10.04.21

1

Anna Poszwa

Anna Poszwa

Wydział

Wydział

Zarządzania

Zarządzania

Rok V

Rok V

10.04.21

2

Światowe zasoby węgla są obfitym źródłem energii
pierwotnej, którego udokumentowane rezerwy wystarczą
na około 200 lat, zaś jego całkowite zasoby, możliwe do
pozyskania w przyszłości, są kilka razy większe. Surowiec
ten wydobywany jest w ponad 50 krajach świata.
Większość złóż ropy naftowej i gazu leży na terenach
niestabilnych politycznie, a ich wystarczalność
szacowana jest odpowiednio na 60 i 40 lat.

Węgiel

jawi się natomiast jako paliwo stabilne i bezpieczne. Jest
przy tym najtańszym źródłem energii, konkurencyjnym w
stosunku do innych nośników; łatwo go transportować,
magazynować i użytkować.

10.04.21

3

Przy obecnie wdrażanych, a także będących w

fazie opracowywania, technologiach czystego spalania-
węgiel jest paliwem przyjaznym dla środowiska, w
stopniu porównywalnym z innymi nośnikami energii
pierwotnej.

W nadchodzących dekadach światowe

zapotrzebowanie na węgiel będzie wzrastać,
szczególnie ze strony elektroenergetyki. Przewiduje się,
że - w stosunku do poziomu zużycia w roku 2000- do
roku 2030 zapotrzebowanie na węgiel do produkcji
energii elektrycznej wzrośnie o ok. 90%. Dalsza
eksploatacja węgla w skali globalnej pozwoli na
zrównoważony rozwój gospodarki światowej, likwidację
ubóstwa energetycznego wielu krajów oraz przyczyni
się do istotnego zmniejszenia skutków przerwania
ciągłości dostaw innych nośników energii.

10.04.21

4

Czym są

„Technologie czystego węgla

”

Przykłady jak technologia ulepszyła jakość naszego
życia są niezliczone.
Ten sam rozwój technologii może zostać zauważony w
urządzeniach i systemach, które ulepszają
środowiskowy postęp elektrowni używających węgiel.
Dekady temu, naukowcy i inżynierowie zaprojektowali
nowatorskie systemy, by podwyższyć środowiskowy
postęp elektrowni. Przez długi czas, te czyste
technologie węgla były testowane - testy przebiegły
pomyślnie. Dużo tych technologii teraz została
skomercjalizowana dla użycia przez istniejące
pokolenie elektryczności. Te nowatorskie urządzenia
pozwalają na użycie tych technologii przez istniejące
elektrownie oparte na węglu, jak również
udogodnienia dla niedawno zbudowanych, z
zachowaniem surowszych środowiskowych standardów
postępu. Użycie czystych technologii węgla umożliwiło
wykorzystanie ogromnych rezerw węgla a
jednocześnie wyprodukowanie przystępnej i przyjaznej
dla środowiska elektryczności.

10.04.21

5

Oryginalny Program Clean Coal Technology, który
zaczął się w 1986, skupił się na komercjalizowaniu
procesów, które pomogły zmniejszyć dwutlenek
siarki i emisję tlenku azotu i demonstracji
skuteczniejszych i przyjaznych dla środowiska
alternatyw w stosunku do tradycyjnych bojlerów
węgla.
Nowe programy w czystej technologii węgla — takie
jak Clean Coal Power Initiative (CCPI)— są oparte na
postępie oryginalnego programu Technologii
Czystego Węgla, znajdując rozwiązania dla
zmniejszania emisji śladu rtęci, zmniejszając albo
eliminując emisję dwutlenku węgla i powiększając
wydajnośc paliwa.

10.04.21

6

Przez następnych 25 lat zapotrzebowanie na
elektryczność zwiększy się o około 54%. To
spodziewane rosnące tempo wzrostu będzie
wymagało konstrukcji ekwiwalentu więcej niż 1,200
nowych elektrowni, 300 megawatów każda.
Węgiel pozostanie największym pojedynczym
źródłem elektryczności — 51% produkowanej
energii w 2025.Technologie czystego węgla pomogą
zaspokoić tą potrzebę oraz będą kontynuować
zmniejszenie SO2 i emisję NOx.
Projekt „FutureGen” posuwa czystą technologię
węgla nawet dalej. FutureGen opiera się na
wyprodukowaniu wodoru z węgla, tym samym
zerowej emisji gazów szkodliwych.

10.04.21

7

Innowacje technologiczne oparte na węglu są

dla środowiska ważniejsze i bardziej

skuteczne niż technologie powszechnie

używane dzisiaj.

Ogólnie , dzielimy je na następujące

kategorie:

Spalanie

(C o m b u s t i o n)

Węgiel łączy się z inną
substancja w bojlerze
w celu
poprawienia
wydajności i usunięcia
zanieczyszczenia.
Przykładem może być
spalanie, gdzie
wapień albo dolomit
jest dodany podczas
procesu spalania w
celu
obniżenia SO2.

10.04.21

8

Używa się czyszczenia chemicznego do
usuwania dużych
ilości siarki, innych zanieczyszczeń
i drobnych materii (kurz i popiół) z
emisji przed ich wypuszczeniem do
atmosfery.

Po
spaleniu

(

P o s t - C o m b u s

t i o n)

10.04.21

9

Konwersja

(C o n v e r s i o n)

Używa się wysokich
temperatur i
ciśnienia, aby
zmienić węgiel w
gaz albo płyn, który
może być dalej
oczyszczany i użyty.

10.04.21

10

ŚRODOWISKOWE KORZYŚCI

10.04.21

11

Emisja - węgiel kamienny (energetyka zawodowa) [tys. t](w Polsce)

 

1989

1997

1998

1999

2000

2001

2002

popiół

555

84

67

55

46

40

38

SO

2

1258

616

535

482

426

413

393

NO

2

 

233

187

172

170

168

165

CO

 

 

18

18

20

21

19

CO2

[mln t]

 

 

86

85

86

82

85

Emisja - węgiel brunatny (energetyka zawodowa) [tys. t](w Polsce)

 

1989

1997

1998

1999

2000

2001

2002

popiół

184

35

26

20

19

19

12

SO

2

748

494

503

438

358

367

327

NO

2

 

84

84

80

75

74

72

CO

 

 

20

19

16

16

18

CO

2

[mln t]

 

 

59

60

55

63

64

10.04.21

12

Przyszłość technologii czystego
węgla:

- zapotrzebowanie na elektryczność przez następne 25 lat
wzrośnie o 53.4%.
- węgiel pozostanie najpopularniejszym i największym
źródłem elektryczności — w roku 2025 może to być nawet
51% wytwarzanej energii
- czyste technologie węgla pomogą zaspokoić
zapotrzebowanie na energię, oraz będą nadal ograniczać
emisję SO2 i NOx

Dane te zawierają emisję z węgla i innych źródeł paliwa.

10.04.21

13

Uwzględnienie nieustannego zużycia obfitych krajowych zasobów węgla w stosunku do

rosnącego popytu na elektryczność

.

PRZYSZŁE OBSZARY SKUPIENIA CCT

Poprawa wydajności, obniżenie kosztów procesów.

Coraz większe wyzwania i oczekiwania środowiskowe, które nie były by

częścią programu CCT — specjalnie w dziedzinie rtęci —

kontynuując redukcję emisji SO2 i NOx.

Rozwinięcie węgla o zerowej emisji.

10.04.21

14

Iloś

ć

złóż

Zasoby geologiczne

Zasoby

przemy

sł

ow

e

bilansowe

pozabila

sow

e

Raze

m

A+B+

C

1

C2

77

1392

4

4 394

9 529

4 876

1 757

w tym zasoby złóż zagospodarowanych

9

2 077

1 884

193

209

1 722

Zasoby węgla w
U.S.A

Zasoby węgla w
Polsce

Rezerwy węgla w U.S.A są
szacowane na 274 miliarda
ton, co powinno wystarczyć
na 250 lat przy obecnym
tempie życia.

Węgiel w U.S.A. stanowi 95% rezerwy
paliwa kopalnego
Dziewięć z każdych 10 ton węgla jest
użytych do wyprodukowania
elektryczności

Zasoby węgla brunatnego [mln t]

stan na 31.XII.2001

Zasoby węgla kamiennego [mln t]

stan na 31.XII.2001

Iloś

ć

złóż

Zasoby geologiczne

Zasoby

prz
emy

sło
we

bilansowe

pozabilan

sowe

grupy „a”

grupy „b”

Raze

m

A+B

C1

C2

132

45

9

0
0

4 532

11 300

30068

17 998
11 967

7 503

w tym - zasoby złóż zagospodarowanych

45

16

0
4

5

4 206

6 731

5 108

6 059

7 080

7 495

10.04.21

15

Ulepszenie obsługi i wydajności
nowych technologii.

Technologie wytwarzania energii pochodzące
z zastosowania programu Czystych
Technologii Węgla są 30 do 40% lepsze niż w
konwencjonalnych kombinatach węglowych.

10.04.21

16

OBSZARY SKUPIENIA DLA NOWYCH

TECHNOLOGII

-

Poprawa wydajności w istniejących
elektrowniach.

-

Redukcja emisji rtęci do wymaganych
poziomów.

-

Nowe skomputeryzowane kontrole,

ulepszone projekty palników, wyższe
wydajności turbin.
-

Produkcja wodoru — czysty nośnik

energii — przez gazyfikacje.

-

Zapobieganie, redukcja i
przechowywanie, składowanie CO2.

10.04.21

17

Zakup kotła retortowego o dużej sprawności spalania ( sięgającej 85
proc.) jest dla każdego użytkownika sporym wydatkiem. Jednak są to
bardzo nowoczesne urządzenia- można je programować jak kotły
gazowe, ustawiać na każdy dzień czy niemal godzinę, w zależności
od potrzeb. Tak więc praktycznie są to kotły bezobsługowe. W
zależności od zbiornika zasypowego do takiego "pieca" można nie
zaglądać cały tydzień, a on stopniowo będzie ogrzewał
pomieszczenie.

W przyszłości rysuje się konieczność zastosowania standardów
unijnych w zakresie ochrony środowiska - tzw. zielonej energii (ze
źródeł odnawialnych). Producenci energii będą poszukiwać paliwa
spełniającego kryteria paliwa "zielonego".

Katowicki Holding Węglowy produkuje już "ekoret" - paliwo na bazie
wybranych typów węgli z katowickich kopalń, do spalania w
automatycznych kotłach retortowych.

10.04.21

18

Kotły retortowe –
charakterystyka

Moc cieplna:

od 15 do 1.200 kW

Sprawność:

od 78% do 85%

Palenisko:

retortowe typu “Stocker”

Podajnik węgla:

ślimakowy lub suwakowy

Procesorowy regulator:

Micro TERM

Zasilanie:

220V

Obsługa dużych jednostek cieplnych: 1 osoba 1 raz na dobę
Obsługa małych jednostek

cieplnych:

raz na 3 do 6 dni

Koszt ogrzewania zł/ rok

Energia elektryczna:

5.350,00 zł

Olej lekki opałowy:

3.300,00 zł

Gaz miejski, wysokometanowy:

2.000,00 zł

Węgiel- piece tradycyjne:

1.250,00 zł *- 1.700,00 zł

Węgiel- piece nowej generacji:

850,00 zł *

* przy zastosowaniu ekoretu

10.04.21

19

Zużycie węgla kamiennego w kraju w latach 1996 - 2000

[mln Mg]

Wyszczególnienie

1996

1997

1998

1999

2000

Zużycie węgla kamiennego

110.1

105.0

93.4

89.0

83.4

w tym:

w. energetyczny

92.5

84.9

74.4

71.6

70.1

w. koksowy

17.6

20.0

19.0

17.4

13.3

Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła

48.0

46.9

44.6

44.0

45.1

w tym:

elektrownie cieplne zawodowe

43.2

42.6

40.8

40.6

42.0

w tym:

energia elektryczna

33.8

33.5

32.3

32.4

34.2

ciepło

9.4

9.1

8.6

8.2

7.8

elektrownie cieplne przemysłowe

3.3

3.2

2.9

2.8

2.5

w tym:

energia elektryczna

1.9

1.7

1.4

1.5

1.4

ciepło

1.4

1.5

1.5

1.4

1.1

ciepłownie niezawodowe

1.5

1.1

0.8

0.6

0.6

Zużycie węgla koksowego w koksowniach

13.8

14.3

12.7

11.4

12.3

Zużycie w przemyśle, budownictwie,

transporcie

92.3

88.2

80.3

75.4

75.2

w tym:

w. energetyczny

78.4

73.7

67.4

63.8

62.8

w. koksowy

13.9

14.5

12.9

11.6

12.5

w tym:

Budownictwo

0.3

0.5

0.1

0.1

0.05

Transport

0.4

0.3

0.2

0.2

0.1

Górnictwo i kopalnictwo

3.0

3.0

2.7

2.2

1.9

Gospodarstwa domowe

13.6

12.0

9.3

10.0

7.5

Rolnictwo

2.6

2.3

2.0

2.2

1.5

Pozostali odbiorcy

0.5

0.5

0.4

0.5

0.4

10.04.21

20

Źródła:

• www.mna.org
•Zakład Ekonomiki i Badań Rynku Paliwowo–
Energetycznego

Instytut GSMiE PAN – Kraków

•Dziennik "Rzeczpospolita" 23 lipca 2001 r

•www.gorn.agh.edu.pl

•„Biuletyn Górniczy” - www.giph.com.pl