Uprawa roślin energetycznych i wykorzystanie biomasy do produkcji energii
Rozdział III - Energetyczne wykorzystanie biomasy
Transcript of Rozdział III - Energetyczne wykorzystanie biomasy
POLITECHNIKA CZPOLITECHNIKA CZĘĘSTOCHOWSKASTOCHOWSKAWYDZIAWYDZIAŁŁ ININŻŻYNIERII i OCHRONY YNIERII i OCHRONY ŚŚRODOWISKARODOWISKA
prof. dr hab. inprof. dr hab. inżż.. WOJCIECH NOWAKWOJCIECH NOWAKTECHNICAL UNIVERSITY
OF CZĘSTOCHOWATECHNICAL UNIVERSITY
OF CZĘSTOCHOWA
ENERGY ENGINEERINGLABORATORY
ENERGY ENGINEERINGLABORATORY
Rozdział IIIEnergetyczne wykorzystanie
biomasy
•• AKTY PRAWNE ORAZ AKTY PRAWNE ORAZ DOKUMENTY REGULUJDOKUMENTY REGULUJĄĄCE CE ZASADY WSPZASADY WSPÓÓŁŁPRACY PRACY ŹŹRRÓÓDEDEŁŁODNAWIALNYCH Z SIECIODNAWIALNYCH Z SIECIĄĄELEKTROENERGETYCZNELEKTROENERGETYCZNĄĄ ORAZ ORAZ ZASADY HANDLU ENERGIZASADY HANDLU ENERGIĄĄODNAWIALNODNAWIALNĄĄ
Ustawa Ustawa „„PrawoPrawoenergetyczneenergetyczne””z dnia 10 z dnia 10 kwietnia 1997r z kwietnia 1997r z ppóóźźnn. . zm.;zm.;•• RozporzRozporząądzenie Ministra Gospodarki dzenie Ministra Gospodarki
z dnia 15 grudnia 2000r w sprawie obowiz dnia 15 grudnia 2000r w sprawie obowiąązku zku zakupu energii elektrycznej ze zakupu energii elektrycznej ze źźrróódedełłniekonwencjonalnych i odnawialnych oraz niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepciepłła, a taka, a takżże ciepe ciepłła ze a ze źźrróódedełłniekonwencjonalnych i odnawialnych oraz niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz zakresu tego obowizakresu tego obowiąązku (Dz.U. Nr.122 poz.1336zku (Dz.U. Nr.122 poz.1336));;
-- RozporzRozporząądzenie Ministra Gospodarki z dnia dzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 grudnia 2000r w sprawie szczeg14 grudnia 2000r w sprawie szczegóółłowych zasad owych zasad ksztakształłtowania i kalkulacji taryf oraz zasad rozliczetowania i kalkulacji taryf oraz zasad rozliczeńńw obrocie energiw obrocie energiąą elektrycznelektrycznąą
-- RozporzRozporząądzenie Ministra Gospodarki z dnia dzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 wrze25 wrześśnia 2000r w sprawie szczegnia 2000r w sprawie szczegóółłowych owych warunkwarunkóów przyw przyłąłączania podmiotczania podmiotóów do sieci w do sieci elektroenergetycznych, obrotu energielektroenergetycznych, obrotu energiąą elektrycznelektrycznąą, , śświadczenia uswiadczenia usłług przesyug przesyłłowych, ruchu sieciowego i owych, ruchu sieciowego i eksploatacji sieci oraz standardeksploatacji sieci oraz standardóów jakow jakośściowych ciowych obsobsłługi odbiorcugi odbiorcóóww
STRATEGIA ROZWOJU ENERGETYKISTRATEGIA ROZWOJU ENERGETYKIODNAWIALNEJODNAWIALNEJ
Ministerstwo Ministerstwo ŚŚrodowiskarodowiska
Dokument stanowiDokument stanowiąący realizacjcy realizacjęę postanowiepostanowieńńRezolucji Sejmu RP z dnia 8 lipca 1999r w sprawie Rezolucji Sejmu RP z dnia 8 lipca 1999r w sprawie wzrostu wykorzystania energii ze wzrostu wykorzystania energii ze źźrróódedełłodnawialnychodnawialnych
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000 r.
W sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznejze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła,a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz zakresu tego obowiązku
Art. 9 ust. 3 ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r.Prawo energetyczneObligatoryjny zakup energii z:1. Elektrowni wodnych2. Elektrowni wiatrowych3. Biogazu z oczyszczalni ścieków i
składowisk odpadów komunalnych4. Biomasy5. Biopaliw6. Słonecznych ogniw fotowoltaicznych7. Słonecznych kolektorów do produkcji
ciepła8. Ciepła geotermalnego
Nowa definicja odnawialnych Nowa definicja odnawialnych źźrróódedełł energiienergii
•• ŹŹrróóddłło wykorzystujo wykorzystująące w procesie przetwarzania ce w procesie przetwarzania energienergięę wiatru, promieniowania swiatru, promieniowania słłonecznego, onecznego, geotermalngeotermalnąą, fal, pr, fal, prąąddóów i w i ppłływywóów w morskich, morskich, spadku rzek oraz energispadku rzek oraz energięę pozyskiwanpozyskiwanąą z biomasy, z biomasy, biogazu biogazu wysypiskowegowysypiskowego, a tak, a takżże biogazu e biogazu powstajpowstająącego w procesach odprowadzania i cego w procesach odprowadzania i oczyszczania oczyszczania śściekciekóów albo rozkw albo rozkłładu skadu skłładowanych adowanych szczszcząątek rotek rośślinnych i zwierzlinnych i zwierzęęcychcych
Od 1 stycznia 2003 w art. 3 pkt 20 ustawy Prawo EnergetyczneZmiana podyktowana koniecznością dostosowania do Dyrektywy 2001/77/EC
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 15 grudnia 2000 r.
W sprawie obowiązku zakupu energii elektrycznejze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz wytwarzanej w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła,a także ciepła ze źródeł niekonwencjonalnych i odnawialnych oraz zakresu tego obowiązku
Obowiązek nie dotyczy
Energii elektrycznej i ciepła ze spalania odpadówW nowej treści usunięto termin niekonwencjonalneźródło energii (w tym energetyczne wykorzystanieodpadów nie podlegających biodegradacji i wodoru)
Art.. 7 ust 1 pkt. 3 ustawy z 8 marca 1990 r.o samorządzie gminyDz.U. Nr 13 poz. 74
Art.. 19 Prawa Energetycznego
Zadaniem gminy jest między innymi: planowanie i organizacja zaopatrzenia w energięelektryczną, ciepło i paliwa gazowe na obszarze gminy,planowanie oświetlenia miejsc publicznych i dróg naterenie gminy, finansowanie oświetlenia ulic, placów,i dróg.
Obowiązek opracowania projektu założeń do planuzaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i paliwgazowych dla obszaru gminy
Wykorzystanie odnawialnychźródeł energii
Wdrażanie Prawa Energetycznego w gminach
Władze lokalne winny opracować Strategię Ekoenergertycznąuwzględniającą istniejące na terenie gminy lokalne zasoby energii odnawialnej
Wsparcia ze strony Wydziału Inżynierii i Ochrony ŚrodowiskaPolitechniki Częstochowskiej obejmują:• opracowanie planu energetycznego na szczeblu lokalnym• ustalenie lokalnych priorytetów i potrzeb• identyfikacja zapotrzebowania na energię• identyfikacja zasobów OŹE • opracowanie strategii użytkowania zielonej energii• edukacja
MODEL ZINTEGROWANEJI ZRÓWNOWAŻONEJ GOSPODARKI
ENERGETYCZNEJ GMINY
1. Inwentaryzacja (baza danych) gospodarki energetycznej• Budynki i budowle• Źródła i sieci oraz nośniki energetyczne• Potrzeby energetyczne odbiorców (stan i prognoza)• Wpływ gospodarki energetycznej na ochronę środowiska• Struktura własności i metody zarządzania
2. Założenia projektu planu zaopatrzenia w ciepło, energięelektryczną i paliwa gazowe na obszarze gminy z uwzględnieniem polityki energetycznej państwa, w tym z uwzględnieniem RES
3. Prowadzenie skoordynowanej polityki gminy4. Nadzór i zarządzanie gospodarką energetyczną5. Racjonalizacja zużycia energii w gminie
STAN OBECNYSTAN OBECNY
Udział odnawialnych źródeł energii RES w bilansie paliwowo-energetycznymświata wynosi około 18%
Wspieranie rozwoju RES – cel polityki UE, którego wyrazem jest opublikowanaw 1997 r. w Białej Księdze Komisji Europejskiej strategia rozwoju RES.
Obecnie udział energii z RES w krajach UE wynosi 6%Udział w 1995 r w wybranych państwach wynosił:
AustriaAustria 24.3%24.3%
DaniaDania 7.3%7.3%
FrancjaFrancja 7.1%7.1%
NiemcyNiemcy 1.8%1.8%
HolandiaHolandia 1.4%1.4%
SzwecjaSzwecja 25.4%25.4%
STAN OBECNYSTAN OBECNY
Wartości udziału RES w Polsce podawane przez różne instytucje nie są zgodne
Rocznik statystyczny GUS 1999r. za 1997 r.Rocznik statystyczny GUS 1999r. za 1997 r. 4.06%4.06%
ZaZałłoożżenia polityki energetycznej Polski do 2020 rokuenia polityki energetycznej Polski do 2020 roku 5.1%5.1%
Ekspertyza Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej, Ekspertyza Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej, EC BREC 2000EC BREC 2000
2.5%2.5%
Dwie pierwsze są zawyżone, z uwagi na fakt, że przy szacowaniu tych wartościdoliczone zostały inne źródła energii, nie będące odnawialnymi, takie jak torf.
Zdecydowana większość tj ok. 84% pochodzi z elektrowni wodnych !!
PROGNOZYPROGNOZY
UE do roku 2010 zakłada udział RES w bilansie paliwowo-energetycznym minimum 12% a kraje członkowskie majądążyć do osiągnięcia co najmniej 12%
Dla Polski określono, że w 2010 roku w wariancie najbardziejkorzystnym udział RES będzie 7.5%
Z „Założeń polityki energetycznej Polski do roku 2020 wynika,że w 2010 udział RES będzie wynosił 5.06-5.74% w zależnościod przyjętego scenariusza makroekonomicznego
Wieloletnie opóźnienie Polski do UE w systemowym stosowaniumechanizmów wspierających rozwój odnawialnych źródeł energii
NajwiNajwięększy potencjakszy potencjałł i priorytet dla i priorytet dla energetyki cieplnej i zawodowej energetyki cieplnej i zawodowej
oraz aktywizacji terenoraz aktywizacji terenóów rolniczych w rolniczych i zagospodarowania nieui zagospodarowania nieużżytkytkóów w
stanowistanowi
BIOMASABIOMASA
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Perspektywa długookresowa finansowaniagrantów badawczych w ramach 6 Programu
Ramowego UE po roku 2003
Ogniwa paliwowe i wodoroweBio-energiaOgniwa fotowoltaiczne
Fundusze Strukturalne UEw tym
Europejski Fundusz Orientacji i Gwarancji RolnejEuropejski Fundusz Rozwoju Regionalnego
ISPA (w zakresie ochrony środowiska)SAPARD (zaopatrzenie w energię)
PojPojęęcie biomasycie biomasy
•• Biomasa Biomasa –– biodegradowane biodegradowane substancje substancje pochodzpochodząące z produktce z produktóów, odpadw, odpadóów i w i pozostapozostałłoośści z produkcji rolnej ( w tym ci z produkcji rolnej ( w tym substancje pochodzenia rosubstancje pochodzenia rośślinnego i linnego i zwierzzwierzęęcego), produkcji lecego), produkcji leśśnej i przemysnej i przemysłłu u przetwarzajprzetwarzająącego jej produkty, jak rcego jej produkty, jak róówniewnieżżbiodergradowane biodergradowane odpady pochodzenia odpady pochodzenia przemysprzemysłłowego lub komunalnegoowego lub komunalnego
PodziaPodziałł biomasybiomasy
•• Energetyczne surowce pierwotne Energetyczne surowce pierwotne (drewno, (drewno, zrzręębkibki drzewne, sdrzewne, słłoma, osady oma, osady śściekowe itd.)ciekowe itd.)
•• Energetyczne surowce przetworzone Energetyczne surowce przetworzone (biogaz, etanol, metanol, estry oleju (biogaz, etanol, metanol, estry oleju rzepakowego, makulatura)rzepakowego, makulatura)
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Sposoby wykorzystania Sposoby wykorzystania biomasy: biomasy:
Słoma (głównie zbożowa i rzepakowa)Roczna produkcja: około 25 mln ton
DrewnoW Lasach Państwowych pozyskano w 1997 r. 21,6 mln m3
dalsze 2 - 2,5 mln m3 odpadów drzewnych pozostaje w lasach na skutek ograniczonego popytu. Tylko z powalonej Puszczy Piskiej trzeba wywieźć3.5-4 mln. sześć. drewnaLiczba instalacji opalanych drewnem w Polsce wynosi ok. 100 tys. sztuk
Całkowita moc zainstalowana nowoczesnych kotłów na drewno w gospodarstwach domowych przemyśle drzewnym, sektorze komunalnym w 1998 r. wyniosła ok. 600 MW
biopaliwo
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Sposoby wykorzystania Sposoby wykorzystania biomasy: biomasy:
gaz wysypiskowy
Przykłady energetycznego wykorzystania z tego typu biomasy:produkcja energii elektrycznej, głównie w silnikach iskrowych,produkcja ciepła w kotłach gazowych,produkcja energii elektrycznej i ciepła w jednostkach
skojarzonych.
Łączna moc instalacji wykorzystujących gaz wysypiskowy w 1999 r. w Polsce wyniosła 5,44 MWe i ponad 3,5 MWt
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Sposoby wykorzystania Sposoby wykorzystania biomasy: biomasy:
Biogaz – gaz pozyskiwany z biomasy w szczególności z:instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych,oczyszczalni ścieków, składowisk odpadów
Powstaje na skutek fermentacji osadów ściekowych w oczyszczalniach ścieków (najlepiej przystosowane są oczyszczalniebiologiczne)
Całkowita moc instalacji biogazowych w Polsce w 1999 r. wyniosła14,5 MWe i około 24,4 MWt
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Sposoby wykorzystania biomasy:Sposoby wykorzystania biomasy:
odpady zwierzęce
Poprzez wytwarzanie biogazu z gnojownicyOd strony praktycznej, dla potencjalnego inwestora nie sprawdzona oraz mało opłacalna dziedzina, ze względu na wysokie nakłady inwestycyjne
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
PotencjaPotencjałł techniczny biomasy motechniczny biomasy możżliwy do liwy do natychmiastowego zagospodarowania na natychmiastowego zagospodarowania na
cele energetycznecele energetyczne
NADWYŻKI SŁOMY I INNE ODPADY
PRODUKCJI ROŚLINNEJ131,1 PJ/a
ODPADY DREWNA Z LASÓW,ZADRZEWIEŃ, SADÓW
I PRZEMYSŁU DRZEWNEGO68,0 PJ/a
ODCHODY ZWIERZĘCE I ODPADY
PRODUKCJI ROŚLINNEJ37,5 PJ/a
ALKOHOL ETYLOWY21,6 PJ/a
BIOPALIWO Z RZEPAKU
24,0 PJ/a
RAZEM 282,2 PJ/aRAZEM 282,2 PJ/a
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
ŚŚrednia grednia gęęstostośćść energii elektrycznej generowanej z jednostki energii elektrycznej generowanej z jednostki powierzchni powierzchni
lląądu zajmowanej przez instalacje wykorzystujdu zajmowanej przez instalacje wykorzystująące rce róóżżne ne źźrróóddłła energiia energii
0,01 0,1 1 10 100
Węgiel
Wiatr
Konwersja fototermiczna
Konwersja fotowoltaiczna
Hydroenergia
Roślinyenergetyczne
Gęstość energii generowanej w ciągu roku, [GWh/ha]
T E C H N IC A L U N IV E R S IT YO F C ZĘ S T O C H O W A
E N E R G Y E N G IN E E R IN GL A B O R A T O R Y
P O L IT E C H N I K A C Z Ę S T O C H O W S K AK A T E D R A O G R Z E W N IC T W A , W E N T Y L A C J I I O C H R O N Y A T M O S F E R Y
4 2 -2 0 0 C Z Ę S T O C H O W Au l. D ą b r o w sk i e g o 6 9P O L A N D
Ekologiczne skutki wykorzystania Ekologiczne skutki wykorzystania biomasybiomasy
Wyprodukowanie biomasy wymaga poświęcenia na ten cel powierzchni ląduwielokrotnie większej w porównaniu z terenem zajmowanym przez instalacjewykorzystujące inne odnawialne źródła energii np.:
Konieczność transportu biomasy, czego skutkiem jest dodatkowe zanieczyszczenie środowiska
miasto o populacji 100 000 mieszkańców na pokrycie wszystkich potrzeb energetycznych potrzebuje lasu o powierzchni ok. 220 000 ha
=ok. 220 000 ha jest potrzebne dla 100 000 ludzi na produkcjężywności, budownictwo, przemysł, drogi itp. łącznie
Obecnie, Tg/rok
(masy suchej)
W latach 2020-2030,
Tg/rok (masy suchej)
Drewno 50 70 Biomasa z rolnictwa 250 250
Biomasa z przemysłu i miejska
90 10
Plantacje energetyczne 5 75-150
Wykorzystanie biomasy jako paliwa
Rodzaj Wielkość zasobów,
m3/rok
Energia pierwotna,
PJ/rok Leśne odpady drzewne 3,8 x 106 22
Odpady drzewne z zakładów przemysłowych
9,0 x 106 52
Miejskie odpady drzewne 5,5 x 106 32
Razem 18,3 x 106 106
Bilans drewna energetycznego w Polsce
BARIERY UTRUDNIAJBARIERY UTRUDNIAJĄĄCE ROZWCE ROZWÓÓJ J RESRES
W Polsce stosowanie systemów wykorzystujących RES jest na razie w wielu przypadkach nieuzasadnione ekonomicznie, niedostateczne są mechanizmyfinansowe, a istniejące prawo stwarza możliwości skorzystania z ulginwestycyjnych ale adresatem są tylko podatnicy podatku rolnego.
Barierą są wysokie nakłady inwestycyjne
Technologie wykorzystujące RES pod względem kosztów produkcjienergii można podzielić na trzy grupy:
1. Technologie o kosztach niższych lub porównywalnych z kosztamilub cenami zastępowanych konwencjonalnych źródeł energii, w tym kolektory słoneczne powietrzne 20.2 zł/GJmałe kotły na drewno i słomę 20.2-25 zł/GJautomatyczne kotły na słomę 29.1 zł/GJmałe elektrownie wodne na istniejących spiętrzeniach 0.23 zł/kWhinstalacje na gaz wysypiskowy 0.22 zł/kWh
BARIERY UTRUDNIAJBARIERY UTRUDNIAJĄĄCE ROZWCE ROZWÓÓJ J RESRES
2. Technologie o kosztach wyższych od średnich krajowych cen, alemogą być konkurencyjne w następujących warunkach: wykorzystanie dostępnych kredytów preferencyjnych i dotacji,zlokalizowanie w regionach o najwyższych cenach energii,wyższymi kosztami dostarczania energii do odbiorców rozproszonych
W tej grupie mieszczą się:duże elektrownie wiatrowe sieciowe 0.51 zł/kWhciepłownie automatyczne na biomasę 33.2 zł/GJw specjalnych obszarach technologie fotowoltaiczne
BARIERY UTRUDNIAJBARIERY UTRUDNIAJĄĄCE ROZWCE ROZWÓÓJ J RESRES
3. Pozostałe technologie, takie jak:
kolektory słoneczne wodne - 147.3 zł/GJsystemy fotowoltaiczne - 8.89 zł/kWhmałe elektrownie sieciowe - 1.02 zł/kWhbiogazownie rolnicze - 57.1 zł/GJciepłownie geotermalne - 61.6 zł/GJ
Ceny energii elektrycznej i ciepła w 1999 roku:
• energia elektryczna dla gospodarstw domowych 0.261 zł/kWh• energia elektryczna dla rolnictwa 0.266 zł/kWh• energia elektryczna dla przemysłu 0.123 zł/kWh• średnia cena sprzedaży energii elektrycznej do sieci 0.215 zł/kWh• ciepło z elektrociepłowni 26 zł/GJ• średnia cena sprzedaży ciepła do sieci 24.9 zł/GJ
B IO M A S A
M o k r e p ro c e s y( B io lo g ic z n e )
S u c h e P r o c e s y( N ie b io lo g ic z n e )
H y d r o k a rb o n iz a c ja P ir o liz a S p a la n ie
F e r m e n ta c ja A lk o h o lo w a
F e r m e n ta c jaB e z t le n o w a
H y d r o -g e n e ra c ja
H y d r o -g a z y f ik a c ja
O s a d C O 2 E ta n o l O s a d G a z y C ie p ło G a z y G a z y S m o ła O le j G a z y C ie p ło P o p ió ł G a z y
Podział procesów utylizacji biomasy
Bezpośrednie spalanieWspółspalanie z węglemZgazowanie
Biomasa jako paliwoBiomasa jako paliwo
P a l i w a p r z y g o t o w a n e z o d p a d ó w l e ś n y c h i r o l n i c z y c h n o s z ą n a z w ę b i o p a l i w , n a t o m i a s t p a l i w a z o d p a d ó w k o m u n a l n y c h i p r z e m y s ł o w y c h – p a l i w a z o d p a d ó w . P a l i w a t e m a j ą d u ż ą z a w a r t o ś ć c z ę ś c i l o t n y c h i t l e n u a l e m a ł ą z a w a r t o ś ć w ę g l a p i e r w i a s t k o w e g o . C h a r a k t e r y z u j ą s i ę r ó ż n o r o d n y m s k ł a d e m i s t r u k t u r ą , k t ó r e m o g ą s i ę z m i e n i a ć w b a r d z o s z e r o k i m z a k r e s i e w z a l e ż n o ś c i o d m i e j s c a i c h p o z y s k i w a n i a i p o r y r o k u . O p r z y d a t n o ś c i e n e r g e t y c z n e j t y c h p a l i w o r a z w y b o r z e t e c h n o l o g i i u t y l i z a c j i w d u ż e j m i e r z e d e c y d u j e z a w a r t o ś ć c h l o r u . C h l o r j e s t i s t o t n y m e l e m e n t e m w p ł y w a j ą c y m n a k o r o z j ę i t w o r z e n i e d i o k s y n . N a j w i ę k s z a z a w a r t o ś ć c h l o r u w y s t ę p u j e w p a l i w a c h z o d p a d ó w , o s a d a c h ś c i e k o w y c h o r a z s ł o m i e . Z a w a r t o ś ć p o p i o ł u w b i o p a l i w a c h j e s t n i e w i e l k a i z w y k l e n i e p r z e k r a c z a 1 0 % , a l e i s t o t n y j e s t j e g o s k ł a d c h e m i c z n y . S z c z e g ó l n i e i s t o t n a j e s t k o n c e n t r a c j a z w i ą z k ó w a l k a i c z n y c h , a z w ł a s z c z a K C l , k t ó r e m o g ą p o w o d o w a ć s p i e k a n i e w a r s t w y f l u i d a l n e j o r a z o b l e p i a n i e i k o r o z j ę r u r w k o t l e .
Biomasa jako paliwoBiomasa jako paliwo
Biomasa charakteryzuje się wysoką zawartością wilgoci. Dla świeżego drewna wilgotność wynosi od 30 do 60%. Dla porównania, wilgotność węgla kamiennego na ogół wynosi od 2 do 12%, chociaż mokry węgiel może zawierać od 15 do 30% wody, a w węglu brunatnym wilgotność niekiedy może nawet przekraczać 35%. Od wilgotności zależy wartość opałowa biomasy. Wartość opałowa sosny (gatunku dominującego w kraju) wynosi w stanie powietrzno-suchym (przy wilgotności 15 - 25%) 17,8 - 16,1 MJ/kg, a w stanie świeżym po ścięciu (przy wilgotności 80%) - 10,7 MJ/kg, natomiast węgla kamiennego 25 MJ/kg
WspWspóółłspalaniespalanie biomasy z wbiomasy z węęglemglem
•• Dodatek ok. 10%Dodatek ok. 10% nie powoduje istotnych zmian nie powoduje istotnych zmian w procesie spalania paliwa podstawowegow procesie spalania paliwa podstawowego
•• Mieszanka powinna byMieszanka powinna byćć jednorodnajednorodna
•• Mieszanka powinna posiadaMieszanka powinna posiadaćć odpowiedniodpowiedniąąwartowartośćść opaopałłowowąą oraz winna byoraz winna byćć jakojakośściowo ciowo stabilna stabilna
•• Mniejsze emisje zanieczyszczeMniejsze emisje zanieczyszczeńń powietrzapowietrza
•• Mniejsze zuMniejsze zużżycie wycie węęgla gla
Paliwa alternatywnePaliwa alternatywne
•• Koks naftowyKoks naftowy
•• MuMułły i odpady wzbogacania wy i odpady wzbogacania węęglagla
•• Torf i Torf i biomasabiomasa
•• Odpady przemysOdpady przemysłłu papierniczegou papierniczego
•• Odpady przemysOdpady przemysłłowe i komunalneowe i komunalne
•• Osady Osady śściekoweciekowe
•• ZuZużżyte oponyyte opony
•• Odpady rolnicze i odpady z przerOdpady rolnicze i odpady z przeróóbki bki żżywnoywnośścici
Trawa
Słoma
Wilgoć przemijająca 0.00 %Wilgoć analityczna 8.74 %Popiół 2.32 %Części lotne 72.93 %Subst. organiczna (F.C.) 16.01 %Siarka 0.23 %Węgiel 29.40 %Ciepło spalania 18086 kJ/kg
Wilgoć przemijająca 4.50 %Wilgoć analityczna 7.96 %Popiół 9.49 %Części lotne 56.12 %Subst. organiczna (F.C.) 26.43 %Siarka 0.18 %Węgiel 29.64 %Ciepło spalania 12710 kJ/kg
Brykiety bezlepiszczowe – trociny stolarskie
Trociny stolarskie
Wilgoć przemijająca -Wilgoć analityczna 7.84 %Popiół 0.71 %Części lotne 85.98 %Subst. organiczna (F.C.) 5.47 %Siarka 0.21 %Węgiel 25.97 %
Wilgoć przemijająca 24.00 %Wilgoć analityczna 8.55 %Popiół 1.27 %Części lotne 87.74 %Subst. organiczna (F.C.) 2.44 %Siarka 0.26 %Węgiel 25.97 %
Wilgoć przemijająca 30.00 %Wilgoć analityczna 8.87 %Popiół 4.18 %Części lotne 82.42 %Subst. organiczna (F.C.) 4.52 %Siarka 0.23 %Węgiel 25.59 %
Trociny tartaczne
Zrębki dębowe, młodnikWilgoć przemijająca 20.00 %Wilgoć analityczna 8.25 %Popiół 0.99 %Części lotne 84.22 %Subst. organiczna (F.C.) 6.54 %Siarka 0.22 %Węgiel 28.65 %
Zrębki olchowe, papierówka
Zrębki osikowe, papierówka
Wilgoć przemijająca 24.00 %Wilgoć analityczna 8.18 %Popiół 0.46 %Części lotne 85.90 %Subst. organiczna (F.C.) 5.46 %Siarka 0.24 %Węgiel 32.66 %
Wilgoć przemijająca 25.00 %Wilgoć analityczna 8.51 %Popiół 1.38 %Części lotne 85.56 %Subst. organiczna (F.C.) 4.55 %Siarka 0.40 %Węgiel 28.88 %
Zrębki sosnowe, zrzyny tartaczne
Zrębki sosnowe, gałęzie pozrębowe
Wilgoć przemijająca 27.00 %Wilgoć analityczna 9.11 %Popiół 0.85 %Części lotne 82.87 %Subst. organiczna (F.C.) 7.17 %Siarka 0.33 %Węgiel 27.51 %
Wilgoć przemijająca 22.00 %Wilgoć analityczna 9.18 %Popiół 0.63 %Części lotne 85.54 %Subst. organiczna (F.C.) 4.65 %Siarka 0.15 %Węgiel 35.55 %
Węgiel brunatny 1 (KWB Sieniawa)Wilgoć analityczna 12.50 %Popiół 9.06 %Części lotne 40.46 %Subst. organiczna (F.C.) 34.48 %Siarka 3.50 %Węgiel 42.23 %Ciepło spalania 17960 kJ/kgWartość opałowa 16703 kJ/kg
Wilgoć analityczna 11.21 %Popiół 5.25 %Części lotne 44.68 %Subst. organiczna (F.C.) 37.28 %Siarka 1.58 %Węgiel 47.57 %Ciepło spalania 19417 kJ/kgWartość opałowa 18130 kJ/kg
Węgiel brunatny 2 (KWB Sieniawa)
Wilgoć analityczna 11.04 %Popiół 9.05 %Części lotne 43.67 %Subst. organiczna (F.C.) 34.61 %Siarka 1.63 %Węgiel 43.17 %Ciepło spalania 19154 kJ/kgWartość opałowa 17915 kJ/kg
Wilgoć analityczna 11.21 %Popiół 10.94 %Części lotne 43.31 %Subst. organiczna (F.C.) 33.00 %Siarka 1.54 %Węgiel 39.54 %Ciepło spalania 18500 kJ/kgWartość opałowa 17282 kJ/kg
Wilgoć analityczna 11.70 %Popiół 7.19 %Części lotne 42.33 %Subst. organiczna (F.C.) 37.54 %Siarka 1.24 %Węgiel 39.63 %Ciepło spalania 18262 kJ/kgWartość opałowa 16993 kJ/kg
Węgiel brunatny 5 (KWB Sieniawa)
Węgiel brunatny 3 (KWB Sieniawa) Węgiel brunatny 4 (KWB Sieniawa)
Próbka 1(drewno + węgiel brunatny)
Próbka 2 (muły)
Wilgoć przemijająca 31.43 %Wilgoć analityczna 10.44 %Popiół 13.56 %Siarka 1.15 %Węgiel 42.37 %Ciepło spalania 17659 kJ/kg
Wilgoć przemijająca 22.51 %Wilgoć analityczna 1.28 %Popiół 47.87 %Siarka 0.89 %Węgiel 38.10 %Ciepło spalania 14670 kJ/kg
BADANIA SPALANIA MIESZANEK BIOMASY I WĘGLAW PALENISKACH FLUIDALNYCH
WWęęgiel giel kamiennykamienny
WWęęgiel giel brunatnybrunatny
ZrZręębki bki drzewnedrzewne
SSłłomaoma
WartoWartośćść opaopałłowa owa MJ/kg stan surowyMJ/kg stan surowy
2323--2525 99--1212 77--1212 1515
WilgoWilgoćć, %, % 5.15.1 50.450.4 3333 10.610.6CzCzęśęści lotne, % s.suchyci lotne, % s.suchy 34.734.7 52.1152.11 83.283.2 74.474.4
PopiPopióółł, % s.suchy, % s.suchy 8.258.25 5.15.1 0.340.34 6.16.1
C, % s.suchyC, % s.suchy 72.4872.48 65.965.9 48.748.7 47.447.4
H, %H, % 5.645.64 4.94.9 5.75.7 4.54.5
N, %N, % 1.281.28 0.690.69 0.130.13 0.40.4--0.780.78
S, %S, % 0.940.94 0.390.39 0.050.05 0.050.05--0.110.11
Cl, %Cl, % 0.1280.128 <0.1<0.1 <0.1<0.1 0.40.4--0.730.73
O, %O, % 11.111.1 2323 4545 40.440.4Temperatura miTemperatura mięękniknięęcia cia popiopopiołłu, u, ooCC
12501250 10501050 12001200 850850
Analiza wybranych paliw
Wierzba (Salix)
•• Gatunek krzewiasty osiGatunek krzewiasty osiąągajgająący wysokocy wysokośćść ok. 8 ok. 8 m. Przy dum. Przy dużżej wilgotnoej wilgotnośści gleby osici gleby osiąąga 3 m w ga 3 m w jednym sezonie.jednym sezonie.
•• Odmiana ta nie rozsiewa siOdmiana ta nie rozsiewa sięę nasiennie lecz nasiennie lecz musi bymusi byćć rozsadzana. Rozsadza sirozsadzana. Rozsadza sięę jjąą z z krkróótkich 20tkich 20--22 cm sadzonek p22 cm sadzonek pęęddóów w jednorodnych.jednorodnych.
•• Najlepsze warunki to lekko kwaNajlepsze warunki to lekko kwaśśny odczyn ny odczyn gleby, dugleby, dużża wilgotnoa wilgotnośćść
•• 16 16 tystys ha plantacji wierzbyha plantacji wierzby w Szwecjiw Szwecji
•• W Polsce uprawa wierzby zajmuje obecnie W Polsce uprawa wierzby zajmuje obecnie powierzchnipowierzchnięę ok. 100 ha gok. 100 ha głłóównie w woj. wnie w woj. lubuskim i zachodniopomorskim. Obserwuje lubuskim i zachodniopomorskim. Obserwuje sisięę olbrzymie zainteresowaniem uprawolbrzymie zainteresowaniem uprawąąwierzby na cele energetycznewierzby na cele energetyczne
Wierzba w energetyce
Wierzba wykorzystywana jestw postaci zrębek. Przy dobrze prowadzonej plantacji energetycznej, co roku, przezokoło 30 lat uzyskiwać można co najmniej20 t suchej masy z 1 hektara
Rzepak jako paliwoRzepak jako paliwo
•• Polska jest jednym z wiPolska jest jednym z więększych producentkszych producentóów w ziarna rzepakowego na ziarna rzepakowego na śświecie dajwiecie dająąc ok. 2.6c ok. 2.6--8% produkcji 8% produkcji śświatowejwiatowej
•• Ok. 2t paliwa moOk. 2t paliwa możżna uzyskana uzyskaćć z 1 ha (dane z 1 ha (dane ShellShellFrance), jednak w procesie produkcyjnym France), jednak w procesie produkcyjnym zuzużżywane jest ok. 130 kg metanolu, do ywane jest ok. 130 kg metanolu, do wyprodukowania, ktwyprodukowania, któórego potrzeba znacznej rego potrzeba znacznej iloilośści energii ci energii
Paliwo rzepakowePaliwo rzepakowe
•• Rzepak charakteryzuje siRzepak charakteryzuje sięę wysokwysokąą wydajnowydajnośściciąą energetycznenergetycznąą(stosunek warto(stosunek wartośści opaci opałłowej paliwa rzepakowego w stosunku owej paliwa rzepakowego w stosunku do energii wdo energii włłoożżonej na jego produkcjonej na jego produkcjęę wynosi 5.4wynosi 5.4--6.3 w 6.3 w zalezależżnonośści od wydajnoci od wydajnośści z hektara: 1ci z hektara: 1--1.84 t/ha 1.84 t/ha
Synteza Synteza biopaliwabiopaliwa
•• Surowcami do syntezy Surowcami do syntezy biopaliwbiopaliw ssąą oleje rooleje rośślinne i alkohole linne i alkohole niskoczniskocząąstkowestkowe
•• BiopaliwoBiopaliwo to mieszanina estrto mieszanina estróów wyw wyżższych kwasszych kwasóów w ttłłuszczowych oleju, uuszczowych oleju, użżytego do syntezy i konkretnego ytego do syntezy i konkretnego alkoholu C1alkoholu C1--C4 (C4 (npnp. metanolu). metanolu)
•• Proces chemiczny pozwalajProces chemiczny pozwalająący otrzymacy otrzymaćć estry nosi nazwestry nosi nazwęętransektryfikacjitransektryfikacji olejolejóów row rośślinnych lub ich linnych lub ich metanolizymetanolizy; proces ; proces ten zachodzi w obecnoten zachodzi w obecnośści katalizatorci katalizatoróóww
Koszty paliwa rzepakowegoKoszty paliwa rzepakowego
Koszty [zKoszty [złł]] Olej rzepakowyOlej rzepakowy Paliwo rzepakowePaliwo rzepakowe Olej napOlej napęędowydowy
Cena surowcaCena surowca 0.950.95--1.041.04 0.950.95--1.041.04 --
Cena na wyjCena na wyjśściu ciu z (z (agro)rafineriiagro)rafinerii
1.191.19--1.111.11 1.161.16--1.531.53 0.3780.378
Koszty Koszty dystrybucji i dystrybucji i transportutransportu
0.2250.225 0.2250.225 0.180.18
Podatek Podatek drogowy TIPPdrogowy TIPP
-- 0.070.07 0.780.78
Cena bez VATCena bez VAT 1.331.33--1.421.42 1.391.39--1.761.76 1.3321.332
VAT 18.6%VAT 18.6% 0.250.25--0.270.27 0.260.26--0.320.32 0.2480.248
Cena caCena całłkowitakowita 1.581.58--1.681.68 1.651.65--2.092.09 1.581.58
Biofuels in Europe. Proc. 1st Europena Forum on Motor Biofuels. Tours, 1994
Ceny wg 1994 na terenie Francji
BiopaliwoBiopaliwo –– alkohol etylowyalkohol etylowy
•• Otrzymywany jest w procesach fermentacyjnych trzciny Otrzymywany jest w procesach fermentacyjnych trzciny cukrowej (Brazylia) oraz z ziarna zbcukrowej (Brazylia) oraz z ziarna zbóóżż i owoci owocóów.w.
•• WartoWartośćść opaopałłowa etanolu: 21 500 J/l podczas gdy do owa etanolu: 21 500 J/l podczas gdy do wytworzenia tego litra z kukurydzy potrzeba ok. 50 000 wytworzenia tego litra z kukurydzy potrzeba ok. 50 000 kJkJ(g(głłóównie destylacja). Twnie destylacja). Tęę energienergięę dostarcza sidostarcza sięę najcznajczęśęściej w ciej w wyniku spalania paliw kopalnych.wyniku spalania paliw kopalnych.
•• ŚŚrednio na 1 litr produktu korednio na 1 litr produktu końńcowego trzeba odprowadzicowego trzeba odprowadzićć 13 l 13 l śściekciekóóww
•• Nie zawsze jest to paliwo oszczNie zawsze jest to paliwo oszczęędzajdzająące energice energięę, ani te, ani teżżprzyjazne przyjazne śśrodowisku naturalnemu rodowisku naturalnemu
Z. Pluta. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, nr 6, 2001
BiopaliwoBiopaliwo -- metanolmetanol
•• ZakZakłład produkujad produkująący metanol powinien przerabiacy metanol powinien przerabiaćć na dobna dobęę nie nie mniej nimniej niżż 1250 ton suchej masy1250 ton suchej masy
•• Do zapewnienia ciDo zapewnienia ciąąggłłoośści dostaw musi byci dostaw musi byćć eksploatowany w eksploatowany w spossposóób cib ciąąggłły las o powierzchni ok. 150 000 ha. Dodatkowo y las o powierzchni ok. 150 000 ha. Dodatkowo nalenależży doliczyy doliczyćć zanieczyszczenie zanieczyszczenie śśrodowiska przez rodowiska przez śśrodki rodki transportu zwotransportu zwożżonego drewna.onego drewna.
•• Spalanie alkoholi zmieszanych z benzynSpalanie alkoholi zmieszanych z benzynąą powoduje spadek powoduje spadek emisji SOemisji SO22 i CO, ale wzrasta emisja aldehydi CO, ale wzrasta emisja aldehydóów, alkoholi, a w, alkoholi, a zwzwłłaszcza aszcza NONOxx. Dlatego dodatek etanolu do benzyny nie . Dlatego dodatek etanolu do benzyny nie powinien przekraczapowinien przekraczaćć 5%5%
KOMPLEKS ROLNO-ENERGETYCZNY
Cykl biomasy
Popiół rozsypanyw lesie
Popiół ze spalania
Zrębki
Zbiórka biomasy leśnej
Spaliny
Energia elektryczna
Ciepło
Para wodnai inne
nieszkodliwe związki, 90%
NOx, 10%
SO2
CO2
Rolnik
Rolnik
Rolnik
Pośrednik - kontraktacja
Odbiorca - kontraktacja
Odbiorca - kontraktacja
Odbiorca
KOMPLEKS ROLNO –ENERGETYCZNY – OGÓLNY MODEL RYNKU
Podmioty na rynku - założenia
Rolnik:
_ prowadzi uprawy energetyczne na własne potrzeby (np. węgiel zostaje zastąpiony biomasą)_ zawiera umowę kontraktacyjną z przedsiębiorstwem skupowym lub odbiorcą finalnym _ prowadzi uprawy energetyczne i sprzedaje bez umowy
Pośrednik - kontraktotor:
_ jest swoistym regulatorem rynku –dąży do zawarcia długoterminowych umów zakupu i sprzedaży biomasy, które bstabilizowały rynek
_ zajmuje się logistyką biomasy_ zajmuje się suszeniem, magazynowaniem, zrąbkowaniem biomasy_ może być zawiązane przez grupę rolników, zajmujących się produkcją biomasy
Odbiorca:
_ jest finalnym konsumentem _ może zajmować się również kontraktacją biomasy
MODELOWA KONCEPCJA FUNKCJONOWANIA RYNKUMODELOWA KONCEPCJA FUNKCJONOWANIA RYNKU
rynek brynek bęędzie stanowidzie stanowiłł sumsumęę pojedynczych komplekspojedynczych kompleksóów rolno w rolno ––energetycznychenergetycznych, odpowiadaj, odpowiadająącym obszarowi powiatucym obszarowi powiatu
parametry kompleksu sparametry kompleksu sąą wynikiem rachunku ekonomicznego oraz wynikiem rachunku ekonomicznego oraz momożżliwoliwośści potencjalnych odbiorcci potencjalnych odbiorcóów: w:
blok bioenergetyczny o mocy 1,8 MW, pracujblok bioenergetyczny o mocy 1,8 MW, pracująący 8 tys. godz.cy 8 tys. godz.
sprzedasprzedażż ciepciepłła 8100 GJ/rok oraz energii elektrycznej 9000 a 8100 GJ/rok oraz energii elektrycznej 9000 MWhMWh
zapotrzebowanie na paliwo: 25 tys. Mg, 80% pochodzi z upraw zapotrzebowanie na paliwo: 25 tys. Mg, 80% pochodzi z upraw energetycznychenergetycznych
budowa i eksploatacja elektrociepbudowa i eksploatacja elektrociepłłowni lokalnej opalanej biomasowni lokalnej opalanej biomasąą
Wkład energii chemicznej paliwa do produkcji biomasy
Zbiórka i ścinanie, 2%
Transport, 1%
Energia chemicznabiomasy
Energia dla potrzeb własnych, 3%
Węgiel: 5-6 %
SPALANIE DREWNA ODPADOWEGOSPALANIE DREWNA ODPADOWEGO
Z każdych 100 m3 masy drzewnej pozyskiwanej w lesie
na korę przypada – 10 m3
na chrust – 15 m3
na grubiznę opałową – 20 m3
na trociny – 19 m3
na tarcicę – 36 m3
na gotowe wyroby – 20-25 m3
SPALANIE ZRSPALANIE ZRĘĘBKBKÓÓW KOTLE FLUIDALNYMW KOTLE FLUIDALNYMW ELEKTROWNI OSTROW ELEKTROWNI OSTROŁĘŁĘKAKA
•• ZrZręębki energetyczne bki energetyczne –– do 5 cmdo 5 cm
•• WartoWartośćść opaopałłowa z drewna sosnowego owa z drewna sosnowego śśrednio 7.2 MJ/kgrednio 7.2 MJ/kg
•• Szacowane zuSzacowane zużżycie biomasy w ciycie biomasy w ciąągu roku ok. 440 TJ gu roku ok. 440 TJ tjtj
ok. 69 000 ton (138 000 mok. 69 000 ton (138 000 m33))
•• Cena biomasy spalanej w kotle fluidalnym jaka powinna Cena biomasy spalanej w kotle fluidalnym jaka powinna zapewnizapewnićć nie ponoszenie strat na produkcji energii nie ponoszenie strat na produkcji energii elektrycznej zaleelektrycznej zależży od obciy od obciążążenia i moenia i możże sie sięę zmieniazmieniaćć w w zakresie 4.65zakresie 4.65--6.43 z6.43 złł/GJ (aktualny koszt zmienny w/GJ (aktualny koszt zmienny węęgla gla wynosi 9.11 zwynosi 9.11 złł/GJ , w tym zakup w/GJ , w tym zakup węęgla gla –– 6.91 z6.91 złł/GJ, /GJ, transport transport –– 1.69 z1.69 złł/GJ, ochrona /GJ, ochrona śśrodowiska rodowiska –– 0.51 z0.51 złł/GJ/GJ
Sulbiński J. Elektrownia Ostrołęka, 2002
Parametry zrParametry zręębkbkóów energetycznychw energetycznych
ZrZręębki opabki opałłowe owe energetyczneenergetyczne
•• WielkoWielkośćść: 1.4 cm/1.5: 1.4 cm/1.5--2.5 cm2.5 cm
•• WartoWartośćść opaopałłowa: 6owa: 6--9 9 MJ/kgMJ/kg
•• WilgotnoWilgotnośćść: 30: 30--60%60%
•• Cena netto: 56.52 zCena netto: 56.52 złł/m/m33
1 m1 m33 = 250= 250--350 kg350 kg
ZrZręębki defibracyjnebki defibracyjne
liliśściaste (buk, dciaste (buk, dąąb, jesion,b, jesion,
grab, brzoza) grab, brzoza)
•• WielkoWielkośćść: 2: 2--15 cm15 cm
•• WartoWartośćść opaopałłowa: 11owa: 11--16 16 MJ/kgMJ/kg
•• WilgotnoWilgotnośćść: 25: 25--50%50%
•• Cena netto: 80.95 zCena netto: 80.95 złł/m/m33
1 m1 m33=750=750--950 kg950 kg
KotKotłły na biomasy na biomasęę
•• kotkotłły may małłej mocy obsej mocy obsłługiwane rugiwane ręęcznie do produkcji ciepcznie do produkcji ciepłła a (kr(króótki okres zwrotu naktki okres zwrotu nakłładadóów: 2w: 2--3 lata)3 lata)
•• kotkotłły automatyczne do 5 y automatyczne do 5 MWMWthth produkujprodukująące ciepce ciepłło i energio i energięęelektrycznelektrycznąą, w tym tzw. , w tym tzw. „„gniazda energetycznegniazda energetyczne”” pracujpracująące w ce w skojarzeniu,skojarzeniu,
•• kotkotłły energetyczne duy energetyczne dużżej mocy, w tym kotej mocy, w tym kotłły rusztowe, pyy rusztowe, pyłłowe owe i fluidalne,i fluidalne,
•• reaktory do zgazowania biomasyreaktory do zgazowania biomasy
•• przedpaleniskaprzedpaleniska, paleniska satelitarne, paleniska satelitarne
Wykorzystanie drewna i sWykorzystanie drewna i słłomy na cele opaomy na cele opałłoweowe
•• LiczbLiczbęę instalacji opalanych drewnem szacuje siinstalacji opalanych drewnem szacuje sięę na ponad 100.000 szt., w tym ok. 70 na ponad 100.000 szt., w tym ok. 70 wiwięększych kotkszych kotłłowni o mocach 0.1owni o mocach 0.1--40 MW stosowanych w zak40 MW stosowanych w zakłładach przerobu drewna adach przerobu drewna i w przemyi w przemyśśle meblarskim.le meblarskim.
•• W sektorze komunalnym istnieje zaledwie kilka ciepW sektorze komunalnym istnieje zaledwie kilka ciepłłowni o mocach 0.5owni o mocach 0.5--2.5 MW.2.5 MW.
•• CaCałłkowita moc nowoczesnych kotkowita moc nowoczesnych kotłłóów na drewno w na drewno –– ok. 600 MW (1998 r)ok. 600 MW (1998 r)
•• Bogata oferta kotBogata oferta kotłłóów na drewno: koszt inwestycyjny 500w na drewno: koszt inwestycyjny 500--1000 z1000 złł//kWkW
•• Coraz szerszym zbytem cieszCoraz szerszym zbytem ciesząą sisięę kotkotłły may małłych mocy na potrzeby gospodarstw ych mocy na potrzeby gospodarstw indywidualnych indywidualnych –– koszt zakupu szacowakoszt zakupu szacowaćć momożżna na 130na na 130--150 z150 złł//kWkW
•• SSłłoma spalana jest w ok. 10 ciepoma spalana jest w ok. 10 ciepłłowniach o owniach o łąłącznej mocy ok.13 MWcznej mocy ok.13 MW
•• Do koDo końńca 1998 r. zainstalowano ok. 75 kotca 1998 r. zainstalowano ok. 75 kotłłóów na sw na słłomomęę w gospodarstwach rolnych o w gospodarstwach rolnych o łąłącznej mocy 10 MWcznej mocy 10 MW
•• Ceny kompletnych systemCeny kompletnych systemóów kotw kotłłowych opalanych sowych opalanych słłomomąą ssąą 1.51.5--2 razy wy2 razy wyżższe nisze niżżanalogiczne kotanalogiczne kotłłóów opalanych drewnemw opalanych drewnem
Małe kotły opalane drewnem
Chmielowski A. Instalator, 10, 2002
Kotły wielopaliwowe
KotKotłłownia opalana biomasownia opalana biomasąą
KotKotłły y FerroliFerroli w Czarnej Biaw Czarnej Białłostockiej o mocy ostockiej o mocy 5.8 MW i 2.9 MW opalane odpadami 5.8 MW i 2.9 MW opalane odpadami drzewnymi.drzewnymi.
NajwiNajwięększa tego typu kotksza tego typu kotłłownia w kraju ownia w kraju (czerwiec 2002). Koszt ca(czerwiec 2002). Koszt całłej inwestycji ej inwestycji wyniwynióóssłł ok. 12.7 ok. 12.7 mlnmln zzłł
KOTŁY Z PĘCHERZYKOWĄ WARSTWĄ FLUIDALNĄ
Kotły rusztowe na węgiel
wzbogacony biomasą
Konstrukcje kotKonstrukcje kotłłóów z cyrkulacyjnw z cyrkulacyjnąąwarstwwarstwąą fluidalnfluidalnąą CFB w PolsceCFB w Polsce
WspWspóólne spalanie mieszanki biomasy lub lne spalanie mieszanki biomasy lub biogazu z innymi paliwamibiogazu z innymi paliwami
•• Zalicza siZalicza sięę czczęśćęść energii odpowiadajenergii odpowiadająącej cej procentowemu udziaprocentowemu udziałłowi energii chemicznej owi energii chemicznej biomasy lub biogazu w cabiomasy lub biogazu w całłoośści energii ci energii chemicznej zuchemicznej zużżywanego paliwa, obliczanej ywanego paliwa, obliczanej na podstawie rzeczywistych wartona podstawie rzeczywistych wartośści ci opaopałłowych tych paliwowych tych paliw
Zależność strumienia dw utlenku siarki od udziału masow ego paliw a alternatyw nego (drew na odpadow ego) w masie paliw a zastępczego (w spółczynnik nadmiaru pow ietrza: Lambda = 1.3).
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
gB [-]
StrV
SO2
[nm
3 /h]
Lambda = 1.3
Kocioł WR25 na miał węglowy wzbogacony zrębkami
drzewnymi
Zależność teoretycznej temperatury spalania od udziału masow ego paliw a alternatyw nego (drew na odpadow ego) w masie paliw a zastępczego (w spółczynnik nadmiaru pow ietrza: Lambda = 1.3).
1520
1525
1530
1535
1540
1545
1550
1555
1560
1565
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
gB [-]
tt [o C
]
Lambda = 1.3
Kocioł WR25
20% wag. biomasy
Spadek tt o 15oC
Zależność strumienia dw utlenku w ęgla od udziału masow ego paliw a alternatyw nego (drew na odpadow ego) w masie paliw a zastępczego (w spółczynnik nadmiaru pow ietrza: Lambda = 1.3).
2400
2500
2600
2700
2800
2900
3000
3100
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
gB [-]
StrV
CO
2 [n
m3 /h
]
Lambda = 1.3
Kocioł WR25
PELETYZACJA BIOMASY DLA ENERGETYKI
Peletyzacja: zagęszczanie, prasowaniei wysokociśnieniowe formowanie minibrykietów o śr ok. 0.5 cm i długości 2-3 cm
Ciśnienie peletyzacji: 15-60 MpaZużycie energii: 40-45 kWh/t (10 zł/t)Koszt surowca (drewna, słomy) ok. 130 zł/t
Koszt inwestycyjny i eksploatacyjny: 150 zł/t
Perspektywy:• peletyzacja zrębków wiklinowych• peletyzacja zrębków, słomy, siana, odpadów z cukrowni• nowe metody peletyzacji
Pellet type: A B CDiameter, mm 26 26 8Length, mm 20 20 20Ash, % 82 82 82Portland cement, % 0 10 0Alumina cement, % 10 0 10Na3PO4 , % 8 8 8DXN concentration, ng/kg 119800TEQ, ng/kg 862 862 862Compressive strength, kgf/cm2 55 36.2 -Porosity, - 0.36 0.39 0.3Density, kg/m3 1740 1860 1680
Pellet A Pellet CPellet B
Peletyzacja biomasy
Generator CFBGenerator CFB FW LahtiFW Lahtido zgazowania biomasy i paliw z odpaddo zgazowania biomasy i paliw z odpadóóww
BiopaliwoPaliwo z odpadów
popiół denny
powietrze
niskokaloryczny gaz 650-750 oC popiół lotny
Generator CFB 900-850 oC
Generator:40-70 MWth525 kcal/kg50% wilgoci
Kocioł pyłowy:138 MWeMax. 240 MWth547 t/h170 bar540 oC
Foster Wheeler, Feb. 1998
ZGAZOWANIE BIOMASY
Paliwo dla generatora CFB LahtiPaliwo dla generatora CFB Lahti
PaliwoPaliwo UdziaUdziałł
masowy %masowy %
ZawartoZawartośćść
wilgoci %wilgoci %
PyPyłł z obrz obróóbki drewnabki drewna 1010 4545--5050
Odpady drewna (kora, kawaOdpady drewna (kora, kawałłki ki drewna, drewna, śścinki i inne)cinki i inne)
3030 4545--5050
Suche odpady przerSuche odpady przeróóbki drewnabki drewna
(trociny, odpadki i inne)(trociny, odpadki i inne)
3030 1010--2020
Paliwo z recyklingu REF (plastik, Paliwo z recyklingu REF (plastik, papier, tektura, drewnopapier, tektura, drewno
3030 1010--3030
Zgazowanie biomasy i odpadów przemysłowych REF
Transport biomasy
Spalanie osadSpalanie osadóów w śściekowychciekowychwspwspóólnie z wlnie z węęglem w kotle CFBglem w kotle CFB
•• UE program JOULE II:UE program JOULE II:
•• KocioKociołł CFB CFB RheinbraunRheinbraun AG w AG w BerrenrathBerrenrath, Niemcy, Niemcy
•• 93 t/h w93 t/h węęgla brunatnegogla brunatnego
•• 120 000 ton/rok osad120 000 ton/rok osadóów w śściekowychciekowych
•• Niskie emisje SONiskie emisje SO22, , NONOxx, CO, CO
•• Niskie zawartoNiskie zawartośści metali ci metali ciciężężkich w popielekich w popiele
•• Emisja rtEmisja rtęęci < 10 ci < 10 µµg/mg/m3 3
(norma < 20 (norma < 20 µµg/mg/m3 3 ))
powietrze
węgiel
osadściekowy
ESP
Kocioł CFB
częśćkonwekcyjna
Adsorbenty:koksik z węgla brunatnego
popiół
spaliny
węgielbrunatny
Werther J., M. Saenger. J.Chem.Engng Japan, 1, 2000
Termiczna utylizacja biopaliwa w kotle pyłowym225 MW Elektrownia Łaziska
Biopaliwo
Termiczna utylizacja biopaliwa w kotle pyłowym225 MW Elektrownia Łaziska
Wnioski
Wspomaganie kotWspomaganie kotłła pya pyłłowego OP 650 owego OP 650 biopaliwembiopaliwem o wartoo wartośści ci opaopałłowej 7owej 7--12 MJ/kg i utrzymaniu jako paliwa podstawowego 12 MJ/kg i utrzymaniu jako paliwa podstawowego wwęęgla 21 MJ/kg przy zagla 21 MJ/kg przy załłoożżeniu wydajnoeniu wydajnośści masowej i cieplnej ci masowej i cieplnej kotkotłła oraz parametra oraz parametróów pary spowoduje:w pary spowoduje:
•• Zmniejszenie zuZmniejszenie zużżycia wycia węęgla o 6gla o 6--7%7%
•• ObniObniżżenie temperatury w komorze paleniskowej o ok. 130 enie temperatury w komorze paleniskowej o ok. 130 ooCC, , obniobniżżenie enie temtem. spalin o ok. 25 . spalin o ok. 25 ooCC,,
•• WzroWzrośśnie ciepnie ciepłło przejo przejęęte przez powierzchnie konwekcyjne te przez powierzchnie konwekcyjne zabudowane w zabudowane w mimięędzycidzyciąągugu i drugim cii drugim ciąągu o 3gu o 3--10%10%
•• Zmaleje ciepZmaleje ciepłło przejo przejęęte przez powierzchnie te przez powierzchnie opromieniowaneopromieniowane w w komorze paleniskowej o ok. 7%komorze paleniskowej o ok. 7%
MODERNIZACJA KOTŁÓW RUSZTOWYCH I PĘCHERZYKOWYCHNA KOTŁY Z PĘCHERZYKOWĄ WARSTWĄ FLUIDALNĄ
SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 MWMWtt
SCHEMAT KOTŁA FLUIDALNEGOSCHEMAT KOTSCHEMAT KOTŁŁA FLUIDALNEGOA FLUIDALNEGO
CombustionChamber
Bark
Sand
Superheater
Economizer
Air heater
Air fans
Recircularion flue gas fan
Induced draft fans
Bottom ash
Fly ash
Popiół lotny z elektrofiltraSecondary air II
Secondary air I
Primary air
Bottom ash
Popiół lotny z elektrofiltra
Recirculation flue gas
2
Feed water inlet
3
Primary air fan
SH2
SH1
ECO
40 MWt BFB BOILEROSTROLEKA HEAT AND POWER PLANT
Precipilator
1
1
2
3
SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 MWMWtt
PORÓWNANIE PARAMETRÓW KOTŁA OKF-40 PRZED I PO MODERNIZACJI
PORPORÓÓWNANIE PARAMETRWNANIE PARAMETRÓÓW KOTW KOTŁŁA OKFA OKF--40 PRZED I PO 40 PRZED I PO MODERNIZACJIMODERNIZACJI
Jedn. Przed modernizacją
Po modernizacji
Strumień pary kg/s 28 12 Ciśnienie pary MPa 4.0 4.0 Temperatura pary o C 450 450 Wydajność cieplna MJ/s 76.5 37 Sprawność % 75 - 78 80 - 85 Wartość opałowa (masa sucha) MJ/kg 21.6 17.4 Zużycie paliwa kg/s 1,68 - węgiel 6,1 - kora Całkowity strumień popiołu kg/s 0,33-0,42 0,014-0,027
SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 MWMWtt
CHARAKTERYSTYKA BIOMASY I WĘGLA – STAN SUCHY
CHARAKTERYSTYKA BIOMASY I WCHARAKTERYSTYKA BIOMASY I WĘĘGLA GLA –– STAN STAN SUCHYSUCHY
Analiza elementarna Kora Węgiel kamiennny C % 46,81 68 H % 5,73 4,5 O % 42,61 11 N % 0,29 0 - 2 S % 0,10 0,9 Popiół % 4,46 25 Wartość opałowa MJ/kg 17,4 20,5
Paliwo Rodzaj zanieczyszczeniaW szystkie typy biomasy
CO, NOx, N2O, CxHy, smoła, koksik, popiół
Biomasa zawierająca S i Cl (miejskie odpady drzewne, słoma, trawa)
HCl, SO2,
Biomasa zawierająca metale ciężkie (miejskie odpady drzewne, osady ściekowe)
Pb, Zn, Cd, Cu, Cr, Hg
Biomasa posiadająca wysoką zawartość Cl PCDD, PCDF
Źródła i rodzaj emisji zanieczyszczeń gazowych i stałych powstałych w procesie spalania biomasy
ANALIZA ANALIZA PROCESU SPALANIA PROCESU SPALANIA
MIESZANEK BIOMASY MIESZANEK BIOMASY i Wi WĘĘGLA BRUNATNEGO GLA BRUNATNEGO
W CYRKULACYJNEJ W CYRKULACYJNEJ WARSTWIE FLUIDALNEJWARSTWIE FLUIDALNEJ
JEDNOSTKOWA EMISJAJEDNOSTKOWA EMISJAZANIECZYSZCZEZANIECZYSZCZEŃŃ
GAZOWYCHGAZOWYCH
Jednostkowa emisja SO2 w funkcji temperatury warstwy fluidalnej dla badanych mieszanek paliwowych
Jednostkowa emisja SOJednostkowa emisja SO22 w funkcji w funkcji temperatury warstwy fluidalnej dla temperatury warstwy fluidalnej dla badanych mieszanek paliwowychbadanych mieszanek paliwowych
Temperatura warstwy fluidalnej, T, KTemperatura warstwy fluidalnej, T, K
Jedn
ostk
owa
emis
ja
Jedn
ostk
owa
emis
ja S
OSO22,
E, ESO
2SO
2 , k
g , k
g SOS
O22/
kg
/kg
SS
1000 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 1160 1180 1200
U=1,30 m/sU=1,30 m/sSSww=0,07 S=0,07 Sbb=0,30=0,30
XXbb=0,0=0,0XXbb=0,2=0,2XXbb=0,4=0,4XXbb=0,6=0,6XXbb=0,8=0,8XXbb=1,0=1,0
2,00
1,75
1,50
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
1,25
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 10,7 0,9UdziaUdziałł masowy ziaren biomasy w mieszance paliwowej, masowy ziaren biomasy w mieszance paliwowej, xxbb , , --
Jedn
ostk
owa
emis
ja
Jedn
ostk
owa
emis
ja S
OSO22,
E, ESO
2SO
2 , k
g , k
g SOS
O22/
kg
/kg
SS
U=1,56 m/sU=1,56 m/sU=1,30 m/sU=1,30 m/sU=1,04 m/sU=1,04 m/sCa/SCa/S
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,0
1,0
0,0
0,5
1,5
2,5
2,00
1,50
1,25
1,00
0,75
0,50
0,25
0,00
1,75
Stos
un
ek m
olow
y, C
a/S
Stos
un
ek m
olow
y, C
a/S
Temperatura warstwy fluidalnej T=1123 KTemperatura warstwy fluidalnej T=1123 K
SSww=1,00 S=1,00 Sbb=1,00=1,00
SSww=0,07 S=0,07 Sbb=0,30=0,30
SSww=0,03 S=0,03 Sbb=0,04=0,04 Jednostkowa emisja SO2 w funkcji udziału masowego ziaren biomasy w mieszance paliwowej dla badanego zakresu prędkości gazu
Jednostkowa emisja SOJednostkowa emisja SO22 w funkcji w funkcji udziaudziałłu masowego ziaren biomasy w u masowego ziaren biomasy w mieszance paliwowej dla badanego mieszance paliwowej dla badanego zakresu przakresu pręędkodkośści gazuci gazu
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
ANALIZA PROCESU SPALANIA MIESZANEK BIOMASY i WANALIZA PROCESU SPALANIA MIESZANEK BIOMASY i WĘĘGLA GLA BRUNATNEGO W CYRKULACYJNEJ WARSTWIE FLUIDALNEJBRUNATNEGO W CYRKULACYJNEJ WARSTWIE FLUIDALNEJ
STĘŻENIA ZANIECZYSZCZEŃ STAŁYCHSTSTĘŻĘŻENIA ZANIECZYSZCZEENIA ZANIECZYSZCZEŃŃ STASTAŁŁYCHYCH
ZawartoZawartośćść pierwiastkpierwiastkóów w śśladowych w popioladowych w popiołłach ach w popiele z procesu fluidalnego spalania mieszanek paliwowychw popiele z procesu fluidalnego spalania mieszanek paliwowych
Zaw
artość
w p
opie
le, m
g/kg
Temperatura warstwy fluidalnej T=1123 K
Prędkość gazu U=1,3 m/s
Ca/S=0
Pierwiastki śladoweAs Cd Co Cr Cu Ni Pb Zn
xb =0,0 xb =0,5 xb =1,0
SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 MWMWtt
PROCES SPALANIA BIOMASYPROCES SPALANIA BIOMASYPROCES SPALANIA BIOMASY
Zawartość wilgoci w korze
[%] Jedn.
55 58 60
Strumień pary kg/s 13,0 12,0 11,0 Zużycie paliwa kg/s 6,4 6,5 6,5 Strumień powietrza Nm3/s 16,2 15,3 14,6 Sprawność % 84,7 84,3 83,7
SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 SPALANIE BIOMASY W KOTLE FLUIDALNYM 40 MWMWtt
EMISJE NOx, SO2, CO W PROCESIE SPALANIA BIOMASYEMISJE EMISJE NONOxx, SO, SO22, CO W PROCESIE SPALANIA BIOMASY, CO W PROCESIE SPALANIA BIOMASY
Wielkość emisji Składniki emisji [g/GJ] [ppm]
NOx * 90-119 (230 **) 32-73 SO2 75-128 30-56 CO 10-350 6-309 pyły 8-12 (250 **) [mg/Nm3]
* Calculated to NO2, ** Emission guarantees
PRAWNE I PRAWNE I EKONOMICZNE ASPEKTY EKONOMICZNE ASPEKTY HANDLU ENERGIHANDLU ENERGIĄĄODNAWIALNODNAWIALNĄĄ
ENERGIA ODNAWIALNA ENERGIA ODNAWIALNA WYMAGA PREFERENCYJNYCH WYMAGA PREFERENCYJNYCH ZASAD HANDLUZASAD HANDLU
•• Jest droJest drożższa od energii wytwarzanej sza od energii wytwarzanej na bazie paliw kopalnych;na bazie paliw kopalnych;
•• Charakteryzuje siCharakteryzuje sięę::-- wysokimi nakwysokimi nakłładami adami inwestycyjnymi;inwestycyjnymi;-- niskimi kosztami eksploatacyjnymi.niskimi kosztami eksploatacyjnymi.
•• Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci PrzesyPrzesyłłowej, w tym: Regulamin owej, w tym: Regulamin Rynku BilansujRynku Bilansująącego;cego;
•• Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Instrukcja Ruchu i Eksploatacji Sieci Rozdzielczej.Rozdzielczej.
REGUREGUŁŁY HANDLU ENERGIY HANDLU ENERGIĄĄODNAWIALNODNAWIALNĄĄ
•• obowiobowiąązek zakupu okrezek zakupu okreśślonej ilolonej ilośści energii ci energii przez przedsiprzez przedsięębiorstwa energetyczne;biorstwa energetyczne;
•• ceny umowne, ustalane na warunkach ceny umowne, ustalane na warunkach rynkowych;rynkowych;
•• kary nakkary nakłładane przez Prezesa URE na adane przez Prezesa URE na przedsiprzedsięębiorstwa, ktbiorstwa, któóre nie wywire nie wywiążąążą sisięęz obowiz obowiąązku zakupu energii.zku zakupu energii.
MOMOŻŻLIWE OBECNIE FORMY LIWE OBECNIE FORMY HANDLU ENERGIHANDLU ENERGIĄĄODNAWIALNODNAWIALNĄĄ
•• Umowy trUmowy tróójstronne pomijstronne pomięędzy wytwdzy wytwóórcrcąą, , przedsiprzedsięębiorstwem sieciowym i odbiorcbiorstwem sieciowym i odbiorcąąenergii;energii;
•• GieGiełłda Energii;da Energii;
•• Platforma Obrotu EnergiPlatforma Obrotu Energiąą ElektrycznElektrycznąąw Bew Bełłchatowie (chatowie (poeepoee););
•• Inne przedsiInne przedsięębiorstwa obrotu energibiorstwa obrotu energiąą;;
ZIELONE CERTYFIKATY ZIELONE CERTYFIKATY (forma przewidywana(forma przewidywana).).WartoWartośćść energii odnawialnej:energii odnawialnej:
-- fizyczna rfizyczna róówna wartowna wartośści energii ci energii konwencjonalnej;konwencjonalnej;
-- ekologiczna, ekologiczna, tzw. Zielony Certyfikat.tzw. Zielony Certyfikat.
-- powipowiąązanie systemu certyfikatzanie systemu certyfikatóów z handlem w z handlem emisjami celem unikniemisjami celem uniknięęcia podwcia podwóójnego obcijnego obciążążenia enia finansowego odbiorcfinansowego odbiorcóów energiiw energii
ZIELONE CERTYFIKATY ZIELONE CERTYFIKATY (forma przewidywana(forma przewidywana).).•• DuDużże moe możżliwoliwośści handlu energici handlu energiąą odnawialnodnawialnąą;;
•• KoniecznoKoniecznośćść powopowołłania instytucji zajmujania instytucji zajmująącej sicej sięęadministrowaniem systemem administrowaniem systemem „„Zielonych Zielonych CertyfikatCertyfikatóóww”” i zwii zwiąązane z tym koszty;zane z tym koszty;
•• Krajowy Depozyt PapierKrajowy Depozyt Papieróów Wartow Wartośściowych ciowych uwzgluwzglęędniany jako instytucja ktdniany jako instytucja któóra mogra mogłłaby aby administrowaadministrowaćć systemem systemem „„Zielonych Zielonych CertyfikatCertyfikatóóww””. .
PROBLEMY WYNIKAJPROBLEMY WYNIKAJĄĄCE CE Z AKTUALNYCH ZASAD Z AKTUALNYCH ZASAD DOBOWO DOBOWO --GODZINOWEGO GODZINOWEGO RYNKU ENERGIIRYNKU ENERGII•• KoniecznoKoniecznośćść sporzsporząądzania dzania
harmonogramu pracy elektrowni harmonogramu pracy elektrowni w przedziaw przedziałłach godzinowych ze ach godzinowych ze znacznym wyprzedzeniem czasowym znacznym wyprzedzeniem czasowym oraz konsekwencje finansowe oraz konsekwencje finansowe w przypadku produkcji odbiegajw przypadku produkcji odbiegająącej cej od zaod załłoożżonego planu.onego planu.
PROBLEMY ZWIPROBLEMY ZWIĄĄZANE ZE ZANE ZE WSPWSPÓÓŁŁPRACPRACĄĄ ŹŹRRÓÓDEDEŁŁODNAWIALNYCH Z SIECIODNAWIALNYCH Z SIECIĄĄELEKTROENERGETYCZNELEKTROENERGETYCZNĄĄ
•• W celu wyprowadzenia mocy z elektrowni W celu wyprowadzenia mocy z elektrowni odnawialnych konieczna jest budowa odnawialnych konieczna jest budowa dodatkowych elementdodatkowych elementóów sieci, w niektw sieci, w niektóórych rych przypadkach rprzypadkach róówniewnieżż sieci najwysieci najwyżższych napiszych napięćęć;;
•• Ze wzglZe wzglęędu na madu na małąłą przewidywalnoprzewidywalnośćść pracy tych pracy tych źźrróódedełł konieczne jest utrzymywanie rezerwy konieczne jest utrzymywanie rezerwy mocy w elektrowniach konwencjonalnych oraz mocy w elektrowniach konwencjonalnych oraz rezerwowanie przepustoworezerwowanie przepustowośści siecici sieci. .
WNIOSKI I UWAGIWNIOSKI I UWAGI
•• ŹŹrróóddłła odnawialne wymagaja odnawialne wymagająąpreferencyjnych warunkpreferencyjnych warunkóów w funkcjonowania, jednak zastosowane funkcjonowania, jednak zastosowane metody wsparcia powinny wymuszametody wsparcia powinny wymuszaććefektywnoefektywnośćść ekonomicznekonomicznąą..
•• W przyszW przyszłłoośści ci źźrróóddłła odnawialne powinny a odnawialne powinny stastaćć sisięę konkurencyjne cenowo wobec konkurencyjne cenowo wobec elektrowni konwencjonalnych.elektrowni konwencjonalnych.
Podsumowanie
Odnawialne źródła energii, w tym przede wszystkim biomasabędą odgrywać coraz większą rolę w zaspakajaniu potrzebenergetycznych w gminach i regionach
Biomasa nigdy nie zastąpi konwencjonalnych źródeł energii;ma jedynie je uzupełniać
Biomasa będzie wykorzystywana przede wszystkim w celuzaspokojenia potrzeb odbiorców rozproszonych
Wykorzystanie biomasy i wWykorzystanie biomasy i węęgla jako mieszanki paliwowej gla jako mieszanki paliwowej jest interesujjest interesująące ze wzglce ze wzglęędu na:du na:
zerowy bilans emisji COzerowy bilans emisji CO2 2 dla biomasy, najwydla biomasy, najwyżższa emisja COsza emisja CO22 wwśśrróód paliw d paliw kopalnych dla wkopalnych dla węęgla brunatnego gla brunatnego -- ograniczenie wzrostu stograniczenie wzrostu stężężenia COenia CO22 ,,
niskniskąą zawartozawartośćść S w biomasie (0,1%), koniecznoS w biomasie (0,1%), koniecznośćść uzyskiwania wysokichuzyskiwania wysokichskutecznoskutecznośści wici wiąązania S w procesie spalania wzania S w procesie spalania węęgla (93%) gla (93%) -- obniobniżżenie: emisji SOenie: emisji SO22, zu, zużżycia sorbentu, masy odpadycia sorbentu, masy odpadóów staw stałłych,ych,
efekt efekt reburningowyreburningowy biomasy biomasy -- wyeliminowanie koniecznowyeliminowanie koniecznośści stosowania ci stosowania wtwtóórnych metod redukcji rnych metod redukcji NONOxx w procesie spalania ww procesie spalania węęgla ,gla ,
niskniskąą zawartozawartośćść popiopopiołłu w biomasie (2 %) u w biomasie (2 %) -- odciodciążążenie problemu enie problemu rozwirozwiąązywania gromadzenia odpadzywania gromadzenia odpadóów staw stałłych ,ych ,
wysokwysokąą zawartozawartośćść czczęśęści lotnych w biomasie (85%) ci lotnych w biomasie (85%) -- poprawa sprawnopoprawa sprawnośści ci procesu spalania wprocesu spalania węęgla ,gla ,
wywyżższsząą zawartozawartośćść popiopopiołłu w wu w węęglu brunatnym glu brunatnym -- eliminacja zjawiska eliminacja zjawiska aglomeracji w procesie fluidalnego spalania biomasy.aglomeracji w procesie fluidalnego spalania biomasy.
biomasa jako odnawialne biomasa jako odnawialne źźrróóddłło energii o energii -- ograniczenie zuograniczenie zużżycia ycia zasobzasobóów ww węęgla i poprawa stanu gla i poprawa stanu śśrodowiska naturalnego.rodowiska naturalnego.
FINANASOWANIE KOMPLEKFINANASOWANIE KOMPLEKSSÓÓW ROLNOW ROLNO--ENERGETYCZNYCHENERGETYCZNYCH
•• Instytucje krajoweInstytucje krajowe
••
•• EkoFunduszEkoFundusz –– www.ekofundusz.org.plwww.ekofundusz.org.pl
••
•• Narodowy Fundusz Ochrony Narodowy Fundusz Ochrony ŚŚrodowiska i Gospodarki Wodnej rodowiska i Gospodarki Wodnej –– www.nfos.org.plwww.nfos.org.pl
••
•• WojewWojewóódzkie Fundusze Ochrony dzkie Fundusze Ochrony ŚŚrodowiska i Gospodarki Wodnej rodowiska i Gospodarki Wodnej –– www.wfosigwwww.wfosigw--gda.plgda.pl; ; www.wfosigwwww.wfosigw--... .... .plpl
••
•• Bank Ochrony Bank Ochrony ŚŚrodowiska rodowiska –– www.bosbank.plwww.bosbank.pl
••
•• Program MaProgram Małłych Dotacji Globalnego Funduszu ych Dotacji Globalnego Funduszu ŚŚrodowiska rodowiska –– www.gef.undp.org.plwww.gef.undp.org.pl
••
•• Fundacja Wspomagania Wsi (Fundacja Rolnicza) Fundacja Wspomagania Wsi (Fundacja Rolnicza) –– www.cofund.org.plwww.cofund.org.pl
••
•• Finansowanie zagraniczne Finansowanie zagraniczne
••
•• Program Pomocowy PHAREProgram Pomocowy PHARE
••
•• Fundusze przedakcesyjne ISPA i SAPARDFundusze przedakcesyjne ISPA i SAPARD
••
•• Europejski Bank InwestycyjnyEuropejski Bank Inwestycyjny
••
•• Nordycki Bank InwestycyjnyNordycki Bank Inwestycyjny
••
•• Inne fundusze zagraniczne dostInne fundusze zagraniczne dostęępne dla Polskipne dla Polski
Koniec prezentacji