PRACE IMiUE i ITC POLITECHNIKI R
LĄSKIEJ 2005
Międzynarodowa III Konferencja Naukowo-Techniczna 2005
ENERGETYKA GAZOWA
Janusz SKOREK
Jacek KALINA
Instytut Techniki Cieplnej, Politechnika R
ląska, Gliwice
POTENCJAŁ ZASTOSOWANIA PALIW
GAZOWYCH DO ROZPROSZONEGO,
SKOJARZONEGO WYTWARZANIA ENERGII
ELEKTRYCZNEJ I CIEPŁA W POLSCE
Streszczenie. W pracy przedstawiono wyniki analizy potencjału
rynku polskiego w zakresie możliwoS
ci zastosowania paliw gazowych
do rozproszonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w technolo-
gii skojarzonej. Omówiono główne obszary zastosowań gazowych
układów kogeneracyjnych i dla większoS
ci z nich przedstawiono czynni-
ki warunkujące powodzenie projektów inwestycyjnych. Dokonano ta-
kże oceny potencjału mocy elektrycznej jaka może zostać zainstalowa-
na w danym sektorze gospodarki. Przedstawiono także dane dotyczące
rozwoju rozproszonej kogeneracji gazowej w innych krajach Unii Euro-
pejskiej, oraz porównano je z sytuacją w Polsce.
POTENTIAL FOR GAS SUPPLIED DISTRIBUTED, COMBINED
HEAT AND POWER GENERATION IN POLAND
Summary. The analysis of Polish market potential for appliation
of gas supplied, distributed CHP plant is presented in the paper. The
main areas of application of CHP plants are are described and the fac-
tors which influences the economical profits are analysed. The results
of analysis of the electric power which can be installed within given
sectors of national economy is also presented. Situation of the CHP
Prof. dr hab. inż. Janusz SKOREK jest Kierownikiem Zakładu Termodynamiki i Energety-
ki Gazowej w Instytucie Techniki Cieplnej Politechniki R
ląskiej, 44-101 Gliwice, ul. Konar-
skiego 22, e-mail: [e-mail], Dr inż. Jacek KALINA jest adiunktem w
Zakładzie Termodynamiki i Energetyki Gazowej w Instytucie Techniki Cieplnej Politechni-
ki R
ląskiej; 44-101 Gliwice, Konarskiego 22
216 Janusz Skorek, Jacek Kalina
market in several countries of European Community was presented
and compared to the Polish circumstances.
DAS POTENTIAL DER ANWENDUNG DER GASBRENNSTOFFE
IN DER ZERSTREUTEN W�RME-KRAFT-KOPPLUNG IN POLEN
Zusammenfassung. In der Arbeit stellte man vor Ergebnisse der
Analyse des Potentiales des polnischen Marktes in Bereich der M�gl-
ichkeit der Anwendung von Gasbrennstoffen zur zerstreuten Erzeu-
gung in W�rme-Kraft-Kopplungs-Verfahren. Man besprach Hauptge-
biete der Anwendungen der mit Gas befeuerten W�rme-Kraft-Kop-
plungs-Anlagen und f�r Mehrheiten stellte man vor Faktoren des be-
dingenden Erfolgs der Anlageentw�rfe. Man vollendete auch Sch�tz-
ungen des Potentiales der elektrischen Leistung welche kann vielleicht
in gegeben Sektor der Wirtschaft eingef�hrt werden. Man stellte vor
auch den Entwicklungsstand der zerstreuten Energieerzeugung in an-
deren L�ndern Europ�ischen Union und verglich man es mit der Lage
in Polen.
1. Wprowadzenie
Zainteresowanie gazowymi układami kogeneracyjnymi w Polsce pojawiło
się w połowie lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. W roku 1997 Ustawa
 Prawo energetyczne wprowadziła uregulowania prawne, które teoretycznie
stworzyły korzystne warunki do wprowadzania do krajowej energetyki no-
wych technologii wytwórczych. Jedną z takich technologii jest skojarzone wy-
twarzanie ciepła i energii elektrycznej w rozproszonych obiektach małej
mocy, zasilanych gazem ziemnym.
Technologia ta posiada wiele korzystnych aspektów technicznych, energe-
tycznych i ekologicznych. Z drugiej jednak strony liczne przeszkody organiza-
cyjno-prawne a z drugiej strony stosunkowo niekorzystna struktura cen no-
S
ników energii w kraju powodują, że obecna liczba pracujących obiektów jest
mała, przy stosunkowo dużym potencjale.
W chwili gdy rynek otworzył się dla niezależnych wytwórców energii, poja-
wiły się na nim nowe technologie, pozwalające lokować układy wytwórcze bli-
sko odbiorców energii, przejmując w ten sposób częS
ć rynku dotychczas zare-
zerwowanego dla dużych, monopolistycznych dostawców. Gazowe układy ko-
generacyjne stanowiły tu jedną z najbardziej obiecujących technologii. Liczne
przedsiębiorstwa energetyczne, firmy doradcze i projektowe rozpoczęły bada-
nia i prace studialne nad wprowadzeniem tej technologii na rynek. Opubliko-
wano wiele prac, raportów i analiz dotyczących efektywnoS
ci technicznej
i ekonomicznej projektów w tym obszarze, jak również uwarunkowań praw-
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 217
nych i politycznych jakie powinny być spełnione by technologia osiągnęła suk-
ces rynkowy.
W dalszej częS
ci pracy przedstawiono próbę analizy potencjału rynku pol-
skiego w zakresie możliwoS
ci rozwoju technologii gazowych układów skoja-
rzonych. Przedstawiono i omówiono sytuację obecną. Wytypowano główne ob-
szary zastosowań. W każdym z nich przedstawiono czynniki warunkujące po-
wodzenie projektów inwestycyjnych. Dokonano także zgrubnej oceny poten-
cjału w postaci mocy elektrycznej zainstalowanej jaka może zostać ulokowana
w danym sektorze. Przedstawiono także doS
wiadczenia innych krajów oraz
porównano je z sytuacją polską.
2. Zastosowania gazowych układów kogeneracyjnych
oraz potencjalny rynek w Polsce
Potencjalny rynek gazowych układów kogeneracyjnych w Polsce przedsta-
wia się stosunkowo obiecująco. Według różnych szacunków eksperckich w ga-
zowych układach rozproszonych małej mocy może zostać zainstalowana moc
elektryczna od 400 do 1400 MW co stanowi obecnie od 1,1 do 4% mocy zainsta-
lowanej w systemie energetycznym.
Możliwe zastosowania gazowych układów rozproszonych małej mocy na
rynku polskim są takie same jak w innych krajach europejskich, również tych
gdzie technologia ta odniosła znaczący sukces komercyjny (Wielka Brytania,
Niemcy, Holandia). Uwzględniając jednakże specyfikę gospodarki kraju nale-
ży stwierdzić, że z całą pewnoS
cią pewne typy projektów realizowane będą
częS
ciej niż inne.
Małe układy kogeneracyjne znajdują zastosowanie zazwyczaj w miejscach,
gdzie przez odpowiednio dużą liczbę godzin w roku występuje odpowiednio
wysokie zapotrzebowanie na ciepło i energię elektryczną. Zapotrzebowanie to
zazwyczaj zmienia się w poszczególnych godzinach doby, a charakter tej
zmiennoS
ci uzależniony jest od pory roku i procesów realizowanych w zasila-
nych obiektach. ZmiennoS
ć i wielkoS
ć zapotrzebowania na noS
niki energii
mają często wpływ zarówno na sukces projektu inwestycyjnego, jak również
na wielkoS
ć i konfigurację układu kogeneracyjnego. Układy CHP najczęS
ciej
znajdują zastosowanie w takich obiektach, jak:
 małe elektrociepłownie zawodowe,
 szpitale,
 uniwersytety i szkoły,
 oS
rodki sportowe.
 biurowce.
 hotele.
 osiedla mieszkaniowe,
218 Janusz Skorek, Jacek Kalina
 lotniska,
 zakłady przemysłowe,
 oczyszczalnie S
cieków,
 szklarnie i suszarnie,
 układy trójgeneracyjne.
Na rys. 1 oraz 2 pokazano strukturę rynku polskiego w roku 2003, przy
czym dane te dotyczą wyłącznie małych układów kogeneracyjnych (moc elek-
tryczna mniejsza od 1 MW) zasilanych wyłącznie gazem ziemnym.
Rys. 1. Małe gazowe układy kogeneracyjne w Polsce zasilane gazem ziemnym  klasyfika-
cja ze względu na liczbę instalacji (w sumie 34 instalacje o mocy łącznej 66,5 MW)
Do wymienionych typowych zastosowań gazowych układów rozproszonych
z całą pewnoS
cią należy dodać układy zasilane innymi gazami, a więc bioga-
zami (gaz fermentacyjny, gaz wysypiskowy, gazy syntezowe ze zgazowania
biomasy), metanowe gazy kopalniane oraz gazy przemysłowe.
2.1. Energetyka zawodowa
W sektorze energetyki zawodowej nie należy spodziewać się nagłego przy-
rostu liczby obiektów, zasilanych gazem ziemnym, w których realizowane
będą procesy skojarzone. Obecnie bowiem w kraju całkowita moc elektryczna
zainstalowana wynosi około 34,5 GW, a moc osiągalna w systemie około
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 219
Rys. 2. Małe gazowe układy kogeneracyjne w Polsce zasilane gazem ziemnym  klasyfika-
cja ze względu na moc elektryczną (w sumie 34 instalacje o mocy łącznej 66,5 MW)
33,5 GW. JednoczeS
nie maksymalne obciążenie systemu (moc wymagana)
kształtuje się na poziomie 23 GJ co prowadzi do nadwyżek mocy osiągalnej
w systemie na poziomie przewyższającym 30%. Jest to niewątpliwie jedna
z barier rozwoju nowoczesnych technologii energetycznych, zarówno w sa-
mym sektorze energetyki zawodowej jak również całym systemie.
W kraju pracuje obecnie 55 elektrowni i elektrociepłowni zawodowych,
w których zainstalowana jest moc około 31,5 GW. Znaczna częS
ć tych obiek-
tów jest znacznie zaawansowana wiekiem. Szacuje się, że około 2200 MW
mocy elektrycznej zainstalowanej w elektrowniach oraz 650 MW mocy zain-
stalowanej w elektrociepłowniach powinno zostać wycofanych z systemu do
roku 2010. Są to głównie obiekty starsze niż 30 40 lat. Kolejne układy
o łącznej mocy około 14,2 GW mocy elektrycznej powinny zostać zlikwidowa-
ne na przestrzeni lat 2015 2025 [9]. Daje to potężny potencjał modernizacyj-
ny, w którym mogą mieć udział układy skojarzone zasilane gazem ziemnym.
Możliwe są tu zarówno nadbudowy obiektów węglowych modułami gazowymi
w układzie równoległym jak również inne konfiguracje (np. wykorzystanie
ciepła odpadowego z członu gazowego do podgrzewania wody zasilającej do
kotłów).
Szczególnie ciekawe projekty, w których realizacji można wykorzystać tur-
biny gazowe czy silniki gazowe, to modernizacje elektrociepłowni zawodo-
220 Janusz Skorek, Jacek Kalina
wych. Jak pokazuje doS
wiadczenie, koniecznoS
ć modernizacji nie wynika tu
jedynie z zawansowanego wiekiem parku maszynowego, lecz również ze
zmian jakie zaszły na rynku ciepła, zasilanym z elektrociepłowni. W przypad-
ku większoS
ci elektrociepłowni krajowych w ciągu ostatnich lat zmiany po
stronie odbiorów doprowadziły do znacznego zmniejszenia potrzeb cieplnych
w stosunku do projektowanych, przez co urządzenia (głównie kotły) często
muszą pracować poniżej minimum technicznego. Przejęcie najmniejszych
obciążeń przez moduł gazowy pozwala często rozwiązać problem prowadzenia
układu w okresie letnim.
Zwykle w projektach modernizacyjnych realizowanych w energetyce zawo-
dowej moce elektryczne instalowanych modułów gazowych są znacznie mniej-
sze od istniejącej częS
ci węglowej. Przykładowo w typowej elektrociepłowni
komunalnej, o całkowitej mocy cieplnej na poziomie 240 MW, przy wpasowa-
niu modułu gazowego w podstawę wykresu uporządkowanego jego optymalna
moc elektryczna mieS
ci się w przedziale 10 30 MW [20, 8]. Przy 38 elektro-
ciepłowniach zawodowych, pracujących w systemie pozwala to oszacować po-
tencjał modernizacyjny w przedziale od 150 do 500 MW (przy założeniu, że
tylko w połowie obiektów występuje koniecznoS
ć modernizacji i można ją zre-
alizować w oparciu o nadbudowę modułem gazowym).
Jak do tej pory w ramach projektów modernizacyjnych istniejących elektro-
ciepłowni zrealizowano projekty w EC Gorzów (blok z turbiną gazową ABB
GT8C o mocy około 53 MW), EC Rzeszów z turbiną gazową V64.3A o mocy 67
MW, EC Zielona Góra, gdzie budowany jest blok gazowo-parowy w oparciu
o turbinę gazową GE PG 9171E o mocy około 123 MW. Zgodnie z wiedzą auto-
rów, w kolejnych kilku obiektach projekty takie są brane pod uwagę.
Odrębnym problemem w zakresie oszacowania potencjału dla instalacji ga-
zowych układów skojarzonych w sektorze energetyki zawodowej stanowi oce-
na możliwoS
ci instalacji w systemie nowych bloków gazowych. Liczba tego
typu projektów jest naturalnie ograniczona istniejącym rynkiem odbiorców
ciepła, których potrzeby mogą być zaspokojone przez planowane obiekty.
Analizując obecną sytuację gospodarki krajowej, można stwierdzić, że w okre-
sie najbliższych kilkunastu lat nie należy spodziewać się znacznego wzrostu
zapotrzebowania na ciepło w systemie. W związku z czym nowe bloki gazowe
czy gazowo-parowe będą instalowane w miejsce wycofywanych z ruchu blo-
ków węglowych. Podobne wnioski można wyciągnąć z lektury prognozowa-
nych kierunków rozwoju systemu energetycznego, sporządzonych przez Pol-
skie Sieci Elektroenergetyczne S.A. [19]. Wyniki prognozowania rozwoju sys-
temu przedstawiono w tablicy 1.
W zakresie rozwoju układów gazowych można, z lektury danych przedsta-
wionych w tablicy 1 można wyciągnąć kilka wniosków:
1) zauważalny jest spadek mocy osiągalnej, pochodzącej z układów na węgiel
kamienny i brunatny,
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 221
2) widoczny jest wyrax
ny wzrost mocy osiągalnej, pochodzącej z układów ga-
zowych, przy czym jest on wyższy niż obniżenie mocy w układach węglo-
wych, a zatem układy gazowe będą zaspokajały rosnące potrzeby odbior-
ców. Wynika to z elastycznoS
ci ich pracy oraz możliwoS
ci budowy obiektów
o stosunkowo małej mocy (kilkunastu i kilkudziesięciu MW) przez co ich
rozwój będzie dopasowany do wolnego ale systematycznego wzrostu mocy
wymaganej w systemie,
3) w najbardziej korzystnym scenariuszu rozwoju układów gazowych ich
udział w całkowitej mocy osiągalnej w systemie nie przekroczy 4,1%
(łącznie z energetyką odnawialną, gdzie technologia kogeneracji również
znajduje zastosowanie).
Tablica 1
Przewidywana wielkoS
ć mocy osiągalnej w systemie oraz struktura wytwarza-
nia do roku 2015 według PSE S.A. [19]
2010 2015
Moce w elektrowniach
2000 2005
Scenariusz Scenariusz Scenariusz Scenariusz
i elektrociepłowniach
niski wysoki niski wysoki
Całkowita moc osiągalna,
30,8 32,1 32,0 32,8 33,9 36,2
GW
Elektrownie na węgiel
8,4 8,6 8,1 8,1
brunatny, GW
Elektrownie na węgiel
15,5
kamienny, GW
20,1 19,3 19,0
Elektrociepłownie na
4,7
węgiel kamienny, GW
Elektrownie na gaz
0 0,3 2,2 3,0 4,5 5,5
ziemny, GW
Elektrociepłownie na gaz
0,055 0,9
ziemny, GW
Elektrociepłownie wodne,
2,1 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2
GW
Inne, w tym energetyka
0 0 0 0,4 0 1,5
odnawialna, GW
Oprócz budowy małych układów gazowych w Polsce zrealizowane są pro-
jekty elektrociepłowni gazowych S
redniej skali: modernizacja EC Gorzów
z turbiną gazową ABB GT8C o mocy około 53 MW, EC Nowa Sarzyna z dwie-
ma turbinami gazowymi PG 6551 o mocy około 39 MW każda, EC Wrotków
z turbiną gazową V94.2 o mocy 157 MW oraz EC Rzeszów z turbiną gazową
222 Janusz Skorek, Jacek Kalina
V64.3A o mocy 67 MW. Trwa proces inwestycyjny przebudowy EC Zielona
Góra, gdzie budowany jest blok gazowo-parowy w oparciu o turbinę gazową
GE PG 9171E o mocy około 123 MW.
2.2. Energetyka komunalna
Jak do tej pory centralne, komunalne systemy ciepłownicze stanowią
w Polsce najbardziej atrakcyjny sektor dla gazowych układów skojarzonych
w grupie układów zasilanych gazem ziemnym. W roku 2003 w sektorze tym
pracowało 10 obiektów (z całkowitej liczby 34). całkowita moc elektryczna za-
instalowana w tych obiektach wynosiła 49,2 MW.
Na dużą popularnoS
ć gospodarki skojarzonej w układach gazowych w tym
sektorze ma wpływ szereg czynników, z których najważniejsze to:
 istniejący rynek ciepła zapewnia odpowiedni poziom mocy jak również od-
powiednio długi roczny czas wykorzystania urządzeń,
 znaczna liczba układów technologicznych ciepłowni komunalnych wymaga
modernizacji ze względu na zawansowany wiek urządzeń,
 występuje tu silna potrzeba obniżenia emisji zanieczyszczeń związanej ze
spalaniem paliw stałych (w przypadku małej mocy kotłów nie jest opłacal-
ne stosowanie wtórnych, wysokosprawnych technologii oczyszczania spa-
lin),
 występuje tu przeważnie korzystna struktura własnoS
ci obiektów (najwię-
kszy udział firm prywatnych oraz spółek gminnych),
 sposób planowania zaopatrzenia w ciepło gmin, wynikający z polskiego
prawa, dopuszcza wszystkie zainteresowane strony do kreowania lokalne-
go rynku wytwórczego ciepła,
 możliwoS
ć tworzenia konsorcjów zorientowanych na projekty,
 możliwoS
ć wcielania w życie projektów w ramach partnerstwa publicz-
no-prywatnego (schematy PPP),
 dostępnoS
ć kapitału, obecnie szczególnie ważna jest dostępnoS
ć funduszy
pomocowych Unii Europejskiej, głównie adresowanych do gmin,
 możliwoS
ć uzyskania korzystnych cen energii elektrycznej.
Centralne, komunalne systemy ciepłownicze stanowią w Polsce duży po-
tencjał dla rozwoju technologii kogeneracji w gazowych układach rozproszo-
nych. Zgodnie z danymi Urzędu Regulacji Energetyki , obecnie w kraju pracu-
je około 5900 komunalnych systemów ciepłowniczych, z całkowitą liczbą
kotłów na poziomie 13500. Liczba kotłów indywidualnych w sektorze budyn-
ków jest znacznie większa.
Obecnie około 72% całkowitej iloS
ci ciepła wytwarzanego w miastach po-
chodzi z centralnych systemów ciepłowniczych. Około 70% z tej iloS
ci jest wy-
twarzane w skojarzeniu z wytwarzaniem energii elektrycznej. Całkowita moc
zainstalowana w koncesjonowanych układach wytwórczych kształtuje się na
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 223
poziomie 73 GW, podczas gdy moc osiągalna wynosi około 69 GW. Ponadto
w kraju istnieje wiele przedsiębiorstw ciepłowniczych, które nie wymagają
koncesji na wytwarzanie ciepła. Są to rozproszone przedsiębiorstwa o łącznej
mocy w x
ródłach nie większej niż 5,8 MW (Rozporządzenie Ministra Gospo-
darki z dnia 17 lipca 1998 Dziennik Ustaw Nr 98, poz. 621).
Stan techniczny ciepłowni komunalnych jest różny, jednak i tu można spo-
tkać się z opiniami, że są one przestarzałe. Charakterystyka zainstalowanych
w systemie kotłów wodnych przedstawia się następująco [23]:
 jedynie 30% całkowitej liczby kotłów ma mniej niż 15 lat,
 około 50% kotłów jest w przedziale wieku 15 a 24 lata,
 około 19% kotłów ma pomiędzy 25 a 44 lat,
 około 1% kotłów jest starszych niż 45 lat.
Całkowita liczba kotłów wodnych jaka powinna zostać przeznaczona do wy-
miany w przeciągu najbliższych 10 lat jest szacowana na poziomie 40 000
(z uwzględnieniem indywidualnych x
ródeł ciepła).
Jak wynika z przedstawionych informacji sektor ciepłownictwa komunal-
nego jest bardzo atrakcyjny dla technologii gazowych układów kogeneracyj-
nych, zarówno z punktu widzenia potencjału modernizacyjnego jak i możliwo-
S
ci budowy nowych obiektów. Tutaj jednak podobnie jak w sektorze energety-
ki zawodowej, możliwoS
ci przyrostu liczby instalacji są ograniczone wielko-
S
cią istniejącego rynku ciepła oraz wielkoS
cią istniejących sieci cieplnych. Bu-
dowa nowych obiektów często związana jest tu z inwestycjami w rurociągi sie-
ciowe.
W przypadku wielu obiektów elektrociepłowni i ciepłowni komunalnych,
podobnie jak ma to miejsce w układach energetyki zawodowej, rozpatruje się
możliwoS
ci nadbudowy istniejących układów technologicznych modułami ga-
zowymi. Zwykle w wyniku realizacji projektu nie ulega zmianie iloS
ć sprzeda-
wanego ciepła. Inwestycja powoduje natomiast przyrost produkcji energii
elektrycznej (w przypadku ciepłowni stanowi ona nowy produkt). Zwykle w
wyniku zabudowy modułu gazowego wzrastają wskax
niki efektywnoS
ci tech-
nicznej pracy układu (sprawnoS
ć S
rednia, wskax
nik skojarzenia, dyspozycyj-
noS
ć, niezawodnoS
ć) oraz wzrasta elastycznoS
ć układu w przejmowaniu
zmiennego obciążenia cieplnego, szczególnie w zakresie najmniejszych mocy.
Przykładami realizacji tego typu projektów są układy w Gorzowie Wielkopol-
skim (Ostrowski Zakład Ciepłowniczy), Opolu (ECO), Siedlcach czy Tarnowie.
Próbując ocenić potencjał mocy elektrycznej możliwej do zainstalowania
w sektorze energetyki komunalnej, należy odrzucić wielkoS
ć mocy możliwej
do zainstalowania w EC zawodowych. Można także przyjąć, że obiekty gazo-
we, dla zapewnienia długiego rocznego czasu ich pracy, wpasowywane będą
w podstawy obciążenia cieplnego obiektów (ok. 15% mocy znamionowej). Daje
to szacowany zgrubnie poziom mocy cieplnej 3200 MW. Odpowiadać temu bę-
dzie moc elektryczna na poziomie 1500 1700 MW. Nie wszędzie jednak pro-
224 Janusz Skorek, Jacek Kalina
jekty kogeneracji gazowej mogą być realizowane, chociażby ze względu na
brak dostępnoS
ci gazu, czy inne aspekty. Przyjmując, że jedynie w 30% obiek-
tów można wdrożyć technologię kogeneracji gazowej, wielkoS
ć mocy zainsta-
lowanej może tu wynieS
ć około 480 MW.
Kogeneracja gazowa może być brana pod uwagę jako alternatywne roz-
wiązanie techniczne przy planowaniu nowych systemów grzewczych. Typo-
wymi przykładami takich projektów są układy zasilające nowe osiedla miesz-
kaniowe, parki przemysłowe, specjalne strefy ekonomiczne itp. W niektórych
przypadkach lokalna elektrociepłownia może stanowić układ wyspowy, nie
współpracujący z innymi x
ródłami energii.
Jak dotychczas w Polsce zrealizowano jeden taki projekt. Jest to osiedle
wojskowe na Helu, zasilane z elektrociepłowni z silnikami gazowymi na pro-
pan-butan. Potencjał jest tu znacznie większy, aczkolwiek zupełnie niewyko-
rzystany. Liczba projektów osiedli, parków przemysłowych itp. przyrasta w
Polsce wciąż w znacznym tempie. Tylko w Warszawie i okolicach liczba osie-
dli mieszkaniowych oddanych do użytku w ostatnich latach wynosi około 80.
W całym kraju jest ich już ponad 120.
2.3. Elektrociepłownie przemysłowe
Pod względem iloS
ci realizacji projektów układów kogeneracyjnych elektro-
ciepłownie przemysłowe stanowią obecnie drugi po sektorze energetyki ko-
munalnej, najatrakcyjniejszy obszar implementacji tej technologii. Ponownie
jednak iloS
ć zrealizowanych projektów jest tu znikoma w stosunku do ist-
niejącego potencjału.
W roku 2003 w Polsce w około 200 elektrociepłowniach przemysłowych za-
instalowana była moc 2343 MW. Dodatkowe 685 MW zainstalowanych było
w innych, głównie odnawialnych x
ródłach energii [9]. WiększoS
ć tych obiek-
tów charakteryzuje się mocą zainstalowaną mniejszą niż 5 MW. Stanowiło to
9,2% całkowitej mocy osiągalnej w systemie energetycznym. IloS
ć energii
elektrycznej wytworzonej w tych układach stanowiła jednak zaledwie 1,8%
całkowitej rocznej iloS
ci energii wytworzonej w systemie.
WiększoS
ć krajowych elektrociepłowni przemysłowych to układy technolo-
giczne przestarzałe, projektowane w latach rozwoju przemysłu ciężkiego
i projektowane na znacznie większe obciążenia, niż te pod jakimi pracują
w chwili obecnej. Duża liczba spoS
ród nich wymaga realizacji projektów mo-
dernizacyjnych.
Elektrociepłownie przemysłowe wytworzyły w 2002 roku 7 900 GWh ener-
gii elektrycznej z czego zaledwie 3,5% trafiło do sieci zakładów energetycz-
nych. Pozostała iloS
ć została zużyta na zaspokojenie potrzeb własnych
zakładów przemysłowych [1]. Wynika to głównie z niskiej ceny zakupu ener-
gii elektrycznej oferowanej przy sprzedaży nadwyżek do sieci. Sytuacja taka
rzutuje na niską opłacalnoS
ć projektów w sektorze energetyki przemysłowej.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 225
Realizowane są tu głownie takie projekty, gdzie energia elektryczna może
w całoS
ci zostać zużyta na potrzeby własne zakładu. Układ kogeneracyjny
zwykle wpasowywany jest w podstawę wykresu zapotrzebowania energii
elektrycznej i zwykle współpracuje z innymi urządzeniami w celu zaspokoje-
nia potrzeb cieplnych. Uwzględniając że typowa moc elektryczna istniejących
elektrociepłowni przemysłowych wynosi około 5 MW, można szacować, że
obciążenie w podstawie będzie na poziomie około 1 2 MW (w zakładach prze-
mysłowych obciążenie elektryczne jest zwykle stosunkowo wyrównane).
Przyjmując, że jedynie w połowie istniejących elektrociepłowni będzie można
zastosować silniki lub turbiny gazowe dochodzimy do szacunkowego poten-
cjału mocy elektrycznej do zainstalowania na poziomie 100 200 MW. Z całą
pewnoS
cią oszacowany potencjał jest znacznie większy, jeżeli uwzględni się
fakt, że w większoS
ci elektrociepłowni przemysłowych należy przeprowadzić
gruntowne remonty odtworzeniowe (układy z lat 50. i 60. XX w.) polegające
na likwidacji istniejących urządzeń i instalacji nowych.
Dodatkowo należy wziąć pod uwagę, że w znacznej liczbie zakładów prze-
mysłowych istnieją kotłownie, w których wytwarzana jest gorąca woda, para
technologiczna lub gorące powietrze do procesów suszarniczych. Przykładem
tego typu obiektów mogą być zakłady przemysłu spożywczego, zakłady dzie-
wiarskie, małe zakłady papiernicze, zakłady przemysłu chemicznego czy ma-
teriałów budowlanych. W większoS
ci przypadków istniejące kotłownie prze-
mysłowe mogą z powodzeniem zostać transformowane do postaci elektro-
ciepłowni. Potencjał mocy jest tu jednak trudny do oceny bez znajomoS
ci
całkowitej liczby istniejących kotłowni zakładowych. Liczbę tą trudno ocenić,
gdyż kotłownie takie nie podlegają Urzędowi Regulacji Energetyki i nie uwi-
dacznia się ich w oficjalnych statystykach.
Według niektórych opracowań i prac studialnych wykonanych przez firmy
konsultingowe [25], potencjał dla gazowych układów kogeneracyjnych upa-
trywany w polskim przemyS
le jest duży i atrakcyjny z punku widzenia możli-
woS
ci realizacji inwestycji. Ponadto jak do tej pory zrealizowane projekty po-
twierdzają, że układy tego typu mogą być efektywne technicznie i opłacalne,
szczególnie w chwili, gdy inwestycja jest realizowana przez inwestora prywat-
nego.
2.4. Sektor budynków
Budynki typowo są wyposażone w niskotemperaturowe instalacje wew-
nętrzne (90/70oC lub nawet 70/50oC). Stąd też układy kogeneracyjne instalo-
wane bezpoS
rednio w budynkach osiągają wysokie sprawnoS
ci całkowite (wy-
soki wskax
nik wykorzystania energii chemicznej paliwa) co prowadzi w efek-
cie do dużej atrakcyjnoS
ci technicznej. Dodatkowym czynnikiem przema-
wiającym za realizacją projektów w sektorze budynków jest zwykle wysoka
cena zakupu energii elektrycznej z sieci (zwykle taryfa C).
226 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Urządzenia instalowane w budynkach zwykle znajdują się w najmniejszym
przedziale mocy (powiedzmy poniżej 200 kW, a większoS
ć poniżej 100 kW),
przez co jednostkowe nakłady inwestycyjne są w tym wypadku wysokie (około
800  1000 USD/kWe). Należy się tu równoczeS
nie spodziewać wyższych cen
gazu ziemnego (taryfy W2 do W4). Istotny jest tu również fakt braku kapitału
inwestycyjnego (niskiej dostępnoS
ci). W efekcie dotychczas zrealizowana licz-
ba projektów w tym sektorze jest znikoma w porównaniu z istniejącym poten-
cjałem.
Szpitale
Jak do tej pory zaledwie 3 układy kogeneracyjne zainstalowano w Polsce
w szpitalach, podczas gdy np. w Wielkiej Brytanii sektor ten pod względem
liczby instalacji jest trzecim co do atrakcyjnoS
ci, a w kategorii mocy zainstalo-
wanej pierwszym.
Sytuacja w szpitalach jest dodatkowo o tyle ciekawa, że zgodnie z obo-
wiązującymi przepisami są one zobligowane do posiadania niezależnych x
ró-
deł zasilania w energię elektryczną. Stąd też obecnie w Polsce służba zdrowia
stanowi duży rynek awaryjnych agregatów prądotwórczych, zasilanych pali-
wem ciekłym. Setki takich jednostek znajdują się w szpitalach w całym kraju.
Obecnie w Polsce znajduje się około 829 szpitali, w których całkowita liczba
łóżek wynosi 212313. Ponadto posiadamy 92 sanatoria i inne obiekty lecznic-
twa zbiorowego o łącznej liczbie łóżek 5674 [2].
DoS
wiadczenie pokazuje, że zużycie energii elektrycznej w szpitalach jest
znaczne. Według autorów pracy [22], służba zdrowia jest jednym z najbar-
dziej energochłonnych sektorów w gospodarce kraju. Przykładowo eksperci
brytyjscy oszacowali całkowity poziom mocy elektrycznej możliwej do zainsta-
lowania w służbie zdrowia Wielkiej Brytanii jako równy 570 MW w 1200
obiektach. Projekty demonstracyjne pokazały, że moc elektryczna elektro-
ciepłowni przyszpitalnych może wynosić nawet 10 MW. Ze zrealizowanych
projektów uzyskano S
redni wskax
nik mocy elektrycznej zainstalowanej
2,3 kW / łóżko szpitalne.
Jak do tej pory podobne badania nie były prowadzone w Polsce. Jednakże
ekstrapolując wyniki oszacowań brytyjskich na warunki polskie, należy się
spodziewać możliwej mocy zainstalowanej na poziomie 430 490 MW w sekto-
rze służby zdrowia.
Należy jednak sądzić, że w rzeczywistoS
ci możliwa do zainstalowania moc
elektryczna w sektorze służby zdrowia będzie znacznie mniejsza. Wynika to
z pewnych ograniczeń nie technicznych. Głównym jest tu niewątpliwie zła
kondycja finansowa służby zdrowia, znaczne zadłużenie i brak kapitału na in-
westycje. Do czasu zakończenia restrukturyzacji sektora, jego oddłużenia
i poprawy ogólnej sytuacji finansowej raczej nie należy się tu spodziewać
znacznego wzrostu liczby instalacji.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 227
Hotele
Sektor zakwaterowania zbiorowego jest w krajach europejskich jednym
z ważniejszych dla rozwoju gazowych układów kogeneracyjnych małej mocy.
Przykładowo w Wielkiej Brytanii w sektorze tym ulokowano 27% liczby zre-
alizowanych projektów, co klasyfikuje go na drugi miejscu po centrach sporto-
wych.
Według Głównego Urzędu Statystycznego [6] w Polsce w 2001 roku istniało
około 7948 obiektów zakwaterowania zbiorowego. W liczbie tej mieszczą się
różne typy obiektów. I tak liczba hoteli wynosiła 1071, moteli 120, pensjona-
tów 287, sanatoriów 125, domów wypoczynkowych 510, domów wycieczko-
wych 123 oraz 701 innych obiektów specjalizowanych.
Ostatnie badania pokazują, że wskax
nik wzrostu liczby obiektów w tym
sektorze wynosi obecnie około 11%. Całkowita liczba miejsc noclegowych
w polskich hotelach w roku 2002 wynosiła 109300, a S
rednie obciążenie wyno-
siło 36%.
Jak do tej pory tylko jeden projekt gazowego układu kogeneracyjnego zo-
stał zrealizowany w Polsce w tym sektorze. Potencjał jednak jest, jak wynika
z przytoczonych danych, znaczny. Biorąc pod uwagę statystyki brytyjskie za-
uważamy, że w 205 instalacjach zrealizowanych w sektorze zakwaterowania
zbiorowego zainstalowano moc 27,01 MW (w latach 1990 1999) co daje S
redni
wskax
nik około 132 kW na instalację. Zakres mocy elektrycznej instalowa-
nych układów to 18 do 580 kW [15].
Szacując zgrubnie, że w Polsce jedynie w 30% obiektów występuje możli-
woS
ć instalacji układu kogeneracyjnego, oraz że realizowane będą projekty
bezpieczne, gdzie urządzenia małych mocy dobierane będą w podstawę obcią-
żenia elektrycznego, czyli że S
rednia moc możliwa jest na poziomie 30 50 kW,
daje to potencjał mocy elektrycznej do zainstalowania na poziomie 95 MW.
Z drugiej jednak strony patrząc na dynamikę rozwoju instalacji w Wielkiej
Brytanii (około 20/rok) nie należy spodziewać się osiągnięcia tej wartoS
ci.
Budynki komercyjne
W ostatnim okresie dosyć zauważalna jest zmiana wizerunku polskich
miast. W ich centrach zaczynają górować wysokie budynki biurowców oraz
siedzib różnych firm. Od kiedy w 1989 roku kraj wszedł na drogę gospodarki
rynkowej, nieustannie występuje zapotrzebowanie na powierzchnie biurowe.
W związku z przestąpieniem Polski do Unii Europejskiej da się zaobserwować
ciągły wzrost tego zapotrzebowania, co przyczynia się do wznoszenia nowych
budynków wielkokubaturowych.
W samej Warszawie powstało w ostatnim okresie ponad 85 dużych budyn-
ków biurowych. IloS
ć nowych obiektów jakie powstały w ostatnich latach lub
powstają w głównych miastach kraju jest również niemała (np.: Katowice 
11; Gdańsk  3; Gdynia  4; Kraków  11; Poznań  2, x
ródło: www.polandpro-
228 Janusz Skorek, Jacek Kalina
perty.pl). Są to zwykle nowoczesne wieżowce wyposażone w instalacje ogrze-
wania, ciepłej wody użytkowej i klimatyzacyjne.
Nowe realia rynkowe wymagają dodatkowo nowych powierzchni magazy-
nowych, centrów logistyki, hurtowni i innych obiektów komercyjnych. Ich
liczba również w ostatnim okresie wzrosła znacząco.
Dodatkowo należy uwzględnić, że poza nowymi budynkami, równoczeS
nie
ma miejsce renowacja budynków starych, adaptowanie ich do nowych funkcji
i dostosowywanie do nowych standardów jakoS
ci.
Podsumowując, można stwierdzić, że w sektorze tym znajduje się duży po-
tencjał dla gazowych układów kogeneracyjnych. Korzystne czynniki dla reali-
zacji projektów inwestycyjnych to struktura własnoS
ci obiektów oraz korzyst-
na cena energii elektrycznej, wynikająca z unikniętego zakupu z sieci (zwykle
taryfa C).
R
rednia moc elektryczna układów kogeneracyjnych w tym sektorze wynosi
około 3200 kW, jednak większoS
ć instalacji realizowana jest w przedziale
mocy od 300 do 600 kW. Uwzględniając liczbę obiektów około 200 w których
takie projekty w Polce można zrealizować, szacunkowy potencjał wynosi od
60 do 120 MW.
Budynki edukacyjne
Krajowy sektor obiektów edukacyjnych podzielić można na obiekty szkol-
nictwa podstawowego i S
redniego oraz szkolnictwa wyższego, który wydaję
się tu być najbardziej atrakcyjny. Obecnie w kraju działa 66 uczelni państwo-
wych oraz około 40 prywatnych. Gospodarka skojarzona może być tu zwykle
realizowana w przypadku większych obiektów, posiadających wydzielone
kampusy (uniwersytety, politechniki, akademie i inne). DoS
wiadczenie poka-
zuje, że S
rednie obciążenie elektryczne większych obiektów szkolnictwa wyż-
szego jest na poziomie 2 3 MW. Dodatkowo występuje tu równoczesne zapo-
trzebowanie znacznych iloS
ci ciepła (czasami powyżej kilkunastu MW).
Jak pokazują doS
wiadczenia brytyjskie, w sektorze tym S
rednia moc zain-
stalowana w układzie wynosi około 3 MW, na co składa się kilka układów du-
żej mocy oraz kilkadziesiąt układów małej mocy 50 200 kW. Sumaryczna
moc zainstalowana w sektorze wyniosła 19,4 MW. Wydaje się, że podobnego
scenariusza rozwoju można spodziewać się Polsce.
Informacje posiadane przez autorów pokazują, że obecnie na kilku uczel-
niach krajowych rozważane są projekty gazowych układów kogenereacyjnych
(Politechnika R
ląska, Politechnika Krakowska, Politechnika Rzeszowska, Po-
litechnika Poznańska). Wydaje się, że całkowity potencjał tego sektora można
oszacować na poziomie 50 100 MW.
Dodatkowo projekty układów kogeneracyjnych mogą być realizowane w bu-
dynkach szkół podstawowych i S
rednich. Typowe obciążenie S
rednie, S
redniej
wielkoS
ci obiektu szkolnego (z salą gimnastyczną i stołówką) wynosi ok.
20 30 kW. Mogą tu znalex
ć zastosowanie urządzenia najmniejszych mocy.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 229
Biorąc pod uwagę dużą liczbę budynków szkolnych, można podejrzewać, że
całkowity potencjał w tym obszarze jest również na poziomie kilkudziesięciu
MW.
PodkreS
lić należy, że większoS
ć obiektów szkolnych w kraju jest wyposa-
żona w kotłownię lokalną, która zazwyczaj jest opalana węglem kamiennym.
Konwersja tych kotłowni na elektrociepłownie gazowe dodatkowo wpłynie ko-
rzystnie na zmniejszenie emisji zanieczyszczeń (tzw. niska emisja, trudna do
wyeliminowania inną drogą). Narzucenie opłat emisyjnych na obiekty eduka-
cyjne (obecnie są z tych opłat zwalniane) a także wzrost stawek opłat mogą
przyspieszyć podejmowanie decyzji o przejS
ciu na paliwo gazowe.
Główną przeszkodą w realizacji projektów w tym sektorze jest obecnie, po-
dobnie jak w służbie zdrowia, brak kapitału inwestycyjnego. Szansą mogły by
tu być inwestycje realizowane przez stronę trzecią.
Centra sportowe i rozrywkowe
Centra sportowe i rozrywkowe, zarówno istniejące jak i powstające czy pla-
nowane mogą być kolejnym obszarem dla realizacji projektów małych x
ródeł
skojarzonych, zasilanych gazem ziemnym. W ostatnich 10 latach w kraju in-
frastruktura sportowo-wypoczynkowa znacznie zmieniła swój wizerunek. Po-
wstają nowe obiekty jak parki wodne, multipleksy, sale sportowe itp. Obecnie
liczba parków wodnych w Polsce wynosi 8a18kolejnych jest planowanych na
najbliższe 5 do 8 lat. Liczba kin o kilku salach z rozbudowaną infrastrukturą
rozrywkową wynosi 17 i również nowe są planowane.
Jak do tej pory w kraju zrealizowano 2 projekty w tym sektorze (obydwa
o mocy około 100 kW). W Wielkiej Brytanii ten sektor jest najbardziej popu-
larny pod względem iloS
ci zrealizowanych projektów (334 w latach 1983
2002). Łączna moc zainstalowana wyniosła tu 28,5 MW a moc S
rednia 85 kW
na instalację.
PodkreS
lić należy, że obiekty takie jak centra sportowe czy rozrywkowe
z reguły posiadają własne wbudowane kotłownie, jak również coraz częS
ciej
instalacje klimatyzacyjne. W istniejących obiektach wiele kotłowni klasyfiku-
je się do modernizacji. CzęS
ć z tych kotłowni jest opalana węglem kamiennym
lub koksem. Ich likwidacja podobnie jak wsektorze edukacyjnym wpłynie ko-
rzystnie na obniżenie niskiej emisji.
Lotniska
DoS
wiadczenia krajów europejskich pokazują, że lotniska stanowią dobry
rynek dla gazowych układów kogeneracyjnych. Jest to spowodowane dwoma
czynnikami. Po pierwsze, zgodnie z obowiązującymi przepisami, porty lotni-
cze są zobligowane do posiadania własnych, niezależnych x
ródeł zasilania
w energię elektryczną na wypadek przerw w dostawach z sieci. Po wtóre czas
pracy portów lotniczych jest stosunkowo długi. Niektóre z nich działają przez
24 godziny. Powoduje to, że czas pracy urządzeń zainstalowanych w portach
lotniczych jest znaczny.
230 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Obecnie w Polsce znajduje się 39 różnej wielkoS
ci portów lotniczych. Do
największych z nich zaliczane są porty międzynarodowe w Warszawie,
Wrocławiu, Gdańsku, Krakowie, Poznaniu i Katowicach. Na lotniskach tej
wielkoS
ci możliwe jest zainstalowanie urządzeń o mocy elektrycznej rzędu
kilkuset kW do ok. 1 MW. Daje to możliwoS
ć oszacowania całkowitego poten-
cjału w kraju na poziomie od kilku do kilkunastu MW.
Duże obiekty handlowe
Grupą obiektów, gdzie mogą znalex
ć zastosowanie gazowe układy kogene-
racyjne są super i hipermarkety. Na początku roku 2003 w kraju istniało 147
dużych hipermarketów z całkowitą powierzchnią handlową 1 308 000 m2 oraz
105 marketów technicznych o łącznej powierzchni 830 000 m2 a także ponad
1000 mniejszych supermarketów (www.supermarketnews.com.pl). Planowa-
ne jest oddanie do użytku w ciągu najbliższych dwóch lat kolejnych 1 700 000
m2 powierzchni handlowej.
DoS
wiadczenie pokazuje jednak, że w tym sektorze nie należy się spodzie-
wać znacznego przyrostu liczby instalacji. Przykładowo w Wielkiej Brytanii w
okresie 10 lat (1990 2000) w sektorze tym zrealizowano zaledwie 7 projektów
o łącznej mocy elektrycznej 7087 kW. Jako główną przyczynę małego powo-
dzenia technologii kogeneracji gazowej w tym sektorze upatruje się strukturę
własnoS
ci obiektów handlowych. Są to zwykle proste obiekty, charaktery-
zujące się standardowymi rozwiązaniami technicznymi (często powielanymi
schematami) oraz niskimi nakładami inwestycyjnymi.
Przykładem realizacji takiego projektu jest centrum handlowe IKEA i Au-
chan w Gdańsku. Inwestycja jest jednak realizowana przez stronę trzecią
jako elektrociepłownia komunalna z silnikami tłokowymi. Centra handlowe
będą kupowały ciepło i energię elektryczną bez angażowania S
rodków
własnych w inwestycję.
Wydaje się, że słuszne będzie przyjęcie, że w sektorze handlu w obiektach
wielkokubaturowych potencjał jest raczej mały, rzędu kilku do kilkunastu
MW (technicznie znacznie większy jednak nie będzie on raczej wykorzysta-
ny).
2.5. Układy cieplno-chłodnicze
Wszędzie tam gdzie występuje równoczesne zapotrzebowanie na ciepło,
energię elektryczną i chłód, występuje również możliwoS
ć budowy układu ko-
generacyjnego zintegrowanego z urządzeniem chłodniczym, zwykle absorp-
cyjnym. Obecnie w Polsce pracuje jeden taki układ w systemie centralnej kli-
matyzacji Kopalni  Pniówek . Jest on zbudowany w oparciu o dwa silniki
MWM Deutz TBG 632 V16 i cztery chłodziarki absorpcyjne firmy YORK.
Znaczny potencjał dla tego typu układów tkwi w sektorze budynków, oS
rod-
ków sportowych i rozrywkowych oraz handlu, gdzie chłód wykorzystywany
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 231
jest do klimatyzacji. Z drugiej jednak strony w Polsce występuje kilka istot-
nych barier powodujących małe szanse rozwoju projektów. Są to przede
wszystkim:
 wciąż jeszcze mała popularnoS
ć systemów klimatyzacji budynków,
 stosunkowo krotki czas w roku, kiedy wymagana jest klimatyzacja (około
1000 do 1500 godzin),
 w Polsce nie występują centralne systemy i sieci dystrybucji wody lodowej,
 brak dostatecznej wiedzy o absorpcyjnych systemach chłodniczych,
 stosunkowo niski współczynnik efektywnoS
ci chłodniczej ziębiarek absorp-
cyjnych, przez co zmniejsza się stopień wykorzystania ciepła z kogeneracji,
 brak przykładów realizacji,
 stosunkowo wysokie nakłady inwestycyjne,
 zwykle nieco gorsze wskax
niki efektywnoS
ci ekonomicznej inwestycji niż
w przypadku wyłącznie układu kogeneracyjnego.
Potencjalnym obszarem, gdzie układy trójgeneracyjne mogą znalex
ć szer-
sze zastosowanie jest przemysł spożywczy i chemiczny gdzie występują duże
potrzeby chłodnicze wynikające z realizowanych technologii przez praktycz-
nie cały rok.
2.6. Odnawialne x
ródła energii
Energetyka odnawialna może stać się sektorem, gdzie gazowe układy koge-
neracyjne znajdą szerokie zastosowanie w Polsce. Mają na to wpływ głównie
strategia polityczna i regulacje prawne. Również istotne znaczenie ma tu
cena paliwa gazowego, która jest zwykle niższa niż cena gazu systemowego.
Tezy te są potwierdzone liczbą instalacji, która jest wyższa niż w przypadku
obiektów zasilanych gazem ziemnym (55 instalacji z silnikami zasilanymi
biogazem).
Obecnie w Polsce najbardziej popularne są instalacje na wysypiskach S
mie-
ci i w oczyszczalniach S
cieków. Wynika to głównie z wysokich wskax
ników
opłacalnoS
ci inwestycji. PodkreS
lić należy, że rynek ten dopiero się rozwija,
a przy dużym jego potencjale należy się spodziewać, że liczba instalacji znacz-
nie wzroS
nie w niedługim czasie. Obecnie obserwuje się duży wzrost zaintere-
sowania projektami.
W kraju znajduje się około 817 oczyszczalni S
cieków [6]. Instalacje wytwa-
rzania energii elektrycznej z pozyskiwanego gazu znajdują się w około 35
z nich. Zarejestrowanych, komunalnych wysypisk odpadów mamy obecnie
w kraju około 884. Gaz wysypiskowy jest odzyskiwany i wykorzystywany do
zasilania silników gazowych na około 20 z nich. W sumie należy się spodzie-
wać, że wkrótce liczba instalacji osiągnie poziom kilkadziesiąt do kilkuset jed-
nostek.
232 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Odrębnym sektorem, który obecnie w Polsce można uznać za zupełnie nie
wykorzystany, a dysponujący dużym potencjałem jest rolnictwo. Biorąc pod
uwagę doS
wiadczenia europejskie w tym obszarze można stwierdzić, że roz-
wój kogeneracji w tym sektorze jest związany głównie z rozwojem różnej wiel-
koS
ci biogazowni rolniczych. W całej Europie obiektów tego typu pracuje obec-
nie kilka tysięcy. W samych w Niemczech w ciągu ostatnich 15 lat powstało
ich około 2000. Technologia ta może być również wykorzystywana do utyliza-
cji frakcji organicznej odpadów komunalnych.
W Polsce obecnie nie pracuje żadna instalacja komercyjna wytwarzania
biogazu. Na terenie kraju prowadzone są liczne badania, prowadzone są rów-
nież eksperymenty na instalacjach doS
wiadczalnych. Za główną przyczynę za-
hamowanego rozwoju technologii biogazowni rolniczych uważa się obecnie re-
gulacje prawne oraz strukturę polskich gospodarstw rolnych (duża iloS
ć drob-
nych gospodarstw).
Dane literaturowe pokazują, że moc elektryczna z układu zasilanego bioga-
zem, zlokalizowanego na terenie gospodarstwa rolnego typowo mieS
ci się
w przedziale mocy 50 250 kW, w zależnoS
ci od wielkoS
ci i typu gospodarstwa.
Typowe instalacje mają moce elektryczne około 150 kW. Rozwój technologii
kogeneracji gazowej w sektorze rolnictwa będzie jednak w Polsce zawieszony
do czasu opanowania technologii produkcji biogazu, które zapewnią długi
czas pracy przy jednoczesnym spełnieniu przepisów prawnych.
Jako ciekawostkę można podać, że w opracowanej przez Ministerswo R
ro-
dowiska Strategii rozwoju energetyki odnawialnej (Warszawa 2000) [13]
przyjęto, że dla osiągnięcia w 2010 roku 7,5% udziału energetyki odnawialnej
w krajowym bilansie energii pierwotnej należy zainstalować w systemie:
 60 MW mocy elektrycznej w układach zasilanych gazem wysypiskowym,
 30 MW mocy elektrycznej w układach zasilanych gazem z biogazowni rol-
niczych,
 500 MW mocy elektrycznej w układach zasilanych biogazem z biogazowni
komunalnych.
Odrębnym zagadnieniem z technicznego punktu widzenia, jest rozwój
układów zintegrowanych ze zgazowniem biomasy i odpadów. Obecnie w Pol-
sce nie pracuje żaden taki układ, w Europie pracuje ich kilkadziesiąt, głównie
doS
wiadczalnych. KilkanaS
cie firm na rynku europejskim oferuje już urzą-
dzenia do zgazowania biomasy. Charakteryzują się one jednak stosunkowo
niską dyspozycyjnoS
cią (około 6000 godzin pracy w roku) oraz wysokimi
nakładami inwestycyjnymi. Obserwując jednak tendencje rozwoju oraz ciągły
wzrost zainteresowania, należy stwierdzić, że technologie będą doskonalone i
należy spodziewać się wzrostu liczby instalacji. Polska może mieć tu swój
udział, jako że biomasa jest jednym z ważniejszych x
ródeł energii odnawialnej
w naszym kraju.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 233
Polskie rolnictwo wytwarza rocznie około 25 milionów ton słomy. Około
28,8% obszaru kraju zajmują lasy. Zakłada się zwiększenie zalesienia do 33%
do roku 2025. Obecnie lasy są x
ródłem około 2,5 miliona ton drewna. Szacuje
się, że dalsze 2 do 2,5 miliona ton pozostaje w lasach jako odpad ze względu na
brak odbiorców. Znaczna iloS
ć odpadów drzewnych jest generowana w prze-
myS
le drzewnym w procesach obróbki drewna. Potencjał jest tu niewątpliwie
duży, jednak bardzo trudny do oceny, biorąc pod uwagę obecny poziom rozwo-
ju technologii zgazowania.
2.7. Wykorzystanie gazów odpadowych z procesów
technologicznych i gazu ziemnego pozasystemowego
Potencjalny rynek dla rozwoju gazowych układów skojarzonych znajduje
się w obszarze wykorzystania gazów specjalnych, do których zaliczyć można:
 gaz ziemny pozasystemowy,
 gaz z odmetanowania kopalń,
 gaz z kopalń, w których zaprzestano wydobycia,
 palne gazy odpadowe z procesów technologicznych (np. gaz koksowniczy),
 gazy odpadowe w przemyS
le hutnictwa żelaza (gaz wielkopiecowey, kon-
wertorowy),
 gazy odpadowe z procesów wytwarzania paliw (węgiel drzewny, paliwo
bezdymne).
W niektórych obszarach już pracują pierwsze instalacje (wykorzystanie
metanu pokładów węgla), w niektórych zaS
realizacja projektów jest brana
pod uwagę. W ostatnim okresie dużą aktywnoS
ć wykazuje przemysł koksow-
niczy. Ma to związek ze znacznym wzrostem zapotrzebowania na koks, spo-
wodowany głównie rosnącym eksportem. W kilku polskich koksowniach roz-
budowywane są linie technologiczne, w związku z czym należy się spodziewać
znacznych nadwyżek gazu koksowniczego. Istniejące układy jego utylizacji
(elektrociepłownie i ciepłownie) wymagają najczęS
ciej rozbudowy. MożliwoS
ci
szybkiej rozbudowy układów dają człony gazowe z silnikami tłokowymi. Sza-
cuje się, że w ciągu najbliższych kilku lat moc elektryczna w układach zasila-
nych gazem koksowniczym może osiągnąć poziom kilkudziesięciu MW.
PodkreS
lić należy, że w przypadku utylizacji gazów specjalnych, głównie
niskokalorycznych, instalacje będą budowane prawie wyłącznie na bazie sil-
ników gazowych. Pozwalają one osiągnąć wysoką sprawnoS
ć oraz wysoką dys-
pozycyjnoS
ć układu przy stosunkowo niskich wymaganych nakładach inwe-
stycyjnych.
W zakresie wykorzystania gazu ziemnego ze x
ródeł lokalnych również ist-
nieje potencjał mocy elektrycznej rzędu kilkudziesięciu do kilkuset MW.
Obecnie w tym obszarze zrealizowano już 6 projektów o łącznej mocy około
3 MW (nie licząc EC Gorzów zasilanej pozasystemowym gazem zaazotowanym).
234 Janusz Skorek, Jacek Kalina
2.8. Istniejące małe układy kogeneracyjne w Polsce  stan w roku
2003
Udział rozproszonej kogeneracji gazowej w układach małej mocy w wytwa-
rzaniu ciepła i energii elektrycznej w Krajowym Systemie Energetycznym
jest obecnie marginalny. W 2003 roku w Polsce pracowały 34 małe elektro-
ciepłownie gazowe zasilane gazem ziemnym. W siedmiu z nich zainstalowano
turbiny gazowe, a w dwudziestu siedmiu gazowe silniki spalinowe. Całkowita
liczba zainstalowanych maszyn przedstawiała się następująco: turbiny gazo-
we: 9, silniki gazowe: 46.
Największą popularnoS
cią cieszą się układy o mocy elektrycznej poniżej
100 kW instalowane bezpoS
rednio w miejscu odbioru noS
ników energii.
Drugą co do popularnoS
ci grupą projektów są elektrociepłownie komunalne
w gminach. Tutaj z kolei o realizacji inwestycji decyduje łatwoS
ć pozyskania
kapitału inwestycyjnego i możliwoS
ć tworzenia różnego rodzaju struktur or-
ganizacyjnych zorientowanych na budowę obiektu. IloS
ć układów w różnych
przedziałach mocy przedstawiono na rys. 3.
W grupie istniejących obiektów jedynie w jednym wytwarzana jest para
wodna. W pozostałych noS
nikiem ciepła jest gorąca woda. W grupie planowa-
nych również jedynie 1 projekt zakłada wytwarzanie pary wodnej.
W obszarze wykorzystania biogazu i gazów specjalnych sytuacja przedsta-
wiała się nieco korzystniej. Dominują trzy typy instalacji: oczyszczalnie S
cie-
Rys. 3. Małe układy kogeneracyjne w Polsce w roku 2003; przedziały mocy elektrycznej:
A: N<100 kW; B: 100 kWkW; E: 1000 kWPotencjał zastosowania paliw gazowych... 235
ków (19 obiektów), wysypiska odpadów komunalnych (20 instalacji odnoto-
wanych, rzeczywista liczba nieco większa) oraz kopalnie (5 instalacji). Tylko 1
projekt zrealizowano w innym sektorze. Jest to układ kogeneracyjny
w Płocku zasilany biogazem z biogazowni. Lista istniejących obiektów została
podana w tablicy 3. należy podkreS
lić, że lista ta nie jest kompletna, gdyż po-
zyskanie informacji w tym sektorze jest niezwykle trudne. Ocenia się jednak,
że przeważająca większoS
ć projektów została zidentyfikowana i opisana.
Według [13] całkowita liczba układów zainstalowanych na oczyszczalniach
S
cieków wynosi około 30 (1999 rok). Całkowita moc elektryczne w tych układ-
ach wynosiła 14,5 MW. W tym samym okresie całkowita liczba układów na
wysypiskach odpadów wynosiła 16 a ich całkowita moc 5,44 MW.
Na rysunku 4 przedstawiono liczbę instalacji w sektorze gazów specjal-
nych, z podziałem na zakresy mocy elektrycznej. Z rysunku wynika, że naj-
więcej projektów zrealizowano tu w zakresie mocy elektrycznej 100 kW do
1000 kW, z czego najliczniejszy jest zakres 100 kW do 200 kW. Wynika to
głównie z podaży paliwa gazowego z instalacji pozyskiwania biogazu. Wszyst-
kie projekty zrealizowano przy wykorzystaniu tłokowych silników gazowych.
Całkowita liczba zidentyfikowanych maszyn wynosiła 64. Lista istniejących
w roku 2003 obiektów przedstawiona jest w tablicy 2.
Rys. 4. Małe układy kogeneracyjne w Polsce w roku 2003 w sektorze wykorzystania gazów
specjalnych; przedziały mocy elektrycznej: A: N<100 kW; B: 100 kWC: 200 kWTablica 2
Układy kogeneracyjne zasilane gazem ziemnym w Polsce w roku 2003
Moc Moc NoS
nik
Lp. Lokalizacja Urządzenie Dostawca
elektryczna cieplna ciepła
1 Warsaw Gas Company (biurowiec) Sach-Senertec
Silnik HKA 5.5 5.5 kW 12 kW Woda
GmbH
2 R
wiebodzice (EC komunalna) Silniki 2 x JMS 620 Jenbacher 2 x 2.7 MW 2 x 2.8 MW Woda
3 Cmolas k. Kolbuszowej (EC przemysłowa) Silnik JMS 312 Jenbacher 580 kW 420 kW Woda
4 Zakopane (EC komunalna) Silniki
Jenbacher 3 x 543 kW 3 x 703 kW Woda
3 x JMS 312
5 Poznań Szamotuły (EC komunalna) Silnik
Waukesha 275 kW 387 kW Woda
Zentec 230 HR
6 Poznań (sport) G.A.S.
Silnik EMK 6/330 Energietechnik 115 kW 195 kW Woda
GmbH
7 WrzeS
nia (sport) Silnik
MAN/Viessmann 110 kW 180 kW Woda
Vitoblok GG110
8 Bialystok (EC przemysł) Vitoblok GG22 MAM/Viessmann 22 kW 45.5 kW Woda
9 Pogorzelica (hotel) Silnik PREM 10 Tedom 9 kW 21 kW Woda
10 Kartuzy (sziptal) Silnik Vitoblok 43 MAN/Viessmann 43 kW 72 kW Woda
11 Baranowo (mleczarnia) Silnik JMS 316 Jenbacher 836 kW 1013 kW Woda
12 Pozedrze k. Giżycka (biurowiec) Silnik PREM 10 Tedom 9 kW 21 kW Woda
13 Tarnowskie Góry (szpital) Silnik Tedom 260
Tedom/Caterpillar 260 kW 408 kW Woda
CAT
14 Winnica k. Pułtuska (EC komunalna) Silnik PREM 22 Tedom 22 kW 45.5 kW Woda
15 Tuchów (EC komunalna) Silnik Tedom Tedom 66 kW 106 kW Woda
16 Lublin  Stężyca (szklarnie) 2 x Caterpillar Caterpillar 2 x 1.03 MW 2 x 1.7 MW Woda,
1 x SFGLD 560 Guascor 0.93 MW 1.3 MW spaliny
236
Janusz Skorek, Jacek Kalina
17 Zgłobień k. Rzeszowa 2 x silnik Fiat, Iveco 100 kW + 20 kW n.a. Woda
18 Grabownica 2 x silnik Wola n.a. n.a. Woda
19 Przeworsk (szpital) 2 x silnik Wola 100 + 200 kW n.a. Woda
20 Nosówka k. Rzeszowa Silnik
Wola 100 kW 160 kW n.a.
(kopalnia nafty) (gaz pozasystemowy)
21 Tarnów Silnik (system gas) Wola 200 kW 280 kW Woda
22 Kosarzyn k. Gubina 10 x Silnik
Wola 10 x 200 kW n.a. n.a.
(kopalnia nafty) (gaz pozasystemowy)
23 Wielopole k. Sanoka Silnik
Wola 200 kW n.a. n.a.
(kopalnia nafty) (gaz pozasystemowy)
24 Sanok (kopalnia nafty) Silnik
Wola 200 kW n.a. n.a.
(gaz pozasystemowy)
25 Łodyna k. Sanoka Silnik
Wola 60 kW n.a. n.a.
(kopalnia nafty) (gaz pozasystemowy)
26 Wólka Węglowa Silnik (system gas) Wola 200 kW n.a. n.a.
Nowa Sól 3 x Silnik
27 Wola 3 x 200 kW n.a. n.a.
(EC przemysłowa) (gaz pozasystemowy)
Władysławowo Rolls-Royce
28 GT 2 x 501 KB7 2 x 5.5 MW 2 x *8.5 MW Woda
(EC komunalna) Allison
29 ECO Opole (EC komunalna) GT Tempest Alstom 7.4 MW 12.2 MW Woda
Bolesławiec
30 GT Centaur 50 Tuma Turbomach 4.1 MW 28 MW Para
(EC przemysłowa)
Siedlce
31 GT 2 x Taurus 70 Tuma Turbomach 2 x 7.3 MW 23 MW Woda
(EC przemysłowa)
32 Wrocław (EC przemysłowa) GT Centaur 40 Tuma Turbomach 3.8 MW 6.3 MW Woda
Ostrów Wielkopolski
33 GT CX501 KB7 Centrax 5.1 MW 11.6 MW Woda
(EC komunalna)
34 Tarnów (EC komunalna) GT CX501 KB5 Centrax 3.75 MW 10 MW Woda
*x
ródła: i inne
Potencjał zastosowania paliw gazowych...
237
238 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Tablica 3
Układy kogeneracyjne zasilane gazami specjalnymi w Polsce w roku 2003
Moc
Lp. Lokalizacja Urządzenie Dostawca Typ Rodzaj gazu
elektryczna
1 Bydgoszcz 3 x Silnik Wola 3 x 200 kW Wysypisko Biogaz
2 Grudziądz Silnik Wola 160 kW Wysypisko Biogaz
3 Olsztyn 2 x Silnik Wola 2 x 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
Borowiczki
4 Silnik Wola 200 kW Cukrownia Biogaz
k. Płocka
5 Koszalin Silnik Wola 100 kW Wysypisko Biogaz
6 Poznań Silnik Wola 2 x 200 kW Wysypisko Biogaz
Silnik
7 Siedlce Wola 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
135V12-G
8 Opole Silnik Wola 2 x 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
9 Inowrocław Silnik Wola 2 x 160 kW Oczyszczalnia Biogaz
10 Elbląg Silnik Wola 2 x 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
Gdańsk
11 Silnik Wola 2 x 200 kW Wysypisko Biogaz
Szadułki
12 Słupsk Silnik Wola 100 kW Wysypisko Biogaz
13 Puławy Silnik Wola 2 x 160 kW Oczyszczalnia Biogaz
Sokolów
14 Silnik Wola 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
Podlaski
Silnik
Biała
15 Wola 160 kW Oczyszczalnia Biogaz
Podlaska
135R6TC-G
16 Bełchatów Silnik Wola 2 x 170 kW Wysypisko Biogaz
17 KroS
niewice Silnik Wola 180 kW Wysypisko Biogaz
Silnik
Bytom
18 Wola 180 kW Oczyszczalnia Biogaz
Radzionków
135R6TC-G
Silnik
19 Gliwice MAN 2 x 200 kW Oczyszczalnia Biogaz
E2842 E302
Silnik
20 Ostróda MAN 186 kW Oczyszczalnia Biogaz
E2842 E302
JMS 312
21 Toruń Jenbacher 551 kW Wysypisko Biogaz
GS-B.L.
JMS 316
22 Sosnowiec Jenbacher 802 kW Wysypisko Biogaz
GS-B.L.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 239
JMS 316
23 Olsztyn Jenbacher 802 kW Wysypisko Biogaz
GS-B.L.
Ruda R
ląska JMS 312
24 Jenbacher 543 kW Kopalnia Kopalniany
 Bielszowice GS-B.L.
Ruda R
ląska JMS 312
25 Jenbacher 543 kW Kopalnia Kopalniany
 Halemba GS-B.L.
3 x JMS 312 Biogaz/
26 Wrocław Jenbacher 1.803 Oczyszczalnia
GS-B./N.L. gaz ziemny
JMS 316
27 Katowice Jenbacher 802 kW Wysypisko Biogaz
GS-B.L.
JMS 316
28 Łubna Jenbacher 836 kW Wysypisko Biogaz
GS-B.L.
Suszec 
29 TBG 632 V16 Deutz 2,7 MW Kopalnia Kopalniany
 Krupiński
2 x TBG 632
30 Pniówek Deutz 2 x 3,2 MW Kopalnia Kopalniany
V16
MVV EPS
Żory 
31 Silniki Polska/ n.a. Kopalnia Kopalniany
Budryk
Deutz
Tedom Cento
32 Żyrardów Tedom 140 kW Oczyszczalnia Biogaz
150
HCP S.A.
33 Częstochowa 8A20G 650 kW Oczyszczalnia Biogaz
 Cegielski
MAN E2876
34 Żywiec Viessmann 114 kW Oczyszczalnia Biogaz
TE
Silnik
35 Radom Wola 160 kW Wysypisko Biogaz
105H12G
36 Gliwice 2 x Silnik Elteco n.a. Wysypisko Biogaz
Kobierniki k.
37 Silnik n.a. n.a. Wysypisko Biogaz
Płocka
Bądki k.
38 Silnik n.a. 235 kW Wysypisko Biogaz
Kwidzynia
39 Doły Brzeskie Silnik n.a. 340 kW Wysypisko Biogaz
2 x Silnik NGV
40 Rzeszów 2 x 90 kW Oczyszczalnia Biogaz
SW680 Autogas
NGV
41 Chrzanów 2 x Silnik 2 x 90 kW Oczyszczalnia Biogaz
Autogas
NGV
42 Olkusz 2 x Silnik 2 x 90 kW Oczyszczalnia Biogaz
Autogas
240 Janusz Skorek, Jacek Kalina
NGV
43 Pleszew 2 x Silnik 2 x 90 kW Oczyszczalnia Biogaz
Autogas
Szczecin
44 2 x Silnik n.a. 2 x 200 kW Wysypisko Biogaz
Klucz
Kraków 2 x 250
45 3 x Silnik n.a. Wysypisko Biogaz
 Barycz + 375 kW
Podsumowując należy stwierdzić, że potencjał energetyczny istniejących
i planowanych odbiorów ciepła i energii elektrycznej jest duży. Odpowiednia
strategia rozwoju i promocja gazowych układów skojarzonych małej mocy
mogłaby doprowadzić do znacznego rozwoju tej technologii w Polsce. Z drugiej
jednak strony należy podkreS
lić, że wymaga to aktywnoS
ci nie tylko firm zaj-
mujących się dystrybucją urządzeń, ale wszystkich zainteresowanych uczest-
ników rynku. WiększoS
ć przedstawionych sektorów nie jest spenetrowana
a istniejący w nich potencjał nie jest odkryty. Wskazanie kierunków realizacji
projektów inwestycyjnych niewątpliwie wymaga tu budowy obiektów demon-
stracyjnych i wciąż jeszcze licznych działań promocyjnych.
3. Rynek układów kogeneracyjnych w Unii
Europejskiej
Na perspektywy rozwoju rozproszonej kogeneracji w Polsce można też pa-
trzeć przez pryzmat rozwoju tej technologii w innych krajach, np. Unii euro-
pejskiej. WiększoS
ć z tych krajów od dawna (znacznie wczeS
niej niż Polska)
zaczęła na szeroką skalę wdrażać do praktyki gazową kogenerację rozpro-
szoną. Obserwacja trendów rozwojowych w tych właS
nie krajach (z uwzględ-
nieniem wieloletniego przesunięcia czasowego), może być również istotną
wskazówką przy szacowaniu krajowego potencjału zastosowania małej, roz-
proszonej energetyki skojarzonej.
Jednym z pierwszych krajów, w którym na szeroką skalę zaczęto wdrażać
technologię małych gazowych układów skojarzonych, jest Wielka Brytania.
Charakterystykę rynku gazowych układów kogeneracyjnych w tym kraju
przedstawiono na rysunkach 5 i 6 (około 1500 projektów zrealizowanych do
roku 2002 o łącznej mocy elektrycznej ponad 4800 MW).
Zestawienie zainstalowanych Wielkiej Brytanii do 2002 roku wszystkich
układów kogeneracyjnych (z podziałem na 4 grupy wielkoS
ci mocy) przedsta-
wiono w tablicy 4. W tablicy 5 przedstawiono zestawienie układów CHP zain-
stalowanych w sektorze budownictwa z podziałem na poszczególne reprezen-
tatywne grupy. Łączną liczbę układów CHP (i ich moc) zainstalowanych
w wielkiej Brytanii w latach 1995 do 2001 przedstawiono w tablicy 6.
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 241
Rys. 5. Gazowe układy kogeneracyjne w Wielkiej Brytanii  klasyfikacja ze względu na
liczbę instalacji (w sumie około 1150 projektów)
Rys. 6. Gazowe układy kogeneracyjne w Wielkiej Brytanii  klasyfikacja ze względu na moc
elektryczną zainstalowaną (w sumie około 1500 projektów)
242 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Tablica 4
Zestawienie układów kogeneracyjnych zainstalowanych w Wielkiej Brytanii
(rok 2002)
WielkoS
ć mocy Udział Udział
Liczba Całkowita moc
instalacji elektryczna (MW)
elektrycznej % %
Poniżej 100 kW 679 43,2 41 0,9
100 kW  999 kW 631 40,1 154,2 3,2
1 MW  9,9 MW 190 12,1 779,6 16,2
10 MW i wyższa 73 4,6 3 826,2 79,7
Suma 1 573 100 4 801,1 100
Tablica 5
Liczba i moc układów CHP zainstalowanych w Wielkiej Brytanii w sektorze
budownictwa (rok 2002)
Liczba Moc elektryczna Moc cieplna
Sektor
instalacji MW MW
Centra sportowe 437 41,92 73,08
Hotele 308 37,98 64,95
Służba zdrowia 228 110,81 316,74
Budynki mieszkalne 55 46,57 75,65
Biura 28 18,37 22,61
Obiekty oS
wiatowe 23 10,26 26,12
Uniwersytety 33 29,57 88,04
Administracja państwowa 17 11,92 19,23
Handel detaliczny 8 5,97 4,86
Inne (rolnictwo, lotniska, itp.) 7 15,10 23,37
Suma 1 144 328,48 714,65
Tablica 6
Zestawienie układów CHP zainstalowanych w Wielkiej Brytanii w latach
1995 2001
1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001
Liczba instalacji 1 220 1 282 1 287 1 307 1 313 1 556 1 573
Moc elektryczna, MW 3 390 3 463 3 628 3 885 4 239 4 632 4 801
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 243
Prognozy rozwoju rozproszonej kogeneracji małej mocy w Europie są bar-
dzo różne w zależnoS
ci od scenariuszy rozwoju gospodarczego, a zwłaszcza od
czynnika ekologicznego. Według Cogen Europe można tu wyróżnić 4 podsta-
wowe scenariusze:
 utrzymanie obecnej polityki energetycznej i ekologicznej zakładającej ewolu-
cyjny rozwój technologii energetycznych (scenariusz PP  Present Policy),
 podwyższona S
wiadomoS
ć ochrony S
rodowiska (scenariusz HEA  Heighte-
ned Environmental Awareness),
 nieregulowana liberalizacja rynku energii (scenariusz DL  deregulated
Liberalisation),
 wariant  post Kyoto gdzie koszty niekorzystnego oddziaływania na S
rodo-
wisko będą bardzo wysokie, stymulując rozwój wysokosprawnych i czys-
tych technologii (scenariusz PK  Post Kyoto).
Prognozowany przez Cogen Europe rozwój układów kogeneracyjnych
przedstawiono na rysunkach od 7 do 10. Rysunek 7 dotyczy wszystkich 28
krajów Europy. Kolejne rysunki dotyczą Wielkiej Brytanii, Polski i Czech.
Najbardziej dynamiczny rozwój technologii kogeneracji przewidywany jest
przy realizacji najbardziej proekologicznego scenariusza rozwoju, tzn. scena-
riusza PP (Post Kyoto). W wariancie DL (Deregulated Liberalisation) przewi-
duje się utrzymanie łącznej mocy zainstalowanej na stałym poziomie. Inwe-
stycje będą nadal realizowane, ale jako zastępujące wyeksploatowane stare
układy węglowe.
Rys. 7. Prognoza mocy zainstalowanych układów CHP w 28 krajach Europy w zależnoS
ci
od scenariusza rozwoju
244 Janusz Skorek, Jacek Kalina
Rys. 8. Prognoza mocy zainstalowanych układów CHP w Wielkiej Brytanii w zależnoS
ci od
scenariusza rozwoju
Rys. 9. Prognoza mocy zainstalowanych układów CHP w Polsce w zależnoS
ci od scenariu-
sza rozwoju
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 245
Rys. 10. Prognoza mocy zainstalowanych układów CHP w Czechach w zależnoS
ci od scena-
riusza rozwoju
4. Wnioski
W pracy przedstawiono wstępną analizę studialną polskiego rynku gazo-
wych układów kogeneracyjnych małej mocy. Omówiono zarówno stan obecny
technologii na polskim rynku energii jak i ocenę potencjału i pewne prognozy
na przyszłoS
ć.
Pamiętając o fakcie, ze zainteresowanie układami kogeneracyjnymi malej
mocy jest obserwowane w Polsce od około 8 lat, można stwierdzić, że liczba
istniejących układów jest stosunkowo mała. Biorąc pod uwagę rozmiar jedno-
stek, można stwierdzić, że największa liczba wdrożonych projektów jest o mo-
cy elektrycznej mniejszej niż 200 kW. Są to instalacje dla klientów indywi-
dualnych podłączonych do sieci niskiego napięcia. Najbardziej wpływowymi
czynnikami były tu stosunkowo małe zapotrzebowanie własne mocy elek-
trycznej, unikanie sprzedaży lub nadwyżki elektrycznoS
ci spowodowane pro-
blemami z wzajemnym połączeniem i niskie ceny oferowane przez elektrow-
nie oraz stosunkowo niskie koszty inwestycyjne. Z drugiej strony rynek
układów powyżej 1 MW mocy elektrycznej wydaje się być także atrakcyjny.
W tym zakresie mocy realizowane są zwykle projekty przemysłowe i komu-
nalne.
Generalnie można stwierdzić, że potencjalny rynek jest stosunkowo duży
i z dobrymi perspektywami. Istnieją jednak pewne przeszkody, które hamują
rozwój technologii rozproszonych układów kogeneracyjnych. Najważniejszą
barierą jest ciągle stosunkowo niska rentownoS
ć projektów.
Na rynku zostały już ustalone mechanizmy prawne, organizacyjne i finan-
sowe. Te mechanizmy mogą pomóc zrealizować udane projekty. Niewątpliwie
246 Janusz Skorek, Jacek Kalina
ważnym czynnikiem jest przystąpienie Polski do Unii Europejskiej. Spodzie-
wane jest, że w nadchodzącym okresie 1 do 5 lat ten proces przyniesie wiele
zmian na rynku energii w kraju. Najważniejszym jest zakończenie zmian
strukturalnych i procesu tworzenia wolnego rynku. DostępnoS
ć S
rodków eu-
ropejskich jest postrzegana jako czynnik, który może pomóc zrestrukturyzo-
wać infrastrukturę polskiego systemu energetycznego. Trendowi temu po-
winno sprzyjać przyjęcie 11.02.204 roku przez Parlament Europejski tzw. Dy-
rektywy CHP (kogeneracyjnej)  dyrektywa 2004/8/EC. W nowym systemie
jednostki kogeneracyjne małej mocy mogą odgrywać ważną rolę na poziomie
regionalnym.
Szersze użycie układów kogeneracyjnych bazujących na paliwach gazo-
wych przyniesie wiele korzyS
ci dla kraju. Po pierwsze jest to najbardziej efek-
tywne narzędzie w zakresie obniżenia zarówno emisji jak i zużycia energii
pierwotnej. Po drugie, nowe jednostki tworzą miejsca pracy, co jest bardzo
ważnym czynnikiem dla lokalnej ekonomii na poziomie poszczególnych kra-
jów. Technologia ta prowadzi również do zróżnicowania zużycia paliw, co jest
obecnie jednym z priorytetów polityki energetycznej w Polsce. Co jest również
ważne w sektorze gazów specjalnych to, że układy kogeneracyjne małej mocy
dają nowe możliwoS
ci rozwoju obszarów wiejskich i rolniczych.
Przeszkody, które muszą zostać pokonane, aby wzbudzić wzrost liczby in-
stalowanych jednostek kogeneracyjnych, są charakteru edukacyjnego, pro-
mocyjnego, strukturalnego, politycznego, finansowego i technicznego. Najwa-
żniejsze z nich zostały podkreS
lone i przedyskutowane w tym raporcie. Pewne
przeszkody zostaną pokonane podczas procesu tworzenia się wolnego rynku.
Inne wymagają jednak szczególnego wysiłku państwa i innych zainteresowa-
nych stron.
Tworzenie prognoz na bardziej odległą przyszłoS
ć jest trudnym zadaniem.
Generalnie można przewidywać, że jeS
li nie pojawią się inne technologie wy-
twarzania energii, układy kogeneracyjne małej mocy powinny grać ważną i
coraz większą rolę, zwłaszcza w systemach lokalnych. Najbardziej obie-
cującymi sektorami są ciepłownie małej mocy na rynku gazu ziemnego oraz
jednostki wykorzystujące biogaz na rynku energetyki odnawialnej.
Literatura
[1] Agencja Rynku Energii: http://www.are.waw.pl
[2] Biuletyn Statystyczny Ministerstwa Zdrowia: 1999 and 2002. Warsaw
2000, 2003.
[3] EDUCOGEN The European Educational Tool on Cogeneration. 2nd edi-
tion, December 2001 ( http://www.cogen.org/projects/educogen.htm)
[4] Electricity Exchange Office (Kantor Energii): http://www.jack.entra.pl
[5] Giełda Energii: http://www.polpx.pl
[6] Główny Urząd Statystyczny: http://www.stat.gov.pl
Potencjał zastosowania paliw gazowych... 247
[7] Internet Platform for Electricity Turnover: http://www.poee.pl
[8] Kalina J., Jurkowski M.: Nadbudowa węglowej ciepłowni komunalnej
układem kogeneracyjnym z turbiną gazową lub tłokowym silnikiem spa-
linowym. Energetyka nr 5/2004
[9] Kądzielawa A.: Bezpieczeństwo energetyczne kraju (Power security of
the Country). Elektroenergetyka no. 1/2003 (44)
[10] Ministerstwo Gospodarki: Assessment and corrections of the energy po-
licy for Poland up to the year 2020. Warsaw, 2002.
[11] Ministerstwo Gospodarki: Short-term prognosis for energy market deve-
lopment in Poland. Warsaw, March 2002.
[12] Ministerstwo R
rodowiska: http://www.mos.gov.pl
[13] Ministerstwo R
rodowiska: Strategy for the development of renewable
energy resources in Poland. Warsaw, September 2000.
[14] Ministry of Economy, The Energy Regulatory Authority of Poland: Ope-
rational rules for the Polish Electricity Market in the year 2000 and
Beyond . Warsaw 1999.
[15] Ofgem CHP database (www.ofgem.gov.uk)
[16] Podziemski T., Bałut H.: Natural gas as the source of electricity, heat
and cold in the XXI century. Proceedings of the VI International Confe-
rence  Gas engines Szczyrk, Poland, June 2003.
[17] Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA: http://www.pgnig.pl
[18] Polskie Sieci Elektroenergetyczne: http://www.ptpiree.com.pl
[19] Polskie Sieci Elektroenergetyczne: Strategy of development in the
aspect of meeting present and future electricity requirements. Warsaw,
July 2000.
[20] Skorek J., Kalina J., Bartnik R., Sawicki W.: Analiza techniczno-ekono-
miczna opłacalnoS
ci nadbudowy węglowej elektrociepłowni parowej tur-
biną gazową i kotłem odzyskowym. Energetyka nr 4 (574)/2002.
pp. 195-201.
[21] Skorek J.: EfektywnoS
ć energetyczna i ekonomiczna gazowych układów
kogeneracyjnych małej mocy. Wydawnictwo Politechniki R
ląskiej, Gli-
wice, 2002.
[22] UK Government Energy Efficiency Best Practice Programme: Good
Practice Guide No. 267. Combined heat and power in hospitals.
[23] Urząd Regulacji Energetyki: Systemy ciepłownicze  stan obecny, taryfy
I ine zagadnienia. Warszawa 2001.
[24] Urząd Regulacji Energetyki: http://www.ure.gov.pl
[25] US Trade and Development Agency: Commercial and Technical Evalu-
ation of the Applications of Gas Turbine Technology in Industrial Plant
in Poland. Final Report. June, 2000.
Recenzent: Prof. dr hab. inż. Gerard KOSMAN
Wpłynęło do Redakcji: 10.03.2005 r.