Węgiel kamienny energetyczny, Górnictwo i Geologia AGH, gospodarka surowcami mineralnymi
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
24 Węgiel kamienny energetyczny – ekonomia i ekologia Wiesław Blaschke, Lidia Gawlik, Urszula Lorenz Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Kraków 1. Wstęp Elektrownie i ciepłownie, wybudowane w Polsce w czasach gospodarki centralnie sterowanej, były przystosowane do spalania węgla surowego. Pro- blemy zanieczyszczania środowiska wynikające z używania węgli wysoko za- siarczonych były lekceważone. Węgiel dla energetyki zawierał 25÷35% popiołu i zazwyczaj od 1,2% aż do 2,8% siarki. Po roku 1990 nowowprowadzone przepisy ochrony środowiska wymu- siły potrzebę redukcji emisji lotnego popiołu i tlenków siarki. Dlatego też opra- cowano i wdrożono programy budowy zakładów przeróbki do wzbogacania miałów węglowych oraz budowy instalacji ochrony powietrza w elektrowniach. Wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w Polsce jest w 97% oparte na węglu. Aktualna polityka państwowa jest nastawiona na dalsze zużywanie węgla w energetyce i ciepłownictwie, lecz przy zastosowaniu technologii za- pewniających zmniejszenie uciążliwości dla środowiska. Znacząca część sekto- ra została już zmodernizowana i jest w stanie pracować efektywnie przez na- stępne 15÷25 lat. Generalna rekonstrukcja przemysłu wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, polegająca na przestawieniu się na inne paliwa niż węgiel, nie jest na większą skalę możliwa ze względu na brak niezbędnych środków Wiesław Blaschke, Lidia Gawlik, Urszula Lorenz finansowych. Dlatego też dalsza efektywna restrukturyzacja polskiego górnic- twa węgla kamiennego i dostosowanie go do warunków i wymogów obowią- zujących w Unii Europejskiej jest zadaniem pilnym. 2. Gospodarka węglem kamiennym energetycznym Węgiel kamienny jest podstawowym nośnikiem energii w Polsce. W ciągu 10 lat zużycie węgla kamiennego uległo zmniejszeniu z 110 mln t w roku 1993 do 82,3 mln t w 2002 roku; przewiduje się dalsze ograniczenie zużycia do około 77 mln t w roku 2010. Głównym użytkownikiem węgla w Polsce jest sektor energetyczny. W Polsce 95% energii elektrycznej wytwarza się z węgla (61% z węgla ka- miennego i 34% z węgla brunatnego). Jedynie 2,8% energii elektrycznej wy- twarzają elektrownie wodne (włączając w to elektrownie szczytowo – pompo- we), 2% energii wytwarza się z oleju opałowego, a tylko 0,3% – z gazu. Porów- nanie produkcji i zużycia energii pierwotnej w Polsce w latach 1971 i 2000 pokazano w tabeli 1. Tabela 1. Produkcja i zużycie energii pierwotnej w Polsce, 1971÷2000 Table 1. Primary energy production and consumption in Poland, 1971÷2000 Produkcja Zużycie mln toe Struktura, % mln toe Struktura, % 1971 2000 1971 2000 1971 2000 1971 2000 Węgiel 92,9 71,3 93,7 89,7 71,1 56,3 81,3 62,8 Ropa naftowa 0,4 0,7 0,4 0,9 9,5 19,1 10,9 21,3 Gaz ziemny 4,5 3,3 4,5 4,2 5,7 10,0 6,5 11,1 Energia wodna 0,13 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 Inne 1,3 4,0 1,3 5,0 1,1 4,1 1,2 4,6 Razem 99,2 79,5100,00100,00 87,5 89,7 100,0 100,0 Źródło: [18] Zużycie węgla kamiennego w latach 1993÷2002 przedstawiono w tabeli 2, a prognozy zapotrzebowania na węgiel do roku 2010 – w tabeli 3. Udział węgla w strukturze produkcji i zużycia paliw pierwotnych ulega zmniejszeniu. Pomimo spadkowego trendu zarówno zużycia, jak i produkcji węgla kamienne- go, pozostaje on głównym nośnikiem energii pierwotnej. Polskie zasoby ropy naftowej i gazu ziemnego są niewielkie, podczas gdy zasoby węgla są relatyw- nie duże, dlatego też węgiel, zarówno kamienny jak i brunatny, pozostawać będzie podstawowym paliwem pierwotnym w kraju jeszcze przez wiele lat. 360 VII Ogólnopolska Konferencja Naukowa Węgiel kamienny energetyczny – ekonomia i ekologia Tabela 2. Zużycie węgla kamiennego w Polsce – główni użytkownicy w latach 1993÷2002, tys. t. Table 2. Hard coal consumption in Poland – main users in 1993÷2002, kt 1993 1995 1999 2000 2001 2002 I. Węgiel do celów energetycznych 96 807 92 435 77 452 70 058 71 750 69 353 Energetyka (wytwarzanie ener- gii elektrycznej, pary i gorącej wody) 49 388 51 167 48 969 49 327 50 327 48 855 w tym: energetyka zawodowa 40 870 44 171 41 314 43 153 42 453 41 504 Przetwórstwo przemysłowe, bez koksownictwa 24 422 19 834 13 438 11 431 9 793 8 727 przemysł metalurgiczny 1 997 1 502 1 382 1 062 730 przemysł chemiczny, gumo- wy, tworzyw sztucznych 5 084 4 704 2 996 2 996 2 850 2 654 przemysł celulozowo- papierniczy 1 290 1 260 960 868 795 765 przemysł mineralny (cement, gips, szkło, ceramika) 3 674 3 784 2 623 2 353 1 786 1 472 przemysł spożywczy 4 015 3 598 2 110 2 046 1 854 1 938 przemysł włókienniczy, odzieżowy, skórzany 1 530 1 067 512 358 340 291 przemysł maszynowy i wyro- bów metalowych 1 446 760 472 401 382 przemysł drzewny i meblarski 524 721 463 408 349 260 1 015 764 447 366 179 118 inne 7 290 493 1 065 182 177 117 Górnictwo i kopalnictwo 3 388 3 722 2 174 1 877 792 1 561 Budownictwo 407 233 50 49 70 70 Transport 427 365 171 146 118 90 Zużycie bezpośrednie: 18 775 17 114 12 650 9 400 10 650 10 050 w gospodarstwach domowych 17 925 13 917 10 000 7 500 8 067 7 800 w rolnictwie 2 667 2 200 1 500 1 700 1 400 inne 850 530 450 400 883 850 II. Węgiel do koksowania 13 777 15 38811 588*13 332 12 393 12 904 Zużycie całkowite 110 584107 823 89 040 83 390 84 143 82 257 Źródło: [19]; *dane z [20] W poprzednim systemie ekonomicznym (gospodarka centralnie plano- wana) sektor energetyki krajowej był projektowany i budowany w sposób umożliwiający spalanie węgla surowego. Węgiel spalany w elektrowniach za- wierał 25÷35% popiołu (czasami nawet więcej) i 1,2÷2,8% siarki. W tym czasie (lata 70. i początek 80.) węgiel o uziarnieniu poniżej 20 mm nie był w ogóle wzbogacany. Przyjmowano, że skoro możliwym było wybudowanie kotła, który spala węgiel surowy, nie ma żadnej potrzeby inwestowania w przeróbkę węgla. VII Ogólnopolska Konferencja Naukowa 361 przemysł samochodowy i urządzeń transportowych Wiesław Blaschke, Lidia Gawlik, Urszula Lorenz Problemy emisji zanieczyszczeń, jak również koszty wytwarzania elektryczno- ści nie były w tym czasie ważne. Zmiany systemu politycznego i ekonomicznego w Polsce, jakie rozpo- częły się w roku 1990, wymusiły zmiany w podejściu do problemu jakości wę- gla dla potrzeb energetycznych. Światowa polityka redukcji emisji zanieczysz- czeń została wyrażona w licznych międzynarodowych porozumieniach, kon- wencjach i protokołach, podpisanych przez Rząd Polski. Tabela 3. Prognoza zużycia węgla kamiennego (w tys. t) przez główne grupy użytkow- ników w Polsce w latach 2003÷2010 Table 3. Forecast of coal consumption by main groups of users, 2003÷2010, in kt 2002 2003 2004 2005 2010 I. Węgiel do celów energetycznych 69 353 69 300 68 500 67 800 66 000 Energetyka (wytwarzanie energii elektrycznej, pary i gorącej wody) 48 855 49 000 49 500 50 000 50 000 w tym: energetyka zawodowa 41 504 41 900 42 400 43 000 44 000 Przemysł 8 727 8 800 8 500 8 300 7 000 Inne 1 721 1 300 1 000 500 500 Zużycie bezpośrednie (gospodar- stwa domowe, rolnictwo i inni) 10 050 10 000 9 500 9 000 8 500 II. Węgiel do koksowania 12 904 12 700 12 500 12 200 11 000 Zużycie całkowite 82 257 82 000 81 000 80 000 77 000 Źródło: Opracowanie własne na podstawie dostępnych prognoz 3. Zasoby i jakość węgla w Polsce Zasoby węgla kamiennego występują w Polsce w trzech zagłębiach wę- glowych. Obecnie węgiel jest eksploatowany w zagłębiach Górnośląskim i Lu- belskim. Wydobycie w Zagłębiu Dolnośląskim zostało zakończone. Z końcem roku 2002 było 128 udokumentowanych złóż węgla. W 90 złożach zasoby bi- lansowe zostały oszacowane na 44 084 mln ton. Występuje 46 zagospodarowa- nych złóż o łącznych zasobach bilansowych 15 888 mln t, z czego 7 371 mln t może być sklasyfikowane jako zasoby przemysłowe. Tabela 4 przedstawia strukturę zasobów przemysłowych według ich jakości. Można stwierdzić, że jakość węgla w złożach jest bardzo dobra. W procesie wydobycia jakość węgla pogarsza się, gdyż urobek zawiera również ziarna skały płonnej. Wartość kaloryczna węgla surowego mieści się w granicach 14,9 do 24,2 MJ/kg, a zawartość popiołu wynosi między 17 a 42%. Węgiel handlowy ma następujące parametry: 362 VII Ogólnopolska Konferencja Naukowa [ Pobierz całość w formacie PDF ] |