Węgiel kamienny dla energetyki zawodowej w aspekcie wymogów ekologicznych

• Autorzy: Dubiński J. , Turek M. , Aleksa H.

Warianty tytułu

EN

Hard coal for professional power plants in the aspect of ecological demands

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W świecie wytwarza się obecnie ponad 39% energii elektrycznej z węgla, w Polsce udział paliw węglowych w produkcji tej energii jest znacznie większy i wynosi około 95%. W 2003 roku zużycie węgla wyniosło nieco ponad 4 mid ton, a do 2030 roku przewiduje się jego podwojenie. Światowe zasoby kopalnych paliw stałych występują w olbrzymich ilościach i wystarczą na kilkaset lat, gdy tymczasem paliw węglowodorowych starczy zaledwie na 60 lat Węgiel będzie więc nadal, przez najbliższe stulecia, podstawowym nośnikiem energii w wymiarze globalnym. W Polsce zasobv węgla brunatnego i kamiennego są również znaczne i zapewniają produkcję energii przez najbliższe 100 lat Węgiel, nasze bogactwo narodowe, jest atrakcyjnym surowcem dla energetyki, gdyż jest paliwem stabilnym, bezpiecznym w transporcie i magazynowaniu, a także w użytkowaniu. Jest również jednym z najtańszych nośników energii pierwotnej. Oprócz tych zalet produkcja i użytkowanie węgla powodują wiele ujemnych skutków w środowisku naturalnym. Powstają duże ilości odpadów, występuje emisja do atmosfery pyłów i gazów, zawierających wiele szkodliwych substancji, jak: tlenki siarki i azotu, chlor, fluor, pary rtęci i metale ciężkie. Energetycznemu użytkowaniu węgla towarzyszy również emisja dwutlenku węgla, który jest postrzegany jako gaz cieplarniany. Praktyka wykazała, że natężenie negatywnych skutków, co należy podkreślić, pozostaje w bezpośrednim związku z jakością węgla W polskiej energetyce zawodowej są użytkowane nadal węgle kamienne niskiej jakości, a stosowane technologie do energetycznej utylizacji węgli nie są tak nowoczesne jak w krajach Europy Zachodniej i USA, w których spala się węgle wysokiej jakości, uprzednio wzbogacone. Skutki z powodu użytkowania węgli niskiej jakości są odczuwalne nie tylko w środowisku naturalnym, ale również w energetyce. Spalanie węgla o wysokiej zawartości popiołu skutkuje głównie powstawaniem większej ilości popiołu lotnego i żużla, co wpływa na zwiększenie kosztów eksploatacji przez energetykę. Większe są również koszty transportu węgla z kopalń do elektrowni. Koniecznością jest więc przeciwdziałanie tym niekorzystnym skutkom produkcji węgla i jego spalania w energetyce. Drogą poprawy jakości użytkowanego przez energetykę węgla, dzięki stosowaniu metod jego głębokiego wzbogacania, opanowanych i sprawdzonych w polskiej praktyce górniczej oraz przez zastosowanie w energetyce najnowocześniejszych układów przetwarzających węgiel, przy bardzo wysokiej sprawności konwersji, realna jest możliwość znaczącego zmniejszenia negatywnego oddziaływania kompleksu paliwowo-energetycznego na środowisko naturalne i zwiększenia jego ekoefektywności. To stwierdzenie oraz fakt małej konkurencyjności energetyki gazowej względem węglowej pozwala wysnuć wniosek, że w strukturze produkcji energii elektrycznej nie nastąpią radykalne zmiany, a węgiel utrzyma nadal swoją pozycję gwaranta bezpieczeństwa energetycznego kraju i strategicznego nośnika energii pierwotnej. Program przeciwdziałania negatywnym skutkom wydobycia węgla i jego energetycznego przetwarzania znany jako clean coal technology, to filozofia i strategia kompleksu węglowo-energetycznego na najbliższe dziesięciolecia.

EN

39% of electricity produced around the world origins from coal. In Poland the share of coal fuels in electricity production is much higher and amounts to about 95%. The world coal consumption arises. It was about 4 billion tons in 2003 and it is foreseen to increase twice up to 2030. World resources of solid fuels occur in huge amount and will be enough for a few hundred years. Meanwhile hydrocarbon base fuels will be enough only for 60 years. The coal will be still, for a few nearest hundred years, basic energy carrier in the global scale. Resources of hard and brown coal in Poland are also considerable. They will protect the energy production for the nearest 100 years. The coal, our national natural resource, is very attractive for power industry, due to stability, safety of transport and storage and also safety of utilisation. It is also the cheapest primary source of energy. Despite of these advantages coal production and utilisation cause many disadvantageous impacts on environment. Huge amounts of waste come into existence, the emission of dust and gases occurs. Dust and gases comprise many harmful substances, like: sulphur oxides, nitrogen oxides, chlorine, fluorine, mercury vapours and heavy metals. The utilisation of coal in power industry is accompanied also by the emission of carbon dioxide, which is regarded as the greenhouse gas. The practice demonstrates that the intensity of negative impact of coal utilisation, depends directly on, what should be emphasised, the coal quality. Polish power industry utilizes hard coal of poor quality, and technologies applied are not so modem like in Western European countries or in the USA, where in power sectors clean coals of good quality are combusted. Impacts of utilisation of coal of poor quality are perceptible both for environment and for power industry. The combustion of coal of high ash content results in greater amount of dust and slag, what determines the costs in power industry. The costs of coal of poor quality transportation from the producer to the consumer are also higher. The necessity appears to counteract all those negative impacts of coal production and utilisation in power industry. Directions of change to the better is the utilisation in polish power industry of coal of better quality, due to implementation in mining industry of deep coal cleaning methods (such methods are known in Poland and are already used). Another solution is the implementation of the most modern method of coal utilisation in power industry, with the highest efficiency of conversion what decreases negative impacts of mining and power sectors on environment and increases its eco-efficiency. All above mentioned issues and low competitiveness of natural gas based power industry, comparing it with coal based power industry, enables to conclude that one shouldn't await huge changes in the share of the primary energy carriers consumption for the electricity production in Poland The coal will remain the strategic primary energy source in Poland with its high position in the share of primary sources of energy consumption and it will guarantee the safety of the electricity and heat supply. The program of the counteraction negative impacts of coal exploitation and utilisation is known as the clean coal technologies. It is the philosophy and the strategy of the coal and coal based power industry complex for the nearest decades.

Słowa kluczowe

PL

węgiel kamienny; energetyka; węgiel energetyczny

EN

hard coal; energetic; energetic coal

• Wydawca: Główny Instytut Górnictwa
• Czasopismo: Prace Naukowe GIG. Górnictwo i Środowisko / Główny Instytut Górnictwa
• Rocznik: 2005
• Tom: nr 2
• Strony: 5--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz.

Twórcy

autor

Dubiński J.

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, tel. [phone]

autor

Turek M.

• Główny Instytut Górnictwa Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice Tel.: [phone]

autor

Aleksa H.

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice, tel. [phone],

Bibliografia

• 1. World energy, technology and climate policy outlook 2030. WETO 2003.
• 2. Dubiński J., Krzystolik P., Roszkowski J., Tajduś A. (2005): Górnictwo węgla kamienne-go w Polsce – analiza stanu i kierunki rozwoju. Referat wygłoszony na zebraniu Komisji Górniczej PAN, Katowice.
• 3. Przyszłość węgla w gospodarce świata i Polski (2004). Międzynarodowa Konferencja. Polski Komitet Światowej Rady Energetycznej. Katowice, Górnicza Izba Przemysłowo- -Handlowa.
• 4. Dubiński J. (1997): Czy polski węgiel będzie potrzebny Europie? Przegląd Górniczy nr 1.
• 5. Chroszcz H. (2004): Przyszłość górnictwa węgla i energetyki w Unii Europejskiej. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Górnictwo z. 261.
• 6. Olszowski J. (2004): Węgiel gwarantem bezpieczeństwa energetycznego Unii Europej-skiej. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej, Seria Górnictwo z. 261.
• 7. Ziółkowski R. (1980): Raport o negatywnych skutkach pogorszonej jakości węgla kamiennego i zagrożeniu bezpieczeństwa ruchu elektrowni. Warszawa, Ministerstwo Energetyki i Energii Atomowej.
• 8. Lorenz U. (2000): Wpływ jakości węgla na poziom emisji podczas jego spalania. I Szkoła Inżynierii Mineralnej. Kraków, IGSMiE PAN.
• 9. Nodzyński R. (1997): Paliwa stałe w bilansie energetycznym świata, krajów OECD i Polski. Przegląd Górniczy nr 1 i 3.
• 10. Kurczabiński L. (1995): Ekologiczno-ekonomiczne aspekty spalania węgla w funkcji jego parametrów jakościowych. Przegląd Górniczy nr 4.
• 11. Danielewski I. (1997): Ekonomiczne aspekty spalania niskokalorycznego węgla kamiennego w polskich elektrowniach. VII Konferencja pt. Zagadnienia surowców energetycznych w gospodarce krajowej. Zakopane 1997.
• 12. Kasztelewicz Z. (2004): Rola węgla brunatnego w gospodarce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi. T. 20 z. 3, 2004 r. Sytuacja energetyczna w Polsce. XRE S.X. 2002, 2003 i 2004.
• 13. Kicki I., Sobczyk E.I. (2004): Wystarczalność zasobów węgla kamiennego w kopalniach GZW. Gospodarka Surowcami Mineralnymi T. 20.
• 14. Gabryś H.L. (2005): Dobry rok, gorsze perspektywy. Nowy Przemysł. Kwiecień 2005.
• 15. Kurczabiński L. (1996): Wymagania odbiorców co do ilości i jakości użytkowanych węgli energetycznych. Prace Naukowe GIG. Seria Konferencje nr 12.
• 16. Fiscov S., Lyks J. (2000): Prep plants population. Reflects Industry. Coal Age. October 2000.
• 17. Świetlik U. (2000): Chlor w węglu – występowanie i zachowanie w procesach chemicznych. Karbo nr 13.
• 18. Różkowska A. (1987): Zawartość chloru w węglach kamiennych Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Kwartalnik Geologiczny T. 31, nr 1.
• 19. Łuckoś A. (1995): Emisja związków chloru w procesie spalania węgla w kotłach pyłowych i fluidalnych. Inżynieria i Aparatura Chemiczna nr 3.
• 20. Skrzypiec K., Janusz M. (1998): Chlor w węglu. Studium Podyplomowe. Gospodarka odpadami. Gliwice, Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki.
• 21. Soliński I. (2004): Kluczowe elementy rozwoju światowego i polskiego sektora energii. Energetyka, wrzesień 2004.
• 22. Couch G.R. (2000): Opportunities for coal preparation to lower emission IEA Coal Research. March 2000.