T E M AT N U M E R U I R E M O N T Y I U R
Modernizacje w energetyce I Redukcja hałasu I Przekształcanie CO2 I Gospodarka wodorowa
ZIELONE CIEPŁO Z KONINA > 20
Sposób na CO2 > 50
Dokąd zmierza polskie ciepłownictwo? > 72
SPIS TREŚCI
OCHRONA ŚRODOWISKA 50 I Sposób na CO2 Fotoreportaż z instalacji CO2-SNG TAURON Wytwarzanie 53 I Redukcja emisji rtęci w praktyce Hanna Bogucka 56 I ITPO a środowisko Wojciech Sikorski 62 I Gospodarka wodorowa cz. II. Tak dla elektromobilności. Ale jakiej? Jacek Kijeński
czyli tłumiki wydmuchu pary
Borys Tomala, Michał Topolski
5 6 O C H R O N A Ś R O D O W I S K A
ITPO a środowisko Wojciech Sikorski 7 0 I N W E S T Y C J E
INWESTYCJE 70 I W odpowiednim miejscu, w odpowiednim czasie Rozmowa z Adamem Kampą, prezesem zarządu Nowe Jaworzno Grupa TAURON CIEPŁOWNICTWO 72 I Dokąd zmierza polskie ciepłownictwo? Marian Kupijaj RYNEK ENERGII 80 I Nasz postulat: wyrównanie warunków konkurowania w zakresie kosztów energii Rozmowa z Tomaszem Ślęzakiem, członkiem zarządu, dyrektorem Energii i Ochrony Środowiska ArcelorMittal Poland S.A.
Fot.: 123rf
Redukcja hałasu z instalacji przemysłowych
Fot.: 123rf
T E M AT N U M E R U : R E M O N T Y i U R 14 I Redukcja hałasu z instalacji przemysłowych, czyli tłumiki wydmuchu pary Grzegorz Bogusławski, Jacek Karczewski, Joanna Kopania 20 I Zielone ciepło z Konina Andrzej Siemieniuk 24 I Obciążenia dynamiczne w rurociągach energetycznych Maciej Rydlewicz, Wojciech Rydlewicz 34 I Modernizacja pomp wody chłodzącej. Studium przypadku efektywności energetycznej Jacek Kawka 38 I Prototyp zaworu kulowego z kryzą pomiarową. Badania numeryczne i polowe Edward Krzemiński, Janusz Rogula, Grzegorz Romanik, Marcin Lackowski 46 I Automatyzacja pomiaru pH i potencjału redoks zawiesiny absorpcyjnej w Instalacjach Mokrego Odsiarczania Spalin z kotłów energetycznych Janusz Zajączkowski
1 8 T E M AT N U M E R U : R E M O N T Y I U R
Fot.: Nowe Jaworzno Grupa TAURON
Z ŻYCIA BRANŻY 10 I Nie tworzymy prac na półkę Rozmowa z Jackiem Karczewskim, dyrektorem Oddziału Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi Instytutu Energetyki w Warszawie
W odpowiednim miejscu, w odpowiednim czasie Rozmowa z Adamem Kampą, prezesem zarządu Nowe Jaworzno Grupa TAURON ECiz 7/2018 3
O D R E DA KC J I
Wydawca: BMP spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa
Maciej Szramek redaktor wydania t e l . 3 2 4 1 5 9 7 7 4 w e w. 1 8 t el . kom . 6 0 2 1 1 7 1 4 5 e - m a i l : m a c i e j . s z r a m e k @ e - b m p. pl
W dobrym kierunku L
iście pospadały, temperatura się obniża, przyszła jesień, zaraz nadejdzie zima. Jest to okres, w którym chyba najbardziej zauważamy zmiany w otoczeniu. Zmiany, będące naturalną częścią życia. Zmieniają się pory roku, zmieniają trendy w modzie, zmieniają się też ludzie, choć owe zmiany nie za bardzo lubimy – wolimy stałość i bezpieczeństwo.
E
nergetyka nie jest tutaj żadnym wyjątkiem – wolelibyśmy, aby była bardziej przewidywalna i przekształcenia zachodziły tu raczej w spokojniejszym tempie. Jednak żyjemy w czasach, gdy zmiany następują niezwykle szybko. W wywiadzie na s. 10, dyrektor Oddziału Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi Instytutu Energetyki w Warszawie opowiada nam m.in. o zmianach w energetyce i ich wpływie na pracę Instytutu w Łodzi. O kwestiach dostosowania się do „nowych czasów” będziemy też rozmawiać w szerszym gronie podczas XI Konferencji Remonty i Utrzymanie Ruchu w Energetyce, odbywającej się w Licheniu.
Z
miany w energetyce bardzo wyraźnie widać w paliwach. Powstaje coraz więcej jednostek bazujących na gazie czy paliwach alternatywnych. Andrzej Siemieniuk – główny specjalista ds. turbin w Wydziale Remontów Zespołu Elektrowni PAK S.A. – pisze o zmianach, jakie nastąpiły niedawno w oddziale w Koninie, konkretnie o uciepłownieniu bloku biomasowego. Z kolei, nawiązując do coraz większej popularności Instalacji Termicznego
4 ECiz 7/2018
Przekształcania Odpadów, Wojciech Sikorski przedstawia oddziaływanie tych jednostek na środowisko.
P
odejście do wspomnianej ochrony środowiska również podlega dynamicznym zmianom. Na s. 62 znajdziecie Państwo drugą cześć artykułu prof. Jacka Kijeńskiego „Gospodarka wodorowa. Tak dla elektromobilności. Ale jakiej?”, w którym kontynuuje swoje rozważania na temat wodoru.
Z
mian w regulacjach środowiskowych możemy być pewni jak nocy po dniu, dlatego też budując nowe jednostki wytwórcze trzeba mieć na uwadze, że spełnienie obecnych norm nie wystarczy. Adam Kampa, prezes zarządu Nowego Jaworzna Grupa Tauron, w rozmowie na s. 70 mówi nam o inwestycji w Jaworznie, która ma być gotowa i na przyszłe wymagania.
J
ak wspomniałem na początku ogólnie większość z nas darzy zmiany (zwłaszcza w początkowym ich stadium) niedużą sympatią. Warto tu przytoczyć słynne powiedzenie Goethego, który miał mawiać: „kto nie idzie do przodu, ten się cofa”. Przy tych wszystkich zmianach pamiętajmy więc o właściwym kierunku.
KRS: 0000406244, REGON: 242 812 437 NIP: 639-20-03-478 ul. Morcinka 35 47-400 Racibórz tel./fax 32 415 97 74 tel.: 32 415 29 21, 32 415 97 93 energetyka@e-bmp.pl www.kierunekenergetyka.pl
BMP to firma od 25 lat integrująca środowiska branżowe, proponująca nowe formy budowania porozumienia, integrator i moderator kontaktów biznesowych, wymiany wiedzy i doświadczeń. To organizator branżowych spotkań i wydarzeń – znanych i cenionych ogólnopolskich konferencji branżowych, wydawca profesjonalnych magazynów i portali. Rada Programowa: prof. Jan Popczyk, przewodniczący Rady Programowej, Politechnika Śląska prof. Andrzej Błaszczyk, Politechnika Łódzka Juliusz Jankowski, główny analityk biznesowy, Departament Regulacji i Relacji Zewnętrznych PGNiG TERMIKA dr hab. inż. Maria Jędrusik, prof. nadzw. PWr, Politechnika Wrocławska Mieczysław Kobylarz, dyrektor Enea Elektrownia Połaniec prof. Janusz Lewandowski, Politechnika Warszawska prof. Stanisław Mańkowski , Politechnika Warszawska dr inż. Andrzej Sikora, prezes zarządu Instytutu Studiów Energetycznych Sp. z o.o., Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie Jerzy Łaskawiec, ekspert ds. energetyki Waldemar Szulc, dyrektor biura, Towarzystwo Gospodarcze Polskie Elektrownie prof. dr hab. inż. Krzysztof Wojdyga, Politechnika Warszawska Prezes zarządu BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k. Adam Grzeszczuk Redaktor naczelny Przemysław Płonka Redakcja Maciej Szramek, Aldona Senczkowska-Soroka, Redakcja techniczna Maciej Rowiński, Marek Fichna Sprzedaż: Beata Fas, Magda Widrińska, Magda Kozicka, Ewa Zygmunt, Jolanta Mikołajec, Małgorzata Pozimska, Marta Mika, Marta Mazurek
Druk: FISCHER POLIGRAFIA Cena 1 egzemplarza – 23,15 zł + 8% VAT Wpłaty kierować należy na konto: Bank Spółdzielczy w Raciborzu Nr konta: 40 8475 0006 2001 0014 6825 0001 Prenumerata krajowa: Zamówienia na prenumeratę instytucjonalną przyjmuje firma Kolporter Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S.K.A.. Informacje pod numerem infolinii 0801 40 40 44 lub na stronie internetowej http://dp.kolporter.com.pl/ Magazyn kierowany jest do prezesów, dyr. ds. technicznych i głównych specjalistów (mechaników, automatyków, energetyków) reprezentujących branżę energetyczną, organizatorów targów, sympozjów, imprez branżowych, urzędów, ministerstw, instytutów, wyższych uczelni oraz biur projektowych. Redakcja nie odpowiada za treść reklam. Niniejsze wydanie jest wersją pierwotną czasopisma Wykorzystywanie materiałów i publikowanie reklam opracowanych przez wydawcę wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do opracowywania nadesłanych tekstów oraz dokonywania ich skrótów, możliwości zmiany tytułów, wyróżnień i podkreśleń w tekstach. Artykułów niezamówionych redakcja nie zwraca. Fot. na okładce: Nowe Jaworzno Grupa TAURON
W obiektywie
S ystem magazynowania energii o mocy 3 M W uruchomiony na stadionie J ohan C ruijff A ren A Firma Eaton ogłosiła oddanie do użytku największego systemu magazynowania energii dla budynku komercyjnego w Europie, wykorzystującego baterie nowe oraz second-life pochodzące z pojazdów elektrycznych. System zainstalowano na stadionie Johan Cruijff ArenA w Amsterdamie. Fot. informacja prasowa
ECiz 7/2018 5
z portalu kierunekenergetyka . pl
Sekretarz energii USA Rick Perry i minister energii Krzysztof Tchórzewski podpisali 8 listopada w Warszawie Wspólną Deklarację Departamentu Energii USA i Ministerstwa Energii RP o wzmocnionej współpracy w zakresie bezpieczeństwa energetycznego. Pozwoli to zmniejszyć zależność energetyczną naszego kraju od Rosji na rzecz budowy nowego zdywersyfikowanego portfela dostaw gazu ziemnego w oparciu m.in. o dostawy z kierunku amerykańskiego. – Współpraca z USA w zakresie polityki energetycznej ma dla nas strategiczne znaczenie – podkreślił Krzysztof Tchórzewski. Deklaracja stanowi rozwinięcie koncepcji podjętej podczas wcześniejszych rozmów m.in. prezydentów Andrzeja Dudy i USA Donalda Trumpa o polskoamerykańskim partnerstwie strategicznym w polityce energetycznej. Dotyczą one energetyki jądrowej, bezpieczeństwa dostaw gazu oraz cyberbezpieczeństwa. Źródło: me.gov.pl
Grupa Kapitałowa ECO stawia na kogenerację ECO Kogeneracja pozyskała dofinansowanie z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na budowę kolejnych układów kogeneracyjnych. Po Malborku i Tarnobrzegu przyszedł czas na Żary, Żagań, Nową Sól i Jelenią Górę. Rozwój układów kogeneracyjnych w dużym stopniu przyczynia się do poprawy jakości powietrza, ponieważ w jednym ekologicznym źródle produkowana jest zarówno energia cieplna, jak i elektryczna. – Zastosowanie nowych układów produkcyjnych pozwoli na lokalne zmniejszenie emisji zanieczyszczeń pyłowo-gazowych do atmosfery, w tym m.in. pyłów emitowanych z węglowych kotłowni systemowych w zakresie od około 30% w okresie zimowym i aż do 100% w okresie letnim, co de facto oznacza po prostu wyłączenie kotłowni węglowych w tym czasie – mówi Mirosław Romanowicz, prezes zarządu ECO Kogeneracja – Uruchomienie układów kogeneracyjnych nie tylko wpłynie bezpośrednio na obniżenie poziomu emisji zanieczyszczeń, ale też podniesie bezpieczeństwo dostaw energii cieplnej – dodaje. Źródło: materiały prasowe
6 ECiz 7/2018
Wiceminister Tobiszowski: Warunkiem ewolucji w energetyce jest stabilność bezpieczeństwa państwa – Energetyka węglowa i odnawialna muszą się wzajemnie uzupełniać, konkurencja nie jest tu konieczna, gdyż lepsze efekty zostaną osiągnięte dzięki współpracy i synergii. W Polsce w duchu przyjaznego współistnienia powinien się rozwijać szczególnie sektor offshore, czyli morskich farm wiatrowych – powiedział wiceminister energii Grzegorz Tobiszowski podczas konferencji „Wielkoskalowe OZE a bezpieczeństwo energetyczne”. Debata, w której uczestniczył także Morten Baek, sekretarz stanu w Ministerstwie Energii i Klimatu Danii odbyła się 7 listopada w Serocku. Została zorganizowana przez Polskie Stowarzyszenie Energetyki Wiatrowej. Wiceminister Tobiszowski podkreślił, że głównym czynnikiem determinującym rozwój OZE będzie w przyszłości tempo spadku kosztów technologii i urynkowienia źródeł odnawialnych, a obszarem rozwoju energetyki odnawialnej stanie się bez wątpienia polska wyłączna strefa ekonomiczna Morza Bałtyckiego. Szacowany potencjał możliwych mocy zainstalowanych do 2035 roku wynosi na tym obszarze nawet 8 GW.
C I E K AW O S T K A
Shell zainstalował we Francji ultraszybkie ładowarki HPC (High-Power-Charging), które wchodzą w skład sieci IONITY, kompatybilne
ze standardem CCS urządzenia o mocy 350 kW. Liczba uruchomionych stacji ładowania IONITY wzrosła tym samym do 16. Kolejne 29 pozostaje w budowie. Docelowo, do 2020 r., sieć będzie się składać z 400 stacji ultraszybkiego ładowania zainstalowanych przy głównych drogach europejskich. Punkty IONITY pozwolą na naładowanie baterii samochodów elektrycznych kolejnych generacji w ciągu 10 minut.
Fot.: 123rf
Wzmocnienie polsko-amerykańskiej współpracy w zakresie bezpieczeństwa energetycznego
Reklama
QUALITY IN THE WATER NETWORK
Polska z szansą na skok cywilizacyjny w zakresie inteligentnych sieci energetycznych
Wdrażanie inteligentnych sieci energetycznych zwiększa bezpieczeństwo energetyczne, optymalizuje podaż energii i zapobiega awariom dostaw, a także pozwala lepiej wykorzystać odnawialne źródła energii. Inteligentne opomiarowanie pozwala monitorować zużycie energii w domu czy firmie w czasie rzeczywistym. Na świecie stosuje się już bardzo zaawansowane systemy smart grid, ale polskie sieci energetyczne są stopniowo dostosowywane do światowych standardów. Według specjalistów mamy obecnie szansę na skok cywilizacyjny. Pierwszym krokiem może być współpraca Ministerstwa Energii z japońskim instytutem nowej energii.
UNI EN ISO 9001 : 2008
– Sieć inteligentna to sieć, która w sposób dynamiczny integruje różne źródła wytwórcze i różnych odbiorców energii o różnej charakterystyce. Jeżeli mamy kabel, do którego przyłączamy wiatrak, panel fotowoltaiczny, gospodarstwo domowe i jakąś firmę, którzy w różnych momentach w czasie, w różnych godzinach doby zużywają różne ilości energii elektrycznej, ta sieć musi umieć zarządzić tym tak, żeby w każdej godzinie doby, w każdych odstępach 15-minutowych podaż zrównoważyła się z popytem – tłumaczy agencji Newseria Innowacje dr Robert Zajdler z Wydziału Administracji i Nauk Społecznych Politechniki Warszawskiej. Koncepcja budowy inteligentnej sieci energetycznej opiera się w głównej mierze na modernizacji już istniejącej sieci. W istniejących już sieciach energetycznych montuje się inteligentne urządzenia, które sprawiają, że sieć automatycznie reguluje swoją pracę. Dzięki temu zapobiega się np. przestojom w podaży energii. Dużo łatwiej i szybciej można też zlokalizować ewentualne awarie i wdrożyć odpowiedni plan, by nie pozostawić odbiorców bez dostaw energii. źródło: newseria.pl, fot. 123rf.com/fot. ilustracyjne
T.I.S. Polska
Ul. Ożarowska 30D Duchnice; 05-850 Ożarów Mazowiecki Tel. +48 22 483 56 00 Fax +48 22 483 56 03; info@tispolska.pl
www.tispolska.pl
Fot.: 123rf, fot. ilustracyjna
Z ŻYCIA BRANŻY
WALKA Z HAŁASEM Oddział ITC realizuje wiele prac związanych z ochroną środowiska. Na szczególną uwagę zasługują badania akustyczne
Nie tworzymy prac na półkę – Instytut musi być niezwykle czuły na zmiany zachodzące w sektorze energetycznym, bo to one warunkują profil naszej działalności, wytyczają kierunki badań i określają nasz byt w bliskiej i dalszej perspektywie. My nie tworzymy „prac na półkę”, ale zawsze staramy się odpowiadać na rzeczywiste potrzeby energetyki i rozwiązywać problemy dla niej istotne – mówi dr inż. Jacek Karczewski, dyrektor Oddziału Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi Instytutu Energetyki w Warszawie, zapytany o zmiany w energetyce i ich wpływ na Oddział w Łodzi. 10 ECiz 7/2018
Z ŻYCIA BRANŻY
• W 1948 roku powstał Instytut Techniki Cieplnej, którego następcą jest Oddział Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi Instytutu Energetyki w Warszawie. Daje nam to 70 lat pracy na rzecz energetyki. 10 lat temu rozmawialiśmy z ówczesnym dyrektorem Mariuszem Pawlakiem, który opowiadał o działalności Instytutu w tamtych czasach. Ostatnia dekada była okresem wielu dynamicznych zmian w energetyce: zaostrzenie norm środowiskowych, odwracanie się od węgla. Proszę powiedzieć, czy te i inne zmiany wpłynęły na działalność ITC w Łodzi? Wydaje się, że 70 lat to okres bardzo długi. A jednak czas płynie szybko i dlatego trudno mi uwierzyć, że „to już tyle lat”! Tej szybkości upływu czasu doświadczam zresztą na własnej skórze. Zaraz po ukończeniu studiów na Wydziale Elektrycznym Politechniki Łódzkiej zostałem zatrudniony w Instytucie Techniki Cieplnej w Łodzi (czyli w obecnym Oddziale Techniki Cieplnej Instytutu Energetyki) i pracuję w tej placówce już ponad 40 lat! Jest to więc moja pierwsza i jedyna praca. Miałem okazję uczestniczyć w wielu naukowych projektach i obserwować zmiany towarzyszące badaniom energetycznym. Cytując Leopolda Staffa: „widziałem jak się życie zmienia i sam – jak życie – się zmieniałem”. Odpowiadając na pytanie wprost: Instytut musi być niezwykle czuły na zmiany zachodzące w sektorze energetycznym, bo to one warunkują profil naszej działalności, wytyczają kierunki badań i określają nasz byt w bliskiej i dalszej perspektywie. My nie tworzymy „prac na półkę”, ale zawsze staramy się odpowiadać na rzeczywiste potrzeby energetyki i rozwiązywać problemy dla niej istotne. To „osadzenie w rzeczywistości” oraz aplikacyjny charakter prac jest chyba główną cechą Instytutu. Oczywiście jest jeszcze aspekt naukowy, wynikający z prowadzenia badań „wyprzedzających”, których istotą jest wprowadzanie nowych, innowacyjnych technik do zastosowań praktycznych, ale i tutaj staramy się dostosowywać naszą ofertę badawczą do zmieniających się uwarunkowań. Dlatego w ciągu ostatnich lat jeszcze bardziej rozwinęliśmy działalność w obszarach dotyczących np. OZE (instalacje biogazowe) czy też w ochronie środowiska (walka z hałasem). Ważną cechą działalności OTC IEn jest fakt, że oprócz opracowań teoretycznych i działalności projektowej możemy również wykonywać prototypowe urządzenia i instalacje oraz uczestniczyć w ich uruchamianiu na obiektach energetycznych. Tak więc występują tu wszystkie elementy działań wchodzących w zakres postępowania „od pomysłu do wdrożenia”. Ta kompleksowość wykonywanych prac, elastyczność w podejmowaniu wyzwań oraz ciągła, bezpośrednia współpraca z przemysłem – to nasze bardzo mocne strony.
• Ostatnio mocno stawia się na współpracę przemysłu z ośrodkami naukowymi. Mógłby pan powiedzieć o korzyściach wynikających z takiego modelu?
Sądzę, że współpraca nauki i przemysłu to warunek konieczny osiągnięcia sukcesu (tak naukowego, jak i komercyjnego). Dlatego jednym z priorytetów polityki naukowej Polski jest doprowadzenie do sytuacji, w której innowacyjne rozwiązania opracowywane w ośrodkach naukowo-badawczych wdrażane będą w przemyśle, przyczyniając się w ten sposób do rozwoju poszczególnych działów gospodarki narodowej, a co za tym idzie – do rozwoju gospodarczego Polski. Dąży się do tego, by współpraca: nauka – biznes opierała się na dwóch podstawowych zasadach. Po pierwsze: prowadzenie prac naukowych powinno być odpowiedzią na rzeczywiste zapotrzebowanie gospodarki. Nauka powinna rozwiązywać realne problemy występujące w przemyśle, uwzględniając konkretne uwarunkowania i specyfikę pracy poszczególnych rozwiązań. Po drugie: innowacyjne rozwiązania opracowywane w uczelniach i instytutach naukowych powinny być szybko „wchłaniane” przez przemysł i wdrażane w gospodarce.
„
Instytut musi być niezwykle czuły na zmiany zachodzące w sektorze energetycznym, bo to one warunkują profil naszej działalności
Chodzi więc o to, aby doprowadzić do ścisłej współpracy przemysłu i nauki. Służy temu m.in. polityka przyznawania różnego rodzaju grantów naukowych, w której dąży się do tworzenia konsorcjów złożonych z przedstawicieli nauki i przedsiębiorców, przy czym ci ostatni powinni współuczestniczyć w procesie finansowania badań naukowych. W ten sposób wymusza się niejako ukierunkowanie badań naukowych na konkretne zapotrzebowanie. Najważniejszym elementem procesu „od pomysłu do wdrożenia” jest więc ciągła współpraca nauki i przemysłu. Może to dotyczyć np. udostępnienia obiektu (np. bloku energetycznego) do badań i testowania prototypu. Oczywistą sprawą są bieżące konsultacje i robocze spotkania. Niezwykle ważnym miejscem spotkań nauki i przemysłu powinny być konferencje. Dlatego bardzo wysoko cenię sobie Konferencję Remonty i Utrzymanie Ruchu w Energetyce, którą co roku organizuje Wydawnictwo BMP. Od początku istnienia tej konferencji (a w tym roku będzie to już jedenasta edycja!) Oddział Techniki Cieplnej Instytutu Energetyki sprawuje nad nią patronat naukowy. Ponieważ gospodarzem jest Zespół Elektrowni PAK, czyli nasz stały kontrahent (choć lepszym słowem jest tutaj „współpracownik”), czuję się na tej konferencji „jak w domu”. Takie spotkania dają możliwość wymiany informacji i budowania możliwości porozumienia między uczestnikami. Bez rozeznania rynku (czyli posiadania wiedzy na temat realnych potrzeb energetyki) nie jest możliwa działalność badawcza. Bardzo istotna jest więc ciągła
ECiz 7/2018 11
Z ŻYCIA BRANŻY
„obecność” naukowców w elektrowniach i poznawanie bieżących problemów występujących w procesie produkcyjnym. Z drugiej strony ważne jest, by umieć przekonać potencjalnych inwestorów do podejmowania wyzwań związanych z wdrażaniem innowacyjnych rozwiązań. Zespół badawczy musi być niezwykle elastyczny, aby sprostać tym zadaniom. Dlatego tak kluczowe jest mądre i racjonalne wykorzystanie środków budżetowych przeznaczonych np. na działalność statutową jednostki badawczo-rozwojowej. Realizując nasze prace statutowe, zawsze staramy się dostrzegać możliwość ich późniejszej komercjalizacji i wdrożenia.
• Wspomniał pan o rozwijanej ostatnio w Oddziale Techniki Cieplnej w Łodzi działalności badawczej w zakresie OZE czy ochronie przed hałasem. Mógłby powiedzieć pan więcej o tych aktywnościach?
Fot.: J. Karczewski
Jacek Karczewski dyrektor Oddziału Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi Instytutu Energetyki w Warszawie
Jak wspomniałem, rozwój tych dyscyplin wynika z dopasowania oferty Instytutu do istniejących potrzeb rynkowych. Ale wykorzystujemy tu nasze wieloletnie doświadczenie z tych dziedzin. Nie bez znaczenia jest też to, że możemy zaoferować gotowy produkt, a więc wykonane „w metalu” urządzenie, a nie tylko opracowania teoretyczne. Aktywność OTC IEn w zakresie techniki biogazowej datuje się od lat 90. XX wieku i jest systematycznie rozszerzana o nowe obszary wiedzy. Przykładem takich działań może być np. instalacja do utylizacji biogazu ze składowisk odpadów komunalnych. Metan powstający na tych składowiskach, wydostając się do atmosfery, zagraża życiu ludzi, zwierząt i roślin, może być powodem pożarów, a także wpływa na efekt cieplarniany. Równie
12 ECiz 7/2018
istotne jest opracowanie technik wykorzystania biogazu produkowanego w biogazowniach rolniczych. W Instytucie udało nam się opracować wiele innowacyjnych rozwiązań z tego zakresu. Należą do nich: ssawy do biogazu, pochodnie, urządzenia służące do przygotowania biogazu do energetycznego wykorzystania (chodzi tu np. o osuszanie biogazu), stacje zbiorcze. Wymienione urządzenia są jedynie przykładami wykonywanych w OTC IEn prac z tej dziedziny. Oprócz nich rozwiązaliśmy również szereg innych problemów związanych z tematyką biogazową. Dotyczyły one m.in. wykorzystania ciepła odpadowego z elektrowni biogazowej do oczyszczania odcieków ze składowiska odpadów czy też wykorzystania ciepła odpadowego w biogazowi rolniczej do obróbki pofermentu, w celu zmniejszenia kosztów jego magazynowania lub rozszerzenia możliwości jego zagospodarowania jako wartościowego nawozu.
• Wasz Oddział realizuje również wiele prac związanych z ochroną środowiska. Na szczególną uwagę zasługują prace związane z badaniami akustycznymi. We współczesnym świecie hałas stanowi bowiem ten czynnik środowiska, którego wpływ jest niezwykle istotny z punktu widzenia zdrowia i komfortu życia ludzi. Prace badawcze z zakresu ochrony przed hałasem dotyczą dwóch głównych obszarów: badania emisji hałasu przez wybrane urządzenia (w tym pracujące w energetyce – np. wentylatory, transformatory) oraz tłumienia hałasu – opracowywania metod i urządzeń, których celem jest ograniczenie jego poziomu. Trzeba tu dodać, że prowadzenie licznych prac z omawianej dziedziny możliwe jest dzięki unikalnej w skali kraju infrastrukturze (komora bezechowa, dwie komory pogłosowe). W zakresie opracowywania metod i projektowania urządzeń do tłumienia hałasu na szczególną uwagę zasługują działania związane z zastosowaniem biernych elementów akustycznych (np. kabiny akustyczne, obudowy akustyczne turbozespołów, osłony akustyczne silników, wentylatorów i urządzeń technologicznych, drogowe ekrany akustyczne, tłumiki hałasu wydmuchu pary itp.) oraz opracowywanie metod związanych z aktywnym tłumieniem hałasu (ATH), czyli kompensowaniem hałasu sygnałem generowanym przez dodatkowe źródła. Podczas omawiania zagadnień związanych z komercjalizacją wyników badań naukowych, na szczególną uwagę zasługują konstrukcje tłumików wydmuchu pary, które zostały zaprojektowane i wykonane w Instytucie, a następnie wdrożone w wielu elektrowniach. Urządzenia te stanowią zabezpieczenie akustyczne przed nadmiernym hałasem powodowanym instalacją zrzutową pary. To właśnie zjawisko rozprężania pary do atmosfery, które występuje nagle, trwa kilka sekund i powtarza się, powoduje przekroczenie 130 dB poziomu hałasu w środowisku. Z uwagi na fakt, że instalacje te są sytuowane na znacznych wysokościach, emitowany hałas rozprzestrzenia się w promieniu kilkudziesię-
Z ŻYCIA BRANŻY
ciu kilometrów. Podobna sytuacja występuje podczas prowadzenia prac remontowych kotłów i instalacji energetycznych. Po zakończeniu prac wymagane jest oczyszczenie całej instalacji (zbiorników, rurociągów, kanałów) z drobnych pozostałości po obróbce mechanicznej, chemicznej lub cieplnej. W tym celu stosuje się wielogodzinne przedmuchiwanie instalacji parą o odpowiednio dobranych parametrach. Dla pary przegrzanej o wysokich parametrach pracy i prędkościach przepływu rzędu kilkudziesięciu, a nawet kilkuset metrów na sekundę, konieczne jest więc zastosowanie tłumika w postaci rozprężacza, często uzupełnionego tłumikiem absorpcyjnym. W tłumikach tych redukcja hałasu następuje dzięki zastąpieniu zjawiska nagłego rozprężania pary na wylocie rurociągu wydmuchowego, wielostopniowym rozprężaniem strumienia pary, który zostaje rozbity na wiele małych strug na poszczególnych przegrodach/rozprężaczach. Proste i niskie koszty tłumików pozwalają na powszechne ich stosowanie w instalacjach już pracujących, jak i nowo projektowanych w nowoczesnych kotłach. Wymienione powyżej rozwiązania z dziedziny badań biogazowych i akustycznych stanowią doskonały przykład komercjalizacji wyników badań naukowych poprzez transfer wiedzy do zastosowań praktycznych.
• Gdy myśli pan o przyszłości, to w jakim kierunku, według pana, będzie zmierzać polska energetyka, a co za tym idzie – działalność Oddziału Techniki Cieplnej „ITC” w Łodzi? Na ostatnim posiedzeniu Rady Naukowej Instytutu Energetyki omawiany był problem przyszłości polskiej energetyki i wynikającego z tej perspektywy dopasowania oferty badawczej Instytutu do realnych potrzeb. Ponieważ w Radzie Naukowej, obok wybitnych uczonych, zasiadają również przedstawiciele przemysłu, sądzę więc, że wynik tej dyskusji jest dość reprezentatywny dla środowiska energetyków. Niestety, w przeciwieństwie do innych dziedzin gospodarki (np. transportu) perspektywa rozwoju energetyki nie jest jasno określona. Klasycznym przykładem jest tutaj rozwój (lub jego brak!) energetyki jądrowej. Trudno więc robić jakieś bardzo długofalowe plany, bo doświadczenie uczy, że w podejmowaniu zadań badawczych trzeba być bardzo elastycznym. Dziesięć lat temu, w udzielonym wtedy wywiadzie, dyrektor Pawlak, jako dwie „sztandarowe” dziedziny rozwijane w OTC wymienił: regulację elektrohydrauliczną turbin oraz projektowanie zdmuchiwaczy parowych do czyszczenia kotłów energetycznych. Ze względu na uwarunkowania, o których rozmawialiśmy wcześniej, trochę odchodzimy od tej działalności. Po prostu „działkę” tę przejęły duże, zagraniczne koncerny, które na ogół modernizują cały obiekt. Elektrownie nie chcą więc, aby w tych modernizowanych obiektach pracowały różne systemy i urządzenia, dlatego dążą do unifikacji. Trzeba też pamiętać o tym, że w jednostkach naukowych występują dość wysokie koszty pośrednie
w realizowanych projektach, tak więc istnieje realne ryzyko wypierania z rynku instytutów przez małe firmy, w których te koszty są mniejsze. Muszę tu jednak zwrócić uwagę na jedno niekorzystne zjawisko – takie „odchodzenie od wybranej tematyki” skutkuje utratą specjalizacji (i specjalistów!), które w przyszłości mogą być przydatne. Posłużę się tutaj przykładem dotyczącym wspomnianej wyżej energetyki jądrowej. Gdy przychodziłem do pracy w Instytucie Techniki Cieplnej w Łodzi (a były to lata siedemdziesiąte ubiegłego wieku), funkcjonował tu bardzo prężny zakład naukowy, zatrudniający ponad 70 osób, zajmujący się badaniami i projektowaniem wymienników ciepła dla elektrowni jądrowych. Potem ta działalność została zaniechana i gdy po trzydziestu latach próbowano do niej wrócić, trudno było znaleźć kogokolwiek, kto by „coś jeszcze z tego pamiętał”.
„
Nauka powinna rozwiązywać realne problemy występujące w przemyśle, uwzględniając konkretne uwarunkowania i specyfikę pracy poszczególnych rozwiązań
Patrząc więc perspektywicznie, myślę, że jedną z najważniejszych cech funkcjonowania OTC IEn jest zdolność do bardzo elastycznego wyboru działalności badawczej. Oczywiście takie sprawy, jak bezpieczeństwo energetyczne, ochrona środowiska, efektywność energetyczna, poprawa niezawodności pracy systemu elektroenergetycznego czy też budowa innowacyjnych maszyn i urządzeń dla sektora zawsze będą „modne i aktualne”. Trzeba tyko umiejętnie „wpisać się” w te obszary. Naszą siłą są niewątpliwie: wiedza i siedemdziesięcioletnie doświadczenie, uznana marka, potencjał naukowy, jakość świadczonych usług, możliwość wykonywania kompleksowych usług (projekt, wykonawstwo, wdrożenie) czy też możliwość rozwiązywania problemów z „otoczenia energetyki” (wspomniane już przeze mnie: ochrona środowiska czy badania akustyczne). Bardzo istotną sprawą jest również możliwość rozwiązywania całościowych problemów we współpracy z innymi jednostkami Instytutu Energetyki. To ogromny potencjał, szansa na rozwój naukowy, a jednocześnie gwarancja rzetelności badań. Ale myślę, że najważniejsza jest teza, która przewija się przez cały ten wywiad: ciągła i bezpośrednia współpraca z przemysłem powinna być wyznacznikiem naszych dociekań naukowych. Tylko w ten sposób możemy się rozwijać i odpowiadać na pojawiające się wyzwania. Co najmniej przez następne 70 lat. _______________________________________________ Rozmawiał Maciej Szramek, redaktor „Energetyki Cieplnej i Zawodowej” i portalu kierunekENERGETYKA.pl
ECiz 7/2018 13