KHW: domowa elektrociepłownia na węgiel polskim hitem energetycznym?

Nawet 10 tys. zł rocznie można będzie zarobić na prądzie elektrycznym wytwarzanym przez zwykły kocioł węglowy zamieniony w mikroelektrociepłownię według projektu naukowców Polskiej Akademii Nauk z Gdańska, którzy we wtorek (28 lutego) opowiedzieli o swojej koncepcji w Katowickim Holdingu Węglowym.

W całej Polsce ok. 13 mln gospodarstw domowych zużywa rocznie ok. 10 mln t węgla. Z indywidualnego ogrzewania domów pochodzi też absolutna większość pyłów zawieszonych PM10 i PM2,5, których cząsteczki wdychamy wraz z metalami ciężkimi i benzoalfapirenem. Najbardziej trują swym dymem stare kopciuchy, których tylko na Śląsku trzeba wymienić aż 700 tys. a w całym kraju – kilka milionów.

Przygotowywane w kraju przepisy antysmogowe przewidują, że lekarstwem staną się zwłaszcza nowe kotły węglowe V klasy. Unia Europejska przygotowuje normy dla pieców przyszłości (tzw. eco design) a samorządy regionów podejmują uchwały antysmogowe, zapisując w nich ostre warunki ochrony powietrza dla węgla i pieców.

Domowa elektrownia przy kotle
Jak rozwiązać tę ekologiczno-energetyczną kwadraturę koła, wymyślili dr Dariusz Kardaś – szef Ośrodka Przepływów i Spalania oraz Zakładu Energii Odnawialnych w i dr Andrzej Krupa z Zakładu Elektrohydrodynamiki w Instytucie Maszyn Przesyłowych PAN w Gdańsku. Zaprojektowali miniturbiny, elektrofiltry i oprzyrządowanie tworzące domową elektrosiłownię z kotłem na węgiel lub biomasę o mocy 25+4 kWe.

- Spalanie węgla tylko do ogrzewania to marnotrawstwo, bo jest on bardzo skoncentrowanym energetycznie paliwem – mówią naukowcy. Ich mikroturbina na łożyskach gazowych o rozmiarach kilkudziesięciu centymetrów, napędzana gorącymi spalinami produkuje elektryczność o mocy 4 kW, którą można zasilać odbiorniki w gospodarstwie lub sprzedać do sieci w ramach rozproszonej energetyki prosumenckiej. W ten sposób zyskujemy w ciągu godziny pracy kotła 2 zł i ok. 1,5 tys. zł miesięcznie. Przez 7 miesięcy daje to korzyść 10 tys. zł. Koszt instalacji (ok. 20-30 tys. zł) zwróci się zatem już po 2-3 latach.

Sprawność turbin wynosi od 17 proc. do 70 proc. (przy wersjach wirujących się z naddźwiękową prędkością, 25-30 tys. obrotów na minutę).

Wszystkie elementy minielektrociepłowni można wytworzyć w Polsce, gdzie mamy potrzebne technologie i kadry techniczne. Eksportując minisiłownie do regionów ubogich w sieci przesyłowe, gdzie spala się węgiel, głównie w Azji i Afryce, Polska zyskałby też niepowtarzalną węglową markę energetyczną. A również miejsca pracy i kilka gigawatów mocy, niezbędnej przy rosnącym wciąż popycie na energię.

Wszystkie elementy minielektrociepłowni można wytworzyć w Polsce, gdzie mamy potrzebne technologie i kadry techniczne. Eksportując minisiłownie go regionów ubogich w sieci przesyłowe, gdzie spala się węgiel, głównie w Azji i Afryce, Polska zyskałby też niepowtarzalną węglową markę energetyczną. A również miejsca pracy i kilka gigawatów mocy, niezbędnej przy rosnącym wciąż popycie na energię.

W minisiłowni z Gdańska można spalać zwykły miał węglowy, ważne, by parametry paliwa były stałe i powtarzalne.

A co z czystością powietrza?
Ten kłopot rozwiązano przy pomocy minielektrofiltra, montowanego na czopuchu pieca. Zasada jego działania jest identyczna jak w urządzeniach dla dużych elektrowni zawodowych. Elektrody wyładowcze jonizują cząsteczki zanieczyszczeń które przyciągane są do elektrod zbiorczych. Odpowiednie zestawy elektrofiltrów można dobrać do dowolnego rodzaju węgla.

Produkcji pierwszych urządzeń na skalę komercyjną podjęła się już pierwsza firma - gdyńska spółka SARK, która chce użyć ich dla własnych potrzeb.

Wśród podstawowych zalet minisiłowni z elektrofiltrem wymienia się zachowanie polskiego rynku węgla.