Alternativní paliva 2006
Hnědé uhlí v České republice: DNES a ZÍTRA
Ing. Marcela Šafářová Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s., Most,
Energetické zdroje v ČR
Energetické zdroje v České republice:
ropa
zemní plyn
jádro
uhlí
Územně ekologické limity těžby:
• deklarované vládou v 1991 • rychlé řešení pro zlepšení životního prostředí v severozápadních Čechách • výrazné omezení těžby
Hnědé uhlí - dnes Těžební společnosti
SOKOLOVSKÁ PÁNEV Sokolovská uhelná, p.n., a.s. = SU
SEVEROČESKÁ HNĚDOUHELNÁ PÁNEV Mostecká uhelná a.s. = MUS Severočeské doly a.s. = SD
Hnědé uhlí - dnes Porovnání růstu výroby el. energie s vývojem těžby hnědého uhlí
96,8
90
těžba el. energie
88
80
80
74,5
62,6
million tonnes
70 60
90 84,3 82,6
64,5
70 60
58,7
52
55,1
73,5
78,6
50,6
50
50 40
34,5
10
30
25,7
30 20
48,6 40
20
20,3
14,5 8,2
10
8,5
0 1935
0 1945
1955
1965
1975
1985
1995
2005
TWh
100
Hnědé uhlí - dnes Podíl uhelných elektráren na celkové výrobě el. energie
uhelné elektrárny
jaderné elektrárny
jiné zdroje, vč. obnovitelných
100% 90%
95,6
60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1980
1985
74,8
2001 - Temelin JE
70%
1985 - Dukovany JE
80%
1990
1995
2000
63,1
2005
Hnědé uhlí dnes … … a zítra Charakteristika lomů
společnost
lom
2005-2015 2016-2030 2031-2045 2046-2060 2061-2075 2076-2090 2091-2105 2106-2120 2121-2135 2136-2150
Bílina Libouš Šverma +Vršany ČSA Družba Jiří
SD MUS SU
Sokolovská pánev
Severočeská hnědouhelná pánev
Legenda: Těžba s limity
327,5 Mt 12,5 (10) Mt/a 10,5 MJ/kg
230,9 Mt 8,7 (7) Mt/a 14,4 MJ/kg
Těžba za limity – min. korekce Těžba za limity – max. korekce 120 Mt 7 Mt/a 14,4 MJ/kg
Obnova uhelných elektráren 470 Mt …………. Vytěžitelné zásoby 6 Mt/rok ………. Roční těžba 15 MJ/kg ……… průměrná výhřevnost
340 Mt 9 (6,6) Mt/a 10,5 MJ/kg 63,1 Mt 5,2 Mt/a 18,1 MJ/kg
280 Mt 6 Mt/a 17,5 MJ/kg
143,1 Mt 7 Mt/a 12,5 MJ/kg 78,6 Mt 1,5 Mt/a 12,5 MJ/kg
II. etapa
470 Mt 6 Mt/a 15 MJ/kg
III. a IV. etapa
Hnědé uhlí - zítra Lom ČSA: situace pokračování těžby Černice
územní limity
Horní Jiřetín
Lom ČSA
I. etapa
II. etapa
Částečný vstup do III. etapy
Lom J. Šverma
Lom Vršany
Hnědé uhlí - zítra Rekultivační plán lomu ČSA - II. etapa
Hnědé uhlí - zítra Lom Bílina: situace pokračování těžby
Výsypka Pokrok
územní limity
Těžba za limity
Lom Bílina
Hnědé uhlí - zítra Porovnání těžby uhlí při různých korekcích územních limitů 50 45
48,6
44,94 43,7 40 million tonnes/year
s limity
44,58
Státní energetická koncepce
40,48
minimální korekce limitů
40
35 34
30 25
maximální korekce limitů
32,59
maximální korekce limitů, vč. nových otvírek
32
27
26
26
20 22
20
20
15 14
10 8
5 0 2000
13 8
8
6 do 2123
2010
2020
2030
2040
2050
2060
2070
2080
2090
2100
Hnědé uhlí - dnes Harmonogram obnovy uhelných elektráren
Hnědé uhlí - dnes Využití hnědého uhlí
Podíl klasických uhelných elektráren na světové výrobě elektřiny je rozhodující dodnes S rostoucími cenami ropy a plynu se do popředí zájmu dostává uhlí nejen jako energetická surovina, ale také jako surovina pro komplexní chemické využití Všechny běžné produkty vyráběné z ropy je možné získávat také z uhlí Vyspělé státy se zabývají ve výzkumných strategiích zpracováním uhlí, aby mohly racionálně využívat vlastní uhelné zásoby Komplexní energetické a surovinové využití uhlí - základ strategie efektivního využívání vlastního přírodního bohatství, kterým země disponuje Moderní, pokročilé systémy a technologie zaručují vysokou účinnost energetické přeměny a respektují environmentální požadavky (CCT) Pro všechny tyto technologie má ČR kvalitní surovinový zdroj – hnědé uhlí
Hnědé uhlí - dnes Využití hnědého uhlí
Při vývoji a aplikaci progresivních uhelných technologií se pozornost zaměřuje zejména na následující procesy: práškové technologie spalování s výrobou páry s nadkritickými a ultrakritickými parametry, cirkulační fluidní technologie spalování, tlakové cirkulační fluidní technologie spalování, zplyňování a integrovaný paroplynový cyklus (IGCC)
Hnědé uhlí - dnes Využití hnědého uhlí - zplyňování
Technologická
jednotka IGCC
jednotka vzdušné separace (ASU) zplyňování a zpracování plynu energetický blok Zdrojem plynu pro IGCC – procesy zplyňování podle kontaktu kontakt paliva a zplyňovacího média (vzduch/O2 a pára):
v sesuvném loži
ve fluidní vrstvě
v únosové vrstvě
Hnědé uhlí - dnes Způsoby zplyňování
Hnědé uhlí - zítra Plánovaná výstavba zařízení
Závod/Umístění
Plánovaná Typ výstavba zplyňovače
Palivo
Produkce
Esperance/Australie
2007
TEXACO
lignit
Kapalná paliva/elektrická energie
Brazilian BIGCC/Brazílie
2004
TPS
biomasa
Elektrická energie
Caojing/Čína
2004
SHELL
uhlí
Elektrická energie/plyn
Normandie/Francie
2005
TEXACO
oleje
Elektrická energie/pára/vodík
Bhatinda/Indie
2005
TEXACO
biomasa
Elektrická energie
Sulcis/Itálie
2004
SHELL
uhlí
Elektrická energie
nespecifikováno/Japonsko
2004
ICGRA
uhlí
Elektrická energie
Fife Power/Velká Británie
2005
BGL
uhlí
Elektrická energie
nespecifikováno/USA
2006
TEXACO
uhlí
Elektrická energie
Kingsport/USA
2007
TEXACO
uhlí
Elektrická energie
Hnědé uhlí – dnes a zítra Uhelná rafinérie SASOL
Hnědé uhlí – dnes a zítra
Rafinérie vyrábí cca 200 produktů a vyváží do 120 zemí. Vyrábí 4,2 Mt syntézního plynu z 3,6 mil.t uhlí za rok.
Hnědé uhlí – dnes a zítra
Vřesová
Technologická jednotka IGCC o celkovém výkonu 400 MW se zplyňovacími reaktory se sesuvným ložem je provozována ve Vřesové (Sokolovská uhelná a.s.), kde je zpracováváno hnědé uhlí ze sokolovské pánve
Hnědé uhlí – dnes a zítra Zplyňování v ČR
Zplyňování
hnědého uhlí
26 reaktorů Lurgi – sesuvné lože zplyňovací médium – kyslík, vodní pára tlaková varianta – 2,7 MPa, 1000°C
Vřesová
Čištění vyrobeného plynu
proces Rektisol
Spalování plynu plynová turbina spalování plynu při 1100°C spaliny (540°C) vedeny do kotle na odpadní teplo
Hnědé uhlí – dnes a zítra Technické parametry
Výkon spalovacích turbin
309 MWe ve špičkách
Výkon parních turbin
114 MWe ve špičkách
Celkový výkon PPC Vřesová
398 MWe
Min. výkon bloku Min. trvalý výkon plyn. turbiny
Vřesová
Spotřeba energoplynu
73 MWe 5 MWe až 130 tis. m3/ hod až 1200 mil. m3/ rok
Spotřeba zemního plynu Spotřeba uhlí
30 mil. m3/ rok cca 1,5 mil. t
Termodynamická účinnost plynové turbiny - 34,8 %, účinnost bloku při kondenzačním provozu parní turbiny je 50,5 % a s využitím tepla spalin pro ohřev vody pro teplofikaci je 54,5 %
Hnědé uhlí – dnes a zítra Vedlejší produkty
Další produkty dehet Vřesová
80-100 tis.t/rok
fenolový koncentrát 10-12 tis.t/rok kyselina sírová
17 tis.t/rok
kapalný amoniak
7 tis.t/rok
Hnědé uhlí – zítra Výzkum a vývoj
¾Výkon provozovaných zplyňovacích zařízení 18 000 MW v přepočtu na syntézní plyn s největším podílem závodů Sasol, Dakota Gasification atd. Rozvoj a podpora výzkumu zejména v USA, Německu, Jižní Africe, Austrálii a Číně Vývoj nových typů zařízení a následně výstavba zařízení pro průmyslové zplyňování uhlí Netradiční postupy zplyňování jsou zaměřovány i na zplyňování uhlí se směsným komunálním odpadem, pryží, odpadními oleji a biomasou 24. Pittsburgh Coal Conference - 10.-14.9.2007 v JAR pod záštitou SASOL – program zaměřen i na zplyňování, využití plynu, Fisher-Tropsch syntézu apod.
Děkuji za pozornost …
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s. Budovatelů 2830 434 37 Most
