program zrównoważonego rozwoju energetyki - czr.org.plczr.org.pl/docs_pdf_dwnld/suplement dla...
TRANSCRIPT
PPPrrrooogggrrraaammm ZZZrrróóówwwnnnooowwwaaażżżooonnneeegggooo
RRRooozzzwwwooojjjuuu EEEnnneeerrrgggeeetttyyykkkiii
SSuupplleemmeenntt ddllaa wwoojjeewwóóddzzttwwaa łłóóddzzkkiieeggoo
(Koncepcja Programu)
CENTRUM ZRÓWNOWAŻONEGO ROZWOJU
90 – 401 Łódź ul. Legionów 2 tel.: 0 42 630 47 07; fax: 0 42 633 12 80 505 113 064, 507 012 473 e-mail: [email protected]; www.czr.org.pl
sierpień 2008r.
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
2
Spis treści: STRESZCZENIE .................................................................................................................................... 3 1. WSTĘP ................................................................................................................................................ 4 2. ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ ............................................................................................. 5 3. ZAPOTRZEBOWANIE NA PALIWA PŁYNNE............................................................................... 5 4. ZASOBY KOPALNE I ENERGETYCZNE ....................................................................................... 5 5. POTENCJAŁ OZE.............................................................................................................................. 7 6. ANALIZA PORÓWNAWCZA ZUŻYCIA ROCZNEGO PALIW DO POTENCJAŁU ENERGETYCZNEGO KOPALIN (WĘGIEL BRUNATNY)................................................................ 8 7. ANALIZA WSKAŹNIKOWA UDZIAŁU OZE W STOSUNKU DO POTENCJAŁU OZE ............ 9 8. WNIOSKI Z ANALIZY .................................................................................................................... 10 9. PROPONOWANE ROZWIĄZANIA................................................................................................ 11
9.1. ORGANIZACYJNE........................................................................................................................... 11 9.2. TECHNICZNE I TECHNOLOGICZNE ................................................................................................... 11
10. PRIORYTETOWE PROJEKTY .................................................................................................... 13
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
3
Streszczenie
Województwo łódzkie posiada zasoby energetyczne:
- węgiel brunatny
- zasoby geotermiczne
- odnawialne źródła energii (OZE)
które mogą w pełni zaspokoić obecne i perspektywiczne potrzeby energetyczne
województwa.
Największy potencjał energii stanowią złoża wód geotermalnych, których wykorzystanie
w 0,5 % może zaspokoić wszystkie potrzeby energetyczne województwa, zapewnić
dostawy energii czystej, odnawialnej i taniej, na dowolnie długi czas.
Złoża te mogą być wykorzystywane wspólnie ze złożami węgla brunatnego, wg projektu
CZR, lub oddzielnie.
Węgiel brunatny może, zamiast prostego spalania , stanowić źródło pozyskania wodoru,
gazu, benzyn oraz kwasu huminowego (bionawóz) w nowych technologiach wydobycia i
wykorzystania energii z węgla brunatnego, co pozwoli na pełne pokrycie potrzeb
województwa łódzkiego na gaz i benzyny.
Odnawialne źródła energii powinny stanowić w województwie łódzkim ważne
uzupełnienie zasobów energetycznych, wykorzystywane lokalnie (energetyka
rozproszona).
Zrównoważony rozwój energetyki w województwie łódzkim, jako podstawowy element
rozwoju wszystkich sfer gospodarczych, powinien posiadać ramy organizacyjne Sejmiku
Województwa Łódzkiego, a najważniejsze dla województwa łódzkiego projekty i
wynikające z nich zadania badawcze, wdrożeniowe i eksploatacyjne, powinny mieć
systemowe wsparcie Urzędu marszałkowskiego.
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
4
1. Wstęp Województwo łódzkie liczy ok. 2,7 mln osób, co stanowi ok. 7 % ludności kraju.
Województwo o powierzchni 18,2 tys. km2 położone jest w centrum Polski, stolica
województwa jest miasto Łódź o liczbie mieszkańców ok. 750 tys., które wraz z miastami
przyległymi (Zgierz, Pabianice, Konstantynów, Aleksandrów, Ozorków) tworzy
Aglomerację Łódzką z ilością mieszkańców ok. 1,2 mln.
Centralne położenia województwa łódzkiego w Europie, na skrzyżowaniu korytarza
transportowego II (Zach. – wsch.) i IV (Skandynawia – płd Europy), jest podstawowym
atutem rozwojowym województwa, obecnie słabo wykorzystanym.
Utworzenie obwodnicy drogowej Łodzi (A1 i A2), uporządkowanie systemu kolejowego,
stworzenie bazy dla przewozów towarowych lotniczych, dalsza budowa obiektów
logistycznych – pozwoli na pełniejsze wykorzystanie potencjału lokalizacji województwa
łódzkiego.
Głównym potencjałem rozwojowym zasobów naturalnych, wyróżniającym woj. łódzkie
na tle kraju i Europy, są zasoby energetyczne:
* węgla brunatnego - ponad 2,4 mld ton
* geotermiczne - ok. 18 000 PJ1 energii odnawialnej
Zapotrzebowanie roczne województwa łódzkiego na energię wynosi obecnie ok. 340 PJ.
Wykorzystanie tych zasobów dla zapewnienia czystej i taniej energii, jako podstawowego
elementu rozwoju gospodarczego województwa i kraju, wymaga systemowego działania
władz oraz stosowania technologii wydobycia i dystrybucji energii oraz paliw, w sposób
zgodny z zasadami zrównoważonego rozwoju i przyjazny środowisku. Takie
wykorzystanie potencjału energetycznego, dającego czystą i tanią energię, powinno stać
się podstawą dla szybkiego i trwałego rozwoju woj. łódzkiego.
1 PJ = 1015 J
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
5
2. Zapotrzebowanie na energię Zapotrzebowanie na energię w województwie łódzkim ok. 8 % krajowego zapotrzebowania 0,08 x 4200 = 340 PJ
3. Zapotrzebowanie na paliwa płynne Ropa 0,07 x 18,5 mln Mg = 1,3, mln Mg/rok Gaz 0,07 x 11,5 mld m3 = 0,8 mld m3 /rok
4. Zasoby kopalne i energetyczne
Zasoby kopalne Tabela 1
l.p. Rodzaj zasobu Wielkość zasobów
bilansowych i pozabilansowych
Energia [PJ] Ilość lat eksploatacji
1 2 3 4 5 1 Gaz ziemny b.d. (ok. 2,5 mld m3) ok. 75 3 2 Metan b.d. - - 3 Ropa naftowa b.d. - - 4 Węgiel brunatny 2,4 mld Mg 240 000 PJ 705
Źródło : PIG, opracowanie własne 2008r.
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
6
Zasoby geotermalne Tabela 2
l.p. Rodzaj zbiornika Głębokość
występowania [m ppt]
Ilość energii [mln tpu2]
Ilość energii [PJ]
1 2 3 3 4 1 Kreda 100 ÷ 1000 657 19250 2 Jura 800 ÷ 2800 1595 46733 3 Trias 2200 ÷ 5100 7852 23006 4 Wysad solny Rogóźno 300 ÷ 6000 57 1675
Źródło : opracowanie własne 2008r.
Wykaz złóż węgla brunatnego w województwie łódzkim
Tabela 3 l.p. miejscowość Wielkość zasobu [mln Mg] 1 2 3 1 Uniejów 42 2 Rogóźno 770 3 Rogów b.d. 4 Skierniewice b.d. 5 Łowicz b.d. 6 Gorzkowice – Ręczno b.d. 7 Bełchatów (Kleszczów) 395 (wydobyto ok. 150) 8 Kamieńsk 132 9 Szczerców 729
10 Złoczew 485 11 Wieruszów b.d.
Razem zasoby udokumentowane 2403
2 tpu = 29,3 GJ = 8,14 MWh
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
7
5. Potencjał OZE
Potencjał energii odnawialnej w Polsce wg EC BREC
Tabela 4
Lp. Źródło energii Potencjał energetyczny jako % rocznego zużycia energii pierwotnej
1 2 3
1. Biomasa 22 2. Energia wodna 1,1 3. Energia wiatru 1 4. Promieniowanie słoneczne 32,9 5. Zasoby geotermalne (0,01% zasobów) 4,9
Razem 61,90% (Źródło: EC BREC)
Potencjał OZE w woj. łódzkim wg CZR
Tabela 5 Potencjał energii jako % udziału
zapotrzebowania na energię – 340 PJ/rok L.p. Wyszczególnienie Potencjał
roczny [PJ] Scenariusz
pesymistyczny Scenariusz
optymistyczny 1 2 3 4 5
1. Biomasa (odpady rolnicze, zagospodarowanie nieużytków, uprawy przemysłowe)
52 4,0 8,0
2. Energia wodna 5 0,6 1,4
3. Energia wiatru 70 2,5 5,0
4. promieniowanie słoneczne 78 2,5 5,0
5. Odpady komunalne (50% odpady i osady) w miastach 2 0,4 0,6
6 Wysad solny Rogóźno 1675 1,0 8,0
6. Geotermia 88 989 4,0 25
Razem 90 871 15,0 50,0 Źródło: opracowanie własne 2008r.
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
8
6. Analiza porównawcza zużycia rocznego paliw do
potencjału energetycznego kopalin
Potencjał zasobów kopalnych liczony jako ilość gazu Tabela 6
l.p. rodzaj zasobu
Zap
otrz
ebow
anie
ro
czne
na
gaz
[mld
m3 ]
Wielkość zasobu wg Tabeli 3
Wsp
ółcz
ynni
k w
ykor
zyst
ania
zł
oża współczynnik
konwertacji
ilość gazu do pozyskania
[mld m3]
ilość lat w odniesieniu do
zużycia rocznego wg
tab.1
1 2 3 4 5 6 7 8
1. Gaz ziemny ok. 2,5 mld m3 0,7 1 1,75 2
3. Węgiel brunatny 0,8
2,4 mld Mg 0,5 0,2 x 1000* 240 300
Razem 0,8 - - - 241,75 302 Źródło: opracowanie własne 2008r.
1 t węgla - 0,2 x 1000 m3 gazu
Potencjał zasobów kopalnych liczony jako ilość benzyny Tabela 7
l.p. rodzaj zasobu
zapo
trze
bow
anie
ro
czne
na
ropo
poch
odne
[m
ln M
g]*
wielkość zasobu wg Tab.1 [mld Mg]
wsp
ółcz
ynni
k w
ykor
zyst
ania
zł
oża współczynnik
konwertacji
ilość benzyny do pozyskania
[mln Mg]
ilość lat w odniesieniu do
zużycia rocznego
1 2 3 4 5 6 7 8
1 Węgiel brunatny 1,3 2,4 0,5 0,15 180 138
Razem 1,3 2,4 - - 180 138 Źródło: opracowanie własne 2008r. * 1 Mg węgla – 0,15 Mg benzyny
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
9
7. Analiza wskaźnikowa udziału OZE w stosunku do
potencjału OZE
Wskaźnik potencjału OZE obecnie
potencjał OZE 90 871 PJ/rok W potencj. OZE = ----------------------------- = ------------------- = 267,26 x 100% = 26 726 %
zużycie roczne energii 340 PJ/rok
Wskaźnik wykorzystania potencjału OZE obecnie ok. 5 % rocznego zużycia energii 0,05 x 340 PJ/rok
W wykorzyst. OZE = ----------------------------------------- = ------------------------- ≈ 0,02 % potencjał OZE 90 871 PJ/rok
Wskaźnik możliwego udziału OZE w odniesieniu do potencjału OZE
Potencjalna ilość energii z OZE w roku 2020 (tab.5)
Scenariusz pesymistyczny – 15% x 340 PJ = 51 PJ
Scenariusz optymistyczny – 50% x 340 PJ = 170 PJ
Wskaźnik możliwości OZE
Scenariusz pesymistyczny -15 % udziału
51 PJ WOZE 2020 = ---------------- x 100 = 0,056 % ≈ 0,06 % 90 871 PJ Scenariusz optymistyczny – 50 % udziału 170 PJ WOZE 2020 = ---------------- x 100 = 0,19 % ≈ 0,02 % 90 871 PJ
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
10
8. Wnioski z analizy Województwo łódzkie posiada trzy główne zasoby energetyczne:
a) węgiel brunatny
b) zasoby geotermalne
c) OZE pozostałe
Ad.a)
Potencjał energetyczny węgla brunatnego wystarczałby na 705 lat dla zapewnienia
energii dla województwa łódzkiego, jednak węgiel ten wykorzystywany jest dla
potrzeb energetycznych całego kraju.
Należy zauważyć, że dotychczasowy sposób wykorzystania zasobów węgla
brunatnego jest niezgodny z zasadami zrównoważonego rozwoju i nie powinien być
stosowany.
Węgiel brunatny powinien być konwertowany na paliwa w tzw czystych
technologiach (gaz, benzyny, wodór), co pozwoli na zabezpieczenie dostaw paliw –
gazu i ropy – np. dla potrzeb województwa Łódzkiego na ponad 100 lat.
Ad. b)
Odnawialne zasoby geotermalne w woj. łódzkim 266 – krotnie przekraczają
zapotrzebowanie na energię woj. łódzkiego.
Do roku 2020 w woj. łódzkim energia z zasobów geotermalnych powinna stanowić od
5% ÷ 30% zapotrzebowania na energię ogółem, co oznaczałoby wykorzystanie
jedynie 0,5% zasobów geotermalnych. Starania w tym zakresie powinny zmierzać do
wykorzystania ok. 0,5 % zasobów geotermalnych, co w pełni zapewni woj. łódzkiemu
tanią i czystą energię odnawialną w długiej perspektywie.
Ad. c)
Różne sposoby pozyskiwania energii odnawialnej powinny być dodatkowym źródłem
energii rozproszonej.
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
11
9. Proponowane rozwiązania
9.1. Organizacyjne Autor opracowania w ślad za krajowym Programem Zrównoważonego Rozwoju
Energetyki, proponuje następujące działania:
1. Należy powołać przy Sejmiku wojewódzkim Zespół (Ekspertów) ds. rozwoju
energetyki w woj. łódzkim
2. Zespół w oparciu o uzgodnioną Koncepcję Programu Zrównoważonego Rozwoju
energetyki w woj. łódzkim (PZRE woj. Łódzkiego) ustali priorytety zadaniowe i
działania na rzecz wdrożenia Programu.
3. Prace Zespołu powinny być monitorowane przez właściwą Komisje Sejmiku
4. Urząd Marszałkowski dla wytypowanych w Programie projektów stworzy
instrumenty wsparcia.
9.2. Techniczne i technologiczne Innowacyjne rozwiązania techniczne i technologie proponowane we wdrażaniu
zrównoważonego rozwoju energetyki w województwie łódzkim, które powinny zastąpić
konwencjonalne metody wykorzystania zasobów energetycznych, wymagają
przygotowania naukowo – badawczego.
Proponowane przez autora zakresy badań i wdrożeń:
Nieodnawialne źródła energii
Metanizacja bakteriologiczna węgla brunatnego.
Pozyskiwanie węgla brunatnego metodami wiertniczymi.
Bezodkrywkowa gazyfikacja złóż węgla brunatnego.
Zgazowanie paliw stałych
- węgla brunatnego
- odpadów komunalnych w miastach (technologie plazmowe).
Prace badawcze i eksploatacja nowych złóż gazu ziemnego
Prace badawcze i eksploatacja nowych złóż ropy
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
12
OZE i alternatywne źródła energii
Geotermia
- wykorzystanie istniejących otworów badawczych dla celów energetyki geotermalnej
tam, gdzie jest to opłacalne
- budowa wielootworowych zakładów geotermalnych (100 MW ÷ 300 MW)
- budowa zakładu produkcji energii z wysadu solnego „Rogóźno”
- budowa zakładów synergicznych : geotermia – gaz z konwertacji węgla
kamiennego, brunatnego lub odpadów komunalnych (projekt CZR)
Biomasa – budowa instalacji energetycznych wykorzystujących odpady rolnicze i
plantacje energetyczne
Biopaliwa – instalacje do produkcji etanolu, metanolu ( dla ogniw paliwowych ),
biodiesla
Hybrydowe rozwiązania OZE – pionowe wiatraki, solary, pompy ciepła w układach
skojarzonych
Budowa przemysłu OZE w oparciu o polskie technologie i zasoby ludzkie
Oszczędność i poszanowanie energii
Wdrażanie prostych zasad oszczędności energii ( informacja, edukacja )
Wdrażanie układów skojarzonych i oszczędnościowych w małych i średnich jednostkach
energetycznych
Modernizacja starych źródeł ciepła (niezależnie od rodzaju paliwa) na efektywne
rozwiązania techniczne
Termomodernizacja obiektów
Stopniowa likwidacja nieefektywnych rozwiązań w energetyce.
Energetyka nowych technologii
Wykorzystanie nowych rozwiązań w energetyce polskich i zagranicznych w instalacjach
pilotażowych i ich promocję.
Rozwój nauki „new energy” (nowe kierunki rozwoju energetyki)
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
13
10. Priorytetowe projekty
1. Projekt badawczy Rogóźno (załącznik do suplementu)
Dotyczy głównie obszarów badawczych:
- nowe technologie pozyskania energii z węgla brunatnego
- wykorzystanie zasobu geotermicznego wysadu solnego w Rogoźnie
- wykorzystanie zasobów wód geotermalnych
- wykorzystanie zasobów wód mineralnych
- odnowa biologiczna
- turystyka, sport, wypoczynek
Lokalizacja - Park Naukowo – Technologiczny „Rogóźno”
2. Zakład geoenergii wysadu solnego „Rogóźno”
Lokalizacja - Park Naukowo – Technologiczny „Rogóźno”
3. Zakłady geotermiczne – geotermia – węgiel brunatny
Opis projektu wg CZR jest załącznikiem do Suplementu
Proponowana lokalizacja projektu pilotażowego – Bełchatów (złożą Szczerców,
Kleszczów, Kamieńsk)
4. Zakład produkcji gazu i benzyny oraz kwasu huminowego z węgla brunatnego.
Projekt pozyskania energii z węgla brunatnego metodą mikrobiologiczną i/lub
techniczną (zgazowanie).
Proponowana lokalizacja projektu – złoże Złoczew.
5. Zgazowanie plazmowe odpadów komunalnych i osadów ściekowych + geotermia
Wg opisu CZR, będącego załącznikiem do Suplementu.
Proponowana lokalizacja – Łódź, Piotrków Trybunalski, Kutno, Skierniewice,
Sieradz.
6. Zakłady geotermalne
Wykorzystanie istniejących otworów geotermalnych w sposób opisany przez CZR –
załącznik do suplementu.
Lokalizacja – gminy, w których wykorzystanie istniejących otworów jest możliwe i
opłacalne.
7. Projekty OZE
Każdy projekt produkcji urządzeń i racjonalnego wykorzystania OZE.
Lokalizacja – rozproszona
Program Zrównoważonego Rozwoju Energetyki – Suplement dla woj. łódzkiego
14
8. Parki NTP [Naukowo – Technologiczno – Przemysłowe]
Wsparcie działalności parków zajmujących się energią alternatywną, odnawialną i
„new energy” [nowe sposoby pozyskiwania i wykorzystania energii]
9. Likwidacja „niskiej emisji”
Każdy projekt likwidacji negatywnego oddziaływania na środowisko energetyki,
zwłaszcza lokalnych źródeł energii spalających węgiel, uciążliwego transportu itp.
Lokalizacja – Łódź, Zgierz, Pabianice.
Projekt LNE (Likwidacja Niskiej Emisji) – wg opracowania CZR.
10. Projekty oszczędności i poszanowania energii.
Każdy projekt rozwiązań „pasywnych” w budownictwie, termomodernizacja
obiektów, aktywnych sposobów oszczędzania energii elektrycznej i cieplnej.
Projekt „Przyjazne Osiedla” opracowany przez CZR.