Tadeusz Podziemski, Henryk Ba3ut

Tadeusz Podziemski, Henryk Bałut
KOGENERACJA W POLSCE
Przewodnik
po
instalacjach
zasilanych
gazem
ziemnym
Centralne ogrzewanie i energia elektryczna ale także klimatyzacja, czy też chłodnictwo są
pojęciami, których współczesny człowiek chyba nie potrafiłby się pozbyć ze swojego słownika.
Jednakże zapewnienie miliardom ludzi ciepła, prądu i chłodu wymaga skonsumowania ogromnych
ilości surowców i powoduje wytworzenie równie wielkich ilości odpadów. Wybawieniem wydawała
się kiedyś energia atomowa... teraz jednak wielu naukowców marzy o zaspokojeniu potrzeb
energetycznych za pomocą wybiegających daleko w przyszłość wynalazków, choćby z wykorzystaniem
źródeł odnawialnych czy też powszechnie dostępnego, ale niebezpiecznie wybuchowego wodoru. Na
realizację marzeń potrzeba czasu, dużo czasu, a ilość surowców na naszym globie nie jest niestety
nieskończona.
Dopóki wodór, czy inne rewelacyjne technologie nie trafią pod przysłowiowa „strzechę” takim
surowcem, na który jest powszechna zgoda ekologów jest gaz ziemny. Z kolei zużywanie gazu czy też
węgla jedynie po to, żeby uzyskać tylko energię elektryczną lub tylko cieplną jest dzisiaj
marnotrawstwem choćby z uwagi na efektywność i szlachetność surowca. Natomiast my, gazownicy,
uważamy, że przyszłość naszej energetyki można i należy budować przez zwiększenie zużywania gazu
ziemnego ale tak, żeby produkować przynajmniej energię elektryczną i energię cieplną jednocześnie
(jest to kogeneracja, a jeżeli do tego dołączyć jeszcze produkcję chłodu mówimy o trójgeneracji).
Uważamy tak, chociaż wiemy doskonale, że większość tego gazu musimy importować. Problem ten
dotyczy w zasadzie wszystkich krajów i z tego też powodu uważamy, że przyjęcie przez Unię
Europejską tzw. Dyrektywy Kogeneracyjnej 2004/8/EC w dniu 11.02.2004 (opublikowana
21.02.2004r.) spowoduje, że energetykę rozproszoną czekają niebawem inne czasy i należy się
dalszemu rozwojowi tak ważnego problemu jakim jest produkcja energii w skojarzeniu bacznie
przyglądać.
Przypomnieć należy, że kogeneracja (ang. Combined Heat Power - CHP), czyli
jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej (a w rozwinięciu technologicznym także
1
chłodu), to termin nie w pełni precyzyjny. Proces technologiczny sytuuje bowiem zwykle prąd
jako podstawowy cel tego procesu, natomiast ciepło i ewentualnie chłód stanowią zwykle
produkty uboczne. Jednak te produkty uboczne niejednokrotnie mogą stanowić główny cel, który
właśnie chcemy osiągnąć.
Tylko prawidłowa, a więc prawdziwa relacja pomiędzy cenami prądu i gazu ziemnego
(uwzględniająca faktyczne, wynikające z kosztów ceny węgla i innych paliw a także zaniedbywane
dzisiaj koszty wynikające z ochrony środowiska) może pozwolić na właściwy rozwój kogeneracji i
gospodarki energetycznej kraju. Włączając się w ogólny nurt dyskusji o kogeneracji, a także
trójgeneracji (określanej również terminem „podwójne skojarzenie”) dyskutujemy tu faktycznie o gazie
ziemnym i energetyce gazowej. Dlaczego?
Otóż, po pierwsze dlatego, że autorzy niniejszego artykułu są gazownikami, a po drugie
dlatego, że kryzys energetyczny w USA w ostatnich latach, czyli tzw. kryzys kalifornijski ujawnił całą
złożoność bezpieczeństwa energetycznego oraz odkrył fakt, że dywersyfikacja źródeł energii ma
kapitalne znaczenie dla obecnych i następnych pokoleń. Gospodarka amerykańska już radzi sobie z
tym problemem i jest raczej pewne, że zastosowanie właśnie gazu ziemnego jako paliwa dla zakładów
produkujących energię elektryczną i ciepło w skojarzeniu (np. w Denver) zdecydowanie pomogło w
wyjściu z kryzysu. Przykładem może być efekt działalności firmy NRG Energy Inc., która
zainstalowała w ciągu siedmiu miesięcy źródła energii o mocy blisko 100 MW bazując na gazie
ziemnym: w centralnej Kalifornii powstał zakład Chowchilla II wyposażony w 16 silników gazowych
o mocy 3,125 MW każdy firmy Deutz (na zdjęciu transport tych silników), a w północno-zachodniej
Kalifornii zakład Red Bluff z 16 silnikami gazowymi (2,9 MW każdy) firmy Wärtsila.(na zdjęciu
45MW elektrownia Red Bluff uruchomiona w lipcu 2001)
2
„Silniki gazowe firmy Deutz wysyłane do Kalifornii w trakcie kryzysu energetycznego „
„Kalifornia w walce z kryzysem energetycznym: Red Bluff z !6 silnikami gazowymi Wärtsila „
3
Dodatkowym, niezwykle istotnym argumentem na rzecz rozproszenia energetyki, a szczególnie
kogeneracji stał się kryzys związany z atakiem na World Trade Center w Nowym Jorku w dniu 11
września 2001 r.
Gospodarka europejska z reguły podąża za amerykańską wykorzystując jej doświadczenia, a
gospodarka polska z kolei usiłuje nadążyć za gospodarką krajów Europy Zachodniej. W energetyce
krajów zachodnioeuropejskich również zdecydowaną przewagę w nowoczesnej gospodarce skojarzonej
osiągnął jako paliwo gaz ziemny.
W niniejszym artykule skoncentrowano się, dość przewrotnie, nie na genezie, zaletach lub
wadach albo też osiągnięciach europejskich czy światowych w tej dziedzinie, lecz na własnych
przykładach, na jaskółkach kogeneracji w Polsce. Podjęto próbę stworzenia zalążka czegoś na kształt
przewodnika i albumu polskiej gazowej energetyki skojarzonej, mającego służyć jej dalszemu
rozwojowi. Ograniczono się przy tym tylko do przypadków, w których zainstalowano urządzenia
mające za zadanie produkować energię elektryczną i ciepło w skojarzeniu z gazu ziemnego.
Elektrociepłownia blokowa (inaczej miniblok kogeneracyjny) w Gazowni Warszawskiej
W drugiej połowie lat 90. ubiegłego wieku w Gazowni Warszawskiej zostały podjęte prace
zmierzające do poszukiwania nowych, znaczących rynków zbytu gazu ziemnego.
Głównym obiektem zainteresowania stała się energetyka rozproszona, a zwłaszcza skojarzona
produkcja energii elektrycznej i ciepła, czyli kogeneracja, ponieważ rozwój wielkich obiektów
energetycznych i rodzaj zastosowanego paliwa zależały i wciąż jeszcze zależą od decyzji politycznych.
Było jasne, że choćby dla promocji niezbędne jest posiadanie takiego obiektu u siebie, w Gazowni
Warszawskiej. Podobnie zresztą myślano w Gazowni Poznańskiej, która podjęła analogiczną decyzję
nieco wcześniej.
4
„Budynek Gazowni Warszawskiej”
„Elektrociepłownia blokowa Sachs-SenerTec w budynku Gazowni Warszwawskiej”
5
W efekcie w Poznaniu zainstalowano agregat produkujący ciepło i prąd na Stacji redukcyjnej,
natomiast w Warszawie, w budynku Dyrekcji Gazowni uruchomiono taki sam doświadczalny miniblok
kogeneracyjny, w celu przybliżenia naszym Klientom idei gospodarki skojarzonej. W sierpniu 2000 r.
agregat rozpoczął pracę i trzeba przyznać, że spełnił oczekiwania. Z dużą uwagą śledzono pierwsze 10
000 godzin pracy agregatu. Choć pojawiły się problemy ze współpracą agregatu z zewnętrzną siecią
elektryczną, to dobra współpraca z producentem urządzenia pozwoliła je rozwiązać i okazało się, że
technologia jest elastyczna i może być dostosowana do konkretnego charakteru odbioru. Jednocześnie
opierając się już na własnym doświadczeniu wykonano wiele analiz ekonomicznych w celu uzyskania
wiedzy co do warunków rzeczywistej opłacalności takich inwestycji.
agregat Cummins na ...Wystawie
Jakie są w Polsce dzisiaj, w kwietniu 2004 roku instalacje zasilane gazem ziemnym w dziedzinie
małych skojarzonych źródeł energii elektrycznej i ciepła ?
Dolnośląska Spółka Gazownictwa zaopatruje w gaz na terenie swego działania kilka interesujących
nas obiektów (łącznie 3 turbiny i 2 silniki zasilane gazem ziemnym). Są to:
• Elektrociepłownia osiedlowa w Świebodzicach z dwoma dużymi silnikami gazowymi firmy
Jenbacher.
6
A także turbiny:
•
•
•
Turbina Centaur w EC Wizów w Bolesławcu,
Turbina Centaur w EC Polar we Wrocławiu,
Turbina Alstom Tempest w ECO S.A. w Opolu.
Wielkopolska Spółka Gazownictwa:
• Analogiczny jak w Warszawie, agregat kogeneracyjny Sachs-SenerTec w Poznaniu,
• Basen korzystający z ciepła i prądu ze skojarzenia, również w Poznaniu,
• Basen we Wrześni (który… do dziś boryka się ze sprzedażą prądu),
• Ośrodek Wczasowy w Pogorzelicy z agregatem kogeneracyjnym firmy Tedom,
• W Szamotułach Zakład ciepłowniczy z elektrociepłownią osiedlową,
• W siedzibie Piecobiogazu w Wysogotowie agregat kogeneracyjny szwajcarskiej firmy Amman
wyposażony w silnik Caterpillara
I wreszcie:
• Turbina GT8C w Bloku gazowo-parowym ABB w EC Gorzów Wielkopolski,
• Turbina gazowa Centrax-Allison w EC Ostrów Wielkopolski,
• Blok gazowo – parowy w Zielonej Górze w budowie.
Pomorska Spółka Gazownictwa:
• Szpital w Kartuzach zasilany agregatem Vitobloc firmy Viessmann,
• Elektrociepłownia w Gdańsku Matarni wyposażona w dwa silniki Jenbachera (w eksploatacji
od kwietnia 2004),
• Szpital w Lidzbarku Warmińskim uruchomił w kwietniu 2004 agregat Vitobloc firmy
Viessmann,
• A także bardzo interesujące rozwiązanie techniczne na Helu, gdzie pompy ciepła współpracują
z agregatem Vitobloc Viessmanna zasilanym skroplonym gazem ziemnym
• Nobiles Sp.z o.o. we Włocławku uruchomi 1,5 MW agregat we wrześniu br.
oraz
•
Dwie turbiny gazowe Rols-Royce
czerwca 2003 r.
pracujące w Elektrociepłowni we Władysławowie od
Mazowiecka Spółka Gazownictwa:
• Opisana na wstępie elektrociepłownia blokowa Sachs-SenerTec w budynku Gazowni
Warszawskiej,
• Kotłownia osiedlowa wyposażona w dwa agregaty kogeneracyjne Tedom w Winnicy k.
Pułtuska,
• Zakład Hochland w Baranowie k. Ostrołęki z silnikiem Jenbachera,
• Firma Biatel w Białymstoku z Vitoblokiem Viessmanna,
a także:
• Dwie turbiny gazowe Taurus 70 w PEC Siedlce,
• Turbina gazowa w Elektrociepłowni Wyszków, (została zainstalowana i już jest w trakcie
przygotowania do rozruchu).
7
Karpacka Spółka Gazownictwa:
• Gospodarstwo szklarniowe w Grabownicy k/Sanoka – prekursor kogeneracji w rolnictwie,
• Dwa gospodarstwa szklarniowe w Stężycy k/Lublina (zainstalowano tam już 4 silniki gazowe
pracujące w układach kogeneracyjnych),
• Gospodarstwo szklarniowe w Zgłobieniu k/Rzeszowa z trzema agregatami,
• Przetwórnia owoców w Cmolasie z silnikiem gazowym Jenbacher,
• Szpital w Przeworsku z silnikami gazowymi Wola.
• Geotermia w Zakopanem wspomagana trzema silnikami gazowymi Jenbacher,
• Kotłownia osiedlowa w Tuchowie k/ Tarnowa z agregatem Tedom,
• Kopalnia gazu ziemnego w Mełgwi k/Lublina dysponuje 2 agregatami kogeneracyjnymi,
• Zakład Gazowniczy Rzeszów przewiduje montaż agregatu kogeneracyjnego w III.kw.br.
a także:
• Dwie turbiny gazowe w EC Nowa Sarzyna,
• Turbina w Bloku gazowo-parowym w Elektrociepłowni Lublin,
• Turbina w Bloku gazowo-parowym w Elektrociepłowni Rzeszów,
• Turbina gazowa w Elektrociepłowni Tarnów,
• Dwie turbiny gazowe w EC Bugaj w Starachowicach (wejdą do eksploatacji za kilka miesięcy).
Górnośląska Spółka Gazownictwa:
• Górnośląskie Centrum Rehabilitacji w Tarnowskich Górach z agregatem Tedom (odbiorcą
energii jest także szpital powiatowy i inne obiekty).
I prąd i ciepło z gazu ziemnego pod Rzeszowem
8
Zgłębień k. Rzeszowa- urodzaj pomidorów w szklarni z kogeneracją
Szczegóły techniczne poszczególnych rozwiązań zrealizowanych w Polsce
Instalacje technologiczne kogeneracji i trójgeneracji oparte są na jednym z dwóch
podstawowych elementów: silnikach bądź turbinach. Nasz artykuł koncentruje się na takich silnikach i
turbinach, dla których paliwem jest gaz ziemny. Omawiamy zrealizowane przypadki (urządzeń
zasilanych gazem ziemnym) energetyki rozproszonej w różnych branżach: szklarnie, szpitale, baseny,
kotłownie osiedlowe, a także obiekty biurowe i przemysłowe oraz zakłady energetyki zawodowej.
Niniejszy artykuł przedstawia zatem obiekty wyposażone w silniki lub turbiny zasilane gazem
ziemnym.
9
SILNIKI ZASILANE GAZEM ZIEMNYM
SZKLARNIE
Zgłobień k. Rzeszowa
W październiku 2002 r. nowoczesne gospodarstwo szklarniowe pod Rzeszowem rozpoczęło
skojarzoną produkcję energii elektrycznej i ciepła dla własnych potrzeb, zaczynając od mocy
elektrycznej 20 kWe - z agregatu z silnikiem Fiata Tipo przystosowanym do spalania gazu ziemnego.
Właściciel firmy pan Tadeusz Pieniążek ze Zgłobienia k/Rzeszowa już 3 stycznia 2003 r. uruchomił
następny agregat kogeneracyjny z silnikiem Iveco o mocy elektrycznej 100 kWe, a taki sam bliźniaczy
agregat zainstalował w lipcu tego roku. Celem tej inwestycji jest uzyskanie własnej energii elektrycznej
dla doświetlania uprawy pomidorów oraz tańszej niż zwykle, bo uzyskanej w skojarzeniu energii
cieplnej z gazu ziemnego. Instalacja zużywa odpadowy gaz ziemny doprowadzany z kopalni ropy
naftowej Nosówka odległej o 600 metrów od Gospodarstwo Szklarniowego.
Trzeci już agregat kogeneracyjny zasilający szklarnię w Zgłębieniu k. Rzeszowa
10
Stężyca k Lublina
Dwa różnorodne rozwiązania technologiczne kogeneracji w rolnictwie: właściciele obu firm,
dwaj bracia zbudowali na własny koszt 6,7 km gazociągu ø 250 (do ujęcia gazu ziemnego w kopalni),
co pozwoliło im wynegocjować cenę gazu bez opłaty przesyłowej. Agregaty pracują ponad 4000
godzin w ciągu roku, a uzyskana energia elektryczna i cieplna są zużywane we własnym zakresie.
Zwiększenie liczby godzin pracy agregatów jest niemożliwe bez sprzedaży prądu do sieci ZE,
tymczasem właściciele obu firm otrzymali propozycję sprzedaży energii elektrycznej w cenie 9
gr/kWh. Zaoferowana cena wyklucza opłacalność sprzedaży energii elektrycznej. Jest to jednak
interesujący przykład wykorzystania lokalnych zasobów gazu ziemnego.
Stężyca -- gospodarstwo Dariusza Ptaszka
W gospodarstwie szklarniowym pana Dariusza Ptaszka uruchomiono agregat kogeneracyjny
wyposażony w silnik hiszpańskiej firmy Guascor o mocy elektrycznej 0,93 MWe oraz mocy cieplnej
1,3 MWt. Agregat został wyposażony w katalizator, co pozwala dzięki systemowi komputerowemu
COdiNOx sterującemu oczyszczaniem spalin kierować CO2 do atmosfery wewnątrz szklarni, zatem
efektem końcowym spalania gazu ziemnego oprócz energii elektrycznej i cieplnej jest para wodna i
tlen uzyskiwane w szklarni.
11
Szklarnia p. Dariusza Ptaszka w Stężycy – hiszpański agregat Guascor oraz katalizator spalin w
kontenerach
Stężyca- -gospodarstwo Jarosława Ptaszka
W gospodarstwie szklarniowym pana Jarosława Ptaszka zainstalowano trzy agregaty kogeneracyjne
ABB wyposażone w silniki gazowe firmy Caterpillar o mocy elektrycznej 1,03 MWe oraz mocy
cieplnej 1,7 MWt każdy. Bardzo duży akumulator ciepła pozwala na elastyczną pracę zespołu
agregatów kogeneracyjnych.
12
Szklarnia p. Jarosława Ptaszka w Stężycy – akumulatory ciepła
Grabownica k/ Sanoka
Przykładem wykorzystania lokalnych zasobów gazu ziemnego jest także gospodarstwo
szklarniowe pioniera kogeneracji w rolnictwie pana Lesława Korfantego w Grabownicy k. Sanoka. Od
kilku lat pracują tam trzy silniki spalinowe polskiej produkcji zasilane gazem ziemnym pochodzącym z
Kopalni Grabownica. Uzyskana energia elektryczna pozwala na doświetlanie roślin (m.in. uprawy
ogórków), a wykorzystywane ciepło pochodzi nie tylko z układu chłodzenia silników, ale także z
wymiennika ciepła chłodzącego spaliny, a cały układ współpracuje z akumulatorem ciepła.
SZPITALE
Przeworsk
Interesującym przykładem pokazującym dlaczego zespół kogeneracyjny nie pracuje non stop,
jest szpital w Przeworsku, który od czterech lat posiada dwa agregaty Wola pozwalające na
uzyskiwanie znacznych korzyści ze skojarzonej produkcji prądu i ciepła - są one włączane jednak
codziennie, ale tylko w godzinach szczytu (ok. 7.00-13.00 i 15.00-19.00), kiedy prąd jest najdroższy,
co gwarantuje obniżkę kosztów własnych szpitala.
13
Kartuzy
Szpital w Kartuzach doczekał się nowoczesnej kotłowni zasilanej gazem ziemnym, a
jednocześnie wyposażonej w agregat kogeneracyjny Vitobloc firmy Viessmann. Jest to dla szpitala
powiatowego gwarancja obniżenia kosztów własnych, jak i pewność zasilania w energię elektryczną.
Agregat ma moc elektryczną 43 kWe oraz cieplną 72 kWt.
Tarnowskie Góry
Górnośląskie Centrum Rehabilitacyjne Repty w Tarnowskich Górach posiada nowoczesną
kotłownię zaopatrującą w energią elektryczną i cieplną także Szpital Rejonowy i inne obiekty. Dla
pewności dostaw energii elektrycznej na wiosnę 2002 r. uruchomiono w tej kotłowni agregat
kogeneracyjny firmy Tedom 400 CAT o mocy elektrycznej 255 kWe i mocy cieplnej 420 kWt.
Podgrzewa on wodę obiegową w kotłowni i jednocześnie produkuje prąd. Energia elektryczna nie jest
jeszcze dostarczana do sieci elektroenergetycznej (charakter wyspowy układu); trwają negocjacje
dotyczące warunków oraz ceny.
Lidzbark Warmiński
Najnowszą inwestycją w tej grupie jest Szpital w Lidzbarku Warmińskim, gdzie w trakcie
modernizacji kotłowni zasilanej gazem ziemnym, wyposażono ją w pompę ciepła, a także agregat
kogeneracyjny Vitobloc Viessmanna. Jest to i w tym przypadku gwarancja obniżenia kosztów
własnych, jak i pewność zasilania w energię elektryczną. Agregat ma moc elektryczną 43 kWe oraz
cieplną 72 kWt. i 30 marca br. został przekazany do eksploatacji.
BASENY I OŚRODKI WCZASOWE
Poznań - pływalnia POSiR
Inicjatorem budowy układu kogeneracyjnego na basenie POSiR była Energetyka Poznańska SA.
Uruchomiony w sierpniu 2000 r. silnik gazowy EMK 6/330 został wyprodukowany przez G.A.S.
Energietechnik GmbH (moc elektryczna 115 kWe, moc cieplna 195 kWt). Zużycie gazu wyniosło
ponad 400 000 m3/rok. Układ pracujący w skojarzeniu pozwala na przygotowanie wody basenowej
14
oraz wody użytkowej, dzięki czemu silnik gazowy pracuje ok. 7000 godzin w ciągu roku.
Wynegocjowane ceny ciepła i energii elektrycznej mają zapewnić zwrot nakładów na inwestycję w
ciągu 10 lat.
Września
Jest to pływalnia, na której zainstalowano układ kogeneracyjny z silnikiem MAN o mocy
elektrycznej 110 kWe oraz cieplnej 180 kWt. Rozwiązanie ma charakter wyspowy; energia elektryczna
nie jest dostarczana do sieci energetycznej, ponieważ niezbędna do tego celu umowa z energetyką nie
została zawarta.
Pogorzelica
W prywatnym Ośrodku Wczasowym Mira - Mar w Pogorzelicy k. Rewala pracuje agregat
kogeneracyjny TEDOM o mocy elektrycznej 9 kWe i cieplnej 21 kWt. Znaczne potrzeby ośrodka
(ogrzewanie elektryczne, basen itp.) powodują, że całość produkowanej energii elektrycznej jest
zużywana na własne potrzeby.
KOTŁOWNIE OSIEDLOWE
Świebodzice
Dolnośląski Zakład Termoenergetyczny z Wałbrzycha uruchomił w Świebodzicach w kwietniu
2001 roku elektrociepłownię wyposażoną w dwa silniki gazowe Jenbacher o mocy elektrycznej 2,7
MWe i cieplnej 2,8 MWt każdy. Współpracują z nimi akumulatory ciepła. Energię elektryczną
zakupuje Zakład Energetyczny SA w Wałbrzychu. Sprawność elektrociepłowni przekracza 84%.
Szamotuły
Energetyka Poznańska SA we współpracy z Zarządem Miasta i Gminy Szamotuły wykazała
podziwu godną konsekwencją w promowaniu kogeneracji. W celu likwidacji dwóch wysłużonych
kotłowni węglowych na początku 2000 r. wybudowano kotłownię gazową, w której zainstalowano
silnik gazowy Zentec 230 HR o mocy elektrycznej 257 kWe i cieplnej 387 kWt współpracujący z
dwoma kotłami gazowymi. Przewidziano 10-letni okres zwrotu nakładów na inwestycję.
15
Winnica k. Pułtuska
Zakład Energetyczny Płock - Multienergetyczne Przedsiębiorstwo Sieciowe (ZEP-MPS) Sp. z
o.o. uruchomiło 19 października 2001 r. we współpracy z Zakładem Energetycznym w Płocku oraz
Urzędem Gminy w Winnicy k. Pułtuska kotłownię osiedlową zasilaną gazem ziemnym, wyposażoną w
dwa agregaty kogeneracyjne firmy Tedom (moc elektryczna 22 kWe i cieplna 45,5 kWt każdy).
Ciepło i prąd uzyskane w wyniku eksploatacji agregatów kogeneracyjnych zasila Urząd gminy,
Szkołę i osiedle bloków. Przedsięwzięcie obejmowało oprócz budowy elektrociepłowni osiedlowej
także modernizację budynku ciepłowni oraz modernizację ciepłociągów.
Agregaty kogeneracyjne firmy Tedom w elektrociepłowni osiedlowej Winnicy
16
Agregat „od wewnątrz” w elektrociepłowni osiedlowej w Winnicy
Zakopane
PEC Geotermia Podhalańska S.A. ogrzewająca miasto jest wspomagana przez trzy silniki
gazowe Jenbacher o mocy elektrycznej 3x543 kWe i cieplnej 3x703 kWt pracujące w skojarzeniu.
Stopień wykorzystania tych silników będzie zależał od wyniku negocjacji z operatorem sieci
elektrycznej w sprawie sprzedaży energii elektrycznej. Nadal cena proponowana przez Energetykę nie
daje szans na opłacalną produkcję energii elektrycznej.
17
Trzy silniki JMS 312 GS-BL firmy Jenbacher w zakopiańskiej Geotermii”
Podhalańska Geotermia
18
Tuchów k/ Tarnowa
Kotłownia osiedlowa w Tuchowie k/ Tarnowa została wyposażona w agregat kogeneracyjny
Tedom o mocy elektrycznej 66 kWe i cieplnej 106 kWt. Inwestorem jest utworzona przez PGNiG oraz
ESP firma Polskie Elektrownie Gazowe Sp. z o.o. Przekazanie obiektu do eksploatacji odbyło się we
wrześniu 2003r.
Agregat kogeneracyjny Tedom w elektrociepłowni osiedlowej w Tuchowie k. Tarnowa – foto PEG
Hel
Trzy agregaty kogeneracyjne Vitobloc Viessmanna od 11.11.2003 zasilają w ciepło i energię
elektryczną dwa osiedla mieszkaniowe w Helu. Paliwem jest gaz ziemny skroplony (LNG). Cały
projekt obejmuje także pompy ciepła i kolektory słoneczne. Jeden z agregatów ma o moc elektryczną
225 kWe i cieplną 360 kWt, a dwa pozostałe: moc elektryczna 122 kWe i cieplna 204 kWt każdy.
19
Zbiornik LNG w elektrociepłowni osiedlowej w Helu – foto Vissemann
Agregaty kogeneracyjne Vitobloc Viessmanna w elektrociepłowni osiedlowej w Helu – foto
Vissemann
20
Gdańsk
Gdańskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Gdańsku-Matarni zainstalowało dwa
agregaty kogeneracyjne z silnikami Jenbacher J320-GS o mocy elektrycznej 1,037 MWe oraz cieplnej
1,249 MWt każdy. Generalnym wykonawcą był Polimex Cekop. Aktualnie trwa rozruch obu
agregatów, a oficjalne otwarcie Zakładu jest przewidziane na początek maja b.r.
Starachowice
Elektrociepłownia
Bugaj
w
Starachowicach
zdecydowała
się
zainstalować
agregat
kogeneracyjny z silnikiem Caterpillara CAT 3516 o mocy elektrycznej 1,03 MWe i mocy cieplnej 1,7
MWt. W tym przypadku został zrealizowany kompleksowy odzysk ciepła (to znaczy ze spalin i z
chłodzenia oleju). Rozruch instalacji jest przewidziany na kwiecień b.r.
OBIEKTY BIUROWE
Warszawa i Poznań
Przykładem realizacji idei kogeneracji w małych obiektach biurowych jest miniblok
kogeneracyjny Sachs-SenerTec zainstalowany jak już to pokazaliśmy, zarówno w budynku dyrekcji
Gazowni Warszawskiej jak i na stacji redukcyjnej Gazowni Poznańskiej.
Poznań
W Wysogotowie k/Poznania zainstalowano agregat kogeneracyjny szwajcarskiej firmy Amman
/Avesco A6100, którego sercem jest silnik gazowy Caterpillar. Moc elektryczna 100 kWe oraz moc
cieplna 180 kWt pozwala zaopatrywać w energię trzy budynki biurowe i trzy hale magazynowoprodukcyjne. Paliwem jest gaz ziemny GZ-35, a układem steruje system automatyki pozwalający na
analizę techniczną i ekonomiczną przedsięwzięcia.
Agregat jest zsynchronizowany z siecią energetyczną Poznania.
21
Agregat kogeneracyjny firmy Amman z silnikiem Caterpillara w Wysogotowie pod Poznaniem
Rzeszów
Dyrekcja Gazowni Rzeszowskiej zdecydowała się wyposażyć własny budynek administracyjny
w agregat kogeneracyjny o mocy elektrycznej około 70 kWe, cieplnej około 100 kWt. Przewiduje się,
że czas pracy urządzenia wyniesie 7000 godzin rocznie. Rozruch i przekazanie obiektu do eksploatacji
jest przewidziany na jesień br. Inwestorem jest podobnie jak w przypadku Tuchowa firma Polskie
Elektrownie Gazowe Sp. z o.o. będąca własnością PGNiG oraz ESP.
OBIEKTY PRZEMYSŁOWE
Ostrołęka
W zakładzie mleczarskim Hochland Polska Sp. z o.o. w Baranowie k. Ostrołęki zainstalowano
16-cylindrowy silnik gazowy firmy Jenbacher o mocy elektrycznej 836 kWe i cieplnej 1013 kWt;
początkowo był on zasilany propanem - butanem, a od czasu oddania do użytku gazociągu, tj. od
22
sierpnia 2002 r. silnik jest zasilany gazem ziemnym. Od lutego 2003 r. nadwyżka produkowanej w
skojarzeniu energii elektrycznej jest sprzedawana Zakładowi Energetycznemu.
Agregat Jenbacher w Zakładzie mleczarskim Hochland w Baranowie k/Ostrołęki
Białystok
W Zakładach Biatel zainstalowano agregat kogeneracyjny Vitobloc firmy Viessmann o mocy
elektrycznej 22 kWe i cieplnej 45,5 kWt. Rozruch agregatu nastąpił w listopadzie 2001 r. Negocjacje w
sprawie sprzedaży energii elektrycznej do sieci na razie nie dają żadnego rezultatu.
Cmolas k. Kolbuszowej
Właściciel zakładu przetwórstwa owocowo-warzywnego Cmolfrut, pan Stefan Wrzask w celu
zabezpieczenia się przed przerwami w dostawach energii elektrycznej zdecydował się zainstalować
agregat kogeneracyjny z silnikiem gazowym Jenbacher o mocy elektrycznej 580 kWe i cieplnej 700
kWt. Okazało się to dobrym posunięciem, zwłaszcza w ubiegłych latach, kiedy burza zniszczyła linię
przesyłową, ale jeżeli chodzi o sprzedaż energii elektrycznej to propozycje zakładu energetycznego
były z gatunku science-fiction (4 gr/kWh). Jednocześnie właściciel z przykrością mówi o rosnących
23
cenach gazu, a jest odbiorcą gazu ziemnego w okresie maj-wrzesień, w okresie wzmożonej produkcji
spożywczej; wtedy to właśnie jest eksploatowany silnik gazowy.
Mełgiew k/Lublina
Kopalnia Gazu Ziemnego Mełgiew k/Lublina w 2003 roku została wyposażona w dwa agregaty
kogeneracyjne WAUKESHA- Zentec 630 (P48GLD) mające moc elektryczną 629 kWe i cieplną 956
kWt każdy.
Kopalnia gazu ziemnego Mełgiew k/Lublina-kolektor gazu z okolicznych odwiertów
Włocławek
1,5 MW agregat kogeneracyjny zostanie uruchomiony we IV kwartale br. w firmie Nobiles Sp. z o.o.
Inwestorem będzie Zakład Energetyczny Toruń S.A.
Przetarg na budowę pod klucz wygrało konsorcjum firm: Ferox Energy Systems Sp.z o.o. z Katowic i
ABB Zamech Gazpetro Sp.z o.o. z Elbląga
24
TURBINY
Opole
Firma Alstom zainstalowała w Opole Eco S.A. turbinę gazową z generatorem 7,4 MW wraz z
kotłem odzysknicowym 14,2 MW i kotłem gazowym 25 MW. Turbina gazowa zużywa 3000 m3/h
gazu ziemnego GZ50 przy ciśnieniu 20 bar.
Turbina 7,4 MW w Elektrociepłowni Opole
Bolesławiec
W Zakładach Chemicznych Wizów SA zainstalowano turbinę firmy Solar Turbines model
Centaur 50 producenta Turbomach wraz z kotłem odzysknicowym o wydajności 10,5 Mg/h i dwoma
kotłami gazowo-olejowymi o wydajności 16 Mg/h pary każdy. Turbina zasilana paliwem gazowym
działa w sposób ciągły. Elektrociepłownia (moc elektryczna 4,1 MW i cieplna 28 MW) podpisała
umowę na dostawę energii elektrycznej i ciepła dla Zakładów Chemicznych Wizów SA przez
dwadzieścia lat. Eksploatację rozpoczęto 9 lipca 1999 roku.
25
Wrocław
W październiku 2000 r. uruchomiono Zakład (moc elektryczna 3,7 MW i cieplna 36,3 MW),
który zgodnie z umową będzie przez 20 lat zaopatrywać Wrocławskie Zakłady Polar SA i sąsiednie
osiedle Zakrzów w energię elektryczną i cieplną. Turbina gazowa Solar Turbines model Centaur 40 ze
względu na doprowadzenie gazu pod średnim ciśnieniem została wyposażona w 11-stopniową
sprężarkę. Z turbiną gazową jest sprzężony generator synchroniczny. Kocioł odzysknicowy wytwarza
ciepłą wodę dla sieci cieplnej, a trzy kotły szczytowe służą do produkcji gorącej wody.
Ostrów Wielkopolski
26 października 2000 r. rozpoczęto eksploatację turbiny gazowej angielskiej firmy Centrax
Rolls-Royce CX501 KB7 o mocy 5,1 MW (identyczna jak stosowana do napędu samolotów
transportowych Hercules) współpracującej z kotłem odzysknicowym firmy HKB z Holandii, co
sprawia, że moc cieplna zespołu wynosi 11,6 MW. Odzyskane ciepło ze spalin jest wykorzystywane na
potrzeby komunalne: ciepłowni miejskiej, stacji uzdatniania wody, przepompowni i oczyszczalni
ścieków. Ostrowski Zakład Ciepłowniczy dzięki temu, że uruchomił produkcję ciepła i energii
elektrycznej w skojarzeniu stał się przedsiębiorstwem multienergetycznym.
Władysławowo
W listopadzie 2001 r. zdecydowano, że Elektrim-Megadex SA wybuduje elektrociepłownię
produkującą energię elektryczną oraz ciepło w skojarzeniu zużywając jako paliwo gaz odpadowy
wydobywany wraz z ropą naftową na bałtyckiej platformie wiertniczej Beta położonej 82 km od
Władysławowa, a należącej do Petrobalticu. W 2002 r. zainstalowano w tym celu:
•
2 turbiny gazowe typ 501-KB7 firmy Rolls-Royce Allison, każda z generatorem firmy Leroy Somer
o mocy 5,5 MW;
•
2 kotły odzysknicowe o mocy 8,5 MW każdy,
•
3 kotły szczytowe wodne o mocy 5 MW każdy (dwupaliwowe).
Gaz odpadowy, o którym była mowa, wcześniej był spalany w pochodni nie przynosząc
żadnych korzyści. Z ekologicznego punktu widzenia ważne jest, że w turbinach zastosowano
niskoemisyjne palniki gazu z wtryskiem wody, co pozwala na uzyskanie niskiej emisji NOx i CO. W
czerwcu 2003r. dokonano rozruchu instalacji przesyłu gazu z platformy wydobywczej na ląd oraz
26
uruchomiono turbiny gazowe. Władysławowo - kurort, jakich mało, pozbędzie się wielu kotłowni
opalanych węglem, a wdychanie jodu nie będzie połączone z wdychaniem siarki.
Siedlce
Na przełomie lat 2001/2002 Spółka-córka siedleckiego PEC uruchomiła dwie turbiny gazowe
Taurus 70-T-10301S firmy SOLAR TURBINES o mocy 7,3 MW każda, napędzające generatory
elektryczne. Ciepło z gazów spalinowych odbierane w wodnych kotłach odzysknicowych o mocy
2x11,5 MW jest kierowane do sieci ciepłowniczej. Wybudowano też akumulator ciepła o objętości 480
m3, gdzie maks. temperatura wody wynosi 95°C, a min. temperatura 55°C. Odbiorcą energii
elektrycznej jest Zakład Energetyczny Warszawa - Teren SA, zaś odbiorcą energii cieplnej
Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Siedlcach Sp. z o.o. Uruchomienie Elektrociepłowni Siedlce
pozwoliło na likwidację uciążliwej ciepłowni oraz poważne zmniejszenie emisji zanieczyszczeń.
Przewiduje się zużycie 34 mln m3 ziemnego rocznie.
Elektrociepłownia Siedlce – hala turbin i akumulator ciepła
27
Elektrociepłownia Siedlce –jedna z dwóch turbin gazowych Solar Taurus T-70
Tarnów
Wybudowano tu Elktrociepłownię gazową o mocy elektrycznej 3,75 MW i cieplnej 10 MW. Turbina
gazowa Cx501 firmy Centrax znalazła się w Tarnowie w grudniu 2002 r. Dzięki instalacji wtrysku
wody uzyskano bardzo małą emisję NOx. Rok temu, 20 maja 2003 r. odbyło się przekazanie obiektu do
eksploatacji.
Wyszków
PEC Sp. z o.o. w Wyszkowie w najbliższych dniach rozpocznie eksploatację turbiny gazowej
Kawasaki o mocy elektrycznej 1,43 MWe i cieplnej 3,75 MWt. Turbina będzie zasilana gazem
ziemnym pod ciśnieniem 14,5 bar. Trwają prace wykończeniowe w elektrociepłowni, a
uruchomienie nastąpi w maju 2004r. Projekt jest realizowany w ramach programu GEF
uzgodnionego pomiędzy naszym rządem a Bankiem Światowym. Wykonawcą inwestycji jest ABM
SOLID, ten sam który w maju 2003r. uruchomił turbinę w Tarnowie.
28
Najmłodsza i najmniejsza w Polsce turbina (Kawasaki) zostanie włączona do eksploatacji w maju br. w
Wyszkowie k. Warszawy.
Starachowice
Elektrociepłownia Bugaj w Starachowicach rozpoczęła budowę zakładu wyposażonego w dwie
turbiny gazowe SOLAR Titan 130 o mocy elektrycznej 13,5 MWe każda. Prace budowlane są w
pełnym toku; turbiny są już na miejscu. Przewiduje się 14-miesięczny cykl budowy obiektu i
przekazanie do eksploatacji w maju 2005 roku.
Istniejące elektrociepłownie zawodowe wykorzystujące gaz ziemny
1. Gorzów Wielkopolski - już niemal historyczny (1999 rok): 54,5 MWe
2. Nowa Sarzyna – rok 2000-elektrociepłownia firmy ENRON: 116,0 MWe
3. Lublin - latem 2002 wszedł do eksploatacji: 235,0 MWe
4. Rzeszów – od wiosny 2003: 95 MWe
29
5. Zielona Góra - budowa na finiszu: 190,0 MWe.
Gorzów Wlkp.
EC Gorzów to pierwsze w Polsce zastosowanie gazu ziemnego do produkcji energii
elektrycznej i ciepła w skojarzeniu na wielką skalę. 29 stycznia 1999 r. w EC GORZÓW SA
uruchomiono blok gazowo - parowy, który składa się z:
-
turbiny gazowej trójstopniowej typu GT8C produkcji ABB Zamech Ltd. z generatorem (moc
elektryczna 54,5 MW),
-
kotła odzysknicowego Foster Wheeler Energia Polska, moc cieplna znamionowa 60 MW,
maksymalna 114 MW (z dopalaniem),
-
podgrzewacza wody sieciowej w kotle odzysknicowym.
Paliwem dla bloku GP w EC Gorzów jest gaz ziemny zaazotowany pochodzący z kopalni gazu
ziemnego k.Dębna Lubuskiego odległej o 40 km. Już w 2001 roku blok gazowo parowy wyprodukował
już 78% energii elektrycznej i 55% energii cieplnej całej produkcji Elektrociepłowni Gorzów.
Nowa Sarzyna
Elektrociepłownia zużywająca gaz ziemny w celu produkcji skojarzonej energii elektrycznej i
cieplnej w układzie kombinowanym gazowo-parowym została zbudowana za 130mln USD. Energia
elektryczna jest dostarczana głównie miastu i gminie Nowa Sarzyna, a ciepło jest dostarczane do
Zakładów Chemicznych Organika-Sarzyna SA. Moc elektryczna elektrociepłowni wynosi 116 MW, a
moc cieplna 70 MW.
Produkcja jest realizowana przez dwa turbogeneratory gazowe holenderskiej firmy Thomassen
Int. na licencji General Electric. Mają one moc 43,4 MW każdy, dwa kotły odzysknicowe HRSG
produkcji SEFAKO SA, turbiną parową firmy GHH Borsig Turbomaschinen GmbH o mocy 44,8 MW
oraz pięć kotłów firmy Hocon Kesselbau HKB Venlo Holland. Zakład jest wyposażony w magazyn
oleju opałowego lekkiego w rezerwie. Rozruch nastąpił 1 czerwca 2000; zużycie gazu wynosi 180 mln
m3 gazu ziemnego rocznie.
30
Lublin – Wrotków
W Elektrociepłowni Lublin - Wrotków uruchomiono blok gazowo-parowy o mocy elektrycznej
235 MW i cieplnej150 MW, na który składa się: turbina gazowa z generatorem prądu oraz kocioł
odzysknicowy.
Konsorcjum, w skład którego weszły: włoska firma Ansaldo Energia s.p.a. i niemiecka firma
Lurgi Energie und Entsorgung GmbH podjęło się zaprojektowania, dostawy urządzeń, montażu i
uruchomienia instalacji produkującej energię elektryczną i ciepło w skojarzeniu. W kwietniu 2002 r.
blok gazowo-parowy w EC Lublin został przekazany do eksploatacji.
tzw „ścieżka gazowa” – droga zasilania Bloku gazowo-parowego w Lublinie
Rzeszów
W kwietniu 2001 r. rozpoczęto budowę bloku gazowo-parowego w Elektrociepłowni Rzeszów.
Moc elektryczna bloku 95 MWe i cieplna 75 MWt. Zużycie gazu ziemnego wyniesie 20 000 m3/h.
Wykonawcą inwestycji jest podobnie jak w Lublinie Konsorcjum firm: Lurgi Energie und
Entsorgung GmbH w Ratingen z Niemiec i Ansaldo Energia s.p.a. w Genui z Włoch.
Poszczególne obiekty bloku gazowo-parowego to:
•
turbina gazowa,
•
turbina parowa ciepłowniczo-kondensacyjna,
•
generator prądu sprzężony z obydwoma turbinami,
31
•
kocioł odzysknicowy do produkcji pary i podgrzewania wody (odbierający ciepło ze spalin turbiny
gazowej).
3 kwietnia 2002 r. dostarczono na budowę ważący 204 tony generator prądu z włoskiej firmy
Ansaldo Energia s.p.a. 11 czerwca 2002 r. przywieziono z Włoch turbinę gazową V64.3A
wyprodukowaną również w firmie Ansaldo na licencji Siemensa, 6 lipca tegoż roku samolotem
Antonow 124 przywieziono ważącą 115 ton turbinę parową zbudowaną przez firmę Turbo Man Borsig.
Blok gazowo-parowy w EC Rzeszów jest jednym z najnowocześniejszych obiektów
energetycznych tego typu w Europie. Spalanie gazu odbywa przy użyciu niskoemisyjnych palników
hybrydowych najnowszej generacji. Inwestycja, której koszt szacuje się na nieco ponad 300 mln zł
zakończyła się sukcesem. W listopadzie 2002 r. uruchomiono turbinę gazową, w grudniu turbinę
parową, po czym podjęto kompleksowy rozruch wszystkich urządzeń Zakładu. Na wiosnę 2003r.
nastąpiło przekazanie obiektu do eksploatacji.
Elektrociepłownia Rzeszów –fragment Bloku gazowo-parowego
32
Zielona Góra
W EC Zielona Góra zdecydowano się budować blok gazowo - parowy charakteryzujący się
mocą elektryczną 190 MWe oraz cieplną ok. 95 MWt. Składać się na niego będą:
-
turbozespół gazowy do produkcji energii elektrycznej,
-
kocioł odzysknicowy wykorzystujący ciepło spalin z turbiny gazowej do produkcji pary,
-
turbozespół parowy zasilany parą z kotła odzysknicowego również wytwarzający energię
elektryczną.
21 sierpnia 2002 r. wmurowano kamień węgielny pod budowę.
Spodziewamy się, że jesienią 2004 Blok gazowo – parowy będzie na pełnych obrotach.
Budowę Bloku realizuje konsorcjum firm Elektrim-Megadex i Fortum Engineering, a koszt
Bloku gazowo – parowego wyniesie ok. 76 mln EUR.
Paliwem dla bloku będzie gaz ziemny zaazotowany w ilości ok. 370 mln m3 rocznie
dostarczany z kopalni Kościan - Brońsko odległej o 80 km. W lutym 2002 r. uruchomiono pierwsze
cztery odwierty i przewiduje się uruchomienie dalszych 22 odwiertów tej kopalni.
Efekt ekologiczny po uruchomieniu Bloku gazowo-parowego w EZ Zielona Góra:
Rocznie, blok wyemituje w porównaniu z elektrownią węglową stosującą odsiarczanie spalin:
SO2 – mniej o 1139 ton/rok
CO2 – mniej o 866 ton/rok
NOx – mniej o 3432 ton/rok
Oraz brak będzie odpadów paleniskowych.
Podsumowanie i wnioski
W artykule opisano znane autorom przypadki realizacji układów kogeneracyjnych
produkujących energię elektryczną i ciepło w skojarzeniu z wykorzystaniem gazu ziemnego.
Najmniejsze z opisanych silników mają moc elektryczną 5kW i cieplną 12kW, największe zaś (silniki)
około 3 MW. A więc bilans znanych (zasilanych gazem ziemnym) obiektów CHP w Polsce na wiosnę
2004 wynosi:
18 turbin oraz
40 silników produkujących ciepło i prąd w skojarzeniu (na bazie gazu ziemnego).
33
Na zakończenie artykułu choć kilka zdań na temat tego, co przodujące technologicznie
otoczenie sądzi o kogeneracji, to znaczy, od czego tak naprawdę powinno się zaczynać dyskusję. Nie
my w Polsce jesteśmy przecież prekursorami gazowej kogeneracji ani też nawet jej znaczącym
użytkownikiem. Stawiamy pierwsze kroki i chcemy mieć pewność czy raczkujemy w dobrym
kierunku. A więc:
W Wielkiej Brytanii ocenia się, że kogeneracja jest najtańszym sposobem realizacji
zobowiązań protokółu z Kyoto, natomiast Amerykańska Rada Efektywności Energetycznej (ACEE)
wskazuje na kogenerację jako jedną z pięciu najbardziej efektywnych strategii w energetyce.
Program „The Combined Heat and Power Challenge” zmierza do podwojenia udziału
kogeneracji w energetyce zawodowej jak i rozproszonej.
Na świecie jest ponad 60 000 układów CHP (najwięcej w Niemczech i Wielkiej Brytanii) i
należy się liczyć z przyrostem liczby nowo budowanych układów, chociaż zróżnicowane podejście do
polityki liberalizacji rynku energii może przynieść niespodzianki w postaci niewiadomej dzisiaj relacji
cen prądu do cen gazu.
W Niemczech w dniu 1 kwietnia 2002 r. weszła w życie uchwalona przez niemiecki Bundestag
ustawa „O konserwacji, modernizacji i rozwoju CHP”. Oczekuje się, że dokument ten, a przede
wszystkiem uchwalona 11.02.2004r. Europejska Dyrektywa o Kogeneracji (2004/8/EC):
będzie mieć wkład w zapobieganie zmianie klimatu,
spowoduje poprawę bezpieczeństwa energetycznego,
pozwoli stworzyć nowe miejsca pracy.
W Danii pierwsze uregulowania prawne wprowadzono już w 1976 roku. W 1996 roku
opublikowano program polityki energetycznej „Energia 21”, który zakładał zmniejszenie emisji CO2
do 2005 roku o 20% w stosunku do roku 1988. Większość potencjału kogeneracyjnego Danii została
już wykorzystana, ale wiedza i doświadczenie duńskich specjalistów sprawiają, że Dania wyraża chęć
pozostania liderem na międzynarodowym rynku kogeneracyjnym, zwłaszcza że „Final Publishable
Report” z maja 2001 opracowany między innymi przez Cogen Europe przewiduje duży potencjał
kogeneracyjny w Europie Wschodniej.
Na Węgrzech lokalni producenci energii budując obiekty kogeneracyjne o mocy elektrycznej
do 20 MW mają prawo sprzedawać prąd do sieci ogólnokrajowej, a relacja ceny prądu do ceny gazu na
34
Węgrzech wskazuje na znacznie przychylniejszy niż w Polsce klimat dla rozwoju produkcji energii
elektrycznej i ciepła w skojarzeniu na bazie gazu ziemnego.
Wiele krajów, a zwłaszcza Japonia i USA rozwija trójgenerację, tzn. produkcję prądu, ciepła i
chłodu. Okazuje się bowiem, że wykorzystanie energii dla celów klimatyzacji daje dobre wyniki
ekonomiczne, zwłaszcza latem.
Protokół z Kyoto i następne, podobne zaostrzenia ekologiczne będą nieubłagane i nieuchronnie
wprowadzane w życie tak, że jeżeli nie spełnimy w Polsce tych wymagań ekologicznych, to staniemy
się po prostu klientami producentów energii bardziej przygotowanych. Radykalne zmniejszenie emisji
substancji szkodliwych oraz ilości odpadów jest ważnym atutem kogeneracji, ponieważ w efekcie
zyskuje się jeszcze ochronę zasobów naturalnych. Tradycyjna (bez skojarzenia) produkcja energii
elektrycznej oznacza stratę 60% paliwa poprzez kominy i chłodnie, co jest równoznaczne ze znacznym
pogłębianiem efektu cieplarnianego na naszym globie.
Gaz ziemny może być wielkim sojusznikiem energetyków, ponieważ energia elektryczna i
ciepło produkowane w skojarzeniu na bazie gazu ziemnego zawierają już w sobie koszty ekologii,
koszty, których energetyka oparta na węglu jeszcze nie odczuwa. Warto w tym miejscu zauważyć, że
na terenie byłej NRD zlikwidowano wszystkie bloki 200 MW oparte na węglu.
Mamy w Polsce dużą nadwyżkę mocy zainstalowanej w wielkich zakładach energetycznych,
ale co będzie, jeżeli stan techniczny tych obiektów zostanie skonfrontowany i to już niedługo z
wymaganiami Unii Europejskiej pod względem ochrony środowiska?
Duże znaczenie będzie miała konieczność wdrożenia zalecanej Dyrektywy 2001/80/EC w
sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do atmosfery z wielkich obiektów
energetycznego spalania paliw.
Warto wreszcie zwrócić uwagę, że:
po pierwsze - Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA) zaleca promowanie skojarzonej
produkcji energii elektrycznej i ciepła w programach energetycznych poszczególnych krajów,
po drugie - Parlament Europejski wymienia wśród celów gospodarczych osiągnięcie 18% w 2010
r. udziału energii elektrycznej pochodzącej ze skojarzenia w całkowitej produkcji tej energii,
osiągnięcie tego celu oznacza ograniczenie emisji CO2 co najmniej o 65 mln ton,
po trzecie – może być tak, że funkcjonowanie obowiązującej Dyrektywy dotyczącej gazu
ziemnego 2003/55/WE i Dyrektywy kogeneracyjnej 2004/8/EC spowodują, że jednolity rynek
35
gazu w Europie wymusi spadek cen tego surowca, a wówczas zmieni się opłacalność produkcji
skojarzonej energii elektrycznej i cieplnej.
Nie sposób uciec od stwierdzenia, że produkcja energii elektrycznej i cieplnej w skojarzeniu
pozwala wykorzystać energię chemiczną paliwa lepiej niż w przypadku technologii tradycyjnej.
Termin CHP (Combined Heat and Power = ang. „cogeneration”) znalazł sobie trwałe miejsce w języku
energetyków. W przypadku energetyki rozproszonej oznacza on produkcję prądu i ciepła w skojarzeniu
w sposób zdecentralizowany, tzn. bezpośrednio na terenie konkretnych użytkowników, co w efekcie
daje poprawę bezpieczeństwa energetycznego.
LITERATURA
[1] Materiały firm: WÄRTSILÄ, JENBACHER, TRACTEBEL, ARIEL, DEZENTRALE ENERGIESYSTEME, GAZ DE
FRANCE,
SIEMENS,
TUMA
TURBOMACH,
SOLAR
TURBINES,
CAT,
ALSTOM,
TEDOM,
VIESSMANN,HONEYWELL, CEGIELSKI
[2] Popczyk J.: Generacja rozproszona w świetle reform elektroenergetyki w Polsce i strategii wielkich przedsiębiorstw
energetycznych w Europie.
[3] Popczyk J.: Założenia polityki energetycznej Polski
[4] Popczyk J.: Narastanie ryzyka inwestycyjnego na przykładzie gazowej kogeneracji rozproszonej. Energetyka Cieplna i
Zawodowa 2002
[5] Szablewski A., Wesołowski I.: Gospodarka Narodowa nr 7ó8/ /2002 SGH
[6] S. Blankinship.: Coal Derived Fuel Technology Introduced in the U.S. Energia-Gigawat 2002, nr 9
[7] Materiały z seminarium „Ryzyko inwestycyjne w energetyce rozproszonej. Strategia zdobycia rynków energetyki
rozproszonej”, Warszawa 2002
[8] Skorek J., Kalina J.: Energia z gazu, Energetyka Cieplna i Zawodowa 16 (156)
[9] Skorek J.: Gazowa kogeneracja rozproszona-technologie i opłacalność
[10] Malko J., Wojciechowski H.: Parametry techniczne urządzeń i instalacji
[11] Malko J.: Skojarzona gospodarka cieplno-elektryczna w świetle doświadczeń i dokumentów UE
[12] Pawlik M.: Nowe technologie wytwarzania energii elektrycznej
[13] Raport: „The Future of CHP in the European Market the European Cogeneration Study”, 2000
[14] Materiały uzyskane bezpośrednio od elektrociepłowni
[15] Dyrektywa 2004/8/EC Unii Europejskiej z dnia 11.02.2004r. dotycząca rozwoju kogeneracji
Tadeusz Podziemski, Henryk Bałut - Mazowiecka Spółka Gazownictwa Sp. z o.o., Oddział
Gazownia Warszawska
36
Kontakt:
Tadeusz Podziemski
Tel./fax. 22 52 99 345, kom. 601 926 675
E-mail: [email protected]
Henryk Bałut
Tel./fax. 22 52 99 345, kom. 603 110 523
E-mail:[email protected]
37