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

Kto i dlaczego korzysta z ogrzewania węglowego ?

Kluczowe pytanie:

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

Bluecoal – zakres prac w ramach projektu GEKON

2013 - 2014 2014 - 2015 2015 - 2016

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 :

Może zacząć od gmin uzdrowiskowych ?

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: office@ichpw.pl Internet: www.ichpw.pl

INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; 41-803 Zabrze