WĘGIEL BRUNATNY PALIWEM BEZ PRZYSZŁOŚCI

(1)

WĘGIEL BRUNATNY WĘGIEL BRUNATNY

PALIWEM BEZ PRZYSZŁOŚCI PALIWEM BEZ PRZYSZŁOŚCI

Dr Michał Wilczy ski ń

(2)

ZAKRES PUBLIKACJI ZAKRES PUBLIKACJI

1. 1. Opis stanu górnictwa i energetyki węgla Opis stanu górnictwa i energetyki węgla brunatnego w Polsce

brunatnego w Polsce

2. 2. Problemy środowiskowe, społeczne i Problemy środowiskowe, społeczne i gospodarcze w okręgach górniczo-

gospodarcze w okręgach górniczo- energetycznych węgla brunatnego energetycznych węgla brunatnego 3. 3. Czy węgiel brunatny jest paliwem Czy węgiel brunatny jest paliwem

przyszłości ? A może

przyszłości ? A może Energetyczna Mapa Energetyczna Mapa Drogowa 2050

Drogowa 2050 jest szansą Polski na jest szansą Polski na

dekarbonizację gospodarki i innowacyjne dekarbonizację gospodarki i innowacyjne

przyspieszenie ?

(3)

Zagrożenia środowiska spowodowane Zagrożenia środowiska spowodowane

funkcjonowaniem kompleksów górniczo – funkcjonowaniem kompleksów górniczo –

energetycznych węgla brunatnego:

• konsekwencje istnienia kopalni odkrywkowych dla konsekwencje istnienia kopalni odkrywkowych dla

środowiska – w trakcie ich budowy, eksploatacji, a także środowiska – w trakcie ich budowy, eksploatacji, a także

po zakończeniu eksploatacji;

• funkcjonowanie elektrowni, wraz z towarzyszącą jej funkcjonowanie elektrowni, wraz z towarzyszącą jej infrastrukturą (np. transportową);

infrastrukturą (np. transportową);

• negatywne skutki eksploatacji całego kompleksu negatywne skutki eksploatacji całego kompleksu górniczo – energetycznego dla zdrowia ludności;

górniczo – energetycznego dla zdrowia ludności;

• przemiany w strukturze przestrzennej, ekonomicznej przemiany w strukturze przestrzennej, ekonomicznej obszaru, likwidację jednostek osadniczych, sieci

obszaru, likwidację jednostek osadniczych, sieci

transportowej, obszarów produkcji rolnej, obszarów transportowej, obszarów produkcji rolnej, obszarów

cennych turystycznie, obszarów chronionych itp.;

• naruszenie struktury społecznej, kulturowej i naruszenie struktury społecznej, kulturowej i historycznej czy też przyrodniczej obszaru;

historycznej czy też przyrodniczej obszaru;

(4)

Skala eksploatacji górniczej stanowi Skala eksploatacji górniczej stanowi zagrożenie dla wszystkich komponentów zagrożenie dla wszystkich komponentów

środowiska środowiska

Kopalnia Węgiel [mln Mg]

Nadkład [mln m³]

Ilość wody wypompowanej

[mln m³]

Średni wskaźnik zawodnienia

[m³/Mg]

Adamów 177,9 1.170,4 2.911 16,36

Bełchatów 816,1 3.477,5 7.106 8,71

Konin 534,9 2.811,1 4.368 8,17

Turów 840,2 1.841,4 886 1,05

Łącznie 2.369,1 9.300,4 14.539 6,14

Źródło: A. Tajduś, Z. Kasztelewicz,[2009]

(5)

Elektrownia Bełchatów z emisją równoważną Elektrownia Bełchatów z emisją równoważną

95 304 Mg/rok (2009) jest największym 95 304 Mg/rok (2009) jest największym

emitorem punktowym w Europie emitorem punktowym w Europie

[Gg] 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Pyły 19,4 19,0 12,2 15,0 9,5 9,9 11,7 9,6 8,9 5,82

SO₂ 358 367 327 303 295 292 314 288 200 140

NO_x 75 74 72 77 75 78 77 74 71 69,76

CO₂ 55 000 63 000 64 000 58 000 57 000 58 000 57 000 55 000 57 000 54 573

Źródło:Agencja Rynku Energii 2010,oraz sprawozdania PGE SA i ZE PAK SA Źródło:Agencja Rynku Energii 2010,oraz sprawozdania PGE SA i ZE PAK SA

Emisja całkowita wytworzona przez energetykę węgla brunatnego Emisja całkowita wytworzona przez energetykę węgla brunatnego

(6)

SILNIE TOKSYCZNE SUBSTANCJE Z WĘGLI

Zawartości uranu w węglu kamiennym mieszczą się w zakresie od 0,1 do 8,5 mg/kg, zaś toru – od 0,1 do 14,9 mg/kg Th. I.Bojakowska i in. (2008).

Ponadto występują związki silnie toksycznych pierwiastków jak As, Se, Cd,Hg. Cechą charakterystyczną polskich kopalń jest dopływ silnie zmineralizowanych wód o zawartości soli przewyższającej 200 kg/m3 i dużych stężeniach izotopów radu sięgających nawet 400 kBq/m3 (Smoliński 2006). Na Górnym Śląsku wraz z wodami kopalnianymi trafia do środowiska naturalnego rocznie około 80 GBq 226Ra oraz około 140 GBq/rok 228Ra (Czaplicka 2001).

Hg 0

5 10 15 20 25

Roczna emisja rtęci z elektrowni zawodowych [K.Wojnar, J.Wisz, 2006]

węgiel brunatny węgiel kamienny

Mg

(7)

Legnica – Głogów – Gubin; skala Legnica – Głogów – Gubin; skala planowanych inwestycji górniczych planowanych inwestycji górniczych

I.I. Zasoby przemysłowe:Zasoby przemysłowe:

1.1. Legnica-Ścinawa 2 483 mln Mg (~100 lat eksploatacji)Legnica-Ścinawa 2 483 mln Mg (~100 lat eksploatacji) 2.2. Gubin 771 mln Mg (~30 lat eksploatacji) Gubin 771 mln Mg (~30 lat eksploatacji)

II.II. Przewidywane skutki na przykładzie BełchatowaPrzewidywane skutki na przykładzie Bełchatowa

1.1. Odpady pogórnicze 12 774 mln mOdpady pogórnicze 12 774 mln m³³(wydobycie 1 Mg węgla wymaga (wydobycie 1 Mg węgla wymaga usunięcia 3,9 Mg skał płonych - odpad)

usunięcia 3,9 Mg skał płonych - odpad)

2.2. Ilości wypompowywanej wody rocznie 307 mln mIlości wypompowywanej wody rocznie 307 mln m³³z dwóch z dwóch odkrywek (średni wskaźnik zawodnienia pokładów 6,14 m

odkrywek (średni wskaźnik zawodnienia pokładów 6,14 m³³/Mg) /Mg) 3.3. Zajęcie terenów 19 524 ha (wydobycie 1 mln Mg węgla powoduje Zajęcie terenów 19 524 ha (wydobycie 1 mln Mg węgla powoduje

zajęcie 6 – 8 ha nowych terenów) zajęcie 6 – 8 ha nowych terenów)

(8)

Legnica – Głogów – Gubin; skala Legnica – Głogów – Gubin; skala

planowanych inwestycji energetycznych planowanych inwestycji energetycznych

I.I. ElektrownieElektrownie

1.1. Legnica moc 4 600 MW (produkcja energii 30 000 000 Legnica moc 4 600 MW (produkcja energii 30 000 000 MWh/rok)

MWh/rok)

2.2. Gubin moc 4 600 MW (produkcja energii 30 000 000 Gubin moc 4 600 MW (produkcja energii 30 000 000 MWh/rok)

MWh/rok)

II.II. Przewidywane skutki na przykładzie BełchatowaPrzewidywane skutki na przykładzie Bełchatowa 1.1. Emisja do atmosfery (rocznie 2 elektrownie):Emisja do atmosfery (rocznie 2 elektrownie):

• COCO₂₂ – 60 000 000 Mg, SO – 60 000 000 Mg, SO₂₂ – 180 000 Mg, NO – 180 000 Mg, NO_x_x – 60 000 Mg, – 60 000 Mg, Pyły – 7200 Mg

Pyły – 7200 Mg

2.2. Popioły lotne: ~ 500 000 Mg/rokPopioły lotne: ~ 500 000 Mg/rok

(9)

Uproszczony rachunek ekonomiczny Uproszczony rachunek ekonomiczny

Zdaniem prof.Tajdusia i prof.Kasztelewicza (2009):

Rozpatrując kryteria

konkurencyjności ekonomicznej należy stwierdzić, że węgiel brunatny jest dziś liderem w tej kategorii, bowiem koszty

wytworzenia energii elektrycznej z węgla brunatnego są około 20%

niższe niż te same koszty dla węgla kamiennego i około dwa razy

mniejsze niż gazu czy energii wiatrowej.

Każda działalność przemysłowa powoduje negatywne skutki dla zdrowia ludzi i środowiska.

Naogół są to zmiany nieodwracalne. Obecnie szkody te, w postaci tak zwanych „efektów zewnętrznych”, nie są brane pod uwagę w rachunku ekonomicznym przedsiębiorstw przez co

powstają tzw. nieefektywności alokacyjne (nadmierna konsumpcja dóbr i usług, których produkcja powoduje zanieczyszczenia środowiskowe i niekorzystne efekty zewnętrzne).

.

Zdaniem prof. Kudełko (2012):

W technologii tradycyjnej elektrownia o mocy 4600 MW bez instalacji CCS, spełniającej standardy emisyjne obowiązujące po 2015 roku w granicach norm, generuje koszty zewnętrzne na poziomie około 5 mld zł/rok (167 zł/MWh). Zatem finalny koszt MWh wyniesie 185+167=352 zł.

Przy zachowaniu ostrzejszych standardów emisyjnych oznacza koszty rzędu 3.8 mld zł/rok. (127 zł/MWh). Zatem finalny koszt MWh wyniesie 185+127=312 zł.

Technologia oxy-fuel pozwala zminimalizować niekorzystny wpływ zanieczyszczeń gazowych do poziomu 0.7 mld zł/rok.

(23 zł/MWh). Zatem finalny koszt MWh wyniesie 185+23=208 zł.

Hipotetyczne całkowite zastąpienie produkcji energii z obu elektrowni konwencjonalnych (Legnica i Gubin)

elektrowniami wiatrowymi oznaczałoby uniknięcie 9.9 mld zł/rocznie kosztów zewnętrznych.

BIZNES JAK DOTĄD

BIZNES JAK DOTĄD UWZGLEDNIENIE KOSZTÓW ZEWETRZNYCHUWZGLEDNIENIE KOSZTÓW ZEWETRZNYCH

(10)

Koszty zewnętrzne powodowane przez cały krajowy sektor

energetyczny wynoszą około 30 mld zł/rok, co stanowi około 2.1% krajowego PKB z 2010

roku.

Prof.M.Kudełko (2012)

(11)

Prognozy są takie jakie są Prognozy są takie jakie są

interesy –

interesy – prof.J.Popczyk prof.J.Popczyk

0 50 100 150 200 250

1992 2006 2010 2015 2020 2030

Prognoza [PEP]

Wykonanie TWhTWh

(12)

STRUKTURA ZUŻYCIA PALIW STRUKTURA ZUŻYCIA PALIW

ENERGII PIERWOTNEJ W POLSCE ENERGII PIERWOTNEJ W POLSCE

W 2011 r.

węgiel kamienny węgiel brunatny ropa naftowa gaz ziemny OZE

GUS

(13)

KONSUMPCJA ENERGII KONSUMPCJA ENERGII

PIERWOTNEJ W POLSCE W 2011 r.

Gospodarstwa domowe Przemysł

Wytwarzanie e.el

Transport

Budownictwo

Rolnictwo

Górnictwo

Straty

Pozostali 0

100 200 300 400 500 600 700 800 900

2010

PJ 2011

GUS

Dane GUS

(14)

Nie można dłużej lekceważyć ograniczoności Nie można dłużej lekceważyć ograniczoności

zasobów nieodnawialnych oraz zaburzeń zasobów nieodnawialnych oraz zaburzeń

systemów podtrzymujących życie na Ziemi takich systemów podtrzymujących życie na Ziemi takich

jak klimat globalny.

jak klimat globalny. (Alternatywna Polityka (Alternatywna Polityka Energetyczna)

Energetyczna)

(15)

Zasoby energii pierwotnej w paliwach Zasoby energii pierwotnej w paliwach

kopalnych w Polsce:

kopalnych w Polsce: węgiel brunatny węgiel brunatny

0 10 20 30 40 50 60 70 80

1989 1993 1999 2002 2005 2008 2010 2011 2020 2030

mln Mg

Wydobycie Prognoza PEP Adamów do 2023

Bełchatów do 2032 Konin do 2040

Turów do 2050

wystarczalność zasobów

(16)

zasoby geologiczne

zasoby przemysłowe

za soby opera tywne 0

10 20 30 40 50 60 70

1990 1995 2000 2005 2010 2020 2030

Zasoby [mld Mg]

wystarczalność zasobów przemysłowych do 2042

Opracowanie autora na podstawie Bilansu Zasobów Kopalin, oraz prac E.J.Sobczyka,, R.Ney'a et. al., K.Probierza,&B.Borówka, J.Dubiński& M.Turek.

Zasoby energii pierwotnej w paliwach kopalnych w Zasoby energii pierwotnej w paliwach kopalnych w

Polsce:

Polsce: węgiel kamienny węgiel kamienny

(17)

Opracowanie autora na podstawie Bilansu Zasobów Kopalin, danych GUS, Programu Rządowego górnictwa węgla 2011.

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

1990 1995 2000 2005 2010 2011 2015 2020

wydobycie mln Mg

0 20 40 60 80 100 120

import mln Mg

wydobycie import

prognoza MG (2008) importu prognoza MG (2008) wydobycia Poly. (import)

Power (wydobycie)

TREND WYDOBYCIA

TREND IMPORTU

Przyszłość branży

Przyszłość branży węgla kamiennego w Polsce węgla kamiennego w Polsce

(18)

Nie można dłużej lekceważyć ograniczoności zasobów Nie można dłużej lekceważyć ograniczoności zasobów nieodnawialnych oraz zaburzeń systemów podtrzymujących nieodnawialnych oraz zaburzeń systemów podtrzymujących

życie na Ziemi takich jak klimat globalny.

życie na Ziemi takich jak klimat globalny. (Alternatywna (Alternatywna Polityka Energetyczna)

Polityka Energetyczna)

W latach 1989 – 2010 wydobycie jednej tony węgla powodowało ewidencyjny ubytek 11 ton zasobów geologicznych, 9,13 ton bilansowych oraz 5,64 ton

przemysłowych.

Największa wielkość wydobycia (spośród wszystkich kopalń) w KWK Piast spowoduje, że w roku 2021 wszystkie zasoby możliwe do wydobycia

zostaną wyeksploatowane i kopalnia zakończy swoją działalność. Z przeprowadzonej symulacji wystarczalności zasobów, wynika, że po roku 2030 zostanie jeszcze 12 czynnych kopalń, w których pozostanie 390 mln

Mg zweryfikowanych zasobów operatywnych. Kopalnie te, przy założeniu wykorzystania maksymalnych zdolności produkcyjnych

szybów wydobywczych, będą w stanie wydobyć 47 mln Mg węgla rocznie. E.J.Sobczyk (2008)

(19)

Wydobycie

Import Zasoby

wydobywalne

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

2002 2004 2006 2008 2010

130 000 135 000 140 000 145 000 150 000 155 000 160 000

GAZ ZIEMNY KONWENCJONALNY GAZ ZIEMNY KONWENCJONALNY

Mln m Mln m³³

wystarczalność zasobów do 2035 roku wystarczalność zasobów do 2035 roku

Zasoby energii pierwotnej w paliwach kopalnych w Zasoby energii pierwotnej w paliwach kopalnych w

Polsce:

Polsce: gaz ziemny gaz ziemny

(20)

Dlaczego dekarbonizacja jest Dlaczego dekarbonizacja jest

konieczna w UE ? konieczna w UE ?

• w najbliższych dekadach i tak państwa UE muszą w najbliższych dekadach i tak państwa UE muszą ponieść wielkie nakłady na modernizację systemów ponieść wielkie nakłady na modernizację systemów

energetycznych;

• europejska gospodarka po 2030 roku będzie miała europejska gospodarka po 2030 roku będzie miała konkurencyjny handicap na globalnym rynku jako konkurencyjny handicap na globalnym rynku jako

region o stosunkowo niewielkim uzależnieniu od region o stosunkowo niewielkim uzależnieniu od

importu nośników energii i fluktuacji ich cen;

• w istotnym rozmiarze zmniejszy zanieczyszczenie w istotnym rozmiarze zmniejszy zanieczyszczenie powietrza poprawiając stan zdrowia mieszkańców powietrza poprawiając stan zdrowia mieszkańców

kontynentu.

Energy Road Map 2050

(21)

Naszym narodowym interesem jest niezwłoczne Naszym narodowym interesem jest niezwłoczne

wejście na drogę zmiany modelu gospodarki wejście na drogę zmiany modelu gospodarki energią w kierunku wyznaczonym przez

energią w kierunku wyznaczonym przez Energy Energy Road Map 2050

Road Map 2050

•2020 •2030 •2040 •2050

•Opracowanie autora z wykorzystaniem danych Bilansu Zasobów Kopalin;

stan na 31 XII 2011 rok – PIG PSG

•Zagospodarowane złoża węgla brunatnego; 1287 mln Mg/63 mln Mg wydobycie roczne = wystarczalność 20

lat

•OZE+ EFEKTYWNOŚĆ ENERGETYCZNA

•Szacunkowe zasoby wydobywalne gazu niekonwencjonalnego; 346 – 768 mld m³

•DEKARBONIZACJA

•Zasoby przemysłowe węgla kamiennego zmniejszają się z 16,9 mld Mg (1989) do 4,2 mld Mg w 2010 – wyczerpią się przed 2050

Wydobywalne zasoby gazu ziemnego; 142,66 mld m³/5,65 mld m³ wydobycie roczne = wystarczalność 25

lat

(22)