WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNA DLA CZYSTEGO WĘGLA

1

WSPÓLNA INICJATYWA WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNATECHNOLOGICZNADLA CZYSTEGO WĘGLADLA CZYSTEGO WĘGLA

ANDRZEJ SIEMASZKOKRAJOWY PUNKT KONTAKTOWY PROGRAMÓW BADAWCZYCH UE

MIRROR GROUP OF THE ZERO EMISSION FOSSIL FUEL POWER PLANT

EUROPEAN TECHNOLOGY PLATFORM

A.Siemaszko 2

health foodAgribio

ICT nanomaterials

production

energy environ transport socio-economhuman.

securityand

space

budgetmln euro

6 050 1 935 9 110 3 500 2 300 1 900 4 180 610 1 3501 430

ERC MarieCurie

Research infrastr

SMEs Regions ofknowledge

Researchpotential

Sciencein society

Researchpolicies

International

Research

JRC

7 460

4 728 1 850 1 336 126 370 280 70 185 1 751

7 Program Ramowy UE – 52 721 mln EUR 7 Program Ramowy UE – 52 721 mln EUR (54.6 mld EUR w cenach bieżących)(54.6 mld EUR w cenach bieżących)

Cooperation – 32 365 mln EURCooperation – 32 365 mln EUR

IdeasIdeasPeoplePeople Capacities 4 217 mln EURCapacities 4 217 mln EUR JRCJRC

EuroatomEuroatom – 2 700 mln EUR

A.Siemaszko 3

Collaborative projectsNetworks of Excellence

Coordination/support actions

Collaborative projectsNetworks of Excellence

Coordination/support actions

Coordination of non-Community research programmes(ERA-NET; ERA-NET+; Article 169)

Coordination of non-Community research programmes(ERA-NET; ERA-NET+; Article 169)

CooperationCooperation

Joint Technology InitiativesJoint Technology Initiatives

Risks-Sharing Finance Facility (RSFF)Risks-Sharing Finance Facility (RSFF)

Collaborative research

A.Siemaszko 4

Wspólne inicjatywy Wspólne inicjatywy technologicznetechnologiczne

Wspólne inicjatywy technologiczne są realizowane na zasadzie długoterminowych partnerstw publiczno-prywatnych. Inicjatywy te będą łączyły inwestycje sektora prywatnego z krajowymi i europejskimi środkami publicznymi, w tym z dotacjami pochodzącymi z Programu Ramowego w zakresie badań, funduszy strukturalnych oraz finansowaniem pożyczkowym z Europejskiego Banku Inwestycyjnego. Dzięki koncentracji strategicznych partnerów rządowych, samorządowych, przedsiębiorstw oraz jednostek naukowych możliwe jest przygotowanie strategicznego planu ramowego badań, rozwoju technologii, inwestycji pilotażowych i docelowych zmierzających do wprowadzenia nowych, radykalnych technologii do życia gospodarczego. Przykładem JTI jest inicjatywa energetyki wodorowej (o wartości 3.5 mld euro),

A.Siemaszko 5

enabling zero CO2 emissions from European fossil fuel power plants by 2020

A.Siemaszko 6

ZERO EMISSION FOSSIL FUEL POWER PLANT ETPZERO EMISSION FOSSIL FUEL POWER PLANT ETP

A.Siemaszko 7


Paliwa syntetyczne na bazie węgla

A.Siemaszko 8


A.Siemaszko 9

WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNAWSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNADLA CZYSTEGO WĘGLA W POLSCEDLA CZYSTEGO WĘGLA W POLSCE

Elektrownie węglowe będą w dalszym ciągu głównym producentem energii elektrycznej na świecie pod warunkiem rozwiązania problemu podniesienia wydajności i ograniczenia emisji CO2.

Polska posiada jedne z największych na świecie zasobów węgla kamiennego i brunatnego, które wystarczą nam na setki lat. Polska może stać się wkrótce kluczowym zagłębiem energetycznym Europy, z importera paliw możemy stać się ich eksporterem.

Wzorując się na inicjatywach europejskich, Polska powinna uruchomić własną „Wspólną Inicjatywę Technologiczną dla Czystego Węgla”, która pozwoliłaby wykorzystać olbrzymie możliwości oferowane przez 7PR i fundusze strukturalne dla rozwinięcia całego systemu badań, rozwoju technologii, pilotażu i docelowych inwestycji obejmujących produkcję:

czystej energii elektrycznej syntetycznych paliw gazowych, syntetycznych paliw płynnych, wodoru.

Inicjatywa pozwoli na optymalne wykorzystanie zasobów węgla, zapewni bezpieczeństwo energetyczne, przyczyni się do rozwoju wielu regionów kraju i znacząco poprawi konkurencyjność naszej gospodarki.

A.Siemaszko 10

WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNAWSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNADLA CZYSTEGO WĘGLADLA CZYSTEGO WĘGLA

1. Spalanie węgla w czystym tlenie w najnowocześniejszych elektrowniach wdrażana jest technologia spalania węgla

w czystym tlenie (oxy-combustion). W gazach wylotowych znajduje się czysty CO2, który może zostać sprężony i skroplony. Technologia ta jest uważana jako znaczący krok w kierunku uzyskania zaawansowanych CCS.

2. Zintegrowana karboenergia i karbochemia (IGCC, energyplex) rozwijane są zintegrowane technologie pozwalające na równoczesną produkcję

energii elektrycznej, syntetycznych paliw i substancji chemicznych. Bazują one na gazyfikacji węgla Integrated Gasification Combined Cycle (IGCC) dającej w efekcie syngaz (mieszanina CO i H2), który jest bazą do produkcji:

energii elektrycznej poprzez zastosowanie syngazu do spalania w superwydajnych wysokotemperaturowych turbinach gazowych (zastąpienie nadkrytycznej pary)

produkcji syntetycznych paliw ciekłych dla transportu samochodowego i przemysłu chemicznego

produkcji paliw gazowych, np. metanu produkcji metanolu (lub wodoru), który może być użyty jako paliwo w

zaawansowanych ogniwach paliwowych do produkcji energii elektrycznej produkcji wodoru do zastosowań w transporcie samochodowym, również w

wysokotemperaturowych turbinach gazowych do produkcji energii elektrycznej.

A.Siemaszko 11


3. Naziemna gazyfikacja węgla Rosnące ceny ropy naftowej i gazu związane ze stopniowym wyczerpywaniem się

tych zasobów i uwarunkowaniami politycznymi, powodują, że ekonomicznego uzasadnienia nabierają technologie gazyfikacji węgla prowadzące do produkcji syntetycznych paliw. W reakcji rozżarzonego węgla z wodą powstaje syngaz, który jest surowcem do produkcji metanu (gazowe paliwo) lub metanolu (paliwo dla ogniw paliwowych). Z syngazu można wyodrębnić wodór, który jako najczystsze paliwo jest uważany za podstawowe paliwo przyszłości.

4. Podziemna gazyfikacja węgla Gazyfikację węgla można przeprowadzić pod ziemią technologią UGC. Rozpalona

partia pokładu węgla jest zasilana wodą i tlenem, a odbierane jest ciepło i syngaz. Zamiast budować reaktory i instalacje naziemne, można takie same procesy chemiczne prowadzić w podziemnych kawernach.

Oferta technologii: Seven Rocks Mining, metoda Super Daisy Shaft (SDS) pozwalająca z jednego szybu wyprowadzić wiele odwiertów horyzontalnych.

projekt demonstracyjny: podziemna gazyfikacja węgla brunatnego w złożu Legnica połączony z wypełnieniem kawerny osadami poflotacyjnymi z KGHM.

Technologie te można by w kompleksowy sposób zintegrować z innymi np. UCG/HTR (dla pozyskania tlenu).

A.Siemaszko 12


5. Masowa produkcja wodoru metodą HYDROMAX W oparciu o technologię HYDROMAX można produkować wodór metodą

termiczną (w piecu hutniczym) polegającą na katalitycznym rozkładzie wody. Produktem ubocznym jest CO2, który odseparowany od wodoru może zostać

skroplony i składowany pod ziemią. Wodór może być surowcem do produkcji np. metanu.

Oferta technologii: Seven Rocks Mining, Ltd. 6. Masowa produkcja wodoru metodą jądrową Technologia jest oparta o reakcje jądrowe będące źródłem ciepła

wykorzystywanego do wysokotemperaturowej elektrolizy wody dającej wodór i tlen. Równolegle produkowany gaz syntezowy może być wzbogacany o wodór i służyć do syntezy metanolu lub innych paliw płynnych.

Oferta technologii: Crowley Group proponując budowę reaktora PBMR o mocy 165 MW. Małopolski Klaster Energetyczny, który zainicjował prace nad wysokotemperaturowym reaktorem jądrowym HTR. Tlen mógłby być wykorzystywany do podziemnej gazyfikacji węgla i masowej produkcji taniego wodoru.

A.Siemaszko 13


7. Sekwestracja CO2 Dla radykalnego zmniejszenia niekorzystnego wpływu na środowisko

wywieranego przez gazy cieplarniane, szczególnie dwutlenek węgla należy rozwijać technologie wyłapywania i składowania CO2 (Carbon Capture and Sequestration: CCS). W celu zmniejszenia kosztów wyłapywania i składowania CO2 do poniżej 20 euro za tonę przy wskaźnikach wychwytywania wynoszących 90%, istotne są badania, opracowanie i demonstracja skutecznych, opłacalnych i niezawodnych technologii składowania podziemnego w różnych warstwach geologicznych, jak również udowodnienie stabilności, bezpieczeństwa i niezawodności tego procesu. Rozwój tych technologii jest wspierany przez 7PR.

Potencjalne tereny składowania: wyeksploatowane złoża gazu na Bałtyku, w zachodniej Polsce, na Podkarpaciu, Lubelszczyźnie.

sekwestracja aktywna w której gorący CO2 używany jest do wydobywania ropy (Enhanced Oil Recovery, EOB) i wypychania metanu (Enhanced Gas Recovery, EGB) lub (Enhanced Coalbed Methane Recovery, ECBM) .

Zainteresowany rozwojem technologii: Poltex Methane sekwestracja CO2 przez rośliny. Dzięki nawozom humusowym uzyskiwanym z

biokonwersji węgla można uzyskać wyższe wskaźniki efektywności upraw energetycznych (biomasa, biopaliwa). (Joint Implementation)

A.Siemaszko 14

Sekwestracja CO2Sekwestracja CO2

Potencjalne obszary składowania CO2 Źródło SDD ZEP

A.Siemaszko 15


8. Zastosowania wodoru Rozwinięcie gospodarki wodorowej w UE. Przygotowywana jest Wspólna

Inicjatywa Technologiczna (JTI), określająca europejski program badań przemysłowych, rozwoju technologicznego i demonstracji obejmująca:

rozwój ogniw paliwowych dla wszystkich sektorów zastosowań i zakresów, zrównoważone dostawy wodoru łącznie z produkcją, dystrybucją, przechowywaniem i dostawą oraz zintegrowane demonstracje na wielką skalę opracowanych i zaawansowanych technologii

Wodór musi być produkowany poprzez uprzednie wykorzystanie innych pierwotnych źródeł energii. Istnieją dwa dostępne procesy:

ekstrakcja wodoru z paliw kopalnych, przy jednoczesnym wychwytywaniu i izolacji CO2;

poprzez elektrolizę wodną. Wyprodukowany wodór może być magazynowany lub transportowany w

rurociągach lub tankowcach przewozowych i dostępny na specjalnych „stacjach paliwowych”.

Powstają pierwsze lokalne inicjatywy „wodorowych społeczności” deklarujących wprowadzania najczystszego paliwa jakim jest wodór do transportu lokalnego (np. „Scandinawian Hydrogen Highway Partnership” w nadbałtyckich regionach Norwegii, Danii, Szwecji i Niemiec).

A.Siemaszko 16


9. Materiały i technologie związane z gospodarką wodorową materiały. Technologię produkcji stali X-120, która jest preferowana w normie

ASTM dla produkcji rurociągów wodorowych. Technologie produkcji rurociągów oraz ich spawania posiada Ukraina. Taką technologię można by wdrożyć np. w Hucie Częstochowa.

przepisy normowe i prawne. W USA prowadzone są prace nad nową normą ASTM dla rurociągów wodorowych B-31.12. Potrzebne jest zainicjowanie prac nad odpowiednikiem tej normy w UE.

ogniwa paliwowe separatory gazów (dla oddzielania wodoru) przechowywanie i przesył wodoru (zbiorniki, cysterny, rurociagi)

10. Technologie biokonwersji węgla metody biokonwersji węgla: Specjalne bakterie wprowadzone w pokład węglowy

powodują jego stopniowe przekształcenie w płynny kwas humusowy (świetny nawóz) i gaz naturalny. Substancje te można z łatwością wypompować ze złoża bez konieczności budowy tradycyjnej kopalni głębinowej lub odkrywkowej.

metody biotechnologicznej metanizacji dwutlenku węgla (składowanego w pokładzie węglowym).

A.Siemaszko 17


11. Samochody hybrydowe i na ogniwa paliwowe Wdrożenie technologii zastosowania gazu ziemnego w motoryzacji

należy połączyć z wprowadzeniem samochodów multifuel z silnikami FFV (Volvo, Saab, Ford…), które pozwalają na dalszą dywersyfikację paliw (Hythan, E-85, CNG, biogaz, benzyna) lub silnikami diesla (olej napędowy + olej rzepakowy RME)

Jest to droga dla wprowadzenia paliw syntetycznych z węgla (CTL, metanol, dimetyloeter DME dla diesla). Silniki FFV są etapem budowy infrastruktury dla samochodów przyszłości, w tym samochodów na ogniwa paliwowe.

zainteresowany rozwojem technologii: Solaris Możliwy jest dodatek wodoru do CNG w ilości np. 20 % i

zastosowanie w motoryzacji dla obniżenia emisji NOx

A.Siemaszko 18

ReaktywowaćReaktywowaćPolską Platformę Polską Platformę Technologiczną Technologiczną Czystej Energii Czystej Energii i Karbochemiii Karbochemii

z in tegro w a n e C en tra Z a a w a n so w a n y ch Tech n o lo g ii

k la stry tech n o lo g iczn e


klastry klastry w dziedzinie energiiw dziedzinie energii

A.Siemaszko 19

Mechanizm Finansowania Oparty na Podziale RyzykaMechanizm Finansowania Oparty na Podziale Ryzyka

Komisja Europejska i Europejski Bank Inwestycyjny (EBI) wprowadza nowy instrument finansowy, którego celem jest zmniejszenie ryzyka w zakresie inwestycji sektora prywatnego w badania, rozwój technologiczny i w innowacje:

Mechanizm Finansowania Oparty na Podziale Ryzyka (Risk Sharing Finance Facility). EBI dysponuje budżetem 10 mld euro przeznaczonym dla podmiotów realizujących

badania i rozwijających nowe technologie na: pożyczki i gwarancje udzielane przedsięwzięciom o dużym stopniu ryzyka finansowanie bardziej ryzykownych europejskich działań badawczo-rozwojowych.

Oprocentowanie kredytów w ramach RSFF będzie niższe od stosowanego przez banki komercyjne (bardzo wysoka wiarygodność finansowa EBI, rezygnacja EBI z zysku).

Wnioski o pożyczki >7,5 mln euro należy kierować bezpośrednio do EBI, dla niższych kwot wnioski kierowane są do współpracujących z EBI banków krajowych (EBI będzie wówczas gwarantem).

W 7PR do RSFF będą automatycznie kwalifikować się duże projekty badawcze, zwłaszcza generowane przez ETP i Wspólne Inicjatywy Technologiczne (JTI).

Konferencja informująca o RSFF: 23 marca 2007, organizator KPK.

A.Siemaszko 20

WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNAWSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNADLA CZYSTEGO WĘGLA W POLSCEDLA CZYSTEGO WĘGLA W POLSCE

koordynacja działań w zakresie badań, rozwoju technologii, produkcji, przesyłu, przechowywania, aspektów prawnych (norm) i edukacji

powinniśmy do 2020 uruchomić elektrownię z pełnym wyłapywaniem i geologicznym składowaniem CO2 (Żarnowiec?)

powinniśmy uruchomić produkcję syntetycznych paliw zintegrowanymi metodami CTL, UGC, HTR, … (Jastrzębie, Legnica, Bogdanka, Wałbrzych, Świerk…)

powinniśmy uruchomić produkcję wodoru metodą przemysłową (Częstochowa?, Śląsk?,) i rozproszoną (biomasa, wiatr+elektroliza)

powinniśmy uruchomić strategiczny program badawczy „technologie czystego węgla”

Inicjatywa pozwoli na optymalne wykorzystanie zasobów węgla, zapewni bezpieczeństwo energetyczne, przyczyni się do rozwoju wielu regionów kraju i znacząco poprawi konkurencyjność naszej gospodarki.

Documents

WSPÓLNA INICJATYWA TECHNOLOGICZNA DLA CZYSTEGO WĘGLA