docCo potrzebują mieszkańcy gmin?
download 
Reklamacja Transkrypt
Co potrzebują mieszkańcy gmin?
Jak wykorzystać odnawialne źródła energii dla rozwoju rynku ciepła systemowego Puławy 11 - 13 lutego 2014 Józef Neterowicz Radca Ambasady szwedzkiej w Polsce Były ekspert ds. Ochrony Środowiska i Energii Odnawialnej Związku Powiatów Polskich Członek Rady Konsultacyjnej ds. Energii w Sejmie RP Były prezes firmy Radscan Intervex Polska Sp. z o.o Energetyczne problemy Svenssona rok 1975 Kryzys energetyczny na świecie ? Budynki prywatne i bloki mieszkalne opalane indywidualnie olejem opałowym Szwecja ma najwyższą na świecie stopę życie czyli najwyższe oczekiwania konfortu Nie mamy własnych pokładów ani węgla ani ropy ani gazu ziemnego ? Ceny ropy naftowej podrożały 6 ciokrotnie w ciągu kilku miesięcy Mamy najostrzejsze na świecie prawo ekologiczne Mamy klimat bardzo ostry Mamy rozległy kraj ponad 2100 km z południa na północ . Nie będzie nas stać opłacić transport. Nie chcę by Szwecja zależna była energetycznie od obcych Rewolucja w myśleniu „Potrzebujemy nowego sposobu myślenia” Albert Einstein Rozwiązanie Zredefiniujmy pojęcie paliwa Wykorzystajmy odpady nalne jako podstawę w systemach ciepłowniczych Oszczędzajmy zużycie ciepła przez zmniejszenie strat Znajdźmy własne ”paliwa” Zbudujmy ciepło systemowe Zmiejszmy straty przesyłu energii elektrycznej przez rozproszenie Energetyczne problemy Kowalskiego Kary unijne 260 000€ / dzień (dyrektywy odpadowe potem 3 x 20) Opłaty odpadowe podnoszą koszty gospodarki odpadami Ekolodzy zabraniają budowy spalarni odpadów komunalnych ? ? Wyższe koszty energii gdy zaczniemy płacić unijne opłaty za emisje Czym będziemy palić gdy zabraknie węgla Co będzie gdy nie będzie gazu łupkowego Nie chcę by Polska zależna była energetycznie od obcych W 10 najbrudniejszych miast UE to miasta polskie Ryzyko blackoutu ponieważ przesyłamy na kilkaset kilometrów energię elektryczną Co będą robić nasi rolnicy gdy cofnięte będą dotacje rolnicze i zaleje nas żywność z tańszych i cieplejszych krajów Nie wolno składować odpadów Rozwiązanie Mamy ciepło systemowe Przez montowanie dwufunkcyjnych węzłów zmniejszymy zapotrzebowanie na importowany gaz ziemny, lepiej wykorzystamy sieć ciepłowniczą , zmniejszymy ryzyko zatrucia tlenkim węgla damy większe zapotrzebowanie Wykorzystajmy w sieci ciepłowniczej energię strat kominowych i kondensat Jesteśmy krajem rolniczym – mamy biomasę i damy pracę rolnikom Przez gospodarkę skojarzoną zmniejszymy straty przesyłu energii elektrycznej , ryzyko blackoutu, zmniejszymy koszty produkcji energii elektrycznej przychodami ze sprzedaży ciepła , spełnimy 3x20 Z frakcji biodegradowalnej odpadów komunalnych produkujmy biogaz , zamieńmy na enegię , ciepło do sieci Zaoszczędźmy węgiel dla dalszych pokoleń np. dla produkcji stali Co się nie uda wysegregować u źródła z odpadów komunalnych należy spalić produkując energię elektryczną a ciepło kierowane będzie do sieci ciepłowniczej Czego oczekuje Unia Europejska od gmin? Gmina powinna zapewnić swoim mieszkańcom: • Czyste środowisko naturalne (wodę ,powietrze , ziemię) • Tanie media potrzebne do życia (wodę,energię) • Niskie koszty utylizacji ścieków i odpadów stałych • Adekwatną do poziomu życia komunikację , • Równy dostęp do ochrony zdrowia i nauki • Bezpieczeństwo socjalne • Bezpieczeństwo dla mienia i życia • Maksymalne zrównoważenie w gospodarce zasobami i potrzebami Zrównoważenie Istotą optymalnego działania w gminie jest jak najbliższe zrównoważenie między zasobami i potrzebami. Do podstawowych miejsc (instalacji) w gminie istotnych dla procesu zrównoważenia są: • Sieć ciepłownicza • Źródła energii odnawialnej • Składowisko odpadów komunalnych • Oczyszczalnia ścieków, biogazownia • Spalarnia odpadów komunalnych • Transport miejski Cena paliwa konieczna do wyprodukowania 1 MWh el. na przykładzie Szwecji w przeliczeniu na PLN bez dotacji, podatków i opłat 120 100 80 60 biomasa (odpady leśne) biomasa (pelety) 40 torf odpady węgiel 20 gaz ziemny (> 50 MW kondensacyjny) gaz ziemny (> 50 MW skojarzenie) 0 -20 -40 -60 gaz ziemny (< 50 MW skojarzenie) Odpady mają wymierną wartość • • • • • • • • Odpady zmieszane Kaloryczność: 8 GJ/tonę = 2,2 MWh/tonę odpadów Ciepło spalania 16 GJ/tonę = 4,4 MWh/tonę odpadów Dzięki technologii skraplania ilość energii z odpadów osiąga ok.12 GJ/tonę = 3,3 MWh/tonę odpadów komunalnych 4 tony odpadów komunalnych odpowiadają energetycznie 4,5 tonom surowej biomasy drewnianej, czyli 1 tona odpadów odpowiada 1,125 tonom surowej biomasy 1 tona oleju opałowego odpowiada energetycznie 4 tonom odpadów komunalnych 1 tona węgla odpowiada energetycznie 2 tonom odpadów komunalnych Frakcja biodegradowalna 1 tona odpadów biodegradowalnych = 100 m³ biometanu 1 Nm³ biometanu = 10 kWh energii Nasze odpady komunalne I palne i niepalne papier plastiki tektura aluminium stal niebezpieczne Biodegradowalne Wartości energetyczne odpadów Zmieszane Frakcja sucha 70% 3,9 MWh/ tonę 3,3 MWh/ tonę Frakcja biodegradowalna 1 MWh/ tonę w biogazie 30% Gmina PET Kaucja Opłata odpadowa Recykling Puszki AL Odpady bytowe ponadgabarytowe Tradycyjne odpady bytowe Świetlówki Baterie Makulatura Szkło Frakcja organiczna Reszta odpadów Segregacja Palne Papier , tektura,plastik Szkło Metal Odpady iebezpieczne Odpady zielone Gminne centrum segregacji i odzysku lub Unieszkodliwienie Kompost Spalarnia odpadów Biogazownia Recykling Unieszkodliwienie Recykling Nawóz do rolnictwa Energia cieplna i elektryczna lub biometan Waste to energy – optymalny sposób pozbycia się frakcji resztkowej odpadów komunalnych Jeżeli nie uda się w lepszy sposób zagospodarować odpadów należy je spalić w spalarniach Tradycyjna spalarnia odpadów komunalnych w Szwecji To tutaj odzyskuje się energię ze skraplania spalin Różnica między kalorycznością a ciepłem spalania dla różnych paliw GJ/t 25 To tę różnicę energii odzyskuje się podczas skraplania spalin 20 15 Ciepło spalania Kaloryczność 10 5 0 Węgiel Biomasa surowa Odpady zmieszane Układ technologiczny nowoczesnej spalarni współspalającej odpady komunalne i przefermentowane osady z oczyszczalni ścieków – 0 emisyjnej do wody wg. technologii Radscan Intervex Uzdatniona woda kotłowa MPOzOŚ 20%wsadu Sieć cieplna Woda,węgiel aktywny Ca(OH)2 ZOK 80% wsadu P K woda , kondensat FW DODATKOWY ODZYSK ENERGII ZE SKROPLNYCH SPALIN (powrót) W ścieki Q Komin SS MF UF para wodna TRADYCYJNA CZĘŚĆ ENERGETYCZNA (TURBINA UPUSTOWA CHŁODZONA SIECIĄ CIEPLNĄ + GENERATOR Paliwo Obróbka kondensatu ZOK – zmieszane odpady komunalne MPOzOŚ - mokry przefermentowany osad z oczyszczalni ścieków Proces technologiczny P – palenisko K- kocioł FW – filtr workowy W – wentylator spalin Q – Quench,Wyparnik SS – skraplacz MF – mikrofiltr UF – ultrafiltr CO₂ – membrana usuwająca CO₂ RO – odwrotna osmoza EDI - elektrodejonizator CO2 ścieki RO EDI ścieki Dodatki Przed filtrem workowym -woda do obniżenia temperatury spalin i podwyższenia wilgotniści -wegiel aktywny do usunięcia dioksyn -Ca(OH)2 do neutralizacji SO2 , HCL , HF Membrany - energia elektryczna - NaOH do neutralizacji wody - sprężone powietrze do redukcji CO2 - chemikalia do czyszczenia membran Chłodzenie spalin a odzysk energii Schładzanie spalin Gospodarka energią cieplną w mieście 3 Ciepło odpadowe z przemysłu 1 2 6 Biogazownia Energia z odpadów jako źródło podstawowe Źródło szczytowe opalane paliwem kopalnym 4 Miejska sieć cieplna 5 Elektrociepłownia Produkcja biometanu CSG do pojazdów , lub importowanego zamiennika gazu ziemnego Zmiany przeznaczenia ciepła Moc cieplna sieci z sieci ciepłowniczej Priorytety źródeł ciepła w sieci ciepłowniczej Moc cieplna Kotły szczytowe Kotły węglowe Biomasa Przemysł Biogazownia Kocioł 2 spalarni Kocioł 1 spalarni Priorytety dostaw chłodu Zapotrzebowanie na chłód sieciowy 90 80 Chłód z absorpcyjnych pomp ciepła 70 (z nadwyżki ciepła z sieci cieplnej) 60 50 40 Chłód sieciowy z pomp ciepła 30 20 10 Zapotrzebowanie podstawowe - chłód z rzek i morza 0 Cel Miesiące Gospodarka w gminie energią elektryczną Miejska spalarnia odpadów komunalnych Miejska sieć energetyczna Miejska biogazownia Miejska elektrociepłownia Krajowa sieć energetyczna Elektrownie zawodowe tradycyjne i odnawialne Koszty stałe i ruchome kosztów produkcji energii el. w gr/kWh el. z różnych paliw w Szwecji bez podatków, VAT i subwencji państwowych 40 35 30 odpady w skojarzeniu 30 MW 25 wodna 90 MW 20 15 10 nuklearna 1600 MW gazowa turbina 150 MW 5 0 gazowa turbina kondensacyjna 400 MW węglowa kondensacyjna 400 MW gazowa turbina 40 MW Zrównoważona gospodarka mediami i zasobami organicznymi współpraca wsi z miastem Odpady i uprawy rolnicze Nawóz naturalny Ciepło sieciowe Frakcja biologiczna odpadów komunalnych Biometan sieciowy lub ciepło sieciowe, energia elektryczna Paliwo CSG Osad Biogazownia Biogazownia Potencjał biogazu w różnych substratach Substrat % udział ciężaru % udział masy masy suchej w organicznej w substracie masie suchej Ilość metanu w m3/t substratu % stopień rozkładu masy organicznej Płynny nawóz bydlęcy 9 80 14 35 Płynny nawóz trzody chlewnej 8 85 18 46 Uprawy zielone /lucerna,koniczyna 30 90 81 64 Buraki cukrowe 25 95 64 93 Odpady warzywne i owocowe 15 95 95 91 Ekologia spalania w spalarniach odpadów Spalarnie odpadów komunalnych posiadają najczystsze emitory spalin Poziom emisji bezpośrednio za kotłem w zależności od paliwa Związek chemiczny Jednostka Biomasa Odpady komunalne 1000 HCl mg/m3 50 HF mg/m3 0 10 SO2 mg/m3 150 600 Cd+Tl mg/m3 <0,05 0,3 Hg mg/m3 <0,05 0,1 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V mg/m3 <0,5 5 Poziomy dopuszczalnych emisji do atmosfery w (mg/Nm³)- stan obecny 0,05 0,05 Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+ Dioksyny i Furany CO Dioksyny i furany w ng/Nm3 0,1 0,05 0,05 0,5 0,1 0,05 0,05 0,5 0,1 Spalarnie odpadow 400 850 SO2 TOC Cd+Tl Hg 50 Paliwa alternatywne w cementowniach 50 Energetyka zawodowa Pyły lotne HCl HF NOx jako NO2 Odpady Węgiel < Węgiel > Odpady Odpady < Odpady Rzeczywiści + bio 50 MW 500 MW + bio 6 ton/h 6-25 e zmierzone >100MW cement ton/h ze spalarni odpadów 30 400 50 30 10 10 0,5 10 10 10 0,1 1 2 2 200 400 500 500 400 200 51,7 200 1300 400 50 50 50 1,2 10 10 10 0 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 50 50 32,8 Małe i średnie kotłownie Odpady+ Opady +bio Odpady + bio < 50MW bio 50przemysł 100MW Struktura przychodów dla spalarni odpadów komunalnych na 220 000 ton/rok opłata na bramie 26% 31% 7,5% 1,5% 34% przychody za energię cieplną ze skojarzenia przychody za sprzedaż energii ze skraplania spalin zarobek za wykorzystanie ciepłego kondensatu przychody ze sprzedaży energii elektrycznej Struktura przychodów dla przyszłej spalarni jedynie opartej na sprzedaży energii elektrycznej 31% opłata na bramie 69% przychody ze sprzedaży energii elektrycznej Termiczne przekształcanie odpadów komunalnych w krajach Europy Zachodniej Roczne udziały różnych paliw w szwedzkim ciepłownictwie oraz emisja CO2/1 MWh Obecnie w Polsce ok. 420 kg CO2/MWh) 180 W jakim stopniu możemy zastąpić biomasą dzisiejszą produkcję energii elektrycznej czyli 165 TWh. (potencjał energetyczny polskiej biomasy x 85% x 33%) 160 dzisiejsza prod.en. elektr. 140 drewno z piel. dróg 120 drewno poużytkowe 100 drewn. odpady przem. 80 zasoby leśne 60 rośliny energetyczne 40 drewno z sadów 20 siano 0 słoma total biomasa 51,8 TWh czyli 31,4% produkcja en. elektrycznej Źródło :”Bilans zasobów biomasy i podstawowe kierunki jej pozyskania (J.Bzowski , 2006 ,EC BREC) Ale mamy jeszcze odpady komunalne! 2,5 MWh/tonę x 10 000 000 ton/rok x 85% x 25% = 5,31 TWh 180 160 dzisiejsza prod.en. elektr. 140 odpady komunalne 120 drewno z piel. dróg 100 drewno poużytkowe 80 60 40 20 0 drewn. odpady przem. zasoby leśne rośliny energetyczne drewno z sadów siano słoma total biomasa i odpady produkcja en. elektrycznej 57,11 TWh czyliudziału 34,6% frakcji biodegradowalnej w odpadach możemy otrzymać Dodatkowo z 30% rocznie 1 mld m³ biometanu czyli 12% naszego importu gazu ziemnego ! 120 W jakim stopniu możemy zastąpić biomasą dzisiejszą produkcję energii cieplnej czyli 100 TWh (potencjał energetyczny biomasy x 85% x 67%) dzisiejsza prod. ciepła 100 drewno z piel. dróg 80 drewno poużytkowe drewno odpad. z przem. 60 zasoby leśne 40 rośliny energetyczne drewno z sadów 20 siano słoma 0 total biomasa 105,2 TWh czyli 105% produkcja ciepła To samo dla ciepła z odpadów komunalnych 2,5 MWh/tonę x 10 000 000 ton/rok x 85% x 75% = 15,93TWh 140 120 dzisiejsza prod. ciepła odpady komunalne 100 drewno z piel. dróg 80 drewno poużytkowe 60 drewno odpad. z przem. zasoby leśne 40 rośliny energetyczne 20 drewno z sadów siano 0 słoma total biomasa i odpady produkcja ciepła 121,13TWh czyli 121% frakcji biodegradowalnej w odpadach możemy otrzymać Dodatkowo z 30% udziału rocznie 1 mld m³ biometanu czyli 12% naszego importu gazu ziemnego ! Ale jeszcze można jeszcze odzyskać cieplną przez skraplanie wilgoci w spalinach i wtedy... dodatkowo 25% 160 140 120 100 80 60 40 20 dzisiejsza prod. ciepła skraplanie spalin odpady komunalne drewno z piel. dróg drewno poużytkowe drewno odpad. z przem. zasoby leśne rośliny energetyczne drewno z sadów siano słoma total biomasa + odpady + dzisiejsza produkcja 0 skraplanie spalin = 151,41 TWh czyli ciepła 151% dziejszego zapotrzebowania!! Dodatkowo z 30% udziału frakcji biodegradowalnej w odpadach możemy otrzymać rocznie 1 mld m³ biometanu czyli 12% naszego importu gazu ziemnego ! Nasza misja „Największym zagrożeniem dla ludzkości nie jest zło czynione przez złych ludzi tylko bierność tych dobrych” Martin L. King Dziękuję za uwagę! Telefon: 0 606 288 957 e-mail: [email protected]
