Energetyczna perspektywa węgla brunatnego w kontekście Europejskiego Systemu Handlu Emisjami (ETS)

• Autorzy: Czopek K. , Trzaskuś-Żak B.

Warianty tytułu

EN

Energetic perspective of brown coal in context of the European Emissions Trading Scheme (ETS)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W chwili obecnej produkcja energii elektrycznej z węgla brunatnego jest bardzo efektywna ekonomicznie. Równocześnie wymagania ekologiczne, zwłaszcza Europejskiego Systemu Handlu Emisjami (ETS), narzucają konieczność ograniczenia emisji dwutlenku węgla, co w przypadku spalanego węgla brunatnego jest istotnym problemem. W polskich warunkach nie można rozpatrywać ograniczenia emisji CO2 tylko poprzez eliminację podstawowego paliwa, czyli węgla kamiennego i brunatnego. Należy zatem brać pod uwagę dwie realne możliwości; zastosowanie nie do końca sprawdzonego w praktyce i kosztownego systemu CCS, bądź konieczność zakupu limitów emisji CO2 (system ETS). Z perspektywicznego punktu widzenia w artykule przyjęto tę drugą konieczność. Przyjęto zatem, że bezpieczeństwo energetyczne Polski wymaga zagospodarowania nowych złóż węgla brunatnego. Z uwagi na długi cykl inwestycyjny budowy kopalni i elektrowni, produkcja prądu z węgla z nowych złóż będzie możliwa po roku 2020, po którym system ETS zakłada całkowitą likwidację darmowych limitów emisji CO2 i funkcjonowanie wolnego rynku tychże limitów. Artykuł analizuje taką sytuację dla dwu wybranych złóż, przy czym ostatecznym kryterium opłacalności jest wówczas koszt produkcji 1 MWh z węgla tych złóż. W analizie uwzględniono podstawowe czynniki wpływające na koszt produkcji energii, czyli: koszt wydobycia i sprzedaży węgla do elektrowni, wyrażony w zł/Mg oraz zł/GJ; strukturę kosztów produkcji energii elektrycznej, w tym w szczególności jaki udział w tych kosztach stanowi spalany węgiel; sprawność bloków energetycznych, bowiem od niej zależy jak duże będzie zużycie węgla na wyprodukowanie energii, czyli GJ/MWh; jakość paliwa, głównie kaloryczność węgla i jego skład chemiczny; koszt emisji CO2, który nie tylko będzie zależał od cen limitów na rynku, ale także od wspomnianej jakości węgla i sprawności bloków. Analiza wykazała, że dla rozpatrywanych złóż produkcja energii elektrycznej będzie dalej atrakcyjna ekonomicznie dzięki znacznie większej sprawności bloków, a tym samym przy mniejszym zużyciu węgla i mniejszej emisji CO2.

EN

At the moment the production of electricity from lignite is economically very effective. At the same time ecological requirements, especially the European Emissions Trading Scheme (ETS), impose a need to reduce emissions of carbon dioxide, which in the case of using brown coal is an important problem. In the Polish conditions cannot be considered perspective variant of reduction of CO2 emissions by eliminating basic fuel, such as hard coal and lignite. There are therefore taken into account two realistic possibilities; using CCS system, which is costly and has not be proven in practice or purchasing emission limits for CO2 (the EU ETS system). From the forward-looking point of view in the article, it has been considered the second need. It is also taking in to account at the same time, that the Polish energy security requires planning the exploitation of new lignite deposits. In view of the long investment cycle of mine and power plants construction, electricity production from the new deposits will be possible after the year 2020, after which the EU ETS assumes total liquidation of the freeware limits emissions of CO2 and functioning of a free market of those CO2 limits. This article analyses the situation of two selected lignite deposits, for which the profitability criterion is the cost of production 1 MWh from these deposits. In the analysis was taken into account the main factors affecting the cost of production energy, such as: the exploitation and sale cost for the power plants, expressed in PLN/Mg and PLN/GJ; the cost structure of production of electricity, including the participation volume in these costs of burned coal; efficiency of energetic blocks, because it depends on how large the level of coal consumption will be to produce energy, i.e. GJ/MWh; quality of the fuel, mainly include caloricity of lignite and its chemical composition; the cost CO2 emissions, which not only will depend on price limits on the market, but also on the mentioned quality of lignite and blocks efficiency. The analysis showed that for the analyzed lignite deposits, the production of electricity will be economically attractive due to much more efficiency of energetic blocks and with a smaller lignite consumption and also less CO2 emission.

Słowa kluczowe

PL

węgiel brunatny; energetyka; sprawność elektrowni; emisja spalin; dwutlenek węgla; koszt energii

EN

brown coal; energetics; energy efficiency of power plant; exhaust emissions; carbon dioxide; cost of energy

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: Górnictwo i Geoinżynieria
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 35, z. 3
• Strony: 41--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Czopek K.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

autor

Trzaskuś-Żak B.

• Wydział Górnictwa i Geoinżynierii, Akademia Górniczo-Hutnicza, Kraków

Bibliografia

• [1] Bednarczyk J.: Perspektywiczne strategie technologii wykorzystania energetycznego węgla brunatnego w warunkach dużego ograniczenia emisji dwutlenku węgla. Górnictwo Odkrywkowe nr 5-6 z 2007 IGO Poltegor, Wrocław 2007
• [2] Bednarczyk J.: Perspektywiczne scenariusze rozwoju wydobycia i przetworzenia węgla brunatnego na energię elektryczną. Węgiel Brunatny nr 4 z 2008 roku, PPWB Turów 2008
• [3] Bednarczyk J., Nowak A.: Strategie i scenariusze perspektywicznego rozwoju produkcji energii elektrycznej z węgla brunatnego w świetle występujących uwarunkowań. Górnictwo i Geoinżynieria, Z. 4 z 2010 r., WN AGH, Kraków 2010
• [4] Bednarczyk J.: Dynamika produkcji i kosztów energii elektrycznej z węgla brunatnego i kamiennego, Przegląd Górniczy 9/2010, SITG, Katowice 2010
• [5] Brudna 30. Komisja Europejska, Bruksela 2010
• [6] Czopek K.: Studia wykonalności dla opracowanych technologii udostępnienia i eksploatacji dodatkowych zapasów i złóż perspektywicznych. Projekt „Foresight”, AGH Kraków 2008
• [7] Czopek K., Trzaskuś-Żak B.: Stan obecny i perspektywa węgla brunatnego w Polsce. Polskie Elektrownie 2010, AKNET, Kraków 2010
• [8] Europejski System Handlu Emisjami (ETS). Wspólnoty Europejskie, Luksemburg 2009
• [9] Kasiński J.R.: Potencjał zasobowy węgla brunatnego w Polsce ze szczególnym uwzględnieniem kompleksów złóż gubińskich i legnickich. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa
• [10] Kleiber M., Steinhoff J., Żmijewski K.: Plan Marshalla potrzebny energetyce. Rzeczpospolita z dn. 8.10.2010 r.
• [11] Kogut K.: Ekologiczne i wysokosprawne moce. Polskie elektrownie 2010. AKNET, Kraków 2010
• [12] Kozaczka J. : Procesy spalania. Inżynierskie metody obliczeń. Wydawnictwa AGH, Kraków 1993
• [13] Polityka energetyczna Polski do 2030. Ministerstwo Gospodarki , Warszawa 2009
• [14] Stawski P.: Wytwarzanie energii elektrycznej - uwarunkowania emisji CO2, www.ogrzewnictwo.pl
• [15] Sytuacja techniczno-ekonomiczna sektora elektroenergetycznego. ARE, Warszawa 2009-2010.