Tytuł pozycji:
Operation algorithms of seasonal thermal storage in the conditions of a district heating company
The article focuses on developing and analysing operation algorithms for seasonal thermal storage within a district heating company in a warm transitional climate in Europe. The heating plant, which serves around 50,000 residents, relies on a combination of heat sources, including renewable energy, high-efficiency cogeneration units, and peak-load sources, to meet the fluctuating heat demand throughout the year. The study is motivated by the significant seasonal variations in heat demand, with lower demand in summer and high peaks during the cold winter months. The research explores three strategies for managing the thermal storage system, each aiming to optimise available heat sources across different seasons. The goal was to maximise the use of high-efficiency cogeneration units and minimise the operation of less efficient peak-load sources, which are typically more expensive and environmentally taxing. Through simulations, the article demonstrates that strategic use of seasonal thermal storage can significantly reduce the reliance on low-efficiency peak sources, with reductions in their utilisation ranging from 58% to 85%. The findings suggest that optimising these algorithms can lead to considerable cost savings, improved energy efficiency, and reduced environmental impact for district heating systems.
W artykule opracowano i poddano analizie algorytmy działania sezonowego magazynowania ciepła W przedsiębiorstwie ciepłowniczym znajdującym się W ciepłym klimacie przejściowym W Europie. Analizowane przedsiębiorstwo ciepłownicze dostarcza ciepło do około 50 000 mieszkańców, opierając się na kombinacji podmiotów wytwórczych, wtym energii odnawialnej, jednostek kogeneracyj nych oraz źródeł szczytowych. Badanie motywowane jest znacznymi sezonowymi wahaniami zapotrzebowania na ciepło, tj. niższym zapotrzebowaniem W lecie i wysokim zapotrzebowaniem w miesiącach zimowych. W badaniu przeanalizowano trzy strategie zarzadzania systemem magazynowania ciepła, z których każda miała na celu optymalizację wykorzystania dostępnych źródeł ciepła W poszczególnych porach roku. Celem pracy było zmaksymalizowanie wykorzystania wysokosprawnych jednostek kogeneracyjnych i zminimalizowanie działania źródeł obciążenia szczytowego o mniej szej sprawności oraz większym negatywnym Wpływem na środowisko. Przeprowadzone symulacje wskazują, iż strategiczne wykorzystanie sezonowego zasobnika ciepła może znacznie zmniejszyć zależność zakładu od nisko-sprawnych źródeł szczytowych, przy redukcji ich wykorzystania W zakresie od 58% do 85%. Wyniki sugerują, że optymalizacja tych algorytmów może prowadzić do znacznych oszczędności kosztów, poprawy efektywności energetycznej i zrnniej szenia wpływu na środowisko W systemach ciepłowniczych.
Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).
