Jak rozwiało się marzenie o czystym węglu w USA?

Wysoko ponad wiecznie zielonymi sosnami w hrabstwie Kemper, leżącym w stanie Missisipi, lśni wysoka na 15 pięter plątanina rur, otoczona rozciągającą się na dużym terenie siecią stalowych wież i białych budynków. To elektrownia węglowa Kemper.

Rys. 1. Plac budowy elektrowni Kemper. Wikipedia.

Kosztująca 7,5 miliarda dolarów elektrownia Kemper przyciągnęła delegacje oficjeli z Arabii Saudyjskiej, Japonii i Norwegii, zachwyconych tym „XXI-wiecznym projektem energetycznym”. Projektem tak skomplikowanym technicznie, że jego twórcy porównali go do planów misji księżycowych z lat 60. ubiegłego wieku. Cel projektu? Energia z „czystego węgla”.

„Jestem pod wrażeniem”, powiedział Jukka Uosukainen, dyrektor Climate Technology Centre and Network, instytucji należącej do Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych ds. Zmiany Klimatu, po tym jak w 2014 roku odwiedził plac budowy elektrowni. Powołując się na ten właśnie projekt stwierdził, że „używanie węgla w przyszłości może jednak okazać się możliwe”.

Jak twierdzili menedżerowie, elektrownia Kemper miałaby wykorzystywać tani węgiel brunatny – mało wydajny, lecz najobficiej występujący na świecie rodzaj węgla, do zasilania w prąd domów i firm w najbiedniejszym stanie USA, jakim jest Missisipi, jednocześnie emitując przy tym mniej dwutlenku węgla niż jakakolwiek inna instalacja zasilana paliwami kopalnymi.

Ta obietnica nie została jednak dotrzymana.

Latem zeszłego roku firma Southern Company, będąca właścicielem elektrowni Kemper, ogłosiła, że po latach ogromnych nakładów finansowych i niedotrzymywaniu kolejnych terminów, rezygnuje z dokończenia budowy elektrowni, spalającej węgiel bez udziału emisji CO2.

„Uderzyło nas to mocno”, powiedział Craig Hitt, dyrektor wykonawczy Urzędu ds. Rozwoju Gospodarczego hrabstwa Kemper. Tym bardziej, że elektrownia miała wspomóc znajdujący się w kiepskim stanie rynek pracy w regionie, gdzie wielu górników straciło pracę, także już w czasach rządów Trumpa. Niepowodzenie projektu Kemper może ponadto odbić się na dalszym rozwoju technologii „czystego węgla”.

„To był sztandarowy projekt, który miał być początkiem nowej generacji elektrowni węglowych”, powiedział Richard Heinberg z Post Carbon Institute. Nie ma go i nie będzie.

Odpowiedzialność za niepowodzenie projektu Southern Company przypisywała wielu różnych czynnikom. Jednak obszerna dokumentacja śledcza brytyjskiej gazety The Guardian pokazuje, że sama firma kompletnie nie stanęła na wysokości zadania. Zebrane przez dziennikarzy śledczych materiały pokazują, że już na wczesnym etapie projektu znane były wady konstrukcyjne elektrowni, wróżące klęskę całej inwestycji. Mimo to firma starała się realizować projekt, twierdząc, że tzw. „czysty węgiel” jest w zasięgu ręki, i że będzie przystępny cenowo. Brnący w kolejne problemy projekt był kontynuowany, a kolejne miliardy dolarów były topione w błocie. Zaprzepaszczone zostały marzenia, że amerykańska innowacja stworzy drogę do technologii „czystego węgla” za rozsądną cenę.

„Pokaz kucyków”

„To były ekscytujące czasy, ale okazało się, że są niczym miraż”, powiedział Brett Wingo, były inżynier z Southern Company, który w 2016 roku ujawnił swoje obawy dotyczące opóźnień w budowie elektrowni Kemper, opublikowane w artykule na pierwszej stronie w The New York Times. Jak pokazało śledztwo, zarząd Southern Company rysował perspektywy elektrowni w różowych barwach, choć w trakcie budowy obiektu pojawiło się wiele poważnych problemów technicznych. Dyrektor generalny Southern Company, Tom Fanning, w 2013 roku wyraził żal z powodu przekroczenia budżetu o 540 mln dolarów, lecz opowiadał o „ogromnych postępach” w budowie i o tym, że „planowana data oddania do użytku jest możliwa do osiągnięcia”.

Rzeczywistość była zupełnie inna, a pracownicy firmy okłamywali nie tylko osoby z zewnątrz, ale też siebie nawzajem. Problemy były m.in. z wysoką na 53 metry białą kopułą, pod którą miał być składowany węgiel, a której cementowy strop zaczął się kruszyć z powodu niedbałego wykonania. W konsekwencji cała konstrukcja musiała zostać całkowicie wyburzona i zbudowana na nowo w kilka miesięcy po tym, jak Fanning oficjalnie ogłosił ukończenie jej budowy.

Byli inżynierowie Southern Company opowiadali, jak pracownicy na budowie nie mieli dostarczonych właściwych uszczelek, śrub czy podwieszeń dla rur, niezbędnych do poprawnego połączenia ponad 300 km rur – jednak menedżerowie kazali im i tak je położyć, żeby tylko dotrzymać terminu. Dyspozycje brzmiały „żeby tylko pokazać, że praca została wykonana”.

Nad terminową realizacją prac czuwała państwowa Komisja Służby Publicznej, która mogła unieważnić całą inwestycję i odebrać dotację. Jeden z inżynierów, który pracował w Kemper, opisywał sytuację z budową elektrowni, jako „pokaz kucyków” dla Komisji Służby Publicznej. Byli kierownicy budowy, Kelli Williams i Brett Wingo wspomnieli też o tym, że szefowie wywierali presję na inżynierów, by niemożliwy do realizacji projekt został ukończony w formalnie ustalonym czasie.

Ten rozgardiasz na budowie i ciśnienie projektowe pomagają zrozumieć, jak szacowany pierwotnie na 2,4 mld dolarów budżet spuchł ponad trzykrotnie do 7,5 mld dolarów.

Jednak problemy elektrowni Kemper nie miały tylko natury budowlano-projektowo-organizacyjnej. U ich korzeni leżał sam projekt instalacji „czystego węgla”.

Fundamentalne wątpliwości

Kluczowe znaczenie dla działania elektrowni ma jej współczynnik czasu dostępności działania - procent czasu działania obiektu na pełnych obrotach w stosunku do całości czasu (zawsze mniejszy o 100% ze względu np. na naprawy i konserwację). Zgodnie ze złożonymi przez Southern Company obietnicami elektrownia miała mieć przynajmniej 80% dostępności. Jednak gdy wynajęta przez koncern specjalizująca się w takich analizach firma World Oil Services przebadała projekt, stwierdziła, że Kemper w ciągu pierwszych 3-5 lat może działać na węglu tylko przez 30-45% czasu. Wewnętrzna analiza Southern Company pokazała zaś, że początkowa dostępność elektrowni wyniesie 25%, a zakładanej dostępności instalacja nie osiągnie przez co najmniej 10 lat.

Tak więc plany Southern Company dotyczące elektrowni opartej na technologii „czystego węgla” były mirażem, a w najlepszym razie celem nieosiągalnym przez dekadę. Do momentu, gdy Southern Company postanowiła wycofać się z projektu, elektrownia w oparciu o węgiel wytwarzała prąd przez zaledwie około 100 godzin. Raport przygotowany przez World Oil Services, który powstał jeszcze w 2012 roku, został przez Southern Company zatajony.

Tym, co zachęcało firmę do wydawania dużych pieniędzy jest szczególny sposób, w jaki regulowana jest energetyka. Spółki monopolistyczne, takie jak Southern Company, mogą zarabiać… wydając pieniądze, ponieważ prawo pozwala im zainkasować praktycznie zagwarantowany procent swoich kosztów budowy jako zysk. Takie działanie firm, jak twierdzą krytycy, zostało pobudzone przez serię ustaw, jakie uchwalono w stanie Missisipi i innych stanach w południowej części USA ponad 10 lat temu. Takie prawo pozwoliło koncernom energetycznym zbierać refundacje z kosztów budowy, nawet gdy sama inwestycja budowlana nie była jeszcze zakończona.

Od początku Komisja Służby Publicznej w Missisipi zgadzała się, że elektrownia Kemper może zostać zbudowana, jeśli Southern Company będzie w stanie utrzymać koszty budowy poniżej „miękkiego ograniczenia” w wysokości 2,4 mld dolarów i „twardego limitu” w wysokości 2,88 mld dolarów. Firma wielokrotnie zapewniała regulatorów z komisji i opinię publiczną, że jest „pewna”, że może zbudować elektrownię w ramach uzgodnionego budżetu. Jednak w wewnętrznych kręgach Southern Company pojawiły się co do tego wątpliwości, zanim nawet jeszcze została wbita pierwsza łopata. „Nie jestem całkowicie pewny co do nakładu o wartości 2,88 mld dolarów na Kemper ... Czuliśmy się komfortowo z limitem 3,3 mld dolarów i z datą początkową 1 maja, ale teraz nie mamy daty początkowej”, napisał Ed Day, dyrektor generalny filii Southern Mississippi Power, która nadzorowała elektrownię.

Problemy w trakcie budowy mnożyły się, co zwiększało koszty i wydłużało czas operacji. Jednym z poważnych problemów okazała się wada w konstrukcji gazyfikatorów, w których podlegający gazyfikacji węgiel jest zmieniany w łatwopalny gaz. Odbywa się to w procesie chemicznym wymagającym temperatur przekraczających 980oC i ciśnienia, jakie panuje w oceanie na głębokości pół kilometra. Aby utrzymać wysokie temperatury i ciśnienie wewnątrz gazyfikatora, ważne było, aby betonowa warstwa izolacyjna stalowych ścian komory była solidna. A nie była.

W lutym 2012 roku inżynierowie odkryli, że betonowa wyściółka wewnątrz gazyfikatorów z nieznanych przyczyn zawiera w sobie wilgoć. To była katastrofa, bo w wysokiej temperaturze woda zmieniająca się w parę powoduje pękanie betonu (filmowa ilustracja zjawiska). „Natychmiast stało się jasne, że ponowne wykonanie wyściółki opóźni się o 3-6 miesięcy”, wspomina jeden z inżynierów.

Zbliżał się termin 10 kwietnia, gdy pierwszy z gazyfikatorów miał zostać podniesiony i wstawiony na miejsce przez wielki dźwig, a inżynierowie wciąż nie mieli pojęcia, jak naprawić wadliwą betonową izolację. Opóźnienie instalacji gazyfikatorów opóźniłoby zaś cały projekt, bo do momentu umieszczenia gazyfikatorów na miejscu robotnicy nie mogli zacząć spawania stalowej konstrukcji elektrowni wokół nich. Wyjęcie i naprawienie gazyfikatorów po zbudowaniu zewnętrznej osłony nie było zaś możliwe.

Zegar tykał, a nie mogącym się uporać z problemami technicznymi inżynierom mówiono, że każdy dzień pracy na budowie to wydatek miliona dolarów i nie można pozwolić sobie na opóźnienie harmonogramu. Presję na terminy wywierał też fakt, że jego budżet był uzależniony od otrzymania 133 mln dolarów dofinansowania z budżetu federalnego, które nie zostałoby wypłacone, gdyby elektrownia Kemper nie ruszyła do maja 2014 roku – a firma nie miała w harmonogramie nawet jednego dnia rezerwy.

„Popełniliśmy błąd”

Prawdziwe koszty były ukrywane. Odpowiedzialna za budowę Mississippi Power, jednostka zależna od Southern Company, była zmuszona przyznać, że błędem było tak długie zwlekanie z dostarczeniem regulatorom wyjaśnienia.

„Nie było celowego ukrywania informacji", powiedział nowy dyrektor generalny Mississippi Power, Ed Holland, w Associated Press w 2013 roku. „Popełniliśmy błąd polegający na tym, że nie przekazaliśmy tego w odpowiednim czasie" - przyznał Holland, co zostało powszechnie uznane za przyznanie, że firma spóźniła się z poinformowaniem o wzroście kosztu inwestycji z 2,4 mld dolarów do 2,76 mld dolarów. Do czerwca 2017 roku zabawa się skończyła, a ujawnione koszty wzrosły aż do 7,5 mld dolarów. Firma na domiar złego ujawniła, że podzespoły elektrowni Kemper wciąż wymagają kosztownych napraw.

Inwestorzy poddali się, postanawiając zmodyfikować elektrownię na standardową gazową.

Porzucenie projektu elektrowni Kemper będzie mieć poważne długotrwałe konsekwencje dla ochrony klimatu. Miała to być największa na świecie elektrownia z wychwytem dwutlenku węgla, reklamowane jako potencjalnie pierwszy z wielu podobnych projektów na całym świecie i pierwsza zbudowana od podstaw elektrownia zaprojektowana pod kątem wychwytywaniem dwutlenku węgla.

Jeśli elektrownia Kemper okazała się totalną klapą z powodu podstawowych wad projektowych, a nie tylko z powodu braku kompetencji wykonawcy lub niefortunnych zdarzeń, których następnym razem można by uniknąć, perspektywy na opłacalny „czysty węgiel” i wychwytywanie CO2 mogą być dużo bardziej odległe niż chciałoby wiele krajów, twierdzących, że można pogodzić spalanie węgla z ochroną klimatu.

Zamiast dać nadzieje na „czysty węgiel”, projekt Kemper pogrążył je.

Marcin Popkiewicz, na podst. How America's clean coal dream unravelled

Komentarze

04.04.2018 16:06 Kukuluops

Sprawdziłem sobie kurs akcji Southern Company. Wycena niemal najwyższa w historii. Widocznie rynek się nie przejmuje.

05.04.2018 3:32 gupol(szukam w OZE)

wychwytywanie CO2 jest bez sensu. lepiej wogóle zrezygnować ze spalania węgla.
szkoda że ten artykuł nie wnika w technologię o którą chodzi. jedyny szczegół techniczny to "gazyfikator". rozumiem że to urządzenie "przetwarza" węgiel w gaz.
jeśli tak to wystarczy że taka elektrownia nie emituje związków siarki, metali ciężkich, pyłów itp.
jeżeli jedynymi emitowanymi substancjami będą CO2 i H2O to tak instalacja i tak zasługiwała by na miano "czystej".

Dodaj komentarz

Kod
grakalkulator kalkulator zuzycia ciepla

Informacje

Linkownia

Wykonanie PONG, grafika GFX RedFrosch.



logowanie | nowe konto