Ciepło systemowe z odpadów

Jacek Szymczak
PREZES IZBY GOSPODARCZEJ CIEPŁOWNICTWO POLSKIE

Industrial Zone at Night. Industrial Buildings Illumination and Smoke.

Izba Gospodarcza Ciepłownictwo Polskie zrzeszająca wytwórców i dystrybutorów ciepła systemowego, na początku maja zrealizowała wśród członków swojego samorządu badanie ankietowe dotyczące możliwości budowy instalacji przeznaczonych do termicznego przekształcania odpadów komunalnych. Wyniki badania jednoznacznie wskazują na ogromne zainteresowanie ciepłowników wprowadzeniem tej technologii do produkcji ciepła. Powodów jest co najmniej kilka.

Polacy produkują ponad 12,5 mln ton odpadów rocznie, z czego około 3,75 mln ton to frakcja resztkowa, której nie można składować z uwagi na niebezpieczeństwo ich samozapalenia, ani poddawać dalszemu procesowi odzysku. Dziś około 1 mln ton tych odpadów wykorzystywanych jest przez cementownie, a 800 tys. ton spalane jest w spalarniach. 400 tys. ton wkrótce zostanie wykorzystanych przez spalarnie, które obecnie są budowane. Do utylizacji pozostanie ponad 1,5 mln ton, co jest wyzwaniem dla samorządów, zwłaszcza w obliczu zaostrzających się przepisów unijnych dotyczących zwiększenia poziomu recyklingu i zmniejszenia składowania odpadów komunalnych.

Odpady te może wykorzystać ciepłownictwo do produkcji ciepła systemowego, jednak z uwagi na przepisy prawa (restrykcyjnie określające normy emisyjne) jak również z uwagi na budowę kotła węglowego, nie można ich spalać w tradycyjnych instalacjach, a do ich utylizacji potrzebne są dedykowane urządzenia. Branża w obliczu zaostrzającej się polityki środowiskowej UE wymaga transformacji i przekształcenia systemów ciepłowniczych w efektywne energetycznie, dlatego przedsiębiorstwa poszukując nowych, bardziej ekologicznych technologii, a także możliwości obniżenia cen ciepła systemowego dla klientów końcowych, rozważają inwestycje w spalarnie, z których ciepło odzyskiwane byłoby na potrzeby sieci ciepłowniczych.

Wyniki badań IGCP

Na podstawie przeprowadzonych badań IGCP szacuje, iż branża zainteresowana jest zrealizowaniem blisko 70 takich inwestycji. Póki co w większości są to inwestycje na bardzo wczesnym etapie planowania. Tylko 15 proc. przedsiębiorstw rozpoczęło proces przygotowawczy inwestycji i posiada już część dokumentów (tj. decyzja środowiskowa, pozwolenie na budowę, czy warunki zabudowy) niezbędnych do przystąpienia  do ich realizacji. W Olsztynie i Gdańsku rozpoczęto działania budowalne.

Doświadczenia krajów Europy Zachodniej wykazują, iż najbardziej opłacalne systemy przystosowane są na spalanie ok. 100 tys. ton odpadów rocznie. Według analiz ekspertów w Polsce przy aktualnych cenach odbioru i utylizacji odpadów uzasadnienie ekonomiczne mają już instalacje o potencjale spalania ok. 40-50 tys. ton rocznie, a projektowane są także rozwiązania obliczone na mniejszą ilość odpadów, np. do 20 tys. ton/rok. Co ciekawe w Polsce rozważanych jest jedynie 11 dużych spalarni (od 100 tys. ton/rocznie), a zdecydowana większość (blisko 50 proc.) przedsiębiorstw planujących taką inwestycję przymierza się do budowy małej instalacji (potencjał spalania 20 tys. ton odpadów/rocznie). Takie rozwiązania dedykowane są jako instalacje pracujące w podstawie ciepłowniczej, czyli również latem, na potrzeby ciepłej wody użytkowej. W większości firmy planują instalacje kogeneracyjne, w których obok odzysku ciepła systemowego, produkowana byłaby także energia elektryczna. Na tą technologię stawia 90 proc. przedsiębiorstw.

Korzyści wykorzystania odpadów do produkcji ciepła systemowego

Spalarnie wykorzystywane w ciepłownictwie pomogą w rozwiązaniu co najmniej kilku problemów zarówno branży ciepłowniczej, jak i środowiskowych, czy społecznych. Po pierwsze to efektywny sposób utylizacji niemożliwych do składowania odpadów przy jednoczesnym wykorzystaniu ich potencjału do produkcji ciepła systemowego, bądź ciepła systemowego i energii elektrycznej w przypadku zastosowania instalacji kogeneracyjnej. Po drugie to sposób na uniezależnienie się od zewnętrznych dostawców paliw konwencjonalnych. Kolejnym argumentem jest zmiana struktury paliwowej przy produkcji ciepła, a co za tym idzie uniknięcie kosztów uprawnień emisji CO2. Eksperci podkreślają, że wymogi emisyjne spalarni są bardziej rygorystyczne niż w przypadku wielu funkcjonujących ciepłowni, czy elektrociepłowni, w których głównym paliwem jest węgiel. Obok ekologii istotna jest także ekonomia. Wykorzystanie śmieci do produkcji ciepła obniży również wydatki zagospodarowania odpadów przez samorządy oraz obniży koszty produkcji energii, chociażby dlatego, że skutecznie zmniejszy opłaty związane z zakupem uprawnień do emisji CO2. Docelowo pozwoli to na zaproponowanie klientom końcowym niższych cen ciepła systemowego.

Eksperci Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie podkreślają, iż spalarnie są także istotnym instrumentem transformacji ciepłownictwa. Systemy ciepłownicze stoją przed wyzwaniem unijnym związanym z koniecznością dokonania poważnych inwestycji celem ich przekształcenia w systemy efektywne energetycznie. Przypomnijmy, iż zgodnie z definicją zawartą w art. 7b ustęp 4 ustawy Prawo Energetyczne, „efektywny system ciepłowniczy” to taki, gdzie minimum 50 proc. wytworzonego ciepła lub chłodu pochodzi z ciepła odpadowego lub z OZE lub 75% z kogeneracji lub minimum 50 proc. wytworzonego ciepła lub chłodu pochodzi z kombinacji ciepła odpadowego, OZE lub kogeneracji.  W obecnym stanie prawnym część ciepła produkowanego ze śmieci (proporcjonalnie do udziału frakcji biodegradowalnych) uznawane jest jako ciepło z odnawialnych źródeł energii. Zatem inwestycja w spalanie pozwoli na unowocześnienie ciepłownictwa i sprostania unijnych wytycznym w zakresie ochrony środowiska.

Proponowane rozwiązania

Minister ds. Klimatu do końca roku na podstawienie zebranych informacji  ze wszystkich województw dotyczących ilości odpadów oraz planowanych inwestycji ma stworzyć wykaz spalarni w Polsce, które otrzymają zgodę na przetwarzanie odpadów komunalnych oraz otrzymają prawo do ubiegania się o decyzje środowiskowe. Eksperci podkreślają, iż do sporządzenia takiego wykazu niezbędne jest określenie kryteriów klasyfikowania instalacji do umieszczenia w wykazie. IGCP proponuje, aby w pierwszej kolejności uwzględnić instalacje, dla których uzyskano już decyzję o środowiskowych uwarunkowaniach lub decyzje o pozwoleniu na budowę. W drugiej te, dla których rozpoczęto co najmniej postępowanie administracyjne w przedmiocie wydania decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach. A dopiero w trzeciej kolejności w wykazie powinny być umieszczane instalacje będące w fazie planowania przez inwestora, dla których nie rozpoczęto jeszcze żadnych działań związanych z uzyskiwaniem decyzji administracyjnych. Eksperci podkreślają, iż nadrzędnym kryterium tworzenia wykazu powinna być preferencja dla instalacji, która zapewnia odbiór ciepła do miejskiej sieci ciepłowniczej, a także która służy przekształceniu systemu ciepłowniczego w efektywny energetycznie. Taki sposób klasyfikacji przy tworzeniu wykazu spalarni pozwoli umieścić w nim te instalacje, które mogą zostać w miarę szybko zrealizowane oraz te które będą odzyskiwać ciepła na potrzeby społeczne i pomogą w realizacji unijnych wytycznych.

Kolejnym istotnym kryterium, które będzie musiało być uwzględnione przez Ministra Klimaty przy tworzeniu wykazu jest fakt, iż zgodnie z Ustawą jedynie 30 proc. odpadów komunalnych może być przekształcanych termicznie (czyli około 3,75 mln ton rocznie). Pozostała część odpadów musi być odzyskiwana w procesie recyklingu. IGCP postuluje o wyłączenie wolumenu odpadów dopuszczonych do przekształcania przez cementownie (ok. 1,9 mln ton rocznie), gdyż trudno jest jednoznacznie wykazać jaki procent tych odpadów stanowią odpady komunalne, a jaki odpady przemysłowe. Jeśli dopuszczone potencjały cementowni byłby uwzględniane to niewiele już z planowanych inwestycji przekształcania odpadów mogłoby zostać ujętych w przygotowywanym wykazie. Istniejące spalarnie oraz instalacje dla których inwestorzy rozpoczęli proces budowy to ok. 1,4 mln. ton rocznie. Zatem przy uwzględnieniu pełnego potencjału cementowni do  zagospodarowania pozostałoby ok. 450 tys. ton odpadów rocznie.

„Ciepło 2.0”

Aktualnie największym wyzwaniem tego typu inwestycji jest otrzymanie niezbędnych decyzji i zgód środowiskowych, związanych z akceptacją społeczną. Niestety brak wiedzy i niska świadomość na temat nowoczesnych spalarni bardzo często powoduje opór lokalnej społeczności oraz protesty przed realizacją tego typu inwestycji. Zdaniem ekspertów w Polsce potrzebna jest szeroka, ogólnopolska edukacja w tym temacie oraz wprowadzenie rozwiązań legislacyjnych ułatwiających budowanie instalacji termicznego przekształcania odpadów. Dotychczas inwestorzy czekali na wydanie pozwoleń nawet 5 lat. Dziś liczą na zmiany w tych kwestiach.

Dla wypracowania niezbędnych rozwiązań legislacyjnych w tym temacie, pod koniec grudnia został powołany Parlamentarny Zespół ds. Gospodarki Odpadami, Recyklingu i Rozwoju Gospodarki Cieplnej „Ciepło 2.0”, do którego zostali zespołu zaproszeni także przedstawiciele Izby Gospodarczej Ciepłownictwo Polskie. Sytuacja epidemiologiczna spowodowała opóźnienia w pracach zespołu.

***

Frakcja resztkowa (tzw. preRDF), to odpady będące pozostałością po wysortowaniu surowców nadających się do recyklingu spośród odpadów komunalnych produkowanych przez mieszkańców, które nie mogą zostać już dalej poddane odzyskowi surowcowemu, a odzysk poprzez spalanie stanowi jedyną alternatywę z uwagi na ustawowy zakaz składowania odpadów mających powyżej 6 MJ/kg. W wyniku ich składowania powstaje metan ok. 28 razy groźniejszy gaz cieplarniany niż CO2.

W Europie aktualnie funkcjonuje blisko 500 instalacji termicznego przekształcania odpadów. Wiele z nich znajduje się w dużej bliskości skupisk ludzkich. Niektóre Instalacje są dosłownie usytuowane obok domów mieszkalnych. Jest tak miedzy innymi w Monaco, Monachium, Wiedniu, Libercu czy Kolonii. Kraje wysokorozwinięte, dbające o środowisko oraz posiadające wysoką tożsamość ekologiczną przekształcają termicznie dużą cześć swoich odpadów. Na podstawie danych Eurostatu w roku 2016 roku, liderami termicznego przekształcania odpadów były: Finlandia – 55 proc., Norwegia – 54 proc., Estonia – 53 proc., Dania – 51 proc., Szwecja – 50 proc., Szwajcaria – 48 proc., Holandia – 46 proc. i Belgia 45 proc.