Jak Południowy Koncern Węglowy rozwija własne źródła energii

Obecnie trwa budowa farmy fotowoltaicznej o mocy 2 MWp, a analizowane są kolejne inicjatywy, w tym magazyn energii. Dla PKW rozwój OZE w ZG Sobieski oznacza przede wszystkim lepsze wykorzystanie dostępnych zasobów, ograniczenie zakupu energii i ciepła z zewnętrznych źródeł oraz zmniejszenie kosztów funkcjonowania zakładu.

Pierwsza instalacja, wykorzystująca odnawialne źródło energii, została uruchomiona w ZG Sobieski w 2015 roku. Jej zadaniem było wykorzystanie ciepła zawartego w wodach dołowych, odprowadzanych w ramach procesu głównego odwodnienia, do przygotowania ciepłej wody użytkowej dla potrzeb łaźni górniczych w rejonie Sobieski. Wody dołowe stanowią w tym rozwiązaniu dolne źródło ciepła dla pomp. Zastosowano pięć dwusprężarkowych pomp ciepła o mocy 88 kW każda, co daje łącznie 440 kW mocy cieplnej. Woda doprowadzana do instalacji ma temperaturę około 12–15°C, natomiast temperatura czynnika grzewczego wytwarzanego przez pompy może sięgać 60°C. 

Do produkcji ciepła o mocy 440 kW instalacja wymaga dostarczenia nie mniej niż około 68 m³ wody dołowej na godzinę. Zastosowane rozwiązanie ograniczyło konieczność zakupu ciepła z zewnętrznej sieci, przynosząc wymierne oszczędności w skali roku.

Ciepło z wód dołowych także do ogrzewania

Kolejnym etapem była modernizacja instalacji pomp ciepła w celu zwiększenia produkcji ciepła i wykorzystania energii zawartej w wodach dołowych również do całorocznego ogrzewania obiektów łaźni górniczych. Projekt realizowano w latach 2022–2023.

W ramach modernizacji wybudowano nową studnię wychwytową wody pochodzącej z procesów głównego odwodnienia. Było to konieczne, ponieważ zwiększenie mocy instalacji wymagało zwiększenia ilości doprowadzanej wody. Do rozbudowy systemu wykorzystano trzy pompy ciepła o mocy 93,4 kW każda oraz dwie pompy o mocy 81,5 kW każda. Łączna moc dodatkowych pomp wynosi 443,2 kW. Do ich pracy należy dostarczyć około 80 m³ wody dołowej na godzinę. 

Zasada działania pozostała taka sama jak w pierwszej instalacji. Woda pochodząca z odwodnienia pokładów rejonu Sobieski stanowi dolne źródło ciepła. Wymienniki odbierają energię cieplną zgromadzoną w wodach dołowych, a po przejściu przez instalację wystudzona woda wraca do kanału wód dołowych. Po zrealizowaniu obu etapów łaźnie górnicze w rejonie Sobieski uzyskały niezależność od zewnętrznych dostaw ciepła w zakresie ogrzewania. To rozwiązanie ma również istotną zaletę techniczną. Energia zawarta w wodach dołowych jest dostępna niezależnie od pory roku i warunków atmosferycznych. W przypadku zakładu górniczego, który potrzebuje ciepła przez cały rok, zapewnia to stabilne źródło energii cieplnej.

Pompy ciepła i fotowoltaika

Wykorzystanie OZE w ZG Sobieski nie ogranicza się do energii zgromadzonej w wodach dołowych. W latach 2022–2023 zastosowano również energię aerotermalną oraz fotowoltaikę. Na budynkach Dyrekcji oraz centrali telefonicznej i dyspozytorni zainstalowano dwie powietrzne pompy ciepła o mocy 51 kW każda, czyli łącznie 102 kW. Ich zadaniem jest zapewnienie centralnego ogrzewania tych budynków. W ramach tego samego przedsięwzięcia, realizowanego między 2022 i 2023 rokiem, zbudowano dwie instalacje fotowoltaiczne o mocy 15 kWp każda. 

Energia produkowana przez instalacje PV jest wykorzystywana do zasilania urządzeń elektrycznych w budynkach. Zastosowanie pomp ciepła pozwala zmniejszyć koszty ogrzewania budynków, a instalacje fotowoltaiczne ograniczają wydatki na zakup energii elektrycznej. Kolejną instalację PV wybudowano na budynku łaźni górniczej nr 2. Zadanie zrealizowano w 2023 roku. Instalacja o mocy 20kWp służy do zasilania instalacji elektrycznych w budynku, w tym pomp ciepła. Dzięki temu możliwe jest ograniczenie poboru energii elektrycznej z sieci.

W praktyce oznacza to połączenie dwóch technologii. Pompy ciepła pozwalają pozyskiwać energię cieplną z otoczenia, natomiast instalacje fotowoltaiczne dostarczają część energii elektrycznej potrzebnej do funkcjonowania obiektów.

Farma fotowoltaiczna o mocy 2 MWp

Największym przedsięwzięciem w zakresie OZE, realizowanym obecnie w ZG Sobieski, jest budowa farmy fotowoltaicznej o mocy 2MWp wraz z instalacją towarzyszącą. 
Prace rozpoczęto w grudniu 2023 roku, a ich zakończenie zaplanowano na koniec 2026 roku. Farma powstaje w rejonie placu pod zwały węgla, na niezagospodarowanym terenie o powierzchni około 2 ha, który nie jest przewidziany do eksploatacji. Taka lokalizacja pozwala wykorzystać istniejący teren zakładu górniczego bez konieczności zajmowania obszarów przeznaczonych do innych celów. 

Przedsięwzięcie jest na zaawansowanym etapie realizacji. Postawiono konstrukcje wsporcze, na których umieszczono panele, zbudowano stację transformatorową, wykonano ogrodzenie oraz system monitoringu wizyjnego. Obecnie prowadzone są prace związane z wykonaniem połączenia farmy z wewnętrzną siecią elektroenergetyczną zakładu. Istotne jest to, że energia produkowana przez farmę będzie przeznaczona na potrzeby własne ZG Sobieski. Nie planuje się wyprowadzania jej na zewnątrz. Według szacunków zakładu eksploatacja farmy może przynosić od 1,5 do 2,0 mln zł oszczędności rocznie. Produkcja energii na miejscu pozwoli ograniczyć koszty jej zakupu.

Kolejne analizowane rozwiązania energetyczne

Spółka analizuje również możliwość budowy magazynu energii o mocy 10 MW i pojemności 30 MWh, który mógłby współpracować z farmą fotowoltaiczną, a także instalacji dwóch pomp ciepła o łącznej mocy 120 kW w obiektach Zarządu. Oba przedsięwzięcia pozostają obecnie na etapie analiz.

Dziesięć lat rozwoju OZE w ZG Sobieski 

Ponad dekada rozwoju własnych źródeł energii w ZG Sobieski przekłada się nie tylko na większe wykorzystanie dostępnych na terenie zakładu zasobów, ale również na wymierne efekty energetyczne i środowiskowe. Obecnie działające instalacje fotowoltaiczne produkują około 60 MWh energii elektrycznej rocznie, co przy zastosowaniu aktualnego wskaźnika KOBiZE dla energii elektrycznej u odbiorcy końcowego oznacza redukcję emisji CO₂ na poziomie około 33,2 tony rocznie, natomiast funkcjonujące pompy ciepła pozwalają uzyskać łącznie około 8572 MWh oszczędności energii finalnej rocznie. Aktualnie instalacje produkują również średnio około 12 000 GJ ciepła rocznie.

Kolejnym istotnym etapem będzie uruchomienie budowanej farmy fotowoltaicznej o mocy 2 MWp. Szacuje się, że instalacja będzie produkować ok 2,2-2,6 GWh energii elektrycznej rocznie, która zostanie wykorzystana na potrzeby własne ZG Sobieski.

Ważnym efektem rozwoju własnych źródeł energii jest również ograniczenie emisji CO₂. Zgodnie z przedstawionymi danymi obecne instalacje OZE oraz budowana farma PV pozwolą na redukcję emisji o około 6 400 t CO₂ rocznie. Największy udział w tym efekcie mają zmodernizowana instalacja pomp ciepła oraz planowana farma fotowoltaiczna.

Dane pokazują, że wykorzystanie energii dostępnej na miejscu może być istotnym elementem transformacji energetycznej zakładu. Połączenie energii słonecznej z ciepłem odzyskiwanym z wód dołowych i energią aerotermalną pozwala jednocześnie ograniczać zakup energii i ciepła z zewnętrznych źródeł, zmniejszać koszty funkcjonowania oraz ograniczać wpływ działalności zakładu na środowisko. Analizowane kolejne rozwiązania, w tym magazyn energii, wskazują, że potencjał dalszego rozwoju własnej energetyki w ZG Sobieski pozostaje znaczący.

O Południowym Koncernie Węglowym S.A.

Południowy Koncern Węglowy S.A. to jedna z największych spółek górniczych 
w Polsce, prowadząca działalność wydobywczą w oparciu o zakłady górnicze zlokalizowane w Jaworznie, Libiążu i Brzeszczach. Firma specjalizuje się w wydobyciu oraz sprzedaży wysokiej jakości węgla energetycznego dla energetyki zawodowej, ciepłownictwa oraz odbiorców indywidualnych.

Południowy Koncern Węglowy S.A.

ul. Grunwaldzka 37

43-600 Jaworzno

https://www.pkw-sa.pl/