WFOŚiGW w Gdańsku: Na tory!

„To pierwsza w Polsce pionierska instalacja geotermalnego ogrzewania rozjazdu kolejowego” – tak o projekcie mówi Tomasz Myzia z Zakładu Automatyki i Urządzeń Pomiarowych AREX. Wszystkie  instalacje ogrzewania rozjazdów w Polsce działają wyłącznie z wykorzystaniem energii z sieci elektrycznej. W tym przypadku po raz pierwszy wykorzystano energię z odnawialnego źródła. Firma AREX na realizację tego zadania otrzymała dofinansowanie ze środków Wojewódzkiego  Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku.

Rozjazd kolejowy jest bardzo ważnym elementem sieci kolejowej. Jego sprawność rzutuje na niezawodność całej linii. Jest wystawiony na działanie opadów deszczu, śniegu, a także na mróz czy wiatr. Oblodzenie czy zaśnieżenie rozjazdu skutkuje jego zablokowaniem. System musi być bardzo skuteczny i utrzymywać rozjazd w stanie niezaśnieżonym nawet podczas opadów śniegu.  W tym celu stosuje się elektryczne ogrzewanie rozjazdów.

Polskie Linie Kolejowe PKP wykorzystują ponad 40 000 rozjazdów kolejowych. 18 000 z nich wyposażonych jest w urządzenia elektrycznego ogrzewania rozjazdów, które rocznie przyczyniają się do emisji 32 500 ton dwutlenku węgla. 70% urządzeń stosowanych w PKP jest sterowanych ręcznie, bądź zastosowane w nich zostały wyeksploatowane automaty pogodowe.  Szacuje się, że czas grzania w starych systemach wynosi około 300 – 350 godzin w sezonie. Podczas, gdy w nowoczesnych i zautomatyzowanych systemach czas ten jest o połowę krótszy.  Ale tych nowoczesnych urządzeń jest tylko 30%.

Wychodząc naprzeciw temu problemowi, Zakład Automatyki Urządzeń Pomiarowych AREX wyprodukował model instalacji grzewczej opartej na pompie ciepła. To nowe rozwiązanie, do tej pory niestosowane w PKP.  Na świecie, głównie w Europie, systemy geotermalnego ogrzewania rozjazdów funkcjonują od kilku lat. Jednak zakres ich zastosowania jest jak na razie wciąż marginalny w porównaniu z dotychczas stosowanymi systemami ogrzewania rozjazdów: elektrycznym, gazowym czy wodnym z pieców na olej opałowy.

Prototypowe rozwiązanie zastosowane zostało na rozjeździe badawczym na stacji kolejowej Słupsk. Jest pod stałym nadzorem. Pomiary i badania  prowadzone są podczas wizyt terenowych, a także w sposób zdalny poprzez platformę internetową.  A wyniki są bardzo interesujące.

Gdyby geotermalne ogrzewanie wykorzystać do wszystkich rozjazdów w Polsce, to zmniejszyłoby się zużycie energii elektrycznej. W sezonie – o około 14GWh. Oszczędność zużytej energii przy wykorzystaniu geotermii wynosi około 30%, ale wartość ta może dojść nawet do 50%. Mniej zanieczyszczeń trafiałoby do atmosfery – dwutlenku węgla o ponad 11 000 ton.  I w końcu mniejsze by było zużycie węgla – o 7 000 ton.

Skąd te oszczędności? Zastosowana pompa ciepła pozwala na uzyskanie 2/3 energii cieplnej zgromadzonej w ziemi, czyli „za darmo”.

Zasadniczą różnicą pomiędzy elektrycznym a geotermalnym ogrzewaniem jest także sposób pozyskiwania, przetwarzania i dystrybucji energii elektrycznej. W ogrzewaniu geotermalnym źródło energii cieplnej zlokalizowane jest w bezpośrednim sąsiedztwie ogrzewanych rozjazdów. Nie ma potrzeby przesyłania energii. A właśnie przesyłanie energii na znaczne odległości powoduje wymierne straty. A produkcja energii elektrycznej w Polsce związana jest z dużą emisją dwutlenku węgla do atmosfery.

Prototypowy model działał bardzo dobrze. Skutecznie wytapiał śnieg z rozjazdów. Nie wystąpiły żadne zakłócenia.

Jeżeli jest tyle korzyści, to dlaczego rozwiązanie to nie jest stosowane na szeroką skalę?  Nie bez znaczenia są sprawy finansowe. Koszt instalacji geotermalnej jest trzykrotnie wyższy od instalacji klasycznej. Dużym problemem jest też wiercenie w pobliżu czynnej sieci trakcyjnej. Dodatkowym utrudnieniem przy szybkim wdrażaniu nowych technologii w infrastrukturze kolejowej, w tym stosowania odnawialnych źródeł energii, jest formalny wymóg używania tylko dopuszczonych przez PKP urządzeń i systemów. W przypadku projektu GOR ten proces dopuszczenia jeszcze trwa.

Pracownicy Zakładu Automatyki i Urządzeń Pomiarowych mają jednak nadzieję, że ich pomysł zostanie w przyszłości wdrożony w życie. Na razie koncentrują się na upowszechnianiu wiedzy na temat korzyści jego stosowania. „Bardzo chętnie podzielimy się wiedzą zdobytą podczas budowy tego prototypowego rozwiązania. Jeśli znajdą się doktoranci zainteresowani tematem kolejnictwa i ogrzewania rozjazdów, to bardzo chętnie podzielimy się swoim doświadczeniem. Współpracujemy z kadrą naukową Politechniki Gdańskiej. Mamy nadzieję, ze powstaną artykuły naukowe na temat naszych badań, które ukażą się w specjalistycznych czasopismach o zasięgu krajowym. Powstała również instalacja pokazowa, dzięki której możemy prezentować rezultaty projektu” – zapewnia Tomasz Myzia.

Koszt inwestycji polegający na budowie modelu instalacji grzewczej opartej o pompę ciepła wyniósł 424 000 zł. Dotacja ze środków Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Gdańsku to 320 000 zł.