8/2016 Energetyka Cieplna i Zawodowa

T E M AT N U M E R U I B I O M A S A

Alternatywnie • • •

NA TROPIE… BIOMASY > 16

polskie doświadczenia z biomasą przyszłość współspalania niekonwencjonalne paliwa

W OD(BUDOWIE)

> 36

SIEĆ WYREGULOWANA

> 50

SPIS TREŚCI

10 I

16 I

22 I

26 I

KRAJOWA CZY Z IMPORTU Lesław Janowicz, Wojciech Będkowski NA TROPIE… BIOMASY Anna Kalisz-Dereń, Dariusz Adamiec ZINTEGROWANA STRATEGIA Janusz Mańka, Ireneusz Niemiec PALIWO ALTERNATYWN(I)E Sebastian Werle

26

T E M AT N U M E R U

I

BIOMASA

Paliwo alternatywn(i)e dr hab. inż. Sebastian Werle Fot. BMP

T E M AT N U M E RU : BIOMASA

ELEKTROENERGETYKA GRA DO JEDNEJ BRAMKI rozmowa z prof. Konradem Świrskim W OD(BUDOWIE) Wojciech Nowak, Marek Ściążko, Stanisław Tokarski

CIEPŁOWNICTWO 40 I SYSTEMOWO Leszek Szczygieł 46 I JAK Z WŁOCŁAWKA DO GRUDZIĄDZA fotoreportaż z MPEC we Włocławku 50 I SIEĆ WYREGULOWANA Marek Mazurek, Mariusz Piękoś

OCHRONA ŚRODOWISKA 54 I

58 I

W ZALEŻNOŚCIACH Anna Majchrzak, Wojciech Nowak, Józef Pacyna SCENARIUSZY JEST KILKA Michał Wierzbowski, Wojciech Łyżwa

32

E L E K T RO E N E R G E T Y KA Fot. Transition Technologies S.A.

32 I

36 I

Gra do jednej bramki rozmowa z prof. Konradem Świrskim, prezesem zarządu Transition Technologies S.A., pracownikiem PW

NOWOCZESNE TECHNOLOGIE 64 I

68 I

Którędy do innowacji?

Lidia Grzegorczyk Rewitalizacja kotłów K1 i K2 OP-650b pracujących w Elektrowni Pątnów I SBB Energy S.A.

WO DA I Ś C I E K I

46

CIEPŁOWNICTWO

Jak z Włocławka do Grudziądza fotoreportaż z MPEC we Włocławku Fot. MPEC Włocławek

70 I WĘDRÓWKA CHLORKÓW Dorota Sąkol-Sikora

Z ŻYCIA BRANŻY 76 I BY SPAĆ SPOKOJNIE Relacja z Konferencji Remonty i UR w Energetyce

FELIETON 78 I KATASTROFICZNE PROGNOZY, CZYLI SMUTNE, JESIENNE SPOJRZENIE Jerzy Łaskawiec ECiZ 8/2016 3

O D R E DA KC J I

Aldona Senczkowska-Soroka

Wydawca: BMP spółka z ograniczoną odpowiedzialnością spółka komandytowa KRS: 0000406244, REGON: 242 812 437 NIP: 639-20-03-478 ul. Morcinka 35 47-400 Racibórz tel./fax 32 415 97 74 tel.: 32 415 29 21, 32 415 97 93 energetyka@e-bmp.pl www.kierunekenergetyka.pl

redaktor wydania tel. 32 415 97 74 wew. 20 tel. kom. 792 809 881 e-mail: aldona.soroka@e-bmp.pl

Co z nią jest nie tak?

B

iomasa – polska energetyka i ciepłownictwo mają z nią kłopot.

Z jednej strony to ważne, „zielone” źródło energii – przypomnijmy, że drewno stanowiło podstawowe paliwo do ok.

XIX w. Zapotrzebowanie na energię było jednak wówczas niewielkie, w porównaniu z czasami, gdy świat wszedł w erę industrialną. Odkryto także zalety paliw kopalnych. Historia zatoczyła koło i dzisiaj spalamy biomasę.

Z

większenie udziału zielonej energii w miksach energetycznych poszczególnych krajów to jeden z podstawowych celów polityki klimatycznej UE. Nie jest to jednak takie proste, także na naszym krajowym podwórku. Jeśli nie wiadomo o co chodzi, to oczywiście chodzi o pieniądze. Jak piszą autorzy artykułu dot. spalania biomasy w chorzowskiej elektrociepłowni: „Nowa ustawa o OZE z 2016 r., poprzez wprowadzenie współczynnika 0,5 na każdy uzyskany zielony certyfikat, mocno ograniczyła opłacalność produkcji, a przez to przyniosła ograniczenia we współspalaniu”. Jak stwierdza w rozmowie prof. Konrad Świrski, gramy do jednej bramki – „węglowej bramki”: „Pogodzenie rozwoju OZE i energetyki konwencjonalnej wydaje mi się nie do końca możliwe”. Ktoś zyskuje, ktoś traci…

O

czywiście należy podkreślić pozytywne strony współspalania

4 ECiZ 8/2016

i spalania w naszych elektrowniach i ec biomasy, jak te o charakterze środowiskowym. Np. w CEZ Chorzów „współspalana przez 8 lat biomasa przysłużyła się do produkcji ilości energii elektrycznej porównywalnej ze zużyciem przez mieszkańców Chorzowa w okresie ok. 20 lat i ograniczyła emisję CO 2 do atmosfery w ilości ponad 2 mln ton”.

P

olska energetyka modernizuje się od lat, by móc współspalać w kotłach oba paliwa. Mamy w kraju także pionierski w skali światowej przykład takiej elektrowni – w Połańcu (o inwestycji oraz jej losach przeczytają Państwo na s. 16)

B

iomasa to jedna z dróg polskiej energetyki. Droga kręta i skomplikowana. Jaka jest recepta dla dzisiejszych dylematów energetyki na rozdrożach? Autorzy artykułu w „Od(budowie)” piszą m.in. o przesunięciu w czasie i właściwym wyborze kierunków inwestowania w nowe źródła energii, z zachowaniem bezpieczeństwa energetycznego, a także o rozważeniu, poprzez zmiany regulacyjne, powrotu do istotnego zwiększenia współspalania biomasy w kotłach energetycznych…

Rada Programowa: prof. Jan Popczyk, przewodniczący Rady Programowej, Politechnika Śląska prof. Andrzej Błaszczyk, Politechnika Łódzka Wiesław Chmielowicz, prezes zarządu ECO SA Juliusz Jankowski, główny analityk biznesowy, Departament Regulacji i Relacji Zewnętrznych PGNiG TERMIKA dr hab. inż. Maria Jędrusik, prof. nadzw. PWr, Politechnika Wrocławska Mieczysław Kobylarz, dyrektor ENGIE Energia Polska S.A. prof. Janusz Lewandowski, Politechnika Warszawska prof. Stanisław Mańkowski, Politechnika Warszawska dr inż. Andrzej Sikora, prezes zarządu Instytutu Studiów Energetycznych Sp. z o.o., Akademia Górniczo-Hutnicza im St. Staszica w Krakowie Jerzy Łaskawiec, ekspert ds. energetyki Waldemar Szulc, Towarzystwo Gospodarcze Polskie Elektrownie prof. nzw. dr hab. inż. Krzysztof Wojdyga, Politechnika Warszawska

Prezes zarządu BMP Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp. k.

Adam Grzeszczuk Redaktor naczelny Przemysław Płonka Redakcja Aldona Senczkowska-Soroka Redakcja techniczna Maciej Rowiński, Marek Fichna Prenumerata, kolportaż Aneta Jaroszewicz Sprzedaż: Beata Fas, Magda Kozicka, Ewa Zygmunt, Jolanta Mikołajec, Małgorzata Pozimska, Magdalena Widrińska

Druk: FISCHER POLIGRAFIA Cena 1 egzemplarza – 23,15 zł + 8% VAT Wpłaty kierować należy na konto: Bank Spółdzielczy w Raciborzu Nr konta: 40 8475 0006 2001 0014 6825 0001 Prenumerata krajowa: Zamówienia na prenumeratę instytucjonalną przyjmuje firma Kolporter Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością S.K.A.. Informacje pod numerem infolinii 0801 40 40 44 lub na stronie internetowej http://dp.kolporter.com.pl/

Magazyn kierowany jest do prezesów, dyr. ds. technicznych i głównych specjalistów (mechaników, automatyków, energetyków) reprezentujących branżę energetyczną, organizatorów targów, sympozjów, imprez branżowych, urzędów, ministerstw, instytutów, wyższych uczelni oraz biur projektowych.

Redakcja nie odpowiada za treść reklam.

Niniejsze wydanie jest wersją pierwotną czasopisma Wykorzystywanie materiałów i publikowanie reklam opracowanych przez wydawcę wyłącznie za zgodą redakcji. Redakcja zastrzega sobie prawo do opracowywania nadesłanych tekstów oraz dokonywania ich skrótów, możliwości zmiany tytułów, wyróżnień i podkreśleń w tekstach.

Artykułów niezamówionych redakcja nie zwraca.

Fot. BMP. Fot na okładce: 123rf

Z D J Ę C I E N U M E RU

B Y T O M M A N O WĄ C I E P Ł O W N I Ę Fortum zakończyło budowę nowej ciepłowni w Bytomiu. Ekologiczne źródło ciepła o mocy 25 megawatów powstało zgodnie z harmonogramem i zapewni bytomianom bezpieczne dostawy ciepła sieciowego Fot. Fortum Fotoreportaż z nowej ciepłowni w ECiZ 1/2017

ECiZ 8/2016 5

Z P O R TA L U

kierunekenergetyka . pl

Jesień na placu budowy B11 Elektrowni Kozienice

Źródło i fot.: Enea

Pieszo po energię Projekt PIESZO zakładał stworzenie płytki podłogowej, która pod wpływem nacisku przechodzących ludzi wytwarza energię elektryczną, dzięki której świecą małe diody.

Koło Naukowe Eko-Energia: Co bardziej towarzyszy człowiekowi jak nie ruch? Każdego dnia statystyczny Polak robi około siedmiu tysięcy kroków: idąc na uczelnie, idąc do pracy, wyruszając na zakupy czy po prostu spacerując. A przecież każdy mały krok dla człowieka może stać się wielkim krokiem dla energetyki. Dlatego też postanowiliśmy wykonać płytkę podłogową, która będzie wytwarzała energię elektryczną z nacisku stóp przechodzących przez nią osób, a powstały w ten sposób prąd będzie zasilał umieszczone w niej lampki LED. Jak wytworzyć prąd z płytki podłogowej?

Krok 1: Tuptamy.

Krok 2: Jeszcze bardziej tuptamy.

Krok 3: Cieszymy się z wytworzonej energii elektrycznej. Źródło i fot.: www.eko-energia.agh.edu.pl

6 ECiZ 8/2016

Montaż kotła w nowej elektrociepłowni w Zabrzu W ramach trwającej budowy nowej elektrociepłowni Fortum w Zabrzu rozpoczęto prace związane z montażem nowoczesnego kotła wielopaliwowego. Warta około 870 milionów złotych budowa nowego źródła ciepła postępuje zgodnie z harmonogramem, a jej zakończenie planowane jest na 2018 rok.

W nowym zakładzie Fortum energia produkowana będzie w elastycznym, wielopaliwowym kotle z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym firmy Amec Foster Wheeler. Nowe źródło ciepła będzie dostosowane do spalania węgla, paliwa alternatywnego (RDF – Refuse Derived Fuel) i biomasy, z możliwością stosowania miksu tych paliw. Ponadto, kocioł zostanie wyposażony w nowoczesny, kompleksowy system oczyszczania spalin, co wpłynie na ograniczenie emisji szkodliwych substancji.

– W naszej elektrociepłowni wykorzystamy najnowocześniejsze dostępne technologie, które umożliwią nie tylko efektywną produkcję energii, ale przyczynią się również do poprawy jakości powietrza w regionie. Nasza inwestycja ma na celu zapewnienie mieszkańcom bezpiecznych i stałych dostaw ciepła sieciowego, które jest jednym z najbardziej ekologicznych sposobów ogrzewania – podkreśla Piotr Górnik, dyrektor ds. produkcji Fortum. Źródło i fot.: Fortum

C I E K AW O S T K I

Ile?

Narodowe Centrum Badań i Rozwoju rozstrzygnęło pierwszy konkurs w ramach Regionalnych Agend Naukowo-Badawczych (RANB). Wyłoniono 19 innowacyjnych projektów na kwotę dofinansowania przekraczającą 55 mln zł. Wsparciem objęte zostaną projekty B+R z takich dziedzin, jak energetyka, turystyka medyczna czy przemysł włókienniczy. Źródło: NBCR

Fot. freeimages.com

Nowy blok energetyczny Enei Wytwarzanie będzie najnowocześniejszą jednostką wytwórczą na węgiel kamienny w Polsce oraz Europie. Blok będzie pracował na nadkrytyczne parametry pary. Inwestycja jest zaawansowana w ponad 90 proc.

KOmPLeKSOWa reaLIZaCja INWeStYCjI Z ZaKreSu eNerGetYKI CIePLNej § kompleksowa, uwzględniająca wszystkie branże, budowa przepompowni dla sieci cieplnych w celu poprawy ich zdolności przesyłowych § modernizacja układów hydraulicznych ciepłowni w celu ograniczenia energochłonności oraz dostosowania źródła ciepła do zmieniających się warunków pracy systemu ciepłowniczego § kompleksowa realizacja instalacji kogeneracyjnych opartych na technologii silników tłokowych zasilanych paliwami gazowymi oraz turbin OrC wykorzystujących różne typy biomasy; szeroki zakres mocy, wykonanie standardowe lub ciche, dowolny wariant zabudowy, możliwość produkcji chłodu i pary § wykonanie, dostawa i montaż kompaktowych węzłów cieplnych, wodnych lub parowych o zakresie mocy od kilku kW do kilkudziesięciu mW, wykonanych w różnych wariantach: indywidualne lub grupowe, jednolub wielofunkcyjne, sterowane autonomicznie lub pracujące w ramach centralnego systemu sterowania i nadzoru

Oferta Obejmuje: § analizę założeń techniczno-ekonomicznych § przygotowanie projektu technicznego § dostawę i montaż urządzeń § uruchomienie instalacji § szkolenie załogi § całodobowy serwis gwarancyjny i pogwarancyjny

www.metrolog.com.pl Metrolog Sp. z o.o. ul. Kościuszki 97, 64-700 Czarnków tel. +48 67 255 34 39, faks +48 67 255 20 63 metrolog@metrolog.com.pl

Oddział Poznań ul. Piątkowska 212a, 61-693 Poznań tel./faks +48 61 868 85 07 poznan@metrolog.com.pl

fot. photogenica.pl

Z P O R TA L U

RO Z M A I TO Ś C I

3

995 434

Daj się ogrzać Widmo niskiej emisji, czyli zgromadzenia pyłów i gazów w 40-metrowej przestrzeni nad ziemią, ciągle wisi nad naszymi głowami i straszy polskie miasta. W Gdyni ruszyła kampania promująca ciepło z miejskiej sieci ciepłowniczej.

Jednym ze skutecznych sposobów ograniczania niskiej emisji jest ogrzewanie się ciepłem z miejskiej sieci ciepłowniczej zasilanej z wysokosprawnej kogeneracji.

Dzięki temu likwidujemy przestarzałe piece grzewcze opalane węglem, a czasami wszystkim co mamy pod ręką i co można zamienić w opał. W opał, a tak naprawdę w zagrożenie dla środowiska oraz naszego zdrowia, bo wpływ niskiej emisji na powstawanie alergii, astmy, a nawet nowotworów jest faktem.

Problemem od kilku dni zajmuje się gdyńska akcja społeczna „Daj się ogrzać. Przyłącz się do Ciepłolubnych”, której organizatorami są trzej partnerzy mający już doświadczenie i sukcesy w walce z niską emisją: Gmina Miasta Gdyni, prowadząca działalność edukacyjną i dotacyjną (m.in. poprzez programy ograniczania niskiej emisji i ocieplenia klimatu), OPEC – dostawca ciepła sieciowego do budynków, który dofinansowuje 75% kosztów budowy przyłącza, oraz EDF Polska – producent bezpiecznego, ekologicznego ciepła w wysokosprawnej kogeneracji. Źródło i fot.: informacja prasowa

Modernizacja systemu nawęglania

System nawęglania opolskiej elektrociepłowni wrócił do pracy po udanej modernizacji. Urządzenia pracujące na rzecz dostaw opału zyskały nie tylko na wyglądzie, ale i sprawności. Dzięki przeprowadzonym modernizacjom czeka je bezawaryjna praca przez kolejne lata.

tyle turbin wiatrowych musiałoby stanąć, aby zasilić cały świat wyłącznie energią wiatrową Źródło: businessinsider. com.pl

„

Jeśli wszystkie bloki wejdą do systemu w zaplanowanym terminie, nie powinniśmy mieć problemów, przynajmniej w perspektywie krótkoterminowej 2020-2022. Jeśli nie wejdą, to już wraz z 2019 r. staniemy przed problemem planowanego odstawienia części mocy, które nie spełniają wymogów BAT – Konrad Świrski, prezes zarządu Transition Technologies S.A., pracownik PW

kierunekenergetyka . pl

Prąd ze słońca w Pilchowie Zakład Wodociągów i Kanalizacji przystąpi do budowy kolejnej farmy fotowoltaicznej. Tym razem powstanie ona na terenie Zakładu Produkcji Wody w Pilchowie. Zakończenie inwestycji przewidziano na drugą połowę 2017 r.

Budowa farmy będzie wsparta środkami z Unii Europejskiej. W celu ich pozyskania ZWiK przystąpił do konkursu organizowanego przez Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska Gospodarki Wodnej w Szczecnie. Wniosek spółki został oceniony pozytywnie i inwestycji przyznane zostało dofinansowanie. Umowa w tej sprawie będzie podpisana do końca bieżącego roku.

We wniosku złożonym w konkursie całkowity koszt inwestycji oszacowano na nieco ponad 3,1 mln zł. Wysokość przyznanego dofinansowania wyniesie 2,1 mln zł. Na terenie ujęcia wody w Pilchowie powstanie farma o mocy 0,5 MW, która zajmie powierzchnię ok. 1 ha. Wytworzona energia elektryczna przeznaczona będzie w całości na potrzeby zakładu produkcji wody.

Wykonawcę farmy ZWiK wyłoni w drodze przetargu nieograniczonego. Zadanie realizowane będzie w formule „zaprojektuj i wybuduj”. Spółka zakłada, że proces projektowania i realizacji farmy powinien zakończyć się jesienią 2017 r.

Budowa kolejnej, trzeciej już farmy fotowoltaicznej pozwoli spółce uzyskać oszczędności z tytułu opłat za energię elektryczną. ZWiK od wielu lat stara się ograniczać koszty z tego tytułu. W latach 2014-2015 firma zrealizowała dwie inwestycje z zakresu fotowoltaiki o łącznej mocy 1,95 MW. Oprócz urządzeń fotowoltaicznych prąd produkowany jest także z biogazu powstającego w procesie oczyszczania ścieków. Obecnie ok.

17 proc. zużywanej przez spółkę energii pochodzi z własnych źródeł. Źródło i fot.: ZWiK Szczecin

ECiZ 8/2016 9

I BIOMASA

Fot. 123r

T E M AT N U M E R U

Krajowa czy z importu Biomasa dla energetyki dr inż. Lesław Janowicz

inż. Wojciech Będkowski

WIP SGGW Warszawa

Barierą rozwoju wykorzystania polskiej biomasy są w dalszym ciągu niejednoznaczne regulacje prawne, a dodatkowo rosnący z roku na rok import biomasy z rynków spoza UE, takich jak Ameryka Północna. Pomimo wątpliwości Europejskiego Biura Ochrony Środowiska co do parametrów jakościowych i emisyjnych materiału, import ten jest nadal prowadzony na szeroką skalę.

10 ECiZ 8/2016

T E M AT N U M E R U

Z

jednej strony, w ostatnich latach nastąpił wyraźny spadek popytu na biomasę w związku z ograniczeniem współspalania biomasy z węglem, z drugiej jednak – biomasa nadal stanowi prawie 10% paliw zużywanych do produkcji ciepła w kogeneracji. Na korzyść biomasy na pewno nie przemawia nadpodaż, a co za tym idzie niska cena węgla oraz niska cena za emisję CO2.

Ustawa o OZE Pomimo wcześniejszego trendu odchodzenia od technologii współspalania, obecne regulacje i rządowe postulaty ponownie stwarzają sprzyjające uwarunkowania do wykorzystania tej technologii w celu zwiększenia bilansu produkcji energii z OZE, lecz na nieco innych zasadach, jakie panowały przed uchwaleniem nowelizacji ustawy o OZE. Duże znaczenie w kontekście lokalnego wykorzystania biomasy ma zapis

I

BIOMASA

o określeniu promienia dostaw do 300 km. Pozwoli to na wykorzystanie krajowej biomasy. Łączny potencjał biomasy krajowej oraz leśnej wynosi ok. 18 milionów ton, co pozwala na wytworzenie ok. 22 TWh energii.

Należy również pamiętać o aspekcie środowiskowym wykorzystania biomasy, w postaci wytworzenia mniejszej ilości CO2, niż miałoby to miejsce przy wytworzeniu tej samej ilości energii z węgla.

W myśl ustawy z 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii, pod pojęciem „biomasa” rozumiemy stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej i leśnej oraz przemysłu przetwarzającego ich produkty, oraz ziarna zbóż niespełniające określonych w ustawie wymagań jakościowych, a także ulegająca biodegradacji część odpadów przemysłowych i komunalnych, pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego,

ECiZ 8/2016 11

T E M AT N U M E R U

I BIOMASA

definicja biomasy lokalnej, czyli takiej, której odległość od miejsca pozyskania do miejsca spalenia Białoruś wynosi do 300 km, a także pojęcie Estonia dedykowanej instalacji spalania Hiszpania wielopaliwowego. Instalacja tego Liberia typu jest obiektem, w której udział Litwa liczony według wartości energetyczŁotwa Niemcy nej biomasy, biopłynów, biogazu Słowacja lub biogazu rolniczego jest większy Ukraina niż 15% w łącznej wartości energetycznej wszystkich spalonych paliw TAB. 1 zużytych do wytworzenia energii Pochodzenie drewna opałowego importowanego do Polski, najwięksi eksporterzy w 2012 r. (źródło: oprac. własne na podstawie Raportu Ocena skutków ekonomicznych utrzymania wsparcia dla technologii współspalania węgla z biomasą, IEO) elektrycznej lub ciepła w tej instalacji w okresie rozliczeniowym, przy spełnieniu odpowiednich wymogów technicznych.

1 lipca 2016 r. uchwalona została nowelizacja ustawy uzupełniająca dokument o m.in. definicję drewna energetycznego. Definiuje drewno energetyczne jako surowiec drzewny, który ze względu na cechy jakościowo-wymiarowe i fizykochemiczne posiada obniżoną wartość techniczną i użytkową, uniemożliwiającą jego przemysłowe wykorzystanie.

Aspektem mogącym budzić optymistyczne nadzieje dla producentów biomasy jest zapis dotyczący spółdzielni i klastrów energetycznych. Przy wprowadzeniu odpowiednich mechanizmów wsparcia dla tego typu projektów, istnieje realna szansa na rozwój lokalnej energetyki, co byłoby idealnym rozwiązaniem dla rynku biomasy. Według danych szacunkowych Międzynarodowego Instytutu Energii Odnawialnej do 2030 r. jest możliwe osiągnięcie pułapu odpowiednio 16,5 TWh produkcji energii dla biomasy stałej oraz RYS. 1 12 TWh w przypadku biogazu, przy jednoczesnym Udział poszczególnych sektorów OZE w produkcji energii elektrycznej w kraju (źródło: http://solaris18.blogspot.com) wycofywaniu współspalania i rozbudowie mniejszych, rozproszonych ciepłowni i elektrociepłowni. Jest to prognoza, która utwierdza w przekonaniu, że Polska posiada bardzo duże zasoby oraz potencjał w wykorzystaniu biomasy na cele energetyczne. kraj

Iglaste ilość, t mln zł 159 838,00 22,60 11 392,00 2,10 4 950,00 1,30

66 545,00 12,30 40 684,00 6,00

17 191,00 3,20

Liściaste zł/t ilość, t mln zł 141,00 125 012,00 17,30 181,00

261,00

28 003,00 3,70 185,00

147,00 36 022,00 6,60

5 210,00 2,10 188,00

24 117,00 3,70

zł/t 138,00

202,00

183,00 408,00

153,00

Granulaty ilość, t mln zł 13 725,00 3,40 115,00 0,10

1 069,00 0,20 20 252,00 3,60 90 735,00 48,70

41 474,00 15,90

zł/t 248,00 1 287,00

165,00 180,00 537,00

384,00

Alternatywnie

RYS. 2 Powierzchnia uprawy (ha) poszczególnych roślin energetycznych w Polsce (źródło: oprac. własne)

12 ECiZ 8/2016

w tym odpadów z instalacji do przetwarzania odpadów oraz odpadów z uzdatniania wody i oczyszczania ścieków, w szczególności osadów ściekowych, zgodnie z przepisami o odpadach w zakresie kwalifikowania części energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów. Dodatkowo w ustawie wprowadzona została

Racjonalne wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych, jak energia rzek, wiatru promieniowania słonecznego, energia geotermalna lub biomasa, jest jednym z istotnych komponentów zrównoważonego rozwoju, do którego odwołuje się Konstytucja RP. Wzrost udziału OZE w bilansie energetycznym przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska poprzez redukcję zanieczyszczeń atmosferycznych oraz wód, jak i redukcję ilości wytwarzanych odpadów. Zatem wspieranie rozwoju odnawialnych źródeł jest coraz poważniejszym wyzwaniem.

Znaczny wzrost zainteresowania alternatywnymi źródłami energii to lata 90. ubiegłego wieku. W najbliższych czasie należy się spodziewać dalszego rozwoju OZE. Korzyści, jakie przynosi wykorzystanie tego

T E M AT N U M E R U

rodzaju energii dla lokalnych społeczności to zarówno zwiększenie poziomu bezpieczeństwa energetycznego, stworzenie nowych miejsc pracy, promowanie rozwoju regionalnego, jak również korzyści ekologiczne, przede wszystkim ograniczenie emisji dwutlenku węgla, wpływającego na pogłębiający się efekt cieplarniany.

Poza korzyściami pozostaje jeszcze konieczność realizacji zobowiązań międzynarodowych, wynikających z polityki klimatycznej UE do 2030 r. Do głównych postulatów strategii UE należą: ograniczenie o co najmniej 40% emisji gazów cieplarnianych w stosunku do poziomu z 1990 r., zagwarantowanie co najmniej 27% udziału energii ze źródeł odnawialnych w całkowitym zużyciu energii, zwiększenie efektywności energetycznej o co najmniej 27%.

Ważną rolę w wykorzystaniu biomasy w Polsce odgrywa system wsparcia energetyki odnawialnej. Do niedawna rynek regulował system zielonych certyfikatów. Pomimo początkowego sukcesu tego systemu wsparcia z biegiem czasu okazało się, że nie jest on do końca skuteczny. Wśród głównych wad systemu należy wymienić brak przepisów kontrolujących współspalanie biomasy z węglem oraz niestabilność ceny zielonych certyfikatów.

Rysunek 1 zdaje się potwierdzać, że w produkcji energii elektrycznej z OZE przeważa energia wytwarzana w procesie współspalania. W efekcie obowiązującego ustawodawstwa wynikła sytuacja, w której za nieznaczny nawet udział dodatku biomasy do produkcji energii z węgla, wytwórcy należało się świadectwo pochodzenia. Oprócz tego, takie działania wpłynęły m.in. na ograniczenie żywotności kotłów nieprzystosowanych do współspalania biomasy.

I

BIOMASA

wykorzystywana jako ściółka i pasza w hodowli zwierząt oraz do nawożenia pól. Od 1990 r. rosną nadwyżki słomy, które obecnie szacuje się na 11,8 mln ton rocznie, czyli około 195 PJ, w tym na cele energetyczne przeznacza się potencjał słomy to ok. 5 mln ton rocznie.

Lasy stanowią 30,7% powierzchni kraju (około 9,4 mln hektarów), z czego lasy państwowe zajmują powierzchnię 7,4 mln ha. Zakłada się dalszy wzrost lesistości do 32% w 2020 r. Generalna Dyrekcja Lasów Państwowych szacuje, że całkowity potencjał techniczny drewna z leśnictwa możliwy do bezpośredniego wykorzystania na cele energetyczne wynosi ok. 6.1 mln m3 drewna, co jest odpowiednikiem 41,6 PJ. Znaczące ilości odpadów drzewnych powstają w przemyśle drzewnym. Według analiz Instytutu Technologii Drewna potencjał techniczny drewna odpadowego z przemysłu drzewnego oraz innych źródeł szacować można na ok. 58,1 PJ (8,3 mln m3). Potencjał techniczny biogazu wynosi ok. 34 PJ, w czym największy udział stanowi biogaz rolniczy (15,2 PJ) oraz biogaz wysypiskowy (11,5 PJ). Uwzględniając powyższe dane cząstkowe, obecny potencjał techniczny biomasy w warunkach krajowych szacowany jest na ok.

755 PJ/rok. Zaktualizowany szacunek zasobów biomasy daje wartość porównywalną z danymi przytoczonymi w „Strategii rozwoju energetyki odnawialnej”. Istotną cechą wcześniejszych ocen możliwości rozwoju sektora energetycznego wykorzystania biomasy było bazowanie na niestandaryzowanych biopaliwach i niekomercyjnych surowcach odpadowych (obecnie w znacznym zakresie zagospodarowanych także na inne cele): odpady drzewne z lasów, sadów, tartaków czy niewykorzystywaną rolniczo słomę.

Rośliny energetyczne Oszacowanie potencjału biomasy w Polsce

Uprawa wieloletnich roślin energetycznych od Potencjał techniczny biomasy dostępnej na cele 2006 r. nie rozwija się. Głównym powodem takiej energetyczne jest wypadkową przyjętego modelu sytuacji wydaje się brak stabilnej polityki rolnej oraz gospodarki leśnej oraz modelu rolnictwa i tempa gwarancji ceny oraz rynku zbytu. Potencjał rynkowy wprowadzania coraz wydajniejszych plantacji roślin biomasy pochodzącej z upraw wieloletnich roślin enerenergetycznych oraz konkurencji o dostępną przestrzeń getycznych w latach 2009-2013 przedstawia rysunek pod alternatywne sposoby jej użytkowania. W ogól- 2. Całkowita powierzchnia upraw wieloletnich roślin nej powierzchni kraju wynoszącej ok. 31,3 mln ha, energetycznych w Polsce to powierzchnia 14,6 tys. ha.

Biomasa na cele energetyczne może być wykorzygospodarstwa rolne zajmują 16,3 mln ha gruntów (2015 r.). W gospodarstwach indywidualnych dominu- stywana w różnych formach, zasadniczo w warunkach jących w polskim rolnictwie znajduje się około 14,9 mln krajowych znaczenie mają następujące źródła biomasy: ha gruntów. W ogólnej powierzchni użytków rolnych • drewno pochodzące z lasów, przesiek, sadów, TAB. 2 specjalnych upraw oraz odpadowe z przemysłu dominuje udział powierzchni zasiewów i wynosi on Ilość przemysłowej drzewnego, 73,9%, udział powierzchni łąk trwałych – 18,3%, biomasy powstającej w przemyśle drzewnym a pastwisk trwałych – 3,0%. Powierzchnia gruntów • plantacje roślin uprawnych z przeznaczeniem na w tys. m3 cele energetyczne, ugorowanych stanowi 0,9% ogólnej powierzchni użyt(źródło: oprac. własne) ków rolnych. Udział powierzchni Rodzaj Przemysł Przemysł stolarki Przemysł płyt Przemysł upraw trwałych wynosi 2,7%, Łącznie biomasy tartaczny budowlanej otworowej drewnopochodnych meblarki natomiast powierzchni ogrodów Kawałkowe 2844 34 483 839 4201 przydomowych – 0,2%.

Trociny i wióry 1994 80 160 77 2311 Polskie rolnictwo produkuje Pył drzewny 2 103 243 348 rocznie ok. 25 mln ton słomy Kora 331 309 641 (głównie zbożowej i rzepakowej) 5169 116 1055 1160 7500 Łącznie oraz siana. Słoma ta jest częściowo

ECiZ 8/2016 13

T E M AT N U M E R U

I BIOMASA

Lokalizacja

Całkowite zapotrzebowanie na biomasę (Mt rocznie)

Połaniec ZE PAK Ostrołęka Białystok EC EC Łódź EC Poznań Warszawa Siekierki EC Bydgoszcz EC Opole Elbląg Łącznie

1,5 0,7 0,6 0,5 0,4 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 5,3

TAB. 3 Największe w Polsce instalacje wykorzystujące biomasę (2012 r.) (źródło: REmap 2030, Perspektywy Rozwoju Energii Odnawialnej w Polsce, raport IRENA)

RYS. 3 Ilość energii elektrycznej (TWh) wytworzonej z OZE w latach 2011-2015 potwierdzonej świadectwami pochodzenia (źródło: opracowanie własne na podstawie Instalacje biomasowe w krajowym systemie wsparcia – szanse i zagrożenia, URE)

Całkowita wyprodukowana energia (PJ rocznie) 26,3 12,3 10,5 8,9 7,0 7,0 5,3 5,3 5,3 5,3 93,2

• nasiona roślin oleistych przetwarzane na estryfikowane oleje stanowiące materiał pędny, • ziemniaki, zboża etc. przetwarzane na alkohol etylowy dodawany do benzyn, • organiczne pozostałości i odpady: - słoma i inne pozostałości roślinne stanowiące materiał odpadowy przy produkcji rolniczej, - odpady powstające w przemyśle rolno-spożywczym, - gnojowica lub obornik wykorzystywane do fermentacji metanowej, - organiczne odpady komunalne, - organiczne odpady przemysłowe, np. w przemyśle papierniczo-celulozowym.

O wielkości podaży drzewnych odpadów przemysłowych decyduje głównie skala produkcji poszczególnych gałęzi przemysłu zajmujących się przerobem drewna oraz specyficzne uwarunkowania procesów technologicznych. Ocenia się, że w zakładach przerobu drewna powstaje ok. 7,5 mln m3 drzewnych odpadów przemysłowych, co stanowi 27% całego pozyskanego surowca drzewnego. Jest to znacząca baza surowcowa zarówno dla celów przemysłowych, jak i energetycznych. Szacuje się, że ze 100 m3 drewna pozyskiwanego z gospodarki leśnej, otrzymuje się po przeróbce do

60% odpadów, w tym 10 m3 kory, 15 m3 drobnicy gałęziowej, 20 m3 odpadów kawałkowych (ścinki, obrzyny), 19 m3 trocin i zrębków, 36 m3 tarcicy oraz 20-25 produktów finalnych z grubizny. Przy założeniu 60% odpadu pozyskanie w ciągu roku 15,5 mln m3 drewna na cele przemysłowe, spowoduje powstanie odpadów drzewnych w ilości 9,3 mln m3.

Udział poszczególnych rodzajów odpadów powstających w różnych gałęziach przemysłu drzewnego ilustruje tabela 2.

Ocenia się, że w skali krajowej rynek drzewnych odpadów przemysłowych jest zrównoważony – czyli powstające odpady są całkowicie zagospodarowywane, głównie w przemyśle przerobu drewna oraz przemysłach przetwórczych. Ewentualne nadwyżki odpadów mają charakter lokalny i okresowy.

Pozostała ilość odpadów przeznaczana jest na eksport oraz wykorzystywana w ogrodnictwie i rolnictwie – jest to przede wszystkim kora. Zieleń miejska i osiedlowa zajmuje około 65 000 ha na terenie całego kraju. Przyjmując 5 ton rocznej produkcji masy roślinnej z hektara, otrzymuje się około 325 tys. ton surowca o zawartości około 1,5% azotu. Zdecydowana większość odpadów organicznych – biomasy – jest bezpowrotnie marnowana na składowiskach.

Energetyczne wykorzystanie biomasy Polskie gospodarstwa domowe wykorzystują biomasę głównie na potrzeby centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej oraz gotowania. Z danych przedstawionych przez Międzynarodowy Instytut Energii Odnawialnej (IRENA) wynika, że w 2014 r. ok. 6 mln gospodarstw domowych wykorzystywało drewno opałowe (zazwyczaj wymiennie z węglem).

Największy udział w energetycznym wykorzystaniu biomasy mają instalacje systemowe. Tabela 3 przedstawia lokalizację oraz całkowite zużycie biomasy w największych elektrowniach i elektrociepłowniach wykorzystujących biomasę w Polsce w 2012 roku.

Do obiektów, które spalają wyłącznie biomasę należą instalacje w Białymstoku, Połańcu oraz ZE PAK, pozostała część producentów wytwarza energię spalając biomasę wraz z innymi paliwami. Mówiąc o zawodowych instalacjach spalających biomasę, nie sposób nie wspomnieć o definicjach w ustawie o OZE określających szczegółowo te instalacje. W ustawie wyróżniamy trzy typy obiektów – instalacje spalania biomasy, dedykowane instalacje spalania wielopaliwowego oraz instalacja spalania wielopaliwowego.

Na rysunku 3 przedstawiono zauważalny ostatnio trend rozwoju dedykowanych instalacji spalania biomasy, czyli takich, w których w myśl ustawy spalana jest wyłącznie biomasa, biogaz, biogaz rolniczy lub biopłyny i paliwo pomocnicze. *** Odnawialne źródła energii stanowią istotny udział w bilansie energetycznym Polski. Mogą w jeszcze

14 ECiZ 8/2016

T E M AT N U M E R U

większej skali przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego regionu, a zwłaszcza do poprawy zaopatrzenia w energię na terenach o słabo rozwiniętej infrastrukturze energetycznej. Szczególnie dla regionów, dotkniętych bezrobociem, odnawialne źródła energii stwarzają nowe możliwości w zakresie powstawania nowych miejsc pracy. Natomiast tereny rolnicze, które z uwagi na silne zanieczyszczenie gleb nie nadają się do uprawy roślin jadalnych, mogą być wykorzystane do uprawy roślin energetycznych przeznaczonych dla energetyki.

W warunkach polskich naturalnym kierunkiem rozwoju wykorzystania biomasy jest i będzie produkcja energii cieplnej. W dłuższej perspektywie przewiduje się coraz większe wykorzystanie biopaliw stałych w skojarzonych systemach wytwarzających energię cieplną i elektryczną (kogeneracja). Wykorzystanie biomasy zwiększa lokalne bezpieczeństwo energetyczne poprzez uniezależnianie się od zewnętrznych dostawców paliw kopalnych oraz wprowadzanie dywersyfikacji nośników energii. Opłacalność stosowania technologii bioenergetycznych zależy od stopnia ich zaawansowania oraz wielkości instalacji. Generalnie technologie te wymagają stosunkowo większego początkowego nakładu inwestycyjnego (w porównaniu ze znacznie wcześniej rozwiniętymi i dopracowanymi technologiami paliw kopalnych), przy czym koszty eksploatacji

I

BIOMASA

są zwykle niższe. Kluczowym elementem decydującym o opłacalności są najczęściej koszty pozyskania paliwa.

W miarę rozwoju rynku biomasy należy spodziewać się obniżania kosztów ich pozyskania i przetwarzania, natomiast w przypadku paliw kopalnych prognozowany jest wzrost cen, co w dłuższej perspektywie czasu jeszcze bardziej uatrakcyjni wykorzystanie lokalnie dostępnych odnawialnych źródeł energii.

Literatura 1.

BIO-PRO New Burner Technologies for Low Grade Biofuels to Supply Clean Energy for Processes in Biorafineries, dokumentacja projektu, 2003.

Communication From The Commision To The Council And The European Parliament.

The share of renewable energy it the EU. Commision Report in accordance with Article 3 of Directive 2001/77/EC, evaluation of the effect of legislative instruments and other Community policies on the development of the contribution of renewable energy sources in the EU and proposal for concrete actions, Brussels, 2004.

3.

Commision staff working document: The share of renewable energy in EU. County profile.

Overview of Renewable Energy Sources in the Enlarged European Union, Brussels, 2004.

4.

Eurostat: Waste generated and treated in Europe. Data 1990-2001., European Communities, 2003.

5.

Główny Urząd Statystyczny: Rocznik statystyczny przemysłu, GUS, Warszawa 2001.

6.

Directive 2001/77/EC of European Parliament and of the Council on the Promotion of Electricity Produced From Renewable Energy Sources in the Internal Electricity Market.

7.

Kaltschmitt M., Hartmann H., Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren, Springer-Verlag, 2001.

8.

Oniszk-Popławska A., Zowsik, M. 2004. State of the art and perspectives for development of different biogas technologies in Poland w Proceedings of the 2nd World Conference and Technology Exhibition on Biomass for Energy, Industry and Climate Protection, 10-14 maja 2004, Rzym.

9.

GUS 2003: Raport z wyników Powszechnego spisu ludności i mieszkań, Warszawa 2003.

10. Tucki K., Szwarc M., Będkowski W., Stęplewska M., Kupczyk A., Przegląd sytuacji biogazowni rolniczych w Polsce, Hodowca Bydła, 2014.

11. Raport Energetyka Cieplna w Liczbach, URE, 2015.

12. Raport Ocena skutków ekonomicznych utrzymania wsparcia dla technologii współspalania węgla z biomasą, IEO, Warszawa, 2013.

13. Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii.

14. REmap 2030, Perspektywy Rozwoju Energii Odnawialnej w Polsce, IRENA, 2015.

15. Szwed-Lipińska K., Instalacje biomasowe w krajowym systemie wsparcia – szanse i zagrożenia, URE, Połaniec/Mielec, 2016.

16. www.ure.pl 17. www.solaris18.blogspot.com 18. www.globenergia.pl 19. www.ieo.pl 2.

Reklama

Niezawodność płynąca z czystego oleju Aplikacje CJC™ w energetyce: • • • • • • • • • •

Układy smarowania turbin Układy sterowania turbin Przekładnie pomocnicze Hydraulika żurawi i dźwigów Przekładnie młynów węgla Układy wysokiego ciśnienia Układy niskiego ciśnienia Dmuchawy i wentylatory Pozostałe systemy hydrauliczne Transformatory

Filtry bocznikowe CJC™ chronią twoje systemy olejowe całą dobę

Clean Oil - Bright Ideas C.C.JENSEN Polska Sp. z o. o. | +48 (0)22 648 83 43 ccjensen@ccjensen.com.pl | www.cjc.dk/pl