na ciepło lub od • zapotrzebowania na energię elektryczną w Centrum • II. Kocioł na biomasę: • Moc cieplna: ok.2x105 kW • Lokalizacja: parter Budynku B1 (Laboratorium L5/2) • Tryb pracy:uruchomienie uzależnione od zapotrzebowania na ciepło w Centrum • III. Alternatywnie: kocioł gazowy 2x108 kW ( Bezpieczniejsze rozwiązanie) ( Na ogrzanie Centrum zimą wystarczy moc ok. 200 kW )

21. B. System „Plus Energetyczny” laboratoryjno – demonstracyjny (wiosna, lato, jesień) • II. • Pompy ciepła • Całkowita moc cieplna:2x100kW, czynnik roboczy CO2 • Lokalizacja: odwierty na terenie działki 10x50mb, pompy ciepła w Lab 5/1 • Tryb pracy: ciągły (przerywany) na potrzeby pokrycia szczytowego zapotrzebowania • na ciepło (ewentualny nadmiar ciepła gromadzony w magazynie ciepła PCM) • Kolektory słoneczne próżniowe • Moc cieplna około: 30kW • Lokalizacja: dach budynku B1/2 • Tryb pracy: ciągły (ewentualny nadmiar ciepła gromadzony w magazynie ciepła PCM) • Ogniwa fotowoltaiczne • Moc elektryczna:220 kWp • Lokalizacja: dach budynku L5, L3/4, oraz na magazynie PCM • Tryb pracy: ciągły – nadmiar energii oddawany do sieci • Turbiny wiatrowe • Moc elektryczna 6kW • Lokalizacja: dach Budynku L5 • Tryb pracy: ciągły – nadmiar energii oddawany do sieci • Do celu produkcji chłodu na potrzeby klimatyzacji poddano analizie: • dolne źródło pompy ciepła • obieg absorpcyjny • Dla celu magazynowania energii cieplnej poddano analizie • magazyn ciepła PCM, BTES, TTES, oraz zasobnik C.W.U. i C.O.

22. Energia z Natury - Bilans Plus Energetyczny W konfiguracji + energetycznej w okresie letnim, jesiennym i wiosennym przy dostatecznym nasłonecznieniu załączane będą: Ogniwa fotowoltaiczne Pompa ciepła i układ absorpcyjny Kolektory słoneczne Ogniwa PV wyprodukują około 200 kW mocy elektrycznej Pompy ciepła wykorzystają 55 kW energii elektrycznej Uzyskamy w efekcie 155 kW chłodu, oraz 160kW ciepła -------------------------------------------------------------------------------- a pozostała energia elektryczna - 145 kW może być wykorzystana na potrzeby własne lub do sieci zewnętrznej

23. Podsumowanie Bilans energetyczny w CB Jabłonna Kocioł gazowy Magazyny ciepła Gaz Zasobniki CWU Ogrzewanie Pompy ciepła Turbina gazowa Gazowe urządzenia absorbcyjne PC Sondy pionowe Mikrogeneracja Straty Kocioł biomasowy Pelety Sieć elektr. wewnętrzna Sieć elektr. zewnętrzna Ogniwa PV Pompy ciepła Klimatyzacja Układ absorbcyjny chłodniczy Kolektory Zasobniki wody lodowej Odzysk z klimatyzacji Produkty Źródła Urządzenia Do ogrzania Centrum zimą wystarczy ok. 200 kW energii cieplnej Do celów klimatyzacji przewidziano urządzenia o mocy sumarycznej ok. 170 kW

24. CB Jabłonna - Co ważne i nowe Magazyny Energii – - rozwiązania własne i komercyjne - poligon doświadczalny (hybrydy, efekt synergii) Nowa koncepcja zarządzania energią i informacją - poszerzony BMS - laboratoria: automatyczny zapis i zdalna obróbka wyników

25. Magazyny Energii Magazyny ciepła i chłodu CB jako poligon doświadczalny Zasobniki ciepłej wody użytkowej oraz wody lodowej Zasobnik wody ciepłej i wody lodowej o objętości 5m3. Warunki eksploatacji w zakresie od 40 do 90oC, lub 7-15oC dla wody lodowej. Dostarczany strumień ciepła (szczytowy) wynosi 5kW. Pozyskiwanie użytecznego ciepła odbywa się przez około 1,9 dnia. Magazyn w postaci zbiorników wodnych Magazyn w postaci zbiorników 100m3. Parametry eksploatacyjne od 50oC do 90oC. Dostarczany strumień ciepła wynosi około 50kW. Magazyn „zbiornikowy” pozwala zmagazynować ciepło w ilości 50kW w czasie 4 dni pracy ciągłej i przyroście temperatury 40oC. • Magazyn w postaci basenu wodnego • Magazyn „basenowy” pozwala zmagazynować ciepło w ilości50kW w czasie 3 dni pracy ciągłej i przyroście temperatury 10oC.

26. Magazyny ciepła i chłodu Magazyn ciepła BTES – sondy pionowe w gruncie Założenia główne do doboru magazynu: zmiana temperatury o 10 oC , przechowujemy 100kW przez miesiąc przy pacy ciągłej, Ilość sond gruntowych 50, odległość między nimi 2 metry, głębokość odwiertu 80 metrów • Magazyn ciepła PCM • Magazyn PCM 5m3pozwala zmagazynować ciepło w ilości 5kWw czasie 4 dni pracy ciągłej i przyroście temperatury 40oC

27. Zarządzanie Energią i Informacją Nowa koncepcja BMS Laboratoria Budynki Schemat systemu monitorowania oraz zarządzania budynkiem (kolorem żółtym zaznaczono dedykowane specjalnie dla projektu Centrum w Jabłonnej elementy systemu BMS).

28. Kierunek: Jezioro Zegrzyńskie Ulica Akademijna Kierunek: Centrum Warszawy Centrum Badawcze: doskonała lokalizacja

29. Centrum Badawcze Park technologiczny „ZIELONA ENERGIA” INKUBATOR małych i średnich przedsiębiorstw PAWILON WYSTAWOWY (producentów OZE)

30. Ulica Akademijna Jabłonna dzisiaj

31. mT+E Jabłonna: Zakres Prac

32. L5 Zintegrowane laboratorium Plus –Energetyczne (1) Mini – siłownie poligeneracyjne • badania eksploatacyjne różnych technologii kogeneracyjnych w zakresie mocy od 1 do • 30kW mocy elektrycznej – poligon doświadczalny innowacyjnych urządzeń • prace badawcze i demonstracja obiektów energetycznych w postaci zintegrowanych • układów ogniw fotowoltaicznych i pompy ciepła (PV/PC), fotowoltaiki i kolektora • słonecznego (PVT), oraz hybrydowych układów z ogniwem fotowoltaicznym, • kolektorem słonecznym i pompą ciepła PVT/PC oraz magazynów energii • trigeneracja – jednoczesna produkcja ciepła, energii elektrycznej i chłodu współpraca urządzeń w • ramach sieci „smart-grid” • analiza pracy przy różnych scenariuszach zapotrzebowania na ciepło i energię elektryczną • symulacja pracy urządzeń kogeneracyjnych w warunkach rzeczywistych obiektów • analizy porównawcze różnych technologii kogeneracji: silnik spalinowy, silnik spalania • zewnętrznego, ORC, współpraca z magazynami energii cieplnej i elektrycznej • współpraca z niestabilnymi źródłami energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych: małą • elektrownią wiatrową, fotowoltaiką – stabilizacja produkcji energii

33. L5 Zintegrowane laboratorium Plus –Energetyczne (2) Lokalny Smart Grid, BMS • prace badawcze z zastosowań rozwiązań informatycznych i systemowych w energetyce; • monitorowanie przepływów w lokalnej sieci energetycznej i jej ewentualna modyfikacja • pod kątem lepszego zarządzania energią (np. wprowadzenie zasobników energii); • analizy urządzeń do inteligentnego pomiaru energii „smart metering” • opracowanie systemu informatycznego do zarządzania energią • modułu planowania zadań ze zwiększonym poborem energii, związanego z możliwością jej • generacji • modułu równoważenia na bieżąco generacji i poboru energii • modułu analizy technologii wytwarzania energii pod kątem ich oddziaływania na • środowisko

34. Certyfikacja urządzeń OZE • Dążenie do akredytacji modułów, tzn. jednostka akredytująca np. Polskie Centrum Akredytacji uznaje kompetencje danego laboratorium • Wystawianie rekomendacji Centrum PAN Jabłonna • Badana eksploatacyjne, półkomercyjne produkty zgromadzone w jednym miejscu (field test) • Standaryzacja metod pomiarowych w energetyce rozproszonej • Integracja technik energetyki rozproszonej Edukacja Badania komercyjne (Badania eksploatacyjne) • Edukacja podmiotów samorządowych • Lobbing OZE i energetyki rozproszonej • Edukacja podmiotów gospodarczych • Międzynarodowe kursy OZE (jak np. w VKI Bruksela) • Integracja środowiska akademickiego • Praktyki studenckie • Kursy podyplomowe itp.

35. Wyposażenie laboratoriów Otrzymane środki z MNISW

38. Współpraca naukowa Główni partnerzy naukowi • Instytut Maszyn Przepływowych PAN • Politechnika Warszawska • Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie • Szkoła Głowna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie • Politechnika Gdańska • Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN • Instytut Badań Systemowych PAN w Warszawie • Instytut Inżynierii Chemicznej PAN w Gliwicach

39. Współpraca przemysłowa • LOTOS • ENERGA SA, • TAURON Polska Energia SA, • KGHM Polska Miedź SA. • Siemens AG.

40. BUDŻET PROJEKTU • Roboty budowlane - 45,1 mln zł • Wyposażenie – 35,3 mln zł • Budowa sieci komputerowych – 1,6 mln zł • Nabycie wartości niematerialno prawnej - 100 tyś zł • Pozostałe – 7,6 mln zł 8,4% 0,1% 1,8% 50,3%

41. za nami… • Rozstrzygnięcie przetargu na Inżyniera Kontraktu: grudzień 2012 r. • IK reprezentuje Zamawiającego • jego obowiązkiem jest nadzór nad inwestycją • monitoring zgodności realizacji z przyjętym harmonogramem rzeczowo-finansowym • - odbiory częściowe robót, instalacji

42. przed nami…

43. ZAKOŃCZENIE INWESTYCJI

44. DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ