BazTech - Yadda

1

Witryfikacja - proces unieszkodliwiania odpadów paleniskowych

Kasprzyk Krzysztof

Inżynieria Elektryczna

|

2021

|

nr 6

44--48

PL

W Polsce najważniejszymi nośnikami energii pierwotnej dla wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej jest węgiel (96%), a efektem ubocznym jest duża ilość odpadów paleniskowych. Jednym ze sposobów utylizacji tych odpadów jest wykorzystanie procesu witryfikacji.

2

Failures of energy policy in Ukraine in the context of energy security priorities

Kytaiev Andrii, Chala Nina, Androsov Yehor

Polityka Energetyczna

|

2020

|

T. 23, z. 3

111--124

EN

The issue of energy security was the subject of research in the 1970s when the oil crisis of 1973 significantly affected the economic stability of hundreds of companies and ordinary citizens in the United States and Western Europe. One of the first researchers of energy security was Mason Willrich who, considering the impact of energy on international politics, national security, the world economy, and the environment in the world, drew attention to the issues of “security of supply” and “security of demand” as fundamental to ensure energy security. The concept of “energy security” involves the comprehensive implementation of political, economic, environmental, technological, and social measures to strengthen the internal subjectivity of the state and limit opportunities for external influence. Subsequently, numerous researchers have expanded the understanding of energy security to environmental sustainability and energy efficiency). The presented scientific work is focused on the analysis of state management decisions for ensuring the energy security of Ukraine. The authors also trace vulnerabilities in various energy systems, including energy infrastructure, energy services, and renewable energy sources. The decline in energy demand due to the COVID-19 pandemic in Ukraine has created a dilemma: state support for renewable energy production (RES), which generates rising producer prices, or reduced energy intensity of GDP and stimulated production of cheap nuclear energy. A comprehensive scientific analysis of the solution to this dilemma is the purpose of the presented work.

PL

Zagadnienie bezpieczeństwa energetycznego było przedmiotem wielu badań w latach 70. XX w., kiedy kryzys naftowy w 1973 r. znacząco wpłynął na stabilność ekonomiczną setek firm i zwykłych obywateli w Stanach Zjednoczonych i Europie Zachodniej. Jednym z pierwszych był Mason Willrich, który badając wpływ energii na politykę międzynarodową, bezpieczeństwo narodowe, gospodarkę światową i środowisko, zwrócił uwagę na kwestie „bezpieczeństwa dostaw” i „bezpieczeństwa dostępu do energii” jako fundamentalne dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego. Pojęcie „bezpieczeństwa energetycznego” zakłada kompleksową realizację działań politycznych, ekonomicznych, środowiskowych, technologicznych i społecznych, mających na celu wzmocnienie wewnętrznej podmiotowości państwa i ograniczenie możliwości wpływów zewnętrznych. Pojęcie bezpieczeństwa energetycznego zostało później rozszerzone o zagadnienia zrównoważenia środowiska i efektywności energetycznej. Prezentowana praca koncentruje się na analizie decyzji zarządczych państwa dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Ukrainy. Autorzy identyfikują również słabe punkty w różnych systemach energetycznych, w tym w infrastrukturze energetycznej, usługach energetycznych i odnawialnych źródłach energii. Spadek zapotrzebowania na energię w wyniku pandemii COVID-19 na Ukrainie spowodował powstanie dylematu: czy państwo ma wspierać produkcję energii odnawialnej (OZE), co generuje rosnące ceny producentów, czy też zmniejszenie energochłonności PKB i stymulowanie produkcji taniej energii jądrowej. Celem prezentowanej pracy jest wszechstronna analiza zmierzająca do rozwiązania tego dylematu.

3

True cost of coal: Coal mining industry and its associated environmental impacts on water resource development

Masood Noshin, Hudsone-Edwards Karen, Farooqi Abida

Journal of Sustainable Mining

|

2020

|

Vol. 19, iss. 3

135--149

EN

Coal is a strategic and essential resource that ensures quality of life, energy security and sustainable development. Being the cheapest source of energy, it is the second after oil that is used to generate 40% of the world's electricity. However, traditional and conventional coal fuel extraction can threaten human health bycontaminating air and water, harming land, and contributing to global warming. The environmental impacts associated with conventional methods of coal mining and consumption can affect all components of the environment, and these impacts may be beneficial or harmful, permanent or temporary, repairable or irreparable, and reversible or irreversible in nature. These effects require considering of changing the production and consumption of coalwithin a technological framework. Coal mining operationscan cause both quantitative and qualitative impacts on water systems in and around mining areas. This paper reviews the impacts of coal mining on water resource development. Land subsidence, disruption of hydrological channels, flooding, and contamination of water resources and depletion of water table are the major measurable impacts of mining activity on the hydrological environment.

4

Energetyka zawodowa oparta na węglu a rynek mocy

Kielerz Anna

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2019

|

nr 109

31--43

PL

Warto zauważyć, że pomimo spadku udziału węgla w bilansie energetycznym, paliwo to w dalszym ciągu pozostanie kluczowe dla sektora energetycznego, stabilizując system energetyczny i zapewniając bezpieczeństwo energetyczne Polski oraz będzie mieć pozytywny wpływ na bezpieczeństwo energetyczne Unii Europejskiej. Rozwój energetyki opartej na OZE możliwy będzie przy zapewnieniu przez energetykę konwencjonalną regulowalności, umożliwiającej kompensowanie niestabilnej pracy źródeł odnawialnych, ponieważ uwarunkowania klimatyczne Polski nie pozwalają na stabilne korzystanie z źródeł OZE, a tym samym efektywne ich wykorzystanie. Rewitalizacja bloków 200 MW oraz rozważenie ewentualnej budowy 2–3 nowych tej samej klasy pozwoli na zapewnienie stabilizacji ilości dostarczanej energii elektrycznej do sieci przesyłowej. Nowoczesne imodernizowane bloki klasy 200 MW potrafią w razie potrzeby utrzymać sieć, a równocześnie w dalszej przyszłości łatwiej będzie je stopniowo wycofywać z eksploatacji, w miarę rozwoju energetyki rozporoszonej, w tym prosumenckiej, i technologii magazynowania energii. Dzięki przeprowadzonym oraz planowanym aukcjom głównym i dodatkowym na zakup mocy na lata po 2020 roku mamy zapewnienie, że pomimo znacznego zwiększenia udziału źródeł rozproszonych w strukturze wytwarzania energii w Polsce, dostawy energii elektrycznej do odbiorców końcowych będą pewne istabilne.

EN

It is worth mentioning that despite of the decrease of coal generation in the energy mix, the fuel remains crucial for energy sector stabilizing the energy system and securing the energy supply in Poland as well as has apositive impact on the energy security of the European Union. The development of renewable energy will be possible with conventional energy compensating the unstable operation of renewable energy sources as climate conditions in Poland do not allow for the sustainable usage of renewable energy sources and thus, their effective utilization. The modernization of 200 MW energy generating units as well as the possible construction of 2–3 similar units will enable the stabilization of the amount of electricity in the transmission grid. The modern and modernized 200 MW energy generating units are able to maintain grid operation if needed and it will be easier to phase them out gradually as prosumer energy and energy storage technologies are being developed. Due to the held and planned general and additional generation capacity auctions for years following 2020, we are assured that despite the substantial increase of distributed generation sources in Poland’s energy mix, the electricity supply to end-users will be stable and safe.

5

Energetyka węglowa i OZE – wzajemne uzupełnienie czy rywalizacja?

Kielerz A.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2018

|

nr 102

217--229

PL

Dla energetyki w przyszłości niezmiernie ważne jest łączenie energetyki zawodowej z energetyką rozproszoną ze szczególnym uwzględnieniem źródeł odnawialnych, przy jednoczesnym zapewnieniu stabilności dostaw energii elektrycznej do odbiorcy oraz realizacji celów polityki klimatycznej Unii Europejskiej. Przy obecnej polityce Unii Europejskiej w zakresie redukcji emisji tzw. gazów cieplarnianych i podobnych tendencji światowych, co znalazło swoje odzwierciedlenie w porozumieniu paryskim z 2015 r., jako kraj będziemy zmuszeni do znacznego zwiększenia udziału energii z OZE w krajowym bilansie energetycznym. Proces ten nie może się jednak odbić na bezpieczeństwie energetycznym oraz stabilności i ciągłości dostaw energii elektrycznej do konsumentów. Okopywanie się każdej ze stron miksu energetycznego na pewno nie rozwiąże bezpieczeństwa energetycznego Polski ani nie ułatwi rozmów na scenie Unii Europejskiej. Poszukiwanie kompromisu jest przy obecnym miksie energetycznym Polski najlepszą drogą do jego stopniowej zmiany, przy równoczesnym nieeliminowaniu żadnego źródła wytwarzania. Wiadomo, że Polska nie może być samotną wyspą energetyczną w Europie i na świecie, która coraz bardziej rozwija technologie rozproszone/odnawialne oraz technologie magazynowania energii. Bez energii z OZE i spadku udziału węgla w krajowym miksie energetycznym staniemy się importerem energii elektrycznej i zależność energetyczna Polski będzie rosła.

EN

It is extremely important for the future power industry to combine professional power engineering with distributed energy with a particular emphasis on renewable sources, while ensuring the stability of the electricity supply to the recipient and achieving the objectives of the European Union’s climate policy. According to the current policy of the European Union in the scope of the reduction of greenhouse gases and similar world trends, which was reflected in the 2016 Paris Agreement, we will be forced to significantly increase the share of energy from RES in the national energy balance. However, this process can not affect energy security and the stability and continuity of electricity supplies to consumers. Insist each side of the energy mix’s will certainly not solve Poland’s energy security or facilitate discussions on the European Union stage. For the current Polish energy mix, searching for a compromise is the best way to gradually change the energy mix, while not eliminating any source of production. It is obvious that Poland cannot be a single energy island in Europe and in the world that is increasingly developing dispersed / renewable technologies and energy storage technologies. One should also not forget about distribution and transmission system operators, who are currently facing the challenge of balancing the supply and demand of energy in the conditions of uncertainty related to generation in RES and dispersed sources. Intelligent network technologies using dynamic two-way action will increase the level of the integration of renewable sources, making the country’s power system more flexible and responding in real time to the changes taking place. At the same time, improving network management and monitoring using the smart grid tool will enable the maximum use of the existing infrastructure. Without energy from RES and a decline in the share of coal in the national energy mix, we will become an importer of electricity and the energy dependence of Poland will grow.

6

Spoiwa geotechniczne na bazie popiołów - pierwszy krok w kierunku bezodpadowej energetyki

Szczygielski K.

Nowa Energia

|

2018

|

nr 5/6

78--79

PL

Odejście od energetyki węglowej i działania minimalizujące emisję gazów cieplarnianych do atmosfery zdominowały w ostatnich miesiącach przestrzeń medialną. Ostatni Raport Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu IPCC zawiera alarmujące wnioski i wskazuje, że wzrost średniej globalnej temperatury o 1,5°C do końca wieku będzie miał znacznie poważniejsze skutki, niż dotychczas prognozowano. W optymistycznym scenariuszu IPCC do 2050 r. wytwarzanie energii elektrycznej bazującej na węglu może praktycznie zaniknąć. To perspektywa 30 lat.

7

Visualization of multidimensional data in purpose of qualitative classification of various types of coal

Niedoba T., Jamróz D.

Archives of Mining Sciences

|

2013

|

Vol. 58, no. 4

1317--1331

EN

Coal as energetic raw material features by many parameters determining its quality. In classification of coal types there are many of them with typical division of energetic, semi-coking and coking coal. The data concerning coal are usually treated as independent values while this kind of approach is not always right. Authors proposed new solutions in this aspect and performed the multidimensional analysis of three selected types of coal featuring by various properties which originated from three various hard coal mines located in Upper Silesia Region. The object of the research was so-called raw coal which was not processed before. For each type of coal the detailed statistical analysis of seven chosen properties of coal was performed. To perform adequate and complete statistical analysis it is necessary to analyze the chosen properties of coal together in multidimensional way. It was decided to apply new and modern visualizing methods of multidimensional data which were observational tunnels method and parallel coordinates method. The applied methods allowed to obtain visualization of seven-dimensional data describing coal. By means of these visualizations it was possible to observe the significant division of the features space between researched types of coal. These methods allowed to look at the investigated data from various perspectives and make possible to determine significant differences between researched materials. For the investigated coals such differences were determined clearly what proved that by means of these methods it is possible to successfully identify type of coal as well to analyze in details its individual properties and identify, for example, particle size fraction etc. The obtained results are innovative and are the basis for more detailed researches taking into consideration also other coal properties, including its structure and texture. This methodology can be also applied successfully for other types of raw materials, like ores.

PL

Surowce mineralne, które podlegają wzbogacaniu w celu ich lepszego wykorzystania mogą być (charakteryzują się) charakteryzowane wieloma wskaźnikami opisującymi ich, interesujące przeróbkarza, cechy. Podstawowymi cechami są wielkość ziaren oraz ich gęstość, które decydują o przebiegu rozdziału zbiorów ziaren (nadaw) i efektach takiego rozdziału. Rozdział prowadzi się z reguły, w celu uzyskania produktów o zróżnicowanych wartościach średnich wybranej cechy, która zwykle charakteryzowana jest zawartością określonego składnika surowca wyznaczoną na drodze analiz chemicznych. Takie podejście do surowca mineralnego prowadzi do potraktowania go jako wielowymiarowego wektora X = [X1, …, Xn]. Zasadniczym problemem jest także wybór jednostki populacji generalnej (ziarno, jednostka objętości lub masy), co może decydować o kierunkach charakteryzowania wielowymiarowych powiązań cech wektora X. Takimi kierunkami charakteryzowania mogą być: - wielowymiarowe rozkłady wektora losowego X wraz ze wszystkimi konsekwencjami metody (Lyman, 1993; Niedoba, 2009; 2011; Olejnik et al., 2010; Niedoba & Surowiak, 2012); - wielowymiarowe równania regresji wraz z analizą macierzy współczynników korelacji liniowej oraz korelacji cząstkowej (Niedoba, 2013); - analiza czynnikowa (Tumidajski & Saramak, 2009); - inne metody, w tym wizualizacja metodą tuneli obserwacyjnych (Jamróz, 2001), osi równoległych oraz wizualizacja zależności pomiędzy wielowymiarowymi bryłami (Jamróz, 2009). Wielowymiarowe rozkłady wektora X traktowanego jako wektor losowy, mają już swoją bogatą literaturę i praktyczne ich zastosowanie i nie będą przedmiotem tej publikacji. Pozostałe metody są ze sobą w pewien sposób powiązane, co skrótowo zostało przedstawione w artykule. Macierze współczynników korelacji liniowej i współczynników korelacji cząstkowej są związane, z reguły, z istniejącymi modelami liniowymi zależności występujących między badanymi zmiennymi wektora X. Współczynniki korelacji liniowej są wyznaczane dla par zmiennych losowych całkowicie niezależnie od pozostałych zmiennych. Cząstkowe współczynniki korelacji liniowej wyznaczane są w oparciu o macierz współczynniki korelacji liniowej z uwzględnieniem roli pozostałych zmiennych w rozważanym równaniu regresji liniowej. W przypadku analizy trzech zmiennych losowych, z których jedna jest traktowana jako zmienna zależna a dwie pozostałe jako niezależne sprowadza się to do wyznaczania współczynników korelacji dla zrzutowanych punktów równolegle do płaszczyzny regresji na ściany układu współrzędnych. Pozwala to wyznaczyć hierarchię (siłę wpływu) zależności zmiennych w rozpatrywanym układzie. Na analizie macierzy współczynników korelacji liniowej oparta jest analiza czynnikowa, która pozwala pogrupować występujące zmienne w tzw. czynniki, które reprezentują połączone wpływy zmiennych na rezultaty rozpatrywanych procesów, czyli przeprowadzić pewną klasyfikację zmiennych. W klasyfikacji typów węgli wyróżnia się wiele typów, z umownym podziałem na węgle energetyczne i koksujące. Dane dotyczące węgla są traktowane zwykle jako niezależne wielkości, przy czym takie podejście nie zawsze jest właściwe. Autorzy zaproponowali nowe rozwiązania w tym zakresie i dokonali wielowymiarowej analizy trzech wybranych typów węgla o różnych właściwościach (węgle typu 31, 34.2 oraz 35), które pochodziły z trzech różnych kopalń zlokalizowanych w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym. Obiektem badań w każdej z tych kopalń był tzw. węgiel surowy, nie poddawany procesom przeróbczym. Dla każdego z węgli dokonano szczegółowej analizy wybranych siedmiu cech, opisujących jego właściwości, których przykładowe wyniki zostały zaprezentowane w tabelach 1-3. Aby dokonać adekwatnej i dokładnej analizy statystycznej zebranych danych konieczna jest wielowymiarowa analiza wybranych cech węgla łącznie. Zdecydowano się na zastosowanie nowatorskich metod wizualizacji wielowymiarowych danych, którymi były metoda tuneli obserwacyjnych oraz metoda osi równoległych. Zasady i metodyka badań zostały przedstawione w podrozdziałach 2 i 3. Zastosowane metody umożliwiły uzyskanie wizualizacji siedmiowymiarowych danych opisujących węgiel. Za pomocą tych wizualizacji możliwe jest zaobserwowanie wyraźnego podziału przestrzeni cech pomiędzy badanymi typami węgla. Metody te umożliwiły spojrzenie na badane dane z różnych perspektyw, które pozwalają na stwierdzenie zasadniczych różnic badanych materiałów. Dla badanych węgli stwierdzono wyraźne takie różnice co świadczy o tym, że za pomocą proponowanych metod możliwa jest skuteczna identyfikacja typu węgla, jak również dokładniejsza analiza jego poszczególnych cech i identyfikacja np. klasy ziarnowej. Szczegółowe obrazy i ich interpretacja zostały przedstawione w rozdziale 3 i we wnioskach końcowych. Rysunki 3-5 obrazują różnice pomiędzy poszczególnymi typami węgla otrzymane metodą tuneli obserwacyjnych. Wyraźnie można rozgraniczyć próbki dotyczące poszczególnych węgli a tym samym możliwa jest identyfikacja typu węgla na podstawie wielowymiarowej analizy. Rysunki 6-7 pokazują zastosowanie innej metody wielowymiarowej, którą była metoda osi równoległych. Metoda ta okazała się być skuteczna do uzyskania informacji o konieczności przeskalowania poszczególnych cech, w celu uzyskania bardziejczytelnych rezultatów. Natomiast rysunek 10 pokazuje różnice otrzymane metodą tuneli obserwacyjnych pomiędzy charakterystykami konkretnych klas ziarnowych wybranego materiału, którym w tym przypadku był węgiel typu 31. Uzyskane wyniki i zastosowana metodyka są nowatorskie i stanowią bazę pod bardziej szczegółowe badania, biorące pod uwagę także inne charakterystyki węgli, w tym ich strukturę i teksturę. Za pomocą przedstawionych metod możliwe jest stwierdzenie, czy wybrane cechy są wystarczające do identyfikacji zarówno typu węgla, jak również klasy ziarnowej i innych jego cech. Metodyka ta może być również stosowana z powodzeniem dla innych typów surowców mineralnych, np. dla rud.

8

Branża węgla brunatnego w Polsce. Cz. 5

Kasztelewicz Zbigniew, Zajączkowski Michał

Nowa Energia

|

2008

|

nr 5

46--52

PL

Branża węgla brunatnego w Polsce to nie tylko kopalnie węgla brunatnego, ale także bezpośrednio z nimi współpracujące elektrownie opalane tym paliwem. W artykule przedstawiono aktualną sytuację w polskiej energetyce opartej na węglu brunatnym. Opisano kalendarium powstania, dotychczasowe dokonania modernizacyjne w zakresie poprawy sprawności technicznej oraz ochrony środowiska w elektrowniach opalanych tym surowcem. Omówiono także zamierzenia inwestycyjne w poszczególnych elektrowniach w celu spełnienia unijnych wymogów dotyczących emisji szkodliwych substancji do środowiska oraz dokonano przeglądu technologii umożliwiających zwiększenie produkcji energii elektrycznej KWB Bełchatówz węgla brunatnego w przyszłości.

9

Związki żelaza w popiołach lotnych

Komraus J., Smołka-Danielowska D., Wypych E.

Zeszyty Naukowe. Górnictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 256

125-129

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań występowania związków żelaza. w popiołach lotnych pochodzących ze spalania węgla kamiennego. Popioły odseparowano ze spalin w urządzeniach odpylających typu elektrofiltry. Zauważono, że w zależności od uziarnienia popioły różnią się udziałem substancji amorficznej oraz frakcji superparamagnetycznej hernatytu.

EN

The paper presents the results of investigations of the iron compounds occurrence in fly ash originated from coal combustion. The fly ash samples were separated from electrofilters. It was observed that depending on the grain size distribution the fly ash differ in amorphic matter content and the superparamagnetic fraction of hematite.