Stan i perspektywy gospodarczego wykorzystania metanu pokładów węgla w Polsce. Prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat Dr inż. Sebastian Napieraj

Podobne dokumenty
Stan i perspektywy utylizacji metanu z kopalń szanse i zagrożenia. Profesor Stanisław Nawrat

GOSPODARCZE WYKORZYSTANIE METANU Z POKŁADÓW WĘGLA W JASTRZĘBSKIEJ SPÓŁCE WĘGLOWEJ S.A.

Ocena stanu i możliwości utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego z szybów polskich kopalń węgla kamiennego

Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo SA. Program Geo-Metan. Przedeksploatacyjne ujęcie metanu z pokładów węgla otworami powierzchniowymi

Proekologiczne wykorzystanie metanu z kopalń węgla

Stan zagrożenia metanowego w kopalniach Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o. Ujęcie metanu odmetanowaniem i jego gospodarcze wykorzystanie

Aktualny stan i perspektywy wykorzystania metanu pokładów węgla kamiennego w Polsce. prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat

GOSPODARCZE WYKORZYSTANIE METANU Z ODMETANOWANIA POKŁADÓW WĘGLA POLSKICH KOPALŃ WĘGLA KAMIENNEGO** 1. Wprowadzenie

Gospodarcze wykorzystanie metanu z pokładów węgla

Tytuł. Proekologiczne wykorzystanie metanu z kopalń węgla. Autorzy: prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat mgr inż. Sebastian Napieraj

BADANIA INSTALACJI UTYLIZACJI METANU Z KOPALŃ IUMK-100 W JASTRZĘBSKIEJ SPÓŁCE WĘGLOWEJ S.A. W KOPALNI JAS-MOS

Wykonanie stymulacji produktywności metanu w otworach Gilowice 1 i Gilowice 2H

Inwentaryzacja emisji metanu z układów wentylacyjnych i z układów odmetanowania kopalń węgla kamiennego w Polsce w latach

Grzejemy, aż miło. S.A. Rok

ZAKŁADY ENERGETYKI CIEPLNEJ S.A.

Znaczenie przedeksploatacyjnego ujęcia metanu z pokładów węgla w świetle objęcia emisji metanu systemem EU ETS

Kopalnie węgla kamiennego i metanu? Doświadczenia ze szczelinowania pokładów węgla

WPŁYW DRENAŻU NA EFEKTYWNOŚĆ ODMETANOWANIA W KOPALNI WĘGLA**

ROZWI CHP POLIGENERACJA PALIWA SPECJALNE DIESEL BI-FUEL GAZ ZIEMNY BIOGAZ

SRK SA POK KWK Krupiński - Suszec, ul Piaskowa 35. Czynny od poniedziałku do niedzieli w godzinach od 8.00 do 20.00

KOMPANIA WĘGLOWA S.A.

PROBLEMY ZAPEWNIENIA STABILNYCH PARAMETRÓW PALIWA Z ODMETANOWANIA KOPALŃ STOSOWANEGO DO SILNIKÓW GAZOWYCH** 1. Wprowadzenie

Energia z gazu kopalnianego

ANALIZA WYPADKÓW ZWIĄZANYCH Z ZAGROŻENIEM METANOWYM W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO W LATACH

Silniki gazowe Jenbacher: rozwiązania oraz światowe doświadczenia dla gazu kopalnianego

Zielona energia z metanowego gazu kopalnianego. Zygmunt Łukaszczyk Henryk Badura

KGZ Żuchlów. KGZ Żuchlów Stara Góra, Góra tel

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 lutego 2015r.

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 czerwca 2015r.

KARTA SCENARIUSZY ROZWOJU TECHNOLOGICZNEGO MECHANIZACJA TECHNLOGIE PODSTAWOWE MECHANIZACJA TECHNOLOGII KLIMATYZACJA KOPALŃ

Dr hab. inż. Stanisław Nagy, prof. nzw.

Układ trójgeneracjigazowej dla zespołu biurowo-usługowo-mieszkalnego przy ulicy Kruczkowskiego 2 w Warszawie. Baltic Business Forum 2011

Innowacyjny układ trójgeneracji gazowej dla zespołu biurowo-usługowo-mieszkalnego przy ulicy Kruczkowskiego 2 w Warszawie GAZTERM 2014

Charakterystyka ilości i stopnia zagospodarowania metanu kopalnianego

Daniel BORSUCKI DYREKTOR Zespołu Zarządzania Mediami KHW S.A. Katowice

Efekt ekologiczny modernizacji

ANALIZA UWARUNKOWAŃ TECHNICZNO-EKONOMICZNYCH BUDOWY GAZOWYCH UKŁADÓW KOGENERACYJNYCH MAŁEJ MOCY W POLSCE. Janusz SKOREK

Wykorzystanie gazu pozasystemowego do produkcji energii elektrycznej i cieplnej na przykładzie PGNiG SA Oddział w Zielonej Górze

Gaz składowiskowy jako źródło energii odnawialnej. Instalacja odgazowania w Spółce NOVA w Nowym Sączu. dr inż. Józef Ciuła NOVA Spółka z o.o.

PROGNOZOWANY DOPŁYW METANU DO SZYBÓW WYDECHOWYCH KOPALŃ WĘGLA KAMIENNEGO O NAJWYŻSZEJ METANOWOŚCI W LATACH

Metan z procesów Power to Gas - ekologiczne paliwo do zasilania silników spalinowych.

REC Waldemar Szulc. Rynek ciepła - wyzwania dla generacji. Wiceprezes Zarządu ds. Operacyjnych PGE GiEK S.A.

Ustawa Prawo geologiczne i górnicze

Proekologiczne rozwiązania technologiczne przy zagospodarowywaniu metanu w kopalniach Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A.

Perspektywy rozwoju Polskiej Grupy Górniczej sp. z o.o.

Elektrociepłownie w Polsce statystyka i przykłady. Wykład 3

I. CZĘŚĆ INFORMACYJNA. Nazwa firmy. Adres. Rodzaj działalności

X POLSKO-NIEMIECKA KONFERENCJA ENERGETYKA PRZYGRANICZNA POLSKI I NIEMIEC DOŚWIADCZENIA I PERSPEKTYWY SULECHÓW, LISTOPAD 2013

Klimatyzacja centralna w Lubelskim Węglu Bogdanka S.A.

Powstanie, struktura i zadania Oddziału CZOK.

Informacje ogólne. Oficjalne przejęcie kopalni Silesia przez inwestora koncern EPH 9 grudnia 2010

INSTRUKCJA dla OSÓB UPRAWNIONYCH

ZAGADNIENIA GOSPODARKI ENERGETYCZNEJ

Ankieta do opracowania "Planu Gospodarki Niskoemisyjnej na terenie Gminy Konstancin-Jeziorna"

Lista referencyjna. Energetyka zawodowa

Wody dołowe odprowadzane z kopalń Kompanii Węglowej S.A. w Katowicach do cieków powierzchniowych. Katowice, luty 2009r.

Formularz danych dotyczących przedsiębiorstwa ciepłowniczego na potrzeby opracowania "Planu Gospodarki Niskoemisyjnej dla Gminy Kudowa Zdrój"

Pytania (w formie opisowej i testu wielokrotnego wyboru) do zaliczeń i egzaminów

1. WSTĘP sprzętu ochronnego oczyszczającego sprzętu ochronnego izolującego

Materiał informacyjny na posiedzenie Komisji Górniczej Rady Miasta Katowice w dniu 28 lipca 2014 r.

WĘGIEL KAMIENNY PODSTAWOWY SUROWIEC POLSKIEJ ENERGETYKI ZASOBY GEOLOGICZNE BILANSOWE

Projekty badawcze realizowane w Centrum Czystych Technologii Węglowych. Dr Krzysztof Kapusta Centrum Czystych Technologii Węglowych GIG

Rozwój kogeneracji gazowej

Wsparcie dla badań i rozwoju na rzecz innowacyjnej energetyki. Gerard Lipiński

Schemat uzbrojenia odwiertu do zatłaczania gazów kwaśnych na złożu Borzęcin

METAN WIODĄCYM ZAGROŻENIEM NATURALNYM W KWK BRZESZCZE

Nowy Targ, styczeń Czesław Ślimak Barbara Okularczyk

Perspektywy zagospodarowania metanu z pokładów węgla w świetle aktualnej polityki energetycznej Polski

Nowoczesna produkcja ciepła w kogeneracji. Opracował: Józef Cieśla PGNiG Termika Energetyka Przemysłowa

AKTUALNA SYTUACJA I KIERUNKI ROZWOJU KW S.A.

Oferta Kompanii Węglowej S.A. dla sektora ciepłownictwa

Informacja o zapaleniu metanu, pożarze i wypadku zbiorowym zaistniałych w dniu r. JSW S.A. KWK Krupiński

Układy kogeneracyjne - studium przypadku

Efekt ekologiczny modernizacji

ENERGETYKA A OCHRONA ŚRODOWISKA. Wpływ wymagań środowiskowych na zakład energetyczny (Wyzwania EC Sp. z o.o. - Studium przypadku)

ROZPROSZONE SYSTEMY KOGENERACJI

Utylization coal mine methane in economic and ecological aspects in the example of installations to ZCP Carbo-Energia Sp. z o.o.

PL B1. Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Usługowe WONAM Sp. z o.o.,jastrzębie Zdrój,PL BUP 15/07

Element budowy bezpieczeństwa energetycznego Elbląga i rozwoju rozproszonej Kogeneracji na ziemi elbląskiej

Sprawozdanie ze stażu naukowo-technicznego

PIROLIZA BEZEMISYJNA UTYLIZACJA ODPADÓW

Wykorzystanie gazu ziemnego do produkcji energii elektrycznej. Grzegorz Rudnik, KrZZGi2211

Katowicki Holding Węglowy S.A.

Przedeksploatacyjne ujęcie metanu z pokładów węgla założenia, realizacja i wyniki projektu badawczego Państwowego Instytutu Geologicznego

ZESTAWIENIE KONCESJI NA POSZUKIWANIE, ROZPOZNAWANIE I WYDOBYWANIE ZŁÓŻ WĘGLA KAMIENNEGO W POLSCE - wg stanu na dzień 1 października 2014r.

Zespół Ciepłowni Przemysłowych CARBO-ENERGIA sp. z o.o. w Rudzie Śląskiej Modernizacja ciepłowni HALEMBA

Spotkanie Eksploatatorów dotyczące wytwarzania energii w kogeneracji na Oczyszczalni Ścieków Klimzowiec.

KOGENERACJA W dobie rosnących cen energii

Zeszyty Problemowe Maszyny Elektryczne Nr 85/

KLIMATYZACJA CENTRALNA LGOM. SYSTEMY CENTRALNEJ KLIMATYZACJI ZAPROJEKTOWANE I ZBUDOWANE PRZEZ PeBeKa S.A. DLA KGHM POLSKA MIEDŹ S.A.

Centralna Stacja Ratownictwa Górniczego S.A. Marek Zawartka, Arkadiusz Grządziel

Technologia. Praca magazynu gazu charakteryzuje się naprzemiennie występującymi cyklami zatłaczania i odbioru gazu.

Modele i źródła finansowania inwestycji z zakresu ciepłownictwa. autor: Wiesław Samitowski

Plan Techniczno-Ekonomiczny - Budżet Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. na 2011r. Jastrzębie Zdrój, styczeń 2011r.

Jednostki Wytwórcze opalane gazem Alternatywa dla węgla

Dofinansowanie inwestycji ze środków WFOŚiGW w Katowicach skierowanych dla sektora ciepłowniczego. Listopad, 2017 r.

GOSPODARCZE WYKORZYSTANIE METANU Z POK ADÓW WÊGLA JSW S.A. W INSTALACJACH ENERGETYCZNYCH

Transkrypt:

Stan i perspektywy gospodarczego wykorzystania metanu pokładów węgla w Polsce Prof. dr hab. inż. Stanisław Nawrat Dr inż. Sebastian Napieraj

PLAN PREZENTACJI 1. Zasoby MPW 2. Zagrożenie metanowe w kopalniach czynnych 3. Metody odmetanowania pokładów węgla 4. Technologie utylizacji metanu pokładów węgla 5. Utylizacja metanu pokładów węgla w kopalniach czynnych 6. Utylizacja metanu pokładów węgla z kopalń zlikwidowanych 7. Technologia oczyszczania i wzbogacanie mieszaniny metanowo powietrznej 8. Technologia skraplania metanu z odmetanowania 9. Technologia sprężania metanu z odmetanowania 10. Problem wykorzystania metanu z powietrza wentylacyjnego 11. Sposoby regulacji koncentracji metanu w szybie wentylacyjnym 12. Pozyskanie i wykorzystanie metanu w kopalni dla klimatyzacji i produkcji energii elektrycznej w kopalniach węgla kamiennego 2

Zasoby MPW Potencjalne zasoby metanu z pokładów węgla szacowane są na około 350 mld m 3 (Wartość szacunkowa ok. 500 mld zł) Zasoby wydobywalne bilansowe metanu pokładów węgla wynoszą 85,9 mld m 3, w tym: w złożach eksploatowanych około 26 mld m 3, w niezagospodarowanych złożach rezerwowych wynoszą ok. 60 mld m 3.. 3

Mapa koncesji na poszukiwanie, rozpoznanie i wydobywanie MPW 4

Metanowość kopalń węgla kamiennego w Polsce Zagrożenie metanowe w Polskich kopalniach węgla jest wysokie, w 2016r: metanowość absolutna wynosi 933,76 mln m 3 CH 4 rocznie, ujęcie metanu podziemnym odmetanowaniem wynosi ok. 342,08 mln m 3 CH 4 rocznie, z czego ujęcie odmetanowaniem wyprzedzającym wynosi tylko ok 10% (efektywność odmetanowania 36,63%). Wentylacyjnie odprowadzono do atmosfery 591,68 mln m 3 CH 4. Podstawowymi przyczynami tego stanu jest między innymi niska gazoprzepuszczalność skał na dużych głębokościach eksploatacji węgla kamiennego w Polsce (głębokości powyżej 800m). 5

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Emisja metanu [mln m3/rok] Wydobycie węgla [mln Mg/rok] Liczba kopalń [szt] Metanowość kopalń w Polsce 1000 900 800 700 600 500 120 100 80 60 400 300 42 42 41 40 33 33 31 31 31 32 31 31 30 30 30 30 40 200 100 20 0 0 Rok Wydobycie węgla kamiennego Metanowość bezwzględna Metanowość wentylacyjna Liczba kopalń węgla kamiennego Odmetanowanie Utylizacja metanu z odmetanowania 6

Metody odmetanowania pokładów węgla Można wyróżnić następujące metody odmetanowania pokładów węgla: 1. ze względy na lokalizację wiertni na: odmetanowanie otworami z powierzchni, odmetanowanie otworami z wyrobisk górniczych (podziemne), odmetanowanie z powierzchni i z wyrobisk górniczych 7

Metody odmetanowania pokładów węgla 2. ze względu na czas odmetanowania: wyprzedzające przed prowadzoną eksploatacją, eksploatacyjne prowadzone równocześnie z eksploatacją węgla, 3. ze względu na kierunek otworu wiertniczego na odmetanowanie: otworami diagonalnymi, otworami horyzontalnymi, otworami lateralnymi. 8

Metody odmetanowania pokładów węgla 3. ze względu na sposób zwiększania gazoprzepuszczalności węgla: odmetanowanie bez szczelinowania, odmetanowanie z szczelinowaniem hydraulicznym, odmetanowanie z szczelinowaniem za pomocą materiałów wybuchowych, odmetanowanie z szczelinowaniem przy użyciu gazów (np. azotu, dwutlenku węgla). 9

4. ze względu na długości otworów odmetanowanie otworami krótkimi do 200m, odmetanowanie otworami długimi do kilku kilometrów. 10

Podsumowanie Odmetanowanie pokładów węgla i zrobów w czynnych kopalniach węgla powinno zostać zintensyfikowane przez przedsiębiorców górniczych w formie działalności własnej lub zleconej, zwłaszcza że istnieją nowoczesne technologie wiertnicze. 11

Podsumowanie Metan pozyskany w procesie odmetanowania kopalń czynnych powinien być w pełni wykorzystany gospodarczo obecnie jeszcze ok. 100 mln m3 metanu odprowadzane jest do atmosfery (straty ekonomiczne i efekt cieplarniany). Istnieją możliwości wykorzystania ujętego metanu w silnikach gazowych dla produkcji energii elektrycznej i ciepła. 12

Podsumowanie W Polsce powinny być rozwijane badania i technologie ujmowania MPW otworami z powierzchni z nieeksploatowanych złóż węgla i dla odmetanowania wyprzedzającego w kopalniach czynnych. Konieczne jest opracowanie przemysłowej technologii szczelinowania pokładów węgla z wyrobisk podziemnych. 13

PROJEKT Geometan realizowany przez PGNiG i PIG rys. PIG 14

PROJEKT Geometan Gilowice realizowany przez PGNiG i PIG Przez 9 miesięcy testowego 2017r.- pilotażowego wydobycia metanu ze złoża węgla kamiennego w projekcie PGNiG i Państwowego Instytutu Geologicznego - PIB udało się osiągnąć bardzo obiecujące wyniki. Z odwiertu wydobyto prawie 800 tys. m sześc. bardzo czystego metanu a każdej doby z półkilometrowego odcinka w pokładzie 510, który wcześniej zeszczlinowano, uchodzi pod naturalnym ciśnieniem ok. 5 tys. m3 gazu. 15

Podsumowanie Istnieją technologie ujmowania MPW otworami z powierzchni z eksploatowanych pokładów węgla (ze zrobów) w związku z czym odmetanowanie z powierzchni pokład węgla i zrobów w czynnych i zlikwidowanych kopalniach powinno być dynamicznie rozwijane. 16

Technologie utylizacji metanu pokładów węgla w zależności od koncentracji metanu w mieszaninie gazów z odmetanowania lub w powietrzu wentylacyjnym 17

Wykorzystanie metanu pokładów węgla TECHNOLOGIE ENERGETYCZNE 18

Utylizacja metanu pokładów węgla z odmetanowania kopalń czynnych 19

Utylizacja metanu pokładów węgla z odmetanowania kopalń czynnych 20

Utylizacja metanu pokładów węgla z odmetanowania kopalń czynnych 21

Utylizacja metanu pokładów węgla sposoby wykorzystania 22

Emisja metanu [mln m3/rok] Wykorzystanie metanu ujętego w procesie odmetanowania 400 350 300 250 200 150 100 50 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Rok Odmetanowanie Wykorzystanie 23

Emisja metanu [mln m3/rok] Niewykorzystany metan ujęty w procesie odmetanowania 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Rok Niewykorzystany metan z odmetanowania 24

Utylizacja metanu z odmetanowania - pierwsza instalacja 1997 rok KWK Krupiński Skojarzony układ energetyczny w KWK Krupiński Dane techniczne silnika gazowego: paliwo gaz o wydatku 14 m 3 /min z odmetanowania kopalni Krupiński o stężeniu metanu 50 60 %, moc elektryczna 3,0 MW, moc cieplna 3,2 MW, 25

Utylizacja metanu z odmetanowania KWK Pniówek pierwsza centralna klimatyzacja w Polsce rok 2000 zmodernizowana w roku 2010 Dane techniczne skojarzonego układu energetycznochłodniczego w kopalni Pniówek : dwa silniki gazowe typu TBG 632 V 16 firmy Deutz, paliwo gaz z odmetanowania kopalni Pniówek o wydatku ok. 50 m 3 /min o stężeniu metanu 50 60 %, moc elektryczna 6,4 MW, moc cieplna 7,4 MW. dwie chłodziarki absorpcyjne moc chłodnicza 4,7 MW, trzy chłodziarki sprężarkowe moc chłodnicza 3,2 MW, moc chłodnicza 7,9 MW 26

Utylizacja metanu z odmetanowania w wyniku zastosowania silników gazowych Obecnie moc zainstalowanych silników wynosi ok. 81 MWe Koszt dotychczasowych inwestycji można szacować na ok. 350 mln zł 27

Utylizacja metanu z odmetanowania kopalń czynnych - zastosowania silników gazowych stan 10.06.2017r. L. p. Rok uruchom Kopalnia Spółka Miasto ienia Moc elektryczna Typ silnika [MW] 1 1997 KWK Krupiński PGNiG Termika Suszec 3 TBG 632 V16 2 1999 KWK Bielszowice PGG S.A. Ruda Śląska 0,54 JMS 312GS-B.LC 3 1999 KWK Halemba PGG S.A. Ruda Śląska 0,54 JMS 312GS-B.LC 4 2000 KWK Pniówek PGNiG Termika Pniówek 3,2 TBG 632 V16 5 2000 KWK Pniówek PGNiG Termika Pniówek 3,2 TBG 632 V16 6 2003 KWK Budryk ZPC Żory Ornontowice 1,66 TBG 620 V20K 7 2003 KWK Budryk ZPC Żory Ornontowice 1,66 TBG 620 V20K 8 2003 KWK Budryk ZPC Żory Ornontowice 1,66 TBG 620 V20K 9 2005 KWK Krupiński PGNiG Termika Suszec 3,9 TCG 2032 V16 10 2006 KWK Pniówek PGNiG Termika Pniówek 3,9 TCG 2032 V16 11 2008 KWK Borynia JSW S.A. Jastrzębie-Zdrój 1,9 JMS 612 GS 12 2009 Sośnica Makoszowy PGG S.A. Zabrze 1,95 Tedom Quanto D 2000 SP 13 2009 Szczygłowice PGG S.A. Knurów 1,95 Tedom Quanto D 2000 SP 14 2009 KWK Mysłowice Wesoła ZEC S.A. Mysłowice 1,403 JMS 420 GS-S.L A05 15 2009 KWK Mysłowice Wesoła ZEC S.A. Mysłowice 1,403 JMS 420 GS-S.L A05 16 2011 EC Moszczenica PGNiG Termika Jastrzębie-Zdrój 4 TCG 2032 V16 17 2011 KWK Pniówek PGNiG Termika Pniówek 4 TCG 2032 V16 18 2011 KWK Krupiński JSW S.A. Suszec 2 G3520C CMM 19 2011 KWK Krupiński JSW S.A. Suszec 2 G3520C CMM 20 2011 KWK Żory Cetus Żory 2 21 2012 KWK Wieczorek ZEC S.A. Katowice 1,485 JMS 420GS-S.L B25 22 2012 KWK Wieczorek ZEC S.A. Katowice 1,485 JMS 420GS-S.L B25 23 2012 KWK Śląsk ZEC S.A. Ruda Śląska 1,483 JMS 420 GS-S.L B305 24 2012 KWK Śląsk ZEC S.A. Ruda Śląska 1,483 JMS 420 GS-S.L B305 25 2014 Ruch Szczygłowice JSW S.A. Szczygłowice 2 TCG-2020V20 26 2014 Ruch Szczygłowice JSW S.A. Szczygłowice 2 TCG-2020V20 27 2014 EC Moszczenica PGNiG Termika Jastrzębie-Zdrój 4 TCG-2032V16 28 2014 KWK Wesoła ZEC S.A. Mysłowice 2,681 JMS 616 GS-S.L 29 2015 Kostuchna ZEC S.A. Katowice 1,485 JMS 420GS-S.L B305 30 2015 Kostuchna ZEC S.A. Katowice 1,485 JMS 420GS-S.L B305 31 2015 KWK Krupiński PGNiG Termika Suszec 2 CG170-20CMM 32 2015 KWK Krupiński PGNiG Termika Suszec 2 CG170-20CMM 33 2015 KWK Wujek ZEC S.A. Katowice 1,485 JMS 420GS-S.L 34 KWK Budryk JSW S.A. Ornontowice 4 JMS624GS-SL 35 2016 KWK Budryk JSW S.A. Ornontowice 4 JMS624GS-SL 36 2015 KWK Rydułtowy-Anna PGG S.A. Rydułtowy 2 JMS622GS-SL SUMA: 80,938 28

Zainstalowana moc elektryczna w danym roku [MW] Silniki gazowe zainstalowana moc elektryczna w latach 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Rok 29

Zainstalowana moc elektryczna [MW] Silniki gazowe zainstalowana moc elektryczna 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Rok 30

Możliwa do zainstalowania moc w agregatach gazowych [MW/rok] Silniki gazowe teoretyczne możliwości zwiększenia mocy elektrycznej 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Rok 31

Silniki gazowe analiza efektywności ekonomicznej Założono, że: koszt zainstalowanej mocy wynosi 3 mln zł/mw, silnik pracuje 7000 godzin rocznie silnik produkuje tylko energię elektryczną bez ciepła, w przychodach uwzględniamy tylko sprzedaż (lub uniknięty koszt zakupu) energii elektrycznej bez ciepła oraz bez certyfikatów fioletowych, cena energii elektryczne to 200 zł/mwh. 32

Skumulowane nakłady i przychody - tylko energia elektryczna [mln zł] Silniki gazowe efekty ekonomiczne 900,0 800,0 700,0 600,0 500,0 400,0 300,0 200,0 100,0 0,0 19971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016 Rok Nakłady [mln zł] Przychody [mln zł] 33

Wykorzystanie metanu z TAURON Wydobycie S.A. Zakład Górniczy Brzeszcze W ZG Brzeszcze w 2016r. metanowość bezwzględna wynosiła 77,7 mln m 3 CH 4 /rok a odmetanowaniem ujęto 27,68 mln m 3 CH 4 /rok. Ujmowany odmetanowaniem gaz jest przesyłany sprzedawany prawie w całości do Zakładów Chemicznych Synthos S.A. 34

Wykorzystanie metanu z PG Silesia Metanowość kopalni wynosi ok 40 m 3 CH 4 /min (21 mln/rok) - odmetanowaniem pozyskano ok. 13m 3 CH 4 /min (7 mln/rok). W okresie grzewczym kopalnia spala metan w kotłach gazowo olejowych 2 x 8 MW oraz kotle gazowo olejowym 1 MW. PG Silesia sprzedaje część ujmowanego gazu za pośrednictwem spółki Metanel S.A. do Rafinerii Czechowice-Dziedzice. 35

Wykorzystanie metanu z zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego Morcinek Firma Karbonia sp. z o.o ujmuje metan ze zrobów zlikwidowanej kopalni Morcinek. Który przesyła rurociągiem ok. 200 000 m3ch4/rok do kopalni CSM, gdzie jest spalany w silnikach gazowych. 36

Wykorzystanie metanu z zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego Żory Firma Gazkop sp. z o.o ujmuje otworem z powierzchni ze zrobów partii C zlikwidowanej kopalni Żory i spala metan w silniku gazowym o mocy 2 MW dla produkcji energii elektrycznej i ciepła, które o sprzedaje firmie ogrzewającej osiedle. 37

Silnik gazowy w zlikwidowanej KWK Żory 38

Wykorzystanie metanu z zlikwidowanej kopalni węgla kamiennego Żory Firma Cetus sp. z o.o realizuje projekt pozyskania metanu ze zlikwidowanej kopalni Żory i utylizacji metanu w silniku gazowym dla produkcji energii elektrycznej. Został odwiercony otwór do przekopu badawczego na poz. 400 m, łączącego zlikwidowaną kopalnię Żory z kopalnia Jankowice w rejonie nasunięcia orłowskiego. 39

Metanowość wenylacyjna VAM 37% 63% odmetanowanie wentylacyjna 40

Methane concentration[%] Koncentracja metanu w szybach wentylacyjnych 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Coal mine, shaft 41

Emisja metanu [mln m3/rok] Metan z powietrza wentylacyjnego 620 600 580 560 540 520 500 480 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 Rok Metanowość wentylacyjna 42

Technologia wykorzystania metanu z powietrza wentylacyjnego - Instalacja badawcza IUMK-100 Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Górnictwa i Geoinżynierii (lider) w konsorcjum z Politechniką Wrocławską i Uniwersytetem Marii Curie Skłodowskiej opracował i przetestował w skali przemysłowej technologię utleniania metanu z powietrza wentylacyjnego w przepływowym reaktorze katalitycznym projekt POIG. We współpracy z Jastrzębską Spółką Węglową S.A. zostały przeprowadzone próby i badania pracy instalacji IUMK-100 w rejonie szybu VI w KWK Jas- Mos należącej do Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A. w okresie od 01.05.2012r do 15.07.2012r.

Schemat poglądowy instalacji IUMK-100

Parametry instalacja IUMK-100 Instalacja półtechniczna IUMK-100 posiadała następujące parametry: strumień powietrza koncentracja metanu w powietrzu wartość opałowa mieszaniny metanowo - powietrznej strumień metanu energia w paliwie moc cieplna moc cieplna użytkowa V VAM = 1000 3000 m 3 /h, Z CH4 = 0,4-1 %, 0,14-0,35 MJ/m 3, V CH4 = 4,0-30 m 3 /h, Q = 140-1050 MJ/h, P = 38-291 kw, P = do 100 kw.

Model lokalizacyjny instalacji IUMK-100 przy szybie Jas 6 KWK Jas - Mos Opis: 1 stacja odmetanowania, 2Przyłącze gazu z odmetanowania, 3 Rurociąg odmetanowania, 4 Dyfuzor, 5 Lutniociąg pobierający gaz z szybu, 6 Filtr przeciwpyłowy, 7 Wentylator, 8 Mieszalnik gazów, 9 Lutniociąg buforowy, 10 Komin, 11 Instalacja utylizacji metanu, 12 Przyłącze instalacji C.O., 13 budynek stacji wentylatorów głównych, 14 Nagrzewnice powietrza, 15 Droga, 16 Szyb kopalniany, 17

Badania przemysłowe instalacji IUMK-100 W czasie od 05.05.2012 do 27.07.2012 zostało zutylizowane łącznie 24.571 m 3 metanu w tym: z powietrza wentylacyjnego 6 617 m 3 z odmetanowania 17 954 m 3 Wyprodukowano 146 GJ ciepła w postaci gorącej wody wykorzystanej do ogrzewania budynku wentylatorów głównych kopalni.

Projektu - Instalacja IUMK-1000 Przeprowadzone badania laboratoryjne (instalacji IUMK-1) i w skali półtechnicznej (instalacji IUMK-100) wykazały możliwość utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego w przepływowym reaktorze w sposób umożliwiający produkcję ciepła przy zachowaniu warunków autotermiczności i stanowiły podstawowe założenia do opracowania projektu przemysłowej instalacji utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego IUMK-1000.

Parametry modułowej instalacji IUMK-1000 49

Modułowa instalacja IUMK 1000 projekt lokalizacyjny dla KWK Pniówek 50

Podsumowanie Zintensyfikowane powinny być prace wdrożeniowe technologii pozwalających wykorzystywać gospodarczo metan emitowany do atmosfery z powietrzem wentylacyjnym.obecnie ok. 600 mln m3 metanu co roku jest emitowane z kopalń do atmosfery (strata ekonomiczna i efekt cieplarniany). W najbliższych latach można przewidywać wzrostu opłat i kosztów za odprowadzanie metanu do atmosfery. 51

Sposoby regulacji koncentracji metanu w szybie wentylacyjnym Możliwe jest uzyskanie w szybie wentylacyjnym kopalni wystarczającej koncentracji metanu (ok 0,5%) poprzez odpowiednie dodawanie strumieni metanu z : wydzielającego się do wyrobisk górniczych ( udostępniających, przygotowawczych i eksploatacyjnych, odmetanowania przy wykorzystaniu podziemnej stacji, upustów w tamach izolujących wyrobiska i zroby.

Sposoby regulacji koncentracji metanu w szybie wentylacyjnym

Sposoby regulacji koncentracji metanu w szybie wentylacyjnym

Pozyskanie i wykorzystanie metanu dla klimatyzacji i produkcji energii elektrycznej w kopalniach węgla kamiennego 55

Pozyskanie i wykorzystanie metanu dla klimatyzacji i produkcji energii elektrycznej w kopalniach węgla kamiennego 56

Wykorzystanie metanu pokładów węgla TECHNOLOGIE WYTWARZANIE PALIWA 57

Technologia oczyszczania i wzbogacanie mieszaniny metanowo - powietrznej 58

Instalacja pilotowo doświadczalna do wzbogacania metanu z odmetanowania w KWK Pniówek 59

Zawartość metanu, % Oczyszczanie i wzbogacanie mieszaniny metanowo powietrznej strumień gazu wlotowego 2-3 Nm/h 100% 99,26% 80% 60% 53,20% 40% 20% 0% gaz wlotowy produkt 60

Sprężanie metanu z odmetanowania pokładów węgla Schemat ideowy instalacja do wykorzystania metanu w postaci sprężonej z odmetanowania pola Moszczenica 61

Instalacja do wykorzystania metanu w postaci sprężonej z odmetanowania pola Moszczenica 62

Sprężanie metanu pokładów węgla z zbiornika Moszczenica 63

Sprężanie metanu pokładów węgla z zbiornik Moszczenica 64

Pakiet butli wysokociśnieniowych do transportu Sprężonego Gazu Ziemnego (CNG) 65

Instalacja do wykorzystania metanu w postaci sprężonej z odmetanowania pola Moszczenica dla ogrzewania szkoły w Jastrzębiu Zdroju 66

ZIELONE JASTRZĘBIE ZDRÓJ OGREZWANIE SZKOŁY NR 16 METANEM Z KOPAŁŃ 67

Wykorzystanie metanu pokładów węgla Wytwarzanie CNG - MPW 1. Technologie zagęszczania metanu z odmetanowania są opracowane i znane. 2. Technologie wytwarzania CNG są opracowane i znane. 3. Możliwość dostarczania CNG MPW, jako paliwa dla: komunikacji, energetyki 68

Podsumowanie Celowym jest opracowanie kompleksowej technologii umożliwiającej wydzielanie metanu z powietrza z mieszaniny metanowo powietrznej ujmowanej w procesie odmetanowania a następnie sprężania metanu do postaci CNG sprężony gaz może być wykorzystywany dla celów energetycznych : 1. w kotłach obiektów mieszkalnych i komunalnych, nie posiadających połączeń przesyłowych do sieci gazowniczych dobrym przykładem jest instalacja do sprężania metanu z odmetanowania zbudowana przez Urząd Miasta Jastrzębie Zdrój i JSW S.A. w celu dostarczania gazu dla szkoły, 2.jako paliwo ekologiczne zasilające silniki wysokoprężne w miejskiej komunikacji autobusowej. 69

Wykorzystanie metanu pokładów węgla TECHNOLOGIE CHEMICZNE 70

Skraplanie gazu z odmetanowania W 2011r. w KWK Krupiński została uruchomiona instalacja do skraplania metanu z odmetanowania przez firmę LNG Silesia Sp. z o.o. 71

Wytwarzanie metanolu Istnieje ekonomicznie opłacalne technologia wytwarzania metanolu z metanu z powietrza wentylacyjnego. 72

Podsumowanie końcowe Metan z pokładów węgla jest nie tylko zagrożeniem wybuchowym dla górnictwa węgla kamiennego, ale także jest bardzo dobrym paliwem. Zasoby metanu w pokładach węgla w Polsce są bardzo duże i powinny być pozyskane za pomocą: odmetanowania czynnych kopalń, pozyskania z zbiorników zlikwidowanych kopalń, Z powietrza wentylacyjnego VAM. 73

Podsumowanie końcowe W kopalniach węgla kamiennego czynnych powinno być zintensyfikowane odmetanowanie: otworami z wyrobisk podziemnych, otworami z powierzchni. 74

Podsumowanie końcowe Bardzo ważne jest wykorzystanie metanu ze zbiorników powstałych po zlikwidowaniu kopalń (proces ten powinien być już przygotowany w projekcie likwidacji kopalni). W Polsce prowadzone jest odmetanowanie tylko 2 zlikwidowanych kopalń (Morcinek, Żory). 75

Podsumowanie końcowe Dobrymi przykładami mogą być przedsięwzięcia wykorzystania metanu z kopalń zlikwidowanych: Niemcy zagłębie Saary Saarbruecken paliwo dla instalacji energetycznych o mocy ok. 170 MWe, Niemcy Westfalia - paliwo dla instalacji energetycznych o mocy ok. 40 MWe, Czechy - paliwo dla instalacji energetycznych o mocy ok. 27 MWe, Polska - paliwo dla instalacji energetycznych o mocy ok. 2 MW. 76

Wykorzystanie metanu przez Steag Mine Gas Power (Niemcy) 77

Wykorzystanie metanu przez Steag Mine Gas Power (Niemcy) silniki gazowe moc 1,3 MW każdy zabudowa kontenerowa 78

Wykorzystanie metanu ze zlikwidowanych kopalń w Republice Czeskiej Green Gas Czechy 79

Podsumowanie końcowe Wsparcie państwa 1. Nowelizacja Prawa Geologicznego i Górniczego wprowadzenie systemu open door na pozyskiwanie przez przedsiębiorców koncesji na poszukiwanie, rozpoznanie i eksploatację metanu pokładów węgla. 2. Uproszczenia i przyśpieszenia procesu koncesyjnego realizowanego w MŚ. 80

Podsumowanie końcowe Wsparcie państwa 3. Wspieranie finansowe kosztownych działań w zakresie wierceń dla pozyskania metanu z pokładów węgla np. w formie dotacji. 4. Wspieranie poprzez certyfikaty wykorzystania energetycznego np. dla produkcji energii elektrycznej bez konieczności kogeneracji zagosodarowanie ciepła. 81

Podsumowanie końcowe wsparcie państwa 5. Uruchomienie przemysłowych instalacji wytwarzania CNG MPW dla wykorzystania w : komunikacji, energetyce, gazownictwie wyspowym. Zastosowanie gazu taniego pozwoli ograniczyć zanieczyszczenie powietrza i tworzenie się smogu w wielu rejonach Górnego Śląska. 82

Podsumowanie końcowe wsparcie państwowe Uruchomienie specjalnego programu dla wykorzystania metanu z powietrza wentylacyjnego w: energetyce, ciepłownictwie, chemii paliwowej. 83

Podsumowanie W Polsce obecnie jest słabe zaangażowanie samorządów i przedsiębiorców w rozwijanie ujęcia i wykorzystania metanu pokładów węgla dla ekologicznej (bez smogowej) produkcji energii elektrycznej i ciepła. 84

85