1 / 49

BIOMASA JAKO SUROWIEC ENERGETYCZNY

BIOMASA JAKO SUROWIEC ENERGETYCZNY. Czynniki wpływające na rynek paliwowy i zapotrzebowanie na energię odnawialną. rozwój gospodarczy zasoby i wydobycie paliw kopalnych odkrycia nowych złóż i eksploatacja dotychczas niedostępnych

aviv
Download Presentation

BIOMASA JAKO SUROWIEC ENERGETYCZNY

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. BIOMASA JAKOSUROWIEC ENERGETYCZNY

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

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

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

  5. Wybrzeże Atlantyku w Luisianie Budowa rurociągu

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

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

  8. Zużycie energii ze źródeł odnawialnych (1015 Btu)

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

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

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

  12. Składowe procentowe ceny paliwa w Polsce

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  30. Możliwość zmiany lignino-celulozowej biomasy na paliwo

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

  45. Dziękuję za uwagę

More Related