Теплоснабжение в будущем Европе: моделирование потенциалов расширения и картирование регионов тепловой синергии

В диссертации представлены методики и подходы для исследования и определения степени, в которой централизованное теплоснабжение может способствовать повышению эффективности энергетических систем и снижению выбросов углекислого газа в будущем в Европе. Главная мотивация для предложения широкомасштабного внедрения централизованного теплоснабжения как структурной меры по повышению энергоэффективности вытекает из того, что большинство европейских зданий по-прежнему сильно зависит от ископаемого топлива для отопления помещений и приготовления горячей воды. Параллельно ежегодно большие объёмы отводимого избыточного тепла от европейских электростанций и промышленных предприятий в значительной степени игнорируются и теряются в окружающей среде; поэтому расширенное использование таких вторичных энергетических ресурсов реально могло бы заменить значительные доли нынешних неэффективных поставок за счёт замещения топлива. Предпосылкой жизнеспособности этой перспективы является наличие инфраструктуры для улавливания избыточного тепла и последующего распределения по сетям, чего в современной Европе в среднем нет. Исследование структурировано следующим образом: сначала оценивается, может ли централизованное теплоснабжение быть конкурентоспособной альтернативой на текущих городских рынках тепла Европы с использованием модели капитальных затрат на распределение; затем характеризуются системные энергетические преимущества расширения централизованного теплоснабжения и на их основе оценивается правдоподобный потенциал расширения посредством сравнительного анализа. Далее выполняется моделирование энергетической системы континентальной части EU27 к 2050 году с расширением централизованного теплоснабжения в соответствии с этим потенциалом для оценки общих выгод по стоимости энергетической системы относительно альтернативного сценария, ориентированного преимущественно на индивидуальные меры по повышению энергоэффективности. Наконец, с использованием интерфейса географической информационной системы проводится пространственное картирование для идентификации текущих приоритетных регионов, откуда может начаться широкомасштабное внедрение централизованного теплоснабжения. Результаты в целом поддерживают достижение поставленных целей, в частности указывая на трёхкратный практически осуществимый потенциал расширения централизованного теплоснабжения в городских районах, но также отмечают ряд дополнительных, преимущественно нетехнических, вопросов и проблем, которые необходимо решить для успешного перехода к более энергоэффективным структурам снабжения в будущем в Европе.