Sprawdź jakość powietrza
Przejdź do naszego Facebooka
Powrót

Dekarbonizacja łódzkiego systemu ciepłowniczego

Efektywne korzystanie z surowców, ich niemarnowanie oraz odzyskiwanie i ponowne użycie w procesie produkcji energii i ciepła dla mieszkańców jest kluczową częścią m.in. projektu Nowa Energia dla Łodzi. W jego ramach Veolia stopniowo ogranicza spalanie węgla w procesie produkcji ciepła i energii elektrycznej w łódzkich elektrociepłowniach. Już dzisiaj 15% produkowanej energii i ciepła powstaje w wyniku wykorzystywania biomasy jako odnawialnego źródła energii (OZE).

Celem projektu jest całkowita rezygnacja z węgla, a tym samym aż trzykrotne ograniczenie emisji dwutlenku węgla (CO2).

Biomasa

W ramach strategii Veolii Energii Łódź w 2011 roku w elektrociepłowni EC4 uruchomiona została instalacja biomasowa wykorzystująca biomasę pochodzenia rolnego oraz odpady z przemysłu drzewnego jako paliwo do produkcji ciepła systemowego i energii elektrycznej w kogeneracji. 

W ramach rozbudowy EC4 o instalację biomasową (na Widzewie, przy ul. J. Andrzejewskiej) kocioł na węgiel zastąpiono kotłem spalającym biomasę. Częścią inwestycji było również wdrożenie kompletnej gospodarki biomasowej, tj. linii rozładunku, magazynowania i podawania biomasy w postaci zrębków, peletów i słomy. Jest to jedna z największych tego typu instalacji w Polsce. 

Obecnie ok. 16% ciepła systemowego i 18% energii elektrycznej jest produkowane z tego rodzaju paliwa. Przekłada się to na obniżenie emisji CO2 o 18%. 

Biomasa do EC4 jest dostarczana samochodami ciężarowymi i transportem kolejowym. Po wyładunku dostarcza się ją bezpośrednio do kotła lub magazynuje w 6 silosach. Biomasa z silosów transportowana jest taśmociągiem do kotła przystosowanego tylko do spalania biomasy.

 

Z jednej tony węgla wytwarzamy 20 GJ ciepła, z jednej tony biomasy ok. 10 GJ.
Uniknięta emisja odpowiada emisji z prawie 150 tys. mieszkań o powierzchni 60 m2 ogrzewanych węglem lub emisji wynikającej z przejechania ok. 10 km drogi codziennie w ciągu roku przez kierowcę każdego auta zarejestrowanego w mieście wielkości Łodzi..
Emisja zanieczyszczeń do powietrza zależy w dużym stopniu od parametrów spalanego paliwa. Zapopielenie węgla kamiennego wykorzystywanego w EC4 wynosi około 20%, a biomasy od 5-8%. Natomiast zasiarczenie węgla jest około 0,6% i jest dużo wyższe od zasiarczenia biomasy (średnio) 0,05%..
 W wyniku znacznych różnic zasiarczenia i zapopielenia węgla i biomasy oraz uwzględniając różnice w wartościach opałowych  paliw można stwierdzić, że spalając 1 tonę biomasy emisja pyłu jest około 2 razy, a emisja SO2 około 6 razy mniejsza niż ze spalania 1 tony węgla. 
Spalając 1 tonę węgla powstają 2 tony CO2, natomiast biomasa jest zero emisyjna pod kątem emisji CO2.

 

Wyłączenie z eksploatacji EC2

Jednym z istotnych elementów projektu Nowej Energii dla Łódzi było wyłączenie z eksploatacji elektrociepłowni EC2 przy ul. Wróblewskiego. Stało się to 31 marca 2015 r. Było to możliwe dzięki szeregu inwestycji modernizujących pozostałe elektrociepłownie: EC3 (Bałuty, ul. Pojezierska) i EC4 (Widzew, ul. J. Andrzejewskiej) oraz sieć ciepłowniczą. Zbudowano m.in. magistralę ciepłowniczą, która po wyłączeniu EC2 pozwoliła realizować dostawy ciepła z EC3 i EC4 do odbiorców m.in. z Retkini i Karolewie.

 

Rynek, ekonomia, środowisko

Za wyłączeniem EC2 przemawiały względy nie tylko rynkowe i ekonomiczne ale przede wszystkim technologiczne.  Elektrociepłownia EC2 była najstarszym zakładem w Veolii Energii Łódź. Wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej rozpoczęto w tej elektrociepłowni na przełomie 1956/1957 roku. Dyrektywy Unii Europejskiej w zakresie ochrony środowiska, w szczególności dotyczące ograniczenia emisji m.in. CO2 i związany z tym obowiązek dostosowania urządzeń i instalacji do nowych  norm spowodowały, że dla zapewnienia bezpieczeństwa zaopatrzenia miasta w ciepło na konkurencyjnych warunkach zasadna była przede wszystkim modernizacja EC3 i EC4 oraz rozbudowa sieci ciepłowniczej.

 

Zakład Odzysku Energii

Misja Veolii „Odnawiamy zasoby świata” opiera się na wizji świata, w którym nie marnuje się zasobów i wykorzystuje się je w sposób zrównoważony. Odpady również mają wartość, a kiedy są ponownie wykorzystywane i efektywnie zarządzane, są przyjaznym dla środowiska źródłem energii. 

W nawiązaniu do wyzwań środowiskowych stawianych przed branżą energetyczną Veolia rozważa różne warianty produkcji ciepła systemowego i energii elektrycznej dla miasta, dzięki którym z jednej strony będzie możliwe systematyczne ograniczanie spalania węgla w łódzkich elektrociepłowniach, a z drugiej osiąganie znaczących ograniczeń emisji CO2.

W obecnych warunkach rosnących problemów związanych z gospodarką odpadami Veolia przygotowuje projekt rozbudowy elektrociepłowni EC4 o Zakład Odzysku Energii (ZOE) na paliwo alternatywne, tzw. pre-RDF (skrót od ang. Refuse Derived Fuel). Pre-RDF obok biomasy dla elektrociepłowni będzie stanowić zamiennik węgla kamiennego. Wykorzystanie pre-RDF, czyli nierecyklingowalnej frakcji resztkowej powstałej po procesach odzysku i recyklingu odpadów komunalnych, której nie można składować, uzupełni miks paliwowy, z którego będzie mogła korzystać elektrociepłownia w procesie odchodzenia od spalania węgla. Projekt instalacji (ZOE) odzyskującej energię z pre-RDF, przełoży się zarówno na korzyści środowiskowe, jak i społeczne związane m.in. z ograniczeniem ilości składowanych odpadów.  

W ciągu roku w Łodzi powstaje 80 000 ton odpadów, które nie nadają się ani do recyklingu, ani do kompostowania. Natomiast w całym województwie łódzkim takich odpadów produkujemy aż 280 000 ton, które można wykorzystać do produkcji ciepła i prądu.

 

Zakład Odzysku Energii w Łodzi
Charakterystyka
  • Cel: rozbudowa elektrociepłowni EC4 i odzysk energii w kogeneracji
  • Technologie: rusztowa, najnowocześniejsza technologia oczyszczania spalin zgodna z BAT, proces spalania odpadów w temperaturze powyżej 850 °C
Wydajność
  • 200 000 ton/rok pre-RDF, z którego odzyskujemy energię
Mniejsze zużycie węgla
  • 120 000 ton/rok, czyli 2000 wagonów spalanego węgla mniej
Harmonogram
  • 2024 r. – planowane rozpoczęcie eksploatacji ZOE w Łodzi
Ilość wytwarzanego ciepła
  • 500 000 GJ/rok dla ok. 20 000 mieszkańców Łodzi
Ilość wytwarzanej energii elektrycznej
  • 140 000 MWh/rok

 

Technologia, która będzie stosowana w łódzkim zakładzie Veolii, jest stosowana w 95% tego rodzaju zakładów na świecie. Zapewnia ona całkowite bezpieczeństwo, najwyższą sprawność i niezawodność oraz jest ekologiczna.

Zakłady odzysku energii są częścią tzw. gospodarki obiegu zamkniętego, która jest koncepcją zmierzającą do racjonalnego wykorzystania zasobów i ograniczenia negatywnego oddziaływania na środowisko wytwarzanych produktów, które – podobnie jak materiały oraz surowce – powinny pozostawać w gospodarce tak długo, jak jest to możliwe, a wytwarzanie odpadów powinno być jak najbardziej zminimalizowane.

 

 

Zakłady Odzysku Energii to instalacje, które są nowoczesne i solidne na całym świecie. Prawie 500 z nich działa w Europie, a na świecie 2000. Odzyskują ciepło i energię elektryczną z prawie 100 milionów ton odpadów. W Polsce mamy ich zaledwie osiem. To kropla w morzu potrzeb, gdyż potrzeby całego kraju szacuje się na ok. 30 zakładów.

 

Zakłady odzysku energii:

są elementem gospodarki obiegu zamkniętego
zamykają i dopełniają proces recyklingu
są odpowiedzią na wyzwania współczesnego świata
odzyskują energię z pre-RDF, tj. nierecyklingowalnych frakcji resztkowych pozostałych po przetworzeniu odpadów komunalnych
przyczyniają się do ograniczenia składowania odpadów
stabilizują koszty gospodarki odpadami
wytwarzają ciepło i energię elektryczną dla mieszkańców
są standardem w Europie, zwłaszcza w Skandynawii słynącej z rygorystycznego podejścia do ochrony środowiska
spełniają wszystkie najwyższe standardy emisyjne przyjętej przez Unię Europejską

 

Veolia jest światowym liderem w odzyskiwaniu ciepła i energii elektrycznej z odpadów. Obsługuje 63 instalacje na całym świecie, odzyskując energię z prawie 11 milionów ton odpadów komunalnych rocznie.

 

 

 

Blok gazowo-parowy

W ramach projektu Nowa Energia dla Łodzi planowana jest również rozbudowa elektrociepłowni EC4 o nowoczesny blok gazowo-parowy (CCGT – Combined Cycle Gas Turbine) przewidziany do współpracy z akumulatorem ciepła (ok. 350 MWe i ok. 200 MWt). Ma on znacznie mniejszą emisję zanieczyszczeń niż blok oparty na węglu przy jednocześnie wyższej efektywności produkcji elektrycznej. Bloki takie charakteryzują się również niską awaryjnością połączona z dużą dyspozycyjnością oraz dużą elastycznością w zakresie warunków pracy – w porównaniu do bloków węglowych.

 

Biomasa 4 generacji

Kolejnym wariantem dywersyfikacji paliw stosowanych w łódzkich elektrociepłowniach jest czarny pelet. Veolia planuje wykorzystanie go w niektórych kotłach węglowych w elektrociepłowni EC3 w Łodzi z zastosowaniem technologii National Carbon Technologies (NCT). 

Czarny pelet jest uszlachetnioną formą biomasy. Jest to surowa biomasa, np. mokre pozostałości drewna, która prażona jest w beztlenowej atmosferze – w efekcie czego uzyskuje się paliwo stałe, które jest bardziej suche i znacznie bardziej energetyczne niż biomasa. Posiada ono właściwości fizyczne podobne do właściwości węgla, dzięki czemu umożliwia zastąpienie węgla przy jedynie niewielkich modyfikacjach kotła i układu gospodarki paliwowej.

 

Zalety czarnego peletu w porównaniu z białym peletem

  • Czarny pelet może być przechowywany na zewnątrz, tak jak węgiel.
  • Czarny pelet ma przemiałowość podobną do węgla, a młyny węglowe nadają się do jego mielenia.
  • Czarny pelet ma większą gęstość energetyczną niż biały pelet.