Plany do 2020, czyli myśl globalnie działaj lokalnie Marek Ściążko Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla. >1.5 t węgla/osobę 1

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Plany do 2020, czyli myśl globalnie działaj lokalnie Marek Ściążko Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla. >1.5 t węgla/osobę 1"

Ryszard Kruk
9 lat temu
Przeglądów:

1 Plany do 2020, czyli myśl globalnie działaj lokalnie Marek Ściążko Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla >1.5 t węgla/osobę 1

2 Stan aktualny Węgiel, jako surowiec energetyczny poddawany jest krytyce z uwagi na największąemisjędwutlenku węgla z jednostki energii pierwotnej. Należy jednak wziąćpod uwagęprawdopodobne interesy gospodarcze. Polityczne decyzje prowadządo prawnego ograniczenia stosowania węgla w Europie, czyli tzw. dekarbonizacji energetyki. W świecie nie podejmuje siębezpośrednio politycznej inicjatywy europejskiej, natomiast prowadzi sięszeroko badania pilotowe nad usuwaniem i składowaniem dwutlenku węgla (USA, Australia, Chiny). Polityczne i prawne uwarunkowania wzmocniły dylematy decyzyjne w zakresie podejmowania inwestycji węglowych w energetyce węglowej (Polska, USA). W USA projekty wydzielania dwutlenku węgla ze spalin mają uzasadnienie w jego wykorzystywaniu do EOR (wspomaganie wydobycia ropy). Cena CO 2 wynosi aktualnie ok. 40$/t. 2

W świecie nie podejmuje siębezpośrednio politycznej inicjatywy europejskiej, natomiast prowadzi sięszeroko badania pilotowe nad usuwaniem i składowaniem dwutlenku węgla (USA, Australia, Chiny).

3 Gdzie znajduje sięwęgiel? Ropa Węgie l Gaz Ocenia się, że światowe rezerwy węgla wystarczą przy obecnym zużyciu na ponad 200 lat. W przypadku ropy naftowej i gazu rozpoznane rezerwy wystarczą jedynie na 46 i 63 lata. 3

4 Emisja dwutlenku węgla Polska 4

5 Propozycja EPA -USA W dniu 27 marca 2012 roku, Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA zaproponowała nową regulacjęograniczającąemisjędwutlenku węgla (CO 2 ) do nie więcej niż450 kg/mwh dla nowych elektrowni o mocy 25 MW lub większej. Według EPA, nowe źródła zasilane gazem ziemnym sprostająpostawionym wymaganiom bez dodatkowych kosztów. Nowe elektrownie węglowe będąw stanie spełnićoczekiwane standardy jedynie przez budowęinstalacji wychwytywania dwutlenku węgla i jego sekwestracji (CCS). Stworzono fundusz wsparcia dla budowy jednostek demonstracyjnych. 5

Według EPA, nowe źródła zasilane gazem ziemnym sprostająpostawionym wymaganiom bez dodatkowych kosztów.

6 Rezultat Zgodnie z tym programem wybrano sześćprojektów do finasowania. Łączny udziałdoe byłplanowany w wysokości 1,54 miliarda dolarów dla sześciu projektów w pięciu stanach: Texas, Kalifornia, Minnesota, Wirginia i Alabama. Jednak projekty: Alabama, Dakota Północna i Zachodnia Wirginia zostały wycofane sięz programu. Ostatnie wycofanie zostało ogłoszone w lipcu 2011 roku, kiedy amerykański Electric Power postanowił zatrzymać swoje plany budowy elektrowni węglowej z wychwytywaniem dwutlenku węgla o mocy 235 MW. Według niektórych źródeł, AEP wycofało sięz projektu, ponieważfirma nie była pewna, że organy regulacyjne państwa pozwoliłyby odzyskaćdodatkowe koszty operacyjne poprzez podwyżki cen energii dla klientów. Niektórzy komentatorzy sugerowali, że bezczynnośćkongresu w sprawie ustalenia limitów emisji gazów cieplarnianych ze źródełwęglowych, jak również słabej gospodarki, może być przyczynąosłabienia bodźców dla firmy takiej jak AEP aby inwestowaćw CCS. 6

Jednak projekty: Alabama, Dakota Północna i Zachodnia Wirginia zostały wycofane sięz programu.

7 Plany a realizacja -USA Moc elektryczna, MW Ciągłe zmiany planów 7

8 Sytuacja w Chinach Kongres amerykański podjął dyskusjęczy i jak Stany Zjednoczone powinny zająć się zmianami klimatu. Debata wyraża zaniepokojenie skutkami klimatycznymi nadmiernymi emisjami amerykańskiej gospodarki. Kluczowym jednak jest zachowanie sięinnych krajów w tym przede wszystkim Chin. Chiny przekroczyły niedawno poziom emisji dwutlenku węgla Stanów Zjednoczonych. Razem, kraje te emitująok. 40% dwutlenku węgla (z udziałem odpowiedni 21% i 19%). 8

Kluczowym jednak jest zachowanie sięinnych krajów w tym przede wszystkim Chin.

Stan rozwoju technologii CCS mln ton/r Wstępne wyniki badań przeprowadzonych w 2012r. Wskazują, że obecnie w świecie realizuje się73 wielkoskalowe projekty w obszarze CCS.

9 Stan rozwoju technologii CCS mln ton/r Wstępne wyniki badań przeprowadzonych w 2012r. Wskazują, że obecnie w świecie realizuje się73 wielkoskalowe projekty w obszarze CCS. W tej liczbie zidentyfikowano 15, które znajdująsięw eksplantacji lub budowie. Całkowita zdolnośćwynosi 35,4 milionów ton rocznie dwutlenku węgla. Kolejne 58 instalacji znajduje sięw fazie planowania. Ich zdolnośćprodukcyjna wynosi 115 mln ton/r. 9

W tej liczbie zidentyfikowano 15, które znajdująsięw eksplantacji lub budowie.

10 System usuwania, transportu i składowania dwutlenku węgla (CCS) ELEKTROWNIA USUWANIE CO2 SPREŻANIE CO2 ODWADNIANIE URZĄDZENIA SKŁADOWISKA ZBIORNIK RUROCIĄG ZBIORNIK Nowe technologie: Spalanie konwencjonalne Spalanie w tlenie Zgazowanie Recykling dwutlenku wegla Głębokość [km] Gęstość CO2 [kg/m3] Ciecz Grunt Gł. kryt. 10

ZBIORNIK Nowe technologie: Spalanie konwencjonalne Spalanie w tlenie Zgazowanie

11 Sprawnośćnetto różnych układów energetycznych wg DOE 60.0% 50.8% Sprawność, % (HHV) 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 38.2% 32.5% 39.3% 31.7% 41.1% 32.0% 36.8% 24.9% 39.1% 27.2% 43.7% 10.0% 0.0% GEE GEE z usuw. CO2 CoP CoP z usuw. CO2 Shell Shell z usuw. CO2 Podkrytycz. pyłow y Podkrytycz. pyłow y z usuw. CO2 Nadkrytycz. pyłow y Nadkrytycz. pyłow y z usuw. CO2 NGCC NGCC z usuw. CO2 11

0% GEE GEE z usuw. CO2 CoP CoP z usuw. CO2 Shell Shell z usuw. CO2 Podkrytycz.

12 Nakłady inwestycyjne Nakłady inwestycyjne, $/kw GEE GEE z usuw. CO2 CoP CoP z usuw. CO2 Shell Shell z usuw. CO2 Podkrytycz. pyłow y Podkrytycz. pyłow y z usuw. CO2 Nadkrytycz. pyłow y Nadkrytycz. pyłow y z usuw. CO2 NGCC NGCC z usuw. CO2 12

13 Koszty usuwania CO2 90 Koszty usuwania CO Koszty uniknięcia emisji CO $/Mg, CO GEE IGCC CoP IGCC Shell IGCC Podkrytycz. pyłowy Nadkrytycz. pyłowy NGCC 13

40 30 27 32 32 41 31 42 44 45 20 10 0 GEE IGCC CoP

14 Wzrost sprawności wytwarzania w elektrowniach cieplnych Średnia sprawność 14

15 Zgazowanie - produkcja metanolu Metanol w Chinach (proces - Haldor Topsoe) Xianyang 500 tys. t/rok Zhongyuan Dahua 400 tys. t/rok Tianjin Soda 400 tys. t/rok Guizhou Jinchi 300 tys. t/rok Guizhou Tianfu 250 tys. t/rok (+ 200 tys. t/rok DME) Eastman USA Metanol 500 tys. ton/rok 15

t/rok Tianjin Soda 400 tys. t/rok Guizhou Jinchi 300 tys.

16 Zgazowanie - produkcja nawozów Światowa produkcja amoniaku: 224 mln t/r Z tego 27%, 60 mln ton przez zgazowanie węgla i produkcję wodoru do syntezy. 16

produkcję wodoru do syntezy. http://www.kbr.

17 Działania Zmiana struktury surowcowej energetyki winna miećcharakter ewolucyjny i należy ostrożnie rezygnować ze stosowania węgla. Zmniejszenie zużycia węgla należy traktowaćjako inwestycjęw ochronęprzyszłych zasobów. Węgiel będzie w przyszłości przymusem gwarantującym dostęp do taniej energii. Rozwijać i demonstrować nowe, czystsze technologie węglowe pokazywaćwysiłek inwestycyjny tego rozwoju w Europie. Zejśćz pozycji defensywnych do pozytywnie ofensywnych. Wesprzećspołecznąinicjatywępromocji (a nie obrony) stosowania efektywnych, czystych technologii w energetyce emitujących mniej dwutlenku węgla i zużywających znacznie mniej wody. Rozwinąć stosowanie węgla w przemyśle chemicznym. Inicjatywą zainteresowanych połączyć dotychczasowe inicjatywy i stworzyć Platformę Czystej Energii (PCE), której celem będzie tworzenie analiz i opracowań oraz zabieranie stanowisk w sprawie kierunku rozwoju energetyki i polityki dekarbonizacji. 17

Rozwijać i demonstrować nowe, czystsze technologie węglowe pokazywaćwysiłek inwestycyjny tego rozwoju w Europie. Zejśćz pozycji defensywnych do pozytywnie ofensywnych.

18 Cele 2020 Budowa bloków węglowych na parametry nadkrytyczne wzrost sprawności z 38 do 45%. Skala MWe. Budowa układów CHP spalania biomasy. Rozwój lokalnych upraw roślin energetycznych. Skala do 50 MWe. Budowa bloków gazowych o mocy jednostkowej MWe. Podjęcie decyzji budowy zgazowania węgla w układzie poligeneracyjnym dla produkcji elektryczności i wodoru dla chemii. Skala 2 3 mln ton węgla/rok. Partycypacja przemysłu w rozwoju nowych technologii: Oksy spalania węgla Zgazowania węgla z recyrkulacjąco 2 Mikro-kogeneracji ze zgazowaniem biomasy Niskoenergetyczne usuwanie CO 2 ze spalin (algi, mechanochemia) Wykorzystanie organicznych odpadów dla energetyki Technologie ograniczenia emisji rtęci Zwiększenie roli edukacji i doceniania działalności naukowej na rzecz przemysłu krajowego i rozwoju konkurencyjnego przemysłu. 18

19 Mapa obszarów badawczo wdrożeniowych

Podobne dokumenty

PERSPEKTYWICZNE WYKORZYSTANIE WĘGLA W TECHNOLOGII CHEMICZNEJ

PERSPEKTYWICZNE WYKORZYSTANIE WĘGLA W TECHNOLOGII CHEMICZNEJ SEMINARIUM STAN I PERSPEKTYWY ROZWOJU PRZEMYSŁU U CHEMICZNEGO W POLSCE Marek Ściążko WARSZAWA 15 MAJA 2012 1/23 STRATEGIA działalno alności