OGRANICZENIA DYWERSYFIKACJI ZAOPATRZENIA RYBNIKA W CIEPŁO

Transkrypt

1 KONFERENCJA DYWERSYFIKACJA DOSTAW CIEPŁA DLA MIASTA RYBNIKA SZANSA CZY KONIECZNOŚĆ Rybnik, 21 listopada 2008 OGRANICZENIA DYWERSYFIKACJI ZAOPATRZENIA RYBNIKA W CIEPŁO prof. dr hab. inż. Joachim Kozioł Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Techniki Cieplnej Zakład Energetyki Cieplnej i Chłodnictwa Joachim.Koziol@polsl.pl

2 Plan prezentacji 1. Wstęp 2. Poltyczno-prawne uwarunkowania funkcjonowania ekoenergetyki komunalno-bytowej ze szczególnym uwzględnieniem ciepłownictwa 3. Rola energetyki komunalnej w realizacji krajowej polityki energetycznej 4. Ograniczenia dywersyfikacji zaopatrzenia Rybnika w ciepło 5. Realność wykorzystania odnawialnych źródeł energii 6. Świadomość ekologiczna i energetyczna społeczeństwa

3 1. Wstęp Udział sektora bytowo-komunalnego w bezpośredniej konsumpcji energii w Polsce wynosi około 50%. Energia ta jest zużywana przede wszystkim do: ogrzewania, klimatyzacji i wentylacji pomieszczeń, przygotowania ciepłej wody użytkowej, przygotowania posiłków, przechowywania żywności, oświetlenia mieszkań i ulic, napędu urządzeń gospodarstwa domowego oraz do transportu publicznego.

4 1. Wstęp Udział zużycia energii do celów ciepłowniczych w sektorze bytowokomunalnym Wyszczególnienie Zużycie bezpośrednie Zużycie skumulowane Polska 87% 71% Unia Europejska 82% 68% Zapotrzebowanie mocy cieplnej w Rybniku (wg danych Energoekspertu z 2005r.) Wyszczególnienie Gaz sieciowy System ciepłowniczy Paliwo gazowe Budownictwo jednorodzinne 6,56 1,10 227,46 Budownictwo wielorodzinne 18,23 101,08 33,14 Inne paliwo Razem Bud. Użyteczności publicznej 24,61 35,49 8,38 4,01 72,49 Usługi komercyjne i wytwórczość 30,49 418,05 28,79 77,48 9,91 10,50 126,67 Ogółem 78,19 215,14 278,88 45,00 617,22

5 2. Polityczno-prawne uwarunkowania funkcjonowania ekoenergetyki komunalnobytowej w Polsce Uwarunkowania polityczno-prawne powinny gwarantować etyczny wymiar funkcjonowania ekoenergetyki. Z etycznego punktu widzenia podejmowanie decyzji w tym zakresie jest problemem z zakresu odpowiedzialności Gwarantem spełnienia warunków etycznych w zakresie energetyki powinno być państwo lub instytucje ponadpaństwowe, np. Unia Europejska.

6 2.1. Prawo energetyczne Nakazuje sporządzanie założeń do Planu zaopatrzenia w energię elektryczną, ciepło, gaz i wodę Opracowanie planów zaopatrzenia preferencje w stosowaniu energii czerwonej i zielonej Ogólne zasady określania taryf

7 2.2. Najważniejsze akty prawne Unii Europejskiej Pakiet Energetyczny z roku 2007 przewidujący w roku 2020 w stosunku do roku 1990: zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 20% zmniejszenie zużycia energii o 20% zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii do 20% całkowitego jej zużycia zwiększenie udziału biopaliw w paliwach transportowych do 10%.

8 2.2. Najważniejsze akty prawne Unii Europejskiej Pakiet Klimatyczny z roku 2008 uwzględniający specyfikę państw, wg którego można się spodziewać, że: każdy z krajów członkowskich będzie miał zindywidualizowany wskaźnik udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energii pierwotnej w roku 2020 (Polskę będzie prawdopodobnie obowiązywał udział 15%) po roku 2013 wszystkie pozwolenia na emisję CO 2 będą sprzedawane na aukcjach przy czym pula uprawnień będzie zredukowana o 21% sektory przemysłu nie uczestniczące w systemie obrotu uprawnieniami do emisji CO 2, będą zobowiązane do 10% redukcji tej emisji. w sektorze transportu udział biopaliw wzrośnie do 10% Strategia bezpieczeństwa Zielona Księga z 2000 r. Dyrektywa 91/2002/WE nakazująca opracowanie świadectw charakterystyki energetycznej budynków i związana z tym nowelizacja Prawa budowlanego z 2007 roku.

9 2.3. Dyrektywa 2004/8/EC w sprawie promowania wysokosprawnej kogeneracji Zał. I Art. 5. Gwarancja pochodzenia z wysokosprawnej kogeneracji: - Dla elektrociepłowni gazowo-parowej η ec 80% - Dla pozostałych η ec 80% - w przeciwnym przypadku produkcję energii elektrycznej wyznacza się ze wskaźnika skojarzenia oraz ciepła uzyskanego w kogeneracji

10 2.3. Dyrektywa 2004/8/EC w sprawie promowania kogeneracji w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło użytkowe Zał. III. Definicja PES (Primary Energy Savings) Gdzie: PES = 1 E E roz. E sk zużycie energii chemicznej paliwa w procesie skojarzonym E roz. zużycie energii chemicznej paliwa w procesie rozdzielonym Warunek wysokosprawnej Kogeneracji PES > 0 - mała i mikrogeneracja PES > 10 dla pozostałych jednostek kogeneracyjnych sk

11 3. Rola energetyki komunalnej w realizacji krajowej polityki energetycznej Zapewnienie komunalnego bezpieczeństwa energetycznego i ekologicznego można osiągnąć przez: dywersyfikację źródeł pozyskiwania oraz cech jakościowych paliw i nośników energii dostosowanie nośników energii i stanu technicznego urządzeń do kondycji ekonomiczno-finansowej i preferencji użytkowników zapewnienie w możliwie wysokim stopniu lokalnego bezpieczeństwa energetycznego przez lokalnych dostawców paliw i nośników energii. odpowiedni poziom wykorzystania odnawialnych źródeł energii stosowanie ekonomicznych form oddziaływania (systemu nagród i kar) preferujących proekologiczne formy zaspokajania potrzeb energetycznych.

12 3. Rola energetyki komunalnej w realizacji krajowej polityki energetycznej Zapewnienie komunalnego bezpieczeństwa energetycznego i ekologicznego zapewnienie właściwego poziomu technicznego urządzeń przetwarzających nośniki energii, systemy transportu (przesyłu) i dystrybucję promowanie skojarzonego wytwarzania ciepła, zimna i energii elektrycznej komunalno-bytowe zagospodarowanie przemysłowej energii odpadowej zmniejszenie zapotrzebowania energochłonnych nieenergetycznych mediów surowców np. wody poprawę aktów prawnych regulujących gospodarkę energetyczną

13 4. Ograniczenia dywersyfikacji zaopatrzenia Rybnika w ciepło 4.1 Preferencje sposobów zaopatrzenia wg gęstości zabudowy oraz przychodów Niskie przychody Średnie przychody bez El. Rybnik Średnie przychody z El. Rybnik Wysokie przychody BJ BW BJ BW BJ BW BJ BW 1 0,83 2 0,82 1 0,72 2 0,82 1 0,73 2 0,87 3 0,75 2 0,83 8 0,64 3 0,77 3 0,67 3 0,78 2 0,72 3 0,72 8 0,70 3 0,80 7 0,63 1 0,69 4 0,63 4 0,65 3 0,67 5 0,60 1 0,65 5 0,67 3 0,62 4 0,60 2 0,60 8 0,64 6 0,63 4 0,57 9 0,62 9 0,67 1 węgiel groszek, 2 sieć ciepłownicza, 3 sieć gazowa, 4 kotłownia olejowa, 5 kotłownia gazowa, 6 elektrycznie, 7 kotłownie węglowe, 8 pompa ciepła

14 4.2 Ograniczenia paliwowe Węgiel kamienny (groszek) - stosowany do zasilania kotłowni domowych oraz w kotłach retortowych. Jego wykorzystanie jest powszechnie związane z gminnymi programami ograniczenia niskiej emisji. Ten typ węgla jest coraz trudniej osiągalny dla rosnącego grona użytkowników (ograniczone możliwości pozyskania oraz brak odpowiedniego systemu dystrybucji). Gminy powinny rozpoznać pewność pozyskania odpowiedniego paliwa. Potrzebą chwili jest problem konstrukcji kotłów miałoworetortowych, które będą mogły być stosowane obok lub w miejsce kotłów retortowych. Należy w planach perspektywicznych gmin rozważyć możliwość wykorzystania do celów grzewczych paliwa brykietowanego wytworzonego na bazie gorszych asortymentów węgla kamiennego i brunatnego.

15 4.2 c.d. Ograniczenia paliwowe Gaz ziemny posiada korzystne właściwości energetyczne i ekologiczne. Ze względu jednak na stosunkowo wysoką cenę obserwuje się ograniczenie jego zastosowania w energetyce komunalnej Gaz miejski może być otrzymywany w procesach zgazowania w miejskich gazowniach, ale również jest produktem ubocznym w procesie koksowania. W drugim z wymienionych sposobów pozyskania gazu miejskiego jego użyteczna utylizacja jest podstawowym ograniczeniem przy produkcji koksu. Jego wykorzystanie sprzyjałoby więc nie tylko bezpieczeństwu energetycznemu ale również mogłoby zwiększyć atrakcyjność oferty handlowej przemysłu paliwowo-energetycznego

16 4.2 c.d. Ograniczenia paliwowe Gaz ziemny z pokładów węgla próby jego zagospodarowania owocują coraz bardziej efektywnymi przykładami przedsięwzięć szczególnie interesujące jest wykorzystanie tego paliwa w układach kogeneracyjnych do produkcji energii elektrycznej oraz ciepła i/lub zimna. Stopień wykorzystania tego gazu nie przekracza jednak 30%. Otwartym pozostaje problem wykorzystania dużych ilości metanu zawartego w powietrzu wentylacyjnym w kopalniach metanowych. Ograniczeniem w wykorzystaniu zarówno gazu miejskiego (koksowniczego) jak i gazu ziemnego pokładów węgla jest brak popytu na efekty ich wykorzystania tzn. na energię elektryczną (ze względu na brak odpowiednich bodźców preferencyjnych np. certyfikatów białej energii) oraz ciepła ze względu na brak lokalnego popytu.

17 4.3 Ograniczenia techniczno-technologiczne Wymagane jest opracowanie: Nowych rozwiązań technicznych kotłów miałoworetortowych Dalszych nowych technologii wykorzystania paliw ekologicznych (brykietowania i wzbogacania) Tanich chłodniczych agregatów absorpcyjnych do celów klimatyzacyjnych Rozwiązania techniczno-eksploatacyjne układów ciepłowniczego wykorzystania energii przemysłowej

18 4.4. Wymagana modyfikacja aktów prawnych regulujących komunalną gospodarkę energetyczną Mankamenty Prawa energetycznego wynikające z braku odniesienia do następujących problemów: Wprowadzenia zasad certyfikacji tzw. Energii białej uzyskanej z racjonalizacji gospodarki energetycznej terminów realizacji nakazów ustawy oraz ponoszonych konsekwencji w przypadku ich nie dotrzymania np. w odniesieniu do opracowania założeń i planów zaopatrzenia gminy w ciepło, energię elektryczną i gaz, określenia kompetencji (praw i obowiązków) samorządów ponadgminnych tzn. powiatowych i wojewódzkich, w zakresie komunalnej gospodarki energetycznej (dotychczasowa rola tych samorządów sprowadzała się do zatwierdzania i opiniowania działań gminnych przy braku działań inicjatywnych), prawnego i organizacyjnego umocowania tzw. energetyków gminnych, obowiązków kształtowania świadomości obywateli sprzyjającej realizacji polityki energetycznej państwa np. w zakresie wykorzystania odnawialnych źródeł energii lub public relations dla energetyki jądrowej oraz spalarni odpadów w mieście

19 4.5 Zapewnienie lokalnego bezpieczeństwa energetycznego Można uzyskać przez: przeciwdziałanie praktykom monopolistycznym, które nasilają się w miarę ilościowego zmniejszenia się liczby użytkowników energii, prywatyzację sektora energetyki, stworzenie warunków do prywatyzacji źródeł pozyskania paliwa np. nierentownych kopalń, stworzenie lokalnego rynku ciepła i zapewnienie odpowiednich możliwości przyłączeniowych, stworzenie sieci dystrybucji paliw stałych z uwzględnieniem autoryzacji sprzedawców przez wytwórców tych paliw, uwzględnienie w mechanizmach rynkowych ciepła i energii elektrycznej dostarczanych z układów terytorialnych, promowanie usług klimatycznych z uwzględnieniem sieciowego zaopatrzenia odbiorców w zimno.

20 5. Realność wykorzystania odnawialnych i niekonwencjonalnych źródeł energii Biogaz - Przewiduje się, że do roku 2040 Polska będzie mogła zagospodarować pod uprawy energetyczne 2 mln hektarów. Pozwoli to uzyskać 160 TWh energii pierwotnej z czego 135 TWh będzie zintegrowane ze źródłami kogeneracyjnymi. Jest to przeszło sześć razy więcej niż energia możliwa do pozyskania z innych odnawialnych źródeł energii razem wziętych Wykorzystanie tego potencjału energetycznego wymaga jednak spełnienia określonych niełatwych warunków: zmienienie strategii polityki energetycznej przemysłowej produkcji biogazowni oraz elementów układów kogeneracyjnych

21 5. c.d. Realność wykorzystania odnawialnych i niekonwencjonalnych źródeł energii Pompa ciepła sprężarkowa (napędzana energią elektryczną) sprawność energetyczna 3,6 przy ΔT = 35 K oraz 2,8 przy ΔT = 60 K. Wysokie nakłady inwestycyjne (prawie wszystkie zainstalowane pompy zakupiono przy wsparciu funduszy ekologicznych) Nie jest energetycznie konkurencyjna w stosunku do ciepła z elektrociepłowni. W każdym przypadku wymagana jest staranna analiza ekonomiczna Pompy ciepła absorpcyjne (napędzane ciepłem grzejnym) sprawność 1,2 do 1,8. są opłacalne przy mocy użytecznej ponad 10 MW.

22 6. Świadomość ekologiczna i energetyczna społeczeństwa W wytyczaniu kierunków komunalnej polityki ekoenergetycznej najważniejsi są ludzie. O ich wartości decyduje świadomość ekologiczna i energetyczna oraz postawa etyczna wyrażająca się w odpowiedzialnym działaniu. Świadomość ekoenergetyczną uzyskuje się przez naukę i doświadczenie. Należy zauważyć, że w Polsce nie dopracowano się jednolitego systemu szkolenia. Powinien on, jak się wydaje, polegać na: opracowaniu programu szkolenia, określeniu kwalifikatora, przyporządkowującego poszczególnym stanowiskom wymagany zakres wiedzy, ustaleniu zasad przyznawania uprawnień oraz określenia ich obowiązywania.

23 6. Świadomość ekologiczna i energetyczna społeczeństwa Poszczególne stanowiska w urzędach i instytucjach nie powinni obejmować ludzie przypadkowi po ukończonych krótkich kursach adaptacyjnych. Stanowiskom należy przyporządkować zakres wymaganej wiedzy. Dotyczy to w szczególności tzw. energetyków komunalnych spełniających zadanie głównych energetyków gminy, a tym samym bezpośrednich doradców prezydentów, burmistrzów i wójtów.

24 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ