Analiza techniczno-ekonomiczna wykorzystania ciepła wód powierzchniowych na potrzeby miejskiej sieci ciepłowniczej / Technical and Economic Analysis of Utilizing Surface Water Heatfor Urban District Heating Network


Dagmara Sypniewska, Małgorzata Kwestarz

DOI: 10.15199/17.2025.5.5, GWiTS 5/2025, maj 2025

Pobierz PDF (Open Access)


Streszczenie:
W artykule przeprowadzono analizę techniczno-ekonomiczną instalacji pompy ciepła, wykorzystującej wodę z Wisły jako dolne źródło ciepła dla Warszawskiego Systemu Ciepłowniczego. Oceniono trzy warianty mocy (5, 15 i 30 MWt) oraz trzy modele finansowania inwestycji (pełne finansowanie własne, kredyt, dofinansowanie). Przeprowadzono również ocenę środowiskową, wskazującą na istotną redukcję emisji CO₂ oraz wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w systemie ciepłowniczym. Pracę wykonano w ramach stypendium finansowanego przez Veolię Energię Warszawa.

Słowa kluczowe: efektywne systemy ciepłownicze, wielkoskalowa pompa ciepła, dekarbonizacja ciepłownictwa.

Abstract:
The article presents a techno-economic analysis of a river-source heat pump installation using water from the Vistula River as the heat source for the Warsaw District Heating System. Three power variants (5, 15, and 30 MWt) and three investment financing models (full self-financing, bank loan, and partial funding support) were evaluated. An environmental assessment was also conducted, indicating a significant reduction in CO₂ emissions and an increase in the share of renewable energy sources in the district heating system. The analysis was conducted as part of a scholarship funded by Veolia Energia Warszawa.

Keywords: large-scale heat pump, efficient district heating systems, decarbonization of district heating.


Bibliografia

[1] Alfa Laval Polska Sp. z o.o. 2024. „Płytowy wymiennik ciepła. Oferta handlowa”.

[2] Averfalk Helge, Paul Ingvarsson, Urban Persson, Mei Gong, Sven Werner. 2017. „Large heat pumps in Swedish district heating systems”. Renewable and Sustainable Energy Reviews 79: 1275–1284.

[3] Energia dla Warszawy. 2025. „Dla audytorów”. https://www.energiadlawarszawy.pl/strefa-miejska/cieplo-systemowe/dla-audytorow/

[4] Fremtidens Fjernvarme. „Havvands-varmepumpe”. https://fremtidensfjernvarme.dk/da-dk/projekt-p%C3%A5-havnen/havvands-varmepumpe

[5] Friotherm AG. 2012. „Oslo – Fornebu: Sustainable development with a district heating/cooling system using a Unitop® 28/22CY”.

[6] Friotherm AG. 2013. „Värtan Ropsten – The largest sea water heat pump facility worldwide, with 6 Unitop® 50FY and 180 MW total capacity”.

[7] Gazuno. 2024. „Wzmocnienie transformacji energetycznej. Oferta handlowa”.

[8] Geoportal Krajowy. „Geodezja i Kartografia”. https://www.geoportal.gov.pl/

[9] Geospatial World. 2024. „Ordnance Survey: UK Sustainable Heating”. https://geospatialworld.net/prime/ordnance-survey-uk-sustainable-heating/

[10] Grosskraftwerk Mannheim AG. „Sichere Bereitstellung von Strom und Wärme”. https://www.gkm.de/technik/#n4

[11] Hüttl Christian, Norbert Wenn., Jürgen Voss, Florian Reissner. 2023. „Large-scale Heat Pump Solutions”. Siemens Energy.

[12] Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. „Dane pomiarowo-obserwacyjne”. https://danepubliczne.imgw.pl/data/dane_pomiarowo_obserwacyjne/

[13] Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. „Warszawa-Bulwary(152210170)”. https://hydro.imgw.pl/#/station/hydro/152210170?h=73

[14] Jania Agnieszka. 2024. „Rachunek finansowej efektywności działalności przedsiębiorstw na rynku nieruchomości”. Uniwersytet Ekonomiczny w Katowicach.

[15] KlimaOslo. 2019. „District Heating from Sewage”. https://klimaoslo.no/district-heating-from-sewage/

[16] LEX. 2022. „Jednostkowe stawki opłat za usługi wodne”. https://sip.lex.pl/akty-prawne/dzu-dziennik-ustaw/jednostkowe-stawki-oplat-za-uslugi-wodne-18669415

[17] Luenberger David Gilbert. 2003. „Teoria inwestycji finansowych”. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.

[18] Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej. 2010. „Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/147/WE z dnia 30 listopada 2009 r. w sprawie ochrony dzikiego ptactwa (Wersja ujednolicona)”. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L20: 7.

[19] Parlament Europejski i Rada Unii Europejskiej. 2023. „Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2023/1791 z dnia 13 września 2023 r. w sprawie efektywności energetycznej oraz zmieniająca rozporządzenie (UE) 2023/955 (wersja przekształcona)”. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej L231: 1.

[20] PORT PC. 2020. „Wody dołowe źródłem ciepła w kopalni ‘Sobieski’”. https://portpc.pl/project/wody-dolowe-zrodlem-ciepla-w-kopalni-sobieski/

[21] Rada Unii Europejskiej. 1992. „Dyrektywa 92/43/EWG z dnia 21 maja 1992 r. w sprawie ochrony siedlisk przyrodniczych oraz dzikiej fauny i flory”. Dziennik Urzędowy Wspólnot Europejskich L206: 7.

[22] Rada Unii Europejskiej. 2025. „Gotowi na 55”. https://www.consilium.europa.eu/pl/policies/fit-for-55/

[23] Sartori Davide, Gelsomina Catalano, Mario Genco, Chiara Pancotti, Emanuela Sirtori, Silvia Vignetti, Chiara Del Bo. 2015. „Przewodnik po analizie kosztów i korzyści projektów inwestycyjnych – Narzędzie analizy ekonomicznej polityki spójności 2014–2020”. Komisja Europejska.

[24] Siemens Energy. 2023. „MVV, Germany: Thousands of homes heated by river heat pump”. https://www.siemens-energy.com/global/en/home/stories/mvv-mannheim.html

[25] Siemens Sp. z o.o. 2024. „1xSHP-C750 1x30MWth. Oferta handlowa”.

[26] Urząd Miasta Stołecznego Warszawy. „Mapa m.st. Warszawy”. https://mapa.um.warszawa.pl

[27] Veolia Energia Warszawa S.A. 2024. „Aktualny wyciąg cen oraz stawek opłat stosowanych przez Veolia Energia Warszawa S.A. od dnia 06.01.2025 r.”. Veolia Energia Warszawa S.A.