Czy gaz może być alternatywą w polskiej energetyce?

Polska zajmuje czołowe miejsce w Europie pod względem dostępnych na kontynencie zasobów węgla (dane Eurostatu). Energia produkowana z węgla stanowi obecnie ponad 80 proc. naszego miksu energetycznego i chociaż jej udział będzie spadał, to wciąż węgiel pozostanie głównym surowcem krajowej energetyk, zapewniającej nam strategiczne bezpieczeństwo.

Polska gospodarka potrzebuje coraz więcej energii

O konieczności transformacji energetycznej w Polsce nie trzeba nikogo przekonywać, chociażby z tego powodu, że rosnąca w szybkim tempie gospodarka (obecnie 5,1 PKB) potrzebuje coraz więcej energii.

Zmniejszenie zużycia węgla (kamiennego i brunatnego) to koszt kilkaset miliardów złotych

Warto przy tym mieć na uwadze, o jakich kosztach transformacji mówimy. Według Polityki Energetycznej Polski, którą Ministerstwo Energii przedstawiło w zeszłym roku – obniżenie do 2030 roku udziału węgla w miksie energetycznym do 60 proc. ma kosztować (z udziałem budowy pierwszego bloku elektrowni jądrowej) 400 mld zł.

Ile miałyby wynosić koszty zmian w polskiej energetyce, o których mówi partia Wiosna – trudno na razie poddać jakimikolwiek szacunkom.

REKLAMA

Program energetyczny "Wiosny" bez konkretnych rozwiązań

Wojciech Jakóbik, redaktor naczelny portalu Biznesalert.pl w rozmowie z Naczelną Redakcja Gospodarczą Polskiego Radia zauważa, że jak na razie nie dowiedzieliśmy się wielu konkretów dotyczących odchodzenia polskiego sektora wydobywczego oraz energetyki od podstawowego surowca, jakim wciąż jest węgiel.

− Dostaliśmy garść haseł, które na pewno mogą się podobać, szczególnie elektoratowi wielkomiejskiemu, o rezygnacji z węgla – postrzeganego jako główną przyczynę smogu. Ale nie dowiedzieliśmy się niczego, jak należy to przeprowadzić, aby z jednej strony nie ucierpiało na tym bezpieczeństwo energetyczne kraju, a z drugiej strony jak osłabić skutki społeczne tej zmiany – mówi Jakóbik.

Gaz zamiast węgla? Dlaczego nie, tylko, że nie jest to proces szybki

Pewne jest natomiast, że jednym z atrakcyjnych wariantów służących poprawie rentowności polskich kopalń i lepszego wykorzystania polskich zasobów jest technologia gazyfikacji węgla.

Z analiz ekspertów wynika, że gaz, owszem, może uzupełnić polskie czarne złoto przy wytwarzaniu energii czy ciepła, tyle że nie jest to proces szybki, a jak dowodzą doświadczenia innych krajów również nie jest tani.

REKLAMA

Najszybciej, może on zostać wykorzystany w lokalnych elektrociepłowniach, w których spalany jest metan – oraz, jak dowodzą już podjęte próby przez zakłady azotowe, w zakładach azotowych.

Ponadto, użycie tego surowca, nie rozwiązuje jednoznacznie największego problemu – czyli smogu, który notabene pochodzi przede wszystkim z domowych palenisk i to opalanych głównie złej jakości węglem przy pomocy tzw. kopciuchów, czyli mało wydajnych starych pieców.

Pytanie – o jakim gazie jest mowa?

Ponadto trzeba sobie odpowiedzieć na pytanie – o jaki gaz chodzi– czy gaz ziemny, czy o ten uzyskiwany z gazyfikacji węgla, czy metan, wydobywający się z głębokich pokładów węgla kamiennego.

Każdy z tych surowców można wykorzystywać w energetyce czy ciepłownictwie, ale każdy z nich ma inne źródło pochodzenia i właściwości.

REKLAMA

Gaz ziemny – w Polsce w głównej mierze z Rosji, ze złóż norweskich i LPG – z USA, oraz z zasobów krajowych

Tu trzeba wyjaśnić, w Polsce gaz ziemny pochodzi z kilku źródeł – najwięcej pochodzi gazu ziemnego przede wszystkim z Rosji, następnie z zasobów krajowych oraz z innych kierunków – np. z USA, skąd sprowadzany jest w postaci gazu skroplonego (LNG).

Gaz uzyskiwany z węgla, czyli syngaz

O tym właśnie gazie mówił w ubiegłym roku premier Mateusz Morawiecki, który  przyznał, że chce, by węgiel nie odchodził do przeszłości, tylko miał zastosowanie w nowoczesnym przemyśle. Szansą na to jest proces naziemnego zgazowania węgla.

– Ta technologia jest nie tylko lepsza dla środowiska w porównaniu z tradycyjnym wykorzystaniem węgla, ale może też pozwolić nam na częściowe uniezależnienie się od importu gazu ziemnego – uważa profesor Marek Ściążko z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie w serwisie reo.pl.

Tego rodzaju gaz uzyskuje się dwiema metodami – podziemną oraz naziemną.

REKLAMA

Pierwsza to zgazowanie w pokładach węgla, a druga polega na zgazowaniu go już po wydobyciu, w różnych rodzajach reaktorów. W wyniku reakcji niepełnego spalania w wysokiej temperaturze (ponad 700 st. Celsjusza), przy dostarczeniu kontrolowanej ilości tlenu, powietrza lub pary wodnej, z paliwa stałego otrzymujemy różne gazy, takie jak metan, tlenek węgla czy wodór. Ich mieszanina z dwutlenkiem węgla tworzy tzw. gaz syntezowy, w skrócie nazywany syngazem. Może być on potem używany w ogrzewaniu, w energetyce, ale też z powodzeniem zastępować gaz ziemny w przemyśle chemicznym.

– Dzisiaj zgazowanie naziemne jest technologią rozwiniętą, przede wszystkim stosowaną na olbrzymią skalę w Chinach. Tam zgazowuje się około 200 milionów ton węgla rocznie. To bardzo duża liczba. Dzisiaj jedna trzecia część amoniaku i metanolu pochodzi z Chin, całość jest produkowana poprzez naziemne zgazowanie węgla. Natomiast zgazowanie podziemne ciągle jest na etapie badań technologicznych – wyjaśnia profesor Ściążko.

Uzyskanie gazu z węgla nie jest tanie

Publicysta portalu REO Hubert Bułgajewski zwraca uwagę, że amerykański Departament Energii szacuje koszt zgazowania tony węgla na 60 dolarów, z perspektywą na obniżenie kosztów maksymalnie do 40 dolarów. To na tyle dużo, że trudno się spodziewać, by wdrożono tak drogą technologię, za którą ostatecznie musiałby zapłacić odbiorca energii.

Profesor Ściążko z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie ocenia jednak, że dla części przemysłu zgazowanie jest już opłacalne. – Zastosowanie tej technologii dla produkcji chemicznej, czyli dla substytucji gazu czy produkcji wodoru, jest efektywne ekonomicznie. Problemem jest wykorzystanie zgazowania w energetyce z tego powodu, ze jest ono mniej opłacalne niż spalanie węgla.  

REKLAMA

Budowa pierwszej elektrowni zasilanej gazem z węgla rozpocznie się w 2020 r. w Bogdance

Budowa elektrowni napędzanej gazem pochodzącym ze zgazowania węgla, która będzie zlokalizowana niedaleko kopalni Bogdanka, powinna się rozpocząć w roku 2020 - zapowiedział w listopadzie ubiegłego roku minister energii, Krzysztof Tchórzewski.

- W tej chwili z udziałem Japończyków podejmujemy się budowy elektrowni przy kopalni węgla kamiennego w lubelskiej Bogdance, która będzie zasilana gazem pochodzącym ze zgazowania węgla, w zamkniętym obiegu - powiedział Krzysztof Tchórzewski.

Japończycy projektują i użytkują technologie IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle), charakteryzujące się wyższą sprawnością i mniejszą emisją, niż najbardziej zaawansowane klasyczne bloki węglowe.

W technologii IGCC, w której węgiel jest przeprowadzany do tzw. syngazu (gaz syntezowy, mieszanina tlenku węgla i wodoru), który z kolei zostaje oczyszczany oraz spalany i napędza turbinę w układzie parowo-gazowym. Technologia IGCC nie wymaga węgla wysokiej jakości, którego pokłady na świecie się kurczą, może być oparta na surowcu gorszej jakości, w tym np. na węglu brunatnym. Można też używać biomasy, albo mieszaniny biomasy z węglem.

REKLAMA

Metan –  „odmetanowiony”  staje się gazem ujarzmionym

Uwalnianie się metanu to naturalne zjawisko w górnictwie. Gaz ten, występujący w pokładach wraz z węglem, uwalnia się z górotworu. Może zostać jednak wykorzystany w energetyce jak i ciepłownictwie. W kopalniach jest też bardzo groźny – jego wybuchy doprowadziły do wielu tragedii.

Stąd od wielu lat w polskich kopalniach węgla kamiennego następuje stopniowy rozwój odmetanowania podziemnego i gospodarczego wykorzystania ujętego metanu w instalacjach ciepłowniczo-energetycznych.

W przypadku gazu ujętego przez odmetanowanie jest on w dużej części wykorzystywany, jako paliwo nisko metanowe dla rożnego rodzaju instalacji ciepłowniczo-energetycznych, np. dla kotłowni z kotłami gazowymi i węglowo-gazowymi oraz z silnikami i turbinami gazowymi, suszarni gazowych. Urządzenia energetyczno-ciepłownicze zasilane paliwem gazowym wymagają paliwa ustabilizowanego w zakresie jakościowym i ilościowym.

Gaz ziemny – jego wykorzystanie w energetyce uzależnia nas bardziej od Rosji

Najprościej w energetyce byłoby wykorzystać gaz ziemny. Tyle, że jest jeden poważny problem – większość tego surowca trafia do nas z Rosji. Trwa owszem proces dywersyfikacji źródeł gazowych, w czym bardzo pomagają takie inwestycje jak Baltic Pipe z gazem norweskim czy gazoport w Świnoujściu z LNG, ale w dalszym ciągu udział gazu rosyjskiego jest duży.

REKLAMA

Rezygnacja z węgla uzależnia nas od rosyjskiego gazu?

W rozmowie, którą serwis Energetyka24 przeprowadził z Dariuszem Standerskim, szefem zespołu ekspertów Roberta Biedronia, padło zapewnienie, że wycofywane moce węglowe zostaną zastąpione przede wszystkim źródłami odnawialnymi oraz gazem.

Jak pisze Jakub Wiech, redaktor naczelny portalu, te elementy wydają się być żywcem zaczerpnięte z niemieckiego projektu Energiewende. Niestety, ich przekopiowanie oznaczać będzie wpędzenie polskiej energetyki w problemy, z którymi boryka się niemiecka transformacja, a więc przede z wysokimi i wciąż rosnącymi kosztami dostosowawczymi, co w efekcie przekłada się na wyższe rachunki dla przedsiębiorstw i gospodarstw domowych.

Dariusz Standerski, we wspomnianej już rozmowie, nie potrafił wytłumaczyć, skąd pochodzić miałby gaz zasilający proponowaną przez Biedronia transformację. Podkreślał natomiast, że ma on być przesyłany w ramach wewnętrznego rynku Unii Europejskiej.

Jednakże problem polega na tym, że w Unii Europejskiej nie ma kraju, który nie musiałby importować gazu zza granicy. Tymczasem, wraz z realizacją projektu Nord Stream 2, na czołowego dostawcę błękitnego paliwa dla UE, wyrasta Rosja.

REKLAMA

Co więcej, z racji geograficznej bliskości Niemiec (które stają się powoli europejskim hubem dystrybucyjnym rosyjskiego gazu dzięki gazociągom Nord Stream), zachodzi bardzo duże prawdopodobieństwo - graniczące w zasadzie z pewnością - że transformacja energetyczna Polski, zmierzająca ku gwałtownemu wyjściu z węgla i równie dynamicznemu rozwojowi odnawialnych źródeł energii, zasilana będzie rosyjskim gazem kupowanym w Niemczech, pisze Wiech.

I dodaje, że takie podejście niweczy praktycznie wysiłki obecnego rządu w Warszawie, który intensywnie działa na rzecz uniezależnienia Polski od dostaw z Rosji (m.in. poprzez projekt systemu Baltic Pipe i rozbudowę Terminala w Świnoujściu).

Opracowanie: Eneregtyka24.com, CIRE, REO.pl, WNP, NRG, Jarosław Krawędkowski