Popieram rozwój rozproszonych źródeł kogeneracyjnych
Z docent Anną Grzybek, przewodniczącą Polskiego Towarzystwa Biomasy, sekretarzem Polskiej Izby Biomasy, rozmawia Urszula Wojciechowska
Od kilku lat mówi się o potencjale biomasy, możliwej do energetycznego wykorzystania. Czy i kto pracuje nad opracowaniem krajowego bilansu biomasy?
Krajowy bilans biomasy na potrzeby energetyki opracowywany był w ramach projektów europejskich, np. w projekcie FORBIOM, którego wykonawcami ze strony polskiej były firmy EnergSys i Ecofys przy współpracy Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej w Barlinku. Projekt ten opisany był w „Czystej Energii” 06/2005, jego wyniki podane były także na stronie czeskiej projektu. Ponadto był on opracowany przez Polskie Towarzystwo Biomasy (POLBIOM). Bilans biomasy został również przedstawiony przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, a ostatnio w wersji roboczej opracował taki bilans powołany przez Ministerstwo Gospodarki Zespół składający się z przedstawicieli towarzystw i izb gospodarczych zajmujących się tą tematyką. Rolę wiodąca w tym Zespole przejęła Polska Izba Biomasy. Aktualnie w Instytucie Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Warszawie powstaje metodyka do opracowania archiwizacyjnej i dynamicznej bazy danych w zakresie bilansu biomasy.
Jakie ilości biomasy są niezbędne, aby energetycy mogli wykonać nałożone na nich zobowiązania produkcji zielonej energii?
Ponieważ nasze zobowiązania w zakresie produkcji zielonej energii z każdym rokiem wzrastają – z 3,6% w 2006 r. do 9% w 2010 r. – to trudno podać tu jedną cyfrę. Moje założenia, wynikające z przeprowadzonych analiz, wskazują, że w tym roku energetyka będzie potrzebowała 3 780 mln ton biomasy, w 2007 r. – 4 515, w 2008 r. – 5 670, w 2009 r. – 7 350, a w 2010 r. aż 9 450 mln ton.
Czy obecna struktura produkcji zielonej energii zabezpiecza wykonanie nałożonych na nas wskaźników produkcji energii w odnawialnych źródłach, czy należy ją przebudować?
W dokumentach „Plan działania w sprawie biomasy” oraz „Strategia UE dla biopaliw” Komisja Europejska informuje, że obecnie 4% zapotrzebowania UE na energię zaspokajane jest poprzez energetyczne wykorzystanie biomasy, a do 2010 r. istnieje szansa na prawie trzykrotne zwiększenie udziału biomasy w pokrywaniu potrzeb energetycznych UE w porównaniu do 2003 r. Zatem nasza struktura odpowiada zakładanej przez Unię Europejską, czyli jest właściwa.
Jaki model produkcji energii w odnawialnych źródłach powinien, Pani zdaniem, być preferowany – współspalanie biomasy w zawodowych jednostkach czy też w małych, kogeneracyjnych?
W warunkach polskich najprostszym sposobem zastosowania biomasy do wytwarzania energii elektrycznej jest jej współspalanie w istniejących kotłach spalających węgiel. Opracowane zostały procedury pozwalające na określenie, jaka ilość wytwarzanej energii powstała w wyniku spalania części paliwa z biomasy w kotle.
W przypadku kotłów z rusztem mechanicznym stosuje się albo mieszanie biomasy w formie zrębków z miałem przygotowywanym do spalania, albo wprowadzenie specjalnej instalacji narzucającej na warstwę miału dodatkową warstwę biomasy. Obie metody nastręczają jednak problemy eksploatacyjne, a ilość wprowadzanej w ten sposób do procesu biomasy nie powinna przekraczać 15% masowo. Komplikacje występują także w przypadku zastosowania biomasy w kotłach pyłowych. Biomasa w postaci zrębków zwykle wprowadzana jest do młynów węglowych w celu zmielenia i wymieszania z pyłem węglowym, jednak odmienne od węgla właściwości fizyczne biomasy zaburzają pracę młynów i kotła. Dodatkowo duże kotły energetyczne potrzebują wielkich ilości biomasy, co stwarza problemy logistyczne i trudności z pozyskaniem takich ilości paliwa dla jednej lokalizacji projektu. Prowadzone są prace badawcze nad możliwością gazyfikacji biomasy i wprowadzania jej do kotła pyłowego w postaci palnego gazu. Nie ma jednak jeszcze w Polsce pracującej instalacji bazującej na takim rozwiązaniu, zatem popieram rozwój małych źródeł kogeneracyjnych.
Ostatnio pojawiła się w Polsce możliwość skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej przy użyciu biomasy jako paliwa na bazie technologii ORC (Organic Rankine Cycle). Tym różni się ona od tradycyjnych technologii parowych, że nośnikiem energii z kotła jest olej, pracujący w obiegu zamkniętym. Czynnikiem napędzającym wolnoobrotową turbinę jest olej organiczny. Posiadając niższą temperaturę wrzenia i niższe ciepło parowania, pozwala on na pracę w znacznie niższym reżimie ciśnienia i temperatury w porównaniu do elektrociepłowni z turbiną parową. Obecnie w Polsce przygotowywane są przedsięwzięcia oparte na tym procesie – w Europie jest już kilkanaście pozytywnych realizacji opartych na technologii ORC.
Gdzie powinna odbywać się produkcja biokomponentów: w dużych biorafineriach, w lokalnych agrorafineriach czy w promowanych ostatnio lokalnych centrach paliwowo-energetycznych?
W mniejszych instalacjach, porcjowych, które znam, warunki otrzymywania biopaliwa nie są stabilne, chociaż wielu lokalnych inwestorów rozważa możliwość podjęcia produkcji biopaliwa rzepakowego. Skutkuje to niedotrzymaniem normy. Dla małych inwestorów inwestowanie w biopaliwa jest ryzykowne ze względu na niepewność otrzymania ulgi akcyzowej przy corocznym jej przyznawaniu. Jednak biopaliwo rzepakowe powinno być produkowane na potrzeby rolnicze przez producentów rzepaku. Zgodnie z przygotowywaną ustawą miałoby ono łagodniejsze wymagania. W zasadzie, jeśli ktoś chce produkować „dla siebie” i nie przeszkadza mu fakt niespełnienia warunków w normie na ten produkt, to jego sprawa. Centra paliwowo-energetyczne również są interesujące. Gdyby to ode mnie zależało, promowałabym wszystkie jednostki, ale szczególnie te, które służą rozwojowi rolnictwa i kraju. Obecny stan prawny powoduje szereg utrudnień dla małych producentów. Obowiązującymi dokumentami prawnymi w Polsce w omawianym zakresie są Ustawa z 2 października 2003 r. o biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach ciekłych oraz akty wykonawcze do niej. W świetle obowiązujących przepisów prawnych, a szczególnie Rozporządzenia Ministra Finansów z 26 kwietnia 2004 r. w sprawie zwolnień od podatku akcyzowego, estry oleju roślinnego, wykorzystywane jako samoistne paliwo silnikowe, zwolnione są od akcyzy na podstawie odpowiedniego zapisu. Stosownie do jego postanowień przedmiotowe zwolnienie ma zastosowanie pod warunkiem, że podmiot korzystający ze zwolnienia, produkujący paliwa ciekłe z zawartością biokomponentów, prowadzi dokumentację techniczną wskazującą na sposób wytworzenia takich paliw ciekłych i zawartość w nich biokomponentów, zaś podmiot nabywający te paliwa w celu ich odsprzedaży, korzystający ze zwolnienia, prowadzi ewidencję pozwalającą na wyodrębnienie wyrobów zwolnionych i wyrobów nieobjętych zwolnieniem.
W kwietniu wobec czterech krajów UE, w tym Polski, Komisja Europejska wszczęła postępowanie za niedostosowanie ustawodawstwa krajowego do europejskich legislacji w zakresie promocji zielonej energii. Czy mogliśmy tego uniknąć?
Tak, na pewno mogliśmy tego uniknąć.
Czy np. gdybyśmy przystąpili do realizacji Strategii rozwoju energetyki odnawialnej bezpośrednio po jej przyjęciu przez Sejm w sierpniu 2001 r., to obecnie byłaby większa szansa na realizację naszych zobowiązań wyznaczonych na 2010 r.?
W Strategii rozwoju energetyki odnawialnej podano, że w 1999 r. biomasa stanowiła ok. 98% wykorzystywanej energii odnawialnej, a energia odnawialna stanowiła ok. 2,5% w ogólnym bilansie energii. Strategia została opracowana na podstawie fragmentarycznych danych w oparciu o mało miarodajne dane i informacje. Zdanie „W warunkach polskich, w najbliższej perspektywie, można spodziewać się znacznego wzrostu zainteresowania wykorzystaniem biopaliw stałych – drewna i słomy” jest mało precyzyjne.
W Strategii wspomniano, w sposób bardzo ogólnikowy, o dostępnych zasobach biomasy, w tym rolniczej. Dokument ten przedstawiał szereg barier opóźniających rozwój wykorzystania energii z biomasy. Wiele z nich nadal jest aktualne.Konieczne jest przeanalizowanie, które z nich w dalszym ciągu stanowią przeszkodę w wykorzystaniu biomasy, w tym rolniczej. Nie wydaje się, żeby dokument, który spotkał się z ostrą krytyką wielu środowisk, wpłynął pozytywnie na realizację naszych zobowiązań wyznaczonych na 2010 r.
W 2008 r. biomasa pochodząca z produkcji rolniczej oraz roślin energetycznych ma stanowić 8% spalanej biomasy. Czy – śledząc obecny rozwój plantacji roślin energetycznych – uważa Pani, że jest to możliwe?
Preferowana powinna być biomasa pochodzenia rolniczego oraz biodegradowalne frakcje odpadów przemysłowych i komunalnych. Według danych Agencji Modernizacji i Restrukturyzacji Rolnictwa w połowie 2005 r. zgłoszono do dopłat uprawy wierzby i róży na obszarze 5 433,63 ha. Ogółem powierzchnia upraw tych roślin wynosi ok. 8 tys. ha. Ale o dalszym rozwoju zadecyduje system wsparcia i zapotrzebowania na stosunkowo drogą i trudną logistycznie do energetycznego wykorzystania biomasę rolną. Chciałam zwrócić uwagę, że wydajność energetyczna z 1 ha uprawy energetycznej wynosi 150-500 GJ/ha. Duże jednostki energetyczne poszukują tańszej biomasy odpadowej. Zatem z tej powierzchni można otrzymać 1,2-4 mln GJ energii. Przy ponad 300% rozbieżności trudno jest jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie.
Od kilku lat mówi się o potencjale biomasy, możliwej do energetycznego wykorzystania. Czy i kto pracuje nad opracowaniem krajowego bilansu biomasy?
Krajowy bilans biomasy na potrzeby energetyki opracowywany był w ramach projektów europejskich, np. w projekcie FORBIOM, którego wykonawcami ze strony polskiej były firmy EnergSys i Ecofys przy współpracy Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej w Barlinku. Projekt ten opisany był w „Czystej Energii” 06/2005, jego wyniki podane były także na stronie czeskiej projektu. Ponadto był on opracowany przez Polskie Towarzystwo Biomasy (POLBIOM). Bilans biomasy został również przedstawiony przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, a ostatnio w wersji roboczej opracował taki bilans powołany przez Ministerstwo Gospodarki Zespół składający się z przedstawicieli towarzystw i izb gospodarczych zajmujących się tą tematyką. Rolę wiodąca w tym Zespole przejęła Polska Izba Biomasy. Aktualnie w Instytucie Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa w Warszawie powstaje metodyka do opracowania archiwizacyjnej i dynamicznej bazy danych w zakresie bilansu biomasy.
Jakie ilości biomasy są niezbędne, aby energetycy mogli wykonać nałożone na nich zobowiązania produkcji zielonej energii?
Ponieważ nasze zobowiązania w zakresie produkcji zielonej energii z każdym rokiem wzrastają – z 3,6% w 2006 r. do 9% w 2010 r. – to trudno podać tu jedną cyfrę. Moje założenia, wynikające z przeprowadzonych analiz, wskazują, że w tym roku energetyka będzie potrzebowała 3 780 mln ton biomasy, w 2007 r. – 4 515, w 2008 r. – 5 670, w 2009 r. – 7 350, a w 2010 r. aż 9 450 mln ton.
Czy obecna struktura produkcji zielonej energii zabezpiecza wykonanie nałożonych na nas wskaźników produkcji energii w odnawialnych źródłach, czy należy ją przebudować?
W dokumentach „Plan działania w sprawie biomasy” oraz „Strategia UE dla biopaliw” Komisja Europejska informuje, że obecnie 4% zapotrzebowania UE na energię zaspokajane jest poprzez energetyczne wykorzystanie biomasy, a do 2010 r. istnieje szansa na prawie trzykrotne zwiększenie udziału biomasy w pokrywaniu potrzeb energetycznych UE w porównaniu do 2003 r. Zatem nasza struktura odpowiada zakładanej przez Unię Europejską, czyli jest właściwa.
Jaki model produkcji energii w odnawialnych źródłach powinien, Pani zdaniem, być preferowany – współspalanie biomasy w zawodowych jednostkach czy też w małych, kogeneracyjnych?
W warunkach polskich najprostszym sposobem zastosowania biomasy do wytwarzania energii elektrycznej jest jej współspalanie w istniejących kotłach spalających węgiel. Opracowane zostały procedury pozwalające na określenie, jaka ilość wytwarzanej energii powstała w wyniku spalania części paliwa z biomasy w kotle.
W przypadku kotłów z rusztem mechanicznym stosuje się albo mieszanie biomasy w formie zrębków z miałem przygotowywanym do spalania, albo wprowadzenie specjalnej instalacji narzucającej na warstwę miału dodatkową warstwę biomasy. Obie metody nastręczają jednak problemy eksploatacyjne, a ilość wprowadzanej w ten sposób do procesu biomasy nie powinna przekraczać 15% masowo. Komplikacje występują także w przypadku zastosowania biomasy w kotłach pyłowych. Biomasa w postaci zrębków zwykle wprowadzana jest do młynów węglowych w celu zmielenia i wymieszania z pyłem węglowym, jednak odmienne od węgla właściwości fizyczne biomasy zaburzają pracę młynów i kotła. Dodatkowo duże kotły energetyczne potrzebują wielkich ilości biomasy, co stwarza problemy logistyczne i trudności z pozyskaniem takich ilości paliwa dla jednej lokalizacji projektu. Prowadzone są prace badawcze nad możliwością gazyfikacji biomasy i wprowadzania jej do kotła pyłowego w postaci palnego gazu. Nie ma jednak jeszcze w Polsce pracującej instalacji bazującej na takim rozwiązaniu, zatem popieram rozwój małych źródeł kogeneracyjnych.
Ostatnio pojawiła się w Polsce możliwość skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej przy użyciu biomasy jako paliwa na bazie technologii ORC (Organic Rankine Cycle). Tym różni się ona od tradycyjnych technologii parowych, że nośnikiem energii z kotła jest olej, pracujący w obiegu zamkniętym. Czynnikiem napędzającym wolnoobrotową turbinę jest olej organiczny. Posiadając niższą temperaturę wrzenia i niższe ciepło parowania, pozwala on na pracę w znacznie niższym reżimie ciśnienia i temperatury w porównaniu do elektrociepłowni z turbiną parową. Obecnie w Polsce przygotowywane są przedsięwzięcia oparte na tym procesie – w Europie jest już kilkanaście pozytywnych realizacji opartych na technologii ORC.
Gdzie powinna odbywać się produkcja biokomponentów: w dużych biorafineriach, w lokalnych agrorafineriach czy w promowanych ostatnio lokalnych centrach paliwowo-energetycznych?
W mniejszych instalacjach, porcjowych, które znam, warunki otrzymywania biopaliwa nie są stabilne, chociaż wielu lokalnych inwestorów rozważa możliwość podjęcia produkcji biopaliwa rzepakowego. Skutkuje to niedotrzymaniem normy. Dla małych inwestorów inwestowanie w biopaliwa jest ryzykowne ze względu na niepewność otrzymania ulgi akcyzowej przy corocznym jej przyznawaniu. Jednak biopaliwo rzepakowe powinno być produkowane na potrzeby rolnicze przez producentów rzepaku. Zgodnie z przygotowywaną ustawą miałoby ono łagodniejsze wymagania. W zasadzie, jeśli ktoś chce produkować „dla siebie” i nie przeszkadza mu fakt niespełnienia warunków w normie na ten produkt, to jego sprawa. Centra paliwowo-energetyczne również są interesujące. Gdyby to ode mnie zależało, promowałabym wszystkie jednostki, ale szczególnie te, które służą rozwojowi rolnictwa i kraju. Obecny stan prawny powoduje szereg utrudnień dla małych producentów. Obowiązującymi dokumentami prawnymi w Polsce w omawianym zakresie są Ustawa z 2 października 2003 r. o biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach ciekłych oraz akty wykonawcze do niej. W świetle obowiązujących przepisów prawnych, a szczególnie Rozporządzenia Ministra Finansów z 26 kwietnia 2004 r. w sprawie zwolnień od podatku akcyzowego, estry oleju roślinnego, wykorzystywane jako samoistne paliwo silnikowe, zwolnione są od akcyzy na podstawie odpowiedniego zapisu. Stosownie do jego postanowień przedmiotowe zwolnienie ma zastosowanie pod warunkiem, że podmiot korzystający ze zwolnienia, produkujący paliwa ciekłe z zawartością biokomponentów, prowadzi dokumentację techniczną wskazującą na sposób wytworzenia takich paliw ciekłych i zawartość w nich biokomponentów, zaś podmiot nabywający te paliwa w celu ich odsprzedaży, korzystający ze zwolnienia, prowadzi ewidencję pozwalającą na wyodrębnienie wyrobów zwolnionych i wyrobów nieobjętych zwolnieniem.
W kwietniu wobec czterech krajów UE, w tym Polski, Komisja Europejska wszczęła postępowanie za niedostosowanie ustawodawstwa krajowego do europejskich legislacji w zakresie promocji zielonej energii. Czy mogliśmy tego uniknąć?
Tak, na pewno mogliśmy tego uniknąć.
Czy np. gdybyśmy przystąpili do realizacji Strategii rozwoju energetyki odnawialnej bezpośrednio po jej przyjęciu przez Sejm w sierpniu 2001 r., to obecnie byłaby większa szansa na realizację naszych zobowiązań wyznaczonych na 2010 r.?
W Strategii rozwoju energetyki odnawialnej podano, że w 1999 r. biomasa stanowiła ok. 98% wykorzystywanej energii odnawialnej, a energia odnawialna stanowiła ok. 2,5% w ogólnym bilansie energii. Strategia została opracowana na podstawie fragmentarycznych danych w oparciu o mało miarodajne dane i informacje. Zdanie „W warunkach polskich, w najbliższej perspektywie, można spodziewać się znacznego wzrostu zainteresowania wykorzystaniem biopaliw stałych – drewna i słomy” jest mało precyzyjne.
W Strategii wspomniano, w sposób bardzo ogólnikowy, o dostępnych zasobach biomasy, w tym rolniczej. Dokument ten przedstawiał szereg barier opóźniających rozwój wykorzystania energii z biomasy. Wiele z nich nadal jest aktualne.Konieczne jest przeanalizowanie, które z nich w dalszym ciągu stanowią przeszkodę w wykorzystaniu biomasy, w tym rolniczej. Nie wydaje się, żeby dokument, który spotkał się z ostrą krytyką wielu środowisk, wpłynął pozytywnie na realizację naszych zobowiązań wyznaczonych na 2010 r.
W 2008 r. biomasa pochodząca z produkcji rolniczej oraz roślin energetycznych ma stanowić 8% spalanej biomasy. Czy – śledząc obecny rozwój plantacji roślin energetycznych – uważa Pani, że jest to możliwe?
Preferowana powinna być biomasa pochodzenia rolniczego oraz biodegradowalne frakcje odpadów przemysłowych i komunalnych. Według danych Agencji Modernizacji i Restrukturyzacji Rolnictwa w połowie 2005 r. zgłoszono do dopłat uprawy wierzby i róży na obszarze 5 433,63 ha. Ogółem powierzchnia upraw tych roślin wynosi ok. 8 tys. ha. Ale o dalszym rozwoju zadecyduje system wsparcia i zapotrzebowania na stosunkowo drogą i trudną logistycznie do energetycznego wykorzystania biomasę rolną. Chciałam zwrócić uwagę, że wydajność energetyczna z 1 ha uprawy energetycznej wynosi 150-500 GJ/ha. Duże jednostki energetyczne poszukują tańszej biomasy odpadowej. Zatem z tej powierzchni można otrzymać 1,2-4 mln GJ energii. Przy ponad 300% rozbieżności trudno jest jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie.
