Wprowadzenie
W obliczu rosnących wymagań środowiskowych, transformacji energetycznej oraz narastającej konkurencji, polskie przedsiębiorstwa naftowe intensywnie inwestują w innowacyjne technologie. Inwestycje te mają na celu nie tylko utrzymanie konkurencyjności w tradycyjnych obszarach działalności, ale również przygotowanie się do nadchodzących zmian na rynku energetycznym.
W niniejszym artykule przeanalizujemy najważniejsze projekty technologiczne realizowane przez czołowe polskie spółki naftowe: PKN Orlen, Grupę LOTOS oraz PGNiG. Przyjrzymy się zarówno inwestycjom w modernizację istniejącej infrastruktury, jak i pionierskim projektom w obszarach takich jak wodór, biopaliwa czy cyfryzacja procesów produkcyjnych.
PKN Orlen - lider technologicznej transformacji
PKN Orlen, największa polska firma naftowa, realizuje ambitny program inwestycji w nowoczesne technologie, który stanowi integralną część strategii koncernu zakładającej transformację w kierunku koncernu multienergetycznego.
Program Hydrogen Eagle
Jednym z flagowych projektów technologicznych PKN Orlen jest program Hydrogen Eagle, w ramach którego koncern planuje budowę nowoczesnych instalacji do produkcji niskoemisyjnego i odnawialnego wodoru. Projekt obejmuje budowę:
- 10 hubów wodorowych przeznaczonych głównie dla transportu publicznego i kolei
- Elektrolizerów o łącznej mocy około 250 MW zasilanych energią z OZE
- Sieci ponad 100 stacji tankowania wodoru w Polsce, Czechach i na Słowacji
Całkowity koszt inwestycji szacowany jest na około 7,4 mld zł, a jej realizacja pozwoli na produkcję około 50 tys. ton niskoemisyjnego wodoru rocznie. Pierwsze instalacje elektrolizerów planowane są w Płocku, Włocławku oraz Ostrołęce.
Olefiny III - największa inwestycja petrochemiczna w Europie
W 2023 roku PKN Orlen rozpoczął budowę kompleksu Olefiny III w Płocku - największej inwestycji petrochemicznej w Europie w ciągu ostatnich 20 lat. Projekt o wartości około 13,5 mld zł obejmuje budowę:
- Instalacji do produkcji etylenu i propylenu o łącznej wydajności 740 tys. ton rocznie
- Instalacji do produkcji fenolu o wydajności 200 tys. ton rocznie
- Zaawansowanych układów kogeneracyjnych ograniczających emisję CO2
Technologia zastosowana w kompleksie Olefiny III pozwoli na o 30% niższe zużycie energii w porównaniu do średniej w analogicznych instalacjach w Europie. Kompleks wykorzystywać będzie również o 22% mniej surowców w porównaniu do istniejących instalacji.
CCUS - Wychwytywanie i wykorzystanie CO2
PKN Orlen rozpoczął również pionierskie projekty w obszarze technologii CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage), mające na celu wychwytywanie i zagospodarowanie dwutlenku węgla z procesów produkcyjnych. W ramach projektu pilotażowego w Płocku, koncern planuje budowę instalacji do wychwytywania 100 tys. ton CO2 rocznie, który następnie zostanie wykorzystany w procesach produkcji metanolu.
Cyfrowa transformacja rafinerii
PKN Orlen realizuje również program kompleksowej cyfryzacji swoich zakładów produkcyjnych, obejmujący:
- Wdrożenie systemów predykcyjnego utrzymania ruchu opartych na analizie big data
- Automatyzację procesów kontroli jakości
- Zastosowanie technologii cyfrowych bliźniaków (digital twins) do optymalizacji procesów rafineryjnych
- Wykorzystanie sztucznej inteligencji do optymalizacji zużycia energii
Szacuje się, że pełna implementacja tych rozwiązań pozwoli na zwiększenie efektywności operacyjnej o około 15% oraz redukcję kosztów utrzymania infrastruktury o około 10%.
Grupa LOTOS - technologiczne innowacje w rafinacji
Grupa LOTOS, drugi co do wielkości koncern naftowy w Polsce, realizuje szereg projektów technologicznych skoncentrowanych przede wszystkim na zwiększeniu efektywności procesów rafineryjnych oraz produkcji paliw nowej generacji.
Projekt EFRA - głęboka konwersja
Jednym z najważniejszych projektów technologicznych zrealizowanych w ostatnich latach przez Grupę LOTOS był Projekt EFRA (Efektywna Rafinacja), w ramach którego wybudowano szereg instalacji głębokiego przetwórstwa ropy naftowej, w tym:
- Instalację opóźnionego koksowania (DCU)
- Instalację produkcji wodoru (HGU)
- Instalację odzysku wodoru (HRU)
- Kompleks aminowo-siarkowy (KAS)
Dzięki tym nowoczesnym instalacjom, Grupa LOTOS może przetwarzać ciężkie pozostałości z destylacji ropy na wysokomarżowe produkty (np. olej napędowy i benzynę), co znacząco poprawiło efektywność ekonomiczną rafinerii. Zastosowana technologia pozwala również na redukcję emisji SO2 o około 26% i pyłów o około 29%.
Pure H2 - produkcja wodoru
Grupa LOTOS realizuje projekt Pure H2, którego celem jest budowa instalacji do produkcji wodoru o wysokiej czystości (99,999%) na potrzeby transportu. Instalacja wykorzystuje innowacyjną technologię oczyszczania wodoru produkowanego w procesach rafineryjnych, co pozwala na jego wykorzystanie w ogniwach paliwowych.
W ramach projektu powstaje również infrastruktura do dystrybucji wodoru, w tym dwie stacje tankowania tego paliwa w Gdańsku i Warszawie. Projekt realizowany jest we współpracy z Urzędem Transportu Kolejowego oraz Polskimi Sieciami Elektroenergetycznymi.
Biofuture - zaawansowane biopaliwa
W ramach projektu Biofuture, Grupa LOTOS rozwija technologie produkcji zaawansowanych biopaliw drugiej generacji, wykorzystujących jako surowiec odpady z przemysłu rolno-spożywczego oraz oleje posmażalnicze. Projekt obejmuje budowę pilotażowej instalacji do produkcji biokomponentów, które mogą być dodawane do paliw konwencjonalnych w większych ilościach niż standardowe biokomponenty.
Technologia opracowana w ramach projektu pozwala na produkcję paliw o niższej emisji CO2 w cyklu życia oraz umożliwia lepsze wykorzystanie surowców odpadowych, wpisując się w koncepcję gospodarki o obiegu zamkniętym.
PGNiG - innowacje w obszarze gazu ziemnego
PGNiG, jako lider polskiego rynku gazu ziemnego, koncentruje swoje inwestycje technologiczne na innowacjach związanych z wydobyciem, magazynowaniem i dystrybucją gazu oraz na technologiach wodorowych.
Geo-Metan - wydobycie metanu z pokładów węgla
Jednym z najbardziej innowacyjnych projektów realizowanych przez PGNiG jest Geo-Metan, który ma na celu opracowanie i wdrożenie technologii wydobycia metanu z nieeksploatowanych pokładów węgla. Projekt realizowany jest we współpracy z Państwowym Instytutem Geologicznym oraz Jastrzębską Spółką Węglową.
W ramach projektu PGNiG testuje różne metody intensyfikacji wydobycia metanu, w tym szczelinowanie hydrauliczne oraz zatłaczanie CO2, które nie tylko zwiększa wydajność wydobycia, ale również pozwala na sekwestrację dwutlenku węgla. Potencjał wydobycia metanu z pokładów węgla w Polsce szacowany jest na około 150-200 mld m³.
InGrid - inteligentna sieć gazowa
Projekt InGrid realizowany przez PGNiG obejmuje kompleksową modernizację i cyfryzację sieci dystrybucji gazu, w tym:
- Wdrożenie inteligentnych liczników gazu z możliwością zdalnego odczytu
- Budowę zaawansowanego systemu monitorowania i zarządzania siecią gazową
- Implementację algorytmów predykcyjnego wykrywania awarii i wycieków
- Integrację z systemami zarządzania energią w budynkach
Projekt InGrid ma na celu nie tylko zwiększenie efektywności operacyjnej sieci gazowej, ale również przygotowanie infrastruktury do potencjalnego transportu mieszanin gazu ziemnego z wodorem w przyszłości.
Hyway - projekt wodorowy
PGNiG w ramach projektu Hyway prowadzi badania nad możliwościami wykorzystania istniejącej infrastruktury gazowej do transportu mieszanin gazu ziemnego z wodorem oraz nad technologiami produkcji zielonego wodoru przy wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii.
Projekt obejmuje również badania nad możliwościami magazynowania wodoru w podziemnych magazynach gazu oraz nad jego wykorzystaniem w energetyce i transporcie. PGNiG planuje budowę pilotażowej instalacji do produkcji zielonego wodoru o mocy 1 MW, która zostanie zlokalizowana w jednym z zakładów spółki.
Smart Field - inteligentne zarządzanie złożami
W ramach projektu Smart Field, PGNiG wdraża zaawansowane technologie cyfrowe do zarządzania eksploatacją złóż gazu ziemnego, w tym:
- Systemy modelowania geologicznego i złożowego oparte na sztucznej inteligencji
- Technologie teledetekcji do monitorowania integralności otworów wiertniczych
- Zaawansowaną analitykę danych pochodzących z czujników umieszczonych w odwiertach
- Automatyzację procesów wydobywczych
Technologie wdrażane w ramach projektu Smart Field pozwalają na zwiększenie efektywności wydobycia gazu o około 5-8% oraz na znaczące ograniczenie kosztów operacyjnych.
PERN - innowacje w logistyce paliw
PERN, jako operator strategicznej infrastruktury rurociągowej i magazynowej dla ropy naftowej i paliw płynnych, koncentruje swoje inwestycje technologiczne na zwiększeniu bezpieczeństwa i efektywności systemów przesyłu i magazynowania.
System SCADA nowej generacji
PERN zrealizował projekt wdrożenia nowoczesnego systemu SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) do monitorowania i zarządzania siecią rurociągów. System wykorzystuje zaawansowane algorytmy detekcji wycieków, które pozwalają na wykrycie nawet niewielkich anomalii w przepływie paliw, co znacząco zwiększa bezpieczeństwo ekologiczne infrastruktury.
Megainwestycja - rozbudowa baz magazynowych
W ramach programu "Megainwestycja", PERN realizuje kompleksową rozbudowę swoich baz magazynowych, wykorzystując przy tym najnowocześniejsze technologie w zakresie:
- Konstrukcji zbiorników o podwójnej ścianie, zwiększających bezpieczeństwo ekologiczne
- Systemów przeciwpożarowych opartych na pianie gaśniczej nowej generacji
- Automatyzacji procesów przyjmowania i wydawania produktów
- Monitoringu emisji lotnych związków organicznych (VOC)
Program obejmuje budowę nowych zbiorników o łącznej pojemności około 600 tys. m³ dla ropy naftowej oraz 350 tys. m³ dla paliw gotowych.
Wnioski i perspektywy
Analiza projektów technologicznych realizowanych przez polskie spółki naftowe pozwala wyciągnąć kilka kluczowych wniosków:
1. Strategiczna reorientacja
Polskie spółki naftowe, w szczególności PKN Orlen, wyraźnie reorientują swoje inwestycje technologiczne w kierunku rozwiązań zgodnych z celami transformacji energetycznej. Wodór, biokomponenty oraz technologie redukcji emisji CO2 stanowią coraz ważniejszy element portfela inwestycyjnego.
2. Dywersyfikacja technologiczna
Spółki dywersyfikują swoje inwestycje technologiczne, realizując zarówno projekty modernizacyjne w obszarze tradycyjnej działalności (rafinacja, wydobycie), jak i pionierskie projekty w nowych obszarach (wodór, CCUS, zaawansowana petrochemia).
3. Cyfryzacja jako priorytet
Digitalizacja procesów produkcyjnych, logistycznych i zarządczych stanowi priorytet we wszystkich analizowanych spółkach. Inwestycje w zaawansowaną analitykę danych, sztuczną inteligencję oraz automatyzację mają na celu zwiększenie efektywności operacyjnej i konkurencyjności.
4. Współpraca z sektorem naukowym
Widocznym trendem jest zacieśnianie współpracy między spółkami naftowymi a jednostkami naukowymi przy realizacji innowacyjnych projektów. Pozwala to na lepsze wykorzystanie potencjału polskich naukowców oraz na szybsze wdrażanie innowacyjnych rozwiązań.
5. Perspektywy
W najbliższych latach możemy spodziewać się dalszego wzrostu inwestycji polskich spółek naftowych w technologie wodorowe, zaawansowane biopaliwa oraz rozwiązania CCUS. Istotnym trendem będzie również postępująca integracja infrastruktury naftowej, gazowej i elektroenergetycznej, wspierana przez zaawansowane rozwiązania cyfrowe.
Kluczowym wyzwaniem dla polskich spółek będzie utrzymanie właściwej równowagi między inwestycjami w modernizację istniejącej działalności a rozwojem nowych obszarów biznesowych. Sukces transformacji technologicznej będzie w dużej mierze zależał od zdolności do pozyskania odpowiednich kompetencji oraz od efektywności współpracy z partnerami technologicznymi.
