Dekarbonizacja, a miks paliwowy i zmniejszenie zużycia mediów
Zmniejszenie śladu węglowego coraz częściej dotyczy dziś nie tylko dużych zakładów przemysłowych, ale także średnich i małych. Dzieje się tak dzięki prześledzeniu łańcucha dostaw, który coraz bardziej dotyka poddostawców. Prześledzenie pochodzenia źródła energii, jaka została wykorzystana przy tworzeniu danego elementu, podzespołu, ale i odczynnika chemicznego ekstraktu, stanowić będą coraz częściej o atrakcyjności oferty. Warto jednak również pomyśleć we własnym zakresie o optymalizacji zużycia obecnych mediów.
Założenia „Zielonego Ładu” wcześniej czy później dotkną firmy produkcyjne i wytwórcze każdej wielkości. Próba pozyskania tańszych elementów, półfabrykatów czy surowców z krajów z poza UE, do produkcji których wykorzystywane są paliwa kopalne, została storpedowana poprzez nałożenie 10 maja 2023 roku, granicznego podatku węglowego CBAM (Carbon Border Adjustment Mechanism). W takiej sytuacji, watro pomyśleć o dostawcach i poddostawcach, którzy odpowiedzialnie, a co kluczowe również przyszłościowo, podchodzą do założeń „Zielonego Ładu”. Z czasem okaże się, że współpraca z takimi firmami będzie standardem, jeśli nie koniecznością, rzutującą nie tylko na cenę, ale w ogóle na własną konkurencyjność i pozycję na rynku. Warto naturalnie również we własnym zakresie przeanalizować możliwości wykorzystania różnych źródeł energii i stan zużycia mediów, w tym ograniczenia ich strat.
W kwestii źródeł wytwarzania energii elektrycznej, jak i ciepła, najczęściej potrzebnego do produkcji pary technologicznej, w wielu przypadkach stary blok węglowy zastępuje się nowoczesną, wysokosprawną kogeneracją gazową. Gaz ziemny w wyniku jego spalania istotnie zmniejsza emisję CO2 o połowę w porównaniu do spalania węgla, nie mniej należy tu pamiętać o kilku aspektach. Paliwo to jest bowiem paliwem przejściowym, co prawda w Polsce okres jego wykorzystania będzie dłuższy niż wcześniej zapowiadała to KE, nie mniej, trzeba będzie go czymś zastąpić. Kolejną kwestią jest jego fizyczna, realna dostępność, szczególnie w przypadku potrzeby budowy nowego gazociągu przesyłowego czy stacji redukcyjnych. Wreszcie to dość „polityczne” paliwo, którego cena wyraźnie waha się w zależności sytuacji gospodarczej i politycznej w kraju i na świecie. Akurat w przypadku Polski, dość wczesne i skuteczne próby jego magazynowania, uspokoiły sytuację już nie raz przed kolejnymi zimami, to jednak wciąż w ciągu roku przybywa nowych kotłów i silników gazowych. Pewną furtką do przyszłości jest przewidzenie możliwości wykorzystania większości infrastruktury przesyłowej gazu ziemnego pod kątem wodoru.
Skoro już mowa o gazach, to prócz wodoru można zauważyć, że w porównaniu do Niemiec, ale i Danii, mamy zdecydowanie za mało biogazowni, a w szczególności biometanowni. Wydaje się, że rysuje się ciekawa przyszłość przed takimi instalacjami, zwłaszcza większymi, także poza miastami, które mogą posiadać lokalną sieć ciepłowniczą mogącą zasilić w ciepło również potencjalnie sąsiadujące zakłady przemysłowe. Oczywiście takie biometanownie można zbudować na własnym terenie, w zależności od tego jaki charakter ma sąsiednia okolica, czy jaki wokół występuje rodzaj rolnictwa. Stąd już krok do przyjrzenia się możliwością spalania biomasy czy śmieci, a zwłaszcza paliwa alternatywnego typu RDF. Tu również rozważenie dostępności tych paliw, ale i otoczenia społecznego są konieczne do prawidłowej oceny ryzyka biznesowego i korzyści. Może się też okazać, że lokalna, miejska ciepłownia, która sprzedaje nam część swojej pary technologicznej chciałaby mieć nowy blok na RDF, ale z różnych powodów (sprzeciw społeczny, brak spięcia się modelu finansowego, wkładu własnego czy kadry do poprowadzenia nadzoru całej budowy) wstrzymuje decyzje o inwestycji. Tu nie zaszkodzi rozeznanie sytuacji u takiego sąsiada, próba wsparcia go, wspólnego wraz z miastem poszukania możliwości uzupełnienia się.
W kwestii atomu dużego i małego, wygląda na to, że to jednak wciąż dalsza perspektywa. Zaś końcowa cena energii elektrycznej ciepła z małego lub dużego reaktora, w tym własnego, dziś jest trudna do oszacowania. Do tego dochodzi sprawa składowania i transportu odpadów promieniotwórczych. W końcu pozostają „czyste” OZE. Farmy PV czy wiatrowe, owszem mogą, nawet na własnym terenie, wygenerować czasem i całkiem sporo energii, nie są to jednak źródła stabilne, regulowane, a nasze krajowe sieci elektroenergetyczne jeszcze długie lata będą zmagać się z barierą przepustowości. Na szczęście, pojawiają się różne pomysły własnych, zamkniętych sieci czy kabli WN. Energia pozyskana z ww. OZE może być również magazynowana. Rynek akumulatorów czy większych pomp ciepła zaczyna nabierać rumieńców i zapowiada się przyszłościowo. Dodatkowym atutem jest produkcja chłodu (trigeneracja). W powyższej analizie warto zauważyć, że poza paliwami, które się spala, w przypadku „czystego” OZE odpada nam problem emisji CH4, a to właśnie metan bardziej i szybciej przyczynia się do podgrzewania atmosfery. Tu dochodzimy do zasadniczej konkluzji: jaki rodzaj źródeł wytwarzania energii elektrycznej, ciepła (pary technologicznej) jest obecnie, a jaki będzie w przyszłości najbardziej korzystny dla mojego zakładu? Jak łatwo będzie można zmienić ich proporcje, udziały? Które z nich będą łatwe do modernizacji, rozbudowy, remontu czy zastąpienia? Czy warto kupować nadal parę technologiczną, czy też może samemu sobie ją jakoś wytworzyć?
W tym miejscu koniecznie trzeba również spojrzeć na analizę stanu istniejącego własnych instalacji procesowych, technologicznych, ale i pomocniczych. Poświęcenie środków na analizę poszukania źródeł strat, nawet niewielkich wycieków w skali dnia, różnego rodzaju mediów, próbę ich optymalizacji, właściwego i nowoczesnego opomiarowania - w przyszłości zwróci się z nawiązką. Szczególnie zaniedbywane latami straty różnego rodzaju wody, kondensatu, pary technologicznej - w przypadku rozbudowy zakładu, budowy nowego bloku - mogą okazać się nagłą i dużą, a do tego niemiłą niespodzianką. Dotyczy to nie tylko stanu rurociągów, izolacji, spawów, złącz, w tym armatury, podparć, ale i urządzeń pomocniczych, stanu ich silników oraz zasilania. Stare silniki elektryczne potrzebowały nie tylko dużo prądu, ale i miejsca. Nie zaszkodzi zbadać także stan ścian niewielkich budynków technicznych, ich stropów czy zewnętrznych estakad, dostępności i gotowości instalacji p.poż. W kilku fabrykach, zakładach przemysłowych można też spotkać się z sytuacją, że likwidując cały, stary blok węglowy (najczęściej z klasycznymi kotłami rusztowymi WR-10 czy WR-25), całkowicie likwiduje się – dużo nowszą, bo kilkuletnią, kosztowną – Instalację Oczyszczania Spalin. Wciąż błyszczące blachy obudowy kanałów spalin, filtra workowego, izolacja, wcale nie najgorszy wentylator, jego falownik, sprężarka, osuszacz czy filtr powietrza, jak i układ sterowania oraz zasilania – mogą stanowić cenny zasób, który może być, choćby częściowo, wykorzystany podczas przyszłych, innych inwestycji. Podobnie rzecz ma się z konstrukcją ramową albo podporami. Weźmy pod uwagę choćby zabezpieczenie (zabudowę) tymczasowego rurociągu dmuchania pary przyszłego bloku RDF lub powietrza serwisowego, odkurzania czy odpylania przemysłowego. Nawet jeśli IOS bloku węglowego ma niemal dekadę, to i tak nie zaszkodzi przyjrzeć się jej poszczególnym elementom. Może część uda się jeszcze jakoś wykorzystać.
Opracował:
Maciej Soja
Spec. ds. Zrównoważonego Rozwoju / Starszy Projektant.