Konferencje z cyklu: Zagadnienia surowcow energetycznych w gospodarce krajowej

Najbliższa XXXIII Konferencja już 13-16 października 2019 r. w AMW Rewita-Kościelisko - Zakopane

XXVI Konferencja - Zakopane 2012
Patronat honorowy:

Komitet Problemów Energetyki PAN

Patronat medialny:


Na temat:

Gospodarka-Surowce-Energia-Środowisko

Spis referatów przedstawionych na XXVI Konferencji

  1. Babiński P., Łabojko G.
    Wykorzystanie wysokotemperaturowej konwersji związków smołowych w procesie oczyszczania surowego gazu ze zgazowania paliw stałych
    Application of a high-temperature process in a raw syngas tar compound's decomposition

  2. Babiński P., Robak Z., Łabojko G., Figiel Z., Krzysztof Kalinowski K.
    Przystosowanie gazu koksowniczego do wykorzystania w energetyce i chemii
    Purification of coke oven gas for application in the energy and chemical industries

  3. Baic I., Sobko W., Łukowska M.
    Inwentaryzacja szacunkowa i in situ depozytów mułów węglowych
    Inventory and in situ estimates of coal sludge deposits

  4. Baic I., Witkowska-Kita B., Lutyński A., Suponik T.
    Parametry chemiczne depozytów mułów węglowych. Baza danych DMW mułów
    Chemical parameters of coal sludge deposits. DMW database

  5. Bednorz J.
    Dekarbonizacja Unii Europejskiej zagrożeniem dla jej bezpieczeństwa energetycznego i zrównoważonego rozwoju
    Decarbonisation of the European Union as a threat to its energy security and sustainable development

  6. Blaschke W., Baic I.
    Problematyka depozytów mułów węglowych w Polsce
    The issue of coal sludge deposits in Poland

  7. Bujny M., Burmistrz P., Gruszka St., Janicki W., Kogut K., Strugała A.
    Instalacja demonstracyjna do monitorowania i redukcji emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych
    The demo installation for monitoring and reduction of mercury emission from coal-fired plants

  8. Chmielniak T., Łukowicz H.
    Wysoko sprawne "zero-emisyjne"bloki węglowe zintegrowane z wychwytem CO2 ze spalin
    Highly efficient "zero-emission"coal-fired power units integrated with CO2 capture from combustion gas

  9. Chmielniak T., Ściążko M., Sobolewski A., Tomaszewicz G., Popowicz J.
    Zgazowanie węgla przy zastosowaniu CO2 sposobem na poprawę wskaźników emisyjnych i efektywności procesu
    Coal gasification with CO2 as Gasification agent - as a method for improving emission factors and process efficiency

  10. Chwaszczewski S., Mysłek-Laurikainen B.
    Gospodarka odpadami promieniotwórczymi i wypalonym paliwem jądrowym w okresie eksploatacji w Polsce elektrowni jądrowych
    Management of radioactive waste and spent nuclear fuel over the polish nuclear power operation period

  11. Czornik G., Ziomber St., Strzelec G.
    Produkcja węgla koksowego i plany rozwojowe JSW SA.
    Coking coal production and JSW SA's development plans

  12. Dąsal K., Popławski T., Rusek K.
    Prognozy długoterminowe energii elektrycznej w KSE - wybrane problemy
    Long-term forecasts of electric energy consumpti on in the domestic power engineering system - selected issues

  13. Dołęga W.
    Planowanie rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w obecnych uwarunkowaniach administracyjno-prawnych.
    Power infrastructure expansion planning in present administrative and law conditions

  14. Dzik T., Rozwadowski A.
    Metodyka doboru składników kompozytowych paliw stałych dla celów zgazowania
    Methods of selecting components of composite solid fuels for the purpose of gasification

  15. Frączek P.
    Wybrane aspekty zmiany polityki energetycznej Szwecji
    Selected aspects of energy policy modification in Sweden

  16. Ganderska-Wojtaczka K.
    Charakterystyka jakościowa zasobów operatywnych i opróbowanie złóż węgla kamiennego Kompanii Węglowej SA.
    Quality profile of operational resources and Kompania Węglowa S.A.'s testing of hard coal deposits

  17. Grudziński Z.
    Sytuacja na giełdach handlu emisją a ceny energii elektrycznej
    Emissions trading exchanges and the price of electricity

  18. Jurdziak L.
    Czy grozi nam ubóstwo? Analiza potencjalnych skutków unijnej polityki walki z globalnym ociepleniem dla gospodarstw domowych w Polsce
    Are we threatened by fuel poverty? Energy purchase costs and income per capita of the EU citizen

  19. Kaliski M., Szurlej A., Grudziński Z.
    Węgiel i gaz ziemny w produkcji energii elektrycznej Polski i UE
    Coal and natural gas in power production for Poland and the EU

  20. Kaliski M., Wojciechowski R., Szurlej A.
    Analiza skuteczności wprowadzonego systemu wsparcia wytwarzania energii elektrycznej z metanu
    Analysis of the effectiveness of implemented systems of support for generating electricity from methane

  21. Kamiński J.
    Podstawy metodyczne wskaźnikowej oceny siły rynkowej w sektorze elektroenergetycznym
    Methodical basis of the index-based market power analysis in the power sektor

  22. Kasztelewicz Z.
    Blaski i cienie górnictwa węglowego w Polsce
    Pros and cons of coal mining in Poland

  23. Kasztelewicz Z., Sikora M., Zajączkowski M.
    Złoże Poniec-Krobia w bilansie konińskiego zagłębia górniczo-energetycznego węgla brunatnego
    The Poniec-Krobia deposit in extending the Konin lignite mining and power generation basin

  24. Klojzy-Karczmarczyk B.
    Przewidywane zmiany chemizmu wód powierzchniowych po zrzucie wód kopalnianych w warunkach obniżonej temperatury
    Expected changes in surface water chemistry following the discharge of mine waters under reduced temperature conditions

  25. Korzeniowski M., Kurczabiński L., Łój R.
    Katowicki Holding Węglowy SA.- X lat kwalifikowanych paliw węglowych.
    Katowicki Holding Węglowy SA -10 years of qualified coal fuels

  26. Krzykowska-Słomska A., Beuch W.
    Zasoby węgla kamiennego na tle innych surowców energetycznych.

  27. Lorenz U.
    Indeksy cen węgla energetycznego na rynkach spot - możliwość wykorzystania doświadczeń w konstrukcji indeksu dla rynku krajowego
    Steam coal price indices on the spot market - possibility of using experience in construction of a domestic coal market index

  28. Lutyński A., Baic I., Lutyński M.
    Potencjał energetyczny zdeponowanych mułów węglowych
    Energetic potential of coal slurries

  29. Lutyński A., Szpyrka J.
    Analiza właściwości fizykochemicznych depozytów mułów węglowych na Górnym Śląsku
    Investigation of the physicochemical properties of coal slurries

  30. Malko J.
    Globalne wyzwania energetyki - energia dla wszystkich (SE 4 All)
    Global Challenges of Energy for All (SE 4 All)

  31. Mazurek M.
    Analiza opłacalności wzbogacania węgla dla nowo zaproponowanego systemu cen.
    Analysis of preparation efficiency the of coal for the proposed new pricing system

  32. Mazurek M.
    Propozycja nowej formuły sprzedażnej węgla energetycznego przeznaczonego do energetyki zawodowej.
    Proposal for a new formula of selling steam coal destined for professional power engineering

  33. Meller E., Bilenda E.
    Wpływ popiołów ze spalania biomasy na właściwości fizykochemiczne gleb lekkich
    Effects of biomass ash on the physicochemical properties of light soil

  34. Michalak J.
    Analiza porównawcza opłacalności inwestycji węglowych i jądrowych
    Comparative analysis of coal and nuclear investment profitability

  35. Naworyta W., Badera J.
    Diagnoza uwarunkowań społeczno-gospodarczych dla projektowanego zagospodarowania złoża Gubin
    Analysis of social and economic conditions for planned development of the Gubin lignite deposit

  36. Naworyta W., Sypniewski Sz.
    Zagospodarowanie złoża węgla brunatnego Gubin - wybrane problemy projektowania kopalni
    Development of the Gubin lignite deposit - selected aspects of mine design

  37. Olkuski T., Stala-Szlugaj K.
    Odbiorcy polskiego węgla energetycznego w eksporcie
    Importers of Polish steam coal

  38. Ozga-Blaschke U.
    Rozwój rynku węgli koksowych na tle sytuacji gospodarczej na świecie
    Coking coal market development within the context of the global economic situation

  39. Piaskowska-Silarska M.
    Analiza możliwości pozyskania energii z odpadów komunalnych
    Analysis of energy production possibilities from municipal waste

  40. Plewa F., Popczyk M., Zając A., Pierzyna P.
    Analiza możliwości wykorzystania odpadu energetycznego z mokrego odsiarczania spalin (10 01 05) w mieszaninach zestalających w kopalniach węgla kamiennego
    Analysis of possibilities for utilizing power generation waste from a wet flue gas desulphurization method (code 10 01 05) as a component of solidifying mixtures being applied in hard coal underground mines

  41. Plewa F., Zięba K., Migdas T., Popczyk M., Pierzyna P.
    Badania wytrzymałości prób mieszanin zestalających wykonanych na bazie odpadów energetycznych stosowanych do likwidacji szybu Siedlec w Kopalni Soli Bochnia pobranych w warunkach in situ
    Research on the strength of stabilized mixture samples from power generation waste, applied by the liquidation of shaft "Siedlec"at the Bochnia Salt Mine, collected under in situ conditions

  42. Pluta M., Wyrwa A., Mirowski T., Zyśk J.
    Wyniki wstępnych badań nad długookresowym rozwojem krajowego systemu wytwarzania energii elektrycznej w Polsce
    Results of preliminary studies on the long-term development of the power system in Poland

  43. Popławski T.
    Problematyka budowy modelu długoterminowej prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną dla Polski
    The problem of constructing a model for the long-term forecast of electricity demand in Poland

  44. Radović U., Skwierz S., Tatarewicz I.
    Zastosowanie modelu MESSAGE w długoterminowych scenariuszach rozwoju mocy wytwórczych w KSE
    Application of the MESSAGE Model for Long-term Generation Capacity Development Scenarios in Poland

  45. Sowiński J.
    Niepewność cen i kosztów technologii wytwarzania energii elektrycznej w analizach projektów inwestycyjnych
    Uncertainty of price and cost of electricity in analyses of investment Project

  46. Stala-Szlugaj K., Klim A.
    Rosyjski i kazachski węgiel energetyczny na rynku polskim
    Russian and Kazakh steam coal in the Polish market

  47. Suwała W., Kaszyński P., Kamiński J.
    Wybrane problemy szacowania kosztów krańcowych i ustalania cen w górnictwie i energetyce
    Marginal costs and pricing issues for fuel and power industries: selected problems

  48. Szczerbowski R., Chomicz W.
    Generacja rozproszona oraz sieci Smart Grid w budownictwie przemysłowym niskoenergetycznym
    Distributed Generation and Smart Grid in industrial low-energy buildings

  49. Szpyrka J., Lutyński A.
    Badanie wzbogacania depozytów mułów węglowych
    Investigation on slime coal beneficiation

  50. Tor A., Gatnar K.
    Strategia energetyczna Grupy Kapitałowej JSW
    Energy strategy of the Jastrzębska Spółka Węglowa Group

  51. Uberman R., Naworyta W.
    Eksploatacja złóż węgla brunatnego w warunkach ograniczeń przestrzennych i ekologicznych, studium przypadku złoże Gubin
    Lignite exploitation under spatial and environmental restrictions - case study: Gubin lignite deposit

  52. Wichliński M., Kobyłecki R., Bis Z.
    Przegląd metod ograniczenia emisji rtęci w elektrowniach podczas spalania paliw stałych
    Review of methods to limit mercury emissions during combustion of solid fuels in power plants

  53. Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Krótki A., Wilk A., Śpiewak D.
    Dotrzymać roku polityce energetyczno-klimatycznej UE - postęp badań procesów usuwania CO2 z gazów spalinowych
    Keep up EU energy policy - the progress of research process to remove CO2 from flue gas

  54. Woźniak J.
    Wpływ kosztów wykupu pozwoleń na emisję CO2 na wzrost ceny energii elektrycznej w Polsce
    Influence of the cost of CO2 emission allowance purchases on the increase in electricity prices in Poland

  55. Wróbel J., Fraś A., Pierzchała T., Przystaś R., Machnik A., Hycnar J.J.
    Konsolidacja działań Południowego Koncernu Węglowego S.A. ze spółkami energetycznymi Grupy TAURON w zakresie gospodarowania produktami ubocznymi.

  56. Zaporowski B.
    Koszty wytwarzania energii elektrycznej dla perspektywicznych technologii wytwórczych polskiej elektroenergetyki
    Electricity Generation Costs for Polish Electric Power Engineering Generation Technologies

  57. Żarczyński P., Sikorski Cz., Strugała A.
    Określenie strategicznych kierunków rozwoju technologicznego koksowni w Polsce na podstawie prognozy bazy surowcowej oraz oczekiwań odbiorców koksu
    Determination of strategic directions for the technological development of coke plants in Poland based on the coal base forecast and coke customer requirements

Streszczenia referatów

  1. Babiński P., Łabojko G.

    Wykorzystanie wysokotemperaturowej konwersji związków smołowych w procesie oczyszczania surowego gazu ze zgazowania paliw stałych

    SŁOWA KLUCZOWE: konwersja związków smołowych, gaz ze zgazowania węgla, reaktor z porowatą przegrodą

    Procesy usuwania składników smołowych z gazów procesowych dzielą się na dwie główne metody: niskotemperaturowej oraz wysokotemperaturowej konwersji. Procesy niskotemperaturowe są szeroko stosowane w przemyśle i polegają na schłodzeniu gazu procesowego i wymywaniu smół w skruberze wodnym bądź z zastosowaniem rozpuszczalników organicznych (Parekh 1982). Procesy te generują duże ilości ścieków, przez co są uciążliwe dla środowiska naturalnego jak również mało efektywne. Ponadto w celu dokładnego usunięcia smół stosuje się filtry ze złożem stałym np. węglem lub koksem aktywnym, które adsorbują pozostałości kondensujących składników lub wykorzystuje się w tym celu elektrofiltry. Wydzielone z gazu substancje smoliste w większości procesów traktowane są jako odpad. W przypadku projektowania procesów ich utylizacji jak na przykład spalarnie czy oczyszczalnie ścieków konieczne jest oznaczenie ich składu pod kątem zawartości związków o dużej toksyczności.

    Application of a high-temperature process in a raw syngas tar compound's decomposition

    KEY WORDS: conversion of tars, syngas from coal, reactor with porous barrier

    Tar compounds are important components of the raw gas from the gasification of solid fuels. Unfortunately, in these kinds of processes, they represent unnecessary wastes whichmust be removed. The widely used method for low-temperature purification of gases from the gasification of solid fuels from tar compounds consists of syngas cooling and the use of physical methods of separating tar compounds. Modern methods consist of the decomposition of tar compounds in high temperature processes. These methods utilize thermal cracking in the absence of oxygen or oxidizing atmosphere, as well as catalytic steam or autothermal reforming of tar compounds contained in the raw synthesis gas. One apparatus which could be used as a solution for this purpose is a reactor with a porous barrier. It provides heat for the endothermic tars' decomposition reactions through the distribution of oxygen through a porous barrier. This solution also provides increased safety by reducing the partial pressure of oxygen in the reactor. This publication presents the results of high temperature and oxygen conversion of tar model compounds (toluene, -methylnaphthalene, and their mixtures) in a model gas from coal gasification consisting of 50% CO, 25% H2, 20% CO2, and 5% CH4. The content of the model compound was about 15 g/m3 and steam about 100 g/Nm3 in terms of dry gas. The experiments were conducted in a reactor with a porous barrier used to distribute the O2 within the interior of the reactor. Research covered a temperature range of 700-1000°C, residence time of reactants in the reactor, 1.5 s and 3.0 s, and the addition of oxygen at 5, 10, and 20% vol. relative to the amount of process gas. The experiments have shown the increment of aromatic compounds' decomposition rates according to increases in temperature reaching levels of loss of aromatic compounds of over 50% for 1000°C. The experiments conducted at the same temperature level (1000°C) and the same residence time (3.0 s) have shown decomposition intensification of aromatics with an increase in oxygen addition.

  2. Babiński P., Robak Z., Łabojko G., Figiel Z., Krzysztof Kalinowski K.

    Przystosowanie gazu koksowniczego do wykorzystania w energetyce i chemii

    SŁOWA KLUCZOWE: gaz koksowniczy, związki siarki, naftalen

    Gaz koksowniczy jest ubocznym produktem procesu koksowania węgla. Jego wielkość produkcji (wydajność w procesie koksowania ok. 17%) i skład (ponad 50% H2, ok. 25% CH4, ok. 10% CO, ok. 3-4% lekkich węglowodorów alifatycznych) sprawia, iż posiada on cechy aby stanowić istotny surowiec energetyczny. Możliwości jego wykorzystania można poszerzyć o wykorzystanie w przemysłowej syntezie chemicznej (metanol, synteza OXO, amoniak), do produkcji wodoru lub też wykorzystać jako paliwo do zasilania silnika spalinowego. Wykorzystanie gazu koksowniczego jest ograniczone jednak obecnością zanieczyszczeń takich jak związki siarki (H2S, COS, merkaptany i in.) jak i naftalenu.

    W niniejszej publikacji przedstawiono wyniki badań głębokiego odsiarczania gazu koksowniczego oraz usuwania naftalenu. Badania głębokiego odsiarczania polegały na wykorzystaniu bezodpadowej, ciśnieniowej absorpcji w roztworze NaOH w temperaturze otoczenia. Przeprowadzone eksperymenty wykazały możliwość pełnego usunięcia H2S jak i CH3SH. Metodą tą nie są usuwane z gazu koksowniczego pozostałe związki siarki, głównie COS i CS2. Fakt ten sprawia, że metoda ta może być wykorzystana jako przygotowanie gazu koksowniczego do produkcji gazu syntezowego w połączeniu z dodatkową metodą odsiarczania adsorpcyjnego. Absorpcji ulegał także obecny w niewielkim stężeniu CO2, co dodatkowo obniżało pojemność sorpcyjną układu.

    Energetyczne wykorzystanie gazu koksowniczego jako paliwa do silników tłokowych jest ograniczone obecnością naftalenu w gazie. Sam naftalen nie stanowi problemu podczas spalania paliwa gazowego, natomiast jest szkodliwy dla układu zasilania silnika, gdzie może się odkładać w przewodach powodując niestabilną pracę lub wręcz ją uniemożliwiając. Przedstawiono koncepcję usuwania naftalenu z gazu koksowniczego poprzez jego absorpcyjne usuwanie w skruberze zraszanym olejem napędowym. Zużyty w procesie olej napędowy może zostać wykorzystany jako paliwo do napędzania silników wysokoprężnych. Badania wykazały możliwość usuwania naftalenu na drodze absorpcji w oleju napędowym do poziomu pozwalającego na wykorzystanie gazu koksowniczego do napędzania silnika spalinowego.

    Purification of coke oven gas for application in the energy and chemical industries

    KEY WORDS: Coke oven gas (COG), sulphur compounds, naphtalene

    Coke oven gas is a by-product of coal coking. Its yield in the coking process of around 17% and composition (on average 50% H2, 25% CH4, 10% CO, 3-4% light aliphatic hydrocarbons) makes it a very important energy source. Moreover, the possibility of its application can be extended to the petrochemical and fertilizer industries (synthesis of methanol, ammonia, OXO synthesis) to produce hydrogen or even for use as a fuel to power internal combustion engines. The presence of components such as sulfur compounds (H2S, COS , mercaptans, etc.) and naphthalene limit the application of coke oven gas. This paper presents the results of deep desulphurisation and napthalene removal from coke oven gas. The studies of deep desulphurisation consisted of wasteless, pressurized absorption in an NaOH solution at ambient temperature. Experimentation showed the possibility of complete removal of H2S and CH3SH. However, it was impossible to remove other sulfur impurities (COS, CS2). This method, combined with an additional adsorption method of desulphurisation, can be applied to COG purification for its conversion to synthesis gas. Carbon dioxide present in coke oven gas at low concentrations would also cause the decrease of sorption capacity. The utilization of coke oven gas as a fuel for internal combustion engines is limited by the presence of naphthalene in the coke oven gas. Naphthalene itself is not a problem during the combustion of gaseous fuel, but it is harmful to the engine supply system. It can accumulate in pipes causing unstable engine operation. The paper presents the concept of deep naphtalene removal from coke oven gas through its absorption in diesel fuel. Diesel oil with absorbed naphtalene can be used as a feedstock for diesel engines. The studies showed the ability to remove naphthalene from COG by absorption in diesel fuel to a level enabling the use of the gas as a feedstock for internal combustion engines.

  3. Baic I., Sobko W., Łukowska M.

    Inwentaryzacja szacunkowa i in situ depozytów mułów węglowych

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, przeróbka węgla kamiennego, muły węglowe, odpady wydobywcze, odpady przeróbcze, inwentaryzacja

    Inwentaryzację szacunkowa i in-situ depozytów mułów węglowych przeprowadzono w ramach realizacji projektu rozwojowego pt. "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania". W tym celu opracowano wzór "Karty charakterystyki osadnika mułów węglowych" zawierający następujące bloki tematyczne: dane ogólne, charakterystyka techniczno-eksploatacyjna, charakterystyka hydrogeologiczna, oddziaływanie na otaczające środowisko oraz sposób prowadzenia monitoringu.

    W celu identyfikacji istniejących osadników mułów węglowych analizie zostały poddane informacje zawarte w funkcjonujących bazach danych, takich jak: Rejestr Obszarów Górniczych (ROG), Baza Danych - MIDAS, Regionalny System Informacji Przestrzennej dla województwa śląskiego (RSIP) oraz inne dokumenty planistyczne, tj. sprawozdania z realizacji planów gospodarki odpadami, programy ochrony środowiska, przeglądy ekologiczne i in. Stwierdzono, że zakres zawartych w ww. bazach i dokumentach planistycznych informacji jest zbyt ogólnikowy i może stanowić jedynie wskazówkę, co do informacji nt. właściciela i lokalizacji danego osadnika depozytów mułów węglowych. Ponadto stwierdzono, że zawarte w bazach danych informacje odnośnie ilości zdeponowanych odpadów nie są na bieżąco aktualizowane, co w obecnej sytuacji rynkowej (zmiana właściciela, eksploatacja, działania rekultywacyjne) uniemożliwia ich wykorzystanie.

    Przeprowadzono również ankietyzację wśród wybranych podmiotów gospodarczych władających terenami, na których zlokalizowane są osadniki depozytów mułów węglowych oraz instytucji w gestii których mogą znajdować dokumenty archiwalne.

    Efektem przeprowadzonej ankietyzacji i wielokrotnych wizyt w terenie było zlokalizowanie 62 osadników, w których zdeponowanych zostało prawie 16,5 mln Mg mułów węglowych.

    Depozyty te mogą wprost lub poprzez zastosowanie odpowiednich technologii wzbogacania stanowić cenny surowiec dla energetyki zawodowej.

    Z uwagi na fakt, że część terenów na których deponowane były muły węglowe w latach

    90-tych ubiegłego wieku uległa przeobrażeniom antropogenicznym na tereny rekreacyjne, tereny przemysłowe, zbiorniki wodne itp., opracowano formułę matematyczną umożliwiającą szacunkowe określenie ilości mułów węglowych wytwarzanych w latach 1945-1989.

    Wszystkie sformułowane w przyjętej formule wskaźniki stanowią logiczną interpretację i wynikają z analizy procesów produkcyjnych, mających miejsce w zakładach przeróbczych węgla kamiennego. Szczegółowe dane dotyczące wielkości wydobycia (produkcji) oraz udziału węgla wzbogaconego mechanicznie pozyskano z wydawanego corocznie opracowania pn. "Statystyka Przemysłu Węglowego".

    Analiza szacunkowa, przy wykorzystaniu zaprezentowanej formuły matematycznej wykazała, że w środowisku od 1945 r. zdeponowanych zostało blisko 120 mln Mg tego surowca, czyli 8-krotnie więcej niż zostało zinwentaryzowane z natury i wykazywane jest obecnie w oficjalnych statystykach. Należy jednak podkreślić, że większość terenów na których deponowane były w ubiegłym stuleciu muły węglowe uległa przeobrażeniom antropogenicznym, co uniemożliwia eksploatację i gospodarcze wykorzystanie znajdujących się tam mułów węglowych. Zostały one w części lub w całości zrekultywowane stając się terenami rekreacyjnymi bądź terenami na których prowadzona jest obecnie działalność przemysłowa lub usługowa.

    Inventory and in situ estimates of coal sludge deposits

    KEY WORDS: coal, coal processing, coal sludge, mining waste, tailings, inventory

    Inventory and in situ estimates of coal sludge deposits were conducted as a part of the development project "Identification of the energy potential of coal sludge deposits in the national fuel balance and technological development strategy for their use." For this purpose, the "Charter of characteristics of coal sludge settling tanks" was formulated containing the following topics: general data, technical and operational characteristics, hydrogeologic characteristics, impact on the surrounding environment, and how to conduct monitoring. In order to identify existing coal sludge settling tanks, information contained in available databases was analyzed. Information was taken from, among other sources, the register of mining areas (ROG), Database - MIDAS, Regional Geographical Information System for the province of Silesia (RSIP), and other planning documents (e.g. reports on implementation of waste management plans, programs of environmental protection, ecological surveys). It was found that the range of information in the above mentioned databases and planning documents is too vague and might be treated as a clue to information on the owner and location of the coal sludge deposits settling tanks. Moreover, the databases containing information about the amount of deposited waste are not regularly updated, which in the current market situation (change of ownership, maintenance, operation reclamation), prevents their use. Surveys were also carried out among some enterprises which possess own the area where settling institutions for coal sludge deposits are located and institutions whichmay possess archival documents. The result of questionnaires and multiple site visits was the localization of 62 settling tanks where almost 16.5 million Mg of coal sludge are deposited. These deposits may directly or through appropriate enrichment technology become a valuable raw material for power plants. Due to the fact that some of the land on which coal sludge was deposited in the 1990's underwent anthropogenic transformation into recreational areas, industrial areas, water tanks, etc., a mathematical formula was developed which makes it possible to estimate the amount of coal sludge produced from 1945-1989. All rates in the adopted formula are the logical results of the interpretation and analysis of processes occurring in coal preparation plants. Detailed data on the volume of extraction (production) and mechanical carbon enrichment were obtained from the annually published work "Statistics of Coal Industry". The estimation analysis, performed through the use of the aforementioned mathematical formula, showed that since 1945 nearly 120 million tons of raw material has been deposited in the environment - 8 times more than inventoried in nature and currently recognized in official statistics. It should be noted that most of the lands on which coal sludge was deposited during the last century underwent anthropogenic transformations, thus preventing exploitation (including economic exploitation) of coal sludge. They were, in part or in whole, reclaimed as recreational areas or areas on which industrial activities or services are conducted.

  4. Baic I., Witkowska-Kita B., Lutyński A., Suponik T.

    Parametry chemiczne depozytów mułów węglowych. Baza danych DMW

    SŁOWA KLUCZOWE: muły węglowe, parametry jakościowe mułów, baza danych depozytów mułów

    W celu opracowania najbardziej efektywnych ekonomicznie technologii wzbogacania zinwentaryzowanych depozytów mułów węglowych przeprowadzone zostały w ramach projektu pn. "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania" szczegółowe badania jakościowe.

    W tym celu wykorzystano najnowocześniejsze metody geofizyczne umożliwiające określenie techniką profilowań poziomych rozkładów złoża na różnych głębokościach, natomiast techniką sondowań określenie rozkładów złoża w płaszczyznach pionowych.

    Przeprowadzono również badania podstawowych parametrów fizycznych i chemicznych dla próbek mułów węglowych pochodzących ze zinwentaryzowanych depozytów. W tym celu opracowano algorytm badawczy oraz określono zakres niezbędnych do oznaczenia parametrów fizycznych i chemicznych dla poszczególnych próbek mułów węglowych.

    Analizowano skład chemiczny próbek mułów węglowych oznaczając w nich zawartość: SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, Sc, C, P2O5 w celu dokonania ich identyfikacji jakościowej.

    Natomiast w celu określenia potencjalnego oddziaływania na środowisko, określono w próbkach mułu węglowego zawartość metali, takich jak: arsen, bar, chrom, cyna, cynk, glin, kadm, kobalt, magnez, mangan, miedź, molibden, nikiel, ołów, rtęć, wanad i wapń. Analizie poddano także ekstrakt wodny sporządzony z próbek mułów węglowych oznaczając w nim następujące parametry podstawowe, tj.: odczyn, przewodność, TDS, zasolenie, temperaturę, ChZTCr, fenole, azot amonowy, azot azotanowy(V), azot azotanowy(III), cyjanki wolne, chlorki, siarczany(VI), siarczki, chrom(VI), WWA, OWO, niejonowe SPC, anionowe SPC oraz metale - wymienione powyżej. Badania te wykonano w Katedrze Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów oraz w Instytucie Geologii Wydziału Górnictwa i Geologii. Oznaczenia były wykonywane na podstawie Polskich Norm oraz wg procedur opracowanych w laboratorium. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań składu chemicznego oraz oznaczenia zawartości metali (analiza bezpośrednia) wraz z podstawowymi parametrami fizycznymi. Przedstawiono także wyniki analizy ekstraktu wodnego. Zaprezentowane przykładowe wyniki badań dotyczyły dwóch próbek mułów węglowych pochodzących z osadnika, oznaczonego na potrzeby projektu symbolem K17 (próbki o nr K17/1 i K17/2).

    W artykule zamieszczono również informacje dotyczące rejestru depozytów mułów węglowych (baza danych DMW) stworzonego na potrzeby projektu.

    Baza danych zwiera dane dotyczące:

    • lokalizacji - nazwa, dane teleadresowe, właściciel obiektu, opis lokalizacji, współrzędne geograficzne,
    • rodzaju i ilości (objętości) zdeponowanych odpadów,
    • rodzaju i ilości pobranych prób z danego osadnika wraz metryką i szkicem otworu z naniesieniem głębokości,
    • wyników analiz jakościowych pobranych prób z oznaczeniem takich parametrów jak: wilgoć przemijająca i higroskopijna, zawartości popiołu, siarki, części lotnych i wartości opałowej w stanie analitycznym, roboczym i suchym,
    • wyników analiz granulometrycznych i densymetrycznych dla prób uśrednionych z wybranych osadników,
    • oszacowanej przybliżonej wartości potencjału energetycznego osadnika.

    Baza umożliwia także:

    • agregowanie (łączenie) danych w celu prezentacji danych z wielu osadników,
    • sortowanie danych (rosnąco lub malejąco) według wybranego parametru fizycznego,
    • filtrowanie danych,
    • eksport danych na dysk w formacie.xls - do późniejszej obróbki lub wglądu w trybie offline (bez sieci).

    W ramach prac nad bazą danych DMW opracowano również wizualizację komputerową prezentującą lokalizacje zinwentaryzowanych osadników mułów węglowych na podkładach topograficznych, hydrograficznych i sozologicznych.

    Chemical parameters of coal sludge deposits. DMW database

    KEY WORDS: coal, coal sludge, chemical parameters, physical parameters, database

    In order to develop the most cost-effective enrichment technology for inventoried deposits of coal sludge, detailed qualitative research was carried out under the project entitled "Identification of the energy potential of coal sludge deposits in the national fuel balance and technological development strategy for their use". The most modernmethods of geophysical profiling techniques were applied for determining the horizontal distribution of coal deposits at different depths, and probing techniques to determine the distribution of deposits in vertical planes. Research was also performed on the basic physical and chemical parameters of coal sludge samples originating from inventoried deposits. For this purpose, a testing algorithm was defined and the range necessary to determine the physical and chemical parameters of individual coal sludge samples were determined. The chemical composition of the coal sludge samples denoting content of SiO2, Al2O3, TiO2, Fe2O3, CaO, MgO, K2O, Na2O, Sc, C, and P2O5 was analyzed in order to make a qualitative identification. The content of metals was determined, including arsenic, bar, chrome, tin, zinc, aluminum, cadmium, cobalt, magnesium, manganese, copper, molybdenum, nickel, lead, mercury, vanadium, and calcium. The analysis involved the aqueous extract prepared from samples of coal sludge by marking the following basic parameters: pH, conductivity, TDS, salinity, temperature, ChZTCr, phenols, ammonia nitrogen, nitrate nitrogen (V), nitrate nitrogen (III), free cyanides, chlorides, sulfates (VI), sulfides, chromium (VI), PAHs, TOC, SPC nonionic, anionic SPC, and metals - listed above. These studies were performed in the Department of Mineral and Waste Utilization and in the Institute of Geology, Faculty of Mining and Geology. Markings were made on the basis of Polish Standards and according to procedures developed in the laboratory. This paper presents the results of the determination of the chemical composition and metal content (direct analysis) together with the basic physical parameters. The paper presents the results of the analysis of an aqueous extract. Some exemplary results are presented on two samples of coal sludge from the settling tank, designated for the project symbol K17 (samples Nos. K17/1 and K17/2). The article also includes information about the registry of coal sludge deposits (DMW database) created for the project. DMW database contains data on: location - name, contact details, the owner, a description of the location, geographical coordinates, the type and amount (volume) of deposited waste, the type and quantity of samples collected from the settling tank with a metric and a sketch of applying the depth of the hole, qualitative analysis of test results with marking parameters such as transient and hygroscopic moisture, content of ash, sulfur, volatile matter and calorific value in the analytical working and a dry state, the results of granulometric and densitometry analysis of averaged samples from selected settling tanks. the estimated approximate potential energy value of a settling tank.

    The database also enables:

    • aggregating (combining) data in order to present data from many settling tanks,
    • sorting data (ascending or descending) by a selected physical parameter,
    • filtering data
    • exporting data to disk in Excel spreadsheet format - for subsequent treatment or consultation
    • in offline mode (without network).

    During work on the database DMW, a computer visualization was also developed presenting the location of inventoried coal sludge settling tanks on topographic, hydrographic, and sozological rough.

  5. Bednorz J.

    Dekarbonizacja Unii Europejskiej zagrożeniem dla jej bezpieczeństwa energetycznego i zrównoważonego rozwoju

    SŁOWA KLUCZOWE: zrównoważony rozwój, bezpieczeństwo energetyczne, węgiel kamienny, gospodarka, ekologia, społeczeństwo

    Bezpieczeństwo energetyczne i zrównoważony rozwój to jedne z kwestii znajdujących się w perspektywie zainteresowań nauk interdyscyplinarnych dotyczących gospodarki surowcowej. Przedstawienie jednej, zadowalającej definicji tych dwóch zjawisk jest przez to bardzo trudne. Uzależnienie się UE od dostaw surowców energetycznych z państw trzecich oraz propagowana przez Wspólnotę idea "odwęglenia" gospodarek stwarza zagrożenie dla prawidłowości rozwoju Unii. Pomimo posiadanego potencjału "węglowego", umiejętności wydobywania tego surowca państwa stowarzyszone głosami swoich przedstawicieli planują odchodzenie od wykorzystania węgla. Jednocześnie państwa UE w coraz większym stopniu uzależniają się od dostaw surowców energetycznych częstokroć z kierunków niestabilnych politycznie. Posiadany potencjał węgla kamiennego wykorzystywany był od wielu dziesięcioleci, jednakże z chwilą rozpoczęcie przez decydentów UE "walki o klimat", w ich przekonaniu, coraz bardziej węgiel staje się zbędnym balastem. Jednocześnie największe gospodarki unijne w dalszym ciągu wykorzystują węgiel kamienny, niestety nie wydobyty w państwach Unii, a już pochodzący z importu. Stwarza to zagrożenie zakłóceniami w prawidłowym funkcjonowaniu państw członkowski, jak i całej Wspólnoty. Zwiększone koszty produkcji, utrudnienia w funkcjonowaniu energochłonnych sektorów produkcji mogą spowodować odpływ kapitału do krajów, gdzie węgiel w dalszym ciągu pozostaje podstawowym surowcem energetyczny. Może to skutkować zwiększonym bezrobociem, spadkiem dochodów państwa, a przez to i problemami finansowania projektów związanych z ochroną środowiska.

    Decarbonisation of the European Union as a threat to its energy security and sustainable development

    KEY WORDS: sustainable development, energy security, coal, economy, ecology, society

    Energy security and balanced (sustainable) development are matters that are of interest from the perspective of the interdisciplinary science of resource management. The presentation of a single, satisfactory definition of these two phenomena is very difficult. Dependence of the EU on energy supplies from third countries and the concept of "decarbonisation" of economies (promoted by the Community) poses a threat to the Union's secure development. Despite its "coal potential" and this material's availability for extraction in several countries, EU countries are planning to move away from coal use. At the same time, EU countries are increasingly dependent on energy imports, often from politically unstable sources. Coal's potential was exploited for many decades, but as soon as EU decision-makers began their "struggle for the climate", from their point of view, coal has been more and more marginalized. At the same time, the EU's largest economies continue, unfortunately, to utilize coal imported from outside the EU rather than xcavated in member countries. This creates a risk of upsetting the proper functioning of the member countries and the Union. Increased domestic production costs - barriers to the functioning of energy-intensive industrial sectors - can lead to capital outflow to countries where coal remains the main primary energy source. This can result in increased unemployment, declining state revenues, and thus problems with financing projects related to environmental protection.

  6. Blaschke W., Baic I.

    Problematyka depozytów mułów węglowych w Polsce

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, muły węglowe, depozyty paliwowe

    Wydobywany z dołu kopalń urobek węglowy stanowi mieszaninę ziarn węglowo - odpadowych, która nie posiada praktycznie na rynku zbytu żadnej wartości użytkowej. W celu uzyskania węglowego produktu handlowego urobek poddawany jest procesom wzbogacania w zakładach przeróbki mechanicznej węgla. W warunkach przemysłowych proces ten opiera się na wykorzystaniu grawitacyjnych metod wzbogacania w ośrodku wodnym bądź w cieczy ciężkiej magnetytowej. Przyjęte od lat i modyfikowane metody produkcji węgla handlowego powodują powstawanie znacznej ilości ubocznej produkcji w postaci mułów węglowych.

    W Centrum Gospodarki Odpadami i Zarządzania Środowiskowego Oddziału Zamiejscowego Instytutu Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego wspólnie z Katedrą Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów Politechniki Śląskiej realizowany jest projekt badawczo-rozwojowy pt. "Identyfikacja depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania".

    Głównym celem realizowanego projektu jest określenie możliwości włączenia wprost lub poprzez zastosowanie odpowiednich procesów wzbogacania do krajowego bilansu paliwowego istniejących depozytów mułów węglowych. Realizacja projektu przyczyni się również do wypełnienia zapisów Dyrektywy 2006/21/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie gospodarowania odpadami pochodzącymi z przemysłu wydobywczego oraz ustawy z dnia 10 lipca 2008 r. o odpadach wydobywczych (Dz. U. z 2008 r., Nr 138, poz. 865 z późn. zm.) transponującej zapisy ww. dyrektywy do ustawodawstwa polskiego, m.in. w zakresie hierarchizacji postępowania z odpadami wydobywczymi zobowiązującej wytwórców do ograniczenia ilości składowanych w środowisku odpadów wydobywczych oraz likwidacji istniejących obiektów na których były one deponowane.

    W ramach ww. projektu w pierwszej kolejności przeprowadzono inwentaryzację istniejących obiektów wraz z przeprowadzeniem identyfikacji ilościowej i jakościowej. Następnie opracowano model matematyczny pozwalający na obliczenie potencjału energetycznego każdego badanego obiektu, co umożliwi w przyszłości wskazanie potencjalnych odbiorców wraz z określeniem ilości możliwych dostaw. W oparciu o dokonaną ocenę oddziaływania zinwentaryzowanych depozytów mułów węglowych na różne komponenty środowiska oraz opracowany punktowy system oceny, ustalona została lista rankingowa obiektów stanowiących potencjalnie największe zagrożenie dla środowiska uwzględniająca: stan aktualny, fazę ewentualnej eksploatacji oraz stan po jej zakończeniu. Określone zostały także kierunki, zakres oraz wytyczne projektowe przyszłej rewitalizacji terenów poeksploatacyjnych. Dla zinwentaryzowanych oraz zidentyfikowanych jakościowo i ilościowo depozytów mułów węglowych opracowano technologie ich wzbogacania na pełnowartościowe paliwo dla energetyki zawodowej, uwzględniające zróżnicowaną strukturę fizyczną i parametry chemiczne. Przedstawiono również kierunki potencjalnego gospodarczego wykorzystania odpadów powstających w wyniku wzbogacania depozytów mułów węglowych jako materiału mineralnego przy produkcji kruszyw sztucznych z osadów ściekowych i szkła odpadowego, jako wypełniacza przy produkcji mieszanek związanych hydraulicznie oraz jako dodatku do wyrobów ceramicznych.

    Końcowy etap projektu stanowić będą propozycje rozwiązań technicznych, organizacyjnych i prawnych - wraz ze strategią rozwoju technologicznego - zmierzających do wykorzystania zinwentaryzowanych w sposób ilościowy i jakościowy depozytów mułów węglowych w krajowym przemyśle energetycznym.

    Realizacja projektu dostarczając "know-how" przyczyni się do powstawania i rozwoju przedsiębiorstw innowacyjnych, szczególnie w sektorze małych i średnich przedsiębiorstw zainteresowanych świadczeniem usług dla sektora wydobywczego i energetycznego. Będzie to wynikiem przeznaczenia produktu uzyskiwanego w procesie wzbogacania, jak i pozostałości po procesie wzbogacania dla szerokiego grona odbiorców. Umożliwi również powstanie firm typu "spin-off" działających na bazie opracowanych w ramach projektu innowacyjnych technologii wykorzystania depozytów mułów węglowych oraz zagospodarowania pozostałości po procesie wzbogacania. Firmy te będą mogły świadczyć usługi dla sektora wydobywczego i energetycznego przyczyniając się do upowszechnienia nowych technologii w gospodarce (Projekt..., 2009).

    The issue of coal sludge deposits in Poland

    KEY WORDS: coal, coal sludge, deposits, fuel

    Mined from the bottom of coal mine spoil is a mixture of particles of carbon - waste that does not have any value on the market. In order to obtain commercial coal product, mining output is subjected to enrichment processes in coal preparation plants. Under industrial conditions, this process is based on the use of gravity methods of enrichment in a water environment or in a magnetite heavy liquid. Gradually developed over the years, methods of commercial coal production generated a considerable amount of secondary production in the form of coal sludge. The Centre of Waste and Environmental Management, a branch of the Institute of Mechanized Construction and Rock Mining, together with the Department of Mineral and Waste Disposal of the Silesian University of Technology, undertook the research and development project titled "Identification of the energy potential of coal sludge deposits in the national fuel balance and technological development strategy for their use." The main objective of the project is to identify opportunities for inclusion, either directly or through appropriate processes of enrichment, in the national fuel balance of existing deposits of coal sludge. The project will also contribute to the fulfillment of the provisions of Directive 2006/21/EC of the European Parliament and the Council on the management of waste from extractive industries, and the Act of 10 July 2008 on mining waste (Journal of Laws of 2008, No. 138, item. 865) which transposes the provisions of the above Directive into Polish legislation in the hierarchy ofmanagement of extractive waste, requiring manufacturers to limit the amount of waste deposited in the mining environment and to decommission existing plants on which they were deposited. As part of the above mentioned project, an inventory of existing facilities was performed, along with conducting quantitative and qualitative identification. Then, a mathematical model was created to calculate the energy potential of each test object which will, in the future, identify potential customers and the identity number of possible deliveries. Based on this assessment of the impact of coal sludge deposits inventoried, including various components of the environment and the developed scoring system, a ranked list was fixed of objects which potentially comprise the greatest threat to the environment, taking into account the following: the current state, the phase of any operation, and the state after its completion. Direction, scope, and design guidelines for future revitalization of voids were defined. For inventoried and qualitatively and quantitatively identified deposits of coal sludge, technologies were developed for their enrichment into fuel for power plants, taking into account the diverse physical structure and chemical properties of the deposits. The work also presents directions for the potential use of waste resulting from the enrichment of coal sludge deposits as the mineral material in the production of artificial aggregates of sewage sludge and waste glass as a filler in the production of hydraulically bound mixtures, and (in addition to ceramics. The final stage of the project will be proposals for technical, organizational, and legal solutions - with a strategy of technological development - designed to use the inventoried quantity and quality of coal sludge deposits in the domestic energy industry. Implementation of the project by providing "know-how" will contribute to the creation and development of innovative enterprises, especially small and medium sized companies interested in providing services for the mining and energy sector. This will be the result of the use of the product obtained in the process of enrichment and the enrichment process residues by a wide variety of recipients. It will also enable the creation of "spin-off" companies operating on the basis of the project's developments of innovative technologies using coal sludge deposits and residues from the enrichment process. These companies may perform services for the mining and energy sector, contributing to the spread of new technologies in the economy.

  7. Bujny M., Burmistrz P., Gruszka St., Janicki W., Kogut K., Strugała A.

    Instalacja demonstracyjna do monitorowania i redukcji emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, rtęć, redukcja emisji, instalacja demonstracyjna

    Polska jest "krajem - dużym emitorem rtęci" o rocznej wielkości emisji rtęci do atmosfery powyżej 10 Mg. Blisko 60% udział w tej emisji ma spalanie węgla w elektrowniach i elektrociepłowniach. W publikacji przedstawiona została koncepcja instalacji demonstracyjnej do monitorowania i redukcji emisji rtęci ze spalania węgla kamiennego w kotłach pyłowych. Instalacja ta będzie zlokalizowana przy kotle pyłowym o mocy 225 MW i wyposażonym w układ do katalitycznej selektywnej redukcji tlenków azotu. Instalacja demonstracyjna, zasilana surowymi gazami spalinowymi w ilości do 20 tys. m3/godzinę, będzie się składać z następujących węzłów: elektrofiltra, płuczki do mokrego odsiarczania spalin, układu dozowania sorbentów pylistych, filtra workowego oraz aparatury kontrolno-pomiarowej do monitorowania m.in. zawartości rtęci i jej specjacji w gazach spalinowych. Badania, które zostaną przeprowadzone na instalacji demonstracyjnej obejmą m.in.: określenie dystrybucji rtęci pomiędzy poszczególne produkty procesu spalania węgla i oczyszczania gazów spalinowych tj. żużel, popioły lotne wydzielane w elektrofiltrze, gips powstający w instalacji odsiarczania spalin oraz gazy spalinowe emitowane do atmosfery. Zostanie określona skuteczność redukcji emisji rtęci w metodach pasywnych tj. SCR, ESP, WFGD. Zasadnicza część badań obejmować będzie usuwanie rtęci w wyniku iniekcji pylistych sorbentów do gazów spalinowych. Przedmiotem badań będą różne sorbenty: pyliste węgle aktywne oraz ich tanie substytuty oraz sorbenty mineralne, jak również miejsce dozowania sorbentów. Harmonogram przewiduje również badania nad utylizacją zużytych sorbentów. Istotnym elementem instalacji demonstracyjnej będzie możliwość pomiaru on-line specjacji rtęci w gazach spalinowych, która jest jednym z najistotniejszych czynników decydujących o skuteczności redukcji emisji rtęci do atmosfery. Wyniki badań przeprowadzonych na tej instalacji pozwolą na opracowanie optymalnego układu usuwania rtęci z gazów spalinowych w aspekcie spełnienia wymagań tzw. Konwencji Rtęciowej.

    The demo installation for monitoring and reduction of mercury emission from coal-fired plants

    KEY WORDS: coal, mercury, emission reduction, demo installation

    Poland is a "Significant aggregate mercury emitter" with annual emissions to the atmosphere above 10 Mg. Almost 60% of this emission is caused by power plants and heating and power plants. This paper presents the conception of a demo installation for monitoring and reduction of mercury emissions from coal-fired boilers. The installation will be localized at a 225MWboiler equipped with a Selective Catalytic Reduction system. The demo installation will be supplied with raw flue gases up to 20,000 m3/h and will consist of the following nodes: an electrostatic precipitator, Wet Flue Gas Desulfurization, powdered sorbents dispensing system, fabric filter, and control and measuring equipment. Research conducted on the demo installation will include, among other things, the determination of mercury distribution between products of coal combustion and products of flue gases purification: slag, fly ashes, gypsum, and flue gases emitted to the atmosphere. The efficiency of reducing mercury emissions will be determined for passive methods such as: Selective Catalytic Reduction, Electrostatic Precipitator, and Wet Flue Gas Desulfurization. An essential part of the project will be focused on mercury removal via powdery sorbents injection into flue gases at different injection sites. Different sorbents such as powdered activated carbons, their cheap substitutes, and mineral sorbents will be tested. Research on the utilization of used sorbents will be carried out as well. Importantly, the demo installation will allow for the online monitoring of mercury speciation in flue gases. This speciation is a crucial factor determining the efficiency of reducingmercury emissions into the atmosphere. Research conducted on this installation will allow the development of an optimal system of mercury removal from flue gases under the terms of the Mercury Convention's requirements.

  8. Chmielniak T., Łukowicz H.

    Wysoko sprawne "zero-emisyjne" bloki węglowe zintegrowane z wychwytem CO2 ze spalin

    SŁOWA KLUCZOWE: węglowy blok kondensacyjny, wykorzystanie ciepła odpadowego spalin, suszenie węgla, integracja instalacji wychwytu dwutlenku węgla z obiegiem cieplnym

    W artykule przedstawiono informację o współczesnych tendencjach w ewolucji technologicznej węglowego bloku kondensacyjnego. Jego dalsze doskonalenie wymaga prowadzenia rozległych badań naukowych. Scharakteryzowano cele i główne tematy badawcze sformułowane i podjęte w projekcie strategicznym Zaawansowane Technologie Pozyskiwania Energii, głównie w zadaniu 1: Opracowanie technologii dla wysokosprawnych "zero-emisyjnych" bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2 ze spalin. Jego głównym celem jest:

    1. Opracowanie metod, technologii i programów zwiększenia efektywności energetycznej i ekologicznej wytwarzania energii elektrycznej i ciepła w elektrowniach i elektrociepłowniach węglowych oraz podwyższenie ich niezawodności i dyspozycyjności,
    2. Opracowanie dokumentacji technologicznej układów stanowiących podstawę do budowy krajowych instalacji demonstracyjnych wychwytu ze spalin oraz bezpiecznego składowania CO2,
    3. Opracowanie dla warunków krajowych strategicznych kierunków rozwoju czystych technologii węglowych do zastosowań w energetyce, w tym bloków 50+. Rozwiązywane zadania badawcze ujęto w siedmiu grupach tematycznych.

    Omówiono kierunki wzrostu sprawności bloków kondensacyjnych. Szczegółowiej w artykule przedstawiono wybrane wyniki badań dotyczące możliwości wykorzystania ciepła odpadowego spalin oraz suszenia węgla brunatnego dla zwiększenia sprawności bloku. Rozpatrzono wykorzystanie ciepła odpadowego do podgrzewania kondensatu w regeneracji niskoprężnej oraz do zasilania obiegów ORC (dla węgla kamiennego i brunatnego) i do podsuszenia węgla brunatnego. Obliczenia wykonano dla bloku referencyjnego o mocy 900 MW. Stwierdzono wzrost sprawności instalacji we wszystkich przypadkach. Największy efekt daje zastosowanie technologii podsuszania węgla. Osobnym zagadnieniem rozpatrywanym w artykule jest wpływ energochłonności procesu wychwytu dwutlenku węgla na degradację sprawności. Stwierdzono istotny spadek sprawności przy wykorzystaniu pary z obiegu cieplnego jako nośnika ciepła do procesu desorpcji. Obliczenia wykonano dla różnej energochłonności jednostkowej procesu desorpcji.

    Highly efficient "zero-emission" coal-fired power units integrated with CO2 capture from combustion gas

    KEY WORDS: coal-fired condensing power plant, the use of flue gas waste heat, coal drying, integration of the carbon dioxide capture installation with the thermal cycle

    This paper presents information on current trends in the technological evolution of the coal-fired condensing power plant. A further improvement in the design of this plant calls for extensive scientific research. The paper describes the main research objectives and topics formulated and initiated within the Strategic Research Programme - Advanced technologies for obtaining energy, mainly in Task 1 - Development of a technology for highly efficient zero-emission coal-fired power units integrated with CO2 capture from combustion gas. The main aim of this task is as follows:

    1. to develop methods, technologies and programmes resulting in an increase in energy- and ecology-related efficiency of the production of electricity and heat in coal-fired electric and thermal-electric power stations, as well as resulting in an improvement in their reliability and availability;
    2. to develop technological documentation of systems that will become a basis for the construction of national demonstration installations for the capture of CO2 from flue gases and its safe storage;
    3. to work out Poland-specific directions for further development of clean coal technologies to be used in the power industry, including 50+ units.

    The research tasks are included in seven thematic groups. The paper outlines trends in improving the efficiency of condensing power plants. In more detail, it presents selected results of research on the possibilities of using flue gas waste heat and brown coal drying to raise power plant efficiency. An analysis is carried out of the use of waste heat to heat the condensate in low pressure regeneration, as well as to feed Organic Rankine Cycles (ORC's) (for hard and brown coal) and to dry brown coal. The calculations are performed for a 900MW reference cycle. An improvement in the system efficiency is found in all the cases under analysis. Themost effective is the application of the coal drying technology. A separate issue considered in the paper is the impact of consuming the energy needed for the carbon dioxide capture process on plant efficiency degradation. A substantial decrease in efficiency is found if the thermal cycle steam is used as the heat carrier for the desorption process. The calculations are performed for different values of the unit energy consumption of the desorption process.

  9. Chmielniak T., Ściążko M., Sobolewski A., Tomaszewicz G., Popowicz J.

    Zgazowanie węgla przy zastosowaniu CO2 sposobem na poprawę wskaźników emisyjnych i efektywności procesu

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel, zgazowanie, ditlenek węgla, emisja gazów cieplarnianych

    Atrakcyjność technologii zgazowania paliw wynika z szeregu zalet, do których należą wysoka efektywność procesu, możliwość wielokierunkowego wykorzystania gazu zarówno do produkcji energii jak również w syntezie chemicznej oraz relatywnie niski negatywny wpływ na środowisko naturalne. W pracy przedstawiono przegląd obecnie wykorzystywanych technologii zgazowania węgla, wskazano najbliższe perspektywy rozwoju. Omówiono podstawowe cechy wykorzystania ditlenku węgla jako czynnika zgazowującego w procesie zgazowania, gdzie za najważniejszą można uznać reakcję Boudouarda pomiędzy węglem oraz ditlenkiem węgla. Przedstawiono schemat instalacji zgazowania w ciśnieniowym reaktorze z cyrkulującym złożem fluidalnym wchodzącej w skład Centrum Czystych Technologii Węglowych Instytutu Chemicznej Przeróbki Węgla (IChPW) w Zabrzu. Instalacja ta posłuży do przeprowadzenia badań w skali pilotowej potwierdzających zasadność stosowania dodatkowego strumienia ditlenku węgla w reaktorze fluidalnym. Wykonano obliczenia symulacyjne dla układu produkcji metanolu oraz układu IGCC. Obliczenia wykonano dla węgla ZG Janina oraz temperatury i ciśnienia procesu zgazowania odpowiednio 900°C i 1,5 MPa. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu symulatora procesowego ChemCAD v.6.1.2. dla stanu ustalonego. W przypadku produkcji energii elektrycznej uzyskano wskaźnik emisji na poziomie 713 kg CO2/MWh (netto), plasuje on rozpatrywany układ poniżej wskaźników uzyskiwanych w układach IGCC zintegrowanych z reaktorami dyspersyjnymi oraz w instalacji spalania tlenowego w warunkach ultra nadkrytycznych. Otrzymane wartości są o ok. 17 - 30% niższe niż charakterystyczne dla technologii tradycyjnych (spalanie węgla w kotłach pyłowych). W przypadku produkcji metanolu uzyskane wskaźniki były o około 8-13% niższe niż dla przypadku produkcji metanolu z węgla przy wykorzystaniu technologii zgazowania w reaktorach dyspersyjnych z suchym doprowadzeniem paliwa.

    Coal gasification with CO2 as Gasification agent - as a method for improving emission factors and process efficiency

    KEY WORDS: coal, gasification, carbon dioxide, greenhouse gas emission

    The attractiveness of gasification technology arises from a range of advantages like the high level of process performance, the possibility of multidirectional/multipurpose use of syngas both for energy generation and chemical synthesis, and the relatively low negative environmental impact. This study reviewed currently implemented solutions for coal gasification technologies, identifying the greatest prospects. The main features of the CO2-enriched gasification technology in which the Boudouard reaction is of the most significance have been discussed. The article presents a scheme for the experimental set-up of investigations into pressurized gasification in a circulating fluidized bed, which will be located in the Clean Coal Technologies Centre of the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze. This experimental facility will be run in order to study the process characteristics on a pilot scale and to confirm the viability of adding carbon dioxide as a co-gasifying agent. Methanol synthesis and IGCC system simulation calculations have been performed for "Janina" bituminous coal under temperature and pressure conditions of 1000°C and 1.5 MPa, respectively. The calculations were conducted with ChemCAD v. 6.1.2 process simulation software for steady-state conditions. In the case of energy generation, the value of emissions was about 713 kg CO2/MWh (net), which is less than for IGCC systems integrated with entrained-flow reactors and for oxy-fuel combustion technology under ultra-supercritical conditions. The obtained values of emission indices are about 17-30% lower than those observed for conventional technologies (like pulverized coal combustion). Whereas, in the case of methanol production, the emission-corresponding indices were about 8-13% lower than for cases in which methanol is produced from coal via gasification in dry-feed entrained flow reactors.

  10. Chwaszczewski S., Mysłek-Laurikainen B.

    Gospodarka odpadami promieniotwórczymi i wypalonym paliwem jądrowym w okresie eksploatacji w Polsce elektrowni jądrowych

    SŁOWA KLUCZOWE: odpady promieniotwórcze, wypalone paliwo jądrowe, pluton, mniejsze aktynowce

    Wdrożenie energetyki jądrowej w Polsce wymusi nowe podejście do stosowanych obecnie procedur i instalacji związanych z gospodarką odpadami promieniotwórczymi i wypalonym paliwem jądrowym. Ze względu na wyeksploatowanie Krajowego Składowiska Odpadów Promieniotwórczych w Różanie niezbędna będzie budowa nowego składowiska nisko i średnio aktywnych odpadów promieniotwórczych o pojemności około 170 000 m3. W procesie eksploatacji elektrowni jądrowych o mocy 6 GWe, z reaktorów będzie wyładowane wypalone paliwo zawierające do 6 800 tHM . Przedstawione zostaną trzy opcje postępowania z wypalonym paliwem: otwarty cykl paliwowy ze składowaniem w głębokich złożach geologicznych, zamknięty cykl paliwowy z przerobem wypalonego paliwa i wykorzystaniem wyodrębnionego plutonu w paliwie MOX , oraz nowy cykl paliwowy, w którym zostaną wykorzystane reaktory na neutronach prędkich, do wypalajnia niebezpiecznych dla ludzi i środowiska izotopów plutonu i izotopów mniejszych aktynowców (neptunu, ameryku, kiuru i kalifornu) oraz wytwarzania energii z wypalonego paliwa jądrowego.

    Management of radioactive waste and spent nuclear fuel over the polish nuclear power operation period

    KEY WORDS: radioactive waste, spent nuclear fuel, plutonium, minor actinides

    The implementation of nuclear power in Poland will force a new approach to the current procedures and systems related to the management of radioactive waste and spent nuclear fuel. Due to the fulfilment of disposal volume in the National Radioactive Waste Repository in Rozan it will be necessary to build a new repository for low and intermediate radioactive waste with a capacity of about 170 000 m3. In the operation of nuclear power plants with a capacity of 6 GWe over its lifetime 60 years, the discharged spent fuel will contain up to 6 800 tHM. Three cycle for spent fuel management will be presented: an open fuel cycle with spent fuel storage in deep geological forms, closed fuel cycle with spent fuel reprocessing and using the extracted plutonium in MOX fuel, and a new fuel cycle, in which fast reactor will be used for burning dangerously for people and environment plutonium isotopes and minor actinides isotopes (neptunium, americium, curium and californium) and energy generated from burned spent fuel.

  11. Czornik G., Ziomber St., Strzelec G.

    Produkcja węgla koksowego i plany rozwojowe JSW SA.

    W referacie przedstawiono zasoby operatywne kopalń JSW SA (wg operatów ewidencyjnych na dzień 31.12.2011 roku) wraz z ogólną charakterystyka geologiczną złoża.

    W dalszej części referatu omówiono również produkcję kopalń w I półroczu 2012 roku.

    Przedstawiono także sytuację organizacyjną po utworzeniu w dniu 01.01.2011 r., Kopalni Zespolonej Borynia-Zofiówka oraz zaplanowane od stycznia 2013 roku, przyłączenie do Kopalni Zespolonej Borynia-Zofiówka kopalni Jas-Mos. Dokonano analizy wpływu eksploatacji poszczególnych warstw pokładowych na strukturę jakościową węgla handlowego Kopalni Zespolonej. W końcowej części referatu przedstawiono prognozę jakości węgla koksowego typu 34 i 35 w perspektywie do końca 2013 oraz omówiono plany rozwojowe, w tym strategiczne zamierzenia inwestycyjne JSW SA.

    Coking coal production and JSW SA's development plans

    The paper presents Company's operative resources (according to inventory documentation on 31/12/2011) together with the general geological characteristics of the deposit. The further part focuses on mines' production in the first half of 2012. Organizational situation after the formation of Borynia-Zofiówka Integrated Mine is shown and joining of Jas-Mos mine since January 2013 to the Integrated Mine. The paper also includes the analysis of extraction influence of particular seams on commercial coal quality structure in the Integrated Mine. The last part includes the quality prognosis of the coking coal types 34 and 35 till the end of 2013 and presents JSW S.A. plans of development together with the Company's strategic investment objectives.

  12. Dąsal K., Popławski T., Rusek K.

    Prognozy długoterminowe energii elektrycznej w KSE - wybrane problemy

    SŁOWA KLUCZOWE: prognozowanie, model ekonometryczny, system elektroenergetyczny, metoda doboru zmiennych, prognoza długoterminowa, moc szczytowa, zużycie energii

    Istnieje wiele czynników mających znaczenie w procesie prognozowania. Do najważniejszych zaliczyć należy wybór modelu oraz dobór zmiennych objaśniających w przypadku wielowymiarowego modelu ekonometrycznego. W artykule skoncentrowano się na doborze zmiennych, który odgrywa kluczową rolę. Spośród wielu istniejących i znanych algorytmów doboru zmiennych, w artykule przedstawiono autorsko wybrane trzy metody: metodę pojemności integralnej Hellwiga, metodę współczynnika korelacji cząstkowej oraz metodę współczynnika korelacji wielorakiej. Dla każdej z zastosowanych metod podano syntetyczny opis wyjaśniający istotę jej działania. Wybór modelu do opracowania prognoz potraktowano jako mniej istotny, ponieważ dla każdej metody doboru model jest ten sam. Obliczenia wykonano modelem MRK (Model Rozkładu Kanonicznego), zamieszczając syntetyczny opis modelu. Wykazano na rzeczywistych danych jak zastosowana metoda doboru zmiennych objaśniających wpływa na uzyskane wyniki prognozy zużycia energii elektrycznej na poziomie kraju. W przykładzie obliczeniowym dysponowano potencjalnym zbiorem z siedmioma zmiennymi objaśniającymi. W opracowaniu zawarto 14 różnych prognoz otrzymanych w wyniku zastosowanych 3 metod wyboru zmiennych. Wyniki dopasowania modeli (prognoz wygasłych) oraz prognoz do 2030 roku, przedstawiono w tabelach i na wykresach. We wnioskach zawarto uwagi dotyczące prognoz długoterminowych podstawowych wielkości dotyczących Krajowego Systemu Elektroenergetycznego mogące mieć wpływ na poprawność ocen tych prognoz. Zwrócono uwagę na problem poprawności oceny prognoz długoterminowych dotyczącej zużycia energii czy mocy szczytowych. Wskazanie prognoz o mniejszym ryzyku popełnienia dużych błędów umożliwia równoległa analiza prognozy zużycia energii elektrycznej, prognozy szczytów obciążeń z jednoczesnym wyznaczeniem wielkości umożliwiających realność prognoz. Może to przykładowo być wyznaczenie rocznych stopni obciążenia, dla których mamy ściśle określony zakres zmienności.

    W przypadku dysponowania jedynie prognozą zużycia energii elektrycznej możliwe są inne analizy, przykładowo porównania energochłonności PKB, energochłonności produktów czy gałęzi gospodarki w wybranych krajach. Jeszcze innym, powszechnie stosowanym wskaźnikiem jest roczne zużycie energii elektrycznej na osobę. Prognozy ludności są jednymi z dokładniejszych, stąd ten wskaźnik może być dobrym odniesieniem przy porównywaniu prognoz.

    Long-term forecasts of electric energy consumpti on in the domestic power engineering system - selected issues

    KEY WORDS: Forecasting, econometric model, power engineering system, method of the choice of variables, long-term forecast, peak power, energy consumption

    There exist a number of important factors in forecasting processes. Themost significant in the case of a multi-dimensional econometric model are the choice of the model and the explanatory variables. This paper focuses on the choice of variables, which plays a crucial role. Among many existing and recognized algorithms for the selection of variables, the following three chosen arbitrarily by the authors are presented: the method of integral capacity by Hellwig, the partial correlation coefficient, and multiple correlation coefficient. For each considered method, a synthetic description explaining its action is given. The choice of the model for making forecasts was treated as less significant because, for each method, the same model is used. Calculations were made using the MRK (Model of Canonical Distribution) model. The synthetic description of the model is also provided. Using real-life data, the analysis demonstrates how the method applied in choosing explanatory variables influences the obtained forecast results concerning the consumption of electric energy on a national scale. In the example calculation, a potential dataset of seven explanatory variables was used. The paper summarizes fourteen different forecasts obtained from three methods of variables selection. The results of model fittings (extinct forecasts) and forecasts until 2030 are presented in the form of tables and charts. Concluding remarks concern long-term forecasts of fundamental quantities related to the Domestic Power Engineering System, which may influence the correctness of these forecasts. Particular attention was paid to the issue of the correctness of long-term forecasts related to energy consumption and peak power. An analysis of the forecast of energy consumption, processed parallel to the determination of quantities assessing the reality of these forecasts, makes it possible to indicate the forecasts endowed with the lowest risk of making excessive errors. For example, it may be possible to consider the determination of annual load levels for which a pre-determined, exact level of variability is given. In situations where only the forecast of electric energy consumption is available, it is possible to develop further analyses such as a comparison of energy consumption for a Domestic Brutto Product, energy consumption for products, or economic branches in selected countries. Yet another indicator in common use is annual energy consumption per capita. Forecasts per capita are among the most exact; therefore, this indicator may be a useful tool for comparison of different forecasts.

  13. Dołęga W.

    Planowanie rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w obecnych uwarunkowaniach administracyjno-prawnych

    SŁOWA KLUCZOWE: planowanie, rozwój, infrastruktura elektroenergetyczna, prawo

    W artykule przeanalizowano proces planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej w obecnych uwarunkowaniach administracyjno-prawnych. Przedstawiono charakterystykę tego procesu. Omówiono krajowe przepisy prawne dotyczące planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej obejmujące: ustawę Prawo Energetyczne wraz z rozporządzeniami wykonawczymi do niej, koncesje Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki i instrukcje ruchu i eksploatacji sieci elektroenergetycznych. Regulacje zawarte w ustawie Prawo Energetyczne mają charakter wielopłaszczyznowy i dotyczą: Ministra Gospodarki, Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki, samorządów terytorialnych, operatora systemu przesyłowego, operatorów systemów dystrybucyjnych i wytwórców energii elektrycznej. Przy czym organy administracji centralnej kształtują i realizują politykę energetyczną państwa w sposób, który zapewnia m.in. właściwy rozwój mocy wytwórczych oraz zdolności przesyłowych i dystrybucyjnych. Samorządy województw zapewniają warunki do rozwoju infrastrukturalnych połączeń międzyregionalnych i wewnątrz regionalnych na terenie województwa oraz koordynację rozwoju energetyki w gminach. Gminna administracja samorządowa planuje i organizuje zaopatrzenie w energię elektryczną na swoim obszarze. Główny ciężar realizacji procesu planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej spoczywa na operatorach systemów elektroenergetycznych. Operatorzy mają obowiązek sporządzania planów rozwoju w zakresie zaspokojenia obecnego i przyszłego zapotrzebowania na energię dla obszaru swojego działania. W odniesieniu do planów rozwoju infrastruktury sieciowej stosuje się dwie kluczowe zasady. Po pierwsze, plany rozwoju powinny zapewniać minimalizację nakładów i kosztów ponoszonych przez operatorów systemów. Po drugie, nakłady i koszty w poszczególnych latach nie powinny powodować nadmiernego wzrostu cen i stawek opłat taryfowych energii elektrycznej przy zapewnieniu ciągłości, niezawodności i jakości dostaw energii.

    W artykule przedstawiono szczegółową analizę różnorodnych aspektów związanych z procesem planowania rozwoju infrastruktury elektroenergetycznej dla wymienionych organów administracji publicznej i przedsiębiorstw energetycznych wynikających z uwarunkowań administracyjno-prawnych.

    Power infrastructure expansion planning in present administrative and law conditions

    KEY WORDS: planning, expansion, power infrastructure, law

    This paper analyzes and profiles the process of power infrastructure expansion planning under present administrative and legal conditions. The paper discusses the national legal regulations concerning power infrastructure expansion planning including: the Energy Act with its executive ordinances, licences from the Chairman of the Energy Regulatory Office, and network operation and maintenance instructions. Regulations for the analyzed area which are contained in the Energy Law have a multi-level character and concern: The Minister of Economy, The Chairman of the Energy Regulatory Office, local authorities, the transmission system operator, distribution system operators, and electric energy producers. Organs of central administration form and execute national energy policy in a manner which assures the proper development of generated power, transmission, and distribution capacities. The local authorities of a province assure conditions for the development of infrastructural interregional connections and intraregional connections on the territory of the province, as well as coordination of power system expansion in individual communes. The commune administration plans and arranges electricity supply on its own territory. The main weight of executing the power infrastructure expansion planning process rests with system operators. Operators have a duty of preparing development plans for their respective areas of operation aimed at satisfying current and future demand for energy. Two key principles apply with reference to plans for network infrastructure development. Firstly, the development plans should minimize the costs of the investments and the costs borne by operators. Secondly, the costs associated with such plans should not cause an extensive increase in prices and fee rates for electricity in individual years, while ensuring the continuity, reliability, and quality of the supply. This paper provides a detailed analysis of various aspects related to the process of power infrastructure expansion planning and administrative and legal conditions for each of the listed entities of the civil service and energy enterprises.

  14. Dzik T., Rozwadowski A.

    Metodyka doboru składników kompozytowych paliw stałych dla celów zgazowania

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel, biomasa, paletyzacja, zgazowanie

    Wytwarzanie paliw kompozytowych z węgla i biomasy stanowi innowacyjne podejście do procesów konwersji paliw stałych. Operacja scalania węgla i biomasy stwarza bowiem nie tylko możliwość zwiększenia tzw. gęstości energetycznej biomasy ale również okazję do wprowadzenia do składu paliwa dodatków, które dzięki swoim specyficznym właściwościom fizykochemicznym pozwalają podnieść wartość użytkową uzyskanego kompozytu. Celem projektu "CoalGas" - Work Package 5, w którym uczestniczy Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, jest opracowanie technologii przygotowania węgla i biomasy dla celów zgazowania. Jednym z głównych zadań, od którego rozpoczęto realizację projektu "CoalGas" w zakresie Work Package 5 było opracowanie koncepcji procesowych przygotowania węgla i biomasy do wytworzenia paliwa kompozytowego dedykowanego instalacjom prowadzącym procesy spalania oraz zgazowania. Opracowana metodyka doboru składników paliwa kompozytowego dla celów zgazowania pozwala na: wytypowanie typu reaktora dla którego może być dedykowane paliwo kompozytowe wytworzone z węgla i biomasy, określenie parametrów technologicznych jakimi powinno charakteryzować się paliwo kompozytowe oraz dobór składników i opracowanie receptury paliw kompozytowych przeznaczonych do zgazowania w wytypowanych urządzeniach. Zaproponowana metodyka zawiera trzy fazy postępowania składające się z kilku etapów, co umożliwia modyfikację składu chemicznego paliwa kompozytowego przeznaczonego do procesu zgazowania oraz pozwala na kształtowanie jego właściwości mechanicznych. Metoda łączy w sobie elementy: modelowania (w zakresie procesu zgazowania), elementy badawcze (w zakresie analizy technicznej i elementarnej składników), elementy doświadczalne (w zakresie procesu aglomeracji ciśnieniowej), elementy konstrukcyjne (w zakresie doboru cech układu zagęszczania), oraz elementy utylitarne poprzez zastosowanie technologii wytwarzania i zgazowywania tych paliw.

    Methods of selecting components of composite solid fuels for the purpose of gasification

    KEY WORDS: coal, biomass, pelletising, gasification

    The production of composite fuels of coal and biomass is an innovative approach to the processes of converting solid fuels. Not only does the operation of coal and biomass consolidation create an opportunity for increasing the energy density of biomass, but also a chance to incorporate additives to fuels which - thanks to their specific physical and chemical properties - allow for increasing the usable value of the obtained composite. The "CoalGas" - Work Package 5 programme in which the AGH University of Science and Technology participates is aimed at developing the technology for producing coal and biomass for the purpose of gasification. One of the main tasks with which the "CoalGas" project was initiated in the range of Work Package 5 was to develop the process concepts for preparing coal and biomass for the generation of composite fuels dedicated to installations used in the burning and gasification processes. The elaborated methods of selecting composite fuel components for the purpose of gasification allows for selecting the type of reactor for which the composite fuel produced from coal and biomass is dedicated, specifying technological parameters of composite fuels, as well as selecting ingredients and working out the recipe for composite fuels intended for gasification in the selected devices. The proposed methods include three phases of the process consisting of several stages which enables the modification of the chemical contents of a composite fuel intended for the gasification process, and enables the development of its mechanical properties. The method combines the following elements: modelling (in the range of the gasification process), research elements (in the range of the technical and elemental analysis of components), experimental elements (in the range of the pressure agglomeration process), construction elements (in the range of the selection of the compaction system) and utilitarian elements by using the technology of producing and gasifying these fuels.

  15. Frączek P.

    Wybrane aspekty zmiany polityki energetycznej Szwecji

    SŁOWA KLUCZOWE: polityka energetyczna, Szwecja, bezpieczeństwo energetyczne

    W kolejnych latach w Polsce niezbędne będzie dokonanie szybkiej zmiany w sposobie funkcjonowania sektora energii, związanej z koniecznością wypełnienia zobowiązań międzynarodowych kraju, dotyczących ograniczenia emisji zanieczyszczeń atmosfery oraz dostosowania funkcjonowania przedsiębiorstw sektora energii do standardów wynikających z dyrektyw UE. Celem artykułu jest przedstawienie doświadczeń Szwecji, w której w ciągu minionych czterdziestu lat dokonano radykalnych zmian sposobu funkcjonowania sektora energii. Wiązały się one m.in. z głęboką zmianą struktury źródeł energii pierwotnej oraz liberalizacją sektora energii i pozwoliły na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego Szwecji, a także na prowadzenie zrównoważonej polityki energetycznej.

    Przedstawiono etapy zmian w polityce energetycznej Szwecji w XX wieku. Podkreślono, że zmiany zostały zapoczątkowane już w latach trzydziestych XX wieku i wiązały się z wykorzystaniem potencjału rzek w Szwecji. Wskazano, że impulsem do działań na rzecz dalszej modernizacji sektora energii był światowy kryzys naftowy i związany z nim gwałtowny wzrost poziomu cen ropy naftowej. Przedstawiono zmiany, jakie zaszły w II połowie XX wieku w bilansie energetycznym Szwecji. Szczególny nacisk położono na omówienie uwarunkowań upowszechnienia energetyki jądrowej oraz zwiększenia znaczenia odnawialnych źródeł energii. Przeanalizowano zmiany, jakie zaszły w polityce podatkowej, dotyczącej źródeł energii oraz wskazano, że konsekwentne stosowanie instrumentów podatkowych znacząco przyczyniło się ograniczenia znaczenia paliw konwencjonalnych w Szwecji.

    Zwrócono uwagę, że zmiany w polityce energetycznej wiązały się z poparciem społecznym dla stosowania rozwiązań, które przyczyniają się do ochrony środowiska przyrodniczego. Ponadto omówiono uwarunkowania liberalizacji sektora energii w Szwecji oraz wskazano, że uwolnienie tego sektora wpłynęło na poprawę bezpieczeństwa energetycznego tego kraju.

    Selected aspects of energy policy modification in Sweden

    KEY WORDS: energy policy, Sweden, energy security

    In the following years, Poland will face the necessity to rapidly introduce changes in its energy sector. This stems from the need to fulfill national obligations related to reducing emissions into the atmosphere as well as adjusting the energy sector to the standards stipulated in EU directives. The purpose of this article is to present the experiences of Sweden which, during the past forty years, radically modified its energy sector. The essential changes involved the structure of primary energy sources and liberalization of the energy sector. The implemented modifications contributed to enhanced energy security as well as to a more balanced energy policy. The article presents, stage by stage, the changes to the energy policy in Sweden in the 20th century. At the same time, it emphasizes the fact that these changes were initiated as early as the 1930s and related to the substantial hydroelectric potential offered by Swedish rivers. It has been pointed out that it was the global oil crisis and the related, rapid increase in oil prices that caused the country to further modernize its energy sector. The article presents changes to the Swedish energy balance that occurred in the second half of the 20th century. Particular emphasis has been placed on factors that affected the widespread use of nuclear energy and the increased role of renewable energy sources. The paper analyzes changes to tax policy affecting energy sources, and it has been concluded that the consistent use of tax instruments considerably contributed to limiting the role of conventional fuels in Sweden. It has been noted that the changes to the energy policy were also connected with public support for implementing environmentally-friendly solutions. Furthermore, the article discusses factors that contributed to the liberalization of the energy sector in Sweden and shows that this liberalization substantially enhanced the country's energy security.

  16. Ganderska-Wojtaczka K.

    Charakterystyka jakościowa zasobów operatywnych i opróbowanie złóż węgla kamiennego Kompanii Węglowej SA.

    SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo, węgiel kamienny, opróbowanie węgla, zasoby

    W artykule przedstawiono położenie kopalń Kompanii Węglowej S.A., scharakteryzowano sposób opróbowania węgla w złożach oraz jakość zasobów operatywnych. Omówiono cel wprowadzenia "Zasad opróbowania pokładów węgla kamiennego w złożach kopalń KW S.A." związany z udziałem spółki w zapewnieniu bezpieczeństwa energetycznego Polski.

    Quality profile of operational resources and Kompania Węglowa S.A.'s testing of hard coal deposits

    KEY WORDS: mining, hard coal, coal testing, resources

    The paper presents location of Kompania Węglowa S.A.'s coal mines, describes method of testing of coal in the deposits and quality of operational resources. The paper also describes the reason of implementation of "The rules of hard coal seams' testing in the deposits of Kompania Węglowa S.A.'s coal mines".

  17. Grudziński Z.

    Sytuacja na giełdach handlu emisją a ceny energii elektrycznej

    SŁOWA KLUCZOWE: emisja CO2, giełdy handlu emisją, CDS

    Mimo trwającego spowolnienia gospodarczego emisja CO2 cały czas rośnie. Od 1990 roku wzrosła o 38%. Ponad 50% emisji pochodzi z USA, Unii Europejskiej i Japonii. W Polsce w stosunku do roku 1990 emisja spadła o 16,4%, gdy w państwach OECD spadła o 6,2%. W tym okresie w Chinach nastąpił prawie trzy krotny wzrost emisji do poziomu 5,1 ton CO2 na osobę. Sektor energetyczny jest odpowiedzialny za 41,0% emisji (2009) rok. W Polsce w 2010 roku nastąpił wzrost emisji o 4,5%. Jednak krajowe emisje CO2 nie przekroczyły puli bezpłatnych pozwoleń.

    W roku 2011 Komisja Europejska ustaliła warunki przyznawania darmowych uprawnień do emisji CO2 europejskim przedsiębiorstwom. Natomiast w 2012 r. Komisja przyjęła ścieżkę obniżania unijnych emisji CO2 o 80% do 2050 r.

    Handel uprawnieniami do emisji CO2 w Europie (EUA - European Union Allowance) obecnie funkcjonuje w tzw. drugim okresie rozliczeniowym. Największym rynkiem giełdowym jest Europejska Giełda Klimatyczna oraz giełda BlueNext. Około 70% transakcji w danym roku na giełdach odnosi się do kontraktów na grudzień danego roku.

    Ceny uprawnień do emisji EUA (notowanych na giełdach) od I pierwszego okresu rozliczeniowego wykazywały się dużą zmiennością. Ceny w notowaniach dziennych wahały się w szerokich granicach od 0,1 do 29,5 EUR/tonę CO2.

    Głównymi czynnikami wpływającymi na kształtowanie się cen (wzrost bądź spadek) uprawnień są: brak decyzji o zwiększeniu celów redukcyjnych, możliwość wycofania do 1,2 mld jednostek w okresie 2012 - 2020, zmniejszenie ryzyka związanego z problemami strefy euro.

    Emissions trading exchanges and the price of electricity

    KEY WORDS: CO2 emissions, emission trading exchanges, CDS

    CO2 emissions continue to grow despite the ongoing economic slowdown. Emissions have increased by 40% since 2000. Over 50% of total, global CO2 emissions are emitted in the U.S., Japan, and the European Union. In Poland, CO2 emissions dropped by 16% when comparing 2009 emissions with 1990 statistics, while in the OECD countries they decreased by only 6.2%. In the same period, China's CO2 emissions tripled, reaching 5.1 tons per capita. The energy sector accounts for approximately 41% of the emissions in 2009. As far as Poland is concerned, CO2 emissions increased by 4.5% in 2010. However, total domestic CO2 emissions did not exceed allocated allowances. The European Commission worked out the conditions for grandfathering of CO2 emissions allowances for European companies in 2011, and in the next year adopted a path for reducing the EU's CO2 emissions 80% by 2050. Currently, the EU CO2 emissions trading scheme is in the second phase. There are two important CO2 emissions trading exchanges: the European Climate Exchange and BlueNext. Approximately 70% of transactions in a given year refer to the contracts for December. Prices of CO2 emissions allowances (EUA) (quoted in the exchanges) have already proved to be volatile since the first phase of the EU Emissions Trading Scheme. Prices in the daily quotations ranged from 0.1 EUR/tCO2 to 29.5 EUR/tCO2. The main factors determining price fluctuations are as follows: the lack of a definite decision to increase the emissions reduction targets, the possibility of withdrawal of up to 1.2 billion units in 2012-2020, and a reduction in the risks related to the ongoing problems of the Euro zone.

  18. Jurdziak L.

    Czy grozi nam ubóstwo? Analiza potencjalnych skutków unijnej polityki walki z globalnym ociepleniem dla gospodarstw domowych w Polsce

    SŁOWA KLUCZOWE: ubóstwo, ubóstwo dochodowe, ubóstwo energetyczne, dochód rozporządzalny, jednostki standardu siły nabywczej, pakiet energetyczno-klimatyczny, ceny nośników energii

    W nawiązaniu do historycznych idei zapewnienia krajom Europejskiej Wspólnoty Węgla i Stali taniej energii, przedstawiono negatywne skutki jakie dla gospodarstw domowych niesie obecna polityka UE walki z "globalnym ociepleniem". Omówiono definicję ubóstwa dochodowego bazującą na względnym progu wynoszącym 60% mediany dochodów rozporządzalnych gospodarstw domowych i wskaźnik zagrożenia wykluczeniem społecznym przyjęte przez Eurostat. Podano miejsce Polski w hierarchii ubóstwa na tle innych krajów UE. Zwrócono uwagę na drastyczne różnice progów ubóstwa (wyznaczonych zarówno w euro jak i w jednostkach standardu siły nabywczej PPS) pomiędzy starymi i nowymi członkami UE. Przedstawiono skalę rosnącego ubóstwa w Polsce i zwiększającego się rozwarstwienia dochodów (udokumentowane poziomem ilorazu V. i I. kwintyla dochodów gospodarstw domowych i wskaźnikiem Giniego) na tle danych UE, pomimo dodatniego wzrostu PKB. Porównano gospodarstwa domowe w Polsce i UE zwracając uwagę na udział energii i paliw w ich wydatkach. Przedstawiono historię rosnących cen nośników energii w euro oraz zwrócono uwagę na wyjątkowo wysoki poziom cen energii w Polsce mierzony w jednostkach PPS. Omówiono pojęcie ubóstwa energetycznego oraz przedstawiony prognozy wzrostu udziału zakupów energii i paliw w budżetach gospodarstw w świetle dalszych wzrostów ich cen w związku z wdrażaniem pakietu energetyczno-klimatycznego. Skrytykowano posługiwanie się względnymi progami ubóstwa dochodowego i energetycznego, proponując w zamian bezwzględne wskaźniki oparte na minimalnym koszyku dóbr niezbędnych do przeżycia i minimalnej ilości energii niezbędnej do zapewnienia akceptowalnego standardu ogrzania mieszkania i funkcjonowania gospodarstwa domowego.

    Are we threatened by fuel poverty? Energy purchase costs and income per capita of the EU citizen

    KEY WORDS: poverty, income poverty, fuel poverty, disposable income, the standard unit of purchasing power, energy and climate package, the price of energy

    Within the historical context of attempting to provide cheap energy to countries of the European Coal and Steel Community, this article presents the negative effects for households of the current EU policy to combat "global warming". The definition of income poverty is outlined based on a relative threshold of 60% of the households' disposable income median with the social exclusion indicator adopted by Eurostat. Poland's place in the poverty hierarchy is presented and compared to other EU countries. The analysis focuses attention on the drastic differences in poverty thresholds (in euro and in purchasing power standard PPS) between old and new EU members. The data shows the scale of increasing poverty and income inequalities in Poland (documented by the ratio of the V. and I. households' income quintile and the Gini index). It provides a comparison of households in Poland and the EU with attention paid to the share of energy and fuels in household spending. The article also reviews the history of rising energy prices given in euros. It draws attention to the exceptionally high level of energy prices in Poland in PPS. Here, the central concept is the danger of fuel poverty, and forecasts of growth in the share of energy and fuels in the budgets of household expenditures are presented in light of further increases in energy prices due to the implementation of the energy-climate package. The article provides criticism of the use of relative income poverty and energy poverty thresholds. Based on this analysis, the article proposes the use of absolute indicators based on a minimum basket of goods necessary for household survival and the minimum amount of energy needed to ensure an acceptable standard of household heating and normal operation.

  19. Kaliski M., Szurlej A., Grudziński Z.

    Węgiel i gaz ziemny w produkcji energii elektrycznej Polski i UE

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny, węgiel brunatny, gaz ziemny, energia elektryczna

    W artykule przedstawiono znaczenie węgla i gazu ziemnego w sektorze wytwarzania energii elektrycznej w Polsce i UE. Przeanalizowano zmiany w strukturze mocy zainstalowanej UE w latach 2000 - 2011 oraz zmiany jakie zaszły w krajowej strukturze w ostatnich latach. Przybliżono stan zasobów węgla i gazu w UE, podkreślając przy tym wysoki poziom zasobów węgla w Polsce. Przybliżono tendencje w zakresie wydobycia węgla i gazu ziemnego w UE, ze wskazaniem europejskich liderów w tym zakresie. Porównano zmiany poziomu uzależnienie od importu nośników energii wybranych krajów UE w ciągu ostatnich lat. Dokonano porównania struktury sprzedaży gazu ziemnego w Polsce i UE ze szczególnym uwzględnieniem udziału gazu, który jest zagospodarowany w sektorze wytwarzania energii elektrycznej. W dalszej części artykułu przeanalizowano zmiany w zakresie kosztów wytwarzania energii elektrycznej w Polsce z uwzględnieniem zmian pierwotnych nośników energii (przybliżono także doświadczenia z USA w zakresie wpływu zagospodarowania niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego na wzrost wykorzystania gazu w energetyce). Porównano ceny energii elektrycznej w Polsce ze średnimi cenami w UE (w grupie gospodarstw domowych i średnich przedsiębiorstw).

    Coal and natural gas in power production for Poland and the EU

    KEY WORDS: hard coal, lignite, natural gas, electricity

    This paper examines the important role of coal and natural gas in the electricity generation industries of Poland and the European Union. It summarizes changes in the structure of the installed capacity of the EU countries from 2000-2011. The data provided includes approximate quantities of coal and natural gas reserves in the EU, highlighting the large coal reserves in Poland. The paper shows trends in coal and natural gas production in the EU, with particular attention paid to European leaders. Furthermore, it highlights the dependence on energy imports of selected EU countries in recent years. A comparison is made of the structure of natural gas sales in Poland and the EU, noting the share of gas consumed by the power generation sector. Consequently, the examination reviews the changes in the costs of power generation in Poland, taking into account changes in primary energy carriers (outlining the United States' experiences with the impact of unconventional natural gas development on the increased use of gas as a fuel for power generation). Electricity prices in Poland were compared with the average prices in the EU (for households and medium-sized enterprises).

  20. Kaliski M., Wojciechowski R., Szurlej A.

    Analiza skuteczności wprowadzonego systemu wsparcia wytwarzania energii elektrycznej z metanu

    SŁOWA KLUCZOWE: metan z pokładów węgla, zasoby metanu, system wsparcia, gospodarcze wykorzystanie metanu z kopalń

    W artykule dokonano przeglądu zasobów metanu z kopalń w Polsce oraz sposobów zagospodarowania tego gazu. Scharakteryzowano systemu wsparcia oraz przedstawiono podstawowe informacje o funkcjonowaniu systemu w latach 2010 - 2011 r. Dokonana została uproszczona analiza ekonomiczna działającego systemu oraz przedstawiono rekomendacje.

    Ustawą z dnia 8 stycznia 2010 r. o zmianie ustawy - Prawo energetyczne oraz o zmianie niektórych innych ustaw wprowadzono system wsparcia w postaci świadectw pochodzenia energii elektrycznej wytworzonej w wysokosprawnej kogeneracji w jednostce opalanej metanem uwalnianym i ujmowanym przy dołowych robotach górniczych w czynnych, likwidowanych lub zlikwidowanych kopalniach węgla kamiennego.

    Istniejące obecnie w Polsce mechanizmy wsparcia dla produkcji energii elektrycznej z metanu, pochodzącego z kopalń węgla kamiennego są niewystarczające. Stworzony w 2010 r. system wsparcia w postaci świadectw oraz udzielanie pomocy publicznej przeznaczonej na inwestycje budowy nowych lub przystosowania istniejących instalacji energetycznych do wykorzystywania metanu pochodzącego z odmetanowania kopalń węgla kamiennego nie zachęcają do zwiększenia gospodarczego wykorzystania metanu.

    W wyniku przeprowadzonej analizy wynika, iż należałoby:

    1. oprzeć system wsparcia na zasadach takich, jak dla systemu wsparcia odnawialnych źródeł energii (OZE), bez konieczności produkcji energii w kogeneracji,
    2. zwiększyć wartość opłaty zastępczej stosowanej w obecnym systemie wsparcia,
    3. stworzyć system wsparcia dla utylizacji i zagospodarowania metanu wentylacyjnego.

    Stosowane aktualnie technologie odmetanowania powodują, że metan uwalniany w trakcie robót górniczych jest w około 30% ujmowany odmetanowaniem, a w 70% usuwany na drodze wentylacyjnej. Możliwe jest zwiększenie poziomu odmetanowania z zastosowaniem obecnych technologii wydobycia węgla, czyli ujęcie 60% metanu i wyemitowanie do atmosfery 40%. Po wprowadzeniu zmian w systemie wsparcia obserwowany będzie znaczący efekt ekologiczny związany z zagospodarowaniem metanu.

    Analysis of the effectiveness of implemented systems of support for generating electricity from methane

    KEY WORDS: Coal Bed Methane (CBM), methane resources, system of support, commercial utilization of methane

    This paper presents a review of coal mine methane resources in Poland and methods of their utilization. It characterizes the support system and presents principle information concerning the system's functioning in the years 2010-2011. Basic economic analysis of existing systems was performed, and recommendations are presented. Based on the law dated January 8th 2010 - Energy law and changes of selected other acts certain support system based on the certificates of electrical energy origin generated in the highly efficient cogeneration in the unit fired with methane released and captured during underground mining works in operating, under liquidation or already closed hard coal mines was introduced. The mechanisms to support the production of electrical energy from coal mine methane already existing in Poland are not sufficient. The support system created in 2010 using certificates and public support meant for the construction of new, or adjustments to existing, energy installations to utilize methane coming from the drainage systems of hard coal mines fail to encourage increasing economical utilization of coal mine methane. The conclusions from the above analysis suggest that it is recommendable to: have existing support systems rely on the same rules as for the system of renewable sources of energy, without the necessity to produce energy in cogeneration, increase the supplementary fee used in the present support system, create a support system for the capturing and utilization of ventilation air methane. The technologies presently used to drain coal mine methane released during mining exploitation enable the capture of only 30% of the gas. The remaining 70% is released into the atmosphere. It is possible to increase the efficiency of methane drainage up to as much as 60% when implementing the latest drainage technologies mitigating methane emissions down to 40%. The introduction of the suggested changes in the support system should result in a significant ecological effect from coal mine methane's economical utilization.

  21. Kamiński J.

    Podstawy metodyczne wskaźnikowej oceny siły rynkowej w sektorze elektroenergetycznym

    SŁOWA KLUCZOWE: sektor wytwarzania energii elektrycznej, rynek energii elektrycznej, ceny

    Złożone zależności i interakcje wynikające z charakterystyki sektora elektroenergetycznego oraz mechanizmów wykorzystywania siły rynkowej w tym sektorze powodują konieczność jego monitorowania z zastosowaniem odpowiedniego aparatu badawczego. W praktyce wyróżnić można dwa podstawowe nurty badań, tzn. opierające się na: metodach wskaźnikowych oraz metodach modelowania matematycznego. Celem artykułu jest aktualizacja podejmowanych we wcześniejszych publikacjach analiz w podstaw metodycznych badań siły rynkowej w sektorze elektroenergetycznym. Dwie podstawowe grupy mierników służących do oceny potencjału siły rynkowej w sektorze elektroenergetycznym to: (i) strukturalne oraz (ii) behawioralne. W zakresie metod strukturalnych analizowano: wskaźnik koncentracji największego oraz trzech lub czterech największych producentów energii elektrycznej, wskaźnik liczby przedsiębiorstw o co najmniej 5% udziale rynkowym, wskaźnik Herfindahla-Hirschmana (HHI) oraz wskaźnik entropii. Natomiast z grupy wskaźników behawioralnych analizowano stosowany najczęściej w tego typu badaniach wskaźnik Lernera. Ponieważ każdy ze wskaźników wykorzystywanych do oceny potencjału siły rynkowej ma specyficzne, indywidulane cechy stanowiące o jego przydatności analitycznej, stąd w ocenie autora wszelkie analizy opierające się na metodach wskaźnikowych nie powinny zawężać się do wyboru jednego z nich. Rzetelne wnioskowanie na podstawie analizy wskaźnikowej możliwe jest tylko wtedy, gdy zostanie ona przeprowadzona w oparciu o grupę wskaźników uzupełniających się pod względem możliwości merytorycznego wnioskowania. W artykule zaakcentowano również rolę Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki oraz Prezesa Urzędu Ochrony Konkurencji i Konsumentów, którzy powinni aktywnie reagować na wszelkie próby wykorzystania siły rynkowej w sektorze elektroenergetycznym.

    Methodical basis of the index-based market power analysis in the power sector

    KEY WORDS: power generation industry, electricity market, prices

    Complex relationships and interactions caused by the specific characteristics of the power industry and the mechanisms of market power exercised in this industry result in the need to monitor the situation in the power market through employment of the appropriate research apparatus. In practice, two main approaches to market power analysis are distinguished - index-based analysis and computable mathematical model-based analysis. This article aims to update the research undertaken in earlier publications on the methodical grounds of index-based analysis of market power in the power industry. In principle, two main groups of indices are used to assess the potential for market power in the power industry, i.e. (i) structural indices and (ii) behavioural indices. As far as the structural indicators are concerned, the following indices were analysed: the concentration ratio of the largest and the three largest power producers, the index of the number of power companies with at least 5% market share, the Herfindahl-Hirschman Index (HHI), and entropy. In the case of behavioural indicators, the index most commonly used in such studies, the Lerner Index, was analysed. Owing to the fact that each of the indices used for estimating the potential for market power has specific individual features which determine its analytical usefulness, in the author's view, any analysis based on this approach should not be limited to the selection of only one indicator. The soundness of results and quality policy recommendations that could be drawn from index-based analysis strongly depend on the range of a complementary set of indicators. The article also highlights the role of the President of the Energy Regulatory Office and the President of the Office of Competition and Consumer Protection, who should monitor and actively respond to any attempt to exercise market power in the power industry.

  22. Kasztelewicz Z.

    Blaski i cienie górnictwa węglowego w Polsce

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel kamienny i brunatny, prognozy wydobycia, uwarunkowania rozwoju

    W XXI wieku surowce energetyczne są najważniejszymi nośnikami energii, umożliwiającymi nowoczesny rozwój świata i Europy, w tym również Polski. Nie ma żadnych wątpliwości, że kraj, który będzie posiadał i eksploatował własne surowce, będzie niezależny gospodarczo, a przede wszystkim bezpieczny energetycznie. Surowce energetyczne już dzisiaj są specyficzną bronią XXI wieku i narzędziem geopolityki realizowanym przez bogate kraje surowcowe.

    W okresie ostatnich 20 lat wydobycie węgla kamiennego na świecie podwoiło się, osiągając poziom blisko 7 mld ton. W Polsce w tym samym czasie zanotowano jego obniżenie o blisko 50% do poziomu 76 mln ton. Wydobycie węgla brunatnego na świecie wynosi obecnie ponad 1 mld ton, a w naszym kraju w omawianym okresie obniżyło się z 70 do 60 mln ton. Z powyższych danych wynika, że jedynym krajem na świecie, który posiadając bogate zasoby węgla kamiennego obniża jego wydobycie, jest Polska. Z kraju eksportera węgla kamiennego stajemy się na trwałe jego importerem. W ostatnich latach gospodarka krajowa przy swoich zasobach sprowadzała ponad 15 mln ton węgla rocznie. Tymczasem globalne prognozy przewidują, że światowe wydobycie węgla do 2030 roku wzrośnie jeszcze ponad dwukrotnie. Dzisiaj światowa energetyka opiera się w 41% na węglu, a w 2030 roku udział ten ma się powiększyć do 44%.

    Pros and cons of coal mining in Poland

    KEY WORDS: coal and lignite, prediction of coal production, conditions of development

    Resources of energetic raw materials are the most important energy carriers in the 21-st century. They allow for the development of the modern world, European and Polish. There is no doubt, if countries exploited their own resources, they would be economically independent and enjoy energy security. Presently, energy resources can be treated as a unique kind of weapon, a geopolitical instrument of commodity-rich countries. Global coal production has reached the level of 7 billion tones, having doubled in the last 20 years. In the same time period, Poland has reported a reduction in coal production of about 50% to the level of 76 million tones. Global brown coal production is over 1 billion tones. In our country, production has fallen from 70 to 60 million tonnes over this period of time. Although large resources, the data show that Poland is the only country reducing coal production. Poland, a country which was a coal exporter, is becoming a permanent coal importer. Although domestic large resources, the national economy has imported more than 15 millions tones of coal per year. Meanwhile, global predictions suggest that worldwide coal production will double before 2030. Nowadays, 41% of global energy is based on coal, and this share will increase to 44%.

  23. Kasztelewicz Z., Sikora M., Zajączkowski M.

    Złoże Poniec-Krobia w bilansie konińskiego zagłębia górniczo-energetycznego węgla brunatnego

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel brunatny, zagłębie konińskie, złoże Poniec-Krobia, złoże Oczkowice

    Konińskie zagłębie górniczo-energetyczne węgla brunatnego funkcjonuje w oparciu o Kopalnię Konin oraz dwie elektrownie wchodzące w skład ZE PAK S.A.

    W swojej dotychczasowej historii kopalnia wydobyła ponad 550 mln Mg węgla brunatnego, uruchamiając wydobycie na 10 odkrywkach. Jednak obecne zasoby węgla brunatnego w czynnych odkrywkach wynoszące około 100 mln Mg, wystarczą na pracę zagłębia konińskiego na niewiele ponad 10 lat. Strategicznym warunkiem przedłużenia pracy tego zagłębia jest więc zagospodarowanie nowych złóż węgla brunatnego w bardzo krótkim czasu i dokonanie gruntownego odtworzenia mocy energetycznych w elektrowniach konińskich. Wśród złóż perspektywicznych znajdujących się w niedalekiej odległości od obecnie eksploatowanych obszarów można wymienić następujące złoża: Ościsłowo, Mąkoszyn-Grochowiska oraz Dęby Szlacheckie. Dodatkowo, przy określeniu rozwoju konińskiego zagłębia górniczo-energetycznego, można również uwzględnić złoże Piaski, na którym może zostać oparta także przyszłość zagłębia adamowskiego.

    Natomiast poszerzenie bazy zasobowej o złoże Poniec-Krobia wraz ze złożem Oczkowice ze wstępnie określonymi zasobami przemysłowymi na poziomie około 600 mln Mg otwiera całkowicie nowe możliwości dla przedłużenia żywotności konińskiego zagłębia górniczo-energetycznego węgla brunatnego. Należy jednak zaznaczyć, że złoże Poniec-Krobia rozpoznane zostało niewielką ilością otworów badawczych i jego zasoby określono jako zasoby prognostyczne. Aby można było dokonać bardziej szczegółowych analiz dotyczących możliwości jego wykorzystania konieczne jest przeprowadzenie uszczegóławiających prac geologicznych.

    Opracowana wstępna koncepcja zagospodarowania tych złóż wykazała, że ich zasoby mogą posłużyć do produkcji energii elektrycznej w nowoczesnych blokach energetycznych na parametry nadkrytyczne lub ultra-nadkrytyczne o mocy 2200-2500 MW, przy rocznym wydobyciu węgla na poziomie 13 mln Mg. W takim przypadku żywotność całego zagłębia górniczo-energetycznego węgla brunatnego mogłaby zostać przedłużona o kolejne 50 lat.

    The Poniec-Krobia deposit in extending the Konin lignite mining and power generation basin

    KEY WORDS: lignite, Konin lignite basin, Poniec-Krobia deposit, Oczkowice deposit

    The Konin lignite mining and power generation basin relies on the KoninMine and the two power plants included in ZE PAK S.A. In previous years, the mine produced over 550 million tons of lignite, initiating exploitation at 10 open pits. However, the current resources of lignite in active open pits (amounting to about 100 million tons) are enough to supply work in the Konin basin for a little more than 10 years. Therefore, the strategic prerequisite for the extension work in the basin is the development of new lignite deposits in a very short time, and the total restoration of the power units in the Konin power plants. Among the prospective deposits located in the vicinity of the currently used areas are the following deposits: Ościsłowo, Mąkoszyn-Grochowiska, and Dęby Szlacheckie. Additionally, in determining the development of the mining and energy basin in Konin, the Piaski deposit can also be included, on which the future of the basin in Adamów may be based. Broadening the resource base of the Poniec-Krobia and Oczkowice deposits with pre-defined industrial resources of about 600 million tons opens up entirely new possibilities to extend the life of the Konin lignite mining and power generation basin. It should be noted that the Poniec-Krobia deposit has been characterized by a small number of prospecting holes and its resources are defined as resources in sight. To make a more detailed analysis of the possibilities for its use, it is necessary to carry out specific geological works. The initial development concept for these deposits has shown that their resources can be used to produce electricity in modern power units for supercritical or ultra-supercritical parameters with a capacity of 2,200-2,500 MW, with annual coal production of 13 million tons. In such a case, the life of the entire mining and energy lignite basin could be extended for another 50 years.

  24. Klojzy-Karczmarczyk B.

    Przewidywane zmiany chemizmu wód powierzchniowych po zrzucie wód kopalnianych w warunkach obniżonej temperatury

    SŁOWA KLUCZOWE: wody kopalniane, pompy ciepła, obniżanie temperatury, cieki powierzchniowe, zmiana stanu chemicznego

    W warunkach górniczych zachodzi konieczność odwadniania wyrobisk oraz zrzut wód dołowych do wód powierzchniowych o zróżnicowanej mineralizacji i temperaturze. Najczęstszym postępowaniem jest ich bezpośrednie wprowadzanie do cieków powierzchniowych. Jednak wody dołowe przed zrzutem mogą zostać wykorzystane w różnorodnych celach technologicznych, przez co zmieniają się ich parametry, a zatem zmienia się charakter przemian w wodach odbiornika. Zarówno na etapie eksploatacji złoża, jak też na etapie likwidacji kopalni pojawiają się możliwości wykorzystania wód dołowych jako niskotemperaturowego dolnego źródła dla sprężarkowych pomp ciepła, co prowadzić będzie do obniżenia ich temperatury, najczęściej w granicach od 3 do 6oC w zależności od wydajności. W pracy przedstawiono wyniki symulacji zmiany chemizmu przykładowych wód powierzchniowych o niskiej a także o podwyższonej mineralizacji w wyniku zrzutu wód dołowych kopalni rud cynku i ołowiu o temperaturze pierwotnej oraz obniżonej w wyniku potencjalnego wykorzystania przez pompę ciepła. Proces mieszania wód o różnym składzie chemicznym prowadzi niewątpliwie do zmian charakterystyki hydrogeochemicznej roztworów wynikowych. Celem pracy było wykazanie, czy zmiana temperatury wód dołowych spowodowana ich wykorzystaniem do celów energetycznych będzie mieć wpływ, i w jakim stopniu, na kształtowanie się jakości wód odbiornika. W wyniku przeprowadzonej symulacji z wykorzystaniem obliczeń programem PHREEQC, stwierdzono, że w wodach o podwyższonej mineralizacji zmniejsza się udział jonów prostych (wapnia i siarczanów) oraz zwiększa pozostałych form, w porównaniu z wodami o niższej mineralizacji. Przy wprowadzaniu wód kopalnianych o obniżonej temperaturze do wód powierzchniowych, w każdym przypadku obserwować się będzie wzrost udziału jonów prostych w całkowitej zawartości konkretnego składnika. W efekcie zrzutu wód kopalnianych do wód powierzchniowych, w szczególności o niskiej mineralizacji, nastąpi wzrost nasycenia mieszaniny roztworów względem faz siarczanowych oraz faz węglanowych. We wszystkich roztworach wodnych istnieje tendencja do wytrącania związków manganu i glinu. Przy zrzucie schłodzonych wód kopalnianych wskaźniki nasycenia w wodach odbiornika także znacząco ulegają zmianie, ale są nieco bliższe wartościom początkowym, charakterystycznym dla wód o niższej mineralizacji.

    Expected changes in surface water chemistry following the discharge of mine waters under reduced temperature conditions

    KEY WORDS: mine waters, heat pumps, lowering of temperature, surface waters, changing water chemistry

    In mining, the drainage of pits is necessary as well as the discharge of mine waters into surface waters of varying mineral composition and temperatures. The most common course of action is the direct discharge of mine water into surface watercourses. However, prior to its discharge, mine water can be used for various technological purposes which can change the parameters of both the discharge water and the receiving water. Both at the deposit mining stage and at the stage of mine closure, there are uses of mine water as a lower source for compression heat pumps. This decreases its temperature, usually in the range of 3° to 6°C depending on efficiency. This paper presents the results of simulations of changes in the surface water chemistry of low and increased mineralization as a result of mine water discharge from zinc and lead mines, analyzing initial temperature and decreased temperature due to the potential use of heat pumps. The process of mixing waters of different chemical composition undoubtedly leads to changes in the hydrogeochemical characteristics of the resulting solutions. The aim of the study presented in this paper was to examine whether a change in mine water temperature caused by its utilization for energy purposes has an impact on water quality in the receiving basin, and if so, to what extent. The results of simulations using PHREEQC calculations indicated that waters with high mineralization featured a smaller share of simple ions (calcium and sulphate) and other higher forms when compared to waters with lower mineralization. When introducing mine water with a low temperature into surface waters, in every case there was an increase in the share of simple ions in the total content of a particular component. As a result of the discharge of mine water into surface waters, especially with low mineralization, there was an increase in the saturation of solution mixtures versus sulphate and carbonate phases. In all aqueous solutions, there was a tendency of aluminium and manganese compound precipitation. Upon the discharge of chilled mine water, saturation rates in the water of the receiver also significantly changed, but they were somewhat closer to the initial values characteristic of waters with lower mineralization.

  25. Korzeniowski M., Kurczabiński L., Łój R.

    Katowicki Holding Węglowy SA.- X lat kwalifikowanych paliw węglowych

    SŁOWA KLUCZOWE: rynek komunalno-bytowy, kwalifikowane paliwa węglowe, kotły niskoemisyjne

    Minęło 10 lat od czasu, kiedy Katowicki Holding Węglowy SA opracował recepturę i wprowadził na rynek kwalifikowane paliwa węglowe (KPW) o nazwach handlowych EKORET i EKO-FINS.

    Przez kwalifikowane paliwa węglowe należy rozumieć paliwa o zdefiniowanym i powtarzalnym składzie fizykochemicznym. W danym przypadku chodzi między innymi o granulację, w tym zawartość ziaren o wymiarach poniżej 0,5mm, wartość opałową, zawartość popiołu i siarki całkowitej, spiekalność (Liczba Rogi) oraz temperatury mięknięcia i topnienia popiołu w warunkach redukcyjnych.

    Paliwa te zostały wyprodukowane i dedykowane do stosowania w pojawiających się na rynku kotłach węglowych nowej generacji (przeznaczonych głównie dla użytkowników komunalno-bytowych), których konstrukcja i technologia spalania zapewnia uzyskiwanie wysokich sprawności wytwarzania ciepła (> 80%) oraz ponad 90 - 95% redukcję emisji produktów spalania do powietrza w porównaniu z tradycyjnymi kotłami i piecami węglowymi.

    W niniejszym artykule scharakteryzowano rynek komunalno - bytowy, pozycję węgla na tym rynku oraz przedstawiono działania Holdingu, które przyczyniły się do rozwoju rynku paliw kwalifikowanych, jak również przedstawiono ewentualne szanse i zagrożenia dla węgla, ze szczególnym uwzględnieniem KPW.

    Katowicki Holding Węglowy SA -10 years of qualified coal fuels

    KEY WORDS: households sector, qualified fuels market, low emission, retort boilers

    Ten years ago Katowice Coal Holding (KHW S.A.) has worked out the recipe of qualified coal fuels (KPW), with brand names EKORET and EKO-FINS, and introduced it on the Polish market. Qualified coal fuels are described as the fuel with defined and repeatable physical properties and chemical composition. In this case, it concern, inter alia, granulation, calorific value, ash and sulphur contents, sinterability and temperature of softening and fusing of ash. These fuels has been made and dedicated for the new generation retort boillers, intended mostly for the households sector. Specific construction of these boillers and technology of combustion assure high efficiency (> 80%) of heat production and high level of emission reduction in comparison to traditional boillers and stoves. In this paper has been characterized the communal market, the market position of these fuels, as well as the KHW S.A. activities witch contributed to development the new qualified fuel market, as well as one presented possible chances and threats for the coal, with special regard KPW.

  26. Krzykowska-Słomska A., Beuch W.

    Zasoby węgla kamiennego na tle innych surowców energetycznych

    SŁOWA KLUCZE: zasoby węgla, zasoby bilansowe, zasoby przemysłowe, filary ochronne, surowce energetyczne, surowce pierwotne

    W artykule przedstawiono zmiany zachodzące w bazie zasobów bilansowych oraz przemysłowych węgla kamiennego w Polsce w latach 2010-2011. Przedstawiono stan zasobowy węgla kamiennego na dzień 31 grudnia 2011 roku w okresie obowiązywania koncesji jak również dla całości złoża. Wyszczególniono zmiany wielkości zasobów przemysłowych w filarach ochronnych w latach 2010-2011. Dokonano porównania stanu zasobów węgla kamiennego z innymi surowcami pierwotnymi: węglem brunatnym, gazem ziemnym oraz ropą naftową.

  27. Lorenz U.

    Indeksy cen węgla energetycznego na rynkach spot - możliwość wykorzystania doświadczeń w konstrukcji indeksu dla rynku krajowego

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel energetyczny, indeksy cen, rynek spot

    Wskaźniki (indeksy) cen są coraz powszechniej stosowane w handlu węglem energetycznym na świecie. Przedstawiają one jednostkową cenę węgla o określonej jakości i o sprecyzowanych warunkach dostawy. Indeksy odnoszą się do konkretnych rynków (głównych węzłów handlu węglem na świecie) i pełnią funkcję informacyjną o poziomie cen na tym rynku. Indeksy określane są na podstawie transakcji na rynku spot, lecz często są wykorzystywane jako cena referencyjna w kontraktach terminowych, zawieranych zarówno na rynku fizycznym, jak i finansowym (w handlu pozagiełdowym OTC).

    W artykule przedstawiono indeksy cen węgla, obliczane przez cztery wiodące firmy (IHS McCloskey, Argus Media Group, Platts oraz globalCOAL). Wskazano podobieństwa i różnice w stosowanych metodologiach.

    Zaprezentowano autorską koncepcję wyznaczania indeksu węglowego dla rynku krajowego. Uwzględniono w niej elementy (ceny) reprezentujące producentów węgla oraz główną grupę użytkowników, a także transport oraz import, nadając im odpowiednie wagi. Zamieszczono wynik przykładowych obliczeń. Zwrócono uwagę na potrzebę dalszych badań, które pozwoliłyby uściślić metodologię w taki sposób, aby uzyskany produkt stał się instrumentem finansowym, umożliwiającym zabezpieczanie się uczestników rynku węgla przed zmianami cen.

    Steam coal price indices on the spot market - possibility of using experience in construction of a domestic coal market index

    KEY WORDS: steam coal, price indices, spot market

    Price indices (markers) are commonly used in the steam coal trade around the world. They represent the unit price of coal of a defined quality and specified delivery conditions. Indices refer to specific markets (main coal hubs around the world) and perform a price information function in each market. Indices are calculated on the basis of spot transactions, but are often used as a reference price in term contracts concluded both on physical and financial markets (over-the-counter). This paper presents coal indices, calculated by four leading companies (IHS McCloskey, Argus Media Group, Platts, and globalCOAL), demonstrating similarities and distinctions between applied methodologies. It also outlines the author's concept for determining a steam coal index for the domestic (Polish) market. It contains elements (prices) representing coal producers and the main group of users (power sector), as well as transport and import, assigning them appropriate weights. The results of the model's calculations are then summarized. Emphasis has been placed on the need for further research, allowing for the fine tuning of the methodology in such way that the obtained product could become a financial instrument, enabling protection of coal market participants against price changes.

  28. Lutyński A., Baic I., Lutyński M.

    Potencjał energetyczny zdeponowanych mułów węglowych

    SŁOWA KLUCZOWE: potencjał energetyczny, depozyty mułów węglowych

    W artykule przedstawiono wyniki analizy potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych. Wyniki zaprezentowanej analizy dotyczą stanu surowego tych mułów oraz produktów, które uzyskano w wyniku wzbogacania tych mułów różnymi metodami. Muły węglowe wzbogacano w hydrocyklonie zagęszczająco-klasyfikującym, klasyfikatorze odśrodkowym, wzbogacalniku zwojowym Reicherta i metodą flotacji. Oceniono zarówno potencjał energetyczny mułów po ich wzbogaceniu, jak i straty potencjału energetycznego, które ponoszone są w wyniku wzbogacania. Najkorzystniejsze rezultaty uzyskano w przypadku metody flotacji. Średnio strata potencjału energetycznego wyniosła w tym przypadku 15% i wahała w granicach od 3 do 31% dla poszczególnych osadników. Średnio wartość opałowa uzyskanego produktu wyniosła 25 057 kJ/kg i była najwyższą spośród uzyskanych we wszystkich analizowanych metodach.

    Najwyższe straty potencjału energetycznego mułów węglowych zanotowano w przypadku wzbogacania w klasyfikatorze odśrodkowym z wstępnym odmuleniem wzbogacanego materiału. Strata potencjału energetycznego wyniosła w tym przypadku średnio 68% i wahała się dla poszczególnych osadników od 13% do nawet 98%. Średnio wartość opałowa uzyskanego produktu wyniosła 22864 kJ/kg.

    Wyniki te są podobne do osiąganych przy wzbogacaniu mułów w spiralach Reicherta z wstępnym odmulaniem materiału. Średnia strata potencjału energetycznego mułów wzbogacanych w spiralach Reicherta wyniosła 64%, a ciepło spalania produktu wzbogacania 22 678 kJ/kg.

    Najniższe wartości opałowe produktów wzbogacania uzyskiwano w przypadku wzbogacania w hydrocyklonie. Mimo istotnych strat potencjału energetycznego mułów, który wyniósł średnio 44 % i wahał się w granicach od 12% do 97% wartość opałowa produktu wyniosła średnio 16 950 kJ/kg i niewiele wzrosła w stosunku do ciepła spalania mułów surowych wynoszącego 16 427 kJ/kg.

    Przeprowadzone badania pozwalają na stwierdzenie, że istnieje możliwość wzbogacania mułów zdeponowanych w osadnikach. Należy jednak liczyć się ze znacznymi stratami potencjału energetycznego tych materiałów.

    Analizy wykonano w ramach projektu rozwojowego Nr N R09 0006 06/2009 pt: "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania". Projekt ten realizowany jest przez Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego we współpracy z Katedrą Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów Politechniki Śląskiej od sierpnia 2009 roku.

    Energetic potential of coal slurries

    KEY WORDS: energetic potential, coal slurry deposits

    This paper presents the results of an energetic potential analysis of coal slurries deposited in impoundments. Results shown are on an "as received" basis and for concentrates after beneficiation. Coal slurries were beneficiated using the following techniques: hydrocyclone classifier-separator, centrifugal separator, Reichert spiral separator LD4, and flotation. An assessment of energetic potential was made for concentrate, whereas losses of energetic potential due to beneficiation were estimated. Performed tests showed that the most effective method was flotation, where the loss of energetic potential was, on average, 15% and varied from 3 to 31% depending on the impoundment. The average value for the obtained concentrate was 25,057 kJ/kg, being the highest among all of the methods. The highest losses of energetic potential of coal slurries were observed in the case of the centrifugal separator with sludge removal of feed. The loss of energetic potential was on average 68% and varied depending on the impoundment from 13% to as much as 98%. Average calorific value was 22,864 kJ/kg. The results are similar to those obtained with the use of the Reichert spiral with initial sludge removal from the feed. The average loss of energetic potential of coal slurries beneficiated in Reichert spirals was 64%, and the calorific value 22,678 kJ/kg. The lowest calorific values of concentrate were obtained from the hydrocyclone classifier-separator. Despite a significant loss of energetic potential of coal slurries, which was on average 44% and ranged from 12% to 97%, the calorific value of the product was 16,950 kJ/kg and did not increase significantly in relation to the calorific value of raw coal slurry, which was 16,427 kJ/kg. Results obtained from this research showed that it is possible to beneficiate coal slurries deposited at old impoundments. Nevertheless, they revealed that a high loss of energetic potential should be taken into account when applying certain technology.

  29. Lutyński A., Szpyrka J.

    Analiza właściwości fizykochemicznych depozytów mułów węglowych na Górnym Śląsku

    SŁOWA KLUCZOWE: właściwości fizykochemiczne, depozyty mułów węglowych

    W opracowaniu przedstawiono wyniki badań wybranych właściwości fizycznych, chemicznych i energetycznych mułów węgla energetycznego i koksowego z dwudziestu depozytowych stawów osadowych. Zaprezentowane wyniki to oznaczenia składu chemicznego oraz zawartości wilgoci, części lotnych, siarki i wartości opałowej w różnych stanach. Podano też wyniki badań własności mułów w klasie ziarnowej poniżej 0,1 mm. Uzyskane w badaniach wyniki oznaczeń wybranych podstawowych parametrów składu chemicznego wykazały, że muły mają skład chemiczny typowy dla odpadów drobnoziarnistych tego rodzaju. Odstępstwem od znanych z literatury wartości jest bardzo niska zawartość Al2O3 i TiO2. Średnia wartość opałowa w stanie analitycznym w mułach zdeponowanych w poszczególnych osadnikach waha się w granicach od 9265 do 23293 kJ/kg. Średnia zawartość popiołu w stanie analitycznym waha się w granicach od 26,98 do 63,96%, średnia zawartość siarki całkowitej w stanie analitycznym waha się w granicach od 0,57 do 2,98%, średnia zawartość wilgoci przemijającej w odpadach mieści się w granicach od 11,69 do 34,48%, a średnia zawartość części lotnych w stanie analitycznym w odpadach zawiera się w granicach od 14,29 do 28,50%.

    Analiza granulometryczna mułów węglowych wykazała, że średni wychód klasy ziarnowej poniżej 0,1 mm dla wszystkich osadników wynosi 62,27%. Średnia wartość opałowa w stanie analitycznym w mułach zdeponowanych w poszczególnych osadnikach w klasie ziarnowej poniżej 0,1 mm jest dość wysoka i wynosi 12 078 kJ/kg. Klasa ta charakteryzuje się wyższą zawartością popiołu i siarki.

    Zaprezentowane wyniki wskazują na znaczne zróżnicowanie jakości mułów zdeponowanych w poszczególnych osadnikach.

    Badania wykonano w ramach projektu rozwojowego Nr N R09 0006 06/2009 pt: "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania". Projekt ten realizowany jest przez Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego we współpracy z Katedrą Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów Politechniki Śląskiej od sierpnia 2009 roku.

    Investigation of the physicochemical properties of coal slurries

    KEY WORDS: physicochemical properties, coal slurry impoundments

    This paper presents the results of investigation into the physical, chemical, and energetic properties of steam and coking coal slurries deposited in twenty impoundments. The research includes a determination of chemical composition, moisture content, volatile matter, sulfur, and calorific value at various states. Additionally, the properties of coal slurry of a particle size below 0.1 mm are presented. The determination of the chemical composition revealed that it is typical for such coal tailings with the exception of very low Al2O3 and TiO2 content. The average calorific value in the analytical state of particular impoundments varies from 9,265 to 23,293 kJ/kg. The average ash content in the analytical state at impoundments varies from 26.98% to 63.96%, the average sulfur content in the analytical state varies from 0.57 to 2.98%, the average transient moisture content varies from 11.69 to 34.48%, whereas volatile matter in the analytical state ranges from 14.29 to 28.50%. The average content of the fraction below 0.1 mm for all impoundments is 62.27%. The average calorific value for the fraction below 0.1 mm is relatively high at 12,078 kJ/kg; nevertheless, this fraction has a higher ash and sulfur content. The results presented here indicate considerable variations in the quality of coal slurries deposited in different impoundments which is obvious when taking into account the differing geology of the mines' coal deposits. At individual impoundments, these differences are smaller as demonstrated by the lower variation in the standard deviation. The research was performed under the development project Nr N R09 0006 06/2009 titled: "Identification of energetic potential of coal slurries in the national fuel balance and technological development strategy of their usage". The project has been implemented by the Institute of Mechanized Construction & Rock Mining in Warsaw in cooperation with the Department of Mineral Processing and Waste Utilization of the Silesian University of Technology since 2009.

  30. Malko J.

    Globalne wyzwania energetyki - energia dla wszystkich (SE 4 All)

    SŁOWA KLUCZOWE: sektor energii, strategia, cele globalne, perspektywy

    Głównymi wyzwaniami w procesie ewolucji ludzkości są dostęp do energii, wody i żywności przy równoczesnej zdolności do utrzymania tego stanu bez szkodliwego wpływu na wrażliwą równowagę środowiska. Pierwszym i najpilniejszym wyzwaniem jest posiadanie wystarczających i osiągalnych zasobów energii dla mieszkańców całego globu dla zapewnienia im łatwiejszego i bardziej komfortowego życia. Dostępność energii dla wszystkich jest zatem wyzwaniem globalnym, zwłaszcza w warunkach silnych wzajemnych uzależnień, ale korzystanie z energii uznawane jest za główną przyczynę procesu ocieplenia klimatu, które zagraża wszelkim formom życia na skutek szybkiego zwiększenia emisji gazów cieplarnianych, głównie spowodowanej wykorzystywaniem przez współczesną cywilizację procesów spalania paliw kopalnych. Tylko niektórym krajom udaje się zapewnić dostępność zasilania w energię w oparciu o zasoby narodowe i dlatego problem uzależnienia energetycznego jest problemem wagi światowej. Dostarczanie i użytkowanie energii są podstawową przyczyną wielu problemów środowiskowych, przed którymi staje ludzkość. Proces zmian klimatycznych może znacząco przekształcić nasze systemy gospodarcze, biosferę i rozwój społeczny. Ludzkość musi podjąć pilne działania dla zwalczenia zmian klimatycznych, a zasadniczym zadaniem jest opracowanie polityki energetycznej przyjaznej środowisku. Mając na względzie wszystkie te obawy i wyzwania głównym tematem prestiżowego czasopisma IEEE Power&Energy Magazine (maj/czerwiec 2012) jest długoterminowa wizja rozwoju globalnego sektora energii, skupiona na problemie dostaw energii elektrycznej. W kilku artykułach przedstawiono analizę scenariuszy i kosztów zróżnicowanych opcji technologicznych, a wspólnym elementem całości prac jest próba znalezienia rozwiązań problemów technicznych, ekonomicznych, środowiskowych i społecznych. "Okładkowy" artykuł, zaprezentowany przez przedstawicieli Banku Światowego, identyfikuje dwa wyzwania: jak uczynić energię dostępną po akceptowalnych cenach dla umożliwienia całej ludzkości korzystania z nowoczesnych form energii dla zaspokojenia jej podstawowych potrzeb i jak spowolnić globalny wzrost zużycia energii, głównie na drodze polepszenia efektywności energetycznej. Celem ostatecznym jest dostarczenie wszystkim większej ilości usług energetycznych, bardziej zielonych i bardziej efektywnych.

    Global Challenges of Energy for All (SE 4 All)

    KEY WORDS: energy sector, strategy, global goals, perspectives

    Among the main challenges in the process of human evolution are access to energy, water, and food, and simultaneously the ability to achieve such accesses without impacting the vulnerable stability of the environment. The first and most urgent challenge is to have abundant and affordable energy to make the life of the world's population easier and comfortable. Energy access for all is even more a global challenge given the highly interdependent nature of the world today, but energy usage has been recognized as a primary contributor to the climate warming process that endangers life on the Earth. It results from the rapid rise in atmospheric greenhouse gas (GHG) emissions due primarily to the fossil fuel-based energy production of our contemporary civilization. There are only a few countries which could rely solely upon the energy supplies available from within their own borders, and energy dependence is a global concern. Energy supply and use are the main cause of many of the environmental problems we face. The process of climate change may significantly transform our economic systems, ecological structures, and social development. Humanity must take urgent action to combat climate change and to adapt to the consequences of that change. The question arising today is how to develop a climate-friendly energy policy. With all these concerns and challenges inmind, the central theme of the IEEE Power&Energy Magazine of the 2012 May/June edition is a long-term view of global energy systems development, focusing essentially on electricity supply. Several articles provide scenario evaluations and present alternative technology costs, and all papers challenge the engineering community to contribute to solving the technical, economic, environmental, and social problems of energy supply. The "flagship" of the P&EMagazine - a paper by authors from the World Bank entitled "Twin Peaks", identifies the following two challenges in the energy sector: how to make more energy available at affordable prices to enable all people to use modern energy to meet their basic needs, and how to slow the world's overall growth of energy consumption mainly through improvements in energy efficiency. The ultimate goal is, "more, greener, and more efficient energy services for all - SE4 All".

  31. Mazurek M.

    Analiza opłacalności wzbogacania węgla dla nowo zaproponowanego systemu cen

    SŁOWA KLUCZOWE: opłacalność wzbogacania węgla, ceny sprzedaży, parametry jakościowe

    W pracy omówiono problem opłacalności wzbogacania węgla kamiennego. Opłacalność wzbogacania ocenia się poprzez analizę krzywych wartości produkcji. Wartość produkcji to iloczyn wychodu koncentratu i jego ceny. Analizę opłacalności pokazano na przykładzie miałów węgli energetycznych pochodzących z trzech kopalń. Do obliczeń przyjęto cztery warianty formuł sprzedażnych. Dla teoretycznych koncentratów wydzielonych przy różnych gęstościach rozdziału obliczono wychody oraz oznaczono parametry jakościowe. Obliczono z formuł ceny zbytu, a następnie wyznaczono krzywe wartości produkcji. O opłacalności wzbogacania decydować będzie różnica pomiędzy wartością produkcji węgla surowego a wartością produkcji koncentratu.

    Analysis of preparation efficiency the of coal for the proposed new pricing system

    KEY WORDS: coal preparation efficiency, sale prices, quality parameters

    Paper discusses the problem of coal preparation efficiency. It can be made through the analysis of the curves of production value. Production value is a product of concentrate output and its price. Efficiency analysis has been shown on the example of steam coal fines from three collieries. New proposed pricing system of coal have been assumed in calculation. For theoretic concentrates, produced at different separation densities, the outputs have been calculated and quality parameters have been set. The prices have been calculated according to the formulas and then the curves of production value have been determined. The difference between raw coal production value and concentrate production value determines the preparation efficiency.

  32. Mazurek M.

    Propozycja nowej formuły sprzedażnej węgla energetycznego przeznaczonego do energetyki zawodowej

    SŁOWA KLUCZOWE : węgiel energetyczny , użytkowanie węgla w energetyce, ceny węgla

    W artykule przedstawiono metodę budowy nowej formuły sprzedażnej węgla energetycznego, opartą na wskaźnikach energetycznych zawartości popiołu i siarki. Opisano obecnie stosowany cennik GJ. Wykorzystując zaproponowaną formułę sprzedażną ,obliczono ceny teoretycznych koncentratów i pokazano ich zmiany wobec zmian parametrów jakościowych. Omówiono różnicę pomiędzy cennikiem GJ a proponowana formułą sprzedażną.

    Proposal for a new formula of selling steam coal destined for professional power engineering

    KEY WORDS: energy coal, use of coal in the energy, coal prices

    This paper presents a method of constructing a new sales formula of energy coal, based on indicators of energy contents of ash and sulphur. Described the currently used pricing GJ. Used the proposed sales formula, prices of theoretical concentrates were calculated and their changes were shown towards changes of quality parameters. Discusses the difference between the rates of GJ and the proposed sales formula.

  33. Meller E., Bilenda E.

    Wpływ popiołów ze spalania biomasy na właściwości fizykochemiczne gleb lekkich

    SŁOWA KLUCZOWE: popioły z biomasy, nawożenie, gleba lekka, skład chemiczny, miskant cukrowy

    Ze względu na coraz szersze stosowanie biomasy w przemyśle energetycznym wzrasta zainteresowanie powstającymi popiołami. Przedmiotem badań były popioły po-wstające w wyniku spalania mieszaniny zrębków drzewnych, wierzby energetycznej, kukurydzy i słomy w Elektrociepłowni Czechnica.

    Celem przeprowadzonych badań była ocena oddziaływania popiołów z biomasy, na właściwości fizykochemiczne gleby lekkiej oraz ocena ich przydatności w rolnictwie, jako substytutu nawozu mineralnego, potasowego. Doświadczenie polowe przeprowadzono w 2011 roku we wsi Grzędzice koło Stargardu Szczecińskiego na glebie lekkiej. Schemat badań obejmo-wał 5 wariantów ( A- nawożenie mineralne NPK, B- nawożenie mineralne NP, C- nawożenie popiołami w ilości 3,5 Mg∙ha-1, D- nawożenie popiołami 7,0 Mg∙ha-1, E- nawożenie

    popiołami 10,5 Mg∙ha-1). Jako roślinę testową wybrano miskanta cukrowego (Miscanthus sacchariflorus).W przeprowadzonym doświadczeniu dodatek popiołów do gleby pozwolił uzyskać pozytywne rezultaty w kształtowaniu jej odczynu. Efekt ten jest bardzo wyraźny w zmianie kwasowości hydrolitycznej gleby, która po zastosowaniu największej dawki popio-łów zmniejszyła się z 3,43 me/100 g w obiekcie kontrolnym do 2,85 me/100 g. Suma zasad i pojemność kompleksu sorpcyjnego uległy natomiast zwiększeniu.

    Wzrastające nawożenie powodowało zwiększenie w glebie zawartości przyswajalnych form fosforu, magnezu, a zwłaszcza potasu. Ilość przyswajalnego potasu w glebie obiektu nawożonego najwyższą dawką popiołów wzrosła w stosunku do obiektu kontrolnego aż o 62%, co pozwoliło na zmianę kategorii zasobności ze średniej (obiekt kontrolny) na bardzo wysoką (najwyższa dawka popiołu).

    Wstępne wyniki badań wskazują na korzystne oddziaływanie popiołów z biomasy. Stosowane w większych dawkach mogą działać odkwaszająco oraz poprawiać właściwości fizykochemiczne gleb lekkich. Wprowadzanie popiołów do gleby jest zgodne ze zrównoważonym rozwojem i stanowi dobry sposób ich utylizacji.

    Effects of biomass ash on the physicochemical properties of light soil

    KEY WORDS: ashes from biomass, fertilization, light soil, chemical composition, Miscanthus sacchariflorus

    Due to the wider use of biomass in the energy industry, interest in produced ashes is growing. Therefore, our studies focused on ashes from burning wood chips, energy willow, corn and straw in the Thermal-electric power station Czechnica. The aim of the examinations was to determine the effects of biomass ashes on the physicochemical properties of light soil and evaluate their usefulness for agriculture as a substitute for potassium mineral fertilizer. Field experiments were carried out on light soil in the village of Grzędzice near Stargard Szczeciński in 2011. The study included 5 variants (a. mineral fertilization NPK, b. NP mineral fertilisation NP, c. ash ferilisation - 3.5 Mg·ha-1, d. ash fertilization 7.0 Mg·ha-1, e. ash fertilisation 10.5 Mg·ha-1). Miscanthus sacchariflorus was the subject plant used in the tests. The addition of ashes to the soil had a positive effect on reaction which was very distinct in the observed change in the soil's hydrolytic acidity. After application of the highest ash amount, acidity was reduced from 3.43 me/100 g, and in the control object to 2.85 me/100 g. Meanwhile, total bases and adsorbing capacity increased. Higher fertilization brought about an increase in the content of available forms of phosphorus, magnesium, and potassium in particular. In comparison with the control object, the amount of available potassium in the object fertilized with the highest ashes dose rose by 62%, which made it possible to change the resources category from medium (control object) to very high (the highest ash dose). Preliminary study results showed positive effects from biomass ashes. Applied at higher doses, these may deacidify light soil and improve its physicochemical properties. Incorporating ashes into soil is consistent with sustainable development and is a good way to make use of such products.

  34. Michalak J.

    Analiza porównawcza opłacalności inwestycji węglowych i jądrowych

    SŁOWA KLUCZOWE: elektrownia jądrowa, elektrownia na węgiel kamienny, elektrownia na węgiel brunatny, metoda NPV, metoda NPVR, metoda IRR, metoda SPB, metoda DPB

    W artykule przedstawiono wyniki analizy opłacalności wytwarzania energii elektrycznej dla elektrowni jądrowej i dwóch elektrowni węglowych: elektrowni opalanej węglem kamiennym i elektrowni opalanej węglem brunatnym. Wszystkie trzy badane elektrownie charakteryzowały się podobną mocą elektryczną (elektrownia jądrowa mocą elektryczną 1000 MW, obie elektrownie węglowe mocą elektryczną 900 MW), takim samym stopniem wykorzystania zdolności produkcyjnych (95%), taką samą dyspozycyjnością (95%) i taką samą liczbą godzin pracy w ciągu roku (7906 h/rok). Analizę opłacalności ekonomicznej badanych inwestycji energetycznych przeprowadzono w oparciu o rachunek przepływów pieniężnych, z wykorzystaniem zasad rachunku dyskonta. Opłacalność ekonomiczną przeprowadzono na bazie zdyskontowanych metod zysku takich jak NPV - wartość bieżąca netto, NPVR - wskaźnik wartości bieżącej netto, IRR - wewnętrzna stopa zwrotu, DPB - zdyskontowany okres zwrotu nakładów inwestycyjnych oraz dodatkowo obliczono SPB - prosty okres zwrotu nakładów inwestycyjnych. Na podstawie obliczonych wartości NPV, NPVR, IRR, DPB, SPB określono, która z badanych inwestycji jest najbardziej opłacalna dla przyjętych założeń. W przypadku wartości NPV otrzymane wyniki dodatkowo poparto obrazem graficznym (wykresami) przedstawiającymi zależność NPV w funkcji czasu. Na podstawie powyższych wykresów określono wartości SPB (prosty okres zwrotu nakładów inwestycyjnych) i DPB (zdyskontowany okres zwrotu nakładów inwestycyjnych). SPB określono wyliczając wartość NPV dla stopy dyskonta równej zero, DPB określono dla stopy dyskonta równej założonej stopie dyskonta równej 7,5%. W obu przypadkach na wykresach zaznaczono wartości SPB i DPB szukając miejsc przecięcia charakterystyk NPV z osią czasu. Obliczenia przeprowadzono wielowariantowo. Jako wariant bazowy przyjęto inwestycję, która w 20% była finansowana ze środków własnych, a w pozostałych 80% finansowana była z kredytu bankowego. W przypadku kredytu założono, że bank udzielił kredytu preferencyjnego o oprocentowaniu 6% w skali roku, a czas spłaty kredytu założono równy 20 lat. Poza wariantem bazowym przeanalizowano dwa inne warianty. Pierwszy z nich to przypadek gdzie inwestycja w 40% była finansowana ze środków własnych, a w 60% z kredytu. Kolejny wariant to przypadek, gdzie inwestycja była w 100% finansowana ze środków własnych.

    Comparative analysis of coal and nuclear investment profitability

    KEY WORDS: nuclear power plant, hard coal-fired power plant, brown coal-fired power plant, NPV method, NPVR method, IRR method, SPB method, DPB method

    This article presents the results of a profitability analysis of electrical power generation by a nuclear power plant and two coal power plants, a hard coal-fired power plant and a brown coal-fired power plant. All three analysed plants are characterized by similar output capacity (the nuclear power plant offers a capacity of 1000 MW while both coal power plants have a capacity of 900 MW), the same extent of generation capacity usage (95%), the same availability (95%), and the same number of working hours during a year (7906 hrs/year). The economical profitability analysis of the examined energy investments has been carried out based on cash flow statements, using the principles of discount account. The profitability has also been calculated based on discounted profit methods such as NPV (Net Present Value), NPVR (Net Present Value Ratio), IRR (Internal Rate of Return), DPB (Discounted Payback), and SPB (Simple Payback). The most profitable of the potential investments has been determined based on the calculated values of NPV, NPVR, IRR, DPB, and SPB using the adopted assumptions. In the case of NPV, the results are additionally supported by a graphic image (diagram) presenting the NPV correlation as a time function. SPB and DPB values have been defined based on the above diagrams. SPB has been defined by calculation of NPV for a discount rate equal to zero, and DPB has been defined for a discount rate equal to the assumed discount rate of 7.5%. In both cases, the SPB and DPB values have been indicated on the diagrams in order to find intersections of NPV with the time axis. The calculations have been performed in a multi-variant format. The basic variant was an investment where 20% was financed with its own funds and the remaining 80% by a banking facility. In the case of credit, an assumption wasmade that the bank had granted a subsidized loan with annual interest rate of 6%, and the repayment term was assumed to be 20 years. Apart from the basic variant, two other variants have been analysed. The first was the case of an investment where 40% was financed with its own funds and 60% through borrowing. The next variant was the case of an investment which was 100% financed with its own funds.

  35. Naworyta W., Badera J.

    Diagnoza uwarunkowań społeczno-gospodarczych dla projektowanego zagospodarowania złoża Gubin

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel brunatny, uwarunkowania społeczne, uwarunkowania gospodarcze, kopalnia odkrywkowa

    Artykuł powstał w związku z prowadzonymi przygotowaniami do budowy kompleksu górniczo-energetycznego opartego o zasoby złoża węgla brunatnego Gubin w województwie lubuskim. Projektowana kopalnia odkrywkowa obejmie swym zasięgiem tereny gmin Gubin i Brody. Ważna dla krajowego systemu energetycznego inwestycja, uwzględniona w strategicznych dokumentach rządowych, budzi wiele kontrowersji wśród społeczności lokalnej. Teren nad złożem, który w ok. 50-letnim okresie funkcjonowania kopalni będzie sukcesywnie zajmowany przez przemieszczające się wyrobisko i zwałowisko nadkładu, obejmuje powierzchnię ok. 8,5 tys. ha. W wyniku działalności kopalni tereny te zmienią całkowicie swoją dotychczasową funkcję.

    W artykule, w oparciu o ogólnie dostępne źródła, przedstawiono analizę warunków społeczno-gospodarczych panujących obecnie na terenach planowanej kopalni. Dla porównania wyniki przedstawiono na tle województwa lubuskiego i kraju. Uwzględniono wskaźniki demograficzne, w tym: ilość mieszkańców, gęstość zaludnienia, wiek, migracje. W części dotyczącej sytuacji gospodarczej przeanalizowano: przychody ludności i ich źródła, wskaźniki bezrobocia. Przedstawiono charakterystykę podmiotów gospodarczych oraz dochody gmin. Zinwentaryzowano stan zagospodarowania terenów nad złożem, w tym: liczebność i stan zabudowy mieszkaniowej, sieć komunikacyjną, sieć wodociągową, obiekty użyteczności publicznej oraz zabytkowe.

    W osobnym rozdziale przedstawiono krótką diagnozę akceptacji społecznej dla planowanej inwestycji. Zwrócono uwagę na potrzebę kontynuowania działań informacyjnych mających na celu minimalizowanie konfliktów społecznych, powodowanych przez projekty, które naruszają istniejący stan zagospodarowania terenów. Przedstawiona w artykule charakterystyka uwarunkowań społeczno-gospodarczych może być podstawą do analizy strat i korzyści będących konsekwencją planowanej inwestycji w odniesieniu do terenów przedmiotowych gmin.

    Analysis of social and economic conditions for planned development of the Gubin lignite deposit

    KEY WORDS: lignite, social conditions, economic conditions, open pit mine

    This article has been prepared in connection with the plans for a new mine and power plant based on the resources of the Gubin lignite deposit in Lubuskie province. The planned open pit mine will affect an area including two communes - Gubin and Brody. The project is important for the Polish power system and has been considered in strategic documents of the Polish government; however, it still has not been adequately accepted by the local community. The deposit, which will be exploited by open pit mining and overburden dumping over a period of approximately 50 years, has an area of 8.5 thousand ha. As a consequence of mining activity, land use in the affected area will be completely changed. Based on commonly accessible sources, the article presents analysis of social and economic circumstances, and conditions for the planned mining and [energetic complex energy production facilities. The characteristics of the Gubin and Brody communes are compared with data for both the Lubuskie province and Poland as a whole. Key demographic factors are as follows: the number of inhabitants, population density, age, and migration characteristics. Economic analysis includes factors like the income of inhabitants, employment opportunities, and the unemployment rate. Companies working in the area were characterized together with their importance for the income of the communes. The land use in the deposit area was inventoried, e.g. the number of houses, their age and condition, the road network, water supply network, public facilities, and historic buildings. A separate chapter provides a short diagnosis of social acceptance for the planned project. It emphasizes the need for the investor to continuously and actively provide information in order to minimize social conflicts associated with the project. The presented social and economic characteristics can be used as a basis for cost and profit analysis for the planned mining energy complex in the community of the affected area.

  36. Naworyta W., Sypniewski Sz.

    Zagospodarowanie złoża węgla brunatnego Gubin - wybrane problemy projektowania kopalni

    SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo odkrywkowe, węgiel brunatny, złoże "Gubin", projektowanie kopalń

    Zagospodarowanie złoża Gubin to przedsięwzięcie, które pod względem skali i znaczenia można porównać do budowy kopalni w Bełchatowie. Złoża Gubin i Bełchatów diametralnie się od siebie różnią jednak porównanie to jest uzasadnione ze względu na znaczenie planowanej inwestycji dla polskiego przemysłu górniczego i energetycznego. W artykule przedstawiono wybrane problemy związane z górniczym zagospodarowaniem złoża Gubin. Zwrócono uwagę na zmianę otoczenia formalno-prawnego dla inwestycji górniczej jaka się dokonała po zmianie systemu społeczno-gospodarczego. Podkreślono znaczenie uwarunkowań przestrzennych, środowiskowych i społecznych. Przedstawiono cechy procesu projektowania - długi horyzont czasowy realizacji projektowanej inwestycji, niepewność uwarunkowań zewnętrznych i wynikające stąd trudności w ocenie opłacalności projektu. Zwrócono uwagę na wzajemne powiązanie poszczególnych elementów projektu oraz zależność czasową w procesie ich opracowania. Wykazano iteracyjny charakter procesu projektowania i wynikającą stąd konieczność częstej weryfikacji przyjętych już rozwiązań.

    Jako tło do przedstawienia wybranych konkretnych problemów związanych z projektowaniem zagospodarowania złoża Gubin omówiono metody projektowania - metodę wariantów, empiryczną i kolejnych przybliżeń. Omówiono narzędzia i możliwość ich zastosowania do rozwiązywania wybranych problemów z dziedziny projektowania kopalni odkrywkowej.

    Główną część pracy stanowi rozdział, w którym odniesiono się do konkretnych problemów zagospodarowania złoża Gubin. Przedstawiono założenia na podstawie których określono wielkość rocznego wydobycia i przewidywaną ilość wydobytego węgla w całym okresie funkcjonowania kopalni. Omówiono proces okonturowania wyrobiska z uwzględnieniem uwarunkowań złożowych, geotechnicznych, przestrzennych, społecznych i środowiskowych. Wymieniono kryteria wyboru lokalizacji miejsca udostępnienia złoża oraz lokalizacji zwałowiska zewnętrznego.

    W podsumowaniu przedstawiono stan zaawansowania prac projektowych oraz wymieniono niektóre problemy do rozwiązania na kolejnych etapach planowania zagospodarowania złoża.

    Development of the Gubin lignite deposit - selected aspects of mine design

    KEY WORDS: open-pit mining, lignite, Gubin deposit, mine design

    The development of the Gubin lignite deposit is a venture that can be compared to the construction of Belchatow's mine both in scale and significance. Although the Gubin and Belchatow deposits are completely different from each other, this comparison is justified because of the significance this investment represents to the Polish mining and energy sectors. This paper presents selected problems related to the mining development of the Gubin deposit. Attention has been paid to the changes in the legal and formal requirements for mining investments which were introduced after the transformation of the Polish social and economic system. The significance of spatial, environmental, and social conditionings has been underlined. Typical attributes of the mine planning process have also been presented. Those include the lengthy time horizon of the investment, uncertainty of external conditions, and resulting difficulties in the project's economic evaluation. Focus has been placed on mutual connections between particular elements of the project and time dependences during the process of their development. The iterative character of the design process has been proven together with the resulting necessity of frequent verification of previous assumptions. As a background for presenting selected problems related to planning the development of the Gubin lignite deposit, the article discusses the methods of design - the variants method, empirical method, and the method of consecutive approximations. Tools and the possibilities of their use for solving chosen problems related to open pit mine design have been broadly covered. The chapter in which the authors highlight the specific problems of the Gubin deposit's development constitutes the main subject of the paper. It depicts the assumptions on which the annual production and the total extraction of lignite during the life-of-mine period have been based. The paper reviews the process of planning the full impact of the mine, which needs to take environmental, geotechnical, spatial, social, and mining conditions into account. It also indicates the criteria for choosing the location of the opening cut and the external dump. The summary presents the current state of the mine design progress together with some problems that will need to be solved during the next stages of the deposit's development.

  37. Olkuski T., Stala-Szlugaj K.

    Odbiorcy polskiego węgla energetycznego w eksporcie

    SŁOWA KLUCZOWE: eksport, węgiel energetyczny, odbiorcy węgla, energetyka, ceny węgla energetycznego

    W latach 2000-2010 głównymi odbiorcami polskiego węgla energetycznego były takie europejskie państwa, jak: Niemcy, Czechy, Francja, Wielka Brytania oraz Dania. W sumie do tych pięciu państw skierowano od 37% (w 2000 r.) do 77% (w 2010 r.) eksportu węgla energetycznego ogółem. W związku z tym, że eksportowane są głównie sortymenty miałowe (ok. 90%), w artykule podjęto próbę omówienia eksportu węgla pod kątem przyszłości energetyki węglowej w każdym z tych państw.

    Kluczowym odbiorcą węgla energetycznego są Niemcy, z udziałem w eksporcie węgla energetycznego kształtującym się na poziomie 37%-54% (lata 2000-2010). Niemcy, jako jedyne z analizowanych państw prowadzą inwestycje w nowe moce wytwórcze. W sumie budowanych jest 8 nowych elektrowni opartych na węglu kamiennym (o łącznej mocy wynoszącej 8,7 GW). Według aktualnych planów rządowych, Niemcy w 2018 r. zakończą własną produkcję węgla kamiennego, tym samym staną się uzależnieni wyłącznie od surowca importowanego.

    W świetle zobowiązań redukcji emisji CO2 analizowane państwa zmieniły swoją politykę energetyczną, ukierunkowując produkcję energii zwłaszcza w kierunku energetyki odnawialnej. Na uwagę zasługuje Dania; w roku 2000 aż 36% importu węgla energetycznego stanowiły dostawy z Polski. Obecnie, według założeń polityki energetycznej, w roku 2050 kraj ten chce osiągnąć produkcję energii elektrycznej w 100% opartą na energetyce odnawialnej. Wśród analizowanych państw Dania jest również krajem, który w porównaniu skrajnych lat: 2000 i 2010 zanotował największy spadek importu węgla z Polski (zmniejszenie o 1,9 mln ton tj. o 87%).

    Z punktu widzenia dróg eksportu węgla kamiennego, w analizowanych latach, realizowany jest on z Polski ze zmiennym udziałem zarówno drogi morskiej, jak i lądowej. W przypadku transportu morskiego, eksport prowadzony jest przez cztery porty: Gdańsk, Gdynię, Szczecin i Świnoujście. Najistotniejszym z nich jest port w Gdańsku, przez który realizowane jest 31%-49% eksportu węgla. Dodatkowo w porcie tym powstaje nowy terminal, w obrębie którego przeładunki węgla mają odbywać się zarówno w relacji eksportowej, jak i importowej.

    W wyniku analizy średnich ważonych cen eksportowanego węgla z Polski do wybranego odbiorcy w latach 2000-2010 stwierdzono, że zmiany tych cen wykazują podobną dynamikę, jak zmiana ceny indeksu CIF ARA.

    Importers of Polish steam coal

    KEY WORDS: export, steam coal, coal recipients, power engineering, steam coal prices

    In the period from 2000-2010, the main recipients of Polish steam coal included the following European countries: Germany, Czech Republic, France, Great Britain, and Denmark. Overall, these five countries received from 37% (in 2000) up to 77% (in 2010) of total coal exports. Because steam coal finesmake up around 90% of exported coal, this paper attempts to characterize the importance of coal exports for the future of the coal power industry in each of the aforementioned countries. The main recipient of steam coal is Germany, with its share in total coal exports at a level of 37%-54% (2000-2010). Germany is making strategic investments aimed at increasing production capacity, the only country among those analyzed to do so. Overall, eight new, coal-based power plants are being built (with a total capacity of 8.7 GW). According to current government plans, Germany will end coal mining by 2018, thus becoming dependent solely on imported raw materials. In light of commitments to reduce CO2 emissions, the analyzed countries have refocused their energy policies on renewable energy development. It is worth mentioning that in 2000 Denmark imported up to 36% of its steam coal from Poland. According to Denmark's current energy policy, by 2050 its electricity production would be entirely based on renewable energy. Among the analyzed countries, Denmark is also a country with - compared to the extreme years 2000 and 2010 - the largest decrease in imports of Polish coal (a decrease of 1.9 million tonnes, i.e. about -87%). Taking into account hard coal export routes over the selected time frame, a combination of land and sea routes - with variable shares - have been employed in the export of Polish coal. In the case of maritime transport, coal is exported from four ports: Gdańsk, Gdynia, Szczecin, and OEwinoujscie. The most important of these is the port of Gdańsk, carrying out 31-49% of total coal exports. In addition, a new terminal for both export and import operations is being built in the port of Gdańsk. The analysis of weighted average export prices of coal from Poland to the selected recipients between 2000 and 2010 has shown that changes in these prices show similar price behaviour to the CIF ARA price.

  38. Ozga-Blaschke U.

    Rozwój rynku węgli koksowych na tle sytuacji gospodarczej na świecie

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel koksowy, ceny, kontrakty, rynek międzynarodowy, podaż, popyt

    Odzwierciedleniem globalnych procesów zachodzących w gospodarce światowej jest koniunktura na rynku stali. Pierwsza dekada obecnego stulecia to niewątpliwie najbardziej znaczący okres w historii światowego przemysłu stalowego i branż z nim powiązanych. Sytuacja na światowym rynku węgla koksowego jest bezpośrednio powiązana z wielkością produkcji surówki żelaza w procesie wielkopiecowym.

    W artykule opisano zmiany na światowym rynku węgli koksowych na tle zdarzeń gospodarczych zachodzących w analizowanym okresie. Omówiono czynniki wpływające na wielkość obrotu i zmienność cen węgli koksowych w handlu międzynarodowym. Opisano najnowsze trendy w systemie kontraktowania oraz propozycje tworzenia indeksów cenowych dla węgli koksowych, podobnych do od dawna funkcjonujących indeksów na rynku węgli energetycznych.

    W artykule przedstawiono również przewidywania dotyczące koniunktury na rynku węgli koksowych w nadchodzących latach w powiązaniu z prognozami odnoszącymi się do rynku stali. Rozwój inwestycji mających na celu zwiększenie światowego wydobycia węgla koksowego poprawi bilans podaży i popytu i będzie wywierać presję na obniżenie rynkowych cen węgli koksowych w dłuższym horyzoncie czasowym.

    Coking coal market development within the context of the global economic situation

    KEY WORDS: coking coal, prices, contracts, international market, supply, demand

    Steel market conditions reflect global processes in the world economy. The first decade of this century was undoubtedly the most important period in the history of the global steel industry and related branches of the economy. The situation in the international coking coal market is directly connected with the production volume of blast furnace iron. This paper describes changes in the global market of coking coal within the context of events taking place over the analysed time period. It examines factors influencing sales volume and coking coal price variation in international trade. The newest trends in the contracting system, as well as proposals for creating price indices for coking coals similar to those functioning for a long time in the steam coal market have been described. The paper also presents predictions on conditions in the coking coal market for the forthcoming years in connection with forecasts for the steel market. Development of investments for the purpose of increasing global coking coal production will improve the supply/demand balance and will exert pressure to lower the coking coal prices in the longer term.

  39. Piaskowska-Silarska M.

    Analiza możliwości pozyskania energii z odpadów komunalnych

    SŁOWA KLUCZOWE: odpady komunalne, gaz składowiskowy, termiczne przekształcanie odpadów, odgazowanie składowisk odpadów

    W pierwszej części artykułu przedstawiono właściwości odpadów komunalnych wytwarzanych w Polsce. Ze względu na skład morfologiczny możemy podzielić je na cztery podstawowe grupy: odpady podatne na procesy przekształcania biochemicznego, termicznego, surowce wtórne oraz odpady nieaktywne. Biorąc natomiast pod uwagę miejsce ich powstawania, wyróżniamy odpady wytworzone w gospodarstwach domowych (68,6%), odpady z handlu, małego biznesu, biur, instytucji (26%) oraz usług komunalnych (5,4%). Jak łatwo zauważyć największą grupę stanowią odpady powstające w gospodarstwach domowych, a wśród nich dominują odpady kuchenne i biologiczne oraz papier, tektura i karton. Są to odpady, które można wykorzystywać do produkcji energii - z biogazu i termicznego unieszkodliwiania.

    W dalszej części artykułu przestawiono uwarunkowania prawne pozyskiwania energii z procesu termicznego przekształcania odpadów komunalnych. Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy (Dz. U. 2005 nr 186, poz. 1553), od 2013 r. będzie obowiązywał zakaz składowania odpadów komunalnych o wartości opałowej większej niż 6 MJ/kg. Zatem część odpadów trafiających obecnie na składowiska powinna być spalana w zakładach termicznego przekształcania odpadów. Aby jednak inwestycje takie miały sens, musi być zapewniona minimalna wydajność spalarni na 60 000 Mg odpadów rocznie, średnia produkcja odpadów przypadająca na jednego mieszkańca: około 300 kg rocznie i odzysk surowców wtórnych na poziomie 25%. Stosując powyższe założenia można określić wymaganą ilość mieszkańców, przy której budowa zakładu termicznego przekształcania odpadów jest uzasadniona, na około 270 000.

    W punkcie trzecim artykułu omówiono uwarunkowania prawne wykorzystania gazu składowiskowego. Zgodnie z nimi, aktywne odgazowanie z odzyskiem energii zaleca się w przypadku składowiska dostarczającego ilość gazu dostateczną do zapewnienia minimum opłacalności inwestycji. Natomiast odgazowanie pasywne dopuszcza się na składowisku generującym resztkowe ilości gazu, niezagrażającego środowisku, gdzie zastosowanie aktywnego systemu odgazowania nie jest uzasadnione technicznie i ekonomicznie. Według danych Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Ekologii Miast (OBREM), opłacalne jest wykorzystanie energii biogazu, gdy powierzchnia składowiska ma powyżej 3 ha i miąższość złoża wynosi co najmniej 5 m. Najkorzystniejszą metodą pozyskiwania energii, ze względu na dużą sprawność procesu, jest kogeneracja, czyli jednoczesna produkcja energii elektrycznej i cieplnej.

    Analysis of energy production possibilities from municipal waste

    KEY WORDS: municipal waste, landfill gas, thermal utilization of waste, degassing of landfill

    The characteristics of municipal waste generated in Poland are shown in the first part of this paper. Regarding the morphological composition, we can divide such waste into four basic groups: waste able to be biochemically processed, thermally processed, recyclable, and inert waste. The sources of waste generation are as follows: home waste (68%), trade, small business and office (26%), and waste from communal services (5.4%). We can easily see that the majority comes from households, mostly kitchen waste, bio waste, paper, and paperboard. This waste can be used to generate energy from biogas or by thermal processing. The next part of this paper reviews legal regulations concerning energy generation from he thermal utilization of municipal waste. From 2013, the Minister of Economy and Labour ordinance from 7.09.2005 prohibits waste storage of more than 6 MJ/kg of calorific value. Part of this waste should be already being burnt in thermal utilization plants. To achieve profitability, minimal incineration plant efficiency must be 60,000 metric tons of waste yearly, the average waste production per person 300 kg yearly, and recycling at 25%. The minimum surrounding population size per plant should be 270,000 for the thermal utilization plant investment to be profitable. The third part of this paper outlines legal restrictions on landfill gas use. Active landfill degassing with energy recovery is legitimate in cases where a landfill delivers enough gas for installation to become profitable. Passive degassing is allowed in a landfill generating small amounts of gas which doesn't harm the environment and where applying an active landfill degassing system isn't technically viable. According to figures from the Eco Town Research and Development Centre (OBREM), the use of biogas energy is profitable if the surface of a landfill is bigger than 3 ha and the deposit has a thickness of at least 5 m. The most effective means of energy generation, because of its processing characteristics, is cogeneration - the simultaneous production of electrical and thermal energy.

  40. Plewa F., Popczyk M., Zając A., Pierzyna P.

    Analiza możliwości wykorzystania odpadu energetycznego z mokrego odsiarczania spalin (10 01 05) w mieszaninach zestalających w kopalniach węgla kamiennego

    SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo, doszczelnianie, odpady energetyczne, reagips

    Od kilkunastu lat energetyka zawodowa coraz częściej wykorzystuje do odsiarczania spalin metody mokre, charakteryzujące się bardzo wysoką sprawnością kształtującą się na poziomie około 90 - 95%. Produktem ubocznym powstającym podczas pracy instalacji jest tzw. reagips. Produkt ten w Polsce masowo wykorzystywany jest do produkcji różnych elementów gipsowych z których najpopularniejszym są płyty gipsowo-kartonowe. Potencjalnym obszarem wykorzystania reagipsów może być także górnictwo podziemne, które masowo zagospodarowuje różne odpady drobnofrakcyjne pochodzące z energetyki zawodowej w technologii doszczelniania zrobów zawałowych. Jednakże z uwagi na brak właściwości wiążących reagipsu oraz wymagania dotyczące materiałów do technologii doszczelniania zawarte w normie PN-G 11011:1998, należy reagips wprowadzić do mieszaniny popiołowo-wodnej sporządzonej na bazie popiołu o właściwościach wiążących.

    W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości fizyko-mechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin popiołu o kodzie 100102 z dodatkiem reagipsu w zakresie 0- 20% zarobionych wodą kopalnianą. Badane hydromieszaniny miały rozlewność 180, 220 i 260 mm (tab. 1).

    Na podstawie przedstawionych badań podstawowych własności fizyko-mechanicznych należy stwierdzić że:

    • gęstość zmieniała się od 1362 do 1515 g/dm3 (rys. 1);
    • wskaźnik wodno-popiołowy wynosił od 0,40 do 0,64 (rys. 2);
    • ilość wody nadosadowej przyjmowała wartości od 0,3 do 9,8% (rys. 3);
    • wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach wynosiła od 0,12 do 0,43 MPa(rys. 4);
    • rozmakalność zmieniała się od 2 do 48% (rys. 5).

    Badania wymywalności siarczanów i chlorków na zgodność z wymaganiami normowymi wykonane w akredytowanych laboratoriach wykazały nieznaczne przekroczenie chlorków w jednej mieszaninie o rozlewności 180 mm i udziale 20% reagipsu. W przypadku siarczanów przekroczeń wartości normowych nie zanotowano (tab. 2).

    Jak wynika z analizy wyników wyżej wymienionych badań właściwości fizyko-mechanicznych oraz wymywalności substancji chemicznych hydromieszanin stwierdza się, że wymagania normowe dla technologii doszczelniania zrobów spełniają następujące mieszaniny wykonane na bazie popiołu 10 01 02 i wody kopalnianej:

    • przy rozlewności 180 mm z udziałem reagipsu do 15%,
    • przy rozlewności 220 mm z udziałem reagipsu do 20%,
    • przy rozlewności 260 mm z udziałem reagipsu do 20%.

    Analysis of possibilities for utilizing power generation waste from a wet flue gas desulphurization method (code 10 01 05) as a component of solidifying mixtures being applied in hard coal underground mines

    KEY WORDS: mining, grouting, power generation waste, REA-gypsum

    For several years, professional power generation more and more often applies wet methods for the desulphurization of flue gases which are characterized by very high efficiency, reaching a level of about 90-95%. A byproduct generated during the operation of such a plant is REA- -gypsum. This product sees broad usage in Poland for the production of different gypsum-based materials of which the most popular are gypsum-cardboards. A potential area where REA-gypsum could be applied is also underground mining which utilizes in bulk different, finely-grained waste, originating from professional power generation mainly in the technology for the grouting of cavings. However, due to the lack of binding properties and requirements for materials used in grouting technology (which have been formulated in the Polish standard PN-G-11011:1998) REA-gypsum might be applied in a fly ash - water mixture being prepared on the basis of a fly ash which possess binding properties. This paper presents the results of physical-mechanical properties measurements and the leaching of chemical substances for hydraulic mixtures which contain fly ash of the code 100102, with the addition of REA-gypsum in the range of between 0 and 20% and mine water. The mixtures under testing were characterized by table spread test results of 180, 220, and 260 mm (see Table 1). On the basis of the conducted measurements of the mixtures' general physical-mechanical properties, it can be concluded that: Density was subject of variability in a range of between 1362 and 1515 g/dm3 (see Fig. 1), The water - fly ash index changed between 0.40 and 0.64 (see Fig. 2), The amount of excessive water expressed values from 0.3 up to 9.8%, (see Fig. 3), Compressive strength after 28 days of cure time varied between 0.12 and 0.43 MPa (see Fig. 4), Soak resistance was in a range of from 2 up to 48% (see Fig. 5). Leaching tests of sulfates and chlorides conducted by accredited laboratories in accordance with standard requirements have shown an insignificantly exceeded concentration of chlorides only in one case, meaning a mixture containing 20% of REA-gypsum with a 180 mm table spread test result. In the case of sulfates, exceptions to the limits formulated by the standard have not been noticed (see table 2). It can be concluded from the analysis of previously described measurements of the physical- -mechanical properties and leaching tests on chemical substances for the considered range of hydraulic mixtures that the requirements formulated by the standard are met by the following mixtures made on the basis of fly ash code 10 01 02 and mine water: By table spread test result 180 mm, with amount of REA-gyosum up to 15%, By table spread test result 220 mm, with amount of REA-gyosum up to 20%, By table spread test result 260 mm, with amount of REA-gyosum up to 20%.

  41. Plewa F., Zięba K., Migdas T., Popczyk M., Pierzyna P.

    Badania wytrzymałości prób mieszanin zestalających wykonanych na bazie odpadów energetycznych stosowanych do likwidacji szybu Siedlec w Kopalni Soli Bochnia pobranych w warunkach in situ

    SŁOWA KLUCZOWE: górnictwo soli, likwidacja szybu, zagospodarowanie odpadów

    Kopalnia Soli Bochnia obecnie prowadzi likwidację szybu Siedlec mieszaniną zestalającą sporządzaną na bazie spoiwa hydraulicznego którego podstawowym składnikiem jest odpad energetyczny w postaci popiołu lotnego. Dodatkowymi składnikami mieszaniny są materiały własne kopalni: rumosz solny oraz solanka pełnonasycona. Mieszanina sporządzana jest w instalacji znajdującej się na szybie a jej podstawowymi elementami są: mieszalnik, zbiornik spoiwa i solanki, przenośnik ślimakowy. W artykule zaprezentowano wyniki badań wytrzymałościowych prób pobranych z dna szybu w czasie prowadzenia prac likwidacyjnych. Pobieranie prób realizowane było z wykorzystaniem metalowego kubła opuszczanego na dno szybu za pomocą stalowej liny. Metodyka pobierania prób z dna szybu składała się z kilku czynności następujących kolejno po sobie. W pierwszej kolejności sporządzano na bazie spoiwa i solanki w mieszalniku bębnowym zaczyn spoiwowy o ustalonej konsystencji mierzonej wartością rozlewności wynoszącą około 160-180mm. Następnie na dno szybu opuszczano kubeł stalowy, po czym przystępowano do wprowadzenia do szybu, zgodnie z przyjętymi proporcjami technicznymi, rumoszu solnego równocześnie z wylewanym z mieszalnika zaczynem spoiwowym. Pobieranie prób mieszanin realizowano przy różnym udziale gruzu solnego. W badaniach przyjęto proporcje techniczne (liczba łyżek ładowarki na jeden bęben mieszalnika) na poziomie 1:1, 2:1, 3:1 i 4:1. Kolejnym krokiem było wyciągnięcie z dna szybu kubła stalowego wypełnionego mieszaniną, a następnie przełożenie jej z kubła do walcowych form o średnicy wewnętrznej 100 mm i wysokości 100 mm celem dalszego sezonowania w warunkach laboratoryjnych. Pobrane próby przechowywane były w komorze klimatycznej a następnie poddawane badaniu wytrzymałości na jednoosiowe ściskanie po 28 i 60 dniach zgodnie z wymaganiami normowymi (PN-G 11011:1998). Wytrzymałość ta w zależności od proporcji technicznych po 28 dniach zawierała się w przedziale od 1,8 do 4,8 MPa, natomiast po 60 dniach w przedziale od 2,4 do 5,7 MPa. Na podstawie przeprowadzonej analizy uzyskanych wyników badań można stwierdzić również, że wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie mieszanin wyraźnie maleje wraz ze wzrostem w niej udziału rumoszu. Zaprezentowany w artykule przykład jednoznacznie pokazuje pełną przydatność materiałów odpadowych własnych kopalni oraz odpadów energetycznych stanowiących podstawowy składnik spoiwa do wytworzenia pełnowartościowego materiału wypełniającego spełniającego określone warunki wytrzymałościowe.

    Research on the strength of stabilized mixture samples from power generation waste, applied by the liquidation of shaft "Siedlec" at the Bochnia Salt Mine, collected under in situ conditions

    KEY WORDS: salt mining, liquidation of shafts, waste disposal

    The Bochnia salt mine presently manages liquidation works for the Siedlec mine shaft through the use of a solidifying mixture from a hydraulic binder, salt rabble, and brine. The mixture is being prepared in a plant located by the shaft, consisting of the following main components: a mixer, binder tank, brine tank, and a screw conveyor. The paper presents the results of measurements of samples' mechanical strength collected directly from the bottom of the shaft during the liquidation operations. The samples have been collected using a steel bucket lowered to the bottom of the shaft by a steel rope. The sample collection procedure consisted of several consecutive operations. The first operation sampled a binding slurry of binder and the brine mixed in a drum mixer in order to achieve a required consistency level. The consistency was controlled through the use of table spread value slurry which, it was determined, needed to be kept within the range of between 160 and 180 mm. In the next step, a steel bucket was lowered down to the bottom of the shaft. After this, salt rabble was dumped into the shaft with simultaneous pouring of the binder slurry from the outlet of the mixer, in proportions based on previously approved procedural requirements. After emptying the content of the mixer and dumping an adequate portion of the salt rabble, the steel bucket filled with the mixture of salt rabble and binder slurry was hauled up to the surface and transferred into plastic cylinders of 100 mm diameter and 100 mm height. These cylinders underwent curing in a special laboratory environment. Sample collection took place during differing conditions of salt rabble content. The collected samples were cured in a laboratory climatic chamber and underwent uniaxial compressive strength measurements after 28 and 60 days of cure time. In order to expand the range of measurements, certain solidifying mixture samples were prepared under 'ex situ' conditions, meaning in a laboratory, through the use of the same proportions of the components as expected to be achieved by the 'in situ' sample collection method executed in the shaft. On the basis of comparative analysis of the research results, it can be concluded that, depending on the amount of the salt rabble, uniaxial compressive strength is variable and significantly decreases by increasing the amount of salt rabble.

  42. Pluta M., Wyrwa A., Mirowski T., Zyśk J.

    Wyniki wstępnych badań nad długookresowym rozwojem krajowego systemu wytwarzania energii elektrycznej w Polsce

    SŁOWA KLUCZOWE: krajowy system elektroenergetyczny, modelowanie matematyczne, badanie długookresowe, prognoza do 2050

    W artykule przedstawiono wyniki wstępnych badań nad długookresowym rozwojem Krajowego Systemu Elektroenergetycznego (KSE) w Polsce. W szczególności zbadano wpływ cen uprawnień do emisji CO2 (EUA) wynikających z dwóch scenariuszy Energetycznej Mapy Drogowej 2050 na zmiany w strukturze mocy wytwórczych oraz produkcji w KSE. Głównym narzędziem analitycznym wykorzystanym w pracy był generator modeli systemów energetycznych - TIMES. W artykule zaprezentowano zbudowany i wykorzystany do analizy referencyjny model krajowego systemu wytwarzania energii elektrycznej w Polsce. Przedstawiono podstawowe założenia obliczeniowe obejmujące prognozy: (i) cen i podaży nośników energii pierwotnej, (ii) cen uprawnień do emisji CO2, (iii) zapotrzebowania na energię elektryczną oraz (iv) parametrów techniczno-ekonomicznych stosowanych technologii energetycznych. Otrzymane wyniki wskazują na istotne zmiany w strukturze paliwowej i technologicznej KSE do roku 2050 spowodowane polityką dekarbonizacyjną. Zmiany te pogłębia wzrost ceny EUA. Znacząco wzrośnie rola źródeł niskoemisyjnych: (i) odnawialnych, głównie elektrowni wiatrowych i elektrociepłowni opalanych biomasą, (ii) elektrowni jądrowych oraz (iii) elektrowni opalanych węglem brunatnym wyposażonych w technologie CCS.

    Results of preliminary studies on the long-term development of the power system in Poland

    KEY WORDS: national power system, mathematical modeling, long-term study, forecast to 2050

    This paper presents the results of preliminary studies on the long-term development of the power system in Poland. In particular, it analyzes the impact of the price of CO2 emission allowances resulting from the two scenarios of the Energy Roadmap 2050 on the change in the structure of generating capacity and production. The main analytical tool used in the examination was the TIMES model generator. The paper further describes the Reference Energy System developed and used. The main computational assumptions include predictions of the following: prices and supply of primary energy sources, prices of CO2 emission allowances (EUA), the demand for electricity, the technical and economic parameters of energy technologies. The results revealed significant changes in the structure of fuels and technologies up to 2050 caused by the decarbonization policy. These changes deepen with the increase in the EUA price. The role of low carbon technologies such as: renewables, mainly wind turbines and biomass CHPs, nuclear power plants, brown coal power plants equipped with CCS will significantly increase.

  43. Popławski T.

    Problematyka budowy modelu długoterminowej prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną dla Polski

    SŁOWA KLUCZOWE: prognozy długoterminowe, modelowanie, polityka energetyczna, rozkład kanoniczny

    Jednym z ważniejszych sektorów gospodarki narodowej jest sektor elektroenergetyczny. Szereg zmian zachodzących w tym sektorze uzależnionych jest od wielu czynników nie tylko technicznych i ekonomicznych, ale także społecznych i politycznych. Liberalizacja rynku energii elektrycznej ułatwia proces wzajemnego przenikania się procesów technologicznych w łańcuchach przemian energetycznych, obserwuje się tendencje wzrostu niezależności poszczególnych podmiotów gospodarczych w elektroenergetyce oraz wprowadzanie zasad występujących na rynkach konkurencyjnych. Polski sektor elektroenergetyczny stoi obecnie przed poważnymi wyzwaniami. Wysokie zapotrzebowanie na energię finalną, nieadekwatny poziom infrastruktury wytwórczej i przesyłowej, uzależnienie od zewnętrznych dostaw gazu ziemnego i ropy naftowej oraz zobowiązania w zakresie ochrony klimatu powodują konieczność podjęcia zdecydowanych działań. W celu realizacji zadań prawidłowego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego niezbędnym elementem jest proces ciągłej obserwacji i przewidywania zmian stanu systemu w różnych horyzontach czasowych. W przypadku planowania rozwoju, horyzonty te określa się w kategoriach wieloletnich. Do klasycznych przykładów sytuacji, w której konieczne jest posłużenie się długoterminową prognozą, należą decyzje dotyczące rozbudowy krajowego systemu pozyskiwania i dostarczania energii elektrycznej. Decyzje takie w sposób racjonalny można podejmować wyłącznie w oparciu o możliwie wiarygodną długoterminową prognozę popytu na energię oraz moc w obszarze działania krajowego systemu elektroenergetycznego. Wykonanie poprawnej prognozy dla systemu jest zadaniem niełatwym i wymagającym dużego doświadczenia, wiedzy i wyczucia. W artykule przedstawiono proces konstrukcji długoterminowej prognozy zapotrzebowania na energię elektryczną dla Polski w oparciu o rozkład kanoniczny wektora zmiennych losowych wzbogacony o analizę składowych głównych (PCA).

    The problem of constructing a model for the long-term forecast of electricity demand in Poland

    KEY WORDS: Long-term forecasting, modeling, energy policy, canonical distribution

    One of the most important sectors of the national economy is the power engineering sector. A number of changes occurring in this sector are dependent on factors not only related to technology and the economy, but also on social and political conditions. This paper observes how liberalization of the electric energy market affects the mutual interactions between technological processes in the chains of energy transformations and the trends concerning increasing independence of individual economic parties in power engineering. It also introduces rules present in competitive markets. The Polish power engineering sector faces serious challenges at the moment. The high demand for final energy, the inadequate level of production and transfer infrastructure, the dependence on external gas and crude oil supplies, and the requirements to comply with climate and environmental protection mandates make it necessary to take serious actions. In order to achieve a correctly functioning power engineering system, a crucial element is to monitor and forecast instant changes in the state of the system over different time horizons. In the case of development planning, these horizons are determined in multi-annual categories. For the typical situations, when it is necessary to make use of a long term forecast, the decisions concerning the development of a national system of energy acquisition and supply. These decisions can only be rationally made on the basis of the most credible, long-term forecasts concerning energy and power demand for the domestic power engineering system. Making a correct forecast for the whole system is a difficult task, which requires experience, knowledge, and intuition. This paper presents the process of producing a long-term forecast for electric energy demand for Poland on the basis of the canonical distribution of the vector of random variables supplemented with Principal Component Analysis (PCA).

  44. Radović U., Skwierz S., Tatarewicz I.

    Zastosowanie modelu MESSAGE w długoterminowych scenariuszach rozwoju mocy wytwórczych w KSE

    SŁOWA KLUCZOWE: model MESSAGE, system elektroenergetyczny, moce wytwórcze, długoterminowe scenariusze rozwoju mix-u energetycznego

    Polska stoi przed koniecznością uruchomienia programu budowy nowych mocy wytwórczych, dywersyfikacji i dekarbonizacji sektora elektroenergetycznego. Starzejący się majątek wytwórczy oraz coraz ostrzejsze wymogi środowiskowe wymuszają likwidację starszych jednostek, podczas gdy zapotrzebowanie na energię i moce rośnie. W konsekwencji, w warunkach braku wiarygodnych długoterminowych celów i strategii państwa wobec ograniczenia emisji CO2 po roku 2020 r. (Polska zawetowała dokument Climate Roadmap Komisji Europejskiej w czerwcu 2011r.), dużych wahań cen paliw na rynku międzynarodowym, wątpliwości co do powodzenia, obecnie w fazie doświadczalnej, dużych instalacji CCS itp., istnieje realne ryzyko niedostatecznych, opóźnionych lub źle ulokowanych inwestycji w polskiej energetyce. W pracy przedstawiono model optymalizacyjny MESSAGE dla KSE ułatwiający podjęcie decyzji inwestycyjnych poprzez przeprowadzenie alternatywnych scenariuszy/strategii długoterminowego rozwoju systemu wytwórczego oraz ich ocenę odnośnie kosztów systemowych, bezpieczeństwa dostawy oraz kompatybilności środowiskowej. Przykładowo pokazano dwa scenariuszy rozwoju mocy wytwórczych w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym do 2030 r. W pierwszym przyjęto, że pewna ilość nowych mocy wytwórczych do 2020 roku. To inwestycje już zdeterminowane nie podlegające optymalizacji, natomiast, w scenariuszu alternatywnym, wszystkie nowe jednostki są określane w wyniku obliczeń modelowych optymalnej struktury źródeł w systemie elektroenergetycznym.

    Application of the MESSAGE Model for Long-term Generation Capacity Development Scenarios in Poland

    KEY WORDS: model MESSAGE, Power System, Generation Capacity, Long-Term Power System Development Scenarios

    Poland is faced with undertaking a tremendous program of investment in new generating capacity, diversification and decarbonising of its electric power sector. The ageing of power plants and ever sharpening environmental constraints impose the closure of the old plants while the demand for electric capacity and energy rises steadily. Consequently, in the absence of a credible long-term Poland's goals and strategy for CO2 emissions reduction post 2020 (Poland vetoed the EU Commission's Climate Roadmap in June 2011), large fluctuating of fuel prices in the international market, uncertainties concerning the successful commercialisation of the large-scale CCS plants, presently in the demonstration phase etc., Polish energy sector faces real risks of investments shortfalls and misallocated capital, This paper describes the energy model MESSAGE for the Polish power system, which through the evaluation of alternative scenarios/strategies for the long-term generation system development in terms of system costs, security of supply and environmental compatibility, can make the undertaking of investment decisions easier. As an example, the comparison of two scenarios of Polish generation system development till 2030 is shown. The first scenario assumes that certain amount of new investments till 2020 are determined plants not being subject to optimization process, while in the alternative scenario all new units needed to cover the demand are determined by themodel as a part of the optimal generation mix.

  45. Sowiński J.

    Niepewność cen i kosztów technologii wytwarzania energii elektrycznej w analizach projektów inwestycyjnych

    SŁOWA KLUCZOWE: elektrownia, technologie energetyczne, inwestycje, niepewność, cena energii elektrycznej, koszt wytwarzania energii elektrycznej

    Celem artykułu jest analiza problemu uwzględniania niepewności w decyzyjnych modelach inwestycji w elektroenergetyce, wykorzystujących metodykę real options approach. Miarą niepewności w modelach jest odchylenie standardowe względnych zmian przychodów. Przychody zależą od wielu czynników, a najistotniejszymi są: cena energii elektrycznej na hurtowym rynku energii, koszt wytwarzania oraz wolumen sprzedawanej energii elektrycznej. Założono, że czas wykorzystania mocy zainstalowanej przykładowych technologii wytwarzania energii elektrycznej jest wielkością zdeterminowaną. Szczegółowo opisano kształtowanie się ceny energii elektrycznej i kosztów wytwarzania energii elektrycznej. Dodatkowo przeanalizowano wpływ cen paliw na koszt wytwarzania energii elektrycznej. Zbudowano bazę danych cen paliw i cen energii elektrycznej z okresu od czerwca 2007 r. do stycznia 2011 r. na podstawie danych World Bank, International Monetary Fund, NYMEX - CME Group, globalCOAL i ARE S.A. Zaprezentowane wielkości to cena energii elektrycznej na hurtowym rynku energii w Polsce, cena uranu (U3O8) na rynku światowym, średnia cena ropy naftowej na rynku światowym, cena rosyjskiego gazu na rynku niemieckim oraz cena australijskiego węgla energetycznego na rynku europejskim. Na tej podstawie wyznaczono wartości odchylenia standardowego przychodów dla przykładowych technologii wytwarzania energii elektrycznej: konwencjonalnej elektrowni spalającej węgiel kamienny, elektrowni jądrowej, elektrowni gazowo-parowej i spalającej ciężki olej opałowy. W dotychczasowych publikacjach brak było wskazówek, w jaki sposób interpretować miarę niepewności, jaką jest wartość odchylenia standardowego względnych zmian przychodu. Na podstawie obliczeń sformułowano wnioski dotyczące przyjmowania miary niepewności dla scenariuszy prognozowania długoterminowego, niezbędnego w analizie inwestycji w elektroenergetyce.

    Uncertainty of price and cost of electricity in analyses of investment projects

    KEY WORDS: power plant, technology of power generation, investment, uncertainty, electricity price, cost of electricity

    The purpose of this paper is an analysis of the uncertainty in decision-making models of investment. The models use the real options approach. The uncertainty measure in the models is the standard deviation of the relative variability of revenue. The revenue depends on many factors, but the most important are: electricity price on the energy market, cost of electricity, and quantity of electricity for sale per year. It is assumed that the capacity factor (the percentage of maximum output generated in an average year) is determined for selected technologies of electricity generation. The variability of price and cost of electricity is described in detail. Additionally, the influence of fuel prices on the cost of electricity is analyzed. The database of fuel and electricity prices is created using data from the World Bank, InternationalMonetary Fund, NYMEX - CME Group, globalCOAL, and ARE S.A. The time series contain data from 2007 to 2011. Collected data include the following variables: electricity price in Poland, uranium (U3O8) monthly price in US dollars per pound, monthly price of crude oil (petroleum) in US dollars per barrel, Russian natural gas border price in Germany in US dollars per thousands of cubic meters, and Australian thermal coal in US dollars per metric tonne. Using the database, the values of the standard deviation of revenue for selected power plants, e.g. hard coal power plant, nuclear power plant, combined cycle gas turbine, and power plant with diesel engines, is estimated. In previous publications there were no hints as to how the uncertainty measure should be interpreted. On the basis of the calculation, certain conclusions are formulated. As a result, decision makers may gain some insight into how to estimate uncertainty measure values in long-term forecasting scenarios of power sector investment analysis.

  46. Stala-Szlugaj K., Klim A.

    Rosyjski i kazachski węgiel energetyczny na rynku polskim

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel energetyczny, import, ceny, Rosja, Kazachstan

    W artykule przeprowadzono analizę rynku odbiorców i dostawców węgla energetycznego do Polski z Rosji i Kazachstanu w latach 2009-2011. Porównano oferty cenowe głównych krajowych producentów węgla (Katowicki Węgiel SA, Katowicki Holding Węglowy SA i Lubelski Węgiel Bogdanka SA) oraz węgli importowanych. Wzięto pod uwagę miały oraz sortymenty grube i średnie. W latach 2009-2011 oferty cenowe importowanego surowca były niższe od ofert cenowych węgli krajowych (miały - nawet o około 5 zł/GJ, sortymenty grube i średnie - nawet o około 9 zł/GJ).

    Wśród importerów węgla wyróżniono kilka grup. Wyszczególniono między innymi spółki handlowe reprezentujące producentów węgla z krajów WNP (Rosja - SUEK i KTK, Kazachstan - Shubarkol Komir), polskie spółki zajmujące się handlem międzynarodowym (np. spółki grupy Węglokoks SA) oraz dużych importerów sprowadzających rocznie powyżej 1 mln ton węgla (np. Barter SA oraz Krex Sp. z o.o. i Energo Sp. z o.o.).

    Omówiono różnice pomiędzy taryfami kolejowymi obowiązującymi w Polsce oraz w krajach WNP. W krajach WNP koszty transportu kolejowego składają się z taryfy kolejowej państw uczestniczących w przewozach towaru oraz z kosztów korzystania z wagonów kolejowych. Po wprowadzeniu tzw. taryfy unifikowanej (od 01.01.2013r.) koszty przewozu węgla z Rosji lub Kazachstanu przez przejścia polsko-białoruskie mogą wynieść 58-65 USD/tonę.

    Russian and Kazakh steam coal in the Polish market

    KEY WORDS: steam coal, prices, imports, Russia, Kazakhstan

    This paper provides a market analysis of steam coal purchases and supplies from Russia and Kazakhstan to Poland in the years 2009-2011. The analysis compares imports (into Poland) of steam coal with offers from Poland's main, domestic hard coal producers, e.g. Kompania Węglowa SA, Katowicki Holding Węglowy SA, and Lubelski Węgiel Bogdanka SA. The comparison takes into account the following hard coal sizes: coal fines, coarse, and middle grades. In the years 2009-2011, imported hard coal prices were lower than domestic prices (coal fines by as much as 5 PLN/GJ, and coarse and middle grades by as much as 9 PLN/GJ). Among the steam coal importers, two categories are specified. One is the commercial companies representing hard coal producers from CIS countries (from Russia - SUEK and KTK, from Kazakhstan - Shubarkol Komir). The other is the Polish companies involved in foreign trade (e.g. Węglokoks SA) and the Polish companies which independently import more than 1 Mt of hard coal (e.g. Barter Co., Krex PLC and Energo PLC). The paper describes the differences between Polish rail tariffs and CIS countries' rail tariffs. In the CIS countries, the costs of railway transport consist of two elements - first the rail freight tariffs, and second the cost of using rail cars. After the implementation of so called unified rail tariffs from 1 January 2013, the transportation costs of coal from Russia and Kazakhstan through the Polish/ /Belarusian frontier crossings could be 58-65 USD/ton of coal.

  47. Suwała W., Kaszyński P., Kamiński J.

    Wybrane problemy szacowania kosztów krańcowych i ustalania cen w górnictwie i energetyce

    SŁOWA KLUCZOWE: koszty krańcowe, ceny nośników energii, modele, metody ekonometryczne

    Artykuł porusza problemy związane z rolą kosztów krańcowych w kształtowaniu cen przez przedsiębiorstwa sektorów górniczych i energetycznych. Rozróżnia się koszty krótko- i długoterminowe, które powinny służyć do ustalania cen.

    Koszty długoterminowe są dla analizowanych sektorów ważniejsze ze względu na poziom nakładów inwestycyjnych oraz długi okres zwrotu inwestycji. Artykuł w pierwszej części przybliża metody obliczania tych kosztów i dyskutuje możliwości ich szacowania na podstawie badan statystycznych - ekonometrycznych. Oszacowanie to bazuje na długookresowej analizie kosztów uwzględniającej wszystkie nakłady ponoszone na funkcjonowanie, rozwój i utrzymanie mocy produkcyjnych przedsiębiorstwa. Metody statystyczne, polegające na tworzeniu krzywych kosztów na podstawie danych historycznych, choć dość powszechnie stosowane, mogą dać fałszywe wyniki wynikające przede wszystkim z nieliniowości krzywej kosztów i w konsekwencji błędnej interpretacji wyników.

    Koszty krańcowe, według teorii ekonomii są podstawą do ustalania cen produktów. W związku z tym każde przedsiębiorstwo powinno być świadome ich poziomu. Te wskazówki teoretyczne nie są jednak potwierdzane praktyką, a przedsiębiorstwa ustalają ceny na zasadzie powiększania kosztów średnich o oczekiwany zysk. Oba te poglądy nie uzyskały jednak wystarczającego potwierdzenia, a zasady ustalania cen komplikują się wobec złożoności rynków paliw i energii elektrycznej. W artykule wskazano na czynniki determinujące złożoność formowania cen na bazie teorii ekonomii i obserwacji rynków. Przede wszystkim, zarówno dla paliw takich jak węgiel kamienny, jak i energii elektrycznej funkcjonuje wiele rynków, o różnych strukturach, a zatem i zasadach ustalania cen równowagi rynkowej. Teoria ekonomii wnosi tu pewne wskazówki, co przyczynia się do zmniejszenia stopnia niepewności.

    Artykuł jest dyskusją wybranych uwarunkowań procesów ustalania cen, natomiast nie wskazuje schematów ich ustalania, ponieważ złożoność i dynamika zmian na rynkach nie pozwala na zastosowanie nawet najbardziej rozbudowanych algorytmów.

    Marginal costs and pricing issues for fuel and power industries: selected problems

    KEY WORDS: marginal costs, fuels and energy pricing, models

    This paper deals with the role of marginal costs in the determination of prices in the mining and power generation industries. A distinction is made between short-term and long-term costs, which should be used accordingly to establish differentiated prices. The paper analyzes long-term costs for selected industries, as these are more important due to the level of investment and the long time it takes to realize a return on investments. The first part the article analyses the methods for calculating these costs and possibilities for their estimation based on statistical-econometric estimation. The marginal cost estimate is based on long-term analysis taking into account all expenditures incurred for the operation, development, and maintenance of the capacity of the companies. Though quite commonly used, statistical methods, estimating cost curves on the basis of historical data, may give false results arising primarily from the nonlinearities of the costs curve and consequently erroneously interpreted results. Marginal costs, according to economic theory, are the basis for determining the level of the prices of products; therefore, each company should be aware of their level. These theoretical guidelines, however, are not confirmed by practice. Many entrepreneurs markup their prices, i.e. fixing them on the basis of the average cost increased by expected profit. Both of these views, however, are not significantly acknowledged, and pricing rules are complicated by the complexity of the fuel and electricity markets. The paper indicates these factors as determined by the complexity of the formation of prices both on the basis of economic theory as well as observation of the real markets. First of all, for fuels - such as coal - and electric energy there are many markets with different structures and thus the pricing policy of market clearing. Economic theories propose some solutions which help to reduce the degree of uncertainty. This paper is essentially a review of selected pricing issues; however, itmay not indicate the relevant algorithms. The complexity and the dynamics of change in markets do not permit the use of even the most sophisticated algorithms.

  48. Szczerbowski R., Chomicz W.

    Generacja rozproszona oraz sieci Smart Grid w budownictwie przemysłowym niskoenergetycznym

    SŁOWA KLUCZOWE: generacja rozproszona, Smart Grid, odnawialne źródła energii, budownictwo niskoenergetyczne

    W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania generacji rozproszonej, w tym odnawialnych źródeł energii, do produkcji energii elektrycznej w budownictwie niskoenergetycznym. Dyrektywa w sprawie Charakterystyki Energetycznej Budynków (EPBD) definiuje budynek o niemal zerowym zużyciu energii jako budynek o wysokiej efektywności energetycznej (Dyrektywa... 2010). Bardzo niskie lub niemal zerowe zapotrzebowanie energii budynku powinno być pokryte, w znacznym stopniu, z odnawialnych źródeł energii wytwarzanej na miejscu. Zgodnie z tą Dyrektywą już od 2021 roku, na terenie Unii Europejskiej mają być wznoszone wyłącznie budynki o bardzo niskim zapotrzebowaniu na energię, zasilane z odnawialnych źródeł energii. W artykule przedstawiono także problemy wynikające z pojawienia się dużej ilości generacji rozproszonej w systemie elektroenergetycznym. Duża ilości źródeł rozproszonych na niewielkim obszarze może w najbliższych latach stanowić duże wyzwanie dla systemu elektroenergetycznego. Stąd konieczne już teraz jest określenie możliwości przyłączania małych źródeł do sieci oraz wykorzystanie potencjału, jaki dają sieci Smart Grid. Polska chcąc sprostać Dyrektywie Unii Europejskiej (Dyrektywa... 2009), która wymaga, aby do roku 2020 15% naszej energii pochodziło z odnawialnych źródeł, musi zaproponować nowe rozwiązania legislacyjne, które pozwolą na osiągnięcie tego limitu. Proponowane nowe rozwiązania prawne, które będą wspierać energetykę rozproszoną likwidując bariery dla inwestorów, którzy chcą budować małe źródła energii sprawią, że łatwiejszy stanie się dostęp małych wytwórców do sieci elektroenergetycznej. Ważnym czynnikiem dla zachowania zrównoważonego rozwoju, jest optymalizacja współpracy generacji rozproszonej opartej na odnawialnych źródłach energii pierwotnej z systemem elektroenergetycznym. Wiąże się to również z koniecznością rezerwowania źródeł rozproszonych, często o stochastycznym systemie wytwarzania, a tym samym ograniczaniem ryzyka zakłóceń dostaw energii elektrycznej. Spełnienie tego warunku wymaga znacznej przebudowy systemu elektroenergetycznego. Konieczna jest także przebudowa metod zarządzania przedsiębiorstwami sieciowymi, tak aby możliwe było właściwe zinterpretowanie ogromnej ilości informacji i wykorzystanie ich do wypracowywania optymalnych decyzji w wymaganym czasie, stąd konieczność wdrożenia kompleksowych inteligentnych systemów energetycznych nazywanych "Smart Grid".

    Distributed Generation and Smart Grid in industrial low-energy buildings

    KEY WORDS: Distributed Generation, Smart Grid, Renewable Energy Sources, Low-Energy Buildings

    This paper presents the possibility of utilizing distributed generation (DG), including renewable energy sources, for electricity production in low-energy housing construction. The Directive on Energy Performance of Buildings (EPBD) defines a building with nearly zero energy consumption as a building with high energy effectiveness. Very low or almost zero energy requirements of the building should be covered, to a large extent, by onsite renewable energy sources. According to this Directive, after 2021, only the construction of buildings with very low energy demand powered by renewable energy sources will be allowed within the European Union. The paper also presents the problems resulting from the emergence of large amounts of distributed generation in the power system. A large number of DG over a small area in the coming years could prove to be a challenge for the power system. Hence, the need now is to determine the possibility of connecting small sources to the grid and to use the potential of "Smart Grid". If Poland wishes to meet the requirements of the EU Directive which requires that by 2020 15% of our energy must come from renewable sources, it has to propose new legislative solutions which will ensure adherence to this limit. The proposed legislation that will support distributed energy resources to eliminate barriers for investors who want to build a small power source will make access to the grid by small producers easier. Ensuring the adaptation of distributed generation based on renewable sources of primary energy is an important factor for maintaining sustainable development. It also results in the need to reserve multiple sources, often of a stochastic production system, thus limiting the risk of disruption of electricity supply. This condition will require substantial reengineering of the power system. It is also necessary to remake the network of business management methods in order to permit proper interpretation of the vast amount of associated information and use it to develop optimal decisions in the proper time frame. Hence, the need arises to implement the comprehensive intelligent energy system called "Smart Grid".

  49. Szpyrka J., Lutyński A.

    Badanie wzbogacania depozytów mułów węglowych

    SŁOWA KLUCZOWE: metody wzbogacania, depozyty mułów węglowych

    W artykule przedstawiono wyniki badań nad wzbogacaniem mułów węglowych zdeponowanych w osadnikach ziemnych. Badania przeprowadzono w skali laboratoryjnej oraz półtechnicznej. W analizie wykorzystano trzy metody: metodę wzbogacania w polu siły odśrodkowej, w hydrocyklonie klasyfikująco-zagęszczajacym i klasyfikatorze odśrodkowym, metodę wzbogacania strumieniowego we wzbogacalniku zwojowym typu Reichert LD4 oraz metodę fizykochemiczną - flotację. W każdej metodzie uzyskano istotnie różne efeky. Najlepsze wyniki wzbogacania uzyskano stosując metodę flotacji. Uzyskane wychody koncentratu wyniosły średnio ok. 64%. Wartość opałowa koncentratu wyniosła ok. 25 000 kJ/kg, a zawartość popiołu ok. 22%. W badaniach flotacyjnych stwierdzono stosunkowo wysoki poziom zawartości popiołu w odpadach. Badania wykazały także, że flotacji nie można zastosować do wszystkich badanych materiałów.

    Zdecydowanie mniej korzystne wyniki uzyskano wzbogacając muły w klasyfikatorze odśrodkowym i wzbogacalniku zwojowym typu Reichert LD4.

    Z materiału podawanego na te urządzenia wydzielono w hydrocyklonie ziarna poniżej 0,1 mm. Średni wychód koncentratu w procesie wzbogacania wyniósł dla spirali Reicherta ok.25%, a dla klasyfikatora odśrodkowego ok. 22%. Uzyskane wartości opałowe koncentratów wyniosły odpowiednio 22 687 i 22 846 kJ/kg. Zawartość popiołu w koncentratach wyniosła ok. 25 i 22%. Stwierdzono również stosunkowo niską zawartość popiołu w odpadach, wyniosła ona średnio ok. 48 i 58%.

    Badania wykonano w ramach projektu rozwojowego Nr N R09 0006 06/2009 pt: "Identyfikacja potencjału energetycznego depozytów mułów węglowych w bilansie paliwowym kraju oraz strategia rozwoju technologicznego w zakresie ich wykorzystania". Projekt ten realizowany jest przez Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego we współpracy z Katedrą Przeróbki Kopalin i Utylizacji Odpadów Politechniki Śląskiej od sierpnia 2009 roku.

    Investigation on slime coal beneficiation

    KEY WORDS: beneficiation methods, coal slurry

    This paper presents the results of slime coal beneficiation tests using coal deposited at a deposit pond. The investigation was performed on a laboratory and semi-technical scale. Three different separation methods were tested: centrifugal separation method using a hydrocyclone classifier- -separator and centrifugal separator, wet gravity separation method using a Reichert spiral separator LD4, and a physicochemical method - flotation. The applied methods revealed significant changes in yields. It was observed that the best results were obtained with flotation. The concentration yield was, on average, 64%. The calorific value of this concentrate was estimated at 25,000 kJ/kg and ash content of 22%. In the case of flotation, high ash content was observed in waste. Nevertheless, flotation tests showed that the flotation agents used were not suitable for all tested slurries. Much less favorable results were obtained in the centrifugal separator and Reichert type LD4 spiral separator. With the material used in these types of separators, grain sizes below 0.1 mm were initially separated in hydrocyclones. Average yields observed for the Reichert spiral were 25% and for the centrifugal separator 22%. Calorific values for the concentrate were 22,687 kJ/kg and 22,846 kJ/kg respectively, and ash content 25% and 22% respectively. Low ash content was observed in tailings, amounting to approximately 48% and 58% for the Reichert spiral and centrifugal separators respectively. The research was performed under development project Nr N R09 0006 06/2009 titled: "Identification of energetic potential of coal slurries in the national fuel balance and technological development strategy of their usage". The project has been implemented by the Institute of Mechanized Construction & Rock Mining in Warsaw in cooperation with the Department of Mineral Processing and Waste Utilization of the Silesian University of Technology since 2009.

  50. Tor A., Gatnar K.

    Strategia energetyczna Grupy Kapitałowej JSW

    SŁOWA KLUCZOWE: Grupa Kapitałowa Jastrzębskiej Spółki Węglowej, modele energetyczne jednostek, strategia energetyczna

    W artykule przedstawiono jednostki wchodzące w skład Grupy Kapitałowej oraz cel i zakres opracowanej strategii energetycznej. Podano wnioski z analizy stopnia pokrycia potrzeb na energię elektryczną, ciepło/chłód i sprężone powietrze z własnych źródeł oraz określono działania dla osiągnięcia celu pełnego pokrycia tych potrzeb. Podkreślono znaczenie jakie ma wykorzystanie własnego paliwa do produkcji energii (węgiel energetyczny, gaz z odmetanowania, gaz koksowniczy, odpady produkcyjne). Zaprezentowano przykładowo po jednym modelu energetycznym z segmentu węglowego i segmentu koksowego.

    W podsumowaniu dokonano opisu modelu energetycznego całej Grupy Kapitałowej oraz głównych przedsięwzięć, przewidzianych do realizacji dla osiągnięcia celu, jakim jest samowystarczalność energetyczna Grupy.

    Energy strategy of the Jastrzębska Spółka Węglowa Group

    KEY WORDS: the Jastrzębska Spółka Węglowa Group, energy models of units, energy strategy

    The article presents units which are a part of the Group, as well as the aim and scope of the developed energy strategy. It reveals the conclusions from the analysis of the level of covering the needs for electric energy, warmth/cold and pressurised air from one's own sources and indicates activities aimed at reaching full coverage of those needs. It also underlined the importance of using one's own fuel for energy production (power coal, gas from demethanation, coke oven gas, production waste). As examples, there were presented two energy models - one from the coal segment, and one from the coke segment. The summary contained a description of the energy model for the whole Group and major undertakings planned for implementation in order to reach the aim, namely the Group's energetic self-sufficiency.

  51. Uberman R., Naworyta W.

    Eksploatacja złóż węgla brunatnego w warunkach ograniczeń przestrzennych i ekologicznych, studium przypadku złoże Gubin

    SŁOWA KLUCZOWE: węgiel brunatny, zagospodarowanie złóż, ograniczenia ekologiczne, ograniczenia przestrzenne

    Odkrywkowa eksploatacja węgla brunatnego uwarunkowana jest wieloma czynnikami, wśród których decydujące znaczenie mają ograniczenia przestrzenne i ekologiczne.

    W referacie podkreślono konieczność uwzględnienia w procesie projektowania eksploatacji złoża aspektów ochrony i kształtowania ładu przestrzennego oraz respektowania rygorów ochrony środowiska przyrodniczego. Jako ilustrację problemu przedstawiono przykład z odkrywki Cottbus Nord na Łużycach, gdzie w celu wydobycia ok. 50 mln ton węgla brunatnego zniesiono ochronę cennych pod względem przyrodniczym terenów objętych programem Natura 2000. Eksploatację węgla pod terenami chronionymi uznano za realizację nadrzędnego celu publicznego dla zapewnienia produkcji energii oraz utrzymania miejsc pracy w regionie zagrożonym wysokim bezrobociem. Dla zrekompensowania utraconych wartości przyrodniczych koncern Vattenfall Europe Mining AG został zobowiązany do przeprowadzenia szeregu działań kompensacyjnych. W referacie zwrócono uwagę na postawę inwestora w procesie prowadzącym do osiągnięcia celu.

    Wnioski wynikające z analizy problemu odniesiono do przygotowywanego aktualnie do zagospodarowania złoża węgla brunatnego Gubin. Na terenie złoża w roku 2009 ustanowiono obszar Natura 2000 - Jeziora Brodzkie. Pod względem powierzchni i ilości uwięzionych zasobów przypadek złoża Gubin jest bliźniaczo podobny do omawianego przykładu odkrywki Cottbus Nord. Eksploatacja węgla z tego złoża nie będzie wymagała podejmowania tak drastycznych kroków jak w przypadku złoża w Niemczech jednak konieczne będzie wypracowanie kompromisu pomiędzy racjonalnym wykorzystaniem złoża a ochroną terenów przyrodniczo cennych.

    Inspiracją do napisania referatu stało się spotkanie przedstawicieli polskiej branży węgla brunatnego z przedstawicielami Vattenfall Europe Mining AG w Cottbus dotyczące postępowania w bezprecedensowej sprawie zniesienia obszaru Natura 2000.

    Lignite exploitation under spatial and environmental restrictions - case study: Gubin lignite deposit

    KEY WORDS: lignite, deposit development, environmental restrictions, spatial restrictions

    Lignite exploitation in an open-pit mine is restricted by various factors. The rules of spatial and environmental conditions have to be considered and respected in the design process for lignite deposit development. As an illustration of the problem, this paper presents the example of the open-pit Cottbus Nord in Lusatia, Germany. In the case mentioned, German land authorities allowed mining activity in a restricted natural area (Natura 2000) in order to exploit the resources of the lignite deposit. Mining activity was considered to be a venture of high public importance due to energy production needs and keeping jobs in a region characterized by a high rate of unemployment. In order to compensate for the encroachment into this natural landscape, Vattenfall Europe Mining AG has been obliged to support extensive environmental protection measures. The attitudes of the investor in the legal process aimed at obtaining the mining permit in the protected area have been emphasized in this paper. The conclusions from the German lignite mine Cottbus Nord can be applied in the development process of the Gubin lignite deposit in Poland. In 2009, a new, restricted natural area, Nature 2000 - Jeziora Brodzkie, has been established in the area of the deposit. Therefore, there now exists an almost identical problem to that mentioned above at the Cottbus Nord lignite mine, considering the involved area and the amount of lignite which should be excluded from the mining process. The exploitation of lignite from the Gubin deposit does not require such drastic measures as in the German case; however, a compromise between rational exploitation of the lignite resources and the protection of valuable natural habitats has to be found. A meeting held in the headquarters of Vattenfall Europe Mining AG in Cottbus was an inspiration for this paper. The topic of the meeting was focused on the experience exchange concerning the unprecedented legal process of removing restrictions on an environmentally restricted area in order to mine lignite resources.

  52. Wichliński M., Kobyłecki R., Bis Z.

    Przegląd metod ograniczenia emisji rtęci w elektrowniach podczas spalania paliw stałych

    SŁOWA KLUCZOWE: rtęć, ograniczanie emisji, metody pierwotne, metody wtórne

    W pracy przedstawiono przegląd i analizę dostępnych technologii usuwania rtęci z spalin powstałych podczas spalania paliw stałych w elektrowniach i elektrociepłowniach. Przedstawiono charakterystykę problemu zawartości rtęci w węglach zarówno kamiennych jak i brunatnych oraz związki chemiczne rtęci emitowane podczas spalania paliw stałych. W pracy skoncentrowano się na metodach pierwotnych, takich jak: selektywne górnictwo, czyli wydobywanie węgli o niższej zawartości rtęci, wzbogacanie węgla, czyli ograniczenie zawartości rtęci w węglu podczas jego oczyszczania zarówno fizycznego jak i chemicznego, oraz bardzo obiecującą technologię obróbki termicznej paliwa przed wprowadzeniem węgla do komory spalania, która oprócz usunięcia z węgla rtęci pozwala także na waloryzację paliwa poprzez usunięcie z niego wilgoci, co jest szczególnie korzystne w przypadku paliw zawierających dużą ilość wilgoci, takich jak węgla brunatne. Skuteczność tego procesu może dochodzić do 90% już w temperaturze 290oC dla węgla brunatnego i 95% dla węgla kamiennego w temperaturze 350oC Druga grupa metod, które omówiono w pracy, to metody wtórne polegające na usuwaniu rtęci ze spalin już po procesie spalania. W tym procesie oczyszczanie odbywa się za pomocą węgla aktywnego najczęściej impregnowanego siarką, jodem, itd., który jest wtryskiwany od ciągu spalinowego za komorą spalania, a przed elektrofiltrem. Węgiel aktywny z zaadsorbowaną rtęcią jest następnie wychwytywany przez urządzenia do odpylania spalin, np. przy elektrofiltr, lub filtr workowy. Skuteczność takiego procesu zależy głownie od ilości podawanego węgla aktywnego i może dochodzić do 98%. Przedstawiono także możliwość usuwania rtęci przez istniejące urządzenia do oczyszczania gazów, takie jak: elektrofilty, filtry workowe i instalacje odsiarczania spalin, bez podawania węgla aktywnego.

    Review of methods to limit mercury emissions during combustion of solid fuels in power plants

    KEY WORDS: mercury, emission reduction, precombustion, postcombustion

    This paper presents an overview and analysis of available technologies to remove mercury from exhaust gases produced during the combustion of solid fuels in power plants. It characterizes the problem of mercury content in coals for hard coal and lignite, and mercury compounds emitted during the combustion of solid fuels. The study focused on precombustion methods such as selective mining, extraction of coals with lower mercury content, enrichment of coals, reducing the mercury content in coal during cleaning (physical or chemical), and a very promising technology for thermal treatment of coal before introduction of fuel to a combustion chamber. The removal of mercury from coal also allowed indexation of fuel by the level of moisture removed, which is particularly advantageous in the case of fuels containing a large amount of moisture, such as lignite. The effectiveness of this process can be up to 90% even at 290°C for lignite and 95% for coal at a temperature of 350°C. The second group of methods that are discussed in this work are the postcombustion methods for the removal of mercury from flue gas after combustion. This process of treatment was carried out by using activated carbon impregnated with sulfur, iodine, etc., which was injected during the combustion behind the combustion chamber and before the electrostatic precipitator. Activated carbon with adsorbed mercury is then captured by a gas extraction device, such as an electrostatic precipitator or fabric filter. The effectiveness of this process depends mainly on the amount of activated carbon fed, and can be up to 98%. The paper also describes the ability to remove mercury from existing gas cleaning devices, such as an electrostatic precipitator, fabric filters, and flue gas desulphurization plants without injection of the active carbon.

  53. Więcław-Solny L., Tatarczuk A., Krótki A., Wilk A., Śpiewak D.

    Dotrzymać kroku polityce energetyczno-klimatycznej UE - postęp badań procesów usuwania CO2 z gazów spalinowych

    SŁOWA KLUCZOWE: emisja CO2, usuwanie CO2, CCS - Carbon Capture and Storage, monoetanoloamina - MEA, pakiet klimatyczny, Strategiczny Program Badawczy

    Konsekwencją przyjętej polityki "klimatycznej" UE (Pakiet klimatyczny - 3*20) mającej na celu obniżenie emisji gazów cieplarnianych szczególnie z dużych źródeł energetyki zawodowej będzie wzrost kosztów wytwarzania energii elektrycznej obarczonej dodatkowymi kosztami zakupu pozwoleń do emisji CO2 - EUA oraz wprowadzania technologii niskoemisyjnych w tym CCS (Carbon Capture and Storage). Kluczowym elementem dla sektora energetycznego staje się rozwój wysokosprawnych niskoemisyjnych technologii węglowych do zastosowania w energetyce zawodowej w najbliższej perspektywie czasowej, oraz poznanie stopnia rozwoju technologii pozwalających na redukcję emisji CO2 ze spalin. W artykule przedstawiono krótki przegląd informacji na temat stopnia rozwoju technologii pozwalających na redukcję emisji CO2 z procesów generacji energii elektrycznej w klasycznych blokach węglowych oraz postępu badań nad procesami usuwania CO2 ze spalin na świecie. W opracowaniu przedstawiono również wstępne wyniki badań procesu usuwania CO2 z gazów metodą absorpcji chemicznej w wodnym roztworze 30% monoetanoloaminy MEA - wpływ wybranych parametrów procesowych (stosunek L/G) na sprawność usuwania CO2. Badania realizowane są w Instytucie Chemicznej Przeróbki Węgla w Zabrzu, w ramach Zadania nr 1: Opracowanie technologii dla wysokosprawnych "zero-emisyjnych" bloków węglowych zintegrowanych z wychwytem CO2 ze spalin, Strategicznego Programu Badawczego - Zaawansowane technologie pozyskiwania energii.

    Keep up EU energy policy - the progress of research process to remove CO2 from flue gas

    KEY WORDS: CO2 emission, CO2 removal, CCS - Carbon Capture and Storage, MEA

    The consequence of the adopted EU climate policy aimed at reducing greenhouse gas emissions especially from large power plants would increase electricity generation costs burdened with additional costs for the purchase of CO2 emission permits - EUA and the introduction of low carbon technologies including CCS (Carbon Capture and Storage). A key element for the energy sector is the development of high-low-emission coal technologies for use in the power industry in the near term. A very important issue is to know the degree of development of technologies to reduce CO2 emissions for use in the power sector in the near term. This article presents a brief overview of information about CO2 removal technologies development to reduce CO2 emissions from electricity generation processes in coal power plants. The preliminary results of the process of removing CO2 from the gas by chemical absorption in an aqueous solution of 30% monoethanolamine MEA - the influence of process parameters (the L/G ratio) for CO2 removal efficiency. Tests are performed at the Institute for Chemical Processing of Coal in Zabrze, as part of Strategic Research Programme - Advanced technologies for energy generation: Development of a technology for highly efficient zero-emission coal-fired power units integrated with CO2 capture.

  54. Woźniak J.

    Wpływ kosztów wykupu pozwoleń na emisję CO2 na wzrost ceny energii elektrycznej w Polsce

    SŁOWA KLUCZOWE: paliwa kopalne, energetyka, EU ETS, koszty emisji CO2

    Artykuł prezentuje prognozę poziomu przeniesienia kosztów wykupu pozwoleń na emisję CO2 w ramach europejskiego systemu handlu emisjami (ETS) na przyrost hurtowej ceny energii elektrycznej w Polsce. Dokonano inwentaryzacji emisyjności polskiej gospodarki ze szczególnym uwzględnieniem udziału sektora elektroenergetycznego. Na tej podstawie oszacowano ilość darmowych pozwoleń na emisję CO2 w przejściowym okresie do końca 2019 r. Ponadto na bazie zaproponowanej metody obliczania wskaźnika przeniesienia kosztów wykupu pozwoleń na emisję CO2 na ceny energii elektrycznej, modelowano ich wpływ na procentowy przyrost hurtowej ceny energii elektrycznej z uwzględnieniem pochodzenia źródeł energii. Analizy przeprowadzono w oparciu o obecną strukturę wytwarzania energii elektrycznej oraz prognozę zmian z udziałem 15% energii z OZE w 2020r. W analizie uwzględniono cenową elastyczność popytu na energię elektryczną w długim i krótkim okresie (Ec), jako reakcję rynku na przyrosty cen energii spowodowanej kosztami wykupu pozwoleń na emisję CO2. Bazując na wcześniejszych prognozach wyznaczono realne wskaźniki przeniesienia cen pozwoleń na emisję na cenę energii elektrycznej tj. ok. 66% (Ec=-0,2), 59% (Ec=-0,32) i ok. 36% ( Ec=-0,97), uwzględniając strukturę wytwarzania energii elektrycznej. Ponadto w prognozie uwzględniono możliwości importu energii elektrycznej przez krajowy system elektroenergetyczny (KSE). Rozpoznano istniejącą infrastrukturę KSE oraz potencjał jej przyłączy w najbliższych latach. Oszacowano możliwości importu energii elektrycznej na poziomie 10 i 15% obecnego poziomu konsumpcji i dla tych wariantów oszacowano realne wskaźniki przeniesienia kosztów CO2 na cenę energii. Dla importu 10% energii realne wskaźniki przeniesienia ceny emisji na cenę energii kształtowały się na poziomie ok. 51% (Ec=-0,2), 45% (Ec=-0,32) i ok. 27%( Ec=-0,97). W wariancie importu 15% ok. 47% (Ec=-0,2), 42% (Ec=-0,32) i 25% (Ec=-0,97). Dokonano analizy porównawczej wszystkich wskaźników przeniesienia kosztów emisji z której wynika, że import energii elektrycznej przyczyni się do osiągnięcie znacznej redukcji obciążenia kosztami emisji cen energii elektrycznej wytwarzanej przez krajowy sektor elektroenergetyczny.

    Influence of the cost of CO2 emission allowance purchases on the increase in electricity prices in Poland

    KEY WORDS: power sector, the EU ETS, the cost of CO2 emissions

    This paper presents the forecast of the level of transfer of CO2 emission permits purchase costs under the ETS scheme to increase wholesale electricity prices in Poland. An inventory of emissions was conducted for the Polish economy with particular emphasis on the energy sector. On this basis, the number of free CO2 emission allowances in the transition period to the end of 2019 has been estimated. Additionally, a model was constructed to calculate the effect of the rate of transfer of CO2 allowance purchase costs on the percentage increase in wholesale electricity prices, taking into account the origin of energy sources. The analysis was based on the current structure of electricity generation and a projected increase in the share of renewable energy sources of up to 15% by 2020. The study took into account the price elasticity of demand for electricity in the long and short run (Ec) as the market's reaction to the increases in energy prices made it necessary to purchase CO2 allowances. Based on previous forecasts, new, realistic transfer rates have been presented i.e. (Ec = -0.2), 59% (Ec = -0.32) and around 36%( Ec = -0.97), taking into account the structure of electricity generation. In addition, the forecast includes the possibility of importing electricity by the national electricity system. The capabilities of the National Power System have been recognized together with its potential connections in the coming years. The possible import of electricity has been estimated at 10% and 15% of the current level of energy consumption, and for these variants the real rates of transfer of CO2 allowance purchase costs have been calculated on the following level of energy prices: 51% (Ec = -0.2), 45% (Ec = -0.32) and 27% (Ec = -0.97) for 10% import, 47% (Ec = -0.2), 42% (Ec = -0.32) i 25% (Ec = -0.97) for 15% import The comparative analysis of all real rates of the transfer of CO2 emission allowance purchase costs on electric energy prices has shown that the import of electric energy will help to achieve a significant charge reduction in the transfer rate of the costs of CO2 emission permit purchase on the price of the electricity produced by the national power sector.

  55. Wróbel J., Fraś A., Pierzchała T., Przystaś R., Machnik A., Hycnar J.J.

    Konsolidacja działań Południowego Koncernu Węglowego S.A. ze spółkami energetycznymi Grupy TAURON w zakresie gospodarowania produktami ubocznymi

    SŁOWA KLUCZOWE: PKW SA, muł węglowy, granulat, kruszywa, popiół

    Rozkwit gospodarczy spowodował, że dzisiejsza rzeczywistość zmusza przedsiębiorców do pozyskiwania nowych technologii, maszyn i urządzeń oraz wykwalifikowanych pracowników zapewniających najbardziej efektywne wykorzystanie posiadanych środków. Przedsiębiorstwo, które chce odnieść sukces na ciągle zmieniającym się rynku musi, przede wszystkim, podnosić jakość wytwarzanych przez siebie wyrobów, a coraz surowej i efektywniej egzekwowane przepisy, górnicze i ochrony środowiska wraz z rosnącą świadomością społeczeństwa w zakresie ekologii, narzucają na przedsiębiorstwa obowiązek dbania o środowisko naturalne. Produkcja węgla kamiennego i energii jest ściśle związana z wytwarzaniem ogromnych ilości produktów ubocznych potocznie nazywanych odpadami poprodukcyjnymi. Należą do nich przede wszystkim skała płonna oraz żużle i popioły ze spalania węgla. Przez dziesięciolecia materiały te nagromadzone na hałdach lub w osadnikach kształtowały krajobraz terenów związanych z górnictwem czy energetyką, stwarzając poważne zagrożenie dla środowiska naturalnego oraz zdrowia i życia ludzkiego.

    Dokonane w Południowym Koncernie Węglowym S.A, wdrożenia i zrealizowane inwestycję pozwoliły na wypracowanie wspólnego ze spółkami energetycznymi Grupy Tauron modelu pozwalającego na zwiększenie możliwości produkcyjnych oraz prowadzenie bezpiecznej dla środowiska gospodarki "odpadowej". Zagospodarowanie produktów ubocznych do wytwarzania paliw granulowanych i mieszanek kruszywowo-spoiwowych, pozytywnie wpłynęło na zmniejszenie ilości składowanej skały płonnej, żużli i popiołów oraz pozwoliło na uzyskanie dodatkowych zbywalnych produktów posiadających doskonałe własności do różnych zastosowań.

  56. Zaporowski B.

    Koszty wytwarzania energii elektrycznej dla perspektywicznych technologii wytwórczych polskiej elektroenergetyki

    SŁOWA KLUCZOWE: elektrownia, elektrociepłownia, efektywność energetyczna, efektywność ekonomiczna

    W pracy została przedstawiona analiza jednostkowych, zdyskontowanych na rok 2012, kosztów wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach systemowych, elektrociepłowniach dużej i średniej mocy oraz elektrowniach i elektrociepłowniach małej mocy (źródłach rozproszonych). Do analizy wybrano 17 technologii wytwórczych: blok parowy na parametry nadkrytyczne opalany węglem brunatnym, blok parowy na parametry nadkrytyczne opalany węglem kamiennym, blok gazowo-parowy opalany gazem ziemnym, blok jądrowy z reaktorem PWR, ciepłowniczy blok parowy na parametry nadkrytyczne opalany węglem kamiennym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z 3-ciśnieniuwym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok gazowo-parowy z 2-ciśnieniowym kotłem odzysknicowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok parowy średniej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok gazowo-parowy zintegrowany ze zgazowaniem biomasy, elektrownię wiatrową, elektrownię wodną małej mocy, ciepłowniczy blok z turbiną gazową pracującą w obiegu prostym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym opalany gazem ziemnym, ciepłowniczy blok ORC (Organic Rankine Cycle) opalany biomasą, ciepłowniczy blok parowy małej mocy opalany biomasą, ciepłowniczy blok gazowy zintegrowany z biologiczną konwersją biomasy i ciepłowniczy blok z silnikiem gazowym zintegrowany ze zgazowaniem biomasy. Dla poszczególnych technologii wyznaczono wielkości charakteryzujące ich efektywność energetyczną, jednostkową emisję CO2 (kgCO2/kWh) oraz jednostkowe, zdyskontowane na rok 2012, koszty wytwarzania energii elektrycznej, z uwzględnieniem kosztów uprawnień do emisji CO2.

    Electricity Generation Costs for Polish Electric Power Engineering Generation Technologies

    KEY WORDS: power plant, combined heat and power (CHP) plant, energy effectiveness, economy effectiveness

    This paper presents an analysis of unitary, discounted as of 2012, electricity generation costs in system power plants, large and medium scale combined heat and power (CHP) plants, and small scale power and CHP plants (distributed sources). For this analysis, the following 17 generation technologies were chosen: supercritical steam block fired with brown coal, supercritical steam block fired with hard coal, gas-steam block fired with natural gas, nuclear power block with PWR reactor, supercritical steam CHP block fired with hard coal, gas-steam CHP block with 3-pressure heat recovery generator (HRSG) fired with natural gas, gas-steam CHP block with 2-pressure HRSG fired with natural gas, medium scale steam CHP block fired with biomass, gas-steam CHP block integrated with biomass gasification, wind power plant, small scale water power plant, CHP block with gas turbine fired with natural gas, CHP block with gas engine fired with natural gas, ORC (Organic Rankine Cycle) CHP block fired with biomass, small scale steam CHP block fired with biomass, gas CHP block integrated with biological conversion (fermentation process), and CHP block with gas engine integrated with biomass gasification. The examination determined, for particular generation technologies, the quantities characterizing their energy effectiveness, unitary emissions of CO2 (kg CO2/kWh), and unitary discounted electricity generation costs as of 2012.

  57. Żarczyński P., Sikorski Cz., Strugała A.

    Określenie strategicznych kierunków rozwoju technologicznego koksowni w Polsce na podstawie prognozy bazy surowcowej oraz oczekiwań odbiorców koksu

    SŁOWA KLUCZOWE: koksownictwo, baza węglowa, rozwój technologii, hutnictwo

    Spowolnienie gospodarcze, obserwowane w Europie w szczególny sposób oddziałuje na tradycyjne sektory przemysłu, do których należy przemysł stalowy i koksownictwo. W szczególnej sytuacji znalazł się przemysł koksowniczy w Polsce. Polskie koksownie są największym producentem koksu w Unii Europejskiej i największym eksporterem koksu na świecie. Celem strategicznym dla polskiego koksownictwa jest taki rozwój technologiczny aktywów produkcyjnych, który pozwoli na utrzymanie lub umocnienie pozycji rynkowej, przez produkcję koksu spełniającego wymagania jego odbiorców oraz spełnienie coraz surowszych wymogów prawnych, przy maksymalizacji wartości dodanej w procesie konwersji węgla do koksu, a w szerszym ujęciu do stali. Naturalnym i efektywnym ekonomicznie kierunkiem rozwoju dla koksownictwa polskiego jest zatem maksymalizacja wykorzystania krajowej bazy węglowej, w której strukturze niewystarczający jest udział najlepszych węgli ortokoksowych. W artykule przeanalizowano obecną i prognozowaną w średnim terminie strukturę bazy zasobowej węgli dla koksownictwa. Przedstawiono najbardziej perspektywiczne dla polskiego koksownictwa kierunki rozwoju technologicznego koksowni, takie jak zmiana technologii napełniania komór z zasypowej na ubijaną oraz przeanalizowano możliwości i warunki wdrożenia koksowni dwuproduktowej. Scharakteryzowano także perspektywiczne przedkomorowe operacje technologiczne w zakresie przygotowania mieszanki węglowej pozwalające zwiększyć jej gęstość nasypową w komorze, takie jak optymalizacja składu ziarnowego, olejowanie, częściowe brykietowanie czy obróbka termiczna wsadu. Rozważono także możliwości modyfikacji lub zmiany technologii systemu chłodzenia koksu, jako źródła kreowania dodatkowej wartości dodanej oraz poprawy efektywności energetycznej. Ze względu na obecne i przyszłe wymagania w zakresie ochrony środowiska naturalnego i politykę energetyczną w Unii Europejskiej, szczególną uwagę poświęcono zagadnieniu poprawy efektywności energetycznej, zarówno w ujęciu jednostkowym, dla poszczególnych aparatów i obiektów, jak i w ujęciu całościowym, dla procesu koksownia. Zwrócono uwagę na ogromny potencjał tkwiący w dalszej automatyzacji i mechanizacji, który przynieść może efekty w postaci poprawy wydajności pracy, obniżenia ryzyka zawodowego oraz podniesienia trwałości i niezawodności urządzeń. Przeanalizowano także możliwości tkwiące w obszarze organizacji i zarządzania w koksownictwie. W warunkach niepewności na rynku szczególnego znaczenia nabiera zaangażowanie pracowników i wyzwolenie ich przedsiębiorczości, czemu służyć może angażowanie całych załóg w programy ciągłego doskonalenia.

    Determination of strategic directions for the technological development of coke plants in Poland based on the coal base forecast and coke customer requirements

    KEY WORDS: cokemaking industry, coking coal base, technological development, steelmaking industry

    The economic downturn observed in Europe affects mainly the traditional industry associated with coke and steel. Polish coke plants are the largest coke producers in the European Union and the largest exporters of coke in the world. The strategic goal of the Polish coke-making industry is the technological development of production assets which will allow the business to maintain or strengthen its market position by producing coke which fulfills customer expectations and meets increasingly strict legal requirements. All this has to be done by maximizing the added value of coal conversion into coke, and more generally into steel production. Therefore, a natural end cost-effective direction of development is the maximum use of the domestic coal base which is characterized by an insufficient content of the best, hard type coals. This article analyzes the current and medium term projected coal base structure. It examines, for the Polish cokemaking industry, the most promising directions of the coke plants' technological development (like changing the ovens' charging technology from top to stamp charging), and the conditions and possibilities for the deployment of heat-recovery coke plants. Furthermore, the article characterizes the perspective, pre-chamber technological operations in the scope of coal blend preparation leading to an increase in bulk density, e.g. further optimization of grain composition, oiling, partial briquetting, or coal blend thermal processing. It also considers the possibility of changing or modifying the coke quenching system as a source of extra added value and better energy efficiency. Because of current and future requirements in terms of environmental protection and the energy policy of the European Union, particular attention has been given to the improvement of energy efficiency, both in the scope of single units (for particular installations and objects) and for the whole cokemaking process. The article highlights the enormous potential of further automation and mechanization which could result in improved work efficiency, a lower occupational risk, and the improved durability and reliability of equipment. Further analysis suggests potential improvements in the way the organization and management works in the cokemaking industry. Because of the uncertainty in the markets, the involvement and creativity of the employees becomes more important. A way to achieve the above is the participation of the staff in continuous improvement programs.

Przejdź do Konferencji:

I | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | X | XI | XII | XIII | XIV | XV | XVI | XVII | XVIII | XIX | XX
XXI | XXII | XXIII | XXIV | XXV | XXVI | XXVII | XXVIII | XXIX | XXX | XXXI | XXXII