Trigeneracja - nowoczesny systemu produkcji energii w budynku CMN

Uniwersyteckie Centrum Kliniczne konsekwentnie realizuje program modernizacji bazy lokalowej szpitala. Przełomowym wydarzeniem było oddanie do użytku nowego gmachu CMI w 2011 r. W 2018 r. sfinalizowano I  etap budowy CMN, a na rok bieżący planowane jest całkowite zakończenie tego przedsięwzięcia. Nowe inwestycje budowlane sprzyjają rozwojowi nowoczesnych technologii. Należy do nich m.in. system trigeneracji zainstalowany na dachu Centrum Medycyny Nieinwazyjnej UCK.

Trigeneracja to skojarzone wytwarzanie trzech rodzajów energii z energii pierwotnej. W przypadku szpitala jest to wytwarzanie energii cieplnej, elektrycznej i chłodu z gazu ziemnego. Przy pomocy napędzanych nim silników i  prądnic, produkowana jest energia elektryczna. Jako produkt uboczny powstaje ciepło odpadowe i ciepło spalin, które wykorzystywane są do podgrzewania wody dla potrzeb technologicznych i użytkowych. Natomiast dzięki pracy agregatu absorpcyjnego powstaje tzw. woda lodowa używana w  urządzeniach klimatyzacyjnych.

System trigeneracji obsługujący budynek CMN został przekazany do eksploatacji 26 czerwca 2020. Składa się z dwóch jednostek kogeneracyjnych o mocy elektrycznej 401kW i mocy grzewczej 549kW każda, a także z jednego agregatu absorbcyjnego. Koszt przedsięwzięcia wyniósł 3 210 718,76 zł netto. Jego inwestorem był Gdański Uniwersytet Medyczny. Zapotrzebowanie energetyczne całego kompleksu zabudowań UCK, który obejmuje 13 budynków, jest bardzo wysokie. Można je porównać do zużycia generowanego przez małe miasteczko. Dlatego tak istotne jest by wdrażać rozwiązania mające na celu zredukowanie kosztów utrzymania szpitala.

- Trigeneracja jest ważna dla UCK głównie z powodu oszczędności energii elektrycznej i cieplnej pobieranej z sieci, wykorzystywana jest również do celów przegrzewu termicznego instalacji ciepłej wody użytkowej w celu zapobiegania namnażania się bakterii Legionelli. Dodatkowo stanowi zabezpieczenie szpitala na wypadek trudności w zaopatrzeniu CMN w  ciepło i energię elektryczną. Uzyskujemy też efekt ekologiczny, bo wykorzystanie energii pierwotnej powstającej w wyniku spalania gazu jest efektywniejsze, natomiast emisja spalin niższa - mówi Małgorzata Maziuk-Tyda, kierownik Działu Inwestycyjno-Eksploatacyjnego UCK.

Ze względu na to, że trigeneracja jest wciąż rozwiązaniem nowym, kosztownym, a także „szytym na miarę”, jej wybór nie był na początku wcale oczywisty. W podjęciu ostatecznej decyzji pomocne były opinie zewnętrznych specjalistów, ale i otwartość jednostek inwestujących w  tego typu technologie.

- Pomysł na inwestycje pojawił się kilka lat temu. Dążyliśmy do zmniejszenia kosztów ogrzewania poprzez docieplenia budynków, wymianę stolarki, myśleliśmy o zmodernizowaniu kotłowni, czy o  nowych źródłach ciepła. Tak trafiliśmy do PAN-u do prof. Dariusza Butrymowicza. Efektem rozmów, była praca magisterka młodego studenta na temat możliwości utworzenia kogeneracji  w naszej kotłowni. Gdy rozpoczęły się prace projektowe CMN, to poszliśmy krok dalej i  skonkretyzowaliśmy nasze marzenia do trigeneracji – wyjaśnia Małgorzata Maziuk-Tyda.

Projekt był niepowtarzalny na tyle nowy, że trudno było skorzystać z czyjegoś doświadczenia. Byliśmy na wysypisku śmieci na gdańskich Szadółkach, w kompleksie biurowym w  Katowicach, w hotelu w Sopocie, w szpitalu w Chojnicach.  Było też parę miejsc, gdzie nie chciano się pochwalić urządzeniami. Każde z tych miejsc miało inną specyfikę. Najbardziej przemawiająca była wizyta w  Katowicach, gdzie dla celów komercyjnych z wykorzystaniem trigeneracji  wznoszono już kolejny budynek – dodaje.

Choć montaż trigeneracji był nowym doświadczeniem, zarówno dla Zespołu UCK, jak i dla wykonawcy, to udało się uzyskać zamierzony efekt. Według wyliczeń ujętych w projekcie, kres zwrotu inwestycji jest szacowany na niespełna 4 lata. Dla miarodajnego wyniku konieczne jest pozyskanie danych po okresie pełnego roku pracy trigeneracji.

- W tym roku dołączymy drugą część CMN i wzrośnie zapotrzebowanie na energię. Trigeneracja to  urządzenie, które jest efektywniejsze, gdy jest bardziej obciążone, gdy musi dostarczyć więcej energii elektrycznej i ciepła. Trigeneracja powinna pracować w górnych granicach swojej mocy, gdy zapotrzebowanie spadnie poniżej 60% jej wydajności –automatycznie praca zostaje wstrzymana – tłumaczy Małgorzata Maziuk-Tyda.

Kolejnym wyzwaniem, które stoi obecnie przed specjalistami UCK, jest obsługa eksploatacyjna urządzenia, poznanie sposobu jego działania i optymalizacja algorytmów sterowania - tak aby możliwie wykorzystać  potencjał systemu. Rozważane są m.in. konsultacje z  pracownikami Politechniki Gdańskiej.  



Dodano: 15.02.2021