Siltums izkūp gaisā, bet apkures rēķini aug. Kāpēc Latvija neizmanto šo iespēju?

Strauji sadārdzinoties dabasgāzes, koksnes šķeldas cenām, Latvijā arvien biežāk uzmanība pievērsta siltumam, kas rodas ražošanas iekārtu, datu centru vai elektrostaciju darbības laikā un kas pašlaik izplūst gaisā. Šo tā dēvēto siltuma atlikumu varētu izmantot centralizētajā siltumapgādē – mājokļu apkurei vai ūdens uzsildīšanai, samazinot dārgā kurināmā patēriņu un izdevumus iedzīvotājiem.

Pētījumi atklāj lielas iespējas

Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta vadošā pētniece, asociētā profesore Ieva Pakere atklāj, ka aizvadītajos gados institūtā par siltuma atlikumu jeb pārpalikumu un iespējām izmantot to centralizētajā siltumapgādē veikti vairāki pētījumi.

"Pirmoreiz šai tēmai mēs pieskārāmies no 2018. līdz 2021. gadam, kad valsts pētījumu programmas "Enerģētika" ietvaros noteicām iespējamos siltuma atlikuma avotus Latvijas lielākajos ražošanas uzņēmumos," stāsta pētniece, "pievērsām uzmanību ražošanas iekārtām, kas darbojoties izdala siltumu, kuru varētu izmantot lietderīgi. No 2021. līdz 2023. gadam apvienoto Baltijas un ziemeļvalstu enerģētikas pētījumu programmas ("Joint Baltic-Nordic Energy Research Programme") ietvaros pievērsāmies siltuma atgūšanas iespējām no sadzīves notekūdeņiem, datu centriem, lielveikaliem, elektrības pārvades apakšstacijām. Pieminētajos pētījumos mēģinājām noskaidrot, pirmkārt, siltuma atlikuma avotus, otrkārt, iespējamo ieguvumu, izmantojot tos centralizētajā siltumapgādē."

Līdztekus institūta pētnieki pievērsušies siltuma atlikuma lietderīgai izmantošanai pašu mājās – no RTU datu centra serveru iekārtām. 

Kā atklāj Ieva Pakere, ar šo iekārtu radīto siltumu pilnīgi pietiktu, lai vasarās Ķīpsalas studentu pilsētiņu apgādātu ar karsto ūdeni.

"Vislielākās iespējas siltuma pārpalikuma izmantošanā, protams, ir lielajiem ražošanas uzņēmumiem," atzīst Ieva Pakere, "bet ir vairāki šķēršļi. Daži siltuma avoti, piemēram, sadzīves notekūdeņu attīrīšanas stacijas, lielās ražotnes un citi, parasti atrodas tālu no siltuma ražošanas uzņēmumiem. Savukārt citu siltuma avotu, piemēram, lielveikalu, radītā atlikuma apjoms ir samērā neliels, lai atmaksātos ieguldījumi tā atgūšanai un izmantošanai."

Ieva Pakere atzīst, ka RTU rīkotajos semināros par siltuma atlikuma izmantošanas ideju uzņēmumu pārstāvji sākumā pasmīnējuši. Atlikuma siltuma temperatūra esot pārāk zema, lai atmaksātos to izmantot, pārāk lieli attālumi līdz pieslēgumam centralizētās siltumapgādes tīklam – tie bijuši visbiežāk dzirdētie iebildumi idejas īstenošanai. Vēlāk, iepazīstoties ar pētījumu rezultātiem, viņu noskaņojums pamazām mainījies.

Vai RTU veikto pētījumu atziņas kaut kur jau ir izmantotas?

"Izmantot datu centra serveru radīto siltumu savulaik esam piedāvājuši elektronisko sakaru pakalpojumu uzņēmumam "Tet"," stāsta RTU Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta direktore, profesore Dagnija Blumberga, "Rīgā šis projekts bija saistīts ar Dzirnavu, Krišjāņa Barona, Pērses un Marijas ielu rajona energokopienas veidošanu, un mūsu ideja bija izmantot siltuma pārpalikumu šīm ēkām. Tāpat esam ieteikuši izmantot siltumapgādē Nacionālās bibliotēkas ēkas datu centra serveru radīto siltumu, kuru dzesēja Daugavā. Tiesa, Latvijā ir uzņēmumi, kuru iekārtu radīto siltuma pārpalikumu jau izmanto centralizētajā siltumapgādē."

"Rīgas siltums" atlikumu jau izmanto

Uzņēmuma "Rīgas siltums" valdes priekšsēdētājs Kalvis Kalniņš atklāj, ka, pielietojot dažādas tehnoloģijas, siltuma atlikuma izmantošanai centralizētajā siltumapgādē uzņēmums pievērsies jau pirms desmit gadiem.

"Dedzinot koksnes šķeldu, dūmgāzu temperatūra ir ap +80–100 °C. Ja šo enerģiju neatgūst, tā aiziet dūmenī un nonāk apkārtējā vidē," skaidro uzņēmuma vadītājs, "tāpēc mūsu biokurināmā siltumavotos ir uzstādīti dūmgāzu kondensatori, kuros atgūstam ievērojamu daļu šī siltuma. Vairākās siltumcentrālēs esam uzstādījuši arī siltumsūkņus, kas ļauj izmantot vēl zemākas temperatūras siltumu – no sākotnēji aptuveni +100 °C līdz ap +30 °C.

AS

Foto: Karīna Miezāja / Latvijas Mediji

Dūmgāzu kondensatoru kopējā uzstādītā jauda siltumavotos ir gandrīz 28 megavati (MW) – apjoms, kas salīdzināms ar vidēji lielas Latvijas pilsētas siltumapgādes jaudu. Siltumsūkņu kopējā uzstādītā jauda ir aptuveni 15 MW. Visu atgūto siltumu pēc tam novadām centralizētās siltumapgādes tīklā, tādējādi samazinot kurināmā patēriņu."

Kalvis Kalniņš atzīst, ka siltuma pārpalikuma atgūšanai un lietderīgai izmantošanai pilsētu centralizētajā siltumapgādē neapšaubāmi ir potenciāls. Līdz šim Latvijā šīs iespējas gan netiekot pietiekami pilnīgi izmantotas. Uzņēmumā plāno, ka tā īpatsvars turpmāko desmit gadu laikā veidotu aptuveni 10 procentus pilsētas centralizētajā siltumapgādē patērētās siltumenerģijas.

Papildu siltuma avots Rīgai

Rīgas Enerģētikas aģentūrā vēsta, ka 2024. gadā pievērsta uzmanība centralizētās siltuma apgādes projektam, balstoties uz vairākiem enerģijas avotiem un digitalizāciju. Par iespējami vislabāko risinājumu Rīgā atzīta siltuma atgūšana no attīrītiem notekūdeņiem uzņēmuma "Rīgas ūdens" bioloģiskajā attīrīšanas stacijā "Daugavgrīva", izmantojot siltumsūkņus. Pašlaik attīrītie notekūdeņi ar +10 līdz +20 °C temperatūru augu gadu aizplūst jūrā, bet tie varētu būt papildu siltumenerģijas avots Rīgai – no 34 MW ziemā līdz pat 54 MW vasarā.

"Rīgas ūdens" Stratēģiskās plānošanas daļas energoefektivitātes inženieris Antons Kolmičkovs stāsta, ka šo ieceri varētu īstenot kopīgi ar uzņēmumu "Rīgas siltums". Pašlaik iecere gan vēl esot tikai izpētes stadijā.

Jautāts, vai uzņēmumam atmaksātos siltuma atgūšana no notekūdeņiem, ja siltumsūkņi darbojas ar elektrību, uzņēmuma pārstāvis atbild, ka visiem siltumsūkņiem ir efektivitātes koeficients, saīsināti COP ("Coefficient of Performance") – rādītājs siltumsūkņa energoefektivitātes novērtēšanai, salīdzinot tā saražoto siltumu ar patērēto elektroenerģiju. Apkures laikā jo siltāka un stabilāka ir tā vide, kur siltumsūknis paņem siltumu, jo COP ir augstāks. Attīrītie notekūdeņi tam esot piemēroti, jo ziemā to temperatūra nav zemāka par +10 grādiem. Tā kā stacijā "Daugavgrīva" notekūdeņu apjoms ir liels, siltuma atdeve būtu ļoti vienmērīga.

Arī atlikumam būs cena

"Siltuma atlikuma izmantošana nekad nebūs gluži bez maksas," skaidro "Rīgas siltuma" valdes priekšsēdētājs Kalvis Kalniņš. "Piemēram, bioloģiskās attīrīšanas stacijā "Daugavgrīva" notekūdeņu temperatūra nepārsniedz +20 °C, bet centralizētās siltumapgādes sistēmā nepieciešami +70–100 °C vai pat vairāk. Lai šo siltumu izmantotu, tā temperatūra jāpaaugstina ar siltumsūkņiem, kas patērē elektroenerģiju. Izdevumus ietekmē arī attālums līdz siltumtīklam, jo var būt nepieciešama jauna pieslēguma izbūve. Tātad izdevumus nosaka gan tehnoloģija un elektroenerģijas cena, gan nepieciešamā infrastruktūra un pieslēguma būvniecība."

Kurš pirks, un cik tas maksās?

Pēc viņa teiktā, pašlaik nevienam neesot īsti skaidrs, kurš un par ko maksās. Tāpat būtu jātiek skaidrībā, par kādu cenu "Rīgas siltums" varētu pirkt siltuma atlikumu, piemēram, no kāda datu centra, kurā siltuma atgūšanai uzstādīti ar elektrību darbināmie siltumsūkņi un kas atrodas tuvu centralizētajam siltumapgādes tīklam.

"Ja datu centra īpašniekam siltumsūkņu un nepieciešamās infrastruktūras būvniecībā jāiegulda, piemēram, trīs miljoni eiro, viņam jau jāzina, vai un kad šo investīciju būs iespējams atpelnīt," skaidro Kalvis Kalniņš. 

"Pašlaik siltuma atlikumam vienā iepirkumā jākonkurē ar citiem siltumenerģijas avotiem, un noteicošā ir viszemākā cena. 

Koģenerācijas siltums atsevišķos brīžos tirgū tiek piedāvāts pat par aptuveni 18 eiro MWh, jo daļu kopējo izdevumu sedz ieņēmumi no elektroenerģijas. Siltuma atlikuma atgūšanas projektu īstenojot, jāfinansē siltumsūkņi, pieslēgums un elektroenerģija temperatūras paaugstināšanai. Tāpēc šiem ieguldījumiem jāatmaksājas, pirms vēl iekārtas tehnoloģiski ir nolietojušās. Ja vēlamies, lai nākotnē siltuma atlikums kļūtu par stabilu siltumapgādes daļu, mazinātu atkarību no energoresursu cenu svārstībām un palīdzētu stabilizēt tarifu, šie nosacījumi jāņem vērā jau šodien."

Arī citviet Latvijā

Siltuma atlikuma lietderīgai izmantošanai pievērsušies arī Alūksnē, Salaspilī, Valmierā.

Alūksnes kokapstrādes uzņēmuma "4PLUS" valdes loceklis Askolds Zelmenis teic, ka ikdienā ar koksnes šķeldu apkurinot uzņēmuma kokmateriālu žāvēšanai paredzētās kaltes. Bet, tā kā uzņēmuma apkures iekārtai bijusi lieka jauda, savukārt pilsētas centralizētās siltumapgādes uzņēmumam tās trūcis, savulaik vienojušies, ka siltuma pārpalikumu aizvadīs pilsētai. "4PLUS" piegādā siltuma atlikumu pilsētai jau desmito gadu.

"Veiksmīgs piemērs tagad ir arī centralizētās siltumapgādes uzņēmums Salaspilī, kur pašlaik tiek būvēts datu centrs," saka Ieva Pakere, "citās valstīs šos datu centrus nemaz nevar būvēt, neparedzot iespēju atgūt un izmantot serveru radīto siltuma atlikumu."

"Salaspils siltuma" energoefektivitātes departamenta vadītāja Ilze Siliņa stāsta, ka pašlaik Salaspilī jau sākusies būvniecība, lai datu centra serveru radīto siltumu varētu izmantot centralizētajā siltumapgādē. Būvniecību plānots pabeigt 2027. gada pavasarī.

"Datu centra radītā siltuma (aptuveni +20 °C), protams, nepietiek tiešai izmantošanai centralizētajā siltumapgādē, tāpēc to paaugstinās ar siltumsūkņu palīdzību," skaidro Ilze Siliņa, "svarīga nozīme šajā risinājumā ir arī akumulācijas tvertnei. Tā ļauj elastīgāk izmantot kopējo siltumapgādes sistēmu – siltumu var ražot laikā, kad elektrības cena ir zemāka, uzkrāt saražoto un izmantot vēlāk, kad siltums nepieciešams patērētājiem."

Valmierā Vidzemes slimnīcas Saimnieciskā nodrošinājuma daļas energopārvaldniece Arita Krūmiņa teic, ka mērķis siltuma atlikuma izmantošanai ir skaidrs – samazināt iepirktās siltumenerģijas apjomu. Pašlaik slimnīcā vēl vērtējot, kādus siltuma atlikuma avotus būtu izdevīgi izmantot un kādi risinājumi tam būtu nepieciešami.

"Esam padziļināti izpētījuši iespējas izmantot notekūdeņos esošo siltuma atlikumu," atklāj Vidzemes slimnīcas pārstāve, "šo risinājumu plānojam īstenot, tiklīdz tam būs pieejams atbilstošs finansējums."

RTU Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūta direktore, profesore Dagnija Blumberga:

Foto: Karīna Miezāja / Latvijas Mediji

Latvijā joprojām atpaliekam

Dagnija Blumberga gan atzīst, ka siltuma atlikuma lietderīgā izmantošanā atpaliekam no citām Eiropas valstīm. Kaut arī atlikuma izmantošanai nekādas īpašas iekārtas nebūtu vajadzīgas, to vietā vien laba griba, diemžēl līdz šim pārāk lielu cenšanos nejūt. Viņasprāt, ja uzņēmumiem, kuri siltumam ļauj izkūpēt gaisā, būtu noteikti kādi ierobežojumi vai būtu jāmaksā papildus, tad, iespējams, siltuma zudumu novēršanai pievērstos plašāk.

"Kavēklis siltuma lietderīgai izmantošanai varētu būt arī apkurē izmantotā, līdz šim samērā lētā koksnes šķelda, lauksaimniecības produktu atlikumi," piebilst Ieva Pakere, "ja uzņēmums jau ir ieguldījis naudu jaunas ar biomasu darbināmas apkures iekārtā, tad nav gribas pievērsties vēl kādiem taupības pasākumiem. Strauji ceļoties kurināmā cenām, attieksme, iespējams, būs pavisam cita."

Uzziņa

Foto: Latvijas Avīze / Latvijas Mediji

• Teorētiskais augstas temperatūras siltuma pārpalikuma potenciāls Latvijā varētu sasniegt ap 1834 GWh gadā, savukārt noteiktais zemas temperatūras siltuma pārpalikums ir 3408 GWh gadā. 2020. gadā kopējais siltuma ražošanas apjoms centralizētās siltumapgādes sistēmās Latvijā bija 7514 GWh. Kopējais atgūtā ļoti zemas temperatūras siltuma apjoms varētu sasniegt 732 GWh gadā.
• Lielākais siltuma atgūšanas potenciāls izpētē atklāts energoapgādes nozares objektos. Izmantojot papildu dūmgāzu dzesēšanas tehnoloģijas un tiešo siltuma atgūšanu, būtu iespējams atgūt aptuveni 1140 GWh siltuma, bet, integrējot siltumsūkņus un dziļo dūmgāzu dzesēšanu, šo potenciālu var palielināt līdz 1695 GWh gadā. Būtisks zemas temperatūras siltuma pārpalikuma potenciāls (1181 GWh) ir kokrūpniecībā, kas ir galvenā Latvijas ekonomikas nozare. Siltuma pārpalikuma apjoms no datu centriem, mazumtirdzniecības veikaliem un elektriskajiem transformatoriem veido tikai 20% no ļoti zemas temperatūras siltuma pārpalikuma potenciāla. Bet lielāko daļu varētu nodrošināt notekūdeņi.

Avots: Organizācijas "Nordic Energy Research" un Baltijas valstu ministriju kopīgi finansēts pētniecības projekts, kurā galvenais sadarbības partneris Latvijā – RTU Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultātes Vides aizsardzības un siltuma sistēmu institūts.

Eksperta komentārs

Atlikuma siltums mācīs sadarboties

Toms Irbe, uzņēmuma

Foto: Publicitātes

Toms Irbe, uzņēmuma "Ekodoma" energoauditors un projektu vadītājs, inženierzinātņu doktors: "Atlikuma siltums ir pats racionālākais veids enerģijas iegūšanai ar nosacījumu, ka tas ir pieejams. Siltums, kuru ražo vai kas rodas kā blakusprodukts, būtu jāizmanto maksimāli racionāli, nevis jāļauj tam izkūpēt gaisā.

Manuprāt, ir vairāki būtiski iemesli, kāpēc agrāk Latvijā par to daudz nedomāja un nerunāja.

Pirmkārt, Latvijā nav daudz liela apjoma augstas un vidējas temperatūras siltuma atlikumu, kurus var viegli izmantot. Pašlaik gan tehnoloģiski, gan ekonomiski arvien pieejamāki kļūst siltumsūkņi, ar kuru palīdzību jau var izmantot zemas un ļoti zemas temperatūras siltuma atlikumu.

Otrkārt, lēts kurināmais līdz šim neveicināja jaunu siltuma ražošanas vai atgūšanas tehnoloģiju izmantošanu.

Treškārt, Eiropas Savienības jaunā Energoefektivitātes direktīva jau pieprasa lielajās pilsētās vietējās siltumapgādes plānos obligāti izvērtēt atlikuma siltuma izmantošanas iespējas.

Viens no šķēršļiem, kas varētu aizkavēt atlikuma siltuma izmantošanu, – atrast kopsaucēju starp siltumapgādes uzņēmumiem un uzņēmumiem, kam pieejams atlikuma siltums, proti, aprēķināt nepieciešamo investīciju apmēru, noteikt uzņēmumu atbildības robežas.

Tomēr nav šaubu, ka turpmāk daudzos siltumapgādes uzņēmumos arvien vairāk pievērsīsies siltuma atlikuma atgūšanai un lietderīgai izmantošanai."

Publikācija sagatavota ar Latvijas Vides aizsardzības fonda finansiālo atbalstu. Par publikācijas saturu atbild AS "Latvijas Mediji".

 Latvijas Vides aizsardzības fonds.

Foto: Publicitātes

"Zaļā Latvija".

Foto: Publicitātes