To był wyjątkowy rok dla branży górniczej. Pandemia, zawirowania na rynku, bezpieczeństwo pracowników, a w tle ogromne inwestycje, takie jak te w Tauron Wydobycie, w którym je z powodzeniem przeprowadzono. Tauron Wydobycie posiada trzy zakłady wydobywcze – ZG Sobieski, ZG Janina i ZG Brzeszcze, które w tym roku docelowo stanowić będą kopalnię zespoloną.
Trudny, ambitny rok
Spółka, o której jeszcze rok temu pisano w kontekście sprzedaży jej aktywów węglowych, dziś może się pochwalić nie tylko kolejnymi inwestycjami, ale też – jak podkreślają jej władze – wydobyciem, które w roku 2021 wzrosło o 600 tys. ton.
Miniony rok był wymagającym dla rodzimego górnictwa czasem trudnych decyzji, projektujących jego przyszłość, a także okresem zmagania się z ekonomicznymi skutkami pandemii. W naszych kopalniach potrafiliśmy jednak wykorzystać ten czas do wypracowania dobrych efektów rynkowych – podkreśla prezes Spółki Jacek Pytel.
Spółka brała udział w niezwykle ważnych rozmowach z rządem i stroną społeczną, dzięki którym udało się wypracować plan dla górnictwa na kolejne lata.
Jak zauważa prezes Pytel – trzy zakłady górnicze Spółki zostały objęte wszystkimi rozwiązaniami pomocowymi dla branży. Co nie mniej ważne – w zakładach należących do Tauron Wydobycie osiągnięto lepsze niż przed rokiem statystyki dotyczące bezpieczeństwa załóg.
Kluczowe inwestycje
Jak informowała Spółka – zakończono budowę poziomu 800 m w ZG Janina, czyli sztandarowej inwestycji, dzięki której udostępnione zostały kolejne wartościowe pokłady węgla. Przy okazji inwestycja zwiększyła stopień automatyzacji produkcji kopalni. Wpłynęła także na poprawę wydajności oraz zmniejszenie kosztów jej funkcjonowania.
Uruchomiliśmy tam zjazd ludzi jedną z największych klatek szybowych w Polsce, dzięki czemu czas dotarcia załogi do miejsc pracy skrócił się prawie 20-krotnie – przekazuje prezes Pytel.
Nowoczesna klatka szybowa może jednocześnie transportować aż 24 tony materiałów, a to tyle ile ważą dwa autobusy.
Tauron Wydobycie sukcesywnie uruchamiał nowe ściany wydobywcze, stąd produkcja węgla w zakładach górniczych Spółki była wyższa w stosunku do roku 2020 i przekroczyła 5 mln ton.
Optymalizacja ważna dla Spółki
To nie koniec inwestycji – w Zakładzie Górniczym Sobieski uruchomiono nowy front wydobywczy w partii Brzezinka, charakteryzujący się najlepszymi parametrami jakościowymi węgla. Zasoby operatywne tego złoża wynoszą około 12 mln ton – podkreśla Spółka.
Co niezwykle ważne Tauron Wydobycie aktywnie wykorzystuje produkty uboczne wydobycia, takie jak metan. To efekt m.in. wspólnej inwestycji z Tauron Nowe Technologie – budowy silników kogeneracyjnych, zasilanych gazem z odmetanowania ZG Brzeszcze. W ubiegłym roku uruchomiona została podobna instalacja w Jawiszowicach. Obie instalacje przetworzą w ciągu roku około 20 mln m3 czystego metanu.
– Zoptymalizowaliśmy potencjał wydobywczy naszych kopalń, dostosowując go do skali zapotrzebowania rynku energetycznego w najbliższych latach. Otwieramy nowe ściany wydobywcze, ale jednocześnie dążymy do systematycznego obniżenia bazy kosztów stałych, w celu ich dostosowania do realnych poziomów produkcji, wynikających z możliwości technicznych zakładów górniczych oraz z prognozowanego zapotrzebowania rynkowego na węgiel energetyczny – podkreśla Jacek Pytel, prezes zarządu Tauron Wydobycie.
Ewenement na rynku
Spółka chwali się tym, o czym wielu może marzyć – wzrostem wydobycia.
– Rok 2021 zamknęliśmy z większym o około 600 tysięcy ton wydobyciem, w porównaniu do 2020 r., a także ze znacznie większymi przychodami ze sprzedaży. Pozwoliło to nam poprawić płynność Spółki i z pewnością pozytywnie wpłynie na jej wyniki w kolejnych miesiącach. W wynikach rocznych będzie również widoczny efekt stopniowego przywracania cen węgla do poziomu sprzed pandemii. Podnosimy też efektywność pracy naszych zakładów górniczych, a jednocześnie dbamy o bazę kosztową Spółki tak, aby pozostawała na jak najniższym poziomie – mówi Jacek Pytel.
Co ważne, udało się to mimo pandemii i mimo zawirowań na rynku.
– Dzięki wzmożonym środkom bezpieczeństwa górnicy z zakładów w Jaworznie, Libiążu i Brzeszczach mogli dotychczas efektywnie pracować pomimo sytuacji pandemicznej. Zależy nam na dalszym minimalizowaniu ryzyka rozprzestrzeniania się koronawirusa, stąd tegoroczne obchody barbórkowe w Spółce będą miały charakter symboliczny. Bezpieczeństwo górników stawiamy zawsze na pierwszym miejscu – podkreślał prezes zarządu Tauron Wydobycie.
To też niezwykle ważne w kontekście rosnącego zapotrzebowania na paliwo ze strony energetyki.
– Od czwartego kwartału minionego roku realizujemy zwiększone, względem średniorocznego, wydobycie, co jest pozytywnie odbierane przez segment wytwórczy Grupy Tauron zainteresowany jak największymi odbiorami węgla. Kontynuacja tego trendu będzie zapewne obecna również w pierwszym kwartale tego roku – relacjonuje prezes Pytel.
Plany na 2022 r.
Z myślą o dalszej optymalizacji produkcji, trzy zakłady górnicze wchodzące w skład Tauron Wydobycie, czyli ZG Sobieski, ZG Janina i ZG Brzeszcze w 2022 r. stanowić będą kopalnię zespoloną, posiadającą największe zasoby węgla energetycznego w Polsce.
Jak podkreśla Spółka, dzięki utrzymaniu dyscypliny kosztowej i wdrożonym działaniom naprawczym, ustabilizowała ona wyniki i w większym stopniu odpowiada na realizację zapotrzebowania na paliwo płynące z Grupy Tauron.
Co niezwykle ważne, Spółka odnotowuje znacznie większe, w stosunku do lat ubiegłych, zapotrzebowanie na produkty, zarówno dla dużych podmiotów gospodarczych, jak i dla klientów indywidualnych. Dotyczy to własnych punktów sprzedaży, jak i autoryzowanych sprzedawców.
– Koncentrujemy się na eksploatacji przynoszącej wymierne korzyści, określone wolumenem produkcji, ale uwzględniające również poprawę efektywności oraz jakości produkowanych paliw. Podejmowane działania mają ponadto na celu uzyskanie zwiększonego wychodu sortymentów grubych i średnich. Jednocześnie w zakładach górniczych spółki prowadzone są intensywnie roboty przygotowawcze dla terminowego uruchomienia w roku 2022 kolejnych sześciu frontów ścianowych – podsumowuje Roman Gąska, wiceprezes ds. technicznych w Tauron Wydobycie.
Jarosław Adamski
Duże wyzwanie
Lubelski Węgiel „Bogdanka” SA jest jednym z liderów na rynku producentów węgla kamiennego w Polsce. Przedsiębiorstwo wyróżnia się pod względem osiąganych wyników finansowych, poziomu wydobycia węgla kamiennego, a także w zakresie innowacyjnych inwestycji związanych z wydobyciem i pozyskaniem nowych złóż węgla, które gwarantują ciągłość jego wydobycia. W nowych rejonach wydobywczych drążone są wyrobiska i rozbudowywana jest infrastruktura wydobywcza pod ziemią. Z czasem następuje znaczne oddalenie się obszarów wydobywczych od szybów, a co za tym idzie, dochodzi do wydłużenia się rurociągów transportujących wodę lodową do chłodnic w układzie klimatyzacji centralnej. Pomimo izolacji termicznej, wydłużanie rurociągów transportujących wodę lodową powoduje coraz większe straty ciśnienia, które są powodem coraz wyższych kosztów transportu i wzrostu ciśnienia wody w rurociągach oraz strat cieplnych, które skutkują wzrostem temperatury wody lodowej dostarczanej do chłodnic w obszarach wydobywczych. Jeżeli temperatura wody lodowej na wejściu do chłodnic jest wyższa, niż zakładana w katalogach technicznych temperatura nominalna, spada wydajność chłodnic powietrza i coraz trudniej osiągać wymaganą temperaturę powietrza w miejscu wydobycia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami przy temperaturze powietrza powyżej 27o C czas pracy w przodkach i wyrobiskach ścianowych jest skrócony. A przy temperaturze powietrza powyżej 33o C zostaje zatrzymana w tych rejonach eksploatacja. Ta wysoka temperatura powietrza jest głównym czynnikiem wpływającym na komfort pracy górników. Wpływa ona również na wzrost kosztów wydobycia węgla. Aby była możliwa dalsza bezpieczna i efektywna eksploatacja pokładów węgla w takich rejonach, z reguły niezbędne jest wdrożenie pewnych rozwiązań inwestycyjnych w zakresie rozbudowy infrastruktury układu klimatyzacji pod ziemią i na powierzchni.
Takie wyzwanie stało jeszcze nie tak dawno przed Spółką, która prowadzi obecnie intensywne prace wydobywcze na polu Stefanów, gdzie przekazano do eksploatacji pokład 391 w polu VIII. Udostępniono tam najdłuższy wybieg w całej historii Bogdanki i jeden z najdłuższych tego typu wybiegów na świecie, którego długość wyniosła około 7240 m. Jest to obecnie najgłębiej zalegający pokład spośród czterech pokładów położonych w obszarze górniczym Puchaczów V, na jakie kopalnia posiada już koncesje wydobywcze. Udostępnienie do eksploatacji tak dużego pokładu wiązało się z koniecznością zapewnienia dodatkowej ilości chłodu dla istniejącego systemu centralnej klimatyzacji kopalni, który musi być transportowany na znaczną odległość. W przyszłości należy się liczyć z dalszym wzrostem zapotrzebowania na chłodzenie wyrobisk kopalni w wyniku zwiększenia koncentracji wydobycia oraz schodzenia z eksploatacją nowych pokładów na głębsze poziomy. Spółka musiała więc zmierzyć się z problemem transportu dodatkowego „chłodu”, zwłaszcza w nowe rejony wydobywcze kopalni.
Jest problem, jest i rozwiązanie…
Przed rozbudową układ centralnej klimatyzacji kopalni oparty był na wytwarzaniu na powierzchni wody lodowej o temperaturze około 1,5o C i jej przesyłaniu siecią rurociągów do chłodnic powietrza w rejonach eksploatacyjnych. Schłodzona w Powierzchniowej Stacji Klimatyzacyjnej (PSK) woda, w ilości około 264 m3/h, przepływa przez izolowane rurociągi szybowe i dalej przez Trójkomorową Śluzę Ciśnieniową (PES) w kierunku chłodnic przodkowych i ścianowych. Rurociąg powrotny przesyła wodę o temperaturze około 20o C z powrotem przez PES, oraz powrotnym rurociągiem szybowym do PSK. W PSK woda powrotna jest znowu schładzana do temperatury około 1,5o C za pomocą urządzeń chłodniczych z otwartymi wieżami chłodniczymi i ponownie (w zamkniętym obiegu) przesyłana poprzez PES do dołowych odbiorników chłodu ulokowanych na poziomie 990 m. Moc chłodnicza tego systemu klimatyzacyjnego wynosiła około 6 MW (pomiar na powierzchni). Aby zwiększyć wydajność istniejącego systemu klimatyzacji kopalni, wykorzystującego wodę lodową, należałoby znacznie zwiększyć strumień przepływu wody lodowej w rurociągach. Dotychczas był to jedyny stosowany sposób zwiększający moc chłodniczą instalacji centralnej. Niestety, aby można było to zrobić, należałoby nie tylko rozbudować PSK, ale także wymienić rurociągi wodne pionowe i poziome na większe (większość rurociągów nie jest przystosowana do wyższego ciśnienia pracy związanego ze wzrostem strumienia przepływającej wody lodowej) oraz rozbudować podajnik trójkomorowy (PES) wraz z układami pompowymi (i ewentualnym powiększeniem wyrobiska). Z uwagi na fakt, że klimatyzacja centralna obejmuje swoim działaniem cały rejon, takie rozwiązanie wymagałoby czasowego ograniczenia lub nawet wstrzymania wydobycia węgla i byłoby bardzo kosztowne. Alternatywnym rozwiązaniem może być budowa całkowicie nowego szybu z infrastrukturą, nowej PSK oraz zabudowa nowych rurociągów pionowych i poziomych oraz nowego PES. Takie rozwiązanie nie wymaga wstrzymania wydobycia, ale jest z kolei czasochłonne i również bardzo kosztowe. Należało zatem zastanowić się nad innymi rozwiązaniami problemu zwiększenia możliwości transportu chłodu z wykorzystaniem istniejącej infrastruktury. Rozważano zatem możliwość dochładzania wody lodowej w rurociągu wtórnym za pomocą urządzeń sprężarkowych. Niestety skutkiem ubocznym produkcji „chłodu” w tych urządzeniach jest zawsze produkcja ciepła (i to większej ilości), które trzeba z tych urządzeń odebrać. Każdy dodatkowy kW chłodu wyprodukowany w urządzeniach chłodniczych na dole, generuje kW dodatkowego ciepła na dole, który jeszcze bardziej pogarsza warunki klimatyczne. Ta zależność miała jednoznaczny wpływ na rozwój klimatyzacji kopalń – z chłodzenia lokalnego, klimatyzacji dołowej grupowej aż do klimatyzacji centralnej z urządzeniami chłodniczymi na powierzchni. Ciepło z dodatkowych dołowych urządzeń chłodniczych może być przekazane do powietrza w kopalni, ale wtedy opłacalność tego rozwiązania jest bardzo niska (niskie COP), albo może być też przekazane do wody powrotnej z układu klimatyzacji kopalni. Przekazanie tego nadmiarowego ciepła do wody powrotnej wiąże się z podniesieniem jej temperatury i koniecznością jej dodatkowego obniżenia w PSK (konieczność rozbudowy). Czyli końcowym efektem jest i tak konieczność rozbudowy PSK. Niestety takie rozwiązanie powoduje konieczność pokrycia podwojonych kosztów wytworzenia chłodu w stosunku do innych metod! Pierwszy raz koszty występują przy dochładzaniu lokalnym wody lodowej zasilającej w rurociągu dołowym, a drugi raz przy schładzaniu wody powrotnej (do której przekazano ciepło nadmiarowe) w PSK. Takie rozwiązanie z powodów ekonomicznych nie nadaje się więc do stosowania w układzie centralnym i może być stosowane tylko lokalnie, w małej skali mocy i tylko w sytuacji awaryjnej, krótkoterminowo, gdy nie da się zastosować innych rozwiązań.
W końcu rozważano też możliwość wykorzystania lodu wodnego lub śniegu, który w połączeniu z wodą lodową o obniżonej temperaturze byłby czynnikiem transportującym „chłód”. Po analizie odrzucono rozwiązanie stosowane w kopalniach w Afryce i Chinach, polegające na dostarczaniu śniegu grawitacyjnie otwartym rurociągiem spustowym bezpośrednio do otwartych zbiorników (podziemne stawy) ze względu na konieczność budowy dużych wentylowanych komór na zbiorniki wodne. Ponadto, rozwiązanie to nie nadaje się do kopalni węgla również ze względu na problemy ze wzrastającą wilgotnością powietrza pod ziemią oraz zanieczyszczeniem wody w tych otwartych zbiornikach (chodnikach pojemnościowych). Dodatkowo, dostarczany do tych zbiorników śnieg topi się w nich, a do rurociągu dołowego zasysana jest woda o temperaturze około 2-3o C, czyli w zasadzie o takiej samej temperaturze jak za podajnikiem PES. Opierając się jednak na wiedzy i doświadczeniu polskich naukowców z ponad dwudziestoletnią obecnie praktyką w zakresie zawiesiny lodowej, Spółka postanowiła rozważyć możliwość zastosowania tego chłodziwa, zamiast wody lodowej, w układzie klimatyzacji kopalni. Koncepcję możliwości wykorzystania zawiesiny lodowej w kopalni LW „Bogdanka” wykonali w 2018 r. naukowcy z Politechniki Krakowskiej, a po podjęciu przez Zarząd LW „Bogdanka” SA decyzji o rozpoczęciu inwestycji, szczegółowy projekt wykonawczy systemu został wykonany przez firmę DPMtech przy współpracy pracowników AGH w Krakowie. Generalnym Wykonawcą inwestycji wraz z projektem została firma DPMtech Sp. z o.o. z Rybnika. W układzie należało zaprojektować dodatkowo systemy zabezpieczające i regulacyjne. W wyniku tej inwestycji powstał pierwszy w Polsce i na Świecie system chłodzenia powietrza w kopalni wykorzystujący zawiesinę lodową płynącą w rurociągu ciśnieniowym.
Aby ułatwić realizację kontraktu i ograniczyć jego koszty (uniknięcie czasochłonnych poprawek), cały budynek nowej hali maszynowej systemu, wraz z jej wyposażeniem, został zaprojektowany w modelu 3D. Wszystkie elementy nowego układu produkującego zawiesinę lodową są zlokalizowane w nowej hali maszynowej (rys. 1), która jest położona tuż przy starej PSK. Zaproponowane rozwiązanie, wykorzystujące zawiesinę lodową, pozwala na znaczne zwiększenie możliwości transportu „chłodu” w układzie klimatyzacji centralnej kopalni bez konieczności rozbudowania istniejącej infrastruktury, czyli bez zwiększenia średnicy rurociągów obiegu pierwotnego oraz wtórnego. Modernizacja systemu klimatyzacji kopalni w Bogdance pole Stefanów spowodowała wzrost mocy chłodniczej układu do 9,1 MW (bez uwzględnienia akumulacji „chłodu” w drobinkach śniegu). Obniżono też temperaturę mieszaniny na wlocie do rurociągów szybowych z 1,5o C do 0o C. W rejonach chłodnic, uzyskano obniżenie temperatury medium z 8÷120 C do 0÷20 C. Co bardzo istotne, budowa instalacji klimatyzacji nie wpłynęła na pracę istniejącej instalacji klimatyzacji w czasie modernizacji. Budowa nowej instalacji była prowadzona równolegle z pracą istniejącego układu klimatyzacji bez koniecznych wielomiesięcznych postojów i długiego wyłączania instalacji (jakby to miało miejsce w przypadku konwencjonalnej rozbudowy opartej o wymianę rurociągów). Co więcej, układ nawet po przebudowie umożliwia automatyczne lub ręczne przełączenie w tryb pracy sprzed przebudowy. Główną częścią rozbudowy systemu klimatyzacyjnego kopalni jest układ do produkcji drobinek śniegu, który w całości został zlokalizowany na powierzchni. Drobinki lodu (w postaci mokrego śniegu, a nie przemrożonego lodu) są produkowane w Hali Zawiesiny Lodowej (HZL). Układ do produkcji drobinek lodu składa się z generatora próżniowego drobinek lodu VIM (rys. 2) i koncentratora drobinek lodu (rys. 3), mieszalnika (rys. 4) oraz systemu pomp.
Generator VIM850 posiada maksymalną wydajność chłodniczą 3,1 MW i produkuje katalogowo 1120 ton/dobę lodu o zawartości drobinek lodu na poziomie 75%. Drobinki mają wymiary 0,5-1 mm. Wewnątrz generatora drobinek lodu VIM, dostarczana z rurociągu zasilającego woda ma kontakt z głęboką próżnią. W urządzeniu wykorzystuje się właściwości punktu potrójnego wody i tworzy się mieszanina wody ze śniegiem. Mieszanina jest wypompowywana z generatora do koncentratora, który oddziela wodę od kryształków śniegu i płucze drobinki w celu uzyskania wysokiej jakości. W generatorze VIM, para wodna jest w sposób ciągły zasysana, sprężana i wprowadzana do skraplacza przez specjalny kompresor. Generator VIM jest chłodzony przy wykorzystaniu wody chłodzącej o temperaturze 5o C, dostarczanej ze standardowego agregatu wody lodowej (odseparowany obieg zamknięty) wyposażonego w wieżę chłodniczą. Do odbioru ciepła z agregatu amoniakalnego chłodzącego generator VIM zastosowano wieże chłodnicze. W nowej hali PSK jest też rozdzielnia elektryczna i TRAFO wraz ze sterownią. Agregat wody lodowej do chłodzenia generatora również został zabudowany w nowej hali PSK, a wieże chłodnicze agregatu bezpośrednio na dachu hali. W proponowanym rozwiązaniu wyprodukowany lód (w postaci mokrego śniegu) jest dostarczany z koncentratora do specjalistycznego mieszalnika za pomocą podajnika taśmowego. Rozwiązanie to nie ingeruje w istniejącą PSK i umożliwia również automatyczne odłączenie nowego układu do produkcji drobinek lodu i pracę układu klimatyzacji na samej wodzie lodowej w przypadku małych potrzeb chłodniczych kopalni lub np. przy pracach serwisowych systemu. Indywidualnie dostosowano również (w zakresie modernizacji mechanicznej i sterowania) trójkomorowo rurowy podajnik cieczy PES do pracy z zawiesiną lodową.
Działanie układu – wyniki pomiarów
Strumień wody w ilości około 264 m3/h o temperaturze 1,5o C na wyjściu z PSK zostaje skierowany do nowej Hali Zawiesiny Lodowej (HZL) i jest rozdzielany na dwie części. Mniejsza jego część, 40-47 m3/h, w zależności od bieżących parametrów pracy układu, jest kierowana na zasilanie generatora VIM. Na wyjściu z generatora VIM oraz koncentratora lodu uzyskuje się strumień 40-47 ton/h lodu o udziale drobinek śniegu na poziomie 75%. Oznacza to, że do mieszalnika dostaje się 30-35 ton/h drobinek lodu i 10-12 ton/h wody o temperaturze 0o C. W mieszalniku następuje zmieszanie wyprodukowanych w generatorze VIM drobinek lodu oraz wody o temperaturze 1,5o C (około 214 m3/h). Na skutek zmieszania następuje ochłodzenie całej wody w mieszalniku i wyrównanie się jej temperatury w okolicach 0 oC. Po zmieszaniu zawiesina lodowa jest pompowana do rurociągów szybowych. Przyjmując, że strumień całkowity mieszaniny (wody lodowej i drobinek lodu) wynosi 264 tony/h i uwzględniając szacowane straty ciepła oraz straty mieszania, zawartość masowa drobinek lodu w mieszaninie wynosi na wejściu do rurociągu szybowego około 10%. Za podajnikiem PES, na wejściu do dołowego rurociągu wtórnego w kierunku rejonów wydobywczych (na poziomie 990 m) udział drobinek lodu w mieszaninie wynosi około 8%. Z uwagi na to, że w cieczy będą znajdowały się drobinki lodu, które stabilizują temperaturę wody lodowej w rurociągu na poziomie 0o C, można uzyskać ten sam poziom temperatury na zasilaniu większości chłodnic powietrza w kopalni (w zależności od podziału strumienia zawiesiny lodowej w rurociągu kopalni na poszczególne rejony oraz jakości izolacji cieplnej rurociągu). Niska temperatura zasilania chłodnicy oraz zawartość drobinek lodu w wodzie lodowej daje możliwość np. dwukrotnego wykorzystania tego samego strumienia wody lodowej (chłodnice wpięte szeregowo). Taka możliwość istnieje, gdy na wyjściu z chłodnicy woda ma jeszcze temperaturę 9-10o C. W przypadku gdy temperatura wody na wyjściu z chłodnicy jest wyższa, ale jeszcze znacznie niższa od temperatury wody powrotnej, można ją wykorzystać do chłodzenia maszyn, rurociągów z wodą przeciwpożarową oraz urządzeń dołowych, i dopiero potem skierować tę wodę do rurociągu powrotnego. Na rys. 5 pokazano jaką temperaturę wody osiągnięto w rurociągach dołowych 5 km od wyjścia z dołowej komory PES w przypadku zasilania zawiesiną lodową (około 0o C) w porównaniu do pracy układu z wodą lodową (powyżej 8 oC).
Po rozbudowie układu klimatyzacji kopalni w Bogdance o system produkcji zawiesiny lodowej znacznie poprawiła się efektywność chłodzenia w przodkach i rejonach ścianowych we wszystkich rejonach kopalni. Przed modernizacją układu klimatyzacji, nie była możliwa do osiągnięcia temperatura wody lodowej na poziomie 0o C, zwłaszcza na zasilaniu chłodnic przodkowych. Przy wysokiej temperaturze wody na ich zasilaniu, chłodnice te osiągały tylko ok. 60% ich katalogowej wydajności. Po zasileniu chłodnic zawiesiną lodową możliwe jest uzyskanie katalogowych wydajności chłodnic lub nawet wyższych. Dla temperatury 0o C na chłodnicy wzrost jej wydajności wynosi około 20% powyżej wydajności katalogowej. Efektem tego jest uzyskanie znaczącego obniżenia temperatury powietrza kopalnianego w wyrobiskach ścianowych i przodkowych średnio do temperatury rzędu 20o C, co potwierdzają służby wentylacyjne kopalni. Obecnie taka sytuacja jest możliwa dzięki temu, że zawiesina lodowa ma doskonałe zdolności magazynowania „chłodu”. Obrazowo można powiedzieć, że „chłód” wyprodukowany na powierzchni i zawarty w drobinkach lodu jest dostępny w większej ilości na chłodnicach przodkowych, niż w układach tradycyjnych z wodą lodową. Oznacza to, że porównywanie MW na wodzie lodowej do MW mocy chłodniczej układu na zawiesinie, liczone na powierzchni, nie jest równoważne. Zdecydowanie korzystniej to porównanie wypada dla układów tylko z zawiesiną lodową niż dla układów z wodą lodową. Wiąże się to z bardzo wysoką zdolnością drobinek lodu w zawiesinie do magazynowania „chłodu”. Przykładowo, do osiągnięcia w odległych rejonach kopalni temperatury wody lodowej około 3o C zamiast 7,5 oC, trzeba by było w tradycyjnym układzie zwiększyć czterokrotnie strumień wody lodowej w rurociągu (wymienić rurociągi), oraz, co za tym idzie, rozbudować dotychczasową moc PSK aż o dodatkowe 18 MW! W zastosowanej rozbudowie układu o zawiesinę lodową, o dodatkowej mocy na powierzchni wynoszącej 3,1 MW, można uzyskać temperaturę wody lodowej w tych rejonach na poziomie 0-2o C i to bez wymiany rurociągów. Stosunek wymaganej mocy chłodniczej wynosi więc w tym przypadku ok. 6, na korzyść układu z zawiesiną lodową. Widać więc, że otwierają się nowe możliwości w zakresie budowy i rozbudowy centralnych systemów klimatyzacji kopalń w Polsce. Należy jednak jeszcze raz podkreślić, że LW „Bogdanka” SA jest pierwszą i jak dotąd jedyną na Świecie kopalnią, która zastosowała tą nowatorską technologię wykorzystującą zawiesinę lodową do klimatyzacji kopalni – są więc uzasadnione powody do dumy!
Tadeusz Wrzaszczyk1, Łukasz Mika2, Damian Lach3, Ryszard Płoneczka3
1 Lubelski Węgiel „Bogdanka” SA
2 AGH Kraków, Wydział Energetyki i Paliw
3 DPMtech Sp. z o.o. Rybnik
Polska wciąż jest potentatem w wydobyciu węgla w skali Europy. Choć z roku na rok czarnego złota wydobywamy mniej, to zawirowania na rynku mogą ten trend zmienić. I to mimo ambitnych planów odejścia od węgla w Unii Europejskiej. Przynajmniej w perspektywie krótkoterminowej, w której gospodarka światowa odrabia straty po pandemii. Zwłaszcza te zanotowane w 2020 r.
Niezwykły rok dla węgla
Według IEA – Międzynarodowej Agencji Energii – rok 2021 był wyjątkowy dla rynku węgla. Okazało się, że zielona energia nie była w stanie zagwarantować rynkowi niezbędnego wolumenu podaży energii. Poprzez zawirowania, głównie polityczne, także gaz nie był tym paliwem, na którym można się było oprzeć. Do łask wrócił węgiel. W teorii, bo w praktyce węgiel jest tym paliwem, na którym bazuje duża część światowej gospodarki.
W efekcie zawirowań ze względu na pandemię i decyzje polityczne – głównie po stronie Rosji – globalna produkcja energii z węgla była na rekordowym poziomie w ubiegłym roku. Także rok 2022 szykuje się jako czas łaskawy dla branży górniczej.
O ile bowiem na węgiel nie patrzy się przyjaznym okiem w Europie, czy USA, o tyle Chiny i Indie, ale także Australia zdają się ten trend łamać. I to właśnie produkcja energii z węgla w tych krajach sprawiła, że mieliśmy wyjątkowy – wciąż pandemiczny rok – w produkcji energii.
Choć warto podkreślić, że także Europa musiała przypomnieć sobie o węglu. I to nawet w takiej, jak niemiecka gospodarce. Gdy energii ze źródeł odnawialnych przestało wystarczać, węgiel – także polski – musiał być antidotum na problemy.
Azja dominuje
Popyt na węgiel w wysoko rozwiniętych gospodarkach będzie stale coraz mniejszy – zapewniano jeszcze niedawno. O ile sprawdza się to w USA, Kanadzie, czy Europie, to już w Azji nie.
Chiny i Indie – te dwie ogromne gospodarki przede wszystkim skupiają się na rozwoju gospodarczym. Ekologia nie została zapomniana, ale z pewnością nie jest najważniejsza.
Co zaskakujące, także w Europie do łask wrócił węgiel. Nie inaczej było w Polsce. Galopujące ceny gazu, mniejsza podaż tego surowca, podobnie jak węgla ze strony Rosji, nagle otworzyły wielu oczy na to z czym musimy się zmierzyć.
To, co dość zaskakujące dla polityków, było oczywiste dla naszych związkowców. To oni ostrzegali, że zmniejszanie wolumenu wydobycia węgla w naszym kraju w sytuacji rosnącego zapotrzebowania na energię może być bolesne dla gospodarki.
W PGG sprzedaż rośnie
Polska Grupa Górnicza (PGG) w 2021 r. sprzedała ponad milion ton węgla więcej niż w tym czasie wydobyły należące do spółki kopalnie. Największa górnicza firma zamknęła ubiegły rok wydobyciem powyżej 23 mln ton i sprzedażą rzędu 24,3 mln ton. W swoim komunikacie PGG poinformowała, iż ubiegłoroczna sprzedaż węgla była o 4,5% wyższa od planowanej, zaś przychody były wyższe od prognozowanych o 11,8%.
Stan zapasów węgla na przykopalnianych zwałach zmniejszył się do niespełna miliona na koniec ubiegłego roku, gdy w rekordowym czasie węgla na zwałach było aż 3,5 mln ton – informuje spółka PGG w komunikacie.
Kluczowe cele, jak sprzedaż i produkcja, zostały zrealizowane z nadwyżką. Nie był to łatwy rok; wciąż zmagamy się ze skutkami pandemii i trudnym otoczeniem rynkowym, ale wykorzystaliśmy nasz potencjał wszędzie tam, gdzie było to możliwe. Rozbudowaliśmy m.in. nowoczesne linie produkcyjne węgla, co wpłynęło na zwiększenie sprzedaży i przychodów – mówi prezes PGG Tomasz Rogala.
W tym roku PGG nadal zamierza realizować zapisy umowy społecznej, dostosowując do nich wielkość produkcji i skalę inwestycji – czytamy w komunikacie. Ale nie dowiadujemy się, ile węgla PGG zamierza wydobyć i sprzedać w roku 2022.
Ta ostrożność wynika, jak można przypuszczać, z zawirowań na rynku energetycznym, ale też z zobowiązań Polski względem Unii Europejskiej.
Ale węgla w Polsce brakuje
Spółki energetyczne od długiego już czasu zgłaszają do Urzędu Regulacji Energetycznej, że nie są w stanie wypełnić norm dotyczących stanu zapasów węgla. Gospodarka potrzebuje energii. To pokazuje, w jakiej jesteśmy sytuacji.
Choć węglowe spółki robią, co mogą by zwiększyć wydobycie, to ten proces nie dokona się jak za dotknięciem czarodziejskiej różdżki. Skoro przez lata wydobywaliśmy coraz mniej węgla, nie jesteśmy w stanie nagle wydobywać go znacznie więcej – tłumaczą górniczy eksperci.
Brakuje ludzi, brakuje inwestycji. Ale jak inwestować, gdy w perspektywie mamy wygaszanie wydobycia.
W ciągu pierwszych 11 miesięcy ubiegłego roku wielkość wydobycia węgla w Polsce wyniosła 50,1 mln ton, wobec 49,4 mln ton w analogicznym okresie 2020 r. Sprzedano natomiast 53,2 mln ton (47,9 mln ton w 2020 r.).
Fit for 55 zamyka przyszłość dla węgla w Europie, ale nie na świecie
Europejski pakiet „Fit for 55” zakładający redukcję emisji gazów cieplarnianych o 55% do 2030 r. w porównaniu z rokiem 1990 r. na dobre przesądza przyszłość węgla w Europie. Choć wciąż tli się nadzieja wśród przedstawicieli branży, że może być inaczej.
Polska pakietu jeszcze nie przyjęła, choć zielone światło polski rząd i premier Mateusz Morawiecki zapalił. Jeśli pójdzie za tym, mimo protestów politycznych, ostateczna decyzja – to dla węgla w Polsce teoretycznie miejsca nie będzie.
No dobrze – podkreślają eksperci – ale zanim do tego dojdzie Polska powinna do maksimum wykorzystać koniunkturę i możliwości eksportu węgla.
Choć i te nadzieje mogą być płonne, gdy do systemu uprawnień ETS dojdzie podatek węglowy. Import surowca z Unii Europejskiej przestanie być dla odbiorców na świecie opłacalny.
Wcześniej jednak, Polska jako potentat w wydobyciu węgla w Europie musi uczynić wszystko, by skorzystać nie tylko na wzroście popytu, ale i na rosnących cenach czarnego złota.
Rosja zdominowała wydarzenia na rynku?
Rosnące ceny węgla na rynku to w dużej mierze pochodna rosnącego popytu na energię na świecie, który odbudowuje się po pandemii, ale także pochodna drożejącego gazu. Gdy do tego dodamy zakaz eksportu węgla w Rosji – mamy niemal pełen obraz tego, co dzieje się na rynku.
Niemal, bo trzeba pamiętać m.in. o problemach z wydobyciem węgla w Chinach – ogromne powodzie w niektórych regionach „państwa środka” doprowadziły do zmniejszenia wolumenu wydobycia.
Gwałtowny popyt na surowce energetyczne na razie winduje ceny i gazu i węgla. Ale ten stan nie będzie wieczny. Tymczasem ceny węgla z ok. 50 dolarów za tonę jeszcze w 2020 r. poszybowały do blisko 165 obecnie.
Na dodatek, jak przywiduje Międzynarodowa Agencja Energetyczna – produkcja energii elektrycznej z węgla w latach 2021-2024 wzrośnie w Chinach o 4,1%, w Indiach o 11%, a kolejne 12% w Azji Południowej.
Dla węgla to będzie dobry rok, podobnie jak dla branży.
Jarosław Adamski
O cyberbezpieczeństwie głośno jest ostatnio głównie w kontekście politycznym, ale problem dotyczy również, a może przede wszystkim, organizacji i przedsiębiorców. Dostęp do danych to ogromny biznes i konkretne zyski. Lub ich brak. Według ostatniego raportu firmy EY „Top 10 business risks and opportunities 2020” cyberbezpieczeństwo zostało wskazane jako jedno z głównych zagrożeń dla firm górniczych. W 2020 r. wartość światowej branży wydobywczej wyceniono na 1,64 bilionów dolarów z szacunkowym wzrostem do poziomu 2,43 bilionów w 2025 r. Nic więc dziwnego, że ataki hakerskie, głównie pochodzące ze strony chińskiej, odnotowały największe światowe firmy, takie jak Rio Tinto Group czy BHP Billiton Ltd. Według sieci ABC News, przedmiotem nieustannego zainteresowania hakerów jest też górnictwo australijskie. W marcu 2019 r. atak hakerów sparaliżował zarządzanie oddziałami norweskiej firmy Norsk Hydro produkującej energię odnawialną, a także jednego z największych producentów aluminium na świecie, wskutek czego przedsiębiorstwo straciło prawie 70 milionów dolarów. David Masson, wybitny ekspert ds. cyberbezpieczeństwa, pracujący m.in. dla Wielkiej Brytanii i Kanady, na łamach portalu mining.com zwraca uwagę, że konsekwencje ataków hakerskich na przemysł wydobywczy mają wymiar nie tylko ekonomiczny, ale i geopolityczny, bo mogą zaburzyć łańcuch dostaw, szczególnie surowców krytycznych, na których oparte są nowoczesne technologie.
W krajowym systemie cyberbezpieczeństwa Polski kluczową rolę pełni ustawa o krajowym systemie cyberbezpieczeństwa, która powołała do życia zespół CERT (Computer Emergency Response Team) zajmujący się reagowaniem na zdarzenia naruszające bezpieczeństwo w Internecie. Zespół działa w strukturach instytutu NASK, Naukowej i Akademickiej Sieci Komputerowej, a jego głównym zadaniem jest rejestrowanie i obsługa zdarzeń naruszających bezpieczeństwo sieci, reagowanie na bezpośrednie zagrożenia i wydawanie komunikatów o zidentyfikowanych zagrożeniach cyberbezpieczeństwa.
CERT Polska wydaje również coroczne raporty o bezpieczeństwie polskich zasobów Internetu. Ostatni raport za 2020 r. podkreśla, że był to rok szczególny, ponieważ pandemia przeniosła większość społeczeństwa na platformy online, co nie pozostało bez wpływu na wzrost zagrożeń w Internecie. Eksperci CERT mówią, że już w pierwszych tygodniach po ogłoszeniu stanu epidemii mieliśmy do czynienia z coraz bardziej wymyślnymi próbami wyłudzeń w masowo rozsyłanych SMSach i listach e-mail, nakłaniających do podania danych osobowych lub zalogowania się do konta bankowego. Zespół podaje, że w 2020 r. odnotował 34 555 zgłoszeń, z czego 10 420 stanowiły tzw. unikalne incydenty cyberbezpieczeństwa, co stanowi wzrost o prawie 61% w stosunku do roku 2019. 73% wszystkich incydentów stanowił phishing, czyli ataki oparte o wiadomości e-mail lub SMS, gdzie przestępcy, podszywając się pod firmy kurierskie czy urzędy, starają się wyłudzić nasze dane. Najczęściej chodziło o zdobycie danych logowania do konta Facebook, numeru karty płatniczej lub danych logowania do bankowości internetowej. Do tego celu wykorzystywano między innymi wpisy na Facebooku z sensacyjnie wyglądającymi nagłówkami, fałszywe SMSy i wiadomości poprzez WhatsApp. Popularnym sposobem było również podszywanie się pod serwis aukcyjny OLX.
W 2020 r. wzrosła liczba zagrożeń związanych ze zjawiskiem ransomware. Firmy zmuszone do prowadzenia działalności w oparciu o pracę zdalną i sprzedaż online, stały się łakomym kąskiem dla cyberprzestępców wymuszających haracze. Ransomware to rodzaj złośliwego oprogramowania, które blokuje dostęp do systemu komputerowego lub uniemożliwia odczyt zapisanych w nim danych, a następnie żąda od poszkodowanej firmy okupu za przywrócenie stanu pierwotnego. W 2020 r. polski Zespół CERT odnotował 110 incydentów dotyczących infekcji ransomware. Ponad połowa infekcji, bo aż 69 z nich, zostało zgłoszonych przez instytucje publiczne oraz przedsiębiorstwa. Dwa zgłoszenia dotyczyły sektora energetycznego, a jedno zaopatrzenia w wodę. Trend rosnącego zagrożenia z użyciem ransomware dotyczy również całego świata. Jedne z najbardziej znaczących incydentów były wymierzone w firmę Garmin, opracowującą rozwiązania GPS, czy też w giganta komputerowego, firmę Acer. W 2021 r. liczba ataków ransomware dalej rosła, a ich obiektem został również najbardziej znany polski producent gier wideo CD Projekt Red. W maju sparaliżowany został amerykański przemysł paliwowy poprzez cyberatak na sieć rurociągów paliwowych firmy Colonial Pipeline. Eksperci podkreślają, że dwoma najbardziej poszkodowanymi sektorami był jednak sektor usług edukacyjnych oraz służba zdrowia. Polska również zanotowała serię incydentów związanych z wyciekami danych w wyniku włamań na infrastrukturę krajowych uczelni.
W ten kierunek działań wpisuje się umowa partnerska dotycząca współpracy w obszarze cyberbezpieczeństwa i cyfryzacji w przemyśle, podpisana przez GIG i Państwowy Instytut Badawczy NASK 27 stycznia 2022 r. w Warszawie. Oba Instytuty zamierzają wspólnie wspierać rozwój cyfrowej administracji na Śląsku i rozwijać usługi cyberbezpieczeństwa dla jednostek samorządu terytorialnego, przedsiębiorstw i ośrodków naukowych. Szczególnie dotyczy to zapewnienia bezpieczeństwa systemów automatyki przemysłowej (OT) oraz rozwiązań dotyczących Internetu Rzeczy (IoT).
– Metody sztucznej inteligencji, metody analiz dużych zbiorów danych, którymi się zajmuje NASK, znajdują zastosowanie na przykład dla predykcji zagrożeń, które występują w polskich kopalniach. Widzimy też potencjał wykorzystania tych metod w ocenie zagrożeń publicznych, takich jak zagrożenie zapadliskami czy inne zagrożenia związane z działalnością człowieka, w tym z eksploatacją złóż węgla kamiennego – powiedział Stanisław Prusek, dyrektor GIG, podczas uroczystości podpisania umowy. Wspólne działania maja dotyczyć również edukacji i utworzenia ośrodka szkolenia specjalistów w zakresie cyberbezpieczeństwa. Docelowo planowana jest również budowa nowoczesnego data center na terenie Kopalni Doświadczalnej Barbara. Z jego usług, w razie potrzeby, będą mogły korzystać jednostki samorządu terytorialnego, uczelnie, szpitale, operatorzy usług kluczowych czy też administracja publiczna.
(sjs)
