Zmniejszanie emisji CO2 poprawia konkurencyjność przemysłu

Problem ograniczania emisji CO2 dotyka wielu branż polskiego przemysłu, a presja na ograniczenie emisji będzie rosła wraz z kolejnymi etapami realizacji polityki klimatycznej Unii Europejskiej.

Pracujące w Polsce zakłady przemysłowe odczuwają skutki tej polityki nie tylko poprzez konieczność podporządkowania się limitom emisji.

Konieczność redukcji emisji w energetyce będzie się przekładała na cenę energii, a wiele dużych firm przemysłowych posiadających własne źródła energii bezpośrednio odczuje skutki euro- regulacji dotyczących CO2.

Przemysł będzie musiał sprostać konkurencji produkującej w krajach pozaeuropejskich, gdzie nie obowiązują żadne limity emisji gazów cieplarnianych, a to powoduje konieczność szukania wszelkich możliwości redukcji kosztów, by się utrzymać na rynku. Racjonalizacja gospodarowania i planowanie zużycia energii oraz wprowadzanie nowoczesnych, mniej energochłonnych, technologii i rozwiązań technicznych, jak się wydaje, naturalną drogą zmniejsza ekspozycję zakładu na skutki regulacji antyemisyjnych, a jednocześnie podnosi produktywność.

Nie można zapominać, że firmy przemysłowe inwestujące w technologie niskoemisyjne i proefektywnościowe zyskują opinię odpowiedzialnych społecznie.

Przy zużyciu tak dużych ilości mediów energetycznych, jak w ArcelorMittal Poland, potencjał działań służących efektywnemu zużyciu energii i tym samym ograniczeniu emisji gazów cieplarnianych jest ogromny.

Spółka ArcelorMittal Poland wydała w ostatnich latach ponad 4 mld zł na modernizację hut wchodzących w skład koncernu. Ponad 220 mln zł stanowiły nakłady na przedsięwzięcia ekologiczne, wśród nich na działania ograniczające emisję dwutlenku węgla.

Średnia wartość wskaźnika CO2 na tonę stali wyprodukowanej w zakładach ArcelorMittal Poland wynosi około 1,6. Koncern zamierza sukcesywnie ograniczać ten poziom emisji poprzez program podnoszenia efektywności zużycia paliw i surowców, poprawę efektywności energetycznej zakładów oraz modernizację linii technologicznych.

ArcelorMittal Poland, jako jeden z największych krajowych konsumentów energii, zużywa rocznie wraz z ArcelorMittal Warszawa ok. 2,7 TWh energii elektrycznej, 200 mln m sześc. gazu ziemnego oraz 10,5 TJ ciepła, 2,6 mld m sześc. gazu koksowniczego i 6,9 mld m sześc. gazu wielkopiecowego. To potężny potencjał i pole do działania.

W podmiotach wchodzących w skład grupy w Polsce już w 2006 r. przeprowadzono pierwszy przegląd energetyczny oraz inwentaryzację i przeglądy wszystkich instalacji produkcyjnych pod kątem efektywności i redukcji zużycia mediów.

Obecnie w koncernie prowadzone są tzw. audyty crossowe - specjaliści odpowiadający za sprawy energetyczne z jednego zakładu wchodzącego w skład ArcelorMittal Poland jadą do innego, aby tam zrobić przegląd urządzeń i technologii pod kątem zużycia mediów energetycznych i zaproponować energooszczędne rozwiązania, które w oczywisty sposób przekładają się na sumaryczną emisję CO2 w skali koncernu.

Kolejny przegląd energetyczny przeprowadzono już w 2007 r., ostatni w 2011 r. Dzięki przeglądom powstało kilkaset projektów ukierunkowanych na zużycie mediów energetycznych.

Część z tych pomysłów już została zrealizowana, inne są w trakcie realizacji lub będą realizowane w najbliższych latach.

Dzięki zaangażowaniu blisko 2 tys. pracowników (co stanowi ok. 20 proc. załogi w Polsce) powstało kilka tysięcy mniejszych projektów proefektywnościowych, których większość jest na bieżąco realizowana.

W konsekwencji ostatniego przeglądu w dąbrowskim oddziale firmy kosztem 1,7 mln euro wyeliminowano parę technologiczną do napędu turbopomp rezerwujących chłodzenie wielkich pieców (turbopompy są teraz zasilane agregatami diesla). Elektrociepłownia zakładowa w Dąbrowie Górniczej wytwarza obecnie o 74 tys. ton pary mniej (rocznie). Inwestycja umożliwiła zmniejszenie rocznej emisji CO2 o 223 tys. ton. W oddziale w Dąbrowie Górniczej w kominie, którym odprowadzany jest gaz wielkopiecowy, zamontowano rodzaj "wiatraka". Dzięki wykorzystaniu energii kinetycznej i różnicy ciśnień gazu generowane jest 20 MW. Dzięki realizacji tego stosunkowo prostego projektu emisja CO2 spadnie o ok. 140 tys. ton rocznie.

W oddziale w Krakowie za 1,2 mld zł wybudowano najnowocześniejszą w Europie walcownię walcowania blach na gorąco. Na przełomie lat 2007 i 2008 wyłączono starą walcownię gorącą (w skład której wchodziło 6 pieców przepychowych) i uruchomiono nową walcownię z jednym piecem pokrocznym.

To znacząco zmniejszyło emisję CO2, a zużycie mediów spadło o 40 proc.

Zakłady Azotowe Puławy inwestują co roku w zmniejszenie emisji szkodliwych gazów i efektywność energetyczną. Jednym ze skutków tych działań jest mniejsza emisja CO2.

Całe ostatnie ćwierćwiecza to w Zakładach Azotowych Puławy cykl inwestycji służących zmniejszeniu szkodliwości produkcji dla środowiska.

W tym okresie Puławy o 88 proc. ograniczyły emisję amoniaku, o 63 proc. zmniejszyły poziom zanieczyszczeń tlenkami azotów i o 80-96 proc. zmniejszyły ilość pyłów nawozowych wysyłanych do atmosfery.

Znacząco zmniejszono przy tym również emisję CO2. Wyniki te osiągnięto przy wzroście o ponad 60 proc. produkcji w stosunku do roku 1985. Wszechstronne zmniejszenie emisyjności puławskiej spółki było możliwe dzięki inwestycjom polegającym na zastępowaniu starych instalacji nowymi.

Efekt ekologiczny budowy nowej instalacji produkcyjnej mocznika to: ograniczenie emisji amoniaku o 90 proc. oraz ograniczenie ilości spalanego w zakładowej elektrociepłowni węgla o 120 tys. t/rok (tym samym zmniejszono emisję pyłów dymnicowych, tlenków azotu i dwutlenku siarki). Emisja dwutlenku węgla została zredukowana w wyniku realizacji tego projektu o około 240 tys. ton rocznie.

Wybudowano też instalację, która pozwala wykorzystywać ciepło odpadowe w sekcji Benfielda w wytwórni amoniaku do ogrzewania miasta, co pozwoliło ograniczyć ilość węgla spalanego w zakładowej elektrociepłowni o kolejne 30 tys. t/rok, a tym samym ograniczyć emisję pyłów dymnicowych, tlenków azotu i dwutlenku siarki.

W czerwcu 2009 roku podpisana została umowa z Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, która przewidywała podniesienie sprawności kotła zakładowej elektrociepłowni. Inwestycja zmniejszyła emisję pyłów do atmosfery poniżej 50 mg/m sześc.

Ponadto przyczyniła się również do redukcji emisji tlenków - azotu i siarki, ale także dwutlenku węgla. Wartość całkowita projektu wyniosła prawie 30 mln zł, a otrzymane dofinansowanie to prawie 9 mln zł. Ponad ćwierć miliarda złotych kosztowała budowa (prace zbliżają się ku końcowi) instalacji odsiarczania spalin dla zakładowej elektrociepłowni.

Instalacja pozwoli na prawie ośmiokrotną redukcję dwutlenku siarki. Jednak - niejako przy okazji - zmniejszono także redukcję innych szkodliwych gazów, w tym CO2.

Umowa o dofinansowanie pomiędzy Zakładami Azotowymi Puławy a NFOŚiGW w Warszawie z września 2009 roku dotyczyła projektu budowy instalacji odsiarczania spalin metodą mokrą amoniakalną. Z uwagi na koszt inwestycji, zakwalifikowany on został do tzw. Projektów Dużych nadzorowanych przez Komisję Europejską.

Dotacja w wysokości 20 mln zł była maksymalnym możliwym do otrzymania dofinansowaniem w działaniu 4.5 Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko.

Kolejnym wielkim krokiem pozwalającym w ogromnym stopniu zmniejszyć emisję szkodliwych gazów może być zamiana paliwa węglowego na gaz ziemny. To jednak dopiero plany.

Modernizując bloki energetyczne, Elektrownia Kozienice obniżyła zużycie węgla, a w efekcie także emisję CO2. Spółka rozważa budowę instalacji pilotażowej oczyszczania spalin CO2.

Elektrownia Kozienice jest największą w Polsce elektrownią na węgiel kamienny. Została zbudowana na moc 2600 MW, a obecnie dysponuje 2905 MW.

Wzrost mocy został osiągnięty bez budowy nowych bloków energetycznych - dzięki modernizacji istniejących.

- Modernizację rozpoczęliśmy w połowie lat 90. Jej powodem nie była wówczas polityka klimatyczna - wyjaśnia Krzysztof Zborowski, prezes zarządu Elektrowni Kozienice. - Inwestowaliśmy po to, żeby przedłużyć czas życia elektrowni, zwiększać sprawność bloków, efektywność produkcji energii, a w ostatnich latach także po to, by skutecznie dbać o środowisko. W ostatecznym rozrachunku to się opłaciło, także ze względu na koszty emisji CO2.

Elektrownia Kozienice ma osiem bloków klasy 200 MW. Moc sześciu z nich dzięki modernizacji została podwyższona z 200 MW do 225 MW, a dwóch innych do 215-220 MW. W elektrowni pracują też dwa bloki klasy 500 MW.

Moc osiągalna każdego z bloków wynosi 560 MW. Elektrownia potrzebuje teraz około 400 kg węgla do wyprodukowania 1 MWh, a przed modernizacją bloków zużywała średnio około 460 kg węgla/ MWh (początek lat 90.).

Obecna emisyjność elektrowni to około 870 kg CO2/MWh, przy średniej emisyjności sektora 950 kg/MWh. Jednak osiągnięcie tych rezultatów kosztowało miliony.

Poprawa sprawności bloków energetycznych jest jednak zarazem częściowo niweczona przez regulacje dotyczące innych sfer ochrony środowiska niż emisja CO2. Elektrownia, aby dostosować się do przepisów prawa w zakresie emisji SO2 i NOx, musi budować instalacje odsiarczania oraz odazotowania spalin. Te urządzenia są napędzane energią elektryczną, a więc obniżają możliwości jej produkcji na sprzedaż.

Z tego tytułu spadki sprawności nie są jednak duże.

- Natomiast uruchomienie instalacji wychwytywania CO2 ze spalin, o ile okazałoby się konieczne, oznaczałoby zmniejszenie sprawności istniejących bloków o około 10 punktów procentowych.

Gdyby do tego doszło, to sprawność elektrowni wróciłaby do poziomu sprzed modernizacji. Z dziś pracujących bloków niewiele więcej można już uzyskać, bardziej się więc opłaca budowa nowych, nowoczesnych i ekologicznych mocy niż dalsza modernizacja starych bloków - mówi Krzysztof Zborowski.

Elektrownia Kozienice, dążąc do obniżania emisji CO2, może jeszcze obniżać zużycie energii na potrzeby własne wynoszące obecnie około 6 proc. produkcji i robi to, stosując m.in. coraz nowocześniejsze silniki napędzające urządzenia bloków energetycznych.

Dalsze istotne ograniczenie emisji CO2 w elektrowni nastąpi, jak się wydaje, po oddaniu do eksploatacji nowego bloku 1000 MW, na którego budowę trwa przetarg. Jego emisyjność ma wynosić około 730 kg CO2/MWh, czyli znacznie mniej niż dla obecnie eksploatowanych bloków na węgiel kamienny.

Chyba że wcześniej w sukurs przyjdzie nauka...

Politechnika Świętokrzyska i Instytut Wojsk Lotniczych zaproponowały Kozienicom współpracę przy budowie pilotażowej instalacji usuwania CO2 ze spalin. W efekcie reakcji CO2 z metanem miałby powstawać tlenek węgla i wodór, które można by dalej spalać już bez emisji CO2.

- Być może skorzystamy z oferty, bo kto pierwszy, ten lepszy, a nowych sposobów na ochronę środowiska szukać trzeba. Jesteśmy otwarci na nowe technologie i innowacyjne rozwiązania - zapewnia Zborowski.