Zadanie 2 Regionalne modelowanie rynku biomasy z wykorzystaniem techniki LCA

1. Zadanie 2 Regionalne modelowanie rynku biomasy z wykorzystaniem techniki LCA • Cel badań: • Regionalne modelowanie wykorzystania biomasy na cele energetyczne z uwzględnieniem aspektów prawnych, rynkowych i ekologicznych (analiza LCA – Life CycelAssessment), • regionalne uwarunkowania oraz przesłanki rozwoju rynku biomasy. Może przyczynić się to do tego, iż w Małopolsce firmy zajmujące się przerobem drewna będą musiały znaleźć nowy rynek zbytu dla swoich odpadów. Natomiast producenci energii z przedsiębiorstw zaliczających się do wymienionych w rozporządzeniu będą zmuszeni do importowania biomasy z poza regionu, gdyż jak wykazano szanse na rozwój rynku biomasy pochodzącej z upraw rolniczych są małe. Jednak może to spowodować również, większy dostęp do paliwa dla podmiotów wykorzystujących je w niewielkich budynkach publicznych lub prywatnych. Aspekty rynkowe W Polsce, zgodnie z pakietem klimatyczno-energetycznym, udział energii z OZE w finalnym zużyciu energii brutto powinien w 2020 r. osiągnąć 15%. Przyczynić mają się do tego m.in. tworzone instrumenty wsparcia tj. system kwotowy. Jednak rozwój energetyki rozproszonej, w tym odnawialnej, jest silnie uzależniony od warunków lokalnych m.in. zróżnicowania klimatu, ukształtowania terenu, itp. Najbardziej wykorzystywanym w Polsce OZE o największym potencjale jest biomasa. Na cele energetyczne, poprzez bezpośrednie spalanie wykorzystuje się m.in. drewno odpadowe z produkcji leśnej i przemysłu tartacznego, uprawy energetyczne. (np. wierzba energetyczna, miskant olbrzymi), odpady i nadwyżki z przemysłu rolniczego i spożywczego, osady ściekowe. Dostępność tych surowców decyduje o rozwoju rynku biomasy w danym regionie. W przypadku Małopolski i jej warunków lokalnych, uwarunkowań terenu i specyfikacji rolnictwa rozwój rynku biomasy jest ograniczony. Nie jest ona tak szeroko dostępna jak w innych regionach kraju. Jednak ze względu na to, iż zużycie energii elektrycznej przez gospodarstwa domowe i małe przedsiębiorstwa w Małopolsce rośnie (w 2011 r. 20,5% zużycia energii w Małopolsce tj. 2605 GWh, przypadało na gospodarstwa domowe), pozyskiwanie energii ze źródeł alternatywnych i odnawialnych jest pożądane. Ocenę aspektów środowiskowych przeprowadzono metodą LCA również dla instalacji wykorzystujących biomasę do celów grzewczych zlokalizowanych w Małopolsce. W badaniach oprócz oddziaływania na środowisko produkcji energii cieplnej uwzględniony został również transport paliwa. Analiza wyników wykazała, iż sam proces produkcji energii cieplnej z pellet drzewnych powoduję głównie obciążenie środowiska poprzez emisję pyłów i NOX, (kategoria „wpływ na układ oddechowy związków nieorganicznych”). Natomiast wpływ na środowisko zaznaczony w pozostałych kategoriach („paliwa kopalne”, „zagospodarowanie terenu”, „ekotoksyczność”) związany jest z produkcją pieców do energetycznego wykorzystania biomasy oraz samego paliwa (pellet). Z kolei transport paliwa przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska poprzez emisję NOX, SO2 oraz cząstek stałych (kategoria „wpływ na układ oddechowy związków nieorganicznych”.), a zużycie oleju napędowego, powoduję zubożenie zasobów ropy naftowej (kategoria „paliwa kopalne”). Udział transportu w produkcji 1GJ energii cieplnej waha się od ok. 10% całkowitego wpływu na środowisko w przypadku odległości do 50 km, natomiast wzrasta do 25% w przypadku transportu do 500 km. Przesłanki: W Strategii Lizbońskiej, Strategii Europa 2020 (realizującej cele „20/20/20"), Planie EPSTE oraz Polityce Energetycznej UE wskazuje się na konieczność transformacji sektora energetycznego w zakresie wykorzystania źródeł, produkcji, przesyłu, handlu i konsumpcji energii. W nawiązaniu do tego UE powinna produkować konkurencyjne, powszechnie dostępne i prośrodowiskowe technologie przyczyniające się do rozwoju zrównoważonej i niskoemisyjnej gospodarki. Dążenie do uzyskania założonych celów, powinno bazować na zrównoważonych działaniach, mających na celu przede wszystkim dywersyfikacje źródeł energii, w tym OZE. Aspekty środowiskowe W celu porównania obciążeń i korzyści ekologicznych związanych z wywarzeniem energii elektrycznej z zastosowanie biomasy i tradycyjnych paliw kopalnych, porównana została produkcja 1 MWh z biomasy i 1 MWh energii elektrycznej pochodzącej z polskiej sieci energetycznej. Wyniki analizy wskazują, że obciążenia środowiskowe powodowane przez produkcję energii z zastosowania OZE są ponad dwukrotnie niższe, niż z zastosowaniem paliw konwencjonalnych. Analizując udział OZE w pozyskaniu energii pierwotnej w Polsce jak i w UE w ostatnim dziesięcioleciu zauważa się znaczny wzrost. W 2011 r. energia pozyskiwana ze źródeł odnawialnych w Polsce stanowiła w energii pierwotnej 11,2% i pochodziła, w głównej mierze z biomasy stałej (85,7%). Wzrost wykorzystywania czystych źródeł energii wynika m.in. z zaostrzających się przepisów UE w związku przede wszystkim ze szkodami środowiskowymi powodowanymi eksploatacją zasobów paliw kopalnych oraz ich wykorzystywaniem w energetyce. W pracy przedstawiono propozycję modelu energetycznego wykorzystania biomasy w małych kotłach (w przedziale od 1 do 25 MWt) w województwa małopolskiego. Do opracowania modelu wykorzystani osiem rodzajów biomasy dostępnej w regionie, wskazano obszary, które należy ocenić przy jej wdrażaniu oraz użytkowaniu na cele energetyczne, a także uwzględniono aspekty prawne, rynkowe oraz wyniki oceny potencjalnego oddziaływania na środowisko jej energetycznego wykorzystania (przy wykorzystaniu metody LCA – Life CycleAssessment). Wyniki przeprowadzonej oceny porównano z potencjalnym wpływem na środowisko produkcji energii z paliw konwencjonalnych. Aspekty prawne Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 18 października 2012 r. (Dz. U. Nr 0, poz. 1229) określające zależność pomiędzy ilością wykorzystywanej biomasy pochodzenia rolniczego, a mocą instalacji narzuca nowe wymagania prawne. Według rozporządzenia dla jednostek wytwórczych o mocy elektrycznej powyżej 5 MW spalających biomasę wspólnie z innymi paliwami, do energii wytworzonej w odnawialnych źródłach energii będzie zaliczana energia elektryczną lub ciepło, wtedy gdy udział procentowy biomasy pochodzenia rolniczego kształtować się będzie na poziomie: • 60% – w 2013 r.; • 85% – w 2021 r. a w przypadku jednostek hybrydowych oraz jednostek spalających wyłącznie biomasę o mocy elektrycznej powyżej 20 MW, udział ten powinien kształtować się na poziomie: 20% – w 2013 r.; 50% – w 2021 r. Wynikibadań prowadzonych metodą LCA wykazały, iż procesy produkcji energii cieplnej i elektrycznej z biomasy powoduje ponad dwukrotnie mniejsze oddziaływanie na środowisko, w porównaniu do konwencjonalnych nośników energetycznych (węgiel kamienny, gaz ziemny, olej opałowy). Przeprowadzona analiza wskazuje ponadto, iż dostępność paliwa jest jednym z kluczowy czynników wpływających na rynek energetyczny indywidualnych użytkowników oraz wpływa znacząco na uwarunkowania środowiskowe. Brak lokalnych producentów, przyczynia do konieczności importu paliw, ponoszenia kosztów transportu oraz dodatkowego obciążenia środowiska. Ukierunkowanie polityki regionalnej na rozwój rynku biomasy, jak również nowe krajowe przepisy, dotyczące wykorzystywania biomasy (m.in. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 18 października 2012 r. – Dz. U. Nr 0, poz. 1229) przez duże koncerny energetyczne, może przyczynić się do szerszego dostęp małych odbiorców do biomasy odpadowej np. z przemysłu tartacznego oraz wzrost producentów paliw typu pellet w regionie. Seminarium Instytutu GSMiE PAN,6 – 8marca 2013, Szczyrk