European Strategic Approaches to Heating Decarbonisation

 
PIIS013122270006210-2-1
DOI10.20542/0131-2227-2019-63-8-39-46
Publication type Article
Status Published
Authors
Occupation: Researcher
Affiliation: Primakov National Research Institute of World Economy and International Relations, Russian Academy of Sciences (IMEMO)
Address: Profsoyuznaya Str., 23, Moscow, 117997, Russian Federation
Journal nameMirovaia ekonomika i mezhdunarodnye otnosheniia
EditionVolume 63 Issue 8
Pages39-46
Abstract

The article analyzes the policy of EU countries and the European Commission towards decarbonization of heating and cooling. While decarbonization of power generation has been in focus of environmental policy for decades, decarbonization of heat has won attention only recently despite being responsible for half of EU energy consumption. Nevertheless, several strategic approaches to the greening of heating systems can be found across European countries. The most comprehensive and close to non-carbon target is the Scandinavian model based on high level of district heating penetration along with high share of renewables in heat production. Proven efficiency of this strategy motivates other countries to aim at implementation its main features in those European regions where district heating is economically viable: to deploy district heating networks accompanied by support of renewables as a heat source. This strategy is also used to lessen reliance on natural gas in heat generation in gas-dependent energy systems. In some cases coal-based CHPs are replaced with less ecologically harmful gas-fired CHPs what represents a halfway strategy. In case of a highly decentralized heating the policy focuses on individual heating equipment upgrade and conversion to renewable sources. Considering diversity in conditions and approaches used by European countries, the EU strategy on heating and cooling is addressing the universal features relevant for all EU countries: energy efficiency of the buildings and promotion of higher share of renewables in heat generation. At the same time, the present measures of EU strategy incorporated in the “winter package” are quite limited, so there is significant potential for further development considering positive experience achieved by Scandinavian countries.

Keywordsenergy transition, district heating, environmental policy, renewables, decarbonization, EU
Received13.08.2019
Publication date24.09.2019
Number of characters26683
Cite  
100 rub.
When subscribing to an article or issue, the user can download PDF, evaluate the publication or contact the author. Need to register.
Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной
1 Экологизация экономики остается одним из важнейших трансформационных процессов в странах Евросоюза. На протяжении последних 15 лет наибольшее внимание уделялось энергетике, что обусловлено ее значительной долей в выбросах парниковых газов. Основные усилия были направлены на развитие экологичной генерации, которая должна постепенно вытеснить электростанции на углеводородном сырье. В процессе вывода из эксплуатации угольных ТЭЦ европейские страны столкнулись с необходимостью модернизации когенерационных установок, которые наряду с выработкой электроэнергии обеспечивают теплом жилой фонд. Для решения этой задачи методы экологизации генерации электроэнергии оказались лишь ограниченно применимыми.
2 Теплоснабжение попало в поле зрения в связи с задачей повышения энергоэффективности, поскольку на его долю приходится около половины (!) всего конечного потребления энергоресурсов в Европе. В свою очередь из всего потребления тепла свыше половины идет на теплоснабжение жилого фонда. Более того, если взять все энергопотребление жилого фонда, то 85% придется на теплоснабжение [1]. Связанные с ним выбросы парниковых газов, по оценкам, составляют около трети всех выбросов в ЕС [2].
3 Экологизация систем теплоснабжения1 с 2016 г. стала самостоятельным аспектом энергетической политики ЕС. Правда, выработать универсальную для всего Союза стратегию в данной сфере непросто: в силу географических факторов в различных государствах-членах потребление тепла значительно различается (рисунок). Соответственно, исторически сложились неодинаковые подходы к теплоснабжению. Можно выделить несколько его принципиальных моделей, обусловленных сходством географических условий или развития национальных систем теплоснабжения, и, соответственно, современных стратегий их экологизации. 1. Регулирование ЕС в сфере теплоснабжения охватывает не только производство тепла, но и производство холода для целей охлаждения и кондиционирования. Как правило, “теплоснабжение и охлаждение” употребляются как единый термин. Для простоты изложения под “теплоснабжением” мы подразумеваем оба варианта услуги по поддержанию заданной комфортной температуры в помещении.
4

СКАНДИНАВСКАЯ МОДЕЛЬ

5 Страны Северной Европы объединяют достаточно суровые климатические условия, определяющие высокую потребность в тепле в течение продолжительной части года. В эту группу входят такие страны ЕС, как Швеция, Финляндия и Дания. Первая характерная особенность сферы теплоснабжения этих стран – это широкое распространение систем централизованного теплоснабжения, что стало следствием многолетней осознанной государственной политики. Вторая – значительная степень экологичности производства тепла также как результат целенаправленных политических усилий. Третья – высокий уровень технологического развития систем теплоснабжения, позволяющий извлекать дополнительные выгоды для смежных направлений энергетики.
6 Эти черты можно проиллюстрировать на примере Дании, где в 1970-е на фоне нефтяного кризиса правительством был взят курс на масштабное развертывание систем централизованного теплоснабжения [3]. Обязательным требованием стало подключение домов к новым сетям. Как результат, если до 1970-х таким видом теплоснабжения было обеспечено лишь 30% домохозяйств, то в настоящее время – 63%. В качестве источника тепла в основном используются малые теплофикационные (когенерационные) установки. Первоначально в качестве топлива использовался уголь, однако в 1980-х – начале 1990-х годов в результате государственной политики, происходило его постепенное замещение угольных природным газом. Кроме того, стало поощряться более широкое использование биомассы. К 2014 г. доля тепла в центральном теплоснабжении, произведенного из возобновляемых источников, составила более 49%. Часть теплофикационных мощностей по-прежнему работает на угле (15.5% в 2014 г.) и природном газе (23.9% в 2014 г.) [4, c. 19]. Планы правительства заключаются в содействии полному переводу этих предприятий на биомассу к 2021 г. Еще одно направление – строительство гелиотермальных (солнечных тепловых) электростанций, способных производить и накапливать в специальных хранилищах достаточное количество тепла для использования в системах центрального теплоснабжения.

Number of purchasers: 2, views: 1299

Readers community rating: votes 0

1. EU Strategy for Heating and Cooling. SWD (2016) 24. Review of Available Information Accompanying the Document. Brussels, 16.2.2016. Available at: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/1_EN_autre_document_travail_service_part1_v6_0.pdf (accessed 21.02.2019).

2. Heating and Cooling Future of Europe and Interactions with Electricity. IEEE European Public Policy Committee Position Statement, 2018. Available at: https://www.ieee.org/content/dam/ieee-org/ieee/web/org/about/heating_and_cooling_future_of_europe_25_january_2018.pdf (accessed 21.02.2019).

3. Danish Energy Agency. Regulation and Planning of District Heating in Denmark. Copenhagen, 2015. 28 p. Available at: https://ens.dk/sites/ens.dk/files/Globalcooperation/regulation_and_planning_of_district_heating_in_denmark.pdf (accessed 21.02.2019).

4. District Energy. Energy Efficiency for Urban Areas. Copenhagen, 2016. 36 p. Available at: https://stateofgreen.com/en/uploads/2018/04/District-energy.pdf (accessed 21.02.2019).

5. Kavvadias K., Jimenez Navarro J.P., Zucker A., Quoilin S. Case Study on the Impact of Cogeneration and Thermal Storage on the Flexibility of the Power System. Luxembourg, Publications Office of the European Union, 2017. 40 p. DOI:10.2760/814708

6. Ericsson K., Svenningsson P. Introduction and Development of the Swedish District Heating Systems. Stockholm, Lund University, 2009. 54 p. Available at: https://ec.europa.eu/energy/intelligent/projects/sites/iee-projects/files/projects/documents/res-h_policy_introduction_and_development_of_swedish_dh_systms_en.pdf (accessed 21.02.2019).

7. Zimakov A.V. Opyt Shvetsii po ehkologizatsii sistemy gorodskogo tsentral'nogo teplosnabzheniya na primere TEhTs “Vyartaverket”. Zhilischnye strategii, 2018, t. 5, № 3, cc. 383-398. [Zimakov A.V. Opyt Shvetsii po ekologizatsii sistemy gorodskogo tsentral'nogo teplosnabzheniya na primere TETs "Vyartaverket" [Swedish experience in the greening of district heating on example of power station “Värtaverket”]. Russian Journal of Housing Research, 2018, vol. 5, no. 3, pp. 383-398. DOI:10.18334/zhs.5.3.39382

8. Patronen J., Kaura E., Torvestad C. Nordic Heating and Cooling. Copenhagen, Nordic Council of Ministers, 2017. 113 p. DOI:10.6027/TN2017-532

9. Making Sweden an Oil-free Society. Commission on Oil Independence, 21 June 2006. Available at: https://www.government.se/information-material/2006/06/making-sweden-an-oil-free-society/ (accessed 21.02.2019).

10. Hansen C.H., Gudmundsson O. The Competitiveness of District Heating Compared to Individual Heating. Copenhagen, Green Energy Association, 2018. 53 p.

11. The Future of Heating: Meeting the Challenge. London, Department of Energy and Climate Change, 2013. 123 p. Available at: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/190149/16_04-DECC-The_Future_of_Heating_Accessible-10.pdf (accessed 21.02.2019).

12. De Jong K. Times Are Changing for District Heating. Decentralized Energy, 2016, Jan.-Feb., pp. 4-8. Available at: https://www.researchgate.net/publication/309115852_Times_are_changing_District_heating_in_the_Netherlands (accessed 21.02.2019).

13. The Potential and Costs of District Heating Networks. Oxford, Poyry Energy, 2009. 152 p. Available at: https://webarchive.nationalarchives.gov.uk/20121205193015/http://www.decc.gov.uk/assets/decc/what%20we%20do/uk%20energy%20supply/energy%20mix/distributed%20energy%20heat/1467-potential-costs-district-heating-network.pdf (accessed 21.02.2019).

14. Decarbonisation of Heat in Europe: Implications for Gas Demand. Oxford, Institute for Energy Studies, 2018. 64 p. DOI:10.26889/9781784671105

15. Zimakov A.V. Transformatsiya ehnergetiki v Germanii: sud'ba atomnoj i ugol'noj otrasli. Sovremennaya Evropa, 2017, № 5(77), cc. 74-85. [Zimakov A.V. Transformatsiya energetiki v Germanii: sud'ba atomnoi i ugol'noi otrasli [German energy market transformation: from nuclear phase-out to coal fired plants shutdown]. Sovremennaya Evropa, 2017, no. 5(77), pp. 74-85.]

16. State Aid: Commission Approves German Support to Cogenerated Electricity. Brussels, European Commission, 24.10.2016. Available at: http://europa.eu/rapid/press-release_IP-16-3525_en.htm (accessed 21.02.2019).

17. Werner S. International Review of District Heating and Cooling. Energy, 2017, vol. 137, pp. 617-631. DOI:10.1016/j.energy.2017.04.045

18. Martinopoulos G., Tsalikis G. Active Solar Heating Systems for Energy Efficient Buildings in Greece: Technical Economic and Environmental Evaluation. Energy and Buildings, 2014, vol. 68, part A, pp. 130-137.

19. Renewable Energy in District Heating and Cooling: a Sector Roadmap for Remap. Abu Dhabi, International Renewable Energy Agency, 2017. 112 p. Available at: https://www.irena.org/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2017/Mar/IRENA_REmap_DHC_Report_2017.pdf (accessed 21.02.2019).

20. An EU Strategy on Heating and Cooling. Communication from the Commission to the European Parliament, the Council, the European Economic and Social Committee and the Committee of the Regions. COM (2016) 51 final. Brussels, 16.2.2016. Available at: https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/1_EN_ACT_part1_v14.pdf (accessed 21.02.2019).

21. Grosse R., Christopher B., Stefan W., Geyer R., Robbi S. Long Term Projections of Techno-Economic Performance of Large-Scale Heating and Cooling in the EU. Luxembourg, Publications Office of the European Union, 2017. 186 p. DOI:10.2760/24422

Система Orphus

Loading...
Up