XXVII Konferencja Zakopane 2013 na temat: Ceny na rynku paliw i energii POLITYKA ENERGETYCZNA, TOM 16 ZESZYT 3 Spis referatów XXVII Konferencji CZĘŚĆ 1 Baic I., Blaschke W. Analiza możliwości wykorzystania powietrznych stołów koncentracyjnych do otrzymywania węglowych paliw kwalifikowanych i substytutów kruszyw SŁOWA KLUCZOWE: wzbogacanie powietrzne, powietrzne stoły koncentracyjne, węgiel kamienny, paliwa kwalifikowane, substytuty kruszyw naturalnych Wydobywany z dołu kopalń urobek węglowy stanowi mieszaninę ziaren węglowo odpadowych, która nie posiada praktycznie na rynku zbytu żadnej wartości użytkowej. W celu uzyskania węglowego produktu handlowego urobek poddawany jest procesom wzbogacania w zakładach przeróbki mechanicznej węgla. W warunkach przemysłowych proces ten opiera się na wykorzystaniu grawitacyjnych metod wzbogacania w ośrodku powietrznym, wodnym bądź w cieczy ciężkiej magnetytowej. W prezentowanym artykule opisano możliwości zastosowania w warunkach krajowych metody suchej separacji urobku węglowego na powietrznym stole koncentracyjnym typu FGX-1. Urządzenie to zostało zakupione w Chinach przez Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego. W artykule opisano zasadę działania powietrznego stołu koncentracyjnego oraz zbudowanego na terenie jednego z zakładów górniczych stanowiska badawczego. Zaprezentowano parametry techniczne i technologiczne wpływające na proces rozdziału. Przytoczono także przykładowe wyniki wzbogacania węgla metodą suchej separacji w celu uzyskania czystych produktów odpadowych oraz paliw kwalifikowanych. Analysis of the possibility of using air concentrating tables in order to obtain clean coal fuels and substitute natural aggregates KEY WORDS: coal, dry separation method, air concentrating tables, deshaling, coal sludge, deposits, fuel carbon, substitute natural aggregates Spoil mined from the bottom of coal mines is a mixture of particles of carbon waste that has no value on the market. In order to obtain commercial coal product, the mining output is subjected to enrichment processes in coal preparation plants. Under industrial conditions, this process is based on the use of gravity methods of enrichment in a water environment or in a magnetite heavy liquid. 1
This article presents the application of a dry separation method for excavated coal on air concentrating tables of the type FGX-1. This equipment was purchased in China by the Institute of Mechanised Construction and Rock Mining. The analysis covers the employed operating techniques of the table and research stand created set up under active mining conditions. The article presents the technical and technological parameters influencing the separation process. It also provides examples of the results of using the coal dry separation method in order to obtain clean coal fuels and substitute natural aggregates. Bałazińska M. Analiza Life Cycle Assessment spalania biomasy i odpadów dla celów energetycznych SŁOWA KLUCZOWE: analiza LCA, spalanie, odpady komunalne, biomasa W pracy przeprowadzono analizę oceny cyklu życia (Life Cycle Assessment LCA) energetycznego wykorzystania odpadów komunalnych w spalarni. Analiza przeprowadzona została na okres jednego roku dla 250 tyś. miasta. Badania obejmowały etap zbierania odpadów, transport, spalanie oraz zagospodarowanie pozostałości po spaleniu. W obrębie zbierania uwzględniono emisję wynikającą z produkcji pojemników niezbędnych do gromadzenia odpadów. Następnie w wyniku transportu do spalarni uwzględniono emitowane substancje szkodliwe do otoczenia. Po przyjeździe odpadów na teren spalarni segregowano odpady. Odpady niesegregowane następnie kierowano do spalenia. Założono, że spalanie przebiega w piecu rusztowym. Palne składniki procesu podlegały konwersji do spalin, natomiast składniki mineralne do żużla oraz popiołu. Spaliny oczyszczane były w instalacji zawierającej szereg urządzeń. W wyniku procesu produkowana była energia elektryczna oraz ciepło. Uwzględniono, że z powstałego w wyniku spalania żużla odzyskiwane były metale. Pozostała część tego materiału, która mogła być wykorzystana kierowana była do budowy dróg, natomiast reszta trafiała na składowisko. Popiół lotny oraz stałe pozostałości z oczyszczania spalin po procesie kierowane były na składowisko odpadów niebezpiecznych. Analiza przeprowadzona została z zastosowaniem metody CML2001. Rozpatrzono kategorie zubożenia zasobów abiotycznych, zmiany klimatu, toksyczności dla ludzi, tworzenia fotoutleniaczy, zakwaszania oraz eutrofizację. Uwzględniono wszystkie elementy obowiązkowe analizy oraz normalizację i ważenie z elementów opcjonalnych. Uzyskane rezultaty następnie omówiono oraz porównano, do wskaźników literaturowych dla energetycznego wykorzystania biomasy. Life Cycle Assessment analysis of combustion biomass and waste for energy use KEY WORDS: Life Cycle Assessment (LCA), incineration, municipal waste, biomass This paper presents a Life Cycle Assessment analysis of combustion of municipal waste in an incinerator plant. The study was performed for a city with a population of 250 thousand over a one year period. Research included examinations of waste collection, transportation, combustion, and utilization residues after combustion. The collection stage included emissions from the production of containers necessary for the waste collection. The stage of transportation included emissions from diesel combustion in the engines of vehicles carrying waste to the incineration plant. Afterwards, the waste was segregated 2
at the incineration plant, and the non-recyleable remainder from sorted municipal waste were then directed for incineration. It is assumed that the combustion takes place in a grate furnace. Combustible components are transformed into flue gas, and minerals into slag and ash. Flue gas was cleaned in an installation with a variety of equipment including an electrostatic precipitator for dedusting of exhaust gases, a scrubber for acidic flue gas and heavy metals separation, a scrubber for neutralization of SO 2, a filter with a coke absorber, and a Selective Catalytic Reduction (SCR) for denitrification. The incineration plant produced electricity and heating. The analysis included recovery of metals from the slag. The remaining material which can be used is consigned for road construction, while the rest goes to landfill. Fly ash and solid residues from the cleaning of flue gas are directed to a hazardous materials landfill. The analysis was conducted using the CML2001 method. The study considered categories of mineral resources depletion, global warming, toxicity to humans, photochemical oxidation, acidification, and eutrophication. All obligatory elements were taken into account in addition to normalization and weighting of optional elements. The results are discussed and compared to existing documentation of indicators for biomass. Bednorz J. Wpływ "Energy Road Map 2050" na rozwój społeczno-gospodarczy Polski SŁOWA KLUCZOWE: Road Map 2050, rozwój, gospodarka, ekologia, społeczeństwo Decydenci unijni w sposób priorytetowy traktują próby ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. Pomimo braku ponadnarodowych porozumień politycy lansują programy coraz większej redukcji CO 2, dekarbonizacji gospodarki, pokładają nadzieje w niesprawdzone technologie czy promocję Odnawialnych Źródeł Energii. Polska częściowo popiera działania wspólnotowych decydentów, ale nie może pogodzić się z proponowanym przez nich wzrostem kosztów utrzymania rodzin, pogorszenia się kondycji przedsiębiorstw czy wzrostu bezrobocia. Dekarbonizacja, uzależnienie od dostaw surowców, wzrost cen energii zwiększy obciążenia budżetów rodzinnych, powiększy koszy ich utrzymania oraz pogłębi zjawisko ubóstwa energetycznego. The Influence of "Energy Road Map 2050" on the socio-economic development of Poland KEY WORDS: road map 2050, development, economy, ecology, society EU policy makers in general give priority to attempts to reduce greenhouse gas emissions. However, without questioning the need to insure a better climate, they seem oblivious to the economic risks across the EU and individual member s burdens from making hasty decisions and placing unreasonable restrictions. Despite the lack of transnational agreements, politicians increasingly promote programs of CO 2 reduction and decarbonisation of the economy, placing their hopes in unproven technologies and renewable energy sources. Poland supports the Community decision-makers in part, but cannot agree to terms which propose increases in the living costs for families, deterioration in the competitiveness of companies, and a rise in unemployment. The Polish Government is of the view that measures to protect the climate cannot be made at the expense of the well being of society. It points out the shortcomings of the EU s analysis and the need to prioritize the use of indigenous raw materials, instead concentrating on energy efficiency, the market for energy, and new technologies for fossil raw materials usage. The indicated decarbonisation, dependence on imported supplies of raw materials, and higher energy prices 3
will increase the burden on family budgets, increase their maintenance costs, and exacerbate the phenomenon of "fuel poverty". This is confirmed by analyses such as those conducted by "EnergSys" Sp. z o.o, McKinsey & Company, and the World Bank. Białek M., Gross-Gołacka E., Kaliski M. Prognozy produkcji ropy naftowej do 2018 r. według Średnioterminowego Raportu Rynku Ropy Naftowej opracowanego przez Międzynarodową Agencję Energetyczną SŁOWA KLUCZOWE: ropa naftowa, OECD, popyt, podaż, rafinerie Międzynarodowa Agencja Energetyczna (MAE) jako jedna z niewielu organizacji międzynarodowych publikuje corocznie prognozy rynku ropy naftowej uwzględniając jego kluczowe elementy takie jak: popyt, podaż, trendy w sektorze rafineryjnym oraz wymianę towarową w pięcioletnim horyzoncie czasowym. Średnioterminowy Raport Rynku Ropy Naftowej do 2018 r. (Medium Term Oil Market Report MTOMR) stanowi element uzupełniający do miesięcznych raportów opracowywanych przez organizację oraz analiz długoterminowych MAE takich jak Światowy Przegląd Rynku Energii (World Energy Outlook) obejmujących okres do 2030 r. Główną zaletą raportu jest możliwość przeglądu najważniejszych trendów mających obecnie miejsce na rynku ropy naftowej oraz ich bezpośredniego i prawdopodobnego wpływu na kształtowanie się polityk w sektorze energetycznym. Zgodnie z treścią raportu, obraz rynku energetycznego na świecie ulega znaczącym zmianom, w szczególności w zakresie podaży ropy naftowej. Wzrost wydobycia lekkiej ropy naftowej (LTO Light Tight Oil) oraz gazu z formacji łupkowych w Stanach Zjednoczonych ma znaczne implikacje dla ograniczenia importu surowca przez USA z Bliskiego Wschodu oraz importu benzyn silnikowych, w szczególności z Europy, a także obniżenia kosztów energii dla amerykańskich rafinerii. Unia Europejska borykać się będzie z problemem zapewnienia rentowności i operacyjności sektora rafineryjnego, na który wpływ mają ograniczenie popytu wewnętrznego w UE, wzrost konkurencyjności rafinerii w bliskim sąsiedztwie UE, a także otoczenie prawne. Popyt na ropę naftową w horyzoncie czasowym do 2018 r. będzie wykazywał tendencje wzrostowe w regionie państw spoza OECD, co należy przypisać ich rozwojowi gospodarczemu. W regionie OECD, w szczególności w UE popyt na surowiec będzie spadać w większym stopniu w wyniku dekoniunktury w gospodarce niż wprowadzania rozwiązań mających na celu oszczędne metody wykorzystania paliw. Interesujący element analizy rynku MAE stanowią pozytywne prognozy dotyczące podaży ropy naftowej, która zostanie zapewniona na właściwym poziomie, z uwagi na wysokie ceny surowca zachęcające do zwiększania nakładów kapitałowych w sektorze wydobywczym przez spółki poszukiwawcze. Outlook of oil production until 2018 in medium term oil market report of the International Energy Agency KEY WORDS: crude oil, OECD, demand, supply, refining The International Energy Agency (IEA) is one of the few international organizations publishing an annual forecasts of the oil market including its key components such as demand, supply, trends in refining, and trade in crude oil over a five-year time horizon. The "Mid-Term Oil Market Report 2018" is 4
a complement to the monthly reports prepared by the organization and long-term studies such as the IEA's World Energy Outlook covering the period up to 2030. The main benefits of the report are reviews of the most important trends currently taking place in the oil market and their direct and likely impact on the development of policies in the energy sector. According to the report, the outlook of the global energy market will change significantly, particularly with respect to the supply of crude oil. The increase in production of light crude oil and shale gas in the United States has significant implications for reducing oil imports by the U.S. from the Middle East and motor gasoline imports particularly from Europe, as well as reducing energy costs for U.S. refineries. The EU will grapple with the problem of ensuring profitability and operability of the refining sector, which is marked by a reduction in domestic demand in the EU and an increase in the competitiveness of refineries in the vicinity of the EU, as well as changes in the legal environment. Demand for oil in non OECD countries up to 2018 will see an upward trend attributed to the economic development of these countries. In OECD countries, particularly in the EU, demand for crude and petroleum products will decrease more as a result of a downturn in the economy than the introduction of measures aimed at achieving cost-effective methods of fuel consumption. On the positive side of the IEA analysis of the market, the oil supply is forecasted to be at an appropriate level, as high crude prices encourage increased capital expenditure in mining exploration companies. Czaja P., Klich J., Tajduś A. Metoda pozyskiwania pierwotnych nośników energii ze złóż węgla kamiennego na drodze odmetanowania i zgazowania in situ SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, odmetanowanie pokładu, podziemne zgazowanie węgla Bez względu na to, co wymyślą Urzędnicy Unii Europejskiej, świat rozwijał się będzie wedle scenariuszy zapisanych w mechanizmach Jego powstania i potwierdzonych historią jego przemian trwająca już bez udziału Człowieka miliardy lat. Paliwa kopalne są naturalnym rezerwuarem energii potrzebnej ludzkości. Fałszywe twierdzenia o szkodliwości dla rodzaju ludzkiego i dla Ziemskiej planety, korzystania z paliw kopalnych sprawiają, że niektóre grupy ludności lokalnej, nie mając wszechstronnej wiedzy, są skłonne do protestów, a nawet do generowania konfliktów społecznych (Badera 2010), będących wyrazem niechęci do wydobywania jakichkolwiek kopalin. Na fali zwalczania tradycyjnych nośników energii podjęto próby zastąpienia ich energią z tzw. źródeł odnawialnych (OZE) ciągle udoskonalanych, ale też ciągle zbyt mało efektywnych. Poszukuje się też bardziej efektywnego wykorzystania paliw kopalnych przez wprowadzenie niekonwencjonalnych technologii pozyskiwania energii z klasycznych surowców energetycznych. Przy wysokich cenach nośników węglowodorowych (ropy i gazu) zgazowanie węgla tak naziemne jak też podziemne wydaje się być technologią innowacyjną zbieżną ze współczesnymi oczekiwaniami zarówno producentów energii, ale przede wszystkim obrońców środowiska. Znane dotychczas i ciągle badane technologie podziemnego zgazowania sprowadzają się do dwóch zasadniczych metod: - bezszybowej wiertniczej, - szybowej z wykorzystaniem podziemnej infrastruktury istniejącej kopalni. W niniejszej pracy zostanie zaprezentowana metoda mieszana szybowo-wiertnicza, za pomocą której proponować się będzie wydobycie pierwotnych nośników energii (metanu i gazu syntezowego) ze złóż zalegających na dużej głębokości i z tego powodu zaliczonych do zasobów pozabilansowych. Metoda szybowo-wiertnicza nie może być traktowana jako alternatywa dla klasycznego wydobycia węgla, ale jako jego uzupełnienie i tańsze sięgniecie po zasoby praktycznie leżące poza możliwościami 5
technicznymi wydobycia metodą klasyczną, głownie ze względu na bardzo duże zagrożenia naturalne oraz wysokie koszty ich zwalczania. A method of obtaining primary energy carriers from hard coal beds via methane drainage and in-situ gasification KEY WORDS: hard coal, methane drainage of a coal bed, underground coal gasification. Regardless of EU policies, the world will continue its natural course of development in spite of the finite participation of man. Fossil fuels are a natural reservoir of energy which humanity needs. False claims about the harmfulness of human use of those fuels encourages people to protest against exploitation of all kinds of mineral resources, including generations of local conflicts (Badera 2010). Modern science has made great progress in replacing fossil fuels with energy from renewable sources. This alternative is continually improving, but still not effective enough. A more effective utilization of fossil fuels remains an objective to be fulfilled through the introduction of non-conventional technologies of obtaining energy from traditional energy-producing raw materials. With the high prices of hydrocarbon carriers (petroleum and gas), both surface and underground coal gasification seem to be innovative technologies meeting the contemporary expectations of energy producers and, above all, environmentalists. The technologies of underground coal gasification known and still being examined today involve two basic methods: - shaftless, using boreholes drilled from the surface to the coal seams - shaft structure method, using the underground infrastructure of an already existing coal mine. This article presents a mixed shaft-drilling method and proposes the extraction of primary energy carriers (methane and syngas) from beds located at great depths (consequently classified as off-balance sheet resources). The mixed shaft structure and boreholes method cannot be understood as an alternative to classic coal mining, but rather as its supplement and as a cheaper way of gaining access to resources which, from a technical point of view, are practically impossible to extract through the classic mining method, mainly due to very serious natural hazards and the high costs of eliminating those hazards. Dołęga W. Planowanie rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w aspekcie ochrony środowiska SŁOWA KLUCZOWE: planowanie, rozwój, infrastruktura elektroenergetyczna, ochrona środowiska W artykule przeanalizowano proces planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w aspekcie ochrony środowiska. Przedstawiono charakterystykę tego procesu. Omówiono krajowe uregulowania prawne dotyczące ochrony środowiska które określają aspekty środowiskowe przygotowania i realizacji inwestycji elektroenergetycznych. Zwrócono szczególną uwagę na procedurę i raport oceny oddziaływania na środowisko. Przedstawiono potencjalne spektrum negatywnego oddziaływania środowiskowego inwestycji elektroenergetycznych. Wskazano, na konieczność stosowania na etapie planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej rozwiązań które maksymalnie ograniczają ingerencję inwestycji w środowisko przyrodnicze. Obejmują one: właściwą lokalizację inwestycji elektroenergetycznej, ograniczanie obszaru zajmowanego przez inwestycję elektroenergetyczną, stosowanie rozwiązań i technologii ograniczających oddziaływanie na środowisko przyrodnicze. Przy czym właściwa lokalizacja infrastruktury elektroenergetycznej ma kluczowe 6
znaczenie w aspekcie minimalizacji potencjalnych niekorzystnych oddziaływań inwestycji na środowisko przyrodnicze. Przy planowaniu lokalizacji obiektu elektroenergetycznego należy dążyć do: unikania lokalizacji w obszarach o specjalnym znaczeniu dla środowiska lub ich otoczeniu, unikania lokalizacji w obszarach gęsto zaludnionych lub ich bezpośrednim sąsiedztwie i ograniczania lokalizacji na terenach leśnych. Minimalizacja obszaru zajmowanego przez inwestycje elektroenergetyczne pozwala na ograniczenie ingerencji inwestycji w środowisko przyrodnicze. W odniesieniu do inwestycji sieciowych w tym aspekcie najlepsze rozwiązania polegają na: preferowaniu modernizacji i rozbudowy linii przesyłowych 400 kv, budowie linii napowietrznych wielotorowych, kilkunapięciowych i stosowaniu w stacjach elektroenergetycznych technologii GIS. W artykule przedstawiono analizę wybranych elementów związanych z procesem planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w aspekcie ochrony środowiska wynikających z krajowych uwarunkowań prawnych. Power infrastructure expansion planning from the perspective of environmental protection KEY WORDS: planning, expansion, power infrastructure, environmental protection This paper profiles and analyzes the process of power infrastructure expansion planning from the perspective of environmental protection. It describes national legal regulations concerning environmental protection which define the environmental aspects of the preparation and construction of power investments. Special attention is paid to the procedures and reporting of environmental impact assessments. The analysis characterizes the potential spectrum of negative environmental impacts of power investments. It also points out the necessity of finding solutions which minimize the interference of the investment with the natural environment during the planning stage of power infrastructure investment. This includes the proper location of a power investment, restriction of the area occupied by the power investment, and utilization of solutions and technologies which limit the impact on the natural environment. The proper location of the power investment is key to the minimization of potential negative impacts of such investments on the environment. During planning for the location of a power object, the following objectives should be emphasized: avoiding location in areas of special importance to the environment or their surroundings, avoiding location in densely populated areas or their surrounding localities, and limiting location in woodlands. Minimizing the territory occupied by power investments aids in limiting the interference of the investment with the natural environment. In relation to network investments, the best solutions depend on the preference for modernization and construction of 400 kv transmission lines; construction of overhead, multi-circuit, multi-voltage lines; and utilization of GIS technologies in power substations. Dziok T., Strugała A., Rozwadowski A. Badania zawartości rtęci w węglu uwagi dotyczące sposobu prezentacji wyników SŁOWA KLUCZOWE: węgiel, rtęć, wyniki badań. W krajowej i zagranicznej literaturze naukowej obserwuje się bardzo duże zróżnicowanie wyników badań dotyczących zawartości rtęci w polskich węglach kamiennych: od 85 do 350 ppb. Na różnice w 7
otrzymywanych wynikach na pewno ma wpływ natura samego węgla, metodyka przygotowania próbki jak i samej analizy. Przyczyną może jednak być też sposób prezentowania wyników badań, co zostało wykazane w artykule. Rozbieżność wyników może być spowodowana brakiem informacji odnośnie stanu przeliczeniowego badanej próbki. Błąd z tytułu zróżnicowanej zawartości wilgoci dla prezentowanego wyniku może wynosić kilkanaście procent w przypadku węgli kamiennych, a nawet do kilkudziesięciu w przypadku węgli brunatnych. Duże różnice wynikać też mogą, jeśli wyniki dotyczą różnego rodzaju próbek tj. węgla surowego, wzbogaconego (koncentratu), półproduktu, czy też odpadu, przy czym różnice te mogą być dość znaczne. Autorzy zalecają też odnoszenie wyniku badania zawartości rtęci w węglu do jego potencjału energetycznego, a konkretnie do jego wartości opałowej. Alternatywnym sposobem może być przeliczenie zawartości rtęci na stan suchy i bezpopiołowy. Końcowy wynik należy także uzupełnić o formy badanej w węglu rtęci. Rzetelnie prezentowanie wyników badań zawartości rtęci ułatwi określenie wiarygodnych benchmarków dla polskich węgli, w oparciu o które będą formułowane odpowiednie regulacje prawne. Examinations of mercury content in coal comments on the way results are presented KEY WORDS: coal, mercury, results of examinations In past scientific studies, substantial diversity in mercury content has been observed in Polish hard coals (85-350 ppb). The differences in the results are caused by the nature of the coal, methods of coal preparation, and mercury analysis. Another reason may be the way the results of mercury content examination are presented the issue analyzed in this article. The differences may be caused by the lack of a description of the coal basis. This may cause a divergence of several percent for hard coals to a few dozen percent for brown coals. Significant differences can occur because of the different types of the examined coal samples, i.e. raw coal, clean coal, byproduct, or waste. This analysis recommends comparing mercury content in coal to its energy potential (low heating value). An alternative method can also be the conversion of mercury content to dry and ash free basis. The final result should also be supplemented by the forms of mercury occurring in coal. An accurate presentation of mercury content in coal will help to determine reliable benchmarks for Polish coal. Frączek P. Uwarunkowania polityki energetycznej Norwegii SŁOWA KLUCZOWE: polityka energetyczna, Norwegia, bezpieczeństwo energetyczne Celem pracy jest omówienie uwarunkowań zmian w polityce energetycznej Norwegii, jakie zaszły w tym kraju w minionym półwieczu. Szczególny nacisk położono na kwestię odkrycia i wprowadzenia do eksploatacji własnych złóż ropy naftowej i gazu ziemnego, dzięki którym Norwegia ma wyjątkową pozycję na europejskim rynku energii jako znaczący dostawca tych paliw. Podkreślono, że wydobycie surowców energetycznych, będące wynikiem konsekwentnych działań modernizacyjnych, stało się znaczącym źródłem przychodów dla budżetu państwa oraz wpłynęło na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju. Wskazano, że zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego służyło także kontynuowanie rozbudowy hydroelektrowni, mających już wcześniej znaczny udział w bilansie energetycznym, oraz prowadzenie prac nad upowszechnianiem innych OZE. Podkreślono, że duże znaczenie dla prowadzonej w Norwegii 8
polityki energetycznej mają działania służące ograniczeniu konsekwencji ekologicznych prowadzonej gospodarki energetycznej, co wiąże się z dążeniem do zwiększenia znaczenia koncepcji rozwoju zrównoważonego i trwałego w realizowanej polityce energetycznej. Scharakteryzowano istotę zmian liberalizacyjnych w norweskim sektorze energii oraz uwarunkowania rozwoju nordyckiego rynku energii. Podkreślono, że Norwegia jest jednym ze światowych liderów zmian w funkcjonowaniu sektora energii związanych z wprowadzeniem reform liberalizacyjnych. Szczególny nacisk położono na kwestię rozwoju rynku energii elektrycznej, rozwój połączeń elektroenergetycznych z innymi krajami oraz wpływ tych działań na zwiększenie bezpieczeństwa dostaw energii dla odbiorców finalnych. W końcowej części pracy zawarto wnioski z przeprowadzonej analizy. Podkreślono, że doświadczenia z modernizacji sektora energii w Norwegii mogą ułatwić innym krajom dostosowywanie swych sektorów energii do standardów, których wprowadzenie wymuszają pakiet energetycznoklimatyczny oraz III pakiet liberalizacyjny obowiązujące w krajach UE. The Conditions for Norway s Energy Policy KEY WORDS: energy policy, Norway, energy security This paper describes the determinants of changes in the energy policy of Norway which took place during the past half-century. A particular emphasis has been placed on the issue of the discovery and use of Norway s own oil and natural gas deposits, thereby securing the country a unique position in the European energy market as a major supplier of these fuels. The exploitation of the country s energy resources, characterized by consistent efforts at modernization, has become a significant source of revenue for the state budget and has enhanced the country s energy security. Continued efforts to further develop hydropower, which already had a significant share of the energy balance, combined with the promotion of other renewables, have also contributed to better energy security. The article also raises the issue of Norway s energy policy, which to a large extent focuses on minimizing environmental impact, in line with the tendency to prioritise the concept of sustainable development. The nature of liberalization in the Norwegian energy sector is presented together with the conditions under which the Nordic energy market has developed. It is emphasized that Norway is a world leader in terms of restructuring the functioning of the energy sector. Particular emphasis is placed on the development of the electricity market and electricity interconnections with other countries, as well as the positive impact on the security of the energy supply for end users. It can be concluded that the experience of modernizing the energy sector in Norway might help other countries to follow suit, and to adapt their energy sectors to the standards resulting from the adoption of the energy-climate package and the third liberalization package in force in the European Union. Kaszyński P., Kamiński J., Mirowski T., Szurlej A. Rozwój energetyki przemysłowej w Polsce SŁOWA KLUCZOWE: energetyka przemysłowa, liberalizacja, węgiel kamienny, gaz ziemny Przemiany jakie przechodzi w ostatnich latach sektor paliwowo-energetyczny skutkują zmianą struktury wytwarzania energii elektrycznej. O ile jednak oczywista jest zmiana struktury paliwowej, której podstawową przyczyną jest wspierany odpowiednimi instrumentami polityki ekologicznej rozwój odnawialnych źródeł energii oraz oczekiwany wzrost kosztów wytwarzania (spowodowany wdrożeniem 9
systemu handlu uprawnieniami do emisji CO2), to rzadziej podejmowane są dyskusje na temat struktury własnościowej producentów. Tymczasem postępująca liberalizacja rynków energii elektrycznej, a wraz z nią reformy rynkowe takie jak wdrażanie konkurencji, dostęp stron trzecich do sieci, czy rozdział działalności ułatwia niezależnym podmiotom gospodarczym zainteresowanym wytwarzaniem energii elektrycznej, zarówno na własne potrzeby, jak i w celach odsprzedaży, proces uzyskiwania pozwoleń i prowadzenie działalności. Elektrownie i elektrociepłownie przemysłowe, których głównym celem działalności jest produkcja energii elektrycznej i ciepła na własne potrzeby, powinny zatem stać się atrakcyjną alternatywą, zwłaszcza w dobie niestabilnych cen na rynku paliw pierwotnych i energii elektrycznej. I choć w chwili obecnej ceny energii elektrycznej są stosunkowo niskie, w średnimi i długim terminie ten trend może się odwrócić. W takim przypadku przedsiębiorstwa posiadające własne źródła wytwarzania będą mogły optymalizować dostawy w zależności od sytuacji na rynku paliw i/lub rynku energii elektrycznej i ciepła. Biorąc pod uwagę powyższe przesłanki, celem artykułu jest analiza zmian jakie przeszedł sektor energetyki przemysłowej w kontekście postępującej liberalizacji rynku energii elektrycznej i gazu oraz analiza kierunków dalszego rozwoju energetyki przemysłowej w Polsce. Mając na uwadze priorytety w unijnej i krajowej polityce energetycznej w zakresie oddziaływania na środowisko oraz zalety wynikające z wykorzystania paliw gazowych w energetyce wydaje się, że w przyszłości może wzrosnąć poziom wykorzystania gazu ziemnego w energetyce przemysłowej. Jednak rozbudowa jednostek gazowych uzależniona będzie m.in. od relacji pomiędzy cenami gazu ziemnego i węgla. Porównanie poziomów i zmienności tych cen w ostatnich latach nie wypada korzystnie dla gazu. Jednak dalsza liberalizacja rynku gazu oraz realizowane obecnie inwestycje w zakresie gazowej infrastruktury dają szanse na pewne zmiany w zakresie kształtowania się cen gazu w Polsce. Development of heat and power generation by auto-producers in Poland KEY WORDS: auto-producers, liberalisation, coal, natural gas The changes affecting the fuel and power sector in recent years have resulted in a change in the structure of electricity generation. There is a clear link to the fuel mix caused by the instruments of environmental policy, in other words the development of renewable energy sources and the expected increase in production costs (due to the implementation of the European Emissions Trading Scheme for CO2 emissions), while discussions on the structure of ownership are rarely raised. Meanwhile, advancing liberalization of electricity markets, along with market-oriented reforms such as the implementation of competition, Third-Party Access to the transmission network, or unbundling facilitates the process of obtaining permits and running the business for independent companies interested in electricity generation, both for their own needs, and for resale. Auto-producers, whose main purpose is the production of heat and electricity for their own consumption, should therefore become an attractive option, especially in times of volatile prices of primary fuels and electricity. Even though at the present time electricity prices are relatively low, in the medium and long term, this trend could be reversed. In this case, companies that have their own sources of heat and power generation will be able to optimise the delivery, depending on the situation in the fuel and/or electricity and heating markets. Considering the above reasons, the purpose of this article is to analyse the changes that the autoproducers have gone through in the context of the ongoing liberalisation of the electricity and gas markets, and to analyse the directions of further development of electricity and heating production autoproducing sector in Poland. Bearing in mind the priorities of the EU and national energy policy in the areas of environmental impacts and benefits resulting from the use of gas in power generation, it seems that in the future the 10
utilization of natural gas by auto-producers may increase. However, the expanded use of gas will be also subject to the relationship between the prices of natural gas and coal. A comparison of the levels and volatility of these prices in recent years is not favourable for gas. Nevertheless, further liberalisation of the gas market, together with ongoing investments in gas infrastructure, might lead to some changes in natural gas prices in Poland. Krzykowski M., Zięty J. Kwalifikacja biomasy jako odnawialnego źródła energii w procesie produkcji bioetanolu - wybrane aspekty prawne SŁOWA KLUCZOWE: odnawialne źródła energii, biomasa, sektor energii, bioetanol Promowanie energii ze źródeł odnawialnych (OZE) jest jednym z kluczowych elementów polityki energetycznej Unii Europejskiej. Takie podejście wydaje się naturalne wobec ograniczonych zasobów pierwotnych nośników energii (takich, jak węgiel kamienny, ropa naftowa czy gaz ziemny) oraz zmian klimatycznych, z którymi mamy do czynienia na przestrzeni ostatnich lat. Jednocześnie należy zaznaczyć, że promowanie OZE przyczynia się do zróżnicowania struktury poszczególnych paliw w bilansie energetycznym, co sprzyja zwiększeniu bezpieczeństwa energetycznego państwa oraz poprawie efektywności wykorzystania dostępnych zasobów. Dodatkowym elementem szeroko rozumianej promocji odnawialnych źródeł energii jest wsparcie dla produkcji i wykorzystania w transporcie biopaliw i biokomponentów. W perspektywie ostatniej dekady można zaobserwować systematyczny wzrost udziału OZE w bilansie energetycznym Polski. Niewątpliwie taki stan jest następstwem implementacji prawa unijnego, które nakłada na państwa członkowskie obowiązek wzmocnienia roli OZE w procesie wytwarzania energii elektrycznej. Celem opracowania jest próba oceny obowiązujących jak i projektowanych aktów prawnych w zakresie promowania i wytwarzania energii z odnawianych źródeł energii, biopaliw i biokomponentów ze szczególnym uwzględnieniem biomasy przeznaczanej na cele energetyczne. Problematyka ta wydaje się nade wszystko ważna w kontekście przygotowywanych zmian legislacyjnych oraz znaczenia, jakie stanowi dla polskiej energetyki odnawialnej udział biomasy w produkcji energii odnawialnej. Qualification of biomass as a renewable energy source in the process of bioethanol production KEY WORDS: renewable energy sources, biomass, energy sector, bioethanol Promoting a renewable energy source by imposing on member states mandated support systems is a key element of European Union energy policy. Such an approach seems to be in accordance with the limited quantity of primary resources (e.g. coal) and concerns over climate change in the recent years. Simultaneously, it should be underlined that diversifying the structure of fuels in the energy balance increases the energy security of the state and improves the efficient use of available resources. In addition, support for biofuels and biocomponents is a component of the widely understood promotion of renewable energy sources. In recent decades, systematic growth can be observed in the renewable energy in the energy balance of Poland. No doubt, such a presence is a repercussion of the implementation of European Union Law which imposes on member states the duty to intensify the role of green energy in the processes of energy production. 11
The main aim of this paper is an evaluation of current and future EU and Polish legal acts connected with the promotion and production of energy from renewable energy sources such as biofuels and biocomponents, in particular taking into consideration the use of biomass for energy purposes. These issues assume particular importance in the context of legislative changes and the fundamental concept of biomass in the process of producing renewable energy in Poland. Kwaśniewski K., Grzesiak P., Kapłan R. Mechanizmy wspierania przedsięwzięć inwestycyjnych zgazowania węgla - przegląd rozwiązań światowych SŁOWA KLUCZOWE: zgazowanie węgla, polityka przemysłowa, pomoc publiczna, finansowe mechanizmy wsparcia. W artykule przedstawiono sposoby wspierania projektów inwestycyjnych związanych ze zgazowaniem węgla. W pierwszej części przedstawiono rozważania na temat dotacji paliw kopalnych w krajach należących do Organizacji Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (ang. Organization for Economic Cooperation and Development, OECD). Dotacjami takimi mogą być interwencje na rynkach wpływające na koszty lub ceny, bezpośredni transfer funduszy do odbiorców, przejmowanie części ryzyka, czy też selektywne zmniejszanie podatków. Pokazano udział wsparcia dla poszczególnych paliw kopalnych w krajach OECD w I połowie 2011 r. oraz poziom dotacji rządowych dla węgla w wybranych krajach OECD. W drugiej części artykułu krótko zaprezentowano rozwój zdolności produkcyjnych technologii zgazowania węgla na świecie. W roku 2010 światowy potencjał instalacji tego typu szacowany był na 36,3 GW th (mierzony produkcją gazu syntezowego). Produkcja prowadzona była w 53 zakładach przy wykorzystaniu 201 instalacji zgazowania węgla. W latach 20112016 największe przyrosty zdolności produkcyjnych gazu syntezowego zakłada się w Ameryce Północnej 63%, zaś 34% w Azji, głównie w Chinach. Prognozuje się, że do roku 2016 całkowite zdolności produkcyjne instalacji zgazowania węgla osiągną potencjał około 75,5 GW th (U.S.DOE/NETL 2010). W trzeciej części dogłębnie przeanalizowano finansowe oraz niefinansowe metody wspierania rozważanych technologii, które były stosowane na przestrzeni ostatnich lat w USA oraz Unii Europejskiej. Mechanizmy finansowe podzielono na: zachęty podatkowe (zachęty inwestycyjne i produkcyjne, przyspieszona amortyzacja, zachęty podatkowe na składowanie CO 2 ), gwarancje i programy kredytowe, rządowe granty i dotacje, przydział dodatkowych uprawnień w ramach systemu handlu emisjami, kontrakty na różnicę cen CO 2, programy ubezpieczeniowe oraz lokalne inicjatywy. Support mechanisms for coal gasification investments overview of global solutions KEY WORDS: coal gasification, industrial policy, public assistance, financial support mechanisms This paper presents ways to support investment projects related to coal gasification. The first part describes fossil fuels subsidies in OECD countries. Such subsidies may be interventions in markets that affect the costs or prices, direct transfer of funds to recipients, assuming some of the risk, or the selective reduction of taxes. The share of support for various fossil fuels in OECD 12
countries in the first half of 2011 and the level of government subsidies for coal in selected OECD countries are shown. The second part of the paper presents the development of the capacity of coal gasification technology around the world. In 2010, the global potential of this type of installation was estimated at 36.3 GW th (measured by the production of synthesis gas). Production took place in 53 plants using 201 coal gasification installations. It is assumed the largest increase in synthesis gas production capacity in the years 2011-2016 will occur in North America at 63%, and 34% in Asia, mainly in China. It is predicted that by 2016 the total capacity of coal gasification installations will reach approximately 75.5 GW th (USDOE / NETL 2010). The third section of this paper describes financial and non-financial methods used in recent years in the United States and the European Union to support such technologies. Financial mechanisms are divided into the following categories: tax incentives (investment and production tax credits, accelerated depreciation, tax credits for CO 2 storage), guarantees and loan programs, government grants and credits programs, the allocation of additional allowances in the emissions trading system, contracts for differences in the carbon price, insurance programs, and local initiatives. Maciejewski Z. Ocena elektrochłonności PKB i zapotrzebowania na energię elektryczną SŁOWA KLUCZOWE: prognozowanie, system elektroenergetyczny, energia elektryczna, produkt krajowy brutto W literaturze istnieje wiele prognoz krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną, które były wykonane z zaangażowaniem znacznych środków finansowych. Większość z tych prognoz była znacznie przeszacowana, ponieważ nie sprawdziła się w porównaniu z rzeczywistym zapotrzebowaniem na energię elektryczną. Prognozy te nie spełniały również oczekiwań użytkowników dla których były przeznaczone. W tej pracy dokonano oceny prognozy krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną opracowanej przez Autora w 2004 roku. Prognoza ta została opracowana metodą wykorzystującą średnioroczne przyrosty dochodu narodowego wytworzonego oraz wskaźników elastyczności zapotrzebowania na energię elektryczną względem tego dochodu. Wykazano, że opracowana prognoza jest zgodna z faktycznym zużyciem energii elektrycznej do 2012 roku. Na podstawie danych statystycznych wyznaczono wartości współczynników elastyczności i elektrochłonności produktu krajowego brutto (PKB) dla lat 2004 2012. Stwierdzono znaczny spadek elektrochłonności PKB w tych latach. Wykorzystując metodę zastosowaną w 2004 roku przedstawiono również prognozę krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną do 2030 roku. Estimation of electricity absorptive indicator for Gross Domestic Product and electricity demand of the Polish Power System KEY WORDS: forecasting, power system, electricity, gross domestic product Multiple forecasts of domestic electricity demand have been documented in existing texts which were based in large part on financial assets. Most of those forecasts were significantly exaggerated, and they disagreed with real electricity demand. These forecasts didn t meet the expextations of the recipients. This paper estimates the forecast of domestic electricity demand proposed by author of this paper in 2004. This forecast was made using the indicators of growth in Gross Domestic Product and the electricity 13
absorption indicator of Gross Domestic Product. It is shown that this forecast was consistent with the real electricity demand until 2012. For the basic statistical data on the consumption of electricity, the factors of electricity absorption indicator of Gross Domestic Product of Poland were determined for the years 2004-2012. It is shown that these indicators have pointed to a considerably decreasing trend. Using the method proposed by author of this paper in 2004, a new forecast of domestic electricity demand until 2030 is given. Malko J. Ceny energii: zmienność i przewidywalność. Case study - energia elektryczna w Europie SŁOWA KLUCZOWE: obciążenie elektroenergetyczne, cena energii, prognoza Procedury planowania i eksploatacji systemu zaopatrzenia w energię wymagają adekwatnych metod prognozowania struktury i cen nośników energii. Przedsiębiorstwa energetyczne wymagać więc będą szybkich, niezawodnych i ekonomicznych narzędzi dla oceny skutków wprowadzenia różnych strategii rozwojowych i ich wpływu na całość systemu społeczno-ekonomicznego oraz na dostawy energii do użytkowników końcowych. Każde przedsiębiorstwo winno być zdolne do dokonywania procedur planistycznych w perspektywie krótko-, średnio- i długookresowej oraz dokonania na ich podstawie prognoz obciążeń i cen. Presja na prognozowanie w skali systemowej nasila się z uwagi na szybkie zmiany w technologii, dostępności paliw, ograniczeń środowiskowych i finansowych oraz przekształceń strukturalnych sektora energetyki. Obserwuje się skrajnie wysoką zmienność cen i jest ona o nawet o dwa rzędy wartości większa niż dla innych towarów czy też instrumentów finansowych. Zmusza to producentów i odbiorców na rynku hurtowym do zabezpieczania się nie tylko przed ryzykiem zmian wolumenu obrotów, ale też przed zmianą struktury cen. Prognozowanie cen staje się podstawowym czynnikiem w podejmowaniu strategicznych decyzji przez spółki energetyczne. Struktura dostaw i ceny nośników prowadzą do zmian struktury cen, a prognozowanie w perspektywie krótko- i średnioterminowej jest szczególnie istotne dla modelowania cen oraz wyceny transakcji na rynku transakcji natychmiastowych (spot) i kontraktów terminowych. Rozważania teoretyczne zilustrowano studium przypadków. Energy prices: volatility and predictability Case study electricity in Europe KEY WORDS: electric load, energy price, forecasting Energy system planning and operational procedures are based on adequate methodologies of forecasting energy supplies and the prices of energy carriers. Utilities will need a fast, reliable, and economical planning tool box to evaluate the consequences of different strategies of development and their impact on the socio-economic system as a whole in supplying energy to the consumer. Each energy company must be able to perform short-, medium-, and long-term planning, and as a consequence to carry out, for example, electric load and price prediction. The necessity for system forecasting and planning becomes even more pressing when considering the rapid changes in technology, fuel availability, environmental and financial constraints, and structural transformations in the power sector. Extreme price volatility, which can be even two orders of magnitude higher than for other commodities or financial instruments, has forced producers and wholesale consumers to hedge against not only volume risk but 14
also price movements. Price forecasts have become a fundamental factor in energy company decisionmaking and strategy development. As a result of the supply stack structure, load fluctuation translates into variations in energy prices. Forecasting has become increasingly important since the rise of competitive energy markets. Short- and medium-term forecasting is important for modeling prices and valuation of spot and derivative contracts for the delivery of energy. Theoretical considerations and techniques are illustrated using case studies. Meller E., Bilenda E. Wpływ nawożenia popiołami z biomasy na plon i pobranie składników przez kukurydzę zwyczajną SŁOWA KLUCZOWE: popioły z biomasy, nawożenie, plon, skład chemiczny, kukurydza zwyczajna Polska jako członek Unii Europejskiej jest zobowiązana do wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Ze względu na to, iż w energetyce coraz częściej jako paliwo stosowana jest biomasa, wzrasta zainteresowanie popiołami, które powstają po jej spaleniu. Doświadczenie przeprowadzono w 2012 roku koło Stargardu Szczecińskiego na glebie lekkiej. Przedmiotem badań były popioły powstające w wyniku spalania mieszaniny zrębków drzewnych, wierzby energetycznej, kukurydzy i słomy w Elektrociepłowni Czechnica. W pracy oceniono plon, skład chemiczny oraz pobranie makroskładników przez kukurydzę zwyczajną (Zea mays L.). Doświadczenie obejmowało cztery bloki, stanowiące kolejne powtórzenia, w każdym z nich uwzględniono po 5 obiektów; cztery obiekty odpowiadały poszczególnym dawkom popiołów (A-15,0 Mg ha -1, B-30,0 Mg ha -1, C-60 Mg ha -1, D-120 Mg ha -1 ), pozostały obiekt to kontrola K- nawożenie mineralne NPK. Zastosowany popiół z biomasy, jako substytut nawożenia mineralnego NPK pod względem plonotwórczym jest skuteczniejszy od tradycyjnego nawożenia mineralnego. W stosunku do obiektu kontrolnego (K) plon w obiektach nawożonych popiołami był nieco wyższy. Zebrane z doświadczenia ziarno kukurydzy było bogate w fosfor, magnez oraz potas, a ubogie w wapń i sód. Pobranie makroskładników (K, P) było największe w obiektach C nawożonych dawką popiołów 60 Mg ha -1. Powrót popiołów z biomasy do gleby a zwłaszcza do tej, z której został zebrany plon przeznaczony na cele energetyczne jest zgodny ze zrównoważonym rozwojem i stanowi dobry sposób ich zagospodarowania. Effects of biomass ash fertilisation on flint maize yield and nutrient uptake KEY WORDS: biomass ash, fertilisation, yield, chemical composition, flint maize Poland, as a member state of the European Union, is obliged to make use of renewable energy sources. Due to the fact that biomass has increasingly been used as a source of fuel, there is a growing interest in the ash residues from its combustion. Studies were conducted on light soil near Stargard Szczeciński in 2012. The subject of the examination was ash generated from the combustion of wood chips, energy willow, maize, and straw in the electrical power and heating plant in Czechnica. This analysis assessed flint maize (Zea mays L) yield, chemical composition, and macroelement uptake. The experiment included 5 blocks constituting successive replications and 5 objects in each block, with 4 objects corresponding to particular ash doses (A-15,0 Mg ha -1, B-30,0 Mg ha -1, C-60 Mg ha -1, D-120 Mg ha -1 ) and the remaining object a control K- NPK mineral fertilisation. 15
Biomass ash application as a substitute for conventional NPK mineral fertilisation proved to be more effective with respect to yield improvement. In comparison with the control object (K), the yield in the objects fertilised with ash was slightly higher. Harvested maize grain was rich in phosphorus, magnesium, and potassium, but poor in calcium and sodium. The uptake of macroelements (K, P) was found to be the greatest in the C objects fertilsed with 60 Mg ha 1. Returning biomass ash to the soil, especially from where the crop was harvested for energy purposes, is consistent with sustainable development and provides a further benefit of its utilization. Naworyta W., Sypniowski Sz., Benndorf J. Analiza możliwości sterowania jakością strugi urobku na etapie planowania operacyjnego na przykładzie jednego ze złóż węgla brunatnego SŁOWA KLUCZOWE: sterowanie jakością, planowanie operacyjne, węgiel brunatny, symulacja geostatystyczna Na przykładzie wybranej części jednego ze złóż węgla brunatnego poddano pod dyskusję problem sterowania jakością strugi wydobywanego węgla na etapie planowania operacyjnego. Do analiz wybrano jeden parametr jakościowy złoża wartość opałową węgla w stanie surowym Q i r. Na podstawie rozpoznania eksploatacyjnego wykonano modele zmienności przestrzennej wartości opałowej. Modele wykonano dwiema metodami geostatystycznymi metodą krigingu zwyczajnego w odmianie blokowej oraz metodą sekwencyjnej symulacji warunkowej Gaussa. Modelowanie wykonano w blokach o rozmiarach odpowiadających wielkości wydobycia dobowego. Wykazano wady i zalety zastosowanych metod modelowania oraz ich przydatność dla sterowania jakością surowca. W oparciu o kierunki wybierania kolejnych bloków eksploatacyjnych przeanalizowano zmiany wartości opałowej w półrocznym okresie eksploatacji złoża. Na podstawie symulacji warunkowej przedstawiono mapy prawdopodobieństwa przekroczenia założonych górnych i dolnych wartości progowych wartości opałowej. W podsumowaniu zaproponowano metodę łagodzenia cyklicznych zmian wartości opałowej w celu jej uśrednienia na etapie eksploatacji złoża. Analysis of the possibility of lignite stream quality control at the stage of operational planning using an example lignite deposit KEY WORDS: quality control, operational planning, lignite, geostatistical simulation Using the example of a selected part of one lignite deposit, this study analyzes the problem of quality control of the mined lignite stream at the stage of operational planning. A single quality parameter of the deposit was selected for analysis the calorific value of raw lignite Q i r. Based on the drill holes from the exploitation phase, models of spatial variability for this parameter were created. The models were built using two geostatistical methods ordinary block kriging and sequential Gauss conditional simulation. The modeling was done in blocks which correspond with the size of daily production. Advantages and disadvantages of the modeling methods were outlined together with their suitability for use in controlling raw material quality. Based on the direction of mining of particular exploitation blocks, the variability of the calorific value over a 6-month period was analyzed. The conditional simulation allowed for the creation of maps of the probability of exceeding certain upper and lower thresholds of the calorific value. The summary of the article proposes a method of mitigating the cyclical changes in the calorific value. The concept is to blend lignite of different quality in order to obtain a relatively stable value. 16
Olkuski T. Analiza struktury produkcji energii elektrycznej we Francji i w Polsce SŁOWA KLUCZOWE: energia elektryczna, produkcja, węgiel, gaz ziemny, energetyka jądrowa, OZE W artykule przedstawiono strukturę produkcji energii elektrycznej we Francji oraz w Polsce. Dokonano porównania okresów pięcioletnich od 2000 roku do roku 2010 oraz przeanalizowano zmiany jakie zachodziły w strukturze wytwarzania energii elektrycznej tych państw. Celowo wzięto pod uwagę państwa o zupełnie odmiennej strukturze wytwarzania. W Polsce energia elektryczna wytwarzana jest głównie z węgla, a we Francji z atomu. Pomimo protestów ekologów i wycofywaniu się z energetyki jądrowej Niemiec, Francja nadal inwestuje w reaktory jądrowe. Budowany jest obecnie kolejny reaktor Flamanville-3 o mocy 1600 MW w nowoczesnej technologii EPR. Przesunięto jednak termin oddania go do użytku ze względu na znaczący wzrost kosztów, które oszacowano początkowo na 3,3 mld euro, a obecnie przewiduje się, że zamkną się kwotą 8,5 mld euro. Polska tradycyjnie wytwarza energię elektryczną z węgla. Przez lata energia elektryczna wytwarzana z węgla przekraczała 90%, obecnie wynosi 87%, co nadal jest znaczną wielkością. Z informacji podawanych przez źródła rządowe wynika, że węgiel pozostanie jeszcze przez wiele lat głównym surowcem do wytwarzania energii elektrycznej. Obydwa kraje muszę jednak zgodnie z wymaganiami Unii wprowadzać do swojego miksu energetycznego odnawialne źródła energii (OZE). Francja do tej pory nie tak zdecydowanie, jak na przykład Niemcy, wdrażała OZE w swoim kraju. Energetyka wiatrowa na wybrzeżu była wręcz zakazana ze względu na ochronę krajobrazu. Teraz jednak sytuacja się zmieniła i Francja rozbudowuje swój potencjał wiatrowy na północnym wybrzeżu. Budowane są również we Francji elektrownie słoneczne. W Polsce udział OZE w produkcji energii elektrycznej też się zwiększa. Polska musi do 2020 roku osiągnąć 15% udział zielonej energii w całkowitej produkcji energii elektrycznej. Według stanu na 31 grudnia 2012 roku wydano w Polsce 288 koncesji na budowę OZE, w tym 229 na budowę elektrowni wiatrowych (Sprawozdanie 2013). Udział energii z wiatru zwiększył się z 1,74% w 2011 roku do 2,53% w 2012 roku. Jest to najdynamiczniej rozwijający się segment OZE w Polsce. Analysis of electricity production in France and Poland KEY WORDS: electricity, production, coal, natural gas, nuclear energy, RES This paper describes the structure of electricity production in France and Poland. It includes a comparison of five-year periods from 2000 until 2010, and analysis of changes which occurred in electricity generation in both countries. These countries have been chosen intentionally to contrast their widely differing generation structures. In Poland electricity is generated mainly from coal, whereas France relies primarily on nuclear power. In spite of the protests of environmentalists or Germany s gradual withdrawal of nuclear energy, France continues to invest in nuclear reactors. A new reactor, Flamanville 3, is being constructed as an EPR unit with 1,600 MW of installed capacity. The start of its commercial operations has been delayed due to hugely increasing costs initially estimated at EUR 3.3 billion and currently projected to amount to EUR 8.5 billion. For years, coal accounted for a more than 90% share of Poland s electricity production. It currently accounts for 87%, which is still a significant figure. According to government sources, coal will remain an essential commodity in Polish electricity production for many years to come. Both Poland and France have, however, to introduce renewable energy sources (RES) into their energy mix, as required by EU regulations. France so far has been less 17
decisive than, for example, Germany in implementing RES into its energy mix. Wind power was even banned from French coastal areas for purposes of landscape conservation. This situation has changed, and France continues to develop its wind potential on the north coast. There are also solar power stations under construction in France. In Poland, renewable energy sources account for an increasing share of electricity production as well. By 2020, green energy in Poland will have to achieve a share of fifteen percent of total electricity production. As of 31 December 2012, 288 concessions have been granted to build RES in Poland, including 229 to build wind power stations (Report. 2013). The share of wind energy grew from 1.74% in 2011 to 2.53% in 2012. This is the most dynamically growing segment of renewables in Poland. Patyńska R. Prognoza wskaźników emisji metanu z kopalń metanowych węgla kamiennego w Polsce SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo, metanowe kopalnie węgla kamiennego, emisja metanu W niniejszym opracowaniu zaproponowano zastosowanie wskaźnikowej metody szacowania emisji metanu z węgla kamiennego dla prognozy emisji metanu czynnych kopalń metanowych GZW w latach 2013-2020. Dla potrzeb raportowania i wypełniania zobowiązań Protokołu z Kyoto w Polsce, w roku 2009 opublikowano Raport Krajowej Inwentaryzacji Emisji i Pochłaniania gazów cieplarnianych za rok 2007 (KCIE 2009), z którego wynika, że brak jest szczegółowych danych w zakresie emisji metanu z węgla kamiennego kopalń. W związku z tym dokonano gruntownej analizy metod szacowania emisji metanu i oszacowano emisje z węgla kopalń metanowych w Polsce w latach 2001-2011. Uzyskane dane z rozkładu wskaźników emisji metanu na tle wydobycia z kopalń metanowych pozwoliły na określenie ich zależności w postaci równania EF=f(Q), będącego jednocześnie podstawą prognozy emisji metanu z metanowych kopalń węgla kamiennego w Polsce w latach kolejnych. Redukcja emisji metanu z węgla kamiennego kopalń, a tym samym wypełnianie zobowiązań Polski (w latach 2008-2012) dotyczą tzw. pierwszego okresu obowiązywania Protokołu z Kioto, który utracił swoją ważność pod koniec 2012 roku. W II okresie rozliczeniowym Kioto II, który będzie obowiązywać do roku 2020 - przyjęte zostaną ustalenia zobowiązań klimatycznych dla Polski w tym: w zakresie emisji metanu z węgla kamiennego. Uzyskane prognostyczne szacunki emisji metanu z węgla kamiennego metanowych kopalń (w latach 2001-2011) mogą być pomocne do wypracowania właściwej polityki klimatycznej dla górnictwa polskiego na lata 2013-2020. Prediction of methane emissions factor from CMM coal mines in Poland KEY WORDS: mining, Coal Mine Methane, methane emission This paper proposes the use of indicator methods for estimating methane emissions from hard coal for the prognosis of methane emissions in operating methane mines USCB 2013-2020. For the purposes of reporting and fulfill the obligations of the Kyoto Protocol, in 2009 in Poland the National Inventory of GHG emissions report was published for the year 2007 (KCIE 2009), which shows that there is no detailed data on methane emissions from hard coal mines. Therefore, a thorough analysis was carried out for the methods of estimating methane emissions and estimated emissions of methane from hard coal mines in Poland in the years 2001-2011. The data obtained from the decomposition of 18
methane emission factors against extraction in methane mines allowed to define their dependencies in the form of the equation EF = f (Q), which is also the basis for the estimating emissions from methane hard coal mines in Poland in the future years. Reducing methane emissions from hard coal mines, thus fulfilling the Polish obligations of the Kyoto Protocol in its first period (in 2008-2012), has lost its importance at the end of 2012. In the second trading period - Kyoto II, which will be in force by 2020 - will be adopted to determine the Polish climate commitments including the emissions of methane from hard coal mines. The resulting prognostic estimates the methane emissions from hard coal methane mines (for years 2001-2011) and may be helpful to develop an appropriate climate policy for the Polish mining industry in the years 2013-2020. Piaskowska-Silarska M. Analiza możliwości wykorzystania gazu składowiskowego w Polsce SŁOWA KLUCZOWE: gaz składowiskowy, składowisko odpadów Według danych Ministerstwa Środowiska z 2009 r. aż 87,2% składowisk odpadów w Polsce nie posiada instalacji odgazowania lub wyposażona jest w odgazowanie pasywne. W obydwu przypadkach gaz składowiskowy trafia do atmosfery, co w świetle obowiązujących umów międzynarodowych i przepisów Unii Europejskiej jest niedopuszczalne. Jak widać problem biogazu powstającego na polskich składowiskach odpadów jest ogromny. W przedstawionym referacie scharakteryzowano odpady komunalne. Ich ilość i skład zależy od dochodu gospodarstw domowych, wielkości wskaźnika PKB oraz charakteru regionu, w którym występują. Następnie omówiono czynniki mające wpływ na skład gazu składowiskowego i jego właściwości. Można tu wymienić stopień zawilgocenia odpadów, temperaturę składowiska, ph, współczynnik komprymacji złoża i warunki atmosferyczne. W dalszej części referatu opisano oddziaływanie biogazu na środowisko naturalne oraz zdrowie i życie człowieka. Dwa jego główne składniki, czyli metan i dwutlenek węgla zalicza się do najważniejszych gazów cieplarnianych. Gaz składowiskowy powoduje również zanieczyszczenie wód gruntowych oraz degradację strefy ukorzenienia roślin. Metan stwarza ponadto ryzyko samozapłonu i wybuchu, zwłaszcza w ostatnich fazach eksploatacji składowiska a także po zaprzestaniu przyjmowania odpadów. W artykule podano warunki, jakie muszą być spełnione, aby inwestycja w instalację utylizacji gazu składowiskowego była opłacalna. Omówiono również technologie energetycznego wykorzystania biogazu. KEY WORDS: landfill gas, waste landfill Opportunities to use landfill gas in Poland According to the data of the Environmental Ministry from 2009, 87.2% of landfills in Poland either don t have degasification facilities or only passive degasification takes place. In both cases landfill gas goes to the atmosphere, which is illegal under international treaties and European Union directives. Therefore, the problem of biogas emissions from Polish landfills is considered to be enormous. This paper describes the characteristics of municipal waste in Poland. Its quantity and structure are related to household income, GDP indicator, and the regional characteristics related to its disposal. Factors are specified which influence the structure of landfill gas and its properties like the humidity of waste, landfill temperature, ph indicator, density, and weather conditions. The next part of the paper 19
contains a description of the influence of biogas on the environment and human health. Methane and carbon dioxide are the main ingredients of biogas, and are seen as two of the most potent greenhouse gases. Landfill gas also causes contamination of groundwater and degradation of topsoil. Methane constitutes a threat of self ignition and explosion, especially in the last stages of landfill utilization after stopping the intake of waste. The article also details certain conditions which are needed to achieve profitability. It further describes the technologies of landfill gas use for energetic purposes. Rusak H. Analiza lokalnych zasobów energii odnawialnej w kontekście zapotrzebowania na energię na przykładzie wybranych gmin SŁOWA KLUCZOWE: zasoby biomasy, zużycie biomasy drzewnej, energetyka lokalna Wyczerpywanie się surowców kopalnych powoduje, że coraz większym zainteresowaniem cieszy się wykorzystanie dla celów energetycznych zasobów odnawialnych. W artykule poddano analizie potencjał energii odnawialnej biomasy w siedemnastu gminach. Gminy te położone są w czterech różnych województwach. Przeprowadzone analizy wykazały, że zasoby energii odnawialnej biomasy są na obszarze Polski znacznie zróżnicowane. Gęstość zasobów biomasy waha się w analizowanych jednostkach terytorialnych od około 0,2TJ/km 2 /rok do 1,2 TJ/km 2 /rok. Główny wpływ na zasoby biomasy ma struktura upraw i hodowli rolniczej, lesistość gminy oraz struktura gleb. Problemem oszacowania zasobów biomasy jest dostęp do aktualnych danych. Biomasa jest surowcem odnawialnym, lecz jej ilość jest ograniczona, Największy udział w zużyciu biomasy na cele energetyczne ma drewno. Przeanalizowano zasoby drewna opałowego w poszczególnych gminach. Zasoby zależne są głównie od lesistości gminy. Wahały się w zakresie 37 303 GJ/km 2 /rok. Ograniczenia wynikają z istnienia na obszarze gminy obszarów chronionych. W celu oszacowania zużycia energii biomasy drzewnej oraz innych paliw przeprowadzono badania ankietowe. Na podstawie uzyskanych odpowiedzi oszacowano zużycie energii biomasy drzewnej w gospodarstwach domowych w odniesieniu do 1m 2 powierzchni budynku, w odniesieniu do 1 osoby oraz całkowite zużycie dla całej gminy. Zużycie energii biomasy drzewnej w zależności od gminy wynosi od 23,41 TJ/rok do 379,4 TJ/rok, natomiast zużycie na jedną osobę waha się również w bardzo szerokim zakresie od 5,37 GJ/os/rok do 50,05 GJ/os/rok. Uwagę zwraca fakt, że w każdej gminie oszacowane na podstawie ankiet, a tym samym deklaracji mieszkańców, zużycie biomasy drzewnej na cele energetyczne znacząco przekracza oszacowany potencjał. Analysis of local renewable energy resources with regards to the energy demands of selected municipalities KEY WORDS: biomass resources, woody biomass energy use, local power engineering A deficit in the availability of fossil fuels increases the use of renewable resources for energy generation. This article presents analysis of biomass energy use in seventeen municipalities located in four different provinces of Poland. The results of the analysis show that biomass energy resources vary greatly in different areas of the country. In the analyzed areas, biomass density varies from about 0.2 to 1.2 TJ/km 2 per year. The structure of crop and livestock farming, forest cover, and structure of the soil have the most significant influence on biomass resources. The availability of current data is the main problem with estimating biomass resources. 20