Nowe paliwo węglowe Błękitny węgiel perspektywą dla istotnej poprawy jakości powietrza w Polsce

Transkrypt

1 IV Małopolski Kongres Energetyczny pt. Innowacje i niskoemisyjne rozwiązania, Centrum Energetyki AGH Kraków, 4 listopada 2015 r. Nowe paliwo węglowe Błękitny węgiel perspektywą dla istotnej poprawy jakości powietrza w Polsce Aleksander Sobolewski

2 Ogrzewnictwo indywidualne a Niska emisja Teoria Zjawisko zidentyfikowane i znane od wielu lat. Opracowane koncepcje działań ograniczających niską emisję (wymiana pieców, poprawa stanu jakości powietrza). Liczne inicjatywy wspierające. Praktyka Brak zauważalnej poprawy jakości powietrza w ostatnich latach. Cel działań: Opracowanie koncepcji szybkiego sposobu istotnego ograniczenia niskiej emisji w kraju. 2/25

3 Ograniczenie emisji zanieczyszczeń z ogrzewnictwa indywidualnego Filozofia systemu Warianty (koncepcje technologiczne) koszty wdrożenia i funkcjonowania systemu - CO, gaz ziemny - automatyczne piece - węglowe paliwo niskoemisyjne - pelety biomasowe poprawa stanu środowiska akceptacja społeczeństwa 3/25

4 Czynniki determinujące obniżenie niskiej emisji w ogrzewnictwie indywidualnym Synergia czynników determinujących obniżenie niskiej emisji Jakość paliwa Lepsze paliwo - węgiel kwalifikowany / eliminacja mułów węglowych - paliwo bezdymne / niskoemisyjne - biomasa / pelety drzewne Lepsze urządzenia do spalania - nowe kotły c.o. automatyczne - modernizacja instalacji Jakość kotła Działania logistyczne Kontrola & edukacja - czujka kominowa i popiołowa - e- monitoring - edukacja dla pracowników gmin i instalatorów - termomodernizacja budynków - edukacja społeczeństwa 4/25

5 Urządzenia grzewcze w Polsce (o mocy do 500kW) 75% 20% 5% kocioł z automatycznym ciągłym podawaniem paliwa silnik sterowany elektronicznie kotły sterowane automatycznie (retortowe, kotły rusztowe i inne) kotły szybowe (rozpalane od góry) kotły komorowe z ręcznym zasypem paliwa kocioł z ręcznym okresowym podawaniem paliwa silnik bez elektroniki 5/25

6 Rynek paliw dla ogrzewnictwa indywidualnego w Polsce mln t węgla kamiennego (dane Spółek Węglowych) 6 8 mln t biomasy (dane Głównego Urzędu Statystycznego) 0,5 1 mln t węgla brunatnego (dane szacunkowe) 6/25 0,5 1 mln t odpadów (dane szacunkowe)

7 Stałe paliwa kwalifikowane dla ogrzewnictwa indywidualnego Poziom emisji do powietrza wybranych zanieczyszczeń z typowych kotłów c.o. stosowanych w ogrzewnictwie indywidualnym Pył całkowity CO pył, mg/m3n CO, mg/m3n SO2 B(a)P SO2, mg/m3n B(a)P, ug/m3n /25

8 Koszt 1GJ ciepła wyprodukowanego w ogrzewnictwie indywidualnym zł/gj wyprodukowanego ciepła /25

9 Kluczowe pytanie: Kto i dlaczego korzysta z ogrzewania węglowego? 9/25

10 Kluczowe pytanie: Biedna część społeczeństwa Polski! Korzystamy z węgla bo jest najtaniej Nie stać nas na zmianę sposobu ogrzewania 10/25

11 Podejmowane w ostatnich latach działania są mało skuteczne ponieważ nie uwzględniają istoty problemu: Głównym źródłem niskiej emisji są przestarzałe i źle eksploatowane piece opalane niskojakościowymi paliwami węglowymi. Nie wymienimy wszystkich starych pieców węglowych w ciągu najbliższych 10 lat. Paliwo niskoemisyjne musi być dostosowane do istniejącej infrastruktury (piece, kotły, piecokuchnie) oraz stanu świadomości społeczeństwa. 11/25

12 GEKON Cel projektu: Finansowe wsparcie projektów obejmujących badania naukowe, prace rozwojowe i wdrożeniowe w obszarze innowacyjnych technologii proekologicznych Finansowanie: NCBiR oraz NFOŚiGW Tytuł Projektu : Badania nad innowacyjnym, niskoemisyjnym paliwem bezdymnym Realizator: Konsorcjum naukowe Polchar Sp. z o.o. i IChPW Przewaga: - Zastosowanie istniejącej POLSKIEJ TECHNOLOGII - Paliwo niskoemisyjne z POLSKIEGO WĘGLA 12/25

13 Produkt programu GEKON Błękitny węgiel = Bluecoal węgiel kamienny Cechy paliwa bezdymnego: - Łatwy zapłon - Dobre, stabilne spalanie - Bezproblemowy odbiór popiołu - Niska emisja CENA!!! paliwo bezdymne Parametr Symb. Jedn. węgiel kamienny Błękitny węgiel analiza techniczna popiół A r % części lotne V daf % siarka całkowita S r t % 0,6 1,2 0,2 wartość opałowa Q r i MJ/kg max. zawartość podziarna < 0,1mm - % 25 5 zapach - - bezwonne bezwonne 13/25

14 Idea uszlachetniania paliwa węgiel przygotowanie paliwa spalanie PALIWA NISKOEMISYJNEGO kompaktowanie v dodatki energia użytkowa v uszlachetnianie termiczne w temp. powyżej 450 o C 14/25

15 Bluecoal zakres prac w ramach projektu GEKON BADANIA PÓŁTECHNICZNE W IChPW WSTĘPNY PROGRAM PILOTAŻOWY PROGRAM PILOTAŻOWY ~1 tona 15 ton 2000 ton 15/25

16 Badania półtechniczne w IChPW Emisja zanieczyszczeń ze spalania węgla i paliwa bezdymnego w komorowym kotle c.o pył, mg/m 3 n (ref. 10% O 2 ) węgiel kamienny paliwo bezdymne PYŁ TOC 6x całkowite zan. organiczne, mg/m 3 n (ref. 10% O 2 ) węgiel kamienny 8x paliwo bezdymne 16/25

17 Wstępny program pilotażowy 2014/15 Cel: q sprawdzenie skuteczności nowego paliwa w warunkach rzeczywistych, q zebranie opinii użytkowników. Badane urządzenia grzewcze Realizacja: q lokalizacja: Zabrze, I/II 2015, q 2 kotły > 50 kw, q 10 kotłów < 50 kw, q porównawcze pomiary emisji w kominach, q ankietyzacja uczestników. 17/25

18 Bluecoal zbieramy doświadczenia w warunkach rzeczywistych Dostarczenie paliwa do lokalizacji testowych w Zabrzu 18/25

19 PYŁ, mg/m 3 n Wstępny program pilotażowy Wyniki emisji pyłu ze spalania węgla i paliwa bezdymnego w Zabrzu Węgiel kamienny vs paliwo bezdymne 19/25 kocioł c.o. piec kaflowy piecokuchnia węgiel kamienny q zanieczyszczenia organiczne q Σ16 WWA wg EPA q B(a)P q SO2 paliwo bezdymne % kocioł C.O. piecokuchnia Zan. org. BaP Zan. org. BaP Obniżenie zanieczyszczeń podczas spalania paliwa bezdymnego (Zabrze 2015) - redukcja ponad 3 razy - redukcja ponad 4 razy - redukcja ponad 10 razy - redukcja ponad 2 razy

20 Duży program pilotażowy 2015/16 Lokalizacje testy pilotażowe 2000 ton paliwa! Stan obecny: surowiec dostarczany jest do wytypowanych lokalizacji JEDLINA-ZDRÓJ ROSZKÓW ZABRZE KRAKÓW 20/25

21 Ciepło w gospodarce komunalnej DZISIAJ Muły węglowe Kotły komorowe i piece Miały Sortyment (groszek +) Kotły automatyczne (III klasy) Biomasa 21/25

22 Ciepło w gospodarce komunalnej STAN ZA 5 LAT Produkcja paliwa niskoemisyjnego Kotły komorowe i piece Miały Sortyment (groszek +) Kotły automatyczne (III IV klasy) Pelety biomasowe 22/25

23 Ciepło w gospodarce komunalnej STAN ZA 20 LAT System oparty na: ü cieple systemowym ü gazie Sortyment (groszek +) Kotły automatyczne (V klasy) Pelety biomasowe 23/25

24 Podsumowanie (1) } } } } } Podejmowane w kraju działania dla ograniczenia niskiej emisji są zbyt wolne i nieskuteczne! Znaczna część społeczeństwa ma dość takiego stanu rzeczy powstaje wiele inicjatyw społecznych o zasięgu ogólnopolskim. Dla obecnego stanu infrastruktury ogrzewnictwa komunalnego skutecznym i szybkim rozwiązaniem może być wprowadzenie do użytkowania uszlachetnionych, niskoemisyjnych paliw węglowych. Technologie wytwarzania niskoemisyjnych paliw węglowych ( w tym Błękitnego węgla ) są gotowe do przemysłowego wdrożenia. Wyniki badań technologicznych i przeprowadzonych testów pilotażowych (2015) wskazują, że stosowanie błękitnego węgla pozwoli na wielokrotne obniżenie emisji zanieczyszczeń organicznych (>5x), pyłu i SO2 (> 3x) w stosunku do węgla. Ankietyzacja użytkowników potwierdza, że nowe paliwo może uzyskać pełną akceptacje społeczną. 24/25

25 Podsumowanie (2) } } } Aktualnie jesteśmy gotowi do rozpoczęcia pełnego testu pilotażowego (2000 ton) w wybranych 4 lokalizacjach w kraju. Testy te winny jednoznacznie potwierdzić ekologiczny charakter nowego paliwa oraz jego pozytywny odbiór społeczny. Dla zastosowania niskoemisyjnych paliw węglowych w ogrzewnictwie indywidualnym konieczne jest wprowadzenie systemu wsparcia finansowego producenta/odbiorcy (?) paliwa (cena węgla cena niskoemisyjnego paliwa węglowego). Należy opracować i wdrożyć systemową edukację społeczeństwa w zakresie świadomego użytkowania urządzeń grzewczych i jakości paliw poczynając od szkół podstawowych poprzez gminy i organy administracyjne odpowiedzialne za ekologię włącznie } Od ponad 25 lat IChPW służy pomocą, kompetencjami i doświadczeniem w zakresie rozwiązań dla ograniczenia niskiej emisji. 25/25

26 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA ul. Zamkowa 1; Zabrze Telefon: Fax: Internet: NIP: Regon: