Nim rozwinę problem innego czy może dodatkowego źródła energii, którą czerpiemy z węgla wydobywanego z kopań głębinowych, pragnę podzielić się kilkoma ważnymi dla tej gałęzi gospodarki informacjami.
W świecie wytwarza się obecnie ponad 40 proc. energii elektrycznej z węgla, w krajach Unii niecałe 27 proc., a w Polsce udział paliw węglowych w produkcji tej energii jest na poziomie 90 proc., w tym niecałe 60 proc. z węgla kamiennego. W 2003 r. globalne zużycie węgla wyniosło nieco ponad 4 mld t, a do 2030 r. przewiduje się jego podwojenie. Światowe zasoby kopalnych paliw stałych wystarczą na kilkaset lat, gdy tymczasem paliw węglowodorowych starczy zaledwie na 60 lat. Przez najbliższe stulecia węgiel będzie nadal podstawowym nośnikiem energii w wymiarze globalnym.
Należy pamiętać, że energia wiatrowa i słoneczna (odnawialne źródła energii - OZE) są wysoce niestabilne (nie zawsze wieje czy słońce świeci, a jak wieje, to z reguły nie świeci słońce), zatem te źródła energii są i będą jedynie dodatkiem lub uzupełnieniem energii ze źródeł stabilnych, jakimi są węgiel, gaz czy ropa naftowa.
Węgiel jest najtańszym nośnikiem energii
Węgiel, zarówno kamienny, jak i brunatny, jest naszym bogactwem narodowym i atrakcyjnym surowcem energetycznym, co wynika z faktu, że ten rodzaj kopaliny jest paliwem bezpiecznym w transporcie i magazynowaniu, a także w użytkowaniu. Niestety jego cena na rynkach światowych będzie ulegać obniżeniu, ponieważ najwięksi jego importerzy, głównie Chiny i Indie, zaczynają jego eksploatację na dużą skalę z własnych złóż, co zwiększać będzie ilość węgla na wolnym rynku.
Aktualna sytuacja energetyczna Polski wskazuje, że jeszcze dziesiątki lat podstawowymi krajowymi surowcami energetycznymi będą węgiel kamienny i brunatny. Decyduje o tym własny potencjał zasobowy. Według Państwowego Instytutu Geologicznego Polska w 2012 r. dysponowała zasobami węgla kamiennego na poziomie 48,2 mld t, przy rocznym wydobyciu 67,5 mln t węgla energetycznego, a węgla brunatnego na poziomie 22,58 mld t, z czego zaledwie 1,59 mld t to zasoby złóż zagospodarowanych, przy rocznym wydobyciu 64,3 mln t. Szacuje się, że Polska na obecnym poziomie rozeznania zasobów energetycznych posiada także 24,96 mln t ropy naftowej (24,4 mln zagospodarowane), przy rocznym wydobyciu 663,18 tys. t, i zasoby konwencjonalnego gazu ziemnego na poziomie 140,059 mld m sześc., przy rocznej eksploatacji na poziomie 5,62 mld m sześc. Udokumentowane zasoby przemysłowe węgla kamiennego starczą na ok. 40 lat przy zbliżonym do obecnego rocznym jego wydobyciu.
Biorąc pod uwagę ekonomiczną konkurencyjność poszczególnych nośników energii, należy stwierdzić, że węgiel jest najtańszym jej nośnikiem. Koszty wytworzenia 1 MWh w elektrowni atomowej przekraczają 500 zł, z dotowanych przez poszczególne kraje źródeł energii odnawialnych powyżej 400 zł, gazu 283 zł, a z węgla kamiennego 236 zł, węgla brunatnego 200 zł.
Jak z powyższego wynika, energia elektryczna z węgla kamiennego jest ok. 20 proc. droższa niż z węgla brunatnego, natomiast dwa bądź więcej razy tańsza od energii z elektrowni atomowej czy ze źródeł odnawialnych.
Dopiero uwzględnienie w tych ocenach kosztów praw do emisji CO2 zbliży koszty energii paliw kopalnych do poziomu kosztu wytworzenia 1 MWh w elektrowni atomowej czy ze źródeł odnawialnych. W takim przypadku koszty te wynoszą odpowiednio: z węgla kamiennego 375 zł, w tym koszt praw do emisji CO2 — 139 zł, z gazu 370 zł, w tym koszt praw do emisji CO2 — 87 zł, z węgla brunatnego 365 zł, w tym koszt praw do emisji CO2 — 165 zł.
Na uwagę zasługuje także fakt, że ewentualnie utworzony po 2020 r. centralny unijny fundusz, gromadzący środki ze sprzedaży uprawnień emisyjnych, spowoduje wyprowadzenie środków finansowych poza polską gospodarkę i stanowić będzie trudny do zdefiniowania w konsekwencjach gospodarczych koszt odbiorców energii i całej gospodarki Polski.
Chcę wyraźnie podkreślić, że koszty emisji CO2 formalnie obowiązywały Polskę do końca 2012 r., ponieważ po tym roku nie obowiązuje unijny system handlu emisjami (EU ETS) jako narzędzie zobowiązań protokołu z Kioto — dyrektywa 2003/87/WE z 2003 r. Jednocześnie wdrożenie pakietu energetyczno-klimatycznego i redukcja emisji CO2 o 20 proc. do roku 2020 stanowią własną inicjatywę UE, która nie znalazła poparcia przez kraje decydujące w skali globalnej o tym, w świetle obecnego stanu wiedzy, problematycznym "zagrożeniu".
W obecnej sytuacji energetycznej kraju należy rozważyć zasadność realizacji niezwykle kosztownej, a w niedalekiej pespektywie czasowej wyniszczającej naszą gospodarkę zarówno 20-procentowej redukcji emisji gazów cieplarnianych, a mając na względzie rosnący w ostatnich latach import biomasy na cele energetyczne, także konieczność 20-procentowego udziału energii odnawialnej (OZE) w procesie jej wytwarzania. Jedynie działania zmierzające do redukcji zużycia energii są perspektywiczne i na ten cel powinny być przeznaczone środki finansowe, w tym publiczne. W tym kontekście wszelkiego rodzaje prace zmierzające do opracowania nowych i nowatorskich technologii pozyskiwania energii z już udokumentowanych realnych źródeł, tj. węgla, stają się potrzebą chwili.
**pagebreak**
Metan bezpośrednio ze złoża
W kalkulacjach prognostycznych nie uwzględniam krajowego gazu łupkowego, ponieważ nie ma on szans nawet w minimalnym stopniu zaistnieć na rynku przemysłowych odbiorców producentów energii w perspektywie najbliższych 15-20 lat. W jeszcze mniejszym zakresie oceniam możliwości przemysłowego pozyskiwania gazu syntezowego w procesie podziemnego zgazowania węgla. Obserwując rozwój tej technologii na świecie, stwierdzam, że nie wyjdzie ona z ram prób bądź półprzemysłowych technologii finansowanych przez najbogatsze państwa. Polska się do nich nie zalicza. Osobiście jestem zwolennikiem pozyskiwania metanu bezpośrednio ze złoża w procesie jego drenażu wyprzedzającego eksploatację, na którego temat wypowiadałem się wielokrotnie.
Polska posiada udokumentowane złoża węgla kamiennego i zawartego w nim metanu. Korzyści gospodarcze z ich eksploatacji uwarunkowane są rozwojem technologii i urządzeń górniczych, których zastosowanie wpłynęłoby na wyraźne obniżenie kosztów produkcji kopalń, uwzględniających zarówno niestabilność cen rynkowych węgla, jak i kosztów środowiskowych. W warunkach przemysłu wydobywczego Polski niskoemisyjne technologie czy czyste technologie węglowe to technologie, które zmierzać będą do zatrzymania w złożu wszelkiego rodzaju odpadów produkcji energii z węgla, tj. skały płonnej, popiołu czy CO2, a stworzenie i realizacja takich technologii są równoznaczne z opracowaniem nowego modelu kopalni.
Kopalnia głębinowa jest zakładem wydobywającym kopalinę gospodarczo użyteczną, którego zasady działania reguluje, a zarazem krępuje bardzo duża liczba przepisów, w tym niezwykle restrykcyjnych przepisów dot. bezpieczeństwa pracy pod ziemią. Wydaje się, że ten obszar regulacji prawnych działalności kopalni decydował i decyduje o jej "skostnieniu"/odporności/oporności na propozycje zmian głęboko ingerujących w jej podstawowe zasady działania i stawiane cele.
Innymi słowy — bardzo trudno zmienić obecnie obowiązujące regulacje wewnętrzne i zewnętrzne, wynikające z aktualnej struktury kopalni, zachowując jej rolę dla gospodarki kraju. Taka sytuacja jest korzystna w okresie, kiedy cena węgla na rynkach światowych osiąga wskaźniki zapewniające jej rentowność, ponieważ dyscyplinuje każdą jej działalność. Problem rodzi sytuacja dekoniunktury na rynku węgla, ponieważ obowiązujące przepisy i procedury krępują elastyczną działalność rynkową zarówno w obszarze produkcji, jak i zatrudnienia, doprowadzając niezwykle szybko kolejne zakłady górnicze na skraj bankructwa. Produkcja w dłuższym okresie węgla na zwały w każdym przypadku kończy się nieopłacalną, ale konieczną wyprzedażą tego surowca i w konsekwencji pogłębieniem już istniejącego deficytu. Analiza kosztów wskazuje, że dominującym elementem kosztów są płace. Np. w Kompanii Węglowej udział wynagrodzeń w ogólnych kosztach osiągnął wskaźnik 65 proc. Mam tu na myśli płace górników, którzy w trudnych warunkach środowiskowych po wielu latach pracy osiągnęli bardzo wysoki stopień wąskiej specjalizacji zawodowej na danym stanowisku roboczym i — co jest zrozumiałe — będą stawiać opór dla pracy niezgodnej z posiadanymi kwalifikacjami i umiejętnościami.
Mając na uwadze czynnik ludzki i jego rolę w kosztach produkcji, problemem podstawowym jest zagwarantowanie korzyści z pracy tej grupy zawodowej w okresie przejściowego/okresowego nadmiaru węgla na rynku, podkreślam — przejściowego/okresowego — ponieważ zawsze po okresie bessy przychodzi hossa na węgiel, gwarantująca dobre wyniki przemysłu wydobywczego. Pragnę podkreślić, że na rynkach światowych obserwuje się i prognozuje według IEA (Międzynarodowej Agencji Energii) od roku 2015 do 2035 48-procentowy wzrost zapotrzebowania na węgiel.
Rozwiązanie tego problemu jest możliwe w przypadku, kiedy górnicy, nie zmieniając kwalifikacji i sposobu pracy, wykonywaliby zadania, których wynikiem byłaby produkcja innego rodzaju energii na bazie węgla, np. metanu czy niepalnych mieszanin gazów o bardzo wysokiej temperaturze, będących produktem jego kontrolowanego spalania, a nie zgazowania. Pytanie, czy to jest możliwe?
Biorąc pod uwagę poziom wiedzy i umiejętności zaplecza naukowego i badawczego branży górniczej, energetycznej i materiałowej oraz samej załogi kopalni, odpowiedź na tak postawione pytanie jest pozytywna. Uruchomienie programów, których celem byłoby zbudowanie nowego modelu kopalni, zachowującego jej dotychczasową misję, a jednocześnie rozszerzającego jej atrakcyjność rynkową, wymaga nakładów nieporównywalnie mniejszych od nakładów, jakie przewiduje się na budowę elektrowni jądrowej — ok. 50-80 mld mld zł, czy pozyskiwania gazu łupkowego — ponad 220 mld zł. Należy sobie uświadomić, że zbudowanie jednej elektrowni jądrowej, dla której paliwo musimy importować, czy odwiercenie setek otworów poszukiwawczych bez pewności, że staną się one eksploatacyjnymi, nie gwarantuje zaspokojenia krajowego zapotrzebowania na energię. Nie należy zatem budować energetycznej przyszłości Polski na tak słabym i niepewnym fundamencie. Gospodarce kraju potrzebne są nowoczesne, a jednocześnie samodzielnie osiągalne rozwiązania techniczne, technologiczne i organizacyjne, bazujące na własnym, sprawdzonym i aktualnie dostępnym potencjale surowcowym.
Nie twórzmy iluzji dobrobytu na czymś, czego mamy dużo, ale nie potrafimy wydobyć. Bądźmy pragmatyczni, brońmy, wzorem innych państw UE, własnego potencjału intelektualnego i surowców, które są i będą gwarancją naszej samodzielności.
**pagebreak**
Nowy model kopalni
Jaki powinien być model Kopalni na czas bessy węgla, w jakim zakresie wymagałby on zmian organizacyjnych, a w jakim technologicznych obecnej Kopalni?
Czy można sobie pozwolić na drastyczne/zasadnicze zmiany celów, jakie stawia się tego rodzaju podmiotowi rynkowemu, i w jakim stopniu ich wprowadzanie wiązałoby się oporem załóg górniczych?
Podstawową kwestią ewentualnych zmian w kopalni jest zachowanie jej zdolności produkcyjnej oraz posiadanego potencjału kadrowego. Zatem zmiany, jakie należy wprowadzać, muszą gwarantować ciągłość pracy załóg dołowych bez konieczności ich przekwalifikowania. Innymi słowy chodzi o to, aby górnicy wykonywali pracę wykorzystując nabyte umiejętności, jednakże na innych stanowiskach. W takim rozumieniu kopalnia byłaby zakładem górniczym, w którym zachowano by tzw. ruch (wydobycie), natomiast w sytuacji czasowej dekoniunktury na węgiel, w ściśle określonych rejonach kopalni zintensyfikowano by roboty górnicze, zmierzające do wdrożenia innych technologii pozyskiwania energii z węgla, bez wydobywania go na powierzchnię. Powyższe prace realizowano by, wykorzystując własny potencjał zasobowy i wytwórczy oraz istniejące wyrobiska górnicze, bądź nowe, drążone do nowych celów produkcyjnych.
Bazując na doświadczeniu załóg, umiejętności eliminacji zagrożeń naturalnych i technicznych oraz przy zastosowaniu nowoczesnych materiałów ceramicznych i współczesnych technologii z dziedziny energetyki, można w sposób kontrolowany drenować metan z węgla oraz w sposób bezpieczny spalać węgiel w warunkach in situ. Pytaniem zasadniczym jest, czy w każdym z tych przykładów gaz bądź energię cieplną można magazynować, transportować czy wykorzystać do produkcji energii czystej/prądu?
Odpowiedź pozytywna na poniższe pytania może wskazać, jak powinna być modernizowana kopalnia, aby spełniać standardy zakładu, w którym rzeczywiście stosowano by nowoczesne technologie, zasługujące na miano czystych technologii węglowych. Zatem:
W jakim zakresie proces przeróbki może zostać przeniesiony z powierzchni pod ziemię, np. do zaadaptowanych do tego celu peryferyjnych wyrobisk górniczych?
Czy istnieją techniczne możliwości przemysłowego pozyskiwania metanu uwięzionego w pokładach węgla i skałach otaczających?
Czy w sposób bezpieczny dla załóg górniczych i środowiska naturalnego potrafimy w warunkach dołowych uzyskać mieszaninę gazową o bardzo wysokiej temperaturze w procesie kontrolowanego pełnego spalania węgla?
Czy potrafimy wykorzystać istniejące wyrobiska, bądź wykonać nowe, w celu zbudowania podziemnego systemu chłodzenia gazu (geochłodnię b. dużej wydajności), będącego produktem całkowitego spalania węgla?
Czy w wyrobiskach górniczych istnieją techniczne możliwości pozyskiwania dwutlenku węgla z gazu będącego produktem podziemnego kontrolowanego spalania węgla?
Jakie maksymalne gabaryty może mieć komora generatora prądu zlokalizowana na głębokości ok. 1000 m (na najniższym poziomie eksploatacji)?
Czy istnieją techniczne możliwości transmisji energii cieplnej pomiędzy zespołem podziemnych komór spalania węgla a komorą generatora?
Czy można w środowisku skalnym bezpiecznie przemieszczać ciecz o dużej pojemności cieplnej i temperaturze rzędu setek stopni C jako mobilny akumulator energii cieplnej?
Polska jest krajem bardzo bogatym w surowce, w tym surowce energetyczne, posiada unikalną w skali Europy, a moim zdaniem świata, wysoko wykwalifikowaną kadrę pracowników, specjalistów i naukowców z branży górniczej, czego dowodem jest popyt na ich usługi na światowych rynkach pracy. Nie marnujmy tego bogactwa. Rozważmy, jakie byłyby rzeczywiste koszty niesubordynacji w stosunku do... (nie bardzo wiem do kogo), stawiając twarde weto pomysłom rujnującym naszą gospodarkę i krajowy rynek pracy, a absolutnie nieistotnym dla globalnych problemów środowiskowych.
Chcę podkreślić, że medialnie promowane technologie pozyskiwania gazu łupkowego z polskich złóż, syngazu w warunkach dołowych czy sekwestracji dwutlenku węgla nie zostały jeszcze opracowane, a te, które próbuje się stosować, są ogólnie znane, natomiast bardzo drogie, zatem nieopłacalne. Zawsze byli, są i będą nierzetelni doradcy na różnych stanowiskach decyzyjnych. Będą rozwijać fantazje gospodarcze, oparte na iluzji wykorzystania posiadanych, ale technicznie niedostępnych bogactw naturalnych. Trudno się zatem dziwić, że osoby z najwyższego szczebla administracji, kierując się błędnymi informacjami, mogą podejmować/podejmują chybione decyzje strategiczne, zatem decyzje destruktywne dla gospodarki kraju.
Trudno oddzielić politykę od gospodarki i na odwrót. Należy jednak kierować się udokumentowanymi, rzetelnymi informacjami z zakresu światowego zapotrzebowania na kopalne surowce energetyczne, z których węgiel w perspektywie najbliższych dziesięcioleci ma tendencję zwyżkową. Patrząc na kraj w perspektywie najbliższych 5 lat, należy oczekiwać poprawy sytuacji na rynku węglowym, jednak już dzisiaj trzeba rozpocząć głębokie przemiany kopalń, gwarantujące ich przetrwanie podobnego do obecnego, przyszłych okresów dekoniunktury/nadmiaru węgla na rynkach światowych.
Śródtytuły pochodzą od redakcji portalu górniczego nettg.pl
Jeżeli chcesz codziennie otrzymywać informacje o aktualnych publikacjach ukazujących się na portalu netTG.pl Gospodarka i Ludzie, zapisz się do newslettera.
