R A Z E M C I E P L E J Wpływ regulacji unijnych na ciepłownictwo w Polsce Janusz Lewandowski 3 lutego 2011
Wybrane Dyrektywy UE określające warunki działania i rozwoju ciepłownictwa sieciowego 1. Dyrektywa 2009/29/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. zmieniająca dyrektywę 2003/87/WE w celu usprawnienia i rozszerzenia wspólnotowego systemu handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych 2. Dyrektywa 2010/75/WE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola) (wersja przekształcona) 3. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/50/WE z 21 maja 2008 r. w sprawie jakości powietrza i czystszego powietrza dla Europy (Clean Air for Europe) 4. Nowa dyrektywa NEC (Dyrektywa 2001/81/WE z 23 października 2001 r., w sprawie krajowych limitów emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza 5. Dyrektywa 2004/8/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 11 lutego 2004 r. w sprawie wspierania kogeneracji w oparciu o zapotrzebowanie na ciepło użytkowe na rynku wewnętrznym energii
Dyrektywa 2009/29/WE - uprawnienia do emisji CO 2 sprzedawane będą na aukcjach - do roku 2027 ciepłownictwo część uprawnień będzie otrzymywać darmo: w roku 2013 80% w roku 2027 0% w stosunku do potrzeb dla spalania gazu (65 kg/gj)
zł/gj Wpływ kosztów uprawnień na cenę ciepła 75 70 65 60 Średnia cena ciepła w woj. warmińsko-mazurskim 15 /Mg 30 /Mg 45 /Mg Indywidualne gazowe Grupowe gazowe 55 50 45 40 35 30 25 20 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 rok
Zmiany proponowane w nowej dyrektywie IED mające największy wpływ na sytuację wytwórców ciepła 1. Zmiana definicji źródła spalania dla istniejących instalacji: - obowiązująca w Polsce źródło = kocioł - obowiązująca w nowej dyrektywie IED źródło = komin lub źródło = zakład ( nowe instalacje ) 2. Zaostrzenie standardów emisji dwutlenku siarki, tlenków azotu i pyłu od 2016 roku
Standardy emisji SO2 dla węgla brunatnego/kamiennego [mg/m3] instalacje istniejące Standard emisji dwutlenku siarki 1600 1500 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Moc cieplna MW Rozporządzenie 2005 IED
Standardy emisji NOx dla węgla brunatnego/kamiennego[mg/m3] instalacje istniejące Standard emisji tlenku azotu 700 600 500 400 300 200 100 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Moc cieplna MW Rozporządzenie 2005 w. kamienny IED Rozporządzenie 2005 w. brunatny
Standardy emisji pyłu dla węgla brunatnego/kamiennego[mg/m3] instalacje istniejące Standard emisji pyłu 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 Moc cieplna MW Rozporządzenie 2005 IED
Końcowa wersja Dyrektywy wyłączenie z Dyrektywy pojedynczych instalacji (kotłów, turbin gazowych) o mocy mniejszej od 15 MW (pierwotnie 3 MW), wprowadzenie mechanizmu krajowego planu przejściowego, który pozwala, aby grupa instalacji mogła stopniowo zmniejszać średnie standardy emisji z poziomu określonego w dyrektywy LCP w roku 2016 do poziomu określonego w Dyrektywie IED w roku 2019, dopuszczenie, aby instalacja, która w latach 2016 2023 będzie pracowała sumarycznie nie więcej niż 17 500 godzin, a potem zostanie zlikwidowana, nie musiała spełniać standardów Dyrektywy IED, dopuszczenie znacząco wyższych standardów emisji dla instalacji szczytowych tj. pracujących poniżej 1500 godzin/rok. przesuniecie na rok 2022 terminu wdrożenia Dyrektywy dla instalacji o zagregowanej mocy mniejszej od 200 MW, w których produkcja ciepła przeznaczonego na potrzeby ogrzewania pomieszczeń i c.w.u stanowi ponad 50% całkowitej produkcji i które wystąpiły o pozwolenie nie później niż w 2002 roku.
Koszty wdrożenia Dyrektywy Z dyrektyw ą Bez dyrektyw y 0 10 000 20 000 30 000 40 000 50 000 60 000 70 000 80 000 Now e jednostki kogeneracyjne Now e jednostki szczytow e Now e jednostki kondensacyjne Modernizacja jednostek Założenie: kotły ciepłownicze są zastępowane jednostkami kogeneracyjnymi
Liczba sztuk Sumaryczna moc kotłów [MW] Problem kotłów WR 10 30 25 450 400 350 20 300 15 10 5 0 10-11 11-12 12-13 13-14 14-15 15-16 16-17 17-18 18-19 19-20 250 200 150 100 50 0 Sztuk Moc Zakres mocy kotłów
Dyrektywa a ciepłownictwo Liczba zakładów Liczba kotłów Moc cieplna kotłów Wsad energii w paliwie w 2008r. - - GW PJ Wszystkie 217 806 14,9 80 w tym z kotłami powyżej 15 MW 84 332 10,8 58 w tym z kotłami powyżej 15 MW po obniżeniu mocy z przedziału 15 18 MW 59 245 9,4 50 w tym po roku 2016 55 229 8,9 48 w tym podlegające IED 49 195 8,0 43 w tym mogące skorzystać z przesunięcia terminu obowiązywania standardów Dyrektywy na rok 2023 46 167 6,1 36
Skutek podniesienia minimalnej mocy kotłów z 3 MW do 15 MW Wersja dyrektywy Liczba zakładów Liczba kotłów Moc cieplna kotłów [GW] Wsad w paliwie [PJ] Obecne zapisy, min. moc kotła do agregacji >15 MW *) 49 195 8,0 43 Pierwotne zapisy, min. moc kotła do agregacji >3 MW 82 331 9,9 55
IED a konkurencyjny rynek Konieczne będzie wprowadzenie na poziome kraju uregulowań prawnych, które wyrównają warunki, a to może oznaczać tylko zwiększenie wymagań także dla instalacji małych, nie podlegających Dyrektywie Działania takie będą także konieczne wobec wymagań jakie nakładają lub nałożą inne Dyrektywy Unii Europejskiej, przede wszystkim Dyrektywa CAFE oraz spodziewana nowa Dyrektywa ustalająca dopuszczalne poziomy emisji dla krajów członkowskich (nowa dyrektywa NEC)
Jak wyrównać szanse? Sposobem może być wprowadzenie podatku węglowego uwzględniającego zawartość w paliwie C, S, N, popiołu Poziom podatku będzie określony m.in. przez : wartość uprawnienia do emisji CO 2, Koszt zatrzymanej emisi (jednostkowy koszt odsiarczenia, odazotowania,odfiltrowania pyłów,..itd. 1 Mg CO 2 30,0 Euro 1 Mg C w węglu 8,2 Euro Nierealne społecznie i politycznie
Co można zrobić? W perspektywie najbliższych kilkunastu lat konieczna będzie całkowita przebudowa krajowego ciepłownictwa!
zł/gj Ceny ciepła sieciowego w 2008 roku 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 wegiel kamienny wegiel brunatny olej opalowy lekki gaz ziemny biomasa Cena ciepła Opłata przesyłowa
Dostępność technologii Odpylanie (30 mg/m 3 ) - filtr workowy - elektrofiltr (dla kotła WR- 25 ok. 28 mln zł) Odsiarczanie (400 mg/m 3 ): - metoda półsucha (co zrobić z popiołem?) - metody mokre (wapienna, magnezowa, amoniakalna) Odazotowanie (300 mg/m 3 ): - metody pierwotne? - metoda niekatalityczna amoniakalna?
zł/gj 70 60 50 40 Ceny ciepła sieciowego w 2008 roku 30 20 10 0 wegiel kamienny gaz ziemny biomasa Cena ciepła Opłata przesyłowa Koszty IED Uprawnienia
Jak się bronić przed utratą konkurencyjności? 1. Paliwa: - biomasa, - odpady komunalne, - gaz ziemny 2. Technologie: - kogeneracja 3. Nowy produkt: - komfort cieplny a nie ciepło
Dostępność paliw gaz ( PGNiG) odpady komunalne (konieczne porozumienia gmin i miast) biomasa (konieczna wiarygodna ocena potencjału ekonomicznego
Potencjał biomasy w Polsce 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 Strategia (01) Zimny (01) Hauf (01) WWW (04) Ec BREC (04) ForBiom (05)
Potencjał biomasy w Polsce ForBiom Biomass Market Forming SAVE Programme Project No. 4.1031/Z/02-067/2002 Sincom Ref.: S07.24640Project Duration: October 2003 April 2005
Potencjał kogeneracji w Polsce -był oceniany w 2007roku w cenach 2006 roku, zgodnie z wymaganiami Dyrektywy 2004/8/WE z dnia 11 lutego 2004 w sprawie promowania kogeneracji, - wyznaczono potencjał ekonomiczny, przy założeniu, że kogeneracja jest wspomagana finansowo, - dla szeregu technologii wyznaczono minimalną wartość świadectwa, przy której dla nowej inwestycji IRR>10
Produkcja energii elektrycznej w skojarzeniu przy wykorzystaniu pełnego potencjału ekonomicznego, na tle całkowitej produkcji energii elektrycznej w Polsce [TWh] 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 2005 2010 2015 2020 Produkcja energii elektrycznej [TWh] Produkcja skojarzona - w ariant w ęglow y produkcja skojarzona - w ariant gazow y
Turbina gazowa z kotłem wodnym o mocy elektrycznej 1 MW 7200 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 36 170 IRR 6,27% 10,0% 35,8% 4600 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 76 170 IRR 0,76% 10,0% 22,4%
Silnik spalinowy zasilany gazem o mocy elektrycznej 1 MW 7200 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 97 177 IRR - 10,0% 69,6% 4600 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 111 177 IRR - 10,4% 43,7%
Elektrociepłownia na biomasę o mocy elektrycznej 5 MW 7200 h W-B uzas. społ. zielona Cena świadectwa 20 255 183 240 IRR - 10,0% 3,3% 8,7% 4600 h W-B uzas. społ. zielona Cena świadectwa 20 372 183 240 MIRR - 7,3% - 3,4%
Turbina gazowa z kotłem wodnym o mocy elektrycznej 5 MW 7200 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 117 170 IRR - 10,2% 22,6% 4600 h W-G uzas. społ. Cena świadectwa 20 152 170 IRR - 10,1% 13,0%
Elektrociepłownia na biogaz (silnik) o mocy elektrycznej 0,25 MW 7200 h uzas. społ. zielona Cena świadectwa 20 272 25 240 IRR - 10,0% - 6,7% 4600 h uzas. społ. zielona Cena świadectwa 20 382 25 240 IRR - 10,1% - -0,8%
W perspektywie najbliższych kilkunastu lat konieczna będzie całkowita przebudowa krajowego ciepłownictwa! Konieczne jest pomoc administracji rządowej, odpowiedni program oraz pomoc publiczna!