Beton – trochę wody, kruszywa, cementu i dużo energii
1/3 kosztów produkcji cementu w Polsce to energia elektryczna. Branża chce zmniejszyć swoją energochłonność
Podczas międzynarodowej konferencji Energy Tech Summit, która w tym roku odbyła się w Warszawie, rozmawialiśmy o różnych drogach do dekarbonizacji. Dużo uwagi poświęcono branży cementowej, która według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) jest trzecią pod względem energochłonności branżą przemysłową na świecie, a drugą pod względem emisji CO2. Wszystko przez specyfikę czasochłonnego procesu, który wymaga m.in. wydobycia i obróbki surowców, wypalania klinkieru czy mielenia samego cementu. Efekt tego taki, że wyprodukowanie tony cementu pochłania około 90 kWh energii. To tyle, ile statystyczny mieszkaniec Polski zużywa w ciągu… pięciu i pół tygodnia1.
Cement jest podstawowym składnikiem chemii budowlanej i wyrobów betonowych. A świat, czy tego chcemy czy nie, betonem stoi. W kategorii „Najczęściej wykorzystywany materiał/substancja na świecie” beton ustępuje tylko wodzie. Opiera się na nim konstrukcja budynków, jeździmy po nim samochodem. W zeszłym roku na świecie wyprodukowano 4,1 mld ton cementu i skala tej produkcji raczej nie będzie się zmniejszać2. Tym bardziej ambitnie brzmi plan, przedstawiony w 2021 r. przez Światowe Stowarzyszenie Cementu i Betonu, którego celem jest osiągnięcie neutralności emisyjnej do 2050 r. Do jego realizacji zobowiązała się większa część przedstawicieli branży3.
Aby branża zrealizowała te cele, do 2050 r. zużycie energii na jedną tonę cementu musiałoby spaść do 79 kWh. Na szczęście, jak z każdą dużą, energochłonną branżą, nawet niewielkie usprawnienie może prowadzić do stosunkowo dużych oszczędności dzięki efektowi skali.
Ten sam cel neutralności klimatycznej postawiła sobie również branża cementowa w Polsce. Obecnie to 12 zakładów, produkujących ponad 20 mln to cementu rocznie, co plasuje nas na drugim miejscu w Europie. Miniony rok stał pod znakiem drastycznie rosnących kosztów produkcji – przez inflację, ceny węgla, uprawnień do emisji CO2, ale też cen energii elektrycznej. Według Towarowej Giełdy Energii w 2021 r. średnia cena MWh wyniosła 278 zł. W 2022 r. było to już 523 zł. Skala podwyżek bardzo bolesna, tym bardziej, że według danych Stowarzyszenia Producentów Cementu energia elektryczna odpowiada obecnie nawet za 35 proc. kosztów produkcji cementu w Polsce.
Energetyczne wąskie gardło
Jak polska branża reaguje na ten problem? Cyfryzuje się. Niektórzy w mniejszej skali i z wieloma znakami zapytania, inni z rozmachem, realizując jasną strategię i zabezpieczając na ten cel odpowiednie zasoby. U jednego z wiodących producentów zainstalowaliśmy m.in. system sterowania 800xA usprawniający procesy produkcyjne. To funkcjonalny „kombajn”, dający pełny podgląd na to, co dzieje się w zakładzie. Jednak nawet jeśli sam proces produkcji jest ustawiony w sposób optymalny, to istnieje jeszcze wiele instalacji dookoła, które mogą być tzw. energetycznym wąskim gardłem.
W innym zakładzie zainstalowaliśmy cyfrową rozdzielnicę UniGear Digital. Taka rozdzielnica, w połączeniu z systemem predykcyjnego monitoringu stanu technicznego, może istotnie podnieść poziom bezpieczeństwa zasilania. Operator otrzymuje bowiem dane pozwalające przewidzieć ewentualne awarie oraz rekomendacje: kiedy i jakie działania należy podjąć, aby system dystrybucji energii działał w sposób optymalny. Ma to niebagatelne znaczenie, gdy chcemy uniknąć awarii zasilania i nieplanowanych przestojów. A produkcja cementu to proces, którego ponowne uruchomienie jest czasochłonne, energochłonne i kosztowne, bo wiąże się ze stratami energii, czasu i surowców.
Oczywiście branża cementowa, jak wiele innych energochłonnych sektorów, może zmniejszać zużycie energii na wiele innych sposobów, niekoniecznie związanych z cyfryzacją jako taką. Przykładem są silniki elektryczne, które znajdziemy praktycznie w każdym zakładzie wytwórczym. Wymiana na urządzenia w najwyższej klasie sprawności i wykorzystanie układów napędowych regulujących prędkość tych silników, może podnieść poziom efektywności energetycznej o kilkadziesiąt procent.
Ważne, że branża widzi wartość dodaną w cyfryzacji – tym większą, im większy udział w kosztach operacyjnych ma energia elektryczna. Modernizacja cementowni w Polsce postępuje na wielu poziomach. Według analiz ekspertów, w 2021 r. branża zapłaciła około 180 mln euro4 na zakup praw do emisji CO2. Firmy chcą więc m.in. zwiększać udział OZE w produkcji cementu, a swoje zapotrzebowanie na ciepło w procesach zaspokajać paliwami alternatywnymi. Co więcej, podczas tegorocznego Energy Tech Summit usłyszałem, że polski przemysł cementowy ma stać się europejskim liderem jeśli chodzi o stopień uniezależnienia się od węgla. To jednak przełoży się na wzrost zużycia energii…
Wiele czynników, zmiennych i zależności. Droga do dekarbonizacji całego sektora jest długa i wyboista, ale trzeba przez nią przebrnąć.
3 https://gccassociation.org/2050-net-zero-roadmap-one-year-on/
-
Efektywność energetyczna
bookmark_borderZapisz się -
Wydarzenia
bookmark_borderZapisz się