Budowa kotła opalanego biomasą

Streszczenie w języku niespecjalistycznym projektu EC Konin

Zespół Elektrowni
Pątnów, Adamów i Konin, Polska

Wstęp

Zespół Elektrowni Pątnów–Adamów–Konin SA (zwanych dalej firmą lub PAK) posiada trzy elektrownie: Pątnów I, Adamów i Konin oraz jest właścicielem 100% udziałów w firmie Pątnów II Sp. z o.o., której własnością jest elektrownia Pątnów II. Elektrownie Adamów i Konin dostarczają ogrzewanie dla miejscowości Turek i Konin oraz dostarczają energię elektryczną do krajowej sieci energetycznej.

Firma działa zgodnie ze zintegrowanym systemem zarządzania środowiskiem i BHP, określonym normami:
PN-EN ISO 9001:2009, PN-N 18001:2004, PN-EN ISO 14001:2005 i OHSAS 18001:2007.

Obecnie PAK przeprowadza modernizację kotłowni w elektrociepłowni Konin (EC Konin) oraz budowę kotła opalanego biomasą, aby sprostać zaostrzonym wymaganiom ochrony środowiska w zakresie emisji do powietrza. Nowy kocioł opalany biomasą, wyposażony w cyrkulacyjne palenisko fluidalne (CFB), zostanie wybudowany w miejsce dawnego kotła opalanego węglem brunatnym. Jednocześnie firma przeprowadza naprawy i modernizacje na szeroką skalę oraz inwestuje w nowe instalacje pozwalające na współdziałanie nowego kotła z istniejącymi instalacjami w EC.

Europejski Bank Odbudowy i Rozwoju (EBRD, European Bank for Reconstruction and Development) rozważa pomoc finansową dla PAK przeznaczoną na ukończenie budowy nowego kotła opalanego biomasą, budowanego przez firmę FosterWheeler. Projekt obejmuje wybudowanie instalacji spalania biomasy oraz modernizację istniejących obiektów i instalacji.
Projekt został sklasyfikowany zarówno z punktu widzenia Unii Europejskiej, jak i prawodawstwa polskiego jako zawsze wymagający przeprowadzenia oceny oddziaływania na środowisko.
Streszczenie w języku niespecjalistycznym przedstawia informacje zawarte w dokumentacji dotyczącej ochrony środowiska przygotowanej na potrzeby wybudowania nowego kotła.

Dlaczego modernizacja jest konieczna?

Podstawą planowanej inwestycji jest przygotowanie potencjału produkcyjnego PAK do wieloletniej eksploatacji oraz dostosowanie EC Konin do przyszłych, zaostrzonych wymagań dotyczących ochrony środowiska przy jednoczesnym utrzymaniu potencjału produkcyjnego całego EC.

Wybudowanie kotła opalanego biomasą zapewni EC Konin zgodność ze strategicznym podejściem UE w zakresie oddziaływania na środowisko elektrowni zgodnie z Dyrektywami 2001/80/EC LCP i 2004/8/EC. W pierwszej kolejności spowoduje ona obniżenie zużycia paliw kopalnych. W zamian prąd i ogrzewanie zostaną uzyskane ze źródeł odnawialnych, "zielonej" energii produkowanej z biomasy.
Taki rozwój zakładów elektrociepłowniczych opalanych paliwami uzyskanymi ze źródeł odnawialnych wraz z działaniami podjętymi w celu ograniczenia i efektywniejszego wykorzystania energii stanowią najwyższy priorytet zarówno w kraju, jak i w skali europejskiej.

Jaki jest zakres projektu?

Nowy kocioł częściowo wykorzysta istniejące elementy infrastruktury wykorzystywane przez stary kocioł. Niemniej jednak główne części technologiczne oraz instalacje pomocnicze zostaną wybudowane lub zmodernizowane w ramach niniejszego projektu. Realizacja projektu będzie obejmowała:

• Wybudowanie kotłowni wraz z instalacją nowego kotła fluidalnego opalanego biomasą z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB). Kocioł posiada moc 154 MW i zdolność produkcji pary 215 t/h. Jednocześnie zostanie przeprowadzona modernizacja budynków i technologicznych instalacji pomocniczych.
• Wybudowanie magazynu biomasy i instalacji przyjęcia jej dostaw.
• Modernizację turbiny, budynku obrabiarek, wodnego systemu chłodzenia i zakładowego laboratorium.
• Przebudowę infrastruktury znajdującej się na terenie zakładu, m.in. instalacji podziemnych, magazynów i placów manewrowych.
• Modernizację obiektów gospodarki odpadami olejowymi oraz paleniskowymi.

Co to jest kocioł CFB?

Proces fluidyzacji stosowany w kotłach polega na przedmuchiwaniu powietrza przez złoże spoczywające na dnie komory paleniskowej. W zależności od prędkości strumienia powietrza, kotły ze złożem fluidalnym można podzielić na dwa główne rodzaje.: kotły ze złożem stacjonarnym (pęcherzykowym), w których prędkość przepływu powietrza wynosi 2-3 m/s, i kotły fluidalne ze złożem cyrkulacyjnym, w których prędkość przepływu powietrza wynosi ok. 5 m/s.

Złoże w kotłach fluidalnych składa się z masy obojętnych, drobnych cząsteczek zawieszonych w strumieniu gazu. W przypadku spalania biomasy dodawane cząsteczki piasku są przede wszystkim używane do formowania złoża.

Kotły są skonstruowane w taki sposób, by mogły sprostać rygorystycznym standardom emisji do powietrza. Siła turbulencji oraz dobre wymieszanie paliwa (biomasy) w takich złożach zapewniają wysoką wydajność spalania. W takich przypadkach, aby uzyskać najniższą możliwą emisję tlenków azotu (gwarantującą zgodność z normami emisji), kocioł wyposaża się w cyrkulacyjne złoże fluidalne z paleniskiem wyposażonym w odpowiedni system dysz. Aby zapewnić pożądany poziom emisji tlenków azotu, kocioł wyposaża się we wtrysk wody amoniakalnej, zimny system recyrkulacji spalin i odpowiednie dawkowanie powietrza wtórnego.

Do dodatkowych korzyści należy możliwość stosowania paliw takich jak biomasa, które są trudne do spalania w tradycyjnych systemach kotłowych oraz stosunkowo mała ilość pozostałości popaleniskowych w postaci popiołów.

 

Miejsce inwestycji

Obszar planowanej inwestycji znajduje się w centralnej części terenu przemysłowego elektrowni Konin, ok. 7 km na północ od miasta Konin. W bezpośrednim sąsiedztwie inwestycji znajdują się elementy infrastruktury produkcyjnej, budynki, plac odkładczy i infrastruktura pomocnicza EC Konin.

 

 

EC Konin znajduje się w odległości ok 1 km na południe od dwóch jezior: Gosławskiego i Pątnowskiego oraz graniczy na wschodzie z ogromnym kompleksem stawów. Najbliższe tereny mieszkaniowe znajdują się w odległości ok 300 m na zachód od Elektrowni i w odległości ok 600 m od planowanego kotła opalanego biomasą.

Pod względem geograficznym teren zakładu znajduje się na Pojezierzu Gnieźnieńskim. W krajobrazie dominują płaskowyże morenowe z dużą liczbą jezior i dolin.

Ochrona przyrody

Teren zakładu nie jest położony w żadnej strefie ochronnej przyrody, na obszarze inwestycji nie znajdują się chronione obiekty przyrody. Według raportu oceny oddziaływania na środowisko, nie przewiduje się żadnego negatywnego oddziaływania planowanej inwestycji na obszary chronione.

Najbliższe obszary chronione znajdujące się w okolicy zakładu obejmują: (i) Puszczę Bieniszewską PLH300011 – obszar ochrony siedlisk, znajdujący się ok 4 km na zachód od terenu zakładu; (ii) Dolina Środkowej Warty PLB300002 – obszar ochrony ptaków znajdujący się ok. 5 km na wschód od terenu zakładu i (iii) Ostoja Nadwarciańska PLH300009 – obszar ochrony siedlisk znajdujący się ok. 7 km na południe od terenu zakładu. Na obszaru ochrony siedlisk Puszczy Bieniszewskiej znajdują się cztery rezerwaty ochrony przyrody: Pustelnik, Bieniszew, Mielno i Sokółki. Wszystkie znajdują się w odległości ponad 4 km od terenu zakładu. Dodatkowo obszary ochrony krajobrazu znajdują się w odległości ok. 1 km od terenu zakładu. W promieniu 10 km od terenu zakładu nie ma parku narodowego ani krajobrazowego. Obszar nie został wskazany, jako obszar specjalnej ochrony w żadnym z oficjalnych wykazów lub dokumentów badawczych dotyczących rezerwatów i ochrony przyrody.

Jaki jest kontekst prawodawstwa dotyczący ochrony środowiska?

W zgodzie z odpowiednimi przepisami o ochronie środowiska (Rozporządzenie Rady Ministrów z 9 listopada 2004 r.) planowana inwestycja została zaklasyfikowana do grupy projektów, które zawsze mogą w sposób znaczący oddziaływać na środowisko. Zgodnie z rozporządzeniem, przeprowadzenie procedury oceny oddziaływania na środowisko obejmującej kontakty z przedstawicielami społeczności i organami administracji państwowej jest wymagane dla tego typu inwestycji.

Zgodnie z wymogami prawa i stosowanym sposobem postępowania, podczas trwania procedury oceny oddziaływania na środowisko, w dniach 3-23 września 2009 r, odpowiednie ogłoszenia o planowanym projekcie i możliwości zgłaszania uwag i zażaleń były publicznie dostępne, zarówno w siedzibie samorządu miasta Konin, jak i na oficjalnej stronie internetowej samorządu miasta oraz na terenie zakładu PAK, gdzie planowana inwestycja jest realizowana. Podczas procesu przygotowania inwestycji, PAK nie odnotował żadnych protestów, które wymagałyby dodatkowych spotkań i konsultacji związanych z oddziaływaniem społecznym i środowiskowym planowanego przedsięwzięcia. Zgodnie z wymogami, o inwestycji została poinformowana Regionalna Dyrekcja Ochrony Środowiska w Poznaniu oraz Stacja Sanitarno-Epidemiologiczna w celu możliwości zgłoszenia jakichkolwiek ewentualnych uwag.

Po ukończeniu postępowania administracyjnego związanego z oceną oddziaływania na środowisko, PAK otrzymał „Decyzja o środowiskowych uwarunkowaniach zgody na realizację przedsięwzięcia” wydaną 29 grudnia 2009 r. przez prezydenta miasta Konina. Decyzja zawiera wymagania i warunki realizacji inwestycji zgłoszone, w głównej mierze, przez Regionalną Dyrekcję Ochrony Środowiska w Poznaniu.

Wpływ na środowisko i zastosowanie najlepszych dostępnych technik (BAT)

Procedura prawna poprzedzająca proces budowy obejmuje przygotowanie całej dokumentacji dotyczącej ochrony środowiska (razem z raportem oceny oddziaływania na środowisko – OOŚ). Według dokumentów, nowy kocioł będzie miał wpływ na środowisko głównie z uwagi na uwalnianie substancji zanieczyszczających do atmosfery, wytwarzanie odpadów - głównie odpadów paleniskowych, zużycie wody i wytwarzanie ścieków. Niemniej jednak, OOŚ wykazała, że projekt wdraża najnowszą technologię, która minimalizuje oddziaływanie na środowisko i jest zgodna z mającymi zastosowanie wymogami krajowymi i UE.

Zgodnie z przeprowadzona analizą BAT (w ramach OOŚ) i porównania zastosowanych rozwiązań z odpowiednimi dokumentami referencyjnymi, projekt został oceniony jako zgodny z najlepszymi dostępnymi technikami.
Poniżej znajduje się opis najistotniejszych kwestii związanych z budową nowego kotła.

Emisje do powietrza

Proces spalania paliw w elektrowniach powoduje wytwarzanie emisji do powietrza, w skład których wchodzi dwutlenek siarki (SO₂), tlenki azotu (SO_x), tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla (CO₂) i pył oraz inne substancje zanieczyszczające, w tym metale ciężkie. Działanie kotła opalanego biomasą w EC Konin będzie związane z uwalnianiem zanieczyszczeń do powietrza. Jednakże spalanie biomasy jest związane ze znacznie mniejszą emisją substancji zanieczyszczających w porównaniu ze spalaniem tradycyjnych paliw kopalnych.
Przede wszystkim, w związku z zamkniętym obiegiem węgla pierwiastkowego w przyrodzie, który znajduje się w biomasie, uważa się, że działanie nowego kotła opalanego biomasą spowoduje neutralny poziom emisji CO₂ do środowiska (tj. zerową emisję CO₂) ze względu na założenie, że ilość CO₂ wchłonięta przez biomasą w procesie fotosyntezy podczas etapu wzrostu roślin jest równa ilości CO₂ emitowanej podczas spalania biomasy.
Poziom emisji innych substancji zanieczyszczających, gazów i pyłów uwalnianych do powietrza po modernizacji instalacji spełni wymogi dopuszczalnych emisji określone w odpowiednim Rozporządzeniu Rady Ministrów z 20 grudnia 2005 r. dotyczącym standardów emisji z instalacji. Wartości wymienione w rozporządzeniu są zgodne z wymogami ustalonymi w Dyrektywie UE dotyczącej dużych obiektów energetycznego spalania.
Według raportu oceny oddziaływania na środowisko, zakończenie planowanego projektu pełnej modernizacji EC Konin, w tym budowa Kotla biomasowego, zmniejszy negatywne oddziaływanie całego zakładu na środowisko. Porównanie emisji sprzed modernizacji i spodziewanej rocznej emisji gazów i pyłów zakładu EC Konin wykazało, że emisja dwutlenku siarki (SO₂) obniży się o ok. 1200 ton/rocznie, NO₂ o ok. 1000 ton/rocznie, pyłów o ok. 100 ton/rocznie i CO₂ o ok. 600 000 ton/rocznie.
Obliczony maksymalny zasięg oddziaływanie zakładu EC Konin po zainstalowaniu nowego kotła obejmie ok. 1000 m w odniesieniu do emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Spodziewane emisje z nowego kotła nie przekroczą maksymalnych dopuszczalnych stężeń substancji zanieczyszczających wymienionych w rozporządzeniach.

Procedury dostarczania biomasy i certyfikowanie

Głównym paliwem stosowanym w zakładzie EC Konin będzie biomasa składająca się z mieszanki biomasy drzewnej i pochodzenia rolniczego. Procent biomasy pochodzenia rolniczego w całkowitej ilości biomasy spalonej w zakładzie EC Konin ma według planów stanowić ok. 20%. Podstawowe paliwo będzie stanowiła biomasa drzewna w postaci wiórów i trocin z drzew iglastych i liściastych, palet drewnianych i kory w postaci wiórów.

Obecnie biomasa jest stosowane w innych elektrowniach, w tym w Adamowie, Koninie i Pątnowie w całkowitych ilościach wynoszących ok. 670 000 ton rocznie. Po uruchomieniu nowego kotła opalanego biomasą w EC Konin zużycie biomasy wzrośnie o ok. kolejne 350 000 ton rocznie.

PAK wykorzystuje biopaliwa wyprodukowane z biomasy wytworzone przez firmy obce i dostarczane przez piętnastu głównych dostawców zewnętrznych. Pozyskanie biomasy zostało powierzone spółce-córce (PAK Biopaliwa). Firma nie zastosowała dotychczas odpowiednich procedur dotyczących monitorowania źródeł drewna oraz kontroli dostaw surowców z punktu widzenia zrównoważonego zarządzania leśnymi zasobami naturalnymi, propagowanego przez Radę ds. Dobrej Gospodarki Leśnej (Forest Stewardship Council, FSC) czy poprzez uzyskiwanie certyfikatu PEFC (Program for the Endorsement of Forest Certification, PEFC). Niemniej jednak biomasa przechodzi weryfikację, która ma na uwadze fizyczne i chemiczne parametry mające spełnić standardy paliwa biomasowego, w tym przez standardy CEN/TS 15234. PAK wdroży audyty I system weryfikacji aby kontrolować iż cała dostarczana biomasa pochodzie ze źródeł, które są elementem zrównoważonego rozwoju środowiskowego (sustainable sources).

Zgodnie z raportem oceny oddziaływania na środowisko, z uwagi na infrastrukturę i trasy dojazdowe zakłada się, że obszar brany pod uwagę w celu dostaw biomasy leśnej będzie się znajdował w promieniu ok 150 km od zakładu EC Konin. Raport ocenił, że ilość biomasy leśnej w obszarze branym pod uwagę oraz potencjalna ilość biomasy pochodzenia roślinnego spełniają wymagania dla nowego kotła. W czasie eksploatacji, PAK wdroży system monitoringu dostępności biomasy i odległości jej źródeł.

Oddziaływanie na społeczność i dostawy biomasy

Zgodnie z raportem oceny oddziaływania na środowisko, projekt nie będzie oddziaływać na najbliższą okolicę w zakresie środowiska naturalnego. Pewne oddziaływanie negatywne może być związane z transportem biomasy, zostało ono jednak oszacowane jako niewielkie.

Dostawa biomasy będzie zorganizowana w sposób podobny do obecnie stosowanej procedury za pośrednictwem transportu drogowego. Według raportu OOŚ drogi i tory kolejowe w rejonie Konina posiadają odpowiednią przepustowość, by zapewnić ciągłość dostaw biomasy.

Po aktywowaniu nowego kotła opalanego biomasą w EC Konin zużycie biomasy wzrośnie o ok. 350 000 ton rocznie. Szacuje się, że liczba ciężarówek transportujących biomasę na teren zakładu wzrośnie o ok. 14 000-18 000 rocznie, tj. o ok. 40-60 ciężarówek dziennie. Przyjmuje się, że jedna trzecia ciężarówek będzie przejeżdżać przez miasto Konin w drodze do zakładu. Biorąc pod uwagę fakt, że dostawa biomasy będzie przejeżdżać przez miasto jedynie w ciągu dnia (pomiędzy 6 rano a 22), powodując jedynie nieznaczne zwiększenie ruchu drogowego (2-4 ciężarówki na godzinę), uruchomienie projektu nie wpłynie w sposób znaczący na lokalną społeczność.

PAK wdroży system monitoringu oddziaływania transportu biomasy I corocznie poda do publicznej widomości wyniki obserwacji i informacje o ewentualnych zmianach w systemie transportu. ktury produkcyjnej, budynki, plac odkładczy i infrastruktura pomocnicza EC Konin.

 

 

Inne kwestie

Według OOŚ nie pojawi się naruszenie standardów środowiskowych, ponieważ działanie kotła, w tym emisje do powietrza, ilość wytworzonych odpadów oraz jakość i ilość wytworzonych ścieków, będzie zminimalizowana w stopniu technicznie możliwym. Wdrożenie projektu nie zwiększy w sposób istotny zużycia niebezpiecznych substancji na terenie zakładu. Nie przewiduje się negatywnego oddziaływania na miejscową faunę i florę.

Jakie są korzyści płynące z projektu?

Główne korzyści środowiskowe projektu modernizacji EC Konin, w tym instalacja kotła opalanego biomasą w porównaniu ze starymi kotlami opalanymi węglem brunatnym:

• Emisja dwutlenku siarki zmniejszona o ok. 1200 ton/rocznie, tlenku azotu o ok. 1000 ton/rocznie i cząsteczek materii o ok. 100 ton/rocznie.
• Emisja CO2 jest uważana za neutralną dla środowiska, ponieważ jest wytwarzana w procesie spalana biomasy (ilość emitowanego CO₂ jest równa ilości CO₂ zużywanego podczas długości życia roślin/drzew)
• Ogólna poprawa jakości powietrza mimo większej produkcji energii
• Obniżenie kwaśnych depozycji w środowisku dzięki mniejszym emisjom SO₂ czy NO_x,
• Zmniejszenie narażenia pracowników na obecność podniesionych poziomów pyłów i gazów skutkujące obniżeniem ryzyka występowania chorób zawodowych
• Zastąpienie paliw kopalnych (węgiel brunatny) „zielonym” paliwem odnawialnym (biomasą)

Dodatkowe informacje i procedura składania zażaleń
Wszystkie skargi i inne uwagi lub prośby o informację związane z działaniem EC należy kierować do:
Zarządu ZE PAK SA
ul. Kazimierska 45
62-510 Konin
tel. +48 63 247 30 00
fax +48 63 247 30 30
E-mail: zepak@zepak.com.pl