Odpady mogą produkować tyle energii, ile potrzebują miejskie tramwaje

Ilość wytwarzanych odpadów komunalnych wzrasta w Polsce każdego roku. Wysokokaloryczna część odpadów stanowi ok 22 proc. ogólnej masy odpadów komunalnych. To źródło ciepła, które lokalnie może dać niższe ceny ciepła lub zasilić np. sieć tramwajową dużej metropolii. Spalarnie mogą lokalnie obniżyć ceny ciepła i być konkurencyjne względem węgla. Są jednak wyzwania na horyzoncie.

Publikacja: 27.02.2023 07:27

Odpady mogą produkować tyle energii, ile potrzebują miejskie tramwaje

Foto: Adobe Stock

Przede wszystkim utylizacja odpadów

W Polsce nadal produkujemy za dużo odpadów, a wysypiska śmieci takiej formie jaką znamy, wkrótce będą musiały przejść do historii. Ze względu na kaloryczność powyżej 6 MJ/kg część odpadów już teraz wymaga termicznego przekształcenia w Instalacjach Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych (ITPOK). W naszym kraju jest dzisiaj dziewięć czynnych spalarni odpadów komunalnych. Dzięki wsparciu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w kolejnych latach może być ich więcej. Instalacja budowane jednak przez podmioty komunalne nie są przede wszystkim nastawione na produkowanie energii i ciepła, a zagospodarowanie nadmiaru odpadów, ale jak się okazuje mogą to robić z zyskiem dla mieszkańców. Spalarnie budowane przez firmy prywatne są już jednak nastawione przede wszystkim na produkcje ciepła i energii.

Czytaj więcej

Odpady mogłyby obniżyć rachunki za ciepło. Śmieci tańsze niż węgiel

Odpady nie mogą być jednak spalane w dowolnej instalacji ze względu na wymogi środowiskowe. „Spalanie odpadów czy też paliwa powstałego z odpadów nie zwalnia instalacji z obowiązku spełniania standardów emisyjnych takich jak dla urządzeń spalania lub współspalania odpadów oraz dodatkowych wymogów spalania zgodnie z rozporządzeniem w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów oraz sposobów postępowania z odpadami powstałymi w wyniku tego procesu. Ponadto instalacje spalające paliwo z odpadów objęte są systemem EU ETS, chyba że nominalna moc cieplna całej instalacji nie przekroczy 20 MW” – podkreśla Ministerstwo Klimatu i Środowiska.

Podstawowym celem budowy spalarni jest zagospodarowanie odpadów. Jak podkreśla resort, brak wystarczających mocy ITPOK jest jedną z przyczyn wzrostu opłat mieszkańców za gospodarowanie odpadami. Energetyczne wykorzystanie wysokokalorycznej frakcji odpadów komunalnych może być jednak jednym ze sposobów zahamowania wzrostu kosztów zagospodarowania odpadów komunalnych, co jest też zgodne z hierarchią postępowania z odpadami. „Rozwiązaniem może być budowa instalacji termicznego przekształcania odpadów w układach kogeneracyjnych lub instalacji wielopaliwowych spalających wysokokaloryczną frakcję odpadów komunalnych lub instalacji spalających paliwo wytworzone z odpadów komunalnych.” – wyjaśnia resort.

Sektor ciepłownictwa, poprzez budowę instalacji termicznego przekształcania odpadów w układach kogeneracyjnych lub instalacjach wielopaliwowych, przy zachowaniu hierarchii sposobów postępowania z odpadami, może kontrybuować do rozwiązania problemu zagospodarowania wysokokalorycznej frakcji odpadów komunalnych.

Czytaj więcej

Mariusz Janik: Grzanie śmieciami? Nie łudźmy się

Wtórą tej argumentacji spółki. „Warte podkreślenia jest to, iż w każdym systemie zagospodarowania i recyklingu odpadów, pozostaje pewien ich wolumen, dla którego termiczna utylizacja jest jedyną alternatywą do składowania. Jest to również forma recyklingu energii, która została zużyta na wyprodukowanie rzeczy, przedmiotów, towarów, z których później powstały odpady.” – podaje Polska Grupa Energetyczna. Paliwem dla Instalacji Termicznego Przetwarzania z Odzyskiem Energii w Rzeszowie, będącej w gestii PGE są niesegregowane zmieszane odpady komunalne o kodzie 20 03 01. oraz odpady o kodzie 19 12 12, czyli tzw. pre-RDF. „Są to odpady komunalne i pozostałości po sortowaniu odpadów komunalnych, które nie nadawały się do odzysku materiałowego. Zarówno w ITPOE Rzeszów, jak i w powstającej II linii technologicznej ITPOE nie jest przetwarzana frakcja RDF. Pre-RDF, który trafia do ITPOE jest wytwarzany/przygotowywany w instalacjach MBP (mechaniczno-biologicznego przetwarzania odpadów komunalnych) lub w sortowniach. W ITPOE Rzeszów nie jest wymagana jego dodatkowa obróbka.” – wyjaśnia spółka.

Nieco więcej o RDF mówi Piotr Górnik, dyrektor ds. produkcji i dystrybucji Fortum Power and Heat Polska, który także zarządza ciepłowniami w Polsce. Odpady resztkowe oraz RDF, czyli paliwo z odpadów to bardzo specyficzny rodzaj paliwa pod względem ceny. „W większości przypadków jego cena jest ujemna, co oznacza, że dostawca takiego paliwa dopłaca za jego utylizację połączoną z odzyskiem energii. Obecnie to najtańsze paliwo służące produkcji ciepła i energii elektrycznej.” – mówi Piotr Górnik. Jego zdaniem odpady resztkowe, które nie nadają się do innego wykorzystania, powinny być uzupełnieniem miksu paliwowego. „Z jednej strony zwiększające się wymagania dotyczące recyklingu mogą ograniczać dostępny strumień frakcji energetycznej, z drugiej strony ilość odpadów wytwarzanych w Polsce jest znacząco mniejsza w porównaniu do krajów rozwiniętych, więc możemy się spodziewać jej wzrostu. Taka jest rzeczywistość” – uważa nasz rozmówca. Działania związane z ograniczeniem ilości odpadów prowadzone są zarówno w Polsce, jak i zapewne z większą skutecznością w państwach bardziej rozwiniętych, ilość odpadów z roku na rok rośnie. „Istotą gospodarki odpadami, oprócz ograniczenia ich ilości, jest zmniejszenie kosztów ich zagospodarowania, a tutaj jeszcze przez wiele lat odzysk energii z odpadów będzie najbardziej efektywny dla mieszkańców. Co więcej, jest to najbardziej lokalne paliwo jakie jesteśmy w stanie sobie wyobrazić – powstaje w sposób ciągły wszędzie tam, gdzie mieszkają ludzie” – dodaje.

Czytaj więcej

Spalarnie śmieci to trudny, ale dobry biznes. Powstaną kolejne w Polsce

Taniej ze śmieci niż z węgla?

Analiza cen ciepła ze spalarni w porównaniu do ciepła wytwarzanego w elektrociepłowni opalanej węglem czy gazem wskazuje, że odpady nie tylko mogą być, ale już są konkurencyjne cenowo względem paliw kopalnych. Kolejny zagraniczna firma, Veolia wyjaśnia, że odpady resztkowe tzw. Pre-RDF będą jednym z elementów koszyka paliwowego. Udział tych paliw będzie odpowiadał za około 10-20 proc. wytworzonego ciepła w danym systemie ciepłowniczym. Odpady jako lokalnie pozyskane paliwo będą miały wpływ na stabilizację kosztów wytwarzania ciepła w danym systemie ciepłowniczym oraz stabilizację kosztów gospodarki odpadami w danym mieście czy regionie. Według szacunków Veolii, gdyby już dziś funkcjonował Zakład Odzysku Energii w Kraśniku (który spółka planuje), to ceny ciepła mogłyby być niższe o około 20 proc. Cena ciepła z Zakładu Odzysku Energii może być konkurencyjna względem cen ciepła z węgla. Jest to szczególnie istotne obecnie, gdy ceny węgla rosną i jest on okresowo trudno dostępny. Pamiętajmy również, że Zakłady Odzysku Energii pobierają opłatę za termiczne przekształcenie odpadów resztkowych. W zależności od tej opłaty ustala się nie tylko koszt wytworzenia ciepła, ale także koszt funkcjonowania systemu gospodarki odpadami. Zarówno koszt zagospodarowania odpadów, jak i koszt wytworzenia ciepła powinien być uśredniony tak, aby był akceptowalny społecznie i rynkowo.

Podobnie uważa PKN Orlen. „Z dotychczasowych doświadczeń naszej grupy, która eksploatuje instalacje do termicznego przekształcania odpadów wynika, że pozyskiwanie energii i ciepła ze spalania odpadów jest konkurencyjne cenowo w stosunku do spalania węgla” – wskazuje firma.

Czytaj więcej

Wilno przechodzi na zieloną energię i żegna się z gazem

Głównym kosztem operacyjnym instalacji, na której unieszkodliwiane są odpady jest oczyszczanie spalin i zagospodarowania popiołów lotnych. „Nie ponosi się kosztów zakupu paliwa, co w przypadku elektrociepłowni opalanej węglem stanowi podstawowy koszt operacyjny. Podobnie wygląda sytuacja w odniesieniu do przychodów. W elektrociepłowni opalanej węglem przychodem jest cena sprzedaży energii elektrycznej i ciepła oraz cena za sprzedaż żużli (wykorzystywane są jako komponenty materiałów budowlanych).” – wyjaśnia Orlen wskazują, że w jednostkach spalających odpady oprócz wymienionych mamy dodatkowe przychody takie jak: opłaty za przyjęcie odpadów do unieszkodliwienia oraz przychody ze sprzedaży metali odzyskanych z odpadów.

Orlen podkreśla wprost, że odpady i ich termiczne unieszkodliwianie mogą być nie tylko konkurencyjne cenowo z węglem, ale mają także bezpośredni wpływ na środowisko. Płocki koncern dodaje, że mniej spalania węgla to także niższe emisje zanieczyszczeń, ponieważ standardy ograniczania emisji w spalarniach są znacząco wyższe niż w przypadku energetyki węglowej.

Liczby krakowskiej spalarni działającej już od kilku lat niejako odzwierciedlają te opinie. Zakład może przekształcić rocznie do 245 tys. ton odpadów komunalnych nienadających się do recyklingu oraz wyprodukować z nich ponad 100 tys. MWh energii elektrycznej i ponad 1 mln GJ energii cieplnej. Blisko 55 proc. energii elektrycznej produkowanej w Ekospalarni uznaje się za energię odnawialną. „Można powiedzieć, że Ekospalarnia produkuje tyle prądu, ile rocznie potrzebowałaby cała krakowska sieć tramwajowa. Poza tym odpowiada ok. 10 proc. zapotrzebowaniu Krakowa w energię cieplną.” – wymienia korzyści KHK. Ostatnie podwyżki taryf na ciepło nie ominęły jednak i krakowskiej spalarni. Jednak, kiedy w innych systemach wykorzystujących do produkcji ciepła węgiel lub gaz, podwyżki sięgnęły kilkadziesiąt procent, to w przypadku krakowskiej spalarni było to 12,5 proc.

Czytaj więcej

Jak odzyskać energię ze śmieci – spalanie to nie największe zło

Nowe spalarnie w planach

Ciepłownictwo systemowe dostarcza do komunalnych systemów ciepłowniczych ok. 280 PJ ciepła. Natomiast ilość śmieci jakie można wykorzystać do celów energetycznych to maksymalnie ok 2,5 mln ton. (łącznie odpadów w Polsce powstaje rocznie 12-13 mln ton). „To energia rzędu ok 25 PJ. W skali kraju daje to 9 proc. strumień ciepła, który zasiliłyby systemy ciepłownicze” – wskazuje Andrzej Rubczyński. Dyrektor ds. strategii ciepłownictwa w Forum Energii.

Kolejne ciepłownie przygotowuje m.in. Veolia. Ta grupa przygotowuje w Polsce szereg projektów termicznego przekształcania odpadów. Najbardziej zaawansowane znajdują się w Łodzi i Zamościu. Zakład Odzysku Energii w Łodzi o przepustowości 200 000 ton odpadów resztkowych nie podlegających recyklingowi posiada pozwolenie na budowę, a wybór wykonawcy zakładu jest w trakcie procedury przetargowej. Zakład Odzysku Energii w Zamościu o przepustowości 15 500 ton odpadów resztkowych nierecyklingowalnych posiada decyzję środowiskową, a procedura ogłoszenie przetargu na wybór wykonawcy jest w trakcie przygotowywania. W planie są kolejne. „W Chrzanowie jesteśmy na etapie uzyskiwania decyzji środowiskowej. W Kraśniku wspólne z lokalnym partnerem - firmą zajmującą zagospodarowaniem zbiórką i odpadów - również jesteśmy w trakcie procedury uzyskania takiej decyzji” – wymienia spółka. Firma Fortum nadal planuje budowę spalarni-elektrociepłowni, choć twierdzi, że nie podjęła jeszcze ostatecznej decyzji we Wrocławiu.

Czytaj więcej

Renesans starożytnej klimatyzacji. Nie trzeba prądu

Problemem emisyjność

Węgiel kamienny używany w ciepłownictwie ma wartość opałową ok. 21-22 GJ/tonę, a RDF, czyli paliwo z odpadów, z którego Fortum produkuje ciepło w Zabrzu, charakteryzuje się wartością opałową na poziomie ok. 13 GJ/tonę. „Warto zaznaczyć, że tona RDFu, który używamy w Zabrzu, zawiera nawet do ok. 70 proc. frakcji biodegradowalnej, która nie jest obarczona emisją. Upraszczając 1,5 tony RDF pochodzącego z odpadów komunalnych zastępuje 1 tonę węgla kamiennego, również tego importowanego” – wskazuje Górnik z Fortum. A nieco niższy, ale nadal wysoki wskaźnik wskazuje Krakowski Holding Komunalny. „Blisko 55 proc. energii elektrycznej produkowanej w Ekospalarni uznaje się za energię odnawialną.” – wymienia krakowska spółka.

Fortum przyznaje, że emisja z paliw z odpadów jest co prawda porównywalna z węglem, ale po odliczeniu frakcji biodegradowalnej jest już o co najmniej połowę niższa i zbliżona do gazu. „To pozwala na wniosek, że nawet po objęciu elektrociepłowni spalających paliwa z odpadów systemem ETS, ciepło produkowane w ten sposób będzie nadal konkurencyjne względem paliw kopalnych.” – mówi Górnik. Na to samo wskazuje Orlen. „Eksploatacja elektrociepłowni węglowych wiąże się z wyższymi opłatami emisyjnymi, ponieważ w przypadku spalarni część energii wytworzonej klasyfikowana jest jako energia ze źródła odnawialnego - opłaty emisyjne są wtedy znacząco niższe.” – konkluduje Orlen.

Maciej Burny, były dyrektor ds. regulacji w PGE, a obecnie prezes firmy doradczej Enerxperience wskazuje jednak, że na spalarnie zaczyna padać „długi cień” systemu handlu uprawnieniami do emisji CO2. „Decyzja kierunkowa instytucji UE w zakresie objęcia wszystkich spalarni systemem handlu uprawnieniami do emisji CO2 już zapadła, co widać już w dedykowanym artykule zawartym przyjętej właśnie rewizji dyrektywy EU ETS.” – mówi. W 2026 r. ma powstać raport wpływu objęcia takich instalacji systemem EU ETS. Takie instalacje mogą zostać objęte EU ETS już nawet w 2028 r. lub najpóźniej w 2030 r. –To duże ryzyko inwestycyjne, więc każdy inwestor musi rozpatrzyć taką inwestycję indywidulanie biorąc pod uwagę wszystkie potencjalne koszty – kończy nasz rozmówca.

Przede wszystkim utylizacja odpadów

W Polsce nadal produkujemy za dużo odpadów, a wysypiska śmieci takiej formie jaką znamy, wkrótce będą musiały przejść do historii. Ze względu na kaloryczność powyżej 6 MJ/kg część odpadów już teraz wymaga termicznego przekształcenia w Instalacjach Termicznego Przekształcania Odpadów Komunalnych (ITPOK). W naszym kraju jest dzisiaj dziewięć czynnych spalarni odpadów komunalnych. Dzięki wsparciu Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w kolejnych latach może być ich więcej. Instalacja budowane jednak przez podmioty komunalne nie są przede wszystkim nastawione na produkowanie energii i ciepła, a zagospodarowanie nadmiaru odpadów, ale jak się okazuje mogą to robić z zyskiem dla mieszkańców. Spalarnie budowane przez firmy prywatne są już jednak nastawione przede wszystkim na produkcje ciepła i energii.

Pozostało 94% artykułu
Elektroenergetyka
Koniec BRELL. Rosja i Białoruś zostają same z nadmiarem prądu
Materiał Promocyjny
Jak wykorzystać potencjał elektromobilności
Elektroenergetyka
Jest umowa o lądowym połączeniu sieci energetycznych Polski i Litwy
Elektroenergetyka
Resort aktywów i spółki chcą zwiększenia ofert na rynku mocy
Elektroenergetyka
Zapowiedź premiera budzi wątpliwości. Prąd z węgla dla Ukrainy bez opłaty za emisje
Elektroenergetyka
Polski prąd na Ukrainę? Rząd ma plan