Pogroszewski: Tajemnica współczynnika PES
Temat smogu już dawno wszedł do dyskusji. Problem widoczny w miastach, nie tylko tych największych, jest wręcz namacalny i dotyka każdego z nas. Wiszący w powietrzu pył oraz substancje szkodliwe dla zdrowia stają się coraz częstszym tematem publicznych debat, a podczas niedawnej konferencji EuroPOWER, w której miałem przyjemność uczestniczyć, poświęcony im został cały panel dyskusyjny. Z pomocą może nadejść kogeneracja, czyli jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła użytkowego w elektrociepłowniach – pisze Sebastian Pogorszewski ze Studenckiego Koła Naukowego Energetyki przy Szkole Głównej Handlowej.
Myśląc nad rozwiązaniem problemu należy najpierw znaleźć jego źródło, a w przypadku smogu nie musimy daleko szukać. Ponad połowa pyłów PM10 oraz prawie 90 procent rakotwórczych benzopirenów pochodzi z niskiej emisji, czyli z kotłów i pieców w gospodarstwach domowych, których działanie nasila się w okresie grzewczym. Szacuje się, że z powodu tego trującego problemu rocznie umiera około 50 tys. osób, czyli średniej wielkości miasto. Mieszkańcy większych miast często spotykają się z komunikatami informującymi, że lepsze dla ich zdrowia jest pozostanie w domu. Martwiąc się o nas samych oraz o następne pokolenia, musimy najpierw przemyśleć zachowanie, które prowadzi do chorób, jak się okazuje cywilizacyjnych, a następnie wyciągnąć wnioski i zaproponować rozwiązanie. Budowa nowych elektrociepłowni, rozwój systemów ciepłowniczych, a co za tym idzie podłączanie nowych budynków do nich i likwidacja tzw. „kopciuchów”, niewątpliwie zwiększyłyby nie tylko czystość powietrza w miastach, ale również komfort mieszkańców. Również Unia Europejska zachęca nas do takich kroków, zatwierdzając 5 mld euro pomocy publicznej dla polskiej kogeneracji.
Dlaczego kogeneracja, w szczególności ta wysokosprawna, jest obecnie tak pożądana? Tajemnica tkwi we współczynniku PES (Primary Energy Savings), czyli oszczędności paliwa pierwotnego w stosunku do wytwarzania energii elektrycznej oraz ciepła w procesie rozdzielonym. We współczesnych układach taka oszczędność zaczyna się od 10 procent, a może osiągnąć nawet do 30 procent. Oszczędności przekładają się nie tylko na zmniejszenie zużycia paliwa czy korzyści ekonomiczne, ale również na emisję pyłów i innych związków chemicznych.
Wytwarzanie w skojarzeniu nie jest w całości oparte na węglu. Duża część kogeneracji jako paliwo wykorzystuje mniej emisyjną biomasę oraz gaz. Ten drugi jest uważany za potencjalne paliwo przejściowe w przyszłym miksie energetycznym Polski. Dodatkowo, kocioł domowy często opalany jest paliwem „niepewnego pochodzenia”, podczas gdy elektrociepłownie wyposażone są w systemy odpylania, odsiarczania itp. Biorąc ten aspekt pod uwagę, oczywistym faktem staje się większy udział gospodarstw domowych w wytwarzaniu smogu. Również zwykłe ciepłownie, które obecnie spotykają się z przekroczeniem norm emisyjnych, poprzez modernizacje wprowadzające pracę w skojarzeniu mają możliwość przetrwania, a dodatkowo zwiększenia swojej produkcji i przychodów. Dlaczego więc nie zamienić starego kotła na węzeł cieplny podłączony do sieci?
Kogeneracja ma w Polsce możliwość przebicia, również ze względu na obszerne i rozwinięte technologicznie sieci ciepłownicze w miastach. Można powiedzieć, że jest to pewny fenomen na tle europejskim. Największym systemem ciepłowniczym w Unii Europejskiej, może pochwalić się nasza stolica. W Warszawie dwie elektrociepłownie oraz w szczytowych momentach ciepłownie pokrywają około 80% zapotrzebowania miasta na ciepło. W przyszłym roku planowane jest uruchomienie kolejnego bloku gazowo-parowego, który w znaczący sposób zwiększy możliwą moc generowaną zarówno elektryczną, jak i ciepłowniczą stolicy, promując jednocześnie najnowocześniejsze technologie w energetyce. Takich inwestycji w Polsce jest znacznie więcej, co tylko potwierdza skalę transformacji energetycznej, jakiej obecnie doświadczamy.
W najbliższych latach Odnawialne Źródła Energii będą odpowiedzialne za większa część energii elektrycznej wytworzonej w Polsce niż obecnie. Istnieje ryzyko, że generacja ze źródeł konwencjonalnych będzie mało opłacalna. W takich sytuacjach pomocne staje się stosowanie magazynów, jednak są one dosyć drogie. Rozwiązaniem w elektrociepłowni jest najprostszy magazyn znany od dawna ludzkości – magazyn ciepłej wody, który może zapewnić nie tylko spore zyski poprzedzone odpowiednią predykcją, ale również dobrą współpracę ze źródłami odnawialnymi.
Z pewnością znajdą się opinie, iż rozwój energetyki, w stronę wytwarzania w kogeneracji nie jest dobrym pomysłem. Jednak należy zauważyć, że nie są to kroki mające wypełnić całkowicie rynek energii, a jedynie uzupełnić go w sposób najmniej bolesny dla społeczeństwa. Inwestycje z tym związane znacząco zmniejszają emisję szkodliwych związków, będąc istotnym narzędziem redukcji zanieczyszczeń w miastach.
