Strona główna » energia elektryczna » Smog w Warszawie i całej Polsce oraz jak może go nie być

Smog w Warszawie i całej Polsce oraz jak może go nie być

Archiwum

Smog w Warszawie, jak też wielu innych polskich miastach, nie jest dopustem bożym. Jest objawem żenującego stanu wiedzy powszechnej, żenującego stanu państwa, nieudolności i niekompetencji lokalnych firm, architektów, projektantów instalacji grzewczych oraz władz miejskich.

Stan powietrza w Polsce jest objawem stanu państwa. Zanieczyszczenie nie bierze się znikąd. Bierze się z pieców, silników i fabryk, których państwo nie chce, nie umie lub nie ma siły nadzorować we wspólnym interesie.

To powiedziawszy, czas przejść do konkretów.

Sprawa emisji przez elektrownie i przemysł obecnie jest w sporej części załatwiona, w czym polskie władze prawie nie miały udziału. Zarówno normy emisji, jak i pieniądze na ich spełnienie pochodziły z Brukseli.

Podobnie było z normami emisji nowych samochodów. To, co pozostaje w wyłącznej gestii polskich władz, to nadzór na samochodami już będącymi w obrocie i nad emisją z domów i innych małych źródeł.

Kwestia samochodów jest dość prosta. Na dłuższą metę elektryfikacja, na średnią eliminacja diesli, przynajmniej osobowych i przynajmniej z miast. Na krótką metę ostrzejsza kontrola stanu technicznego, być z może z zakazem jazdy w miastach pojazdów nie spełniających nowszych norm.

Kwestia pieców, wbrew pozorom, jest znacznie bardziej skomplikowana. Jest skomplikowana, bo nie można być do końca pewnym, które z docelowych rozwiązań będzie optymalne.

Pierwsze rozwiązanie, pozornie najprostsze, to doprowadzenie spalania paliw stałych do cywilizowanego poziomu. W najprostszej wersji wymaga to wbudowania akumulatorów ciepła w istniejące instalacje CO oraz palenia od góry w przyzwoicie zaprojektowanych piecach, ale nie różniących się specjalnie od dzisiejszych.  W lepszej wersji mówimy o kondensacji spalin. To prawie rozwiązuje problem zanieczyszczeń, bo większość tego, co może nas truć, pozostaje w kondensacie. Nadal przez komin wylecą związki rtęci i prawie nic więcej (oczywiście CO2, ale w sensie prawie nic więcej toksycznego). Biomasa zawiera znacznie mniej rtęci (i innych metali ciężkich też) niż węgiel. Stąd stan docelowy jako piece kondensujące opalane biomasą i wyłącznie takie, jest po prostu dobry. Nie mamy trucia środowiska, nie mamy spalania paliw kopalnych, nie mamy trucia siebie nawzajem.

Gwoli wyjaśnienia: problem pieców na paliwa stałe nie polega na paleniu „śmieciami”. Śmieci też można spalić kompletnie. Problem polega na skrajnie złych instalacjach do spalania, nieudolnie zaprojektowanych i wykonanych, bez grama fachowej wiedzy. Polowanie straży miejskich na kalosze w piecach nic nie da, dopóki powszechne będzie niekompletne spalanie węgla i drewna. I to ostanie właśnie jest wielkim problemem, o którym nikt nie ma pojęcia i nie bardzo chce się przyznać, bo jednocześnie trzeba by było przyznać, że od zwykłego użytkownika pieca, przez projektantów, instalatorów i sprzedawców, aż do ministerstwa każdy jest kompletnym ignorantem w prostej wydawałoby się sprawie.

Drugie rozwiązanie, też proste, to przestawienie ogrzewania na gazowe, także wraz z kondensacją spalin. Nie, zwykłe spaliny z gazu nie są „czyste”. Są nieporównywalnie lepsze niż te z prymitywnego spalania paliw stałych i to jest realna alternatywa na dziś. Stąd, aby dziś i natychmiast coś zrobić, bez nadmiernego wysiłku intelektualnego i organizacyjnego, jaki jest potrzebny do poprawienia spalania paliw stałych, to właśnie gaz jest wyjściem. Niestety gaz ziemny jest paliwem kopalnym. Co prawda jest też znacznie łatwiejszy do wytworzenia w odnawialny sposób niż paliwa płynne i możliwy do uzyskania na znacznie większą skalę, ale nadal byłaby to skala trudna (ale nie niemożliwa) do uzyskania na poziomie dzisiejszego zużycia gazu, a co dopiero zastąpienia gazem odnawialnym dzisiejszego spalania paliw stałych.  W skrócie: najpierw droga rozbudowa sieci, a potem też kosztowne ściganie się z czasem dla zastępowania gazu ziemnego odnawialnym. W warunkach polskich do tego jeszcze dochodzą komplikacje polityczne.

Sieci ciepłownicze.  Znakomita sprawa, ale zauważmy, że służą one jedynie do przesyłania ciepła. Najpierw trzeba je wytworzyć i wracamy do pytania o energię do wytwarzania ciepła. Oczywiście, jeśli mówimy o wykorzystaniu odpadowego ciepła to już dobrze. Mniej dużych źródeł emisji znacznie łatwiej doprowadzić do cywilizowanych standardów emisji (choć dla odmiany nieco trudniej kondensować spaliny).  Jednak najpierw mówimy o poważnych inwestycjach, które mają sens jedynie w warunkach relatywnie gęstej zabudowy.

Następna możliwość to po prostu zwykłe ogrzewanie elektryczne. Wbrew pozorom, jest to rozwiązanie już dziś, a także docelowo, bardzo dobre. W temperaturach dodatnich dobrym i tanim sposobem ogrzewania jest po prostu klimatyzator, ale jeszcze lepsza jest przyzwoita izolacja, która w połączeniu z ciepłem wytwarzanym przez domowników i urządzenia eliminuje konieczność ogrzewania poza czasem mrozów. Jeśli ogrzewanie elektryczne połączymy z akumulacją ciepła (co przecież jest prawie normą) oraz z dynamicznym obciążeniem, to mamy praktycznie idealne narzędzie do bilansowania nadmiarów energii z elektrowni wiatrowych, słonecznych, czy nawet węglowych.  Wiatrowe czy słoneczne można zawsze wyłączyć, choć szkoda energii, ale moc węglowych jest trudniejsza do regulacji. Dlatego takie połączenie jest całkiem dobre. Zresztą nawet dziś, przy dominacji węgla w energetyce, użycie klimatyzatora do ogrzewania zużyje podobną lub mniejszą ilość węgla niż spalenie go w piecu. Ogrzewanie oporowe sporo większą, ale nadal mamy oszczędności na niskiej emisji. I to wszystko jest najtańsze inwestycyjne od strony odbiorcy, ale z drugiej strony w pełni będzie mieć sens dopiero w czasie poważnego rozwoju energetyki wiatrowej i słonecznej (w okresie grzewczym — bardziej wiatrowej).

Mamy więc cztery podstawowe rozwiązania. Każde łączy się z poważnymi inwestycjami, każde ma swoje wady. Każde prowadzi do czystszego powietrza, każde może prowadzić do zmniejszenia emisji CO2 aż do zera.

Ale w żadnym miejscu i czasie dwie metody ogrzewania na raz nie są specjalnie potrzebne, jedna z nich będzie niepotrzebną inwestycją i marnowaniem środków. I co z tym zrobić?

Czasem można to pozostawić wyborowi właściciela domu, w końcu piec kondensujący na drewno, czy gazowy wydziela podobne, zupełnie minimalne ilości zanieczyszczeń, obok może stać dom ogrzewany prądem i nie ma żadnego problemu. Ale jeśli całe dzielnice mają być ogrzewane prądem, to pojawia się kwestia wydolności sieci energetycznej. Czyli kwestia inwestycji w tę sieć, dobrych i celowych, jeśli będą wykorzystane. Ale jeśli w tym samym miejscu jest dobra sieć gazowa?  Albo łatwa i prosta dostępność palnych odpadów? I wreszcie — jak podzielić koszty inwestycji i jak zorganizować nadzór?

Właśnie ze względu na te i podobne pytania napisałem, że sprawa pojazdów jest znacznie prostsza. Tak naprawdę dlatego, że w tym zakresie całkiem sporą pracę intelektualną wykonała Bruksela i tamtejsi urzędnicy. Ale lokalne źródła ciepła są poza jurysdykcją UE, tę pracę powinna wykonać polska administracja, która jej nie wykonała, i dziś widzimy tego efekty…

 

Advertisements

10 komentarzy

  1. kzrider8 pisze:

    Pytanie laika – czym się różni ogrzewanie elektryczne klimatyzatorem od ogrzewania oporowego? Z technicznego i ekonomicznego punktu widzenia. Myślałem, że w klimatyzatorze też jest grzałka i jak przestawię na grzanie to ona ogrzewa przechodzące powietrze.

  2. Nie nie jest. Klimatyzator w obie strony działa na tej samej zasadzie, jak każda inna pompa ciepła. To znaczy: sprężarka sprężą gaz, co powoduje jego skroplenie i wzrost temperatury. To ciepło jest oddawane do otoczenia, a w innym miejscu przetransportowana ciecz trafia do obniżonego ciśnienia gdzie odparowuje chłodząc otoczenie, a następnie jako gaz wraca do sprężarki i tak w kółko, w obiegu zamkniętym (albo nawet otwartym jak w maszynie parowej, działającej na tej samej zasadzie). W ten sposób ciepło jest niejako „pompowane pod prąd” z chłodniejszego miejsca do cieplejszego. I zależnie od konstrukcji pompa może działać w jedną stronę (jak lodówka) albo dzięki odpowiednim zaworom w obie (jak właśnie klimatyzator z funkcją grzania). A pompowanie ciepła zużywa ok 1/3- 1/5 energii potrzebnej do jego wytworzenia.

  3. kzrider8 pisze:

    Dzięki za wyjaśnienie. Na to nie wpadłem. A więc taki olejak elektryczny zużywa 100% energii na ciepło podczas gdy klima sama nie produkuje żadnego ciepła tylko kradnie je z już i tak zimnej przestrzeni za oknem.

    Czy są jakieś wyliczenia na temat efektywności grzania klimą vs grzania prądem? Linki itp?

  4. To się nazywa Coefficient of Performance, w skrócie COP i zgodnie przepisami UE musi to być podane na każdym klimatyzatorze, przy urządzenia domowych jako klasa efektywności energetycznej (litery A do G, czasem A+)
    W klasie „A” COP jest powyżej 3,6 przy grzaniu. Choć faktyczny zależy od różnicy temperatur. Do tego poniżej ok. +2 st. C zaczyna się oblodzenie jednostki zewnętrznej i drastyczny spadek wydajności.

  5. uuyy pisze:

    KWIDZYN.TV: PALNIK DO SPALANIA DYMU „WERY” – PRZEŁOMOWY WYNALAZEK

  6. Kiedyś to już tu było. Nadal mówimy o strasznie głupim technicznie rozwiązaniu, ale jakimś. W zwykłym piecu można bez specjalnego trudu uzyskać pełne i czyste spalanie. Wielkie gadżetu nie są do tego potrzebne, a gadżety dodatkowo zwiększające zużycie energii są zwyczajnie głupie. Ale oczywiście nawet to jest lepsze od powszechnego trucia.

  7. kzrider8 pisze:

    Podrążę jeszcze temat grzania klimą i COP bo się zrobił ciekawy. 🙂 Z tego co widzę CoP o wartości np. 3,6 oznacza, że zamiast zużyć 3,6 kWh grzejnikiem oporowym, zużyliśmy tylko 1kWh uzyskując ten sam efekt grzejny.

    Pojawiają się pytania:

    Czy więc pompa ciepła nie jest najlepszą metodą grzania? Osiągamy grubo ponad 100% zwrotu z energii, tym czasem w gazie, węglu sprawność jest poniżej 100%.

    Dlaczego nie buduje się powszechnie takich ciepłowni tylko grzeje się spalaniem? Przy takiej efektywności można się pokusić o dostarczenie prądu z odnawialnych źródeł energii. Na dodatek nie wywołujemy efektu cieplarnianego bo przecież tylko przesuwamy energię.

    Jak daleko w pompach ciepła można pociągnąć współczynnik CoP? Czy istnieje jakaś górna granica dla tego współczynnika? Ile jeszcze można ugrać?

  8. Pompa ciepła jest i nie jest dobrą metoda grzania.
    1. Teoretyczna sprawność pompy ciepła jest limitowana cyklem Carnota.
    2. Maleje wraz ze wzrostem różnicy temperatur.
    3. Praktyczna sprawność jest zależna od strat urządzenia, wydajności czynnika roboczego i jest oczywiście znacznie mniejsza. Przy stałej różnicy temperatur może by się całkiem zbliżyła.
    4. Jako, że sprawność maleje ze wzrostem różnicy temperatur, oczekiwana temperatura jest cały czas podobna, a ze spadkiem całkowite potrzeby grzejne rosną i to wykładniczo, to ze spadkiem temperatur moc i pobór energii przez PC rośnie dość gwałtownie. To jest bez sensu. potrzeba nie tylko większych inwestycji, ale i mocniejszych linii przesyłowych.
    5. Prościej i lepiej jest ograniczyć działanie PC do pewnego limitu temperatur, jeszcze przed wzrostem poboru i awaryjnie uzupełniać spalaniem.
    6. przy większych różnicach temperatur, jak też większych instalacjach zaczyna się problem pojemności drugiej strony. Przecież przy PC aby coś ogrzać, coś innego trzeba schłodzić. Dopóki różnica jest mała i energii niezbyt wiele, samo powietrze starczy. Potem potrzeba odpowiedniej ilości wody, której się przy tym nie zamrozi.

  9. PawelW pisze:

    @Maczta: Offtop. Cos takiego trafilem. Ma to wogole sens?
    http://www.ecoenergypoint.com/pl/produkty/70

  10. Oczywiście, że nie. W swej istocie mówimy o elektrolizie i spaleniu tego wodoru. Czyli przekształceniu energii elektrycznej w chemiczną w mechaniczną i z powrotem w elektryczną. Działać będzie, na każdej transformacji musza być straty, odzyskasz ok 2-7% włożonej energii.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

Follow rewolucja energetyczna on WordPress.com
%d blogerów lubi to: