Instalacje termicznego przekształcania – czy wszędzie jest tak drogo?

Chiny często przedstawiane są jako przykład złych praktyk i braku dbałości o środowisko oraz niepohamowanej emisji zanieczyszczeń, wynikającej z wysokiego zapotrzebowania na energię rozpędzonej gospodarki. O tym, czy rzeczywiście tak jest, można było się przekonać podczas miesięcznego pobytu w Pekinie, w ramach współpracy Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu z Tsinghua University.

Zanim jednak zgłębiony zostanie temat zasygnalizowany w tytule niniejszego artykułu, warto poświęcić trochę miejsca na przedstawienie ogólnego podejścia władz chińskich do gospodarki odpadami. Na początek należy podkreślić, iż powierzchowna, wizualna ocena stanu czystości chińskich miast, takich jak Pekin, Szanghaj, Taiyuan czy Datong, jest wysoka – i to nie tylko w miejscach o walorach turystycznych.

Racjonalne podejście

Zaskakujące jest jednak racjonalne podejście do zbiórki odpadów. Oprócz takich miejsc jak metro, dworce czy centra handlowe, w których instalowane są kosze uliczne na odpady zmieszane i przeznaczone do odzysku „recyclabes”, nigdzie nie funkcjonuje zorganizowany system selektywnej zbiórki odpadów komunalnych. I – co istotne – nie mówimy tu o kraju „Trzeciego Świata”, ale o państwie, które jest drugą gospodarką świata, w którym pociągi poruszają się z prędkością 300 km/h, z rozwiniętym systemem krajowych połączeń lotniczych oraz wysokiej jakości autostrad i dróg ekspresowych, pozwalających na bezproblemowy transport ludzi i towarów.

A zatem technologicznie, organizacyjnie i finansowo Chińczycy byliby w stanie wdrożyć sprawny system selektywnej zbiórki odpadów. Dlaczego więc tego nie robią?. Ponieważ jest to nieopłacalne! Koszty budowy systemu, jego funkcjonowania, w tym szkolenia i przekonywania ludzi do selektywnej zbiórki przewyższyłyby potencjalne przychody ze sprzedaży surowców wtórnych. Przyczyny ekonomiczne wykluczyły zatem system zorganizowany. Jednak mimo to doskonale funkcjonuje tam zbiórka niesystemowa, oparta na mrówczej pracy setek tysięcy osób, które zbierają metale, tworzywa sztuczne i makulaturę w miejscach ich powstawania czy gromadzenia. Nieopłacalność prowadzenia selektywnej zbiórki zadecydowała o tym, że w Chinach nakierowano system gospodarki odpadami na energetyczne ich wykorzystanie.

System ten funkcjonuje w oparciu o współpracę podmiotów państwowych i prywatnych. Zbiórką odpadów zajmują się przedsiębiorstwa państwowe, natomiast zakłady przetwarzania odpadów, niezależnie o tego, czy są to składowiska, czy też instalacje termicznego przekształcania, zazwyczaj znajdują się w rękach prywatnych lub są eksploatowane przez firmy komercyjne.

W Pekinie dziennie powstaje ok. 18 tys. Mg odpadów, co daje współczynnik ich nagromadzenia na poziomie 1 kg na mieszkańca na dobę. Obecnie średnio 50% odpadów wytwarzanych w stolicy Chin poddawanych jest termicznemu przetwarzaniu w sześciu instalacjach. Pozostała część kierowana jest głównie do składowania lub sortowania mechanicznego. Biologiczną stabilizację stosuje się tylko wobec organicznych odpadów kuchennych, pochodzących z gastronomii.

Spalarnia GAT

Pobyt w Chinach stanowił również okazję do zwiedzenia instalacji termicznego przetwarzania odpadów komunalnych Beijing Gan-an-tun Waste to Energy Power Plant (GAT) – fot 2.

Fot. 2. Instalacja termicznego przetwarzania odpadów komunalnych Beijing Gan-an-tun Waste to Energy Power Plant (GAT). Po lewej funkcjonujący zakład o wydajności 1600 Mg/d, po prawej drugi blok energetyczny (w budowie) o wydajności 1400 Mg/d, na pierwszym planie zabezpieczenie przykrywające geomembraną pobliskie składowisko odpadów z systemem odgazowania (fot. A. Białowiec).

Jest to nowoczesny zakład, wybudowany i funkcjonujący w oparciu o formułę BOT: Built – Operate – Transfer (buduj – eksploatuj – przekazuj). Jest to forma finansowania i rozliczania projektów inwestycyjnych, w której np. agencje rządowe podpisują kontrakt z oferentem na budowę konkretnego obiektu (np. instalacji termicznego przetwarzania odpadów komunalnych), jednocześnie ustalając, że wykonawca będzie go użytkował przez określony czas i czerpał z niego korzyści, które będą stanowiły pokrycie kosztów budowy oraz zysk. Po upływie wskazanego w umowie czasu obiekt zostaje bezpłatnie przekazany agencji rządowej. W omawianym przypadku głównym inwestorem jest Golden State Waste Management Corporation, który wybudował i eksploatuje instalację wspólnie z Beijing Golden State Engineering i Beijing Guo-Chao State Assets Operation.

GAT zlokalizowany jest w Parku Przemysłowym Ekonomii Cyrkulacyjnej w dystrykcie Beijing Chaoyang, na obszarze o powierzchni blisko 46,7 tys. m². Roczna przepustowość funkcjonujących bloków to 533 tys. Mg zmieszanych odpadów komunalnych.

W instalacji wykorzystano najnowsze rozwiązania techniczne, przy czym zostały one zaimportowane od zagranicznych dostawców. Między innymi znajduje się tu ruszt ruchomy, schodkowy, posuwisto-zwrotny, ze strefowym podawaniem powietrza, dostarczony przez japońską firmę TAKUMA. Proces jest skonfigurowany w oparciu o kilka elementów: system przyjęcia i rozładunku odpadów, układ podawania i spalania odpadów w kotle, system produkcji energii elektrycznej, system oczyszczania spalin, system zagospodarowania popiołów lotnych i żużli, system kontroli oraz system dystrybucji prądu do odbiorców. Instalacja złożona jest z dwóch równoległych linii, o następujących parametrach:

• przepustowość – 2 x 800 Mg/d,
• czas zatrzymania odpadów na ruszcie – 1-2 h,
• temperatura spalin na wylocie z drugiego ciągu kotła (w komorze dopalającej) – >850^oC,
• czas przebywania spalin w komorze dopalania – > 2 s,
• roczny czas pracy instalacji – 8000 h,
• parametry pary na wlocie do turbiny – ciśnienie 4 MPa, temperatura 400^oC,
• wydajność kotła parowego – 2 x 74 Mg/h,
• zainstalowana moc znamionowa turbin – 2 x 15 MW.

Trochę o kosztach

Rocznie instalacja wytwarza z odpadów ok. 200 mln kWh energii elektrycznej, co odpowiada 450 kWh/Mg. Przy chińskich cenach energii elektrycznej na poziomie 0,25 zł/kWh, odpowiada to kwocie przychodów w granicach 50 mln zł (ok. 94 zł/Mg odpadów). Co ciekawe, za przyjęcie odpadów do zakładu pobierana jest opłata w wysokości 100 RMB/Mg (ok. 59 zł/Mg). Koszty zestalania popiołów lotnych oraz ich składowania wynoszą średnio 24 zł/Mg odpadów zmieszanych, zaś koszty operacyjne, utrzymania instalacji, remontów i koszty pracy to kolejne 18 zł/Mg odpadów. A zatem dochód wynikający z produkcji energii elektrycznej oraz przyjęcia odpadów wynosi 111 zł/Mg (94+59-24-18=111 zł/Mg). Rocznie dochody z tego tytułu sięgają blisko 59,2 mln zł.

Największe zaskoczenie budzi jednak koszt budowy instalacji, który wyniósł ok. 530 mln zł (900 mln RMB). W przeliczeniu na Mg przetwarzanych odpadów daje to blisko 995 zł/Mg. To dużo czy mało? Warto porównać te dane z kosztami obecnie realizowanych w Polsce instalacji termicznego przetwarzania odpadów komunalnych (tabela). W artykule pt. „Przegląd inwestycji w ITPOK” zamieszczonym w dodatku specjalnym do marcowego numeru Przeglądu Komunalnego, Autor, Pan Marcin Fajerski wymienia inwestycje ITPOK z podaniem przepustowości oraz budżetów (tab. 1).

Zestawienie realizowanych inwestycji budowy ITPOK w Polsce

Źródło: Fajerski M.: Przegląd Inwestycji w ITPOK. Dodatek Specjalny „Przeglądu Komunalnego” 3/2014.

W pierwszej kolejności rzuca się w oczy fakt, iż żadna z budowanych w naszym kraju instalacji nie stanowi nawet 50% przepustowości GAT-u. Oczywiście, jest to kwestia skali i możliwości generowania odpadów przez aglomeracje. Kiedy jednak przyjrzymy się dodatkowo kosztom inwestycyjnym, to trzy z sześciu obiektów są od 200 do 250 mln droższe niż chińska instalacja. Celem ujednolicenia tego porównania wyliczono jednostkowe koszty inwestycji w przeliczeniu na Mg przetwarzanych odpadów (rysunek).

Porównanie jednostkowych kosztów inwestycyjnych pomiędzy realizowanymi w Polsce ITPOK-ami a GAT w Chinach.

Powód do dyskusji

Wykonane wyliczenia wskazują bardzo duże dysproporcje pomiędzy inwestycjami realizowanymi w Polsce a instalacją wybudowaną w Chinach. W przypadku zakładów termicznego unieszkodliwiania odpadów w Koninie i Szczecinie te różnice są ponad czterokrotne, w Krakowie i Poznaniu – ok. 3,5-krotne, natomiast inwestycje w Bydgoszczy i Białymstoku realizowane są przy zaledwie 2,5-krotnie wyższych kosztach jednostkowych. Rodzi się zatem pytanie: skąd tak duże rozbieżności? Czy wynika to z niższej jakości zastosowanych technologii w instalacji GAT? Z pewnością nie, gdyż została ona wybudowana z udziałem powszechnie znanych międzynarodowych koncernów, które od lat oferują elementy instalacji i rozwiązania dla energetyki zawodowej i technologii termicznego przetwarzania odpadów. Jeżeli więc wykluczymy powody technologiczne, to jaka jest przyczyna tak dużych różnic w kosztach inwestycyjnych? Czy są to koszty pracy ludzi (na marginesie warto dodać, iż wielu pracowników nauki i inżynierów zatrudnionych w polskich firmach życzyłoby sobie poziomu zarobków oferowanych w Chinach), czy też koszty zakupu ziemi pod inwestycję? Przedstawione dysproporcje mogą stanowić co najmniej podstawę do dyskusji dotyczącej kosztów budowy w Polsce nie tylko ITPOK-ów, ale także innych obiektów służących zagospodarowaniu odpadów, np. instalacji mechaniczno-biologicznego przetwarzania.