BIOMASA JAKO SUROWIEC ENERGETYCZNY

1. BIOMASA JAKOSUROWIEC ENERGETYCZNY

2. Czynniki wpływające na rynek paliwowy i zapotrzebowanie na energię odnawialną • rozwój gospodarczy • zasoby i wydobycie paliw kopalnych • odkrycia nowych złóż i eksploatacja dotychczas niedostępnych • ekologiczne (zanieczyszczenie spalinami i rekultywacja środowiska) • kreowanie cen rynkowych paliw • wpływ obciążeń fiskalnych na ceny detaliczne • polityczne • kulturowe (preferencje i zwyczaje) • marketing i reklama • badania i nowe technologie

3. Barrel i BTU • 1 Barrel = 42 U.S. galons = 158,987146 litrów Barrel (baryłka) niemetryczna jednostka objętości używana na całym świecie w rozliczeniach paliwowych oraz określaniu wielkości wydobycia i zasobów ropy naftowej (1 gallon ~ 3,758 l) • 1 BTU ~ 252 kalorii ~ 1,055 dżula (British thermal unit) – niemetryczna jednostka przeliczeniowa energii używana w USA i UK 1 BTU - jednostka energii niezbędna do podniesienia temperatury jednego funta wody o 180 0F (32-212 0F)

4. Kraje o najwyższej konsumpcji ropy naftowej • Przewidywany i obecny poziom importu ropy w rejonach uprzemysłowionych i rozwijających świata

5. Wybrzeże Atlantyku w Luisianie Budowa rurociągu

6. Eksploatacja złóż o zasobach 1,6 bilionówbaryłek z piasków nasączonych na powierzchni 38 tys. km2 Kopalnie odkrywkowe w rejonie rzeki Athabasca w Kanadzie Gigantyczne koparki usuwają piach aż do skalnego podłoża na głębokości 75 m. Do uzyskania baryłki ropy potrzeba wydobyć 2 tony piasku. Syncrude produkuje około 240 tys. baryłek dziennie.

7. Zużycie energii ze źródeł odnawialnych na tlezużycia tradycyjnych paliw kopalnych w 2003 roku (1015 Btu)

8. Zużycie energii ze źródeł odnawialnych (1015 Btu)

9. Wykorzystanie energii odnawialnej w 2003 roku w poszczególnych sektorach (1015 Btu)

10. Składowe ceny paliwa w USA(cena za galon 1,57 $ , kurs 1$=3,455 PLN z 12.10.2004)

11. Udział składowych ceny paliwa na przykładzie benzyny Shell V-pover 95

12. Składowe procentowe ceny paliwa w Polsce

13. Samochód hybrydowy Dokąd zmierzamy ? • napęd wodorowy • roponośne bituminy • biopaliwa

14. Cele rozwoju produkcji biopaliw • Utworzenie nowych kierunków produkcji rolniczej w warunkach nadprodukcji artykułów żywnościowych, co w efekcie: • zwiększa zatrudnienie w rolnictwie, • powiększa dochody rolnicze, • ogranicza wahania cen na produkty rolne, • stabilizuje wielkości produkcji rolnej, • stymuluje rozwój przemysłu lokalnego i obszarów wiejskich. • Ochronę środowiska przyrodniczego poprzez ograniczenie emisji NOx i zamknięty obieg CO 2. • Poprawę bezpieczeństwa energetycznego kraju.

15. Odnawialne źródła energii w polityce energetycznej Unii Europejskiej • Biała Księga - Energia dla przyszłości odnawialne źródła energii • Podwojenie udziału OZE z 6 do 12% w latach 1998-2010 • Dyrektywy Komisji Europejskiej: • 2001/77/WE - w sprawie promocji odnawialnych źródeł energii • 2003/54/W - zasad wewnętrznego rynku energii elektrycznej

16. Udział ilościowy energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych w całkowitej sprzedaży w latach 2001-2010 ma wynosić nie mniej niż: (wg rozporządzeń z 1999 i 2000 roku) • 2,40% w 2001 r. 3,60% w 2006 r. • 2,50% w 2002 r. 4,20% w 2007 r. • 2,65% w 2003 r. 5,00% w 2008 r. • 2,85% w 2004 r. 6,00% w 2009 r. • 3,10% w 2005 r. 7,50% w 2010 r.

17. Nowe uregulowania prawne: • Definicja odnawialnych źródeł energii • Definicja biomasy • Wprowadzenie „świadectw pochodzenia” energiielektrycznej ze źródeł odnawialnych • Wprowadzenie stawek wymiaru kar za nie wywiązywanie się z obowiązku zakupu energii elektrycznej z OZE • Współspalanie biomasy

18. Odnawialne źródła energii energia słoneczna energia wiatru energia z biomasy energia wodna energia geotermalna Komponenty zrównoważonego rozwoju przynoszące wymierne efekty ekologiczno-energetyczne

19. Struktura produkcji energii pierwotnej ze źródeł odnawialnych w Polsce w 1999 r. (według ECBREC/IBMER)

20. Potencjał techniczny biopaliw w Polsce (według EC BREC/IBMER) w PJ mm

21. Biomasato „substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej lub leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także inne części odpadów, które ulegają biodegradacji”, z wyłączeniem odpadów drzewnych, mogących zawierać związki chlorowcopochodne, metale ciężkie lub związki tych metali, użyte do konserwacji lub powlekania drewna (Dz. U. 2003 nr 104 poz. 971 § 2. pkt 2).

22. Biogazto „gaz pozyskiwany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków i składowisk odpadów” (Dz. U. 2003 nr 104 poz. 971 § 2. pkt 3).

23. „Świadectwa pochodzenia” energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych mają zapobiec jej wtórnemu obrotowi • Wysokość kary nie może być niższa niż dwukrotność iloczynu średniej ceny energii elektrycznej i różnicy ilości energii elektrycznej wymaganej do wypełnienia tego obowiązku. Wpływy z tytułu kar stanowią dochody Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

24. Bariery do pokonania Dostępność biomasy we właściwym Czasie Miejscu Po właściwej cenie i wymaganych własnościach

25. Biomasa zebrana w promieniu do 80 km zabezpiecza ciągłą produkcję ok.60 MW t W wielu przypadkach trudno zgromadzić ilość biomasy zabezpieczającą produkcję 30 MWt

26. Definicja współspalania biomasy • „W przypadku wspólnego, w tej samej jednostce wytwórczej, spalania biomasy lub biogazu z innymi paliwami służącymi do wytwarzania energii elektrycznej lub ciepła, do energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii zalicza się także część energii odpowiadającą procentowemu udziałowi energii chemicznej biomasy lub biogazu w całości energii chemicznej zużywanego paliwa do produkcji energii elektrycznej lub ciepła, obliczanej na podstawie rzeczywistych wartości opałowych tych paliw”.

27. Dlaczego współspalanie? • Możliwość wykorzystania biomasy w już istniejących elektrowniach i elektrociepłowniach • Kilkanaście energetycznych kotłów fluidalnych • Minimalizacja ryzyka fluktuacji cen i dostępności biomasy • Możliwość obniżenia emisji substancji gazowych • Obniżenie emisji CO2 • Niskie koszty inwestycyjne (przy 5% dodatku biomasy nie potrzeba budować oddzielnej linii podawania paliwa)

28. Zgodnie z rozporządzeniem ministra gospodarki, pracy i polityki socjalnej począwszy od 1 lipca 2004 r energia ze współspalania biomasy lub biogazu z innymi paliwami w tej samej jednostce Zalicza się do energii odnawialnej

29. Możliwość zmiany biomasy bogatej w olej lub cukier na biopaliwo

30. Możliwość zmiany lignino-celulozowej biomasy na paliwo

31. Biopaliwa stałe Energię cieplną lub elektryczną uzyskuje się poprzez spalanie lub gazyfikację biopaliw: • drzewa • słoma • wierzba krzewiasta (Salix viminalis) • miskant olbrzymi (Miscanthus giganteus) • ślazowiecpensylwański (Sida hermophrodita) • topinambur (Helianthus tuberosus) • inne gatunki roślin

32. Zasoby energii pozostałości leśnych przy wyrębie drzew: • drewno handlowe z korą - 59% • wierzchołki drzew - 5 % • gałęzie i liście 21 % • korzenie i karpina 15 %

33. Drzewa: • topole • Zalety: • możliwość zastosowania skróconych cykli produkcyjnych (3 – 10 lat) • intensywność wzrostu w wieku młodocianym (do 20 lat) • plon 8 – 12 ton s. m. z 1 ha rocznie ( w warunkach klimatu umiarkowanego w Europie) Wady: • długi okres wegetacyjny potrzebny do osiągnięcia wysokiej produkcyjności • duże wymagania klimatyczne, glebowe i wodne • wycinanie odrośli powoduje silny stres fizjologiczny i osłabienie żywotności roślin

34. Drzewa • robinia akacjowa • Zalety: • możliwość zastosowania skróconych cykli produkcyjnych (3 – 10 lat) • skromne wymagania wodne • duża tolerancja w stosunku do zasobność gleby w podstawowe składniki pokarmowe • przydatna w rekultywacji, ochronie przed erozją Wady: • w warunkach polskich wymagane jest sprawdzenie możliwości przywrócenia gruntów pod plantacjami do użytkowania rolniczego lub zagospodarowania leśnego • produkcja na dużą skalę wymaga zastosowania specjalistycznych maszyn

35. Słoma: • Rocznie w kraju zbiera się około 29 mln ton słomy zbóż. W zagospodarowaniu słomy należy uwzględnić trzy pozycje: • pasza i ściółka; • zużycie na przyoranie – ilość warunkująca utrzymanie zrównoważonego bilansu substancji organicznej gleby; • nadwyżki na alternatywne zagospodarowanie, w tym na cele energetyczne • Wyniki przeprowadzonych szacunków wskazują, że w skali kraju na cele energetyczne można przeznaczyć około 9 mln ton słomy rocznie. Przy czym nadwyżki te są bardzo zróżnicowane regionalnie. • Wartość energetyczna słomy – 15 MJ/kg, a więc 1,5 kg słomy równoważy 1 kg węgla średniej jakości.

36. Szacunkowy bilans słomy w woj. lubelskim w tys. ton

37. Wierzba krzewiasta (wiklina) • Zalety: • duże plony– roczny przyrost suchej masy drewna wynosi 12-19 t/ha, w zależności od warunków siedliskowych odmiany i częstotliwości zbioru. W lesie roczny przyrost drewna szacuje się na około 2,5 t s. m. /ha/rok; • małe nakłady energetyczne na produkcję – roślina wieloletnia (okres użytkowania plantacji około 20 - 25 lat), małe zużycie nawozów i środków ochrony roślin. Wskaźnik efektywności energetycznej (Ee) wynosi powyżej 10; • tanie sadzonki (zrzezy); • możliwość wykorzystania w produkcji wielu typowych maszyn rolniczych. Wady: • duże potrzeby wodne-dobre gleby lub okresowo nadmiernie uwilgotnione; • mała zawartość suchej masy ( 50%)

39. Miskant olbrzymi(Miscanthus x giganteus) • Wieloletnia trawa pochodząca z Azji (Chiny, Japonia) • Zalety: • duże plony biomasy (nawet do 20-30 t/ha/rok suchej masy): • duża zawartość s. m. (do 80%); • małe potrzeby nawozowe. • Wady: • sterylność mieszańca (triploidu) - rozmnażanie tylko wegeta-tywnie (rozłogi korzeniowe, podział karp lub kultury in vitro); • niebezpieczeństwo wymarzania, szczególnie w pierwszym roku po posadzeniu.

41. Ślazowiec pensylwański(Sida hermaphrodita) Wieloletnia roślina pochodząca z Ameryki Pn, rosnąca w postaci kęp złożonych z kilku łodyg o średnicy dochodzącej do 25 – 35 mm i wysokości 3,0 – 3,5 m. Wilgotność przy zbiorze 20-30% Rozmnażanie - odrosty korzeniowe, podzielone karpy, rozsada uzyskiwana z nasion, a nawet wysiew nasion bezpośrednio do gruntu (siła kiełkowania zmienna w latach). Plon może dochodzić do 20 – 25 t/ha/rok s. m. Brak natomiast informacji odnośnie możliwości uprawy tej rośliny na słabszych glebach.

43. Topinambur (Helianthus tuberosus) Roślina wieloletnia pochodząca z Ameryki Pn. Plon użytkowy - zaschłe łodygi o średnicy 2 – 3 cm i wysokości 2 – 3 m oraz bulwy. Łodygi mogą być przeznaczane do bezpośredniego spalania lub produkcji biogazu, zaś bulwy nadają się do produkcji alkoholu lub biogazu. Zalety – duży plon biomasy (łodyg oraz bulw), małe wymagania glebowe oraz łatwe rozmnażanie poprzez wysadzanie bulw. Wady – mała gęstość (gąbczasty miąższ), duże nakłady pracy na zbiór.

45. Warunki zaliczenia agroenergetyki do scenariusza rozwoju zrównoważonego • Zachowanie pierwszeństwa w produkcji żywności i pasz • Nie przekraczanie w strukturze zasiewów oszacowanej dla każdego regionu w drodze badań naukowych, udziału poszczególnych gatunków • Odpowiednia rejonizacja

46. Wskazania rejonizacyjne dla plantacji energetycznych: • odłogi i nieużytki • tereny zdegradowane przez eksploatację surowców naturalnych • grunty orne (klasy V-VI) • trwałe użytki zielone • strefy buforowe (zgodnie z założeniami programów rolno-środowiskowych): • wzdłuż dróg • wokół wysypisk odpadów • wokół użytków ekologicznych i oczek wodnych • na glebach zagrożonych erozją wietrzną i wodną • korzeniowe oczyszczalnie ścieków

47. Praktyczne zalecenia powinny być oparte na: • Wynikach badań ścisłych • Obserwacjach polowych Celem: • Określenia dopuszczalnego udziału roślin energetycznych w strukturze zasiewów • Wypracowania zabezpieczeń przed niekontrolowanym rozprzestrzenianiem się gatunku • Określenia wpływu na krajobraz • Określenia zagrożeń przez choroby i szkodniki

48. Podsumowanie Odnawialne źródła energii, w tym przede wszystkim biomasa będą odgrywać coraz większą rolę w zaspakajaniu potrzeb energetycznych w gminach i regionach Biomasa nigdy nie zastąpi konwencjonalnych źródeł energii; ma jedynie je uzupełniać Biomasa będzie wykorzystywana przede wszystkim w celu zaspokojenia potrzeb odbiorców rozproszonych Parki energetyczne wykorzystujące OZE uruchamiają cenne inicjatywy gospodarcze i generują nowe miejsca pracy Systemy energetyczne na biomasę pozwolą firmom pozyskać atrakcyjne źródła finansowania planowanych inwestycji odtworzeniowych

49. Dziękuję za uwagę