Dyrektywa w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla

WSTĘP

W grudniu 2008 roku Unia Europejska przyjęła pakiet energetyczno-klimatyczny, który ma umożliwić osiągnięcie celów w zakresie przeciwdziałania zmianom klimatycznym, w tym ograniczenie do 2020 roku emisji gazów cieplarnianych o 20%, zwiększenie udziału źródeł odnawialnych w bilansie energetycznym do 20% oraz podniesienie o 20% efektywności energetycznej.

Zdaniem Komisji Europejskiej nie uda się do 2050 roku zredukować emisji CO₂ w Unii Europejskiej i na świecie o 50% jeżeli - poza zwiększaniem efektywności energetycznej i stosowaniem energii ze źródeł odnawialnych - nie zostaną wykorzystane również inne opcje, takie jak wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla (CCS).

Dlatego też w skład przyjętego w 2008 roku pakietu energetyczno-klimatycznego wszedł projekt dyrektywy w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla, przedstawiony przez Komisję Europejska w dniu 23.01.2008 r. oraz dokument na temat wsparcia budowy obiektów demonstracyjnych w technologii CCS we wczesnej fazie.

DYREKTYWA CCS

Dyrektywa w sprawie geologicznego składowania zwana również Dyrektywą CCS (ang. Carbon Capture and Storage) została opublikowana w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej w dniu 6 czerwca 2009 r., a weszła w życie w dniu 25 czerwca 2009 roku. Ustanawia ona ramy prawne bezpiecznego dla środowiska geologicznego składowania dwutlenku węgla.

Dyrektywa dotyczy sekwestracji CO₂, która polega na wychwytywaniu dwutlenku węgla z gazów emitowanych przez przemysł oraz transportowaniu i wtłaczaniu go do formacji geologicznych.

Główne zastosowanie wychwytywania i składowania dwutlenku węgla polega na redukcji emisji CO₂ powstających podczas wytwarzania energii z paliw kopalnych, przede wszystkim węgla i gazu. Po wychwyceniu CO₂ jest transportowany do odpowiednich głębokich struktur geologicznych, gdzie jest zatłaczany w celu odizolowania go od atmosfery na długi czas.

W dyrektywie znajdują się zapisy dotyczące między innymi:

• pozwolenia na poszukiwanie miejsc geologicznego składowania,
• pozwolenia na geologiczne składowanie dwutlenku węgla,
• eksploatacji oraz zamknięcia miejsc geologicznego składowania,
• obowiązków po zamknięciu miejsc geologicznego składowania,
• zabezpieczeń i mechanizmów finansowych.

Pozwolenie na poszukiwanie

Najważniejszym etapem w projektowaniu przedsięwzięcia składowania jest wybór miejsca składowania, od którego w dużym stopniu będzie zależało ryzyko wycieku. Kluczowym zagadnieniem jest zatem odpowiedni wybór miejsc składowania.

Jeżeli do uzyskania potrzebnych informacji niezbędnych do wyboru składowiska wymagane są badania konieczne będzie uzyskanie przez potencjalnego operatora pozwolenia na poszukiwania ze strony odpowiednich organów administracyjnych państwa członkowskiego. Okres ważności pozwolenia na poszukiwania może zostać przedłużony przez państwo członkowskie w przypadku gdy przewidziany wcześniej okres okaże się niewystarczający do zakończenia danych poszukiwań.

Szczegółowa analiza potencjalnego miejsca składowania musi być przeprowadzona zgodnie z kryteriami przedstawionymi w załączniku do dyrektywy i musi obejmować modelowanie oczekiwanego zachowania CO₂ podczas składowania. Miejsce może zostać wykorzystane tylko wówczas, jeżeli analiza wykaże, że przy zakładanych warunkach użytkowania nie ma istotnego ryzyka wycieku i że nie jest prawdopodobne wystąpienie istotnych skutków zdrowotnych bądź środowiskowych. Prawo do określenia obszarów, które będą mogły być wykorzystywane do składowania CO₂ mają państwa członkowskie.

Dla wyboru optymalnego miejsca w Polsce dla geologicznego składowania CO₂ zostało utworzone w 2008 roku z inicjatywy Ministra Środowiska Konsorcjum, w skład którego wchodzą Państwowy Instytut Geologiczny jako Lider, Akademia Górniczo-Hutnicza, Główny Instytut Górnictwa, Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN, Instytut Nafty i Gazu i Przedsiębiorstwo Badań Geofizycznych. Zadaniem Konsorcjum jest realizacja Polskiego Programu Narodowego pt.: "Rozpoznanie formacji i struktur do bezpiecznego składowania CO₂ wraz z programem ich monitorowania".

Pozwolenie na składowanie

Wyniki analiz miejsca składowania wykonywane przez potencjalnego operatora są częścią wniosku o pozwolenie na składowanie, które wydaje właściwy organ administracyjny państwa członkowskiego. Pierwszeństwo w udzielaniu pozwolenia na składowanie w danym miejscu przyznawane będzie posiadaczowi pozwolenia na poszukiwanie w tym miejscu. W terminie czterech miesięcy od otrzymania projektu pozwolenia na składowanie Komisja Europejska może wydać niewiążącą opinię w jego sprawie, jednak ostateczna decyzja o wydaniu pozwolenia na składowanie pozostanie w gestii kraju członkowskiego.

Eksploatacja i zamknięcie składowiska

Dyrektywa przewiduje, że przez cały czas eksploatacji składowiska operator pozostaje odpowiedzialny za szkody związane z ewentualnym wyciekiem. Jednak składowanie geologiczne będzie trwało znacznie dłużej niż czas życia średniego podmiotu gospodarczego. Dyrektywa zakłada więc, że po zamknięciu składowiska i odpowiednim udokumentowaniu, że CO₂ jest całkowicie odizolowany na nieograniczony czas, odpowiedzialność za ewentualne szkody przechodzi na władze krajowe - ale dopiero po upływie okresu przejściowego, minimum 20 lat.

Za kontrolę miejsc składowania CO₂ w okresie eksploatacji składowiska odpowiedzialne będą właściwe organy w państwach członkowskich. Rutynowe kontrole muszą być przeprowadzane przynajmniej raz do roku i powinny obejmować badanie urządzeń do wtłaczania i monitorowania oraz pełny zakres skutków oddziaływania kompleksu składowania na środowisko. Ponadto wymagane będzie również przeprowadzanie nierutynowych kontroli w przypadku zgłoszenia jakiegokolwiek wycieku lub jeżeli raporty roczne operatora wykażą niedostateczną zgodność z warunkami pozwolenia, lub też jeżeli wystąpi inny powód do niepokoju. Po przekazaniu kontroli nad składowiskiem właściwemu organowi zaprzestaje się kontroli rutynowych i można ograniczyć monitorowanie do poziomu, który pozwala na wykrycie wycieków lub znaczących nieprawidłowości.

Mechanizmy finansowe i zabezpieczenia

Według Komisji Europejskiej koszt technologii CCS obejmuje inwestycje kapitałowe w urządzenia do wychwytywania, transportu i składowania CO₂ oraz koszty eksploatacji tych urządzeń, w tym koszt energii potrzebnej do wychwytywania, transportu i zatłaczania CO₂. Przy obecnych cenach technologii początkowe koszty inwestycji są o 30-70% (tj. kilkaset milionów EUR na elektrownie) wyższe niż w przypadku elektrowni standardowych, natomiast koszty eksploatacyjne są wyższe o 25-75% niż w przypadku elektrowni węglowych bez CCS. Prognozuje się, że najwcześniej po 2020 roku składowanie CO₂, będzie tańsze niż zakup pozwoleń na emisję CO₂.

Poza poniesieniem kosztów samej technologii operator jako część wniosku o pozwolenie na składowanie będzie musiał przedstawić dowód, że można stworzyć odpowiednie rozwiązania w formie zabezpieczenia finansowego w celu wypełnienia wszystkich obowiązków wynikających z pozwolenia, w tym wymogów dotyczących zamknięcia i okresu po zamknięciu składowiska. Zabezpieczenie finansowe będzie okresowo dostosowywane tak, aby uwzględniał zmiany ocenianego ryzyka wycieku. Ponadto operator zostanie zobowiązany do pokrycia z góry przewidywalnych kosztów monitorowania składowiska przez 30 lat po przejęciu odpowiedzialności przez odpowiednie organa państwa członkowskiego.

Dyrektywa CCS, a system handlu uprawnieniami do emisji

Dyrektywa przewiduje, że w ramach unijnego systemu handlu uprawnieniami do emisji wychwycony, przetransportowany i bezpiecznie składowany pod ziemią CO₂ będzie traktowany jako niewyemitowany. Przedsiębiorstwo nie będzie więc musiało kupować pozwoleń na emisję CO₂. Jednak w przypadku emisji spowodowanych wyciekiem wymagane będzie przedstawienie uprawnień do emisji. Uregulowane to zostało poprzez uwzględnienie składowisk w dyrektywie 2003/87/WE Parlamentu Europejskiego z dnia 13 października 2003 r. ustanawiającej system handlu uprawnieniami do emisji gazów cieplarnianych w państwach członkowskich Unii Europejskiej.

Obowiązek CCS

Pomimo wcześniejszych propozycji, aby technologia CCS stała się obowiązkowa w Europie po 2015 roku, w dyrektywie przyjęto rozwiązanie kompromisowe. Dyrektywa nie wprowadza obowiązku stosowania technologii CCS i nie ustanawia obowiązkowych wymogów dotyczących standardów emisji CO₂ dla dużych instalacji energetycznego spalania paliw kopalnych.

Podjęcie decyzji czy zastosowanie CCS jest komercyjnie opłacalne będzie należało do każdego operatora. Sytuacja ta może ulec jednak zmianie w przypadku przyjęcia w 2015 roku obowiązkowego stosowania technologii CCS dla obiektów energetycznego spalania paliw kopalnych o elektrycznej mocy znamionowej 300 megawatów lub wyższej.

Tym niemniej poprzez wprowadzone dyrektywą CCS zmiany w dyrektywie 2001/80/WE (nazwanej też dyrektywą LCP) nałożony został dla wszystkich obiektów energetycznego spalania paliw kopalnych o elektrycznej mocy znamionowej 300 megawatów lub wyższej, którym pozwolenia na budowę lub pozwolenie na prowadzenie działalności udzielono już po wejściu w życie dyrektywy CCS, tj. po 25 czerwca 2009 r., wymóg posiadania odpowiedniego miejsca do składowania CO₂ oraz wymóg udowodnienia wykonalności instalacji transportowych oraz modernizacji bloków pod kątem wychwytywania CO₂.

Oznacza to, że wszystkie bloki energetyczne, które po tym okresie uzyskają pozwolenie na budowę będą musiały być dostosowane do późniejszego uzupełnienia o instalacje do wychwytywania dwutlenku węgla. Na terenie obiektu będzie musiała być zabezpieczona odpowiednia przestrzeń na instalację urządzeń do technologii CCS, a więc elektrownie będą musiały spełniać warunek gotowości do późniejszego uzupełnienia o instalacje wychwytywania CO₂ (tzw. "capture ready") oraz mieć gwarancje bezpiecznego składowania tego gazu.

Ponadto Komisja Europejska została zobowiązana do przedłożenia w 2015 roku sprawozdania z wprowadzania w życie dyrektywy CCS i zbadania czy technologia CCS może być stosowana obowiązkowo we wszystkich nowych instalacjach elektrycznych o mocy powyżej 300 MW.

DZIAŁANIA DEMONSTRACYJNE

Największe obecnie projekty składowania CO₂ z udziałem firm europejskich to projekt Sleipner na Morzu Północnym i projekt Salach w Algierii. Oba projekty obejmują oczyszczanie gazu ziemnego z CO₂ i składowanie dwutlenku węgla w podziemnych formacjach geologicznych.

Pierwszą na świecie elektrownię pracującą w technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla - CCS, otworzył 9 września 2008 r. koncern energetyczny Vattenfall w Schwarze Pumpe (Niemcy). Uruchomiona przez Vattenfall w Sprembergu (dawne NRD) instalacja ma charakter pilotażowy. Elektrownia uzyskuje moc 30 MW i spala węgiel brunatny, a dwutlenek węgla jest skraplany i przewożony do położonego w odległości około 350 km wyczerpanego złoża gazu ziemnego w Altmark, o pojemności ok. 500 mln ton. Docelowo dwutlenek węgla ma być transportowany rurociągami. Wysokość nakładów inwestycyjnych poniesionych do tej pory przez koncern na ten projekt to około 70 mln euro. Vattenfall jest pierwszą firmą, która wprowadza cały cykl technologii CCS, w którym dwutlenek węgla powstający przy produkcji energii jest przechwytywany i transportowany, a finalnie bezpiecznie magazynowany w podziemnych zbiornikach. Kolejnym krokiem ma być uruchomienie do 2015 r. dwóch elektrowni demonstracyjnych o mocy do 500 MW. W 2020 r. technologia CCS ma być wdrażana przez Vattenfall na skalę przemysłową. Do 2015 r. ma powstać instalacja komercyjna o mocy do 500 MW, a do 2020 r. blok energetyczny o mocy 1.000 MW, o niemal zerowej emisji.

Technologia zintegrowanego, pełnego procesu CCS znajduje się obecnie w stadium badawczym, dlatego też pierwsze elektrownie wyposażone w tą instalację będą najdroższe w eksploatacji. W tym celu UE uruchomiła współfinansowanie tzw. projektów demonstracyjnych CCS ze środków publicznych w kwocie 1.050 milionów euro. Celem działań demonstracyjnych jest ocena funkcjonowania technologii CCS na skalę przemysłową. Oczekuje się, że po wdrożeniu projektów demonstracyjnych koszt technologii CCS znacznie spadnie, co umożliwi szerokie wykorzystanie jej w praktyce.

Dotacje UE przeznaczone zostały dla dwunastu projektów demonstracyjnych w Europie, w tym dla Elektrowni Schwarze Pumpe oraz dwóch projektów w Polsce: w Blachowni, gdzie ma powstać elektrownia poligeneracyjna produkująca gaz z węgla oraz energię elektryczną i cieplną oraz w Elektrowni Bełchatów. Projekt CCS dla Elektrowni Bełchatów otrzymał dofinansowanie w kwocie 180 milionów euro. Jednym z podstawowych warunków przyznania pomocy jest udostępnienie wiedzy uzyskanej w zakładzie demonstracyjnym do szerokiego wykorzystania.

Instalacja pilotażowa elektrowni z CCS o mocy 30 MW, budowanej przy elektrowni w Schwarze Pumpe w Niemczech, 2008 rok.
Źródło: prezentacja Vattenfall z dnia 27.10.2008 "Carbon capture and storage as a contribution of Vatenfall's climat protection goals" www.europeanenergyforum.eu/Plone/

W Elektrowni Bełchatów prace badawcze i przygotowawcze do zabudowy instalacji CCS prowadzone są od 2007 roku. Przewiduje się, że faza demonstracyjna technologii CCS powinna zostać zrealizowana w latach 2015-2020. Zakres zadania obejmuje budowę instalacji post-combustion do wychwytywania CO₂ ze spalin bloku energetycznego 858 MW opalanego węglem brunatnym, budowę stacji sprężania CO₂, rurociągu transportowego, magazynu podziemnego składowania, stacji zatłaczania i monitoringu wraz z automatyką oraz uzyskanie dla nowego bloku energetycznego o mocy 858 MW statusu "capture ready". Celem jest wychwycenie ze spalin bloku 858 MW, sprężenie, przetransportowanie i zatłoczenie do struktur geologicznych około 2.100.000 ton CO₂/rok do 2015 roku.

PERSPEKTYWY DLA SZEROKIEGO WDROŻENIA CCS

Przyjęcie się CCS będzie zależało od ceny emisji CO₂ i kosztu technologii. Jeżeli koszt sekwestracji CO₂, którego emisji udało się uniknąć będzie niższy niż cena jego wyemitowania, to CCS zacznie być szeroko stosowane. Według przewidywań Komisji Europejskiej CCS prawdopodobnie zacznie się przyjmować na skalę przemysłową około 2020 r., a następnie będzie się upowszechniać w szybkim tempie.

Głównym czynnikiem zachęcającym do stosowania CCS ma być system handlu uprawnieniami do emisji, w ramach którego CO₂ wychwycony, przetransportowany i bezpiecznie składowany będzie traktowany jako niewyemitowany.

Prognozy wykonane na potrzeby oceny skutków towarzyszącej propozycji dyrektywy wskazują, że jeżeli włączy się CCS do systemu handlu uprawnieniami do emisji i przy założeniu 20% redukcji emisji gazów cieplarnianych do 2020 oraz dokonania do 2030 dalszego postępu w kierunku realizacji celów na rok 2050, w 2020 możliwe byłoby wychwycenie 7 mln ton CO₂, a w 2030 ilość ta mogłaby wzrosnąć do 160 mln ton. Emisje CO₂, których by uniknięto w 2030 r. stanowiłyby ok. 15% łącznej redukcji wymaganej w Europie. Szacunki dla potencjalnego globalnego udziału są podobne, rzędu około 14% w 2030 roku.

Budowa nowego bloku 858 MW w PGE Elektrownia Bełchatów S.A.

KONSEKWENCJE DLA EUROPEJSKIEGO PRZEMYSŁU WĘGLOWEGO

Dyrektywa w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla ustanawia ramy prawne dla realizacji projektów demonstracyjnych technologii CCS planowanych w wielu krajach Europy, w tym w Polsce.

Wpływ dyrektywy CCS na europejski przemysł węglowy wiąże się przede wszystkim z wprowadzonymi tą dyrektywą zmianami w dyrektywie 2001/80/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2001 r. w sprawie ograniczenia emisji niektórych zanieczyszczeń do powietrza z dużych obiektów energetycznych (tzw. dyrektywy LCP).

Zmiany te nakładają obowiązek, by wszystkie bloki o mocy powyżej 300 MW, które uzyskają pozwolenie na budowę po wejściu w życie dyrektywy CCS były budowane w taki sposób, by spełniać warunek gotowości wychwytywania dwutlenku węgla (tzw. "capture-ready").

Dyrektywa CCS jest również ważna z tego powodu, że zakłada możliwość podjęcia w 2015 roku decyzji o obowiązkowym stosowaniu technologii CCS we wszystkich nowych elektrowniach o mocy powyżej 300 MW, przede wszystkim elektrowniach opalanych węglem.

DALSZE PRACE W SPRAWIE DYREKTYWY CCS

Dyrektywa CCS została opublikowana w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej w dniu 6 czerwca 2009 r., a weszła w życie w dniu 25 czerwca 2009 roku.

Po opublikowaniu powyższej dyrektywy Komisja Europejska rozpocznie prace nad przyjęciem wytycznych niezbędnych do wdrożenia dyrektywy, a dotyczących:

• składu strumienia CO₂,
• kryteriów bezpieczeństwa składowiska, jakie muszą być spełnione przed przekazaniem odpowiedzialności za składowisko właściwemu organowi,
• szacowania kosztów, jakie pojawią się po przekazaniu przez operatora odpowiedzialności za składowisko.

Do dnia 31 marca 2015 Komisja Europejska została zobowiązana do przedłożenie sprawozdania, w którym przedstawiona zostanie ocena wdrażania technologii CCS oraz możliwość ustanowienia obowiązkowych wymogów dotyczących standardów emisji dla wszystkich nowych dużych instalacji energetycznego spalania paliw kopalnych.

Państwa członkowskie, w tym Polska, muszą wprowadzić w życie przepisy ustawowe, wykonawcze i administracyjne niezbędne do wykonania niniejszej dyrektywy, nie później niż do dnia 25 czerwca 2011 roku.

Jacek Libicki
PPWB

Jacek Szczepiński
PPWB

Materiały wykorzystane:

• Projekt dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla oraz zmieniający dyrektywę Rady 85/337/EWG, Euratom, dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/60/WE, 2001/80/WE, 2004/35/WE, 2006/12/WE, 2008/1/WE i rozporządzenie (WE) nr 1013/2006. KOM (2008)/0015 (COD), 23.01.2008.
• Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/31/WE z dnia 23 kwietnia w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla oraz zmieniający dyrektywę Rady 85/337/EWG, Euratom, dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2000/60/WE, 2001/80/WE, 2004/35/WE, 2006/12/WE, 2008/1/WE i rozporządzenie (WE) nr 1013/2006. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej, L140/114.
• Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów - Wspieranie podejmowania na wczesnym etapie działań demonstracyjnych w dziedzinie zrównoważonej produkcji energii z paliw kopalnych - Bruksela, 23.01.2008 KOM (2008), 13 wersja ostateczna.
• Bolesław Cirkos, Marzena Gurgul, Działania PGE Elektrowni Bełchatów S.A. w kontekście rozwoju czystych technologii węglowych. Instalacja demonstracyjna CCS. Górnictwo i geoinżynieria. Kwartalnik AGH, 2009, rok 33, zeszyt 2, p. 83-91.
• Ocena skutków dotycząca dyrektywy w sprawie geologicznego składowania dwutlenku węgla, (SEC(2008)XXX), Bruksela, 21.03.2008.
• Strona internetowa Komisji Europejskiej na temat wychwytywania i składowania dwutlenku węgla: http://ec.europa.eu/environment/climat/ccs/index_en.htm
• • Raport specjalny Międzyrządowego Panelu do spraw Zmian Klimatycznych dotyczący wychwytywania i składowania dwutlenku węgla. http://arch.rivm.nl/env/int/ipcc/pages_media/SRCCS - final/IPCCSpecialReportonCarbondioxideCaptureandStorage.htm

PARLAMENT EUROPEJSKI Profesor Jerzy BUZEK Przewodniczący Rue Wiertz 60 1047 Bruksela 17 lipca 2009 Szanowny Panie Profesorze, w imieniu wszystkich Członków EURACOAL, chciałbym pogratulować Panu wyboru na Przewodniczącego Parlamentu Europejskiego i życzyć sukcesu na tym stanowisku. W przyszłości, Parlament Europejski będzie zyskiwał na znaczeniu. Popieramy w pełni Pański plan przybliżenia pracy i znaczenia Parlamentu Europejskiego mieszkańcom Europy. Biorąc pod uwagę nowe zapisy w Traktatach Europejskich dotyczących energetyki, Parlament Europejski czeka coraz więcej pracy na polu polityki energetycznej i węglowej. Cieszę się, że wraz z Pana wyborem, Przewodniczący Parlamentu Europejskiego jest osobą, która zna polski i europejski przemysł węglowy. Członkowie EURACOAL wierzą również, że polityka Parlamentu Europejskiego znajdzie równowagę pomiędzy walką ze zmianami klimatycznymi i jednoczesnym zapewnieniem bezpieczeństwa dostaw energii. Z poważaniem Dr. Thorsten Diercks Sekretarz Generalny EUROCOAL

Dr. Thorsten Diercks Sekretarz Generalny EURACOAL Europejskie Stowarzyszenie Węgla Kamiennego i Brunatnego Avenue de Tervuren 168 Bte 11 B-1150 Bruksela 04 sierpnia 2009 Szanowny Dr. Diercks, Dziękuję bardzo za Pański uprzejmy list z gratulacjami. Pańskie słowa poparcia są dla mnie w tym szczególnym czasie bardzo ważne. Jako Przewodniczący Parlamentu Europejskiego zamierzam stawić czoło najpilniejszym wyzwaniom stojącym przed Unią Europejską i będę próbować rozwiązywać problemy, które są tak niezmiernie ważne dla Europejczyków. To oczywiście obejmuje walkę ze zmianami klimatycznymi oraz problemy związane z energią, od bezpieczeństwa dostaw energii do racjonalnej gospodarki energetycznej. Cieszę się bardzo, że mogę liczyć na Pańską współpracę w tym wielkim zadaniu, które stoi przede mną. Z poważaniem Jerzy Buzek

Tłum. J. Szczepiński