Opłacalność stosowanych systemów grzewczych budynków jednorodzinnych i użyteczności publicznej „Błękitny węgiel” – szansa ograniczenia niskiej emisji
Aleksander Sobolewski
KONFERENCJA EKOLOGICZNA
Urząd Miasta
Kalwarii Zebrzydowskiej,
4 lutego 2016 r.
Ogrzewnictwo indywidualne a „Niska emisja”
Cel działań: Opracowanie koncepcji szybkiego sposobu istotnego ograniczenia niskiej emisji w kraju.
Teoria Praktyka
• Zjawisko zidentyfikowane i znane od wielu lat. • Opracowane koncepcje działań ograniczających
niską emisję (wymiana pieców, poprawa stanu jakości powietrza).
• Liczne inicjatywy wspierające.
• Brak zauważalnej poprawy jakości powietrza w ostatnich latach.
Ograniczenie emisji zanieczyszczeń z ogrzewnictwa indywidualnego
akceptacja społeczeństwa
Warianty
(koncepcje technologiczne)
- CO, gaz ziemny
- automatyczne piece
- węglowe paliwo niskoemisyjne
- pelety biomasowe
koszty wdrożenia
i funkcjonowania systemu
poprawa stanu środowiska
Filozofia systemu
Czynniki determinujące obniżenie niskiej emisji w ogrzewnictwie indywidualnym
- węgiel kwalifikowany / eliminacja mułów węglowych
- paliwo bezdymne / niskoemisyjne
- biomasa / pelety drzewne
- „czujka” kominowa i popiołowa
- e-monitoring
- edukacja dla pracowników gmin i instalatorów
- edukacja społeczeństwa
- nowe kotły c.o. automatyczne
- modernizacja instalacji
- termomodernizacja budynków
Urządzenia grzewcze w Polsce (o mocy do 500kW)
silnik sterowany elektronicznie
silnik bez elektroniki
kocioł z automatycznym ciągłym podawaniem paliwa
kocioł z ręcznym okresowym podawaniem paliwa
20%
5%
75%
kotły sterowane automatycznie(retortowe, kotły rusztowe i inne)
kotły szybowe (rozpalane od góry)
kotły komorowe z ręcznym zasypempaliwa
Rynek paliw dla ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce
11 ÷ 12 mln t węgla kamiennego (dane Spółek Węglowych)
6 ÷ 8 mln t biomasy (dane Głównego Urzędu Statystycznego)
0,5 ÷ 1 mln t węgla brunatnego (dane szacunkowe)
0,5 ÷ 1 mln t odpadów (dane szacunkowe)
Poziom emisji do powietrza wybranych zanieczyszczeń z typowych kotłów c.o. stosowanych w ogrzewnictwie indywidualnym
0
1000
2000
3000
4000
CO
, m
g/m
3n
CO
0200400600800
10001200
SO
2,
mg
/m3
n
SO2
0
10
20
30
40
B(a
)P, u
g/m
3n
B(a)P
020406080
100120
py
ł, m
g/m
3n
Pył całkowity
Stałe paliwa kwalifikowane dla ogrzewnictwa indywidualnego
0102030405060708090
100
zł/G
J wyp
rod
uko
wan
ego
cie
pła
Koszt 1GJ ciepła wyprodukowanego w ogrzewnictwie indywidualnym
Biedna część społeczeństwa Polski !
•„Korzystamy z węgla bo jest najtaniej …”
•„Nie stać nas na zmianę sposobu ogrzewania …”
• Głównym źródłem niskiej emisji są przestarzałe i źle eksploatowane piece opalane niskojakościowymi paliwami węglowymi.
• Nie wymienimy wszystkich starych pieców węglowych w ciągu najbliższych 10 lat.
• Paliwo niskoemisyjne musi być dostosowane do istniejącej infrastruktury (piece, kotły, piecokuchnie) oraz stanu świadomości społeczeństwa.
Podejmowane w ostatnich latach działania są mało skuteczne ponieważ nie uwzględniają istoty problemu:
GEKON
Cel projektu: Finansowe wsparcie projektów obejmujących badania naukowe, prace rozwojowe i wdrożeniowe w obszarze innowacyjnych technologii proekologicznych
Finansowanie: NCBiR oraz NFOŚiGW
Tytuł Projektu: Badania nad innowacyjnym, niskoemisyjnym paliwem bezdymnym
Realizator: Konsorcjum naukowe Polchar Sp. z o.o. i IChPW
Przewaga:
- Zastosowanie istniejącej POLSKIEJ TECHNOLOGII
- Paliwo niskoemisyjne z POLSKIEGO WĘGLA
Realne wdrożenie
w krótkim czasie!
Produkt programu GEKON Błękitny węgiel = Bluecoal
Cechy paliwa bezdymnego:
- Łatwy zapłon
- Dobre, stabilne spalanie
- Bezproblemowy odbiór popiołu
- Niska emisja CENA!!!
Parametr Symb. Jedn. węgiel
kamienny „Błękitny węgiel”
analiza techniczna
popiół Ar % 5 ÷ 15 5-10
części lotne
Vdaf % 31 ÷ 34 5
siarka całkowita Srt % 0,6 ÷ 1,2 0,2
wartość opałowa Qri MJ/kg 19 ÷ 25 28
max. zawartość podziarna < 0,1mm
- % 25 5
zapach - - bezwonne bezwonne
węgiel kamienny
paliwo bezdymne
Idea uszlachetniania paliwa
węgiel
kompaktowanie dodatki uszlachetnianie termiczne w temp. powyżej 450oC
przygotowanie paliwa
spalanie PALIWA
NISKOEMISYJNEGO
energia użytkowa
Badania półtechniczne w IChPW
PYŁ
TOC
8x 0
500
1000
1500
węgiel kamienny paliwo bezdymne
pył
, mg/
m3
n(r
ef. 1
0%
O2)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
węgiel kamienny paliwo bezdymne
całk
ow
ite
za
n. o
rga
nic
zne
,
mg
/m3
n(r
ef.
10
% O
2)
6x
Emisja zanieczyszczeń ze spalania węgla i paliwa bezdymnego w komorowym kotle c.o.
Cel:
sprawdzenie skuteczności nowego paliwa w warunkach rzeczywistych,
zebranie opinii użytkowników.
Realizacja:
lokalizacja: Zabrze, I/II 2015,
2 kotły > 50 kW,
10 kotłów < 50 kW,
porównawcze pomiary emisji w kominach,
ankietyzacja uczestników.
Wstępny program pilotażowy 2014/15
Badane urządzenia grzewcze
Bluecoal zbieramy doświadczenia w warunkach rzeczywistych
Dostarczenie paliwa
do lokalizacji testowych w Zabrzu
Węgiel kamienny vs „Błękitny węgiel”
Wstępny program pilotażowy 2014-15
0
25
50
75
100
Zan. org. BaP Zan. org. BaP
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
kocioł c.o. piec kaflowy piecokuchnia
węgiel kamienny paliwo bezdymne
Program pilotażowy 2015/16
Lokalizacja
Ilość
paliwa,
Mg
Stan prac
Roszków 200 zakończone
Jedlina-Zdrój 600 zakończone
Kraków 400 w trakcie
Zabrze 500 w trakcie
Żywiec 300 w trakcie
Ciepło w gospodarce komunalnej
Muły węglowe
Miały
Sortyment (groszek +)
Kotły automatyczne
(III klasy)
Kotły komorowe i piece
Biomasa
DZISIAJ
Sortyment (groszek +)
Kotły automatyczne (III – V klasy)
Kotły komorowe i piece
Pelety biomasowe
STAN ZA 5 LAT
Ciepło w gospodarce komunalnej
Sortyment (groszek +)
Kotły automatyczne
(V klasy)
Pelety biomasowe
System oparty na: cieple systemowym
gazie
Ciepło w gospodarce komunalnej
STAN ZA 20 LAT
Czynniki oceny:
•koszty operacyjne / zakup paliwa
•koszty inwestycyjne / piec + instalacja
•poziom emisji zanieczyszczeń
•komfort cieplny, wygoda, bezpieczeństwo …
Założenie bazowe:
Państwo wspiera ograniczenie niskiej emisji
Scenariusze ograniczania niskiej emisji (2016-2025):
Pył = 100%
SO2 = 100%
B(a)P = 100%
Pył = 0%
SO2 = 0%
B(a)P = 0%
Pył = 30%
SO2 = 90%
B(a)P = 30%
Pył = 30%
SO2 = 0%
B(a)P = 30%
Pył = 20%
SO2 = 50%
B(a)P = 15%
Dopłata: 26 000 zł
Dopłata: 17 000 zł
Dopłata: 32 500 zł
Dopłata: 13 000 zł
STAN OBECNY PRZYSZŁOŚĆ
Rozwiązanie 10-cio letnie
hierarchizacja celów / nasze priorytety
wskaźniki monitorujące efekty działań
Polskie grzechy główne :
hierarchizacja celów / nasze priorytety
wskaźniki monitorujące efekty działań
-------------------------------------------------------------------------------------
Każda gmina winna posiadać indywidualny i realistyczny
Program Ochrony Powietrza
Polskie grzechy główne :
Miejscowości Uzdrowiskowe w Polsce
łódzkie
1dolnośląskie
11
kujawsko-pomorskie
3
lubelskie
2
małopolskie
9
mazowieckie
1
podkarpackie
4
podlaskie
2
pomorskie
2
śląskie
2
świętokrzyskie
2
warmińsko-mazurskie
1zachodnio-pomorskie
5
lubuskie
0
wielkopolskie
0
opolskie
0
Liczba uzdrowisk górskich: 8
Liczba mieszkańców: 53 tyś.
Liczba uzdrowisk podgórskich: 14 Liczba mieszkańców: 112 tyś.
Ilość miejscowości uzdrowiskowych
w poszczególnych województwach
Liczba miejscowości
uzdrowiskowych
w Polsce: 45
Liczba mieszkańców: 541 tyś.
Podejmowane w kraju działania dla ograniczenia niskiej emisji są zbyt wolne i nieskuteczne ! Znaczna część społeczeństwa ma dość takiego stanu rzeczy – powstaje wiele inicjatyw społecznych o zasięgu ogólnopolskim.
Dla obecnego stanu infrastruktury ogrzewnictwa komunalnego skutecznym i szybkim rozwiązaniem może być wprowadzenie do użytkowania uszlachetnionych, niskoemisyjnych paliw węglowych.
Technologie wytwarzania niskoemisyjnych paliw węglowych ( w tym „Błękitnego węgla”) są gotowe do przemysłowego wdrożenia.
Wyniki badań technologicznych i przeprowadzonych testów pilotażowych (2015) wskazują, że stosowanie błękitnego węgla pozwoli na wielokrotne obniżenie emisji pyłu i zanieczyszczeń organicznych (>4x) i SO2 (> 2x) w stosunku do węgla.
Ankietyzacja użytkowników potwierdza, że nowe paliwo może uzyskać pełną akceptacje społeczną.
Podsumowanie (1)
Aktualnie prowadzimy pełny test pilotażowy (2000 ton paliwa) w wybranych 5 lokalizacjach w kraju. Testy te winny jednoznacznie potwierdzić ekologiczny charakter nowego paliwa oraz jego pozytywny odbiór społeczny.
Dla zastosowania niskoemisyjnych paliw węglowych w ogrzewnictwie indywidualnym konieczne jest wprowadzenie systemu wsparcia finansowego producenta/odbiorcy (?) paliwa (dla odbiorcy : cena węgla ≈ cena niskoemisyjnego paliwa węglowego).
Należy opracować i wdrożyć systemową edukację społeczeństwa w zakresie świadomego użytkowania urządzeń grzewczych i jakości paliw – poczynając od szkół podstawowych poprzez gminy i organy administracyjne odpowiedzialne za ekologię włącznie
Od ponad 25 lat IChPW służy pomocą, kompetencjami i doświadczeniem w zakresie rozwiązań dla ograniczenia niskiej emisji.
Podsumowanie (2)
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ
Telefon: 32 271 00 41 Fax: 32 271 08 09
NIP: 648-000-87-65 Regon: 000025945
E-mail: [email protected] Internet: www.ichpw.pl
INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; 41-803 Zabrze