Cztery polskie lokalizacje dla demonstracyjnych instalacji

Cztery polskie lokalizacje dla demonstracyjnych instalacji zeroemisyjnych
Autor: Prof. Józef Dubiński
(„Energia Gigawat” – 12/2007)
Polska, nie ulega to dyskusji, jest czołowym producentem węgla kamiennego i brunatnego. 95
proc. energii elektrycznej w Polsce wytwarzanej jest w oparciu o węgiel – mówi prof. Józef
Dubiński, dyrektor generalny Głównego Instytutu Górnictwa w Katowicach.
Węgiel jest gwarantem polskiego bezpieczeństwa energetycznego. W Europie moŜna
wydzielić trzy regiony mające zróŜnicowaną zaleŜność od węgla: północny tj. Szwecja,
Dania, Holandia, Wielka Brytania z samowystarczalnym energetycznie rolnictwem oraz
gazem ziemnym jako paliwem podstawowym, rejon środkowy czyli kraje węglowe. Ten
europejski region węglowy to nie tylko Polska, ale teŜ Niemcy, Słowacja, Czechy, Serbia,
Grecja, Turcja gdzie węgiel z własnych źródeł jest podstawowym paliwem energetycznym
oraz strefa południowa gdzie jest ciepło i systemy energetyczne oparte są o fotowoltaikę,
biomasę oraz importowany gaz ziemny.
Jakie wyzwania stoją przed polską elektroenergetyką opartą o węgiel? Istotnym elementem
wszystkich programów winno być załoŜenie, Ŝe niska emisja gazów (szczególnie CO2)
powinna być osiągalna przy podnoszeniu sprawności wytwarzania i przy akceptowalnych
społecznie kosztach. Niskoemisyjne technologie węglowe są jednym z priorytetów w VII
Ramowym Programie Badawczym UE, co daje szanse na składania wniosków i
otrzymywania środków na tego rodzaju badania. Funkcjonuje juŜ platforma zeroemisyjnego
generowania energii elektrycznej z paliw kopalnych tzw. platforma Z. Tworzą ją wszyscy
wielcy europejscy producenci energii elektrycznej, oraz producenci urządzeń a takŜe
środowiska naukowe oraz organizacje pozarządowe. Technologie zeroemisyjne zakładają
opracowanie nowych skutecznych sposobów wydzielenia CO2 z gazów spalinowych i
bezpiecznego ich składowania w głębokich formacjach geologicznych: mogą to być
niewybieralne pokłady węgla, tu oczywiście moŜliwości magazynowe są stosunkowo małe,
wyeksploatowane pokłady ropy naftowej i gazu oraz głębokie warstwy z wodami zasolonymi.
Pierwszym zadaniem sformułowanym w 2005 roku jest zbudowanie 10 – 12 w pełni
komercyjnych elektrowni pracujący w technologii zeroemisyjnej tzw. elektrowni pilotowych,
które będą gotowe do pracy do roku 2015. Następnie wdroŜenie w pełni bezpiecznych dla
środowiska technologii CCS czyli wychwytywania i składowania CO2 w nowych
elektrowniach, które powinny być dostępne do roku 2020. I wreszcie co najwaŜniejsze
opracowanie systemu zachęt do budowy przed rokiem 2015 elektrowni demonstracyjnych.
Jakie są uwarunkowania wdroŜenie technologii zeroemisyjnych widziane z polskiego punktu
widzenia? Proste spalanie węgla generuje emisję CO2 w ilości od 800 do 1200 gramów CO2
na kilowatogodzinę elektryczności, inne technologie oparte o bloki parowo gazowe czy
zgazowanie w węgla IGCC są znacznie mniej emisyjne. Trzeba jednak pamiętać, Ŝe
wdroŜenie technologii CCS obniŜa sprawność elektrowni o ok. 10 proc. Są w zasadzie trzy
sposoby usuwania CO2: wychwytywania na kominie, usuwanie przed spalaniem czyli przy
zastosowaniu uprzedniej gazyfikacji węgla i wreszcie spalanie w tlenie, gdzie oddzielenie
C02 jest stosunkowo najprostsze. Koszt usunięcia tony C02 przy zastosowaniu
poszczególnych opcji kształtuje się od 47 do 35 euro. A więc technologie te aby zostały
wdroŜone na masową skalę muszą być niskokosztowe, za co za tym idzie proste
technologicznie. I to jest podstawowy problem. JuŜ dzisiaj wiadomo, Ŝe UE nie będzie w
całości finansować tych pierwszych pokazowych instalacji. Będzie więc to mix finansownia
unijnego, krajowego i prywatnego. PowaŜną barierą jest wyznaczenie miejsc lokowania CO2.
Muszą to być miejsca o gigantycznej chłonności rzędu dziesiątek, a moŜe nawet setek
milionów ton aby wystarczyły na długie lata, a z drugiej strony całkowicie bezpieczne, aby
nie zanieczyściły w Ŝadnym stopniu np. wód podziemnych. Są jeszcze uwarunkowania
prawne. Obecnie prawo europejskie nie pozwala na sekwestrację CO2 w dowolnym miejscu.
Według stanu obecnego mogą to być dawne sczerpane złoŜa ropy i gazu jak i obecne złoŜa,
gdzie zatłaczany dwutlenek węgla intensyfikuje wydobycie. Projekt RECOPOL, który był
realizowany w GiG-u zakładał wypychanie ze struktur geologicznych przy pomocy
zatłaczanego CO2 metanu, który wykorzystywany jest później do celów gospodarczych. Tak
samo waŜnym czynnikiem jest społeczna akceptacja społeczna dla tego typu technologii.
Społeczeństwo musi ten sposób przechowywania C02 zaakceptować, ale teŜ musi być pewne,
Ŝe jest to w pełni bezpieczne, Ŝe dwutlenek węgla kierowany do warstw geologicznych nie
wypłynie stamtąd i nie spowoduje katastrofy. W Polsce tak jak i w innych krajach powinien
być opracowany Operacyjny Program Implementacji Czystych Technologii Węglowych w
Energetyce i powinien obejmować zarówno działania techniczne, równieŜ po stronie
górnictwa (np. podaŜ węgla o odpowiedniej jakości) jak i po stronie samej energetyki w
aspekcie składowania C02 (sprawdzenie gdzie są odpowiedni ku temu struktury). Bardzo
waŜną sprawą – zaniedbaną do tej pory w naszym kraju – jest stworzenie mapy miejsc gdzie
moŜna składować CO2. W Niemczech, Hiszpanii czy Francji takie badania od wielu lat
prowadzi się w sposób zaawansowany i takie miejsca są zidentyfikowane. Mimo tych
wszystkich niedomagań jesteśmy na arenie unijnej aktywni, aby pozyskać instalacje
demonstracyjne takŜe dla polskiej energetyki. W maju za pośrednictwem Ministerstwa
Gospodarki zostały złoŜone opracowane w GiG-u jak i w Instytucie Chemicznej Przeróbki
Węgla cztery lokalizacje dla instalacji zeroemisyjnych. Pierwsza taka instalacja to: PKE
Elektrociepłownia
Bielsko-Biała,
następne
to:
Elektrociepłownia
Blachownia,
Elektrociepłownia Siekierki i BOT Elektrownia Bełchatów. Najbardziej zaawansowane są
dwa projekty: Elektrociepłownie: Bielsko-Biała i Siekierki. W Bielsku Białej mamy wybrane
cztery lokalizacje przewidziane do składowania CO2, najbardziej obiecujące są dwie
lokalizacje w odległości 30 i 40 km od Bielska, gdzie występują tzw. piaskowce dębowieckie,
nieco zasolone co korzystnie wpływa na dalsze rozpuszczanie CO2. Istotna jest odległość, bo
jeśli przekracza 100 km to całe przedsięwzięcie jest raczej nieopłacalne. A teraz nakłady
własne na to przedsięwzięcie. Kapitał własny 82 mln zł, wsparcie z Funduszu Spójności 124
mln zł, kredyt komercyjny 206 mln zł. Całość 412 mln zł przy czym elektrociepłownia w
Bielsku Białej nie jest obiektem zbyt duŜym nie jest 1000 MW. Prace badawcze dotyczące
wychwytywania i sekwestracji CO2 w Polsce prowadzą oprócz GiG oraz IChPW takŜe AGH,
Politechnika Wrocławska a takŜe Warszawska. W GiG-y realizujemy program RECOPOL
polega on na zatłaczaniu CO2 do pokładów węgla, które nie będą wybierane tj. rejon kopalni
Silesia, sprawdzamy teŜ czy zatłaczany CO2 nie wychodzi na powierzchnię, pracujemy takŜe
nad podziemnym zgazowaniem węgla w aspekcie otrzymywania gazu bogatego w wodór.
Notował: Jacek Balcewicz