GOSPODARKA SUROWCAMI MINERALNYMI
Tom 24 2008 Zeszyt 4/4
JANUSZ NOWAK*, JAN KUDEŁKO*
Zagospodarowanie złóż węgla brunatnego w aspekcie zastosowania
technologii wytwarzania innych noS
ników energii
Wprowadzenie
Węgiel brunatny w Polsce odgrywa znaczącą rolę w energetyce, która zasadniczo oparta
jest na węglu. W granicach 35 37% krajowej energii elektrycznej wytwarzane jest z węgla
brunatnego. Węgiel również jest podstawowym paliwem w produkcji energii cieplnej.
Obecnie w Polsce złoża węgla brunatnego eksploatowane są wyłącznie metodą odkryw-
kową. Metoda ta nie cieszy się dobrą opinią w społeczeństwie, pomimo że jej skutki
S
rodowiskowe są zminimalizowane i jest ona sprawdzona, najbardziej zaawansowana tech-
nologicznie i efektywna ekonomicznie wS
ród stosowanych metod w krajach UE.
Wraz ze zmianami w polityce Unii Europejskiej związanymi z ochroną S
rodowiska,
w szczególnoS
ci związanymi z pakietem klimatyczno-S
rodowiskowym  3 � 20 , rozpoczęto
intensywne prace nad rozwojem czystych technologii węglowych. Projekty badawcze w tym
zakresie dotyczą nie tylko węgla kamiennego ale i brunatnego, którego zasoby w Polsce są
znaczne i nie wykorzystywane w pełni do zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego
kraju. Rozwijane w innych krajach metody wykorzystania węgli (nie tylko poprzez tra-
dycyjne spalanie) jako surowca do produkcji innych noS
ników energii są na tyle zaawan-
sowane, że stwarzają realne szanse na znaczne zwiększenie udziału węgla w bilansie
energetycznym. MożliwoS
ci techniczne oraz stan zasobów węgla brunatnego w Polsce
stwarzają korzystne warunki do produkcji nie tylko energii elektrycznej, ale i innych ro-
dzajów noS
ników energii, co powinno znalex
ć odzwierciedlenie w założeniach do polityki
energetycznej oraz w rozwoju gospodarczym kraju.
* Dr inż., KGHM CUPRUM sp. z o.o. CBR, Wrocław.
260
1. Krajowe zasoby węgla brunatnego i ich ranking
W Polsce rozpoznano ponad 150 złóż węgla brunatnego, o różnych kategoriach udoku-
mentowania, tj. ponad 14 mld Mg w zasobach pewnych oraz 60 mld Mg w zasobach
oszacowanych. Łącznie szacuje się, że w Polsce jest około 140 mld Mg węgla brunatnego,
co daje podstawę do sformułowania tezy, że ten surowiec może stanowić istotne x
ródło
zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego kraju, jak również podstawę rozwoju prze-
mysłu przetwórczego i karbochemii.
Polskie złoża węgla brunatnego można podzielić na trzy kategorie związane z dalszym
ich zagospodarowaniem. Są to złoża:
 małe  o zasobach geologicznych do 150 mln Mg,
 S
rednie  o zasobach geologicznych od 150 do 300 mln Mg,
 największe  o zasobach geologicznych powyżej 300 mln Mg, w tej kategorii
mieszczą się również złoża największe (strategiczne) o zasobach nawet ponad
1 mld Mg  udokumentowane według obowiązujących kryteriów bilansowoS
ci.
W kategorii małych mieszczą się często złoża, które mogą mieć znaczenie gospodarcze
w skali lokalnej. W kategorii dużych, w tym strategicznych, mieszczą się złoża o znaczeniu
istotnym dla polityki energetycznej kraju, mogące stanowić zabezpieczenie w paliwo dla
obiektów energetycznych powyżej 3 tys. MW, a nawet znacznie większych (np. Gubin,
Legnica-R
cinawa i inne).
Podstawową formacją węglonoS
ną w Europie jest trzeciorzęd. W Polsce węgle brunatne
występują w utworach dolnojurajskich, górnokredowych i trzeciorzędowych. Złoża węgla
brunatnego występują najliczniej w Polsce centralnej i zachodniej, przede wszystkim na
terenie województw: dolnoS
ląskiego, kujawsko-pomorskiego, lubuskiego, łódzkiego i wiel-
kopolskiego. Zasadnicza częS
ć udokumentowanych złóż występuje w oS
miu regionach
złożowych (tab. 1).
WS
ród polskich węgli brunatnych dominują niskouwęglone humusowe ortolignity,
głównie należące do nadlitotypów atrytowego i ksylitowo-atrytowego, zwane też węglami
ziemistymi i ksylitowo-ziemistymi. Węgle brunatne bitumiczne i węgle ksylitowe występują
w mniejszej iloS
ci, rzędu kilku procent. Zasoby udokumentowane reprezentują zasadniczo
pod względem technologicznym węgiel energetyczny, zresztą dotychczas prawie w całoS
ci
przewidziany do zagospodarowywania jako paliwo.
Klasyfikację złóż węgla brunatnego można sporządzić biorąc pod uwagę rozmaite czyn-
niki, w efekcie mamy do czynienia z szeregiem odmiennych klasyfikacji złóż. Do pow-
szechnie stosowanych można zaliczyć:
 klasyfikację stratygraficzną, uwzględniającą wiek geologiczny surowca w złożu,
 klasyfikację morfologiczną, sporządzoną na podstawie kształtu bryły złoża,
 klasyfikację genetyczną, biorącą pod uwagę czynniki odpowiedzialne za powstanie
złoża,
 klasyfikację technologiczną, uwzględniającą parametry chemiczno-technologiczne
węgla,
261
TABELA 1
Rejony występowania złóż węgla brunatnego w Polsce
TABLE 1
Regions of brown coal deposits in Poland
Rejon złożowy Większe złoża w rejonie
Zachodni Turów, Mosty, Babina, Gubin, Cybinka, Sieniawa, Słubice-Rzepin
Północno-zachodni Trzcianka, Więcbork, Nakło
Legnicki Legnica, R
cinawa, Ruja
Wielkopolski Mosina, Krzewino-Czempin, Szamotuły, Gostyń, Góra
Pątnów, Adamów, Lubstów, Drzewce, Tomisławice, Mąkoszyn-Grochowiska,
Koniński
Morzyczyn, Dęby Szlacheckie, Piaski, Izbica Kujawska
Łódzki Rogóx
no
Bełchatowski Bełchatów-Szczerców-Kamieńsk, Złoczew, Gorzkowice-Ręczno, Wieruszów
Radomski Głowaczów, Wola Owadowska, Owadów
 klasyfikację petrograficzną, biorącą pod uwagę skład petrograficzny węgla,
 klasyfikacje użytkową, sporządzoną ze względu na sposób użytkowania złoża,
 klasyfikację zasobową, biorącą pod uwagę stopień rozpoznania złoża,
 klasyfikację sozologiczną poziomu konfliktu potencjalnej eksploatacji ze S
rodo-
wiskiem.
Klasyfikacja technologiczna węgla brunatnego, mająca znaczenie w dalszym jego wy-
korzystaniu, odzwierciedla jego przydatnoS
ć technologiczną w złożu. Ze względu na to
kryterium wyróżnia się szereg grup złóż węgla brunatnego:
 złoża węgla energetycznego (opałowego, kotłowego), o popielnoS
ci Ad < 40%,
wartoS
ci opałowej Qri 6699 MJ/Mg i całkowitej zawartoS
ci siarki Sd 2%,
t
 złoża węgla brykietowego, o popielnoS
ci Ad < 15% i wartoS
ci opałowej Qri
8375 MJ/Mg i odpowiednim składzie mikrolitotypów,
 złoża węgla wytlewnego, o popielnoS
ci Ad < 20% i wydajnoS
ci prasmoły (oznaczonej
metodą Fischera-Schr�dera) Td > 12%,
sk
 złoża węgla ekstrakcyjngo, o wydajnoS
ci bituminów (ekstraktu benzenowego) Bd > 15%,
 złoża węgla do zgazowania ciS
nieniowego (generatorowego),
 złoża węgla koksowego, o całkowitej zawartoS
ci siarki Sd 1,2% i odpowiednim
t
składzie mikrolitotypów,
 złoża węgla do uwodorniania, o popielnoS
ci Ad 9%, całkowitej zawartoS
ci siarki
Sd 1,5% i odpowiednim składzie mikrolitotypów.
t
Wprawdzie w praktyce (poza węglem energetycznym) trudno spotkać złoża, reprezen-
tujące tylko jeden typ technologiczny węgla brunatnego, to jednak prezentowana kla-
syfikacja ma okreS
lone konsekwencje w dokumentacjach zasobów złóż przy okreS
laniu
rodzaju i jakoS
ci węgla brunatnego. Z punktu widzenia przygotowania eksploatacji złoża
262
największe znaczenie mają klasyfikacje: morfologiczna, użytkowa i przede wszystkim
zasobowa, a także  ze względu na konflikt potencjalnej eksploatacji ze S
rodowiskiem 
klasyfikacja sozologiczna poziomu konfliktu ze S
rodowiskiem. Mogą one zdecydowanie
wpłynąć na dobór metody eksploatacji złoża.
Na podstawie licznych wczeS
niejszych prac badawczych w zakresie sporządzania ran-
kingów złóż węgla brunatnego do zagospodarowania oraz na podstawie wykonanych ocen
ekonomicznych, w (Ranking techniczno-ekonomiczny... 2008) wskazano na złoża do za-
gospodarowania w najbliższych latach. SpoS
ród złóż dużych wytypowano: Gubin, Legnica-
-R
cinawa, Rogóx
no. Kierując się warunkami geosozologicznymi można przyjąć, że częS
ć
zasobów może być zagospodarowana innymi metodami niż odkrywkowa. Ze złóż mniej-
szych wskazano na możliwoS
ć zagospodarowania złoża Złoczew z budową elektrowni na
miejscu, oraz Pola Kamieńsk z zastosowaniem metody podziemnego zgazowania.
W przypadku zastosowania metody zgazowania podziemnego kryteria przedstawione
w tabeli 2 nie koniecznie muszą być spełnione. Zgazowanie in situ węgla brunatnego można
prowadzić na znacznie większych głębokoS
ciach, pokłady mogą być o mniejszej miąższoS
ci,
węgiel może być niższej jakoS
ci. Można zatem przyjąć, że zasoby węgla do zagospo-
darowania mogą być w takiej sytuacji większe niż dotychczas okreS
lone w bilansie zasobów.
W S
wietle możliwoS
ci zastosowania nowych metod zagospodarowania złóż węgla bru-
natnego, kryteria bilansowoS
ci powinny być zmienione.
TABELA 2
Kryteria bilansowoS
ci dla złóż węgla brunatnego
TABLE 2
Economic criteria for brown coal deposit
Lp. Parametr Jednostka WartoS
ć
1. Maksymalny stosunek gruboS
ci nadkładu do miąższoS
ci złoża  12
2. Minimalna miąższoS
ć pokładu węgla brunatnego m 3
3. Maksymalna głębokoS
ć spągu złoża m 350
Minimalna S
rednia ważona wartoS
ć opałowa węgla brunatnego
4. MJ/kg 6,5
w pokładzie wraz z przerostami przy wilgotnoS
ci węgla 50%
Maksymalna S
rednia ważona zawartoS
ć siarki całkowitej pokładu
5. %2
węgla brunatnego wraz z przerostami przy wilgotnoS
ci 50%
2. Zgazowanie węgla jako czysta technologia węglowa
W praktyce, w warunkach krajowych, energetyka zadawalająco rozwiązała problem
emisji pyłów do atmosfery oraz tlenków siarki i azotu. Problemem stała się emisja ditlenku
263
węgla, niemniej dotyczy on również i innych krajów, szczególnie bazujących na energetyce
węglowej. Polityka UE w zakresie tzw. pakietu klimatycznego  3 � 20 inspiruje rozwój
czystych technologii węglowych.
Rozwój czystych technologii węglowych odbywa się przez:
 poprawę efektywnoS
ci spalania w aspekcie ograniczenia emisji oraz wzrostu spraw-
noS
ci urządzeń energetycznych,
 wprowadzanie spalania w tlenie i w warunkach nadkrytycznych,
 większe wykorzystanie energii cieplnej odpadowej oraz współspalanie.
Rozwija się również zainteresowanie, zaniechaną w kraju kilkadziesiąt lat temu, znaną od
dawna metodą zgazowania węgla pod ziemią (in situ) lub w reaktorach po wydobyciu węgla
(Bednarczyk 2007; Chmielniak, R
ciążko 2007; Nowak 2007; Kudełko, Nowak 2007; R
wią-
drowski i in., 2007; TajduS
i in., 2007). W ocenie ekspertów zajmujących się tą technolo-
gią, zgazowanie podziemne jest tańsze niż w reaktorach, choć bez wątpienia trudniejsze
w realizacji.
Technologia zgazowania podziemnego jest znana od kilkudziesięciu lat jako UCG
(Underground Coal Gasification). Z uwagi na szereg zalet zainteresowanie nią wzrosło
w ostatnim dziesięcioleciu. Podziemna gazyfikacja jest procesem prowadzonym w po-
kładach węgla przy użyciu systemu odwiertów zasilających i produkcyjnych  produktem
końcowym jest syngaz.
Zgazowanie węgla jest chemicznym procesem przemiany paliwa stałego w palny gaz
tzw. syngaz. Może on być wykorzystany do wytwarzania ciepła, energii elektrycznej,
wodoru lub poprzez procesy syntezy chemicznej do wytwarzania innych produktów np.
paliw płynnych.
Syngaz składa się z: metanu, dwutlenku węgla, tlenku węgla, wodoru. Skład oraz jego
wartoS
ć energetyczna zależy od warunków i przebiegu procesu zgazowania. UCG nie jest
technologią nową. Próby i badania nad nią trwały od kilkudziesięciu lat, a jej początki tkwią
w XIX wieku. Jej rozwój zawdzięczać należy postępowi technicznemu w wielu innych
dziedzinach nauki jak: karbochemia, nowe materiały, informatyka, automatyzacja, ener-
getyka, a także wiertnictwo, które jest tradycyjnym elementem górnictwa.
Zgazowanie paliw stałych jest to proces mający na celu przemianę węgla pierwiast-
kowego zawartego w surowcu stałym (np. węgiel kopalny, koks, półkoks, smoła, pak) na
produkty gazowe, których głównym składnikiem jest metan, wodór, oraz tlenek węgla.
Czynnikiem zgazowującym może być: powietrze, tlen, para wodna, tlenek węgla, wodór,
a także mieszaniny tych gazów. Zgazowanie paliw stałych prowadzi się w generatorach
gazowych w warunkach wysokich temperatur i ciS
nień. Może być ono połączone z od-
gazowaniem węgla. Polega ono na jego ogrzewaniu bez dostępu powietrza. Produktami
odgazowania węgla są: prasmoła, smoła, półkoks, koks, gaz wytlewny lub koksowniczy.
Odgazowanie może przebiegać w niskich temperaturach 450 700�C (wytlewanie) lub
w wysokich około 900 1100�C (koksowanie węgla).
Proces zgazowania może być prowadzony w reaktorach naziemnych, wówczas możliwa
jest pełna kontrola procesu. Możliwe jest również prowadzenie procesu zgazowania in situ,
264
który to proces był do niedawna znacznie trudniejszy w kontrolowaniu. DoS
wiadczenia
ostatnich kilkunastu lat wykazują, że obecnie proces zgazowania podziemnego węgla może
być w pełni kontrolowany i bezpieczny dla S
rodowiska, np. Projekt Chinchilla w Australii.
W trakcie procesu konwersji zachodzą trzy jego fazy:
 utleniania, w której zużywane są tlen i paliwo generując ciepło oraz wytwarzając
dwutlenek węgla redukowany następnie w procesie pirolizy,
 redukcji, w której jest zużywane wytworzone ciepło i generowane są takie kom-
ponenty paliwa jak H2 i CO,
 pirolizy, nazywaną również karbonizacją, odgazowaniem (odlotnieniem) lub roz-
kładem termicznym; proces potrzebujący ciepła, generujący ciecze, gazy i koks, który
uwalnia smoły, oleje, węglowodory o niskim ciężarze cząsteczkowym i gazy.
Według (Techniczno-ekonomiczne i S
rodowiskowe... 2007) metoda zgazowania pod-
ziemnego może być z powodzeniem wykorzystywana do zagospodarowania złóż nieprze-
mysłowych. Można również zastosować ją, w selektywny sposób zgodnie z okreS
lonymi
kryteriami, w innych złożach, w tym i dużych (Ranking techniczno-ekonomiczny... 2008;
Nowak 2007; Kudełko, Nowak 2007).
Technologia zgazowania węgla brunatnego umożliwia produkcję syngazu. Gaz ten
z kolei może służyć jako surowiec do dalszego przetwarzania w inne noS
niki energii,
zarówno ciekłe jak i gazowe. MożliwoS
ci wykorzystania syngazu do produkcji bardziej
przetworzonych produktów przedstawiono na rysunku 1.
Rys. 1. Zgazowanie podziemne węgla i dalsze przetwarzanie syngazu
Fig. 1. Underground coal gasiffication and further syngas processing
265
Kluczowym elementem w dowolnym ciągu technologicznym przetwarzania węgla jest
proces jego zgazowania. Dlatego też niezbędne jest podjęcie prac nad realizacją pierwszych
projektów związanych z procesem podziemnej konwersji węgla dla weryfikacji procesów
S
rodowiskowych i potencjalnych zagrożeń.
3. Wstępne oceny wybranych projektów inwestycyjnych opartych na węglu
brunatnym
Zagraniczne firmy wykorzystujące konwersję węgla w inne noS
niki energetyczne podają
szereg danych S
wiadczących o stosunkowo wysokiej opłacalnoS
ci inwestowania w zga-
zowanie. Firma Carbon Energy podaje jako przykład, że wewnętrzna stopa zwrotu IRR
wynosi:
 14 25% przy sprzedaży syngazu loco zakład produkcyjny,
 15 23% przy produkcji energii elektrycznej,
 25 33% przy produkcji paliw płynnych z syngazu.
Niektóre firmy podają jeszcze korzystniejsze wskax
niki, np. IRR około 45% przy dużej
produkcji paliw płynnych. Nie zawsze można je jednak odnieS
ć bezpoS
rednio do warunków
krajowych.
W celu pokazania efektywnoS
ci projektów inwestycyjnych opartych na węglu brunatnym
przedstawiono uproszczoną analizę ekonomiczną opłacalnoS
ci budowy elektrowni (Ranking
techniczno-ekonomiczny... 2008) w pobliżu przykładowych złóż węgla brunatnego. Przy-
jęto założenie, że kopalnia i elektrownia stanową jeden organizm gospodarczy. Analizowane
przykłady złóż wybrano zarówno spoS
ród sklasyfikowanych jako strategiczne, satelitarne
a również odrzuconych z eksploatacji. Oceny zostały przeprowadzone w kontekS
cie pro-
jektów bazujących na nowoczesnych rozwiązaniach w ramach tradycyjnych technologii
polegających na spalaniu pyłu węglowego w kotłach.
Analizę przeprowadzono metodą zdyskontowanych przepływów pieniężnych. Polegała
na ocenie projektów inwestycyjnych budowy elektrowni o różnej mocy, pozyskaniu paliwa
metodą odkrywkową lub przez podziemne zgazowanie, z parametrami węgla okreS
lonymi
dla wybranego złoża.
Analizę ekonomiczną przeprowadzono dla następujących projektów inwestycyjnych
(tab. 3):
 Projekt 1 A  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej ze
złoża Legnica Zachód. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci:
1,05 mln Euro/MW � 4400 � 3,8 zł/Euro = 17 556 mln zł.
 Projekt 1 B  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej ze
złoża Legnica Zachód. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci:
4400 MW � 3,58 mln zł/MW = 15 752 mln zł.
266
 Projekt 2 A  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej ze
złoża Gubin. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci jak
wprojekcie 1 A.
 Projekt 2 B  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej
Gubin. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci jak w projekcie
1 B.
 Projekt 3 A  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej,
złoże Rogóx
no. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są jak w projekcie 1 A.
 Projekt 3 B  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 4400 MW (4 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej na
złożu Rogóx
no. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są jak w projekcie 1 B.
 Projekt 4 A  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 3300 MW (3 bloki po
1100 MW). Elektrownia wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej,
złoże Rogóx
no. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci: 1,05 mln
Euro/MW � 3300 � 3,8 zł/Euro = 13 167 mln zł.
 Projekt 4 B  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 3300 MW. Elektrownia
wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej, złoże Rogóx
no. Nakłady na
budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci: 3300 MW � 3,58 mln zł/MW =
= 11 814 mln zł.
 Projekt 5  Budowa tradycyjnej elektrowni o mocy 1666,8 MW. Elektrownia
wykorzystuje węgiel brunatny z kopalni odkrywkowej, złoże Złoczew. Nakłady na
budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci: 1666,8 MW � 3,58 mln zł/MW =
= 5967,2 mln zł.
 Projekt 6  Budowa elektrowni z turbiną gazową o mocy 391 MW zbudowanej przy
Polu Kamieńsk. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci:
2,04 mln zł/MW � 391 MW = 797,64 mln zł.
 Projekt 7  Budowa elektrowni z turbinami gazowymi o mocy 1564 MW przy
złożu Rogóx
no. Nakłady na budowę elektrowni szacowane są w wysokoS
ci:
2,04 mln zł/MW � 4 � 391 MW = 3190,56 mln zł.
Dla złóż Bełchatów Pole Kamieńsk i Rogóx
no zastosowano innowacyjne warianty
rozwiązań technicznych zakładów energetycznych i górniczych. Oparte są one na metodzie
podziemnego zgazowania węgla i produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem turbin
parowo-gazowych, gdzie paliwem jest wyprodukowany syngaz z węgla brunatnego.
W tabeli 4 pokazano parametry dla oceny efektywnoS
ci inwestycji przy cenie energii
elektrycznej 180 zł/MW�h. Obecnie cena rynkowa jest znacznie wyższa (dochodzi do
265 zł/MW�h) i będzie wzrastać wraz z uwolnieniem cen rynkowych. Zaznaczyć należy,
że ceny związane z nowymi projektami inwestycyjnymi muszą być oparte na znacznie
większych kosztach niż występują w obecnie funkcjonujących elektrowniach i kopalniach.
TABELA 3
Podstawowe parametry charakteryzujące projekty inwestycyjne (Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
TABLE 3
Basic parameters for investment projects (Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
Nazwa złoża Projekt 1A Projekt 2A Projekt 3A Projekt 4A Projekt 5 Projekt 6 Projekt 7
Lp.
Legnica Pole
Parametr Jednostka Gubin Rogóx
no Rogóx
no Złoczew Rogóx
no
Zachód Kamieńsk
1. Okres budowy elektrowni lata 6,0 6,06,06,06,06,06,0
2. Moc elektrowni MW 4 400,0 4 400,0 4 400,0 3 300,0 1 666,8 391,0 1 564,0
3. Wskax
nik kapitałochłonnoS
ci mln zł/MW 3,99 3,99 3,99 3,99 3,58 2,04 2,04
4. Nakłady na budowę elektrowni mln zł 17 556 17 556 17 556 13 167 5 967 798 3 191
5. Roczne nakłady na budowę elektrowni mln zł/rok 2 926 2 926 2 926 2 195 995 133 532
6. Stopa dyskonta nakładów r1 %7,07,07,07,07,07,07,0
7. Skumulowane nakłady zdyskontowane mln zł 22 396 22 396 22 396 16 797 7 612 1 018 4 070
8. Okres funkcjonowania kopalni i elektrowni lata 27,0 30,0 23,0 30,0 33,0 21,0 26,0
9. WartoS
ć rocznej amortyzacji mln zł 829 747 974 560 231 48 157
267
268
TABELA 4
WartoS
ci NPV i IRR dla ceny energii 180 zł/MW�h (Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
TABLE 4
NPV and IRR values for energy price of 180 zl/MW�h (Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
Lp. Nazwa projektu i złoża IRR [%] Stopa dyskonta [%] NPV [mln zł]
1. Projekt 1 A Legnica Zachód 11,89 10 2 729
2. Projekt 2 A Gubin 12,01 10 3 055
3. Projekt 3 A Rogóx
no 11,58 10 2 088
4. Projekt 4 A Rogóx
no 12,01 10 2 291
5. Projekt 5 Złoczew 14,30 10 2 303
6. Projekt 1 B Legnica Zachód 13,59 10 4 672
7. Projekt 2 B Gubin 13,67 10 5 009
8. Projekt 3 B Rogóx
no 13,36 10 4 011
9. Projekt 4 B Rogóx
no 13,67 10 3 757
10. Projekt 6 Kamieńsk 39,00 13 1 129
11. Projekt 7 Rogóx
no 38,71 13 4 772
Na rysunku 2 pokazano, że energetyczne projekty inwestycyjne oparte na metodzie
podziemnego zgazowania węgla brunatnego (Projekty 6 i 7) są znacznie bardziej efektywne
ekonomicznie, niż te oparte na zastosowanej metodzie odkrywkowej z zastosowanymi
nowoczesnymi kotłami o sprawnoS
ci około 46%.
Rys. 2. Jednostkowa wartoS
ć bieżąca przypadająca na 1 MW mocy elektrowni
(Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
Fig. 2. Current Unit Value for 1 MW for electric power plant (Ranking techniczno-ekonomiczny& 2008)
269
Dokonywanie ocen ekonomicznych projektów inwestycyjnych związanych z przemy-
słem wydobywczym i energetycznym opartym na węglu brunatnym jest obecnie utrudnione.
Wynika to między innymi z niskiej wydajnoS
ci kopalń i elektrowni. WydajnoS
ć na jednego
zatrudnionego w kopalniach niemieckich jest trzykrotnie wyższa niż w polskich. Rzutuje to
na koszty wydobycia z uwagi na znaczącą w nich rolę płac. Projektowane przyszłe kopalnie
i elektrownie muszą uwzględniać wskax
niki wydajnoS
ciowe na poziomie europejskim
z uwagi na konkurencyjnoS
ć oraz obowiązujące zasady rynkowe UE.
Obecnie najczęS
ciej w ocenach ekonomicznych przyjmuje się wskax
niki kosztów na
poziomie występujących w kraju w obiektach o niskich kosztach. Mogą one dawać tym
samym wyniki zawyżone, mniej korzystne dla przyszłych inwestycji.
Pewne trudnoS
ci pojawiają się przy ocenie projektów innowacyjnych, nie realizowanych
jeszcze w Polsce, również z powodu braku opracowania projektów technicznych. Porówny-
wanie korzyS
ci wynikających z realizacji projektów w kraju poprzez analogie z realizowa-
nymi w innych krajach może być również mylące. Wynika to najczęS
ciej z innych warunków
geologiczno-złożowych, parametrów jakoS
ciowych węgla, ale w szczególnoS
ci z polityki
fiskalnej państwa, organizacji pracy, a także warunków formalnoprawnych związanych
z realizacją inwestycji. Należy stwierdzić, że polityka państwa w zakresie prowadzenia dzia-
łalnoS
ci gospodarczej, warunków dla bezpieczeństwa inwestycji i obciążeń podatkowych,
ma kluczowe znaczenie dla rozwoju gospodarki i innowacyjnoS
ci w przemyS
le.
Podsumowanie i wnioski
W aspekcie przedstawionych faktów rysuje się duża szansa dla perspektywicznego,
alternatywnego wykorzystania węgla brunatnego. Wymagają one jednak pewnych roz-
wiązań i zmian w podejS
ciu do strategii zagospodarowywania kolejnych złóż. Dotyczą one:
 zastosowania szerokich i dogłębnych analiz geosozologicznych okreS
lających wa-
runki dostępnoS
ci do złóż węgli brunatnych (Kudełko, Nowak 2007),
 wprowadzenia administracyjnej ochrony terenów nad złożem, w tym w ramach
planów zagospodarowania przestrzennego,
 koniecznoS
ci odstąpienia od projektów związanych z maksymalnym wykorzystaniem
zasobów przy wykorzystaniu jednej technologii wydobywczej,
 wprowadzenia w miarę możliwoS
ci wielu sposobów eksploatacji złoża w zależnoS
ci
od warunków dostępnoS
ci oraz efektów ekonomicznych,
 zdecydowanego korzystania z nowych technologii, które stwarzają możliwoS
ci wy-
twarzania innych noS
ników energii jak gaz, paliwa ciekłe i wodór.
Zastosowanie w praktyce podziemnego zgazowania węgla brunatnego w znaczącym
stopniu poprawi bilans krajowy zaopatrzenia w paliwa gazowe, energię elektryczną, a także
w inne noS
niki energii. W zdecydowany sposób wpłynie to na bezpieczeństwo energetyczne
kraju.
270
LITERATURA
Techniczno-ekonomiczny ranking zagospodarowania złóż węgla brunatnego w aspekcie założeń polityki energe-
tycznej Polski. Red. Z. Kozłowski. Wrocław, Wydawnictwo Politechniki Wrocławskiej, 2008 (w druku).
Techniczno-ekonomiczne i S
rodowiskowe uwarunkowania eksploatacji nieprzemysłowych zasobów węgla bru-
natnego. Red. W. Kozioł. Kraków, Wydawnictwa AGH, 2007.
B e d n a r c z y k J., 2007  Rozwój technologii podziemnego zgazowania węgla i perspektywy jej przemysłowego
wdrożenia. Górnictwo i Geoinżynieria z. 2, s. 87 104.
Chmi el ni ak T., R
ci ążko M., 2007  Koncepcja zgazowania węgla brunatnego dla wytwarzania wodoru.
Górnictwo i Geoinżynieria z. 2, s. 151 159.
N o w a k J., 2007  Strategiczne kierunki rozwoju technologii górniczych węgla brunatnego. Górnictwo i Geo-
inżynieria z. 2, s. 489 500.
K u d e ł k o J., N o w a k J., 2007  Geosozologiczne uwarunkowania dla strategii i wyboru technologii zagospo-
darowania złóż węgla brunatnego rejonu legnickiego. CUPRUM, Czasopismo Naukowo-Techniczne Gór-
nictwa Rud z. 1, s. 67 86.
N o w a k J., 2007  Legnica lignite deposit management strategy including underground coal gasification.
Wyd. Narodowego Uniwersytetu Górniczego, Dniepropietrowsk. s. 225 231.
R
wi ądr owski J., Rej man-Bur zyńska A., Jędr ysi k E., 2007  Węgiel brunatny jako surowiec do
produkcji paliw płynnych. Górnictwo i Geoinżynieria z. 2, s. 595 602.
Taj duS
A., Dubi ński J., Rogut J., 2007 Górnictwowęglowejakosiłanapędowarozwojuzaawansowanych
technologii XXI wieku. Górnictwo i Geoinżynieria z. 2, s. 603 616.
ZAGOSPODAROWANIE ZŁÓŻ WĘGLA BRUNATNEGO W ASPEKCIE ZASTOSOWANIA TECHNOLOGII WYTWARZANIA
INNYCH NOR
NIKÓW ENERGII
Sł owa kl uczowe
Węgiel brunatny, zagospodarowanie złóż, technologie, noS
niki energii
St reszczeni e
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z zagospodarowaniem krajowych złóż węgla brunatnego
w aspekcie wprowadzania czystych technologii w celu przetwarzania paliwa stałego w inne noS
niki energii.
Zaprezentowano stan rozpoznania zasobów węgla brunatnego, rejony jego występowania oraz podstawowe
właS
ciwoS
ci węgli uwzględniane w ich klasyfikacji.
W nawiązaniu do badań z ostatnich lat, przedstawiono ranking złóż węgla brunatnego wraz ze stosowanymi
kryteriami ocen. Przedstawiono również zasady obowiązujące w bilansowaniu zasobów. Wskazano na to, że
przyjęte kryteria bilansowoS
ci konstruowane były na potrzeby metody odkrywkowej, obecnie wyłącznie sto-
sowanej, co w znacznym stopniu ogranicza ich wykorzystanie w aspekcie projektów opracowywanych z wy-
korzystaniem innych metod eksploatacji, również tych innowacyjnych.
Przedstawiono metody przetwarzania węgla w ramach czystych technologii węglowych oraz ich ocenę
w aspekcie możliwoS
ci komercyjnego wykorzystania. W przypadku niektórych projektów inwestycyjnych po-
wołano się na oceny projektów realizowanych w innych krajach. Zwrócono uwagę na możliwoS
ci opcjonalnego
wykorzystania wariantów produkcyjnych w odniesieniu do zmieniającej się sytuacji rynkowej oraz dalszego
rozwoju projektów inwestycyjnych.
271
BROWN COAL DEPOSITS MANAGEMENT WITH RESPECT OF USING THE TECHNOLOGIES PRODUCING OTHER ENERGY
SOURCES
Key words
Brown coal, deposits development, technologies, energy sources
Abst ract
The paper presents the issues of management the domestic brown coal deposit with respect of introducing
clean technologies processing the solid fuel into the other energy sources. The degree of brown coal de-
posits prospection, areas of occurrence and basic properties of brown coal taken into consideration in their
classification.
With reference to recent research studies, the ranking of brown coal deposit with the evaluation criteria used,
is presented. Additionally the rules of reserves calculation are described. It was indicated, that the binding
economic criteria were prepared for open pit extraction, which is currently the only mining method, what in the
great extend limits their usage in the projects assuming other method of extraction including the innovative ones.
The brown coal processing methods using clean technologies are described with their evaluation from the point
of industrial utilization. For some projects we invoked the evaluations of other projects implemented in other
countries. It was pointed out on possibilities of optional utilization of different methods depending on changing
market conditions as well as further development of investment projects.