Współwytwarzanie prądu i ciepła — pod górkę do oszczędności
Rząd sprzyja kogeneracji, bo zależy mu na dywersyfikacji produkcji prądu. Konsumenci doceniają tańszą energię i ciepło.
Zgodnie z projektem "Polityka energetyczna Polski do 2030 roku", za 12 lat co najmniej 10 proc. energii elektrycznej w naszym kraju ma pochodzić z lokalnej mini- i mikrokogeneracji. No, dobrze, ale co to jest ta kogeneracja?
— To proces równoczesnego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Typowa elektrociepłownia, wyposażona w urządzenia kogeneracyjne, łączy funkcje elektrowni, wytwarzającej prąd dla systemu elektroenergetycznego, i ciepłowni, podgrzewającej wodę w miejskiej sieci ciepłowniczej — wyjaśnia Jacek Bardaszko, rzecznik prasowy firmy Kogeneracja.
Jakie oszczędności można w ten sposób osiągnąć? Jacek Bardaszko twierdzi, że dzięki kogeneracji zużywa się blisko 30 proc. mniej paliwa niż w przypadku osobnej produkcji energii w elektrowni i ciepłowni. Również o około 30 proc. mniejsza jest emisja gazów cieplarnianych (CO2) i gazów wywołujących kwaśne deszcze (SO2, NOX). Mniej także powstaje odpadów (pyłu, żużla). Przy okazji zaś zwiększa się bezpieczeństwo energetyczne, bo źródła produkcji są rozproszone.
Są jednak także pewne problemy.
— Z charakteru elektrociepłowni wynika bliskie, a często bezpośrednie, sąsiedztwo obszarów miejskich. Bliskość budynków mieszkalnych powoduje konieczność ograniczania emisji hałasu i silnych źródeł oświetlenia, co w godzinach nocnych może powodować konieczność wyłączenia np. urządzeń nawęglania. Z kolei drogie grunty lub wręcz brak dostępnych terenów pod rozbudowę mogą skutkować ograniczeniami rozwoju elektrociepłowni — zauważa Wiktor Suwalski, menedżer w zespole ds. sektora energetycznego w PricewaterhouseCoopers (PwC).
Prognozy na przyszłość
Rząd ma za zadanie stymulować rozwój elektrociepłowni. Pomóc ma w tym system tzw. czerwonych certyfikatów, dowodzących pochodzenia energii z kogeneracji. Każdy dystrybutor energii będzie musiał co roku kupić odpowiednią liczbę świadectw pochodzenia, proporcjonalną do ilości energii, jaką dostarcza klientom końcowym.
— Takie świadectwo może dostać wytwórca, który ma koncesję, wytworzył energię elektryczną i ciepło przy odpowiednich parametrach, złożył wniosek do prezesa Urzędu Regulacji Energetyki o wydanie świadectwa i dopełnił wymagania formalne i pomiarowe — wylicza Tomasz Dąbrowski, zastępca dyrektora Departamentu Energetyki w Ministerstwie Gospodarki.
Niespełnienie tych wymagań spowoduje konieczność wniesienia opłaty za każdą brakującą certyfikowaną jednostkę energii. Ta opłata to 15–110 proc. średniej ceny energii na rynku konkurencyjnym dla źródeł małych i gazowych (w tym roku średnia to 117 zł/MWh) oraz 15–40 proc. tej ceny dla pozostałych źródeł.
Czerwone certyfikaty są wydawane osobno dla źródeł energii opalanych paliwem gazowym lub o łącznej mocy zainstalowanej poniżej 1 MW i osobno dla pozostałych, w tym korzystających z węgla. Certyfikaty są zbywalne. Podmioty sprzedające energię elektryczną odbiorcom końcowym muszą kupić odpowiednią liczbę świadectw pochodzenia, proporcjonalną do ilości energii elektrycznej sprzedawanej tym odbiorcom. W przeciwnym razie muszą wnieść opłatę zastępczą.
— Przedsiębiorcy, którzy planują inwestycję w efektywne technologie wytwarzania energii, szczególnie w kogeneracji, mogą się ubiegać się o pieniądze z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej oraz z funduszy Unii Europejskiej, przyznawane w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko — dodaje Tomasz Dąbrowski.
Kogeneracja a CO2
Coraz większym problemem dla producentów energii stają się limity emisji dwutlenku węgla. Pomogłoby im szersze wprowadzanie kogeneracji.
— Według posiadanych przez nas analiz, osiągnięcie wielkości produkcji ciepła użytkowego tą metodą na poziomie około 530 petadżuli w 2020 r. mogłoby pozwolić na zmniejszenie emisji CO2 o 17–60 mln ton, zależnie od zastosowanego paliwa —informuje Tomasz Dąbrowski.
Jednak Wiktor Suwalski z PwC przestrzega przed zbytnim optymizmem.
— Ostatnie plany Komisji Europejskiej dotyczące rozdziału uprawnień do emisji CO2 po roku 2012 zakładają konieczność zakupu przez dużych producentów energii wszystkich uprawnień na aukcjach. Przydomowe paleniska węglowe, gazowe czy inne małe źródła wyłączone z systemu handlu emisjami takich kosztów nie poniosą, przez co będą atrakcyjniejsze. Nie spowoduje to zmniejszenia globalnej emisji CO2, a jedynie zastąpi weryfikowalną emisję z elektrociepłowni emisją z innego źródła, niepodlegającego rygorom systemu handlu — twierdzi Wiktor Suwalski
77
Tyle w 2007 r. działało w Polsce elektrowni i elektrociepłowni zawodowych (dane Agencji Rynku Energii na 31.12.2007 r.)
Historia i praktyka
Tradycyjne elektrownie nie wykorzystują pełnej mocy paliwa. Prawie połowa energii marnuje się w postaci ciepła, co przekłada się na efektywność maksimum 55 proc. Jednak energię cieplną można wykorzystać.
Pionierska elektrociepłownia powstała w 1882 roku. Zbudowana przez firmę Thomasa Edisona — Edison General Electric Company (obecnie General Electric) była pierwszą komercyjną elektrownią. Dzięki wykorzystaniu wytwarzanego dodatkowo ciepła do ogrzewania pobliskich budynków sprawność procesu wynosiła około 50 proc. Obecnie w nowoczesnych agregatach kogeneracyjnych można uzyskać wyniki rzędu 80-90 proc.
Największy udział tego typu energii w całej krajowej gospodarce ma Dania — aż 55 proc. Dla porównania w USA wynosi to zaledwie 8 proc.
Jak wygląda i co naprawdę daje wprowadzenie produkcji ciepła skojarzonego na szeroką skalę? Dobrze pokazuje to przykład Arnhem w Holandii. W osiedlu Immerloo zastąpiono trzy klasyczne kotłownie jedną elektrociepłownią. W skład dzielnicy wchodzi sześć budynków (684 mieszkania). Nowe źródło ciepła powstało na znajdującej się między budynkami działce należącej do miasta. Moc instalacji kogeneracyjnej wynosi 295 kW z wydajnością cieplną 512 kW, podczas gdy moc wcześniej eksploatowanych kotłów gazowych wynosiła 1300 kW. Oprócz tego podjęto działania mające na celu zmniejszenie strat energii w mieszkaniach. Wymiana wszystkich grzejników, wszystkich okien, a także części rur ciepłowniczych kosztowała w sumie 900 tys. euro. Jednakże oszczędności są niezaprzeczalne. Przy całkowitym rocznym wykorzystaniu gazu ziemnego na poziomie miliona m3, udało się uzyskać oszczędności rzędu 30 proc. Dodatkowo uzyskano oszczędność na emisji 500 ton CO2 przy produkcji energii pierwotnej oraz 800 kg tlenków azotu.