Ocena wpływu wdro enia nowej dyrektywy IPPC na mo liwo ści

Ocena wpływu wdrożenia nowej dyrektywy
IPPC na możliwości zaspokojenia potrzeb
Polski w zakresie ciepła i energii elektrycznej
Janusz LEWANDOWSKI, Wojciech BUJALSKI,
Rafał LASKOWSKI
Warszawa, 21 października 2008 r.
Prezentowane wyniki uzyskano w ramach realizowanej aktualnie pracy:
„Analiza wpływu zmian w ograniczeniach emisyjnych dla instalacji
LCP zawartych w propozycji nowej dyrektywy IPPC na instalacje
energetyczne w warunkach polskich”
wykonywanej na zlecenie Towarzystwa Gospodarczego Polskie
Elektrownie.
Zakres pracy został uzgodniony z:
- Ministerstwem Środowiska,
- Ministerstwem Gospodarki,
- Polskim Towarzystwem Elektrociepłowni Zawodowych
- Izbą Gospodarczą Ciepłownictwo Polskie,
- PSE Operator S.A.
ITC
Zmiany proponowane w nowej dyrektywie IPPC mające największy wpływ
na sytuację wytwórców ciepła i energii elektrycznej:
1.Zmiana definicji źródła spalania dla istniejących instalacji:
- obowiązująca w Polsce „źródło = kocioł”
- obowiązująca w nowej dyrektywie IPPC „źródło = komin
lub „źródło = zakład” (proponowana poprawka)
2. Zaostrzenie standardów emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłu.
Stan aktualny- Dyrektywa 2001/80/WE
i Traktat o Przystąpieniu
W Traktacie Akcesyjnym uzyskano zgodę na nie stosowanie norm
Dyrektywy, w większości przypadków do końca 2015 roku, dla 121 kotłów
w
36
zakładach
–
elektrowniach,
elektro-ciepłowniach
i
dużych
elektrociepłowniach przemysłowych. Uzyskano także zgodę na odstępstwo w
zakresie tlenków azotu dla 87 kotłów w okresie 2016 –2017, co jest związane
ze zmniejszeniem standardów dyrektywy od 2016 roku z 500 do 200 mg/m3.
oraz w zakresie emisji pyłu (do końca 2017 roku) dla kotłów w 28
ciepłowniach komunalnych.
ALE.........................
Dyrektywa 2001/80/WE i ToP
- „źródło= kocioł”
900 000
SO2
800 000
NOx
700 000
600 000
500 000
400 000
300 000
200 000
100 000
0
2002
SE
TA TA TA 2002 SE
TA TA TA
2008 2008 2010 2012
2008 2008 2010 2012
Istniejące
Nowe
TA
KPRE
Nowe
TA
Standardy emisji SO2 dla węgla kamiennego [mg/m3] w
przeliczeniu na warunki normalne
Moc
cieplna
źródła
[MWt]
(98/01)
do 2006
(98/01)
do 2011
Dyrektywa
2001/80/WE
Rozporządzenie
2003/05
Propozycja
IPPC
<10
2000
1500
-
1500
-
10-50
2000
1500
-
1500
-
50-100
2000
1500
2000
1500
400
100- 300
2350
1500
2000-400
1500-400#
250
300-500
2350
1200
2000-400
1500-400#
200
≥ 500
2350
1200
400
400
200
liniowa zmiana w zakresie 100 - 500 MWt (# 225 - 500 MWt)
Standardy emisji NOx dla węgla kamiennego [mg/m3] w
przeliczeniu na warunki normalne
(98/01)
do
2006
<5
400
400
-
-
5 - 10
400
400
-
400
-
10-50
400
400
-
400
-
50-100
540
540
600
500
300
100- 300
540
540
600
500
200
300-500
540
540
600
500
200
≥ 500
540
540
500 (200)
500 (200)
200
od roku 2016
(98/01) Dyrektywa
do 2011 2001/80/WE
Rozporządzenie
2003/05
Moc cieplna
źródła [MWt]
Propozycja
IPPC
Standardy emisji pyłu dla węgla kamiennego [mg/m3] w
przeliczeniu na warunki normalne
Moc
cieplna
źródła
[MWt]
(98/01)
do
2006
(98/01) Dyrektywa
do 2011 2001/80/WE
Rozporządzenie
2003/05
Propozycja
IPPC
<5
1900
700
-
700
-
5 - 50
100
400
-
400
-
50-100
350
200
100
100
30
100 - 150
350
200
100
100
25
150- 300
350
200
100
100
25
300-500
350
200
100
100
20
≥ 500
350
200
50
50
20
Skala zmian
Zmiana definicji spowoduje, że nowe zaostrzone wymagania będą
dotyczyły 1117 kotłów w 269 zakładach. Dyrektywa LCP, przy
obowiązującej w Polsce definicji źródła, podobnie ostre wymagania
nakładała tylko na 79 istniejących kotłów (kotły o mocy w paliwie > 500
MW) w 11 zakładach.
Z technicznego punktu widzenia nowe zapisy eliminują możliwości
spalania węgla w źródłach o mocy powyżej 50 MW bez instalacji
odsiarczania, odazotowania i wysokowydajnego odpylania.
Dostosowanie pozostałych źródeł do nowych warunków prawnych, które
miałyby obowiązywać od 2016 roku, wymaga w krótkim okresie czasu
(2009 – 2015) zbudowania instalacji odsiarczania, odazotowania i
wysokowydajnego odpylania dla ponad 1000 kotłów w ponad 250
zakładach
Dane do analiz
1. Specjalne ankiety pozyskane od wytwórców z danymi technicznymi i
produkcyjnymi dla 2007 roku
2. Informacje z ankiet przesyłanych przez operatora do KASHU w 2006 z
danymi produkcyjnymi dla 2005 roku
Sektor
przemysłu
Liczba
zakładów
Liczba zakładów, dla
których pozyskano dane
z 2007 r.
% danych
z 2007 r.
EZ
19,0
19,0
100,0
EC
76,0
48,0
63,2
EP
102,0
17,0
16,7
PEC
176,0
144,0
81,8
Suma
373,0
228,0
61,1
Pozyskano informacje o 1657 źródłach (kotłach)
Aktualność danych
Suma mocy w
paliwie w
kotłach MW
Suma mocy w paliwie w
kotłach MW (dane z 2007 r.)
% mocy w paliwie
w kotłach z 2007
r.
EZ
65 691,1
65 691,1
100,0
EC
35 404,6
27 587,1
77,9
EP
17 864,6
1 772,7
9,9
PEC
14 436,3
11 953,2
82,8
Suma
133 396,7
107 004,2
80,2
Sektor przemysłu
Trwałe odstawienia instalacji
1.Odstawienia na skutek zużycia instalacji
Czas życia instalacji określony na podstawie 3 kryteriów, zależnie od
zgromadzonych informacji, w kolejności:
- deklaracja operatora źródła,
- przekroczenie czasu pracy 300 000 godzin,
- przekroczenie czasu życia 50 lat.
2. Odstawienia na skutek wprowadzenia nowej dyrektywy IPPC
Założono, że operator ma do wyboru dwa rozwiązania: dobudowanie
instalacji do istniejącego, już znacznie wyeksploatowanego źródła lub
odstawienie źródła i ewentualne wybudowanie w jego miejsce nowego.
Podstawą decyzji w każdym przypadku będzie rachunek ekonomiczny.
W ocenie wstępnej skutków wdrożenia dyrektywy, rachunek indywidualny
dla każdego źródła zastąpiono jednym uśrednionym, z którego wynika, że
nie jest ekonomicznie uzasadnione podejmowanie inwestycji redukującej
emisję (dla osiągnięcia zgodności z wymaganiami nowelizacji dyrektywy
IPPC), ze względu na brak możliwości uzyskania zwrotu z inwestycji,
jeżeli do końca żywotności instalacji pozostaje poniżej 10 lat.
Trwałe odstawienia instalacji
Moc elektryczna [MW]
b)
40 000
30 000
20 000
10 000
0
2007 2016 2020 2025 2030
Rok
Moc elektryczna - bilans odstawień z powodu zużycia i wprowadzenia nowej dyrektywy
IPPC instalacji istniejących w 2007 roku; A – moc instalacji, które pracowały w 2007 i
pozostaną w systemie w kolejnych latach, B – moc instalacji odstawionych na skutek
zużycia, C – moc instalacji odstawionych dodatkowo w wyniku wdrożenia w roku 2016
nowej dyrektywy IPPC
Bilans ciepła i energii elektrycznej
600
400
300
200
100
0
2016
2016
IPPC
2020
2020
IPPC
Producja ciepła
2025
2025
IPPC
2030
2030
IPPC
Deficyt ciepła
Energia elektryczna [TWh]
ciepło [PJ]
500
260
240
220
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
2016
2016 IPPC
2020
2020 IPPC
2025
2025 IPPC
2030
2030 IPPC
Produkcja w skojarzeniu
Produkcja w kondensacji
Dodatkow a skojarzona
Dodakow a w now ych źródłach
Bilans mocy elektrycznej
2016
z dyrektywą IPPC
bez dyrektywy IPPC
0
5 000
10 000
15 000
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
Elektrow nie w odne zaw odow e
Istniejące jednostki JWCD (EZ)
Istniejące jednostki nJWCD (EC +EP)
Now e jednostki kogeneracyjne (nJWCD)
Now e jednostki kondensacyjne (JWCD)
Now e jednostki szczytow e
2020
z dyrektywą IPPC
bez dyrektywy IPPC
0
5 000
10 000
15 000
20 000
25 000
30 000
35 000
40 000
Elektrow nie w odne zaw odow e
Istniejące jednostki JWCD (EZ)
Istniejące jednostki nJWCD (EC +EP)
Now e jednostki kogeneracyjne (nJWCD)
Now e jednostki kondensacyjne (JWCD)
Now e jednostki szczytow e
Koszty inwestycyjne wdrożenia dyrektywy
(do poniesienia do roku 2016)
Z dyrektyw ą
Bez dyrektyw y
0
10 000
20 000
30 000
40 000
50 000
60 000
70 000
Now e jednostki kogeneracyjne
Now e jednostki kondensacyjne
Now e jednostki szczytow e
Modernizacja jednostek
80 000
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
bez IPPC
z IPPC
60
50
2016
2020
2025
2016k
zł/MWh
zł/GJ
Wzrost kosztów ciepła i energii elektrycznej
(z tytułu nakładów inwestycyjnych)
40
bez IPPC
z IPPC
30
20
10
0
2016
2020
2025
2016k
Przesunięcie terminu wdrożenia dyrektywy
Moc w paliwie [MW]
Wariant B
40 000
35 000
30 000
25 000
20 000
15 000
10 000
5 000
0
PEC
EZ
EP
EC
2016
2020
Wariant B
2025
Skala odstawień spowodowanych
wdrożeniem dyrektywy
Moc elektryczna [MW]
Rok wprowadzenia dyrektywy
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0
2016
2020
Rok wprowadzenia dyrektywy
2025
Możliwości zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło i energię
elektryczną
Dodatkowy
deficyt deficyt
ciepła ciepła
Dodatkowy
160
140
Ciepło [PJ]
120
100
Rok 2016
80
Rok 2020
60
Rok 2025
40
20
0
Wariant B
Możliwości zaspokojenia zapotrzebowania na ciepło i energię
elektryczną
Energia elektryczna [TWh]
Dodatkowy deficyt
energiideficyt
elektrycznej
Dodatkowy
energii elektrycznej
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Rok 2016
Rok 2020
Rok 2025
Wariant B
zmniejszenie nakładów mln zł
Skutki przesunięcia terminu wdrożenia dyrektywy
w czasie – koszty inwestycyjne wdrożenia
25 000
20 000
15 000
10 000
5 000
0
2020
2025
Przesunięcie terminu wdrożenia dyrektywy
Zmniejszenie nakładów
[mln zł]
Rok 2020, Wariant B
6 000
5 000
EP
4 000
PEC
3 000
EC
2 000
EZ
1 000
0
IOS
DeNOx
Odpylanie
Suma
Rodzaj instalacji
Zmniejszenie nakładów
[mln zł]
Oszczędności z tytułu odłożenia
terminu wdrożenia dyrektywy z
roku 2016 na 2020 (a) i 2025 (b)
Rok 2025, Wariant B
8 000
7 000
6 000
5 000
4 000
3 000
2 000
1 000
0
IOS
DeNOx
Odpylanie
Rodzaj instalacji
Suma
Wnioski
1. Wdrożenie w Polsce proponowanych zapisów nowej
Dyrektywy IPPC w istotny sposób ograniczy możliwości
produkcyjne wytwórców ciepła i energii elektrycznej i to w skali
uniemożliwiającej zaspokojenia potrzeb mieszkańców i
przemysłu.
4. Konieczność poniesienia wielomiliardowych nakładów na
dostosowanie istniejących źródeł do nowej dyrektywy w
przypadku większości operatorów nie znajduje uzasadnienia
ekonomicznego, bo koszty przystosowania nie są możliwe do
przeniesienia w akceptowalne społecznie ceny.
3. Pozostanie przy dotychczas obowiązującej w Polsce
definicji „źródło = kocioł” w widoczny sposób nie obniży
koniecznych nakładów.
Wnioski c.d
4. W analizowanym modelu przyjęto, że nowe regulacje
prawne wprowadzane są skokowo, co powoduje kumulację
kosztów i jednoczesnych decyzji o odstawieni źródła. W
przypadku przyjęcia przez UE nowej dyrektywy celowe będzie
wprowadzenie dyskutowanego w Polsce mechanizmu
dopuszczalnych maksymalnych produktowych wskaźników
emisji oraz systemu handlu usprawnieniami do emisji SO2 oraz
NOx . Koncepcję takiego systemu opracowano w ramach
wcześniejszych prac wykonywanych dla TGPE, a uzyskane
wyniki przekazano do MŚ. Stopniowe zmniejszanie w czasie
wskaźnika dopuszczalnego, aż do poziomu wynikającego z
nowej dyrektywy w roku jej wprowadzenia, pozwoli rozłożyć
konieczne wydatki w znacznie dłuższym okresie czasu.
Wnioski c.d.
5. Każde odłożenie w czasie terminu wprowadzenia
Dyrektywy obniża konieczne do poniesienia koszty i
zmniejsza skalę działań nieracjonalnych jakim jest
dobudowywanie instalacji oczyszczających spaliny do
bardzo już zużytych źródeł.
6. Skala inwestycji, koniecznych do przeprowadzenia w
kraju w celu odnowienia zdolności wytwórczych i dodatkowo
spełnienia wymagań proponowanych w nowej dyrektywie
IPPC, jest tak duża, że istnieją wątpliwości, czy możliwe
będzie pozyskanie na rynku wymaganej liczby instalacji w
krótkim okresie czasu (7 lat). Każde zatem przesunięcie
terminu wdrożenia nowej dyrektywy poprawia sytuację kraju
i wytwórców.