Czy węgiel pozostanie naszym strategicznym paliwem

Paliwa kopalne, w tym przede wszystkim węgiel, są na celowniku Komisji Europejskiej, która z dużą determinacją stara się walczyć z nadmierną emisją gazów cieplarnianych, a w konsekwencji ze skutkami prawdopodobnych zmian klimatycznych, bez względu na konsekwencje gospodarcze, które dotkną zindustrializowane kraje Unii Europejskiej.

foto: http://pl.fotolia.com/

foto: http://pl.fotolia.com/

foto: http://pl.fotolia.com/

Przeświadczenie, że ograniczenie emisji w Europie uratuje cały świat, jest dość powszechne, jednak coraz mniej przekonywujące. Ile w tym wszystkim jest prawdziwego zaangażowania i wiary w słuszność podejmowanych działań, a ile polityki i biznesu – to temat otwarty. W każdym bądź razie im dokładniej ten problem się zgłębia, tym większe emocje budzą pieniądze, które jedni w Unii Europejskiej stracą, a drudzy zarobią, bez względu na to, ile CO2 będą emitowały Chiny, Indie, USA czy też Rosja i Ukraina.

Polska będzie krajem najbardziej dotkniętym restrykcjami przepisów unijnych i jak na razie nic nie wskazuje na to, aby mogło być inaczej. Czy węgiel pozostanie naszym strategicznym paliwem? Na razie paliwo to gwarantuje nam niezależność energetyczną, szczególnie w zakresie produkcji energii elektrycznej i ciepła, oraz najniższe ceny tych mediów.

Nie jest rzeczą powszechnie wiadomą, że na potrzeby ogrzewania naszych mieszkań, domów, biur, szkół, szpitali itd. zużywamy w Polsce około 30 milionów ton węgla rocznie, w tym około 11 milionów ton jest spalane w gospodarstwach domowych. Nie jesteśmy krajem śródziemnomorskim i mamy jeden z najbardziej rozbudowanych w Europie (po Danii) systemów ogrzewnictwa sieciowego (centralnego), dla którego bazowym paliwem jest węgiel kamienny.

Jednak podstawowym atutem węgla był dotychczas fakt, że pozwalał on na wytwarzanie najtańszej energii elektrycznej i cieplnej. To wszystko już wkrótce ma się zmienić:
– Od 2013 roku, zgodnie z tzw. dyrektywą ETS, nasze elektrownie, ciepłownie i przemysł zostaną objęte systemem handlu uprawnieniami do emisji CO2, a obciążenia finansowe będą sukcesywnie narastać, aby w 2020 roku objąć 100 proc. emisji. Przełoży się to na ceny energii elektrycznej i ciepła, które (zależnie od ceny 1 tony CO2) mogą wzrosnąć co najmniej dwukrotnie;
– Zgodnie z ostatnim projektem zgłoszonym do Komisji Europejskiej w dniu 13 kwietnia 2011 r., większe restrykcje mają również objąć paliwa kopalne spalane w źródłach dotychczas nieobjętych ETS, a więc także w indywidualnych paleniskach w gospodarstwach domowych. W tym celu proponuje się znowelizować wyżej wymienioną „Dyrektywę Energetyczną”, a ewentualny podatek, jakim byłaby obciążona 1 tona węgla, wynosi około 40 euro;
– Od 2016 roku wchodzi w życie dyrektywa IED (znowelizowana IPPC) – o emisjach przemysłowych, zawierająca znaczne obostrzenia dopuszczalnych standardów emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłu. Według tej dyrektywy spalanie węgla do celów energetycznych w źródłach o mocy już od 20 MW będzie niemożliwe bez wysokosprawnych, bardzo kosztownych instalacji do odsiarczania, odazotowania i odpylania spalin. Na dzień dzisiejszy wymogów tej Dyrektywy nie spełnia prawie 269 źródeł, to jest elektrowni (niemal połowa), elektrociepłowni i ciepłowni, a więc grozi im zamknięcie.

Czy wobec tego pożegnamy się z nielubianym (bo własnym!) węglem? Raczej nie, bo nie mamy dostępu do innych surowców energetycznych. Tylko na zaspokojenie bieżących potrzeb w zakresie energii elektrycznej – bez produkcji ciepła – musielibyśmy dodatkowo zaimportować ponad 30 miliardów m3 gazu, oprócz dotychczasowego importu wynoszącego około 9 miliardów m3/rok. Nie wiadomo za bardzo skąd, w jaki sposób i za ile. Krajowe możliwości w zakresie energii odnawialnej zostały określone w „Polityce Energetycznej dla Polski do roku 2030” i są w stanie docelowo zaspokoić 12-14 proc. naszych ogólnych potrzeb.

Potrzeby przyszłe do roku 2030, zgodnie z aktualną „Polityką Energetyczną dla Polski...”, mamy zamiar pokryć: energetyką jądrową (ponad 43 proc. – 2 duże elektrownie jądrowe po 1600 MW), energią odnawialną (ponad 41 proc. – około 6000 wiatraków) oraz gazem ziemnym: około 12 proc., który raczej posłuży do zabezpieczenia niestabilnej produkcji elektrowni wiatrowych. Dodatkowo musimy zmodernizować ponad 30 proc. przestarzałych źródeł węglowych.

Potrzeby te, przeliczając na węgiel kamienny, to docelowo równowartość ponad 30 milionów ton/rok, dla pozyskania którego musielibyśmy wybudować 5-6 nowych, dużych kopalń. Czy w świetle powyższych uwarunkowań węgiel może być paliwem bardziej atrakcyjnym? Z pewnością bardzo ważnym atrybutem użytkowym będzie jakość spalanego węgla. Na rynkach międzynarodowych już od dawna handluje się węglem o wartości opałowej 25 MJ/kg. Również krajowa energetyka coraz częściej pyta o węgle wysokokaloryczne, o niskiej zawartości substancji mineralnych, w tym siarki. Wprowadzanie w życie kolejnych dyrektyw unijnych wymusi ekonomicznie konieczność stosowania wzbogacanych, wysokojakościowych węgli.

W warunkach funkcjonowania energetyki krajowej – wyprodukowanie 1 megawatogodziny energii elektrycznej wymaga spalenia ponad 500 kg węgla o wartości opałowej 20 MJ/kg lub 400 kg o wartości opałowej 25 MJ/kg. Również wzrost sprawności wytwarzania energii elektrycznej do poziomu standardów europejskich to kolejny spadek zużycia węgla o 20 proc. Przełoży się to na niższe koszty zakupu uprawnień do emisji CO2 (lub też koszty jego wychwycenia i składowania).

Gorszy węgiel to konieczność ponoszenia przez użytkowników dodatkowych kosztów transportu i mielenia węgla oraz coraz wyższych kosztów zagospodarowania popiołów i żużli. To również koszty pojawiające się po stronie producentów węgla.

Ze strony energetyki zaczynają pojawiać się propozycje zawierania umów na dostawę określonej ilości energii cieplnej zawartej w węglu. Produkując gorszy węgiel należy się liczyć z koniecznością dostarczenia go w większej – nawet o 20 proc. – ilości za tą samą kwotę lub nawet taniej niż w przypadku węgla wysokokalorycznego.

Dzisiaj węgiel o zawartości siarki 0,6 proc. i wartości opałowej 24 MJ/kg spełnia normy emisji SO2, ale ten o niższej wartości opałowej – już nie. Siarka obecnie jest parametrem strategicznym dla wielu źródeł wytwarzania energii, które nie posiadają odsiarczania spalin. Po roku 2016 wszystkie będą musiały wybudować instalacje o wysokiej sprawności. To samo dotyczy pyłów, których głównymi składnikami są metale ciężkie.

Niska zawartość popiołu (<10 proc.) i siarki w węglu to możliwość spełnienia norm emisji, a przede wszystkim obniżenie kosztów odsiarczania i odpylania spalin. Wszystko wskazuje więc na to, że czysty węgiel, a głównie wzbogacony miał węglowy, będzie paliwem poszukiwanym, a tym samym paliwem stosowanym w czystych technologiach spalania węgla.