Chciałbym przedstawić kilka uwag w związku z przygotowywaną ustawą o
odnawialnych źródłach energii, której projekt został opublikowany przez
Ministerstwo Gospodarki 20 grudnia 2011 roku (wersja 1a.4 ,
http://www.mg.gov.pl/node/15163 ). Skupię się przede wszystkim na jednym
rodzaju OZE - biomasie.
Jedną z technik służących wytwarzaniu energii elektrycznej z biomasy
jest termiczna gazyfikacja biomasy drzewnej. Proces termicznej
gazyfikacji drewna przebiega przy niedomiarze powietrza, to znaczy - w
odróżnieniu od spalania - przy braku tlenu w stosunku do zapotrzebowania
tlenu niezbędnego do całkowitego spalenia (utlenienia) paliwa (np.
zrębków czy trocin). Zgazowywanie drewna jest technologią liczącą ponad
200 lat - technologia ta polega na poddaniu drewna serii reakcji
termo-chemicznych (suszenie, piroliza, częściowe utlenianie,
zgazowywanie), w wyniku czego wytworzony zostaje palny gaz (gaz drzewny
/ holzgas), który może być wykorzystywany do zasilania tłokowego silnika
gazowego z zapłonem iskrowym.
Inicjatywy oparte o tego typu techniki mogą przynieść liczne korzyści na
szczeblu lokalnym, rozszerzając ofertę lokalnego rynku pracy o
stanowiska związane z dozorem nad instalacją, zbiorem i skupem drewna
odpadowego czy kreowaniem zbytu na plony upraw energetycznych (np.
wierzba energetyczna, topola energetyczna). Co więcej, może się to dziać
przy jednoczesnej poprawie kondycji ekologicznej regionu znajdującego
się w zasięgu gospodarczym tego rodzaju małych elektrowni, poprzez
przyczynianie się do lepszego wykorzystywania drewna odpadowego. Drewno
to często nie znajduje odpowiedniej ilości nabywców, bądź w wielu
przypadkach po prostu bezużyteczne zalega w lasach (wiatrołomy, gałęzie
pozostające po regularnej wycince drzew, kora) przyczyniając się do
pogarszania ich kondycji estetycznej i sanitarnej. Niekontrolowany
przyrost drzew i krzewów na terenach przydrożnych jest źródłem kolejnych
oczywistych problemów.
Inicjatywy tego rodzaju są obecnie pożądane tym bardziej, że wymagają
stosunkowo niewielkich nakładów kapitału, przynoszą stosunkowo bardzo
małe straty energii, z racji mniejszych odległości jej przesyłania i
transportowania surowców energetycznych. Wszystko to jednak ma miejsce
przy bardzo istotnym założeniu, że rozwiązania te opierają się o
instalacje niewielkie (np. poniżej 100kWe) - działające w systemie
energetyki rozproszonej (który przygotowywana ustawa ma z założenia
wspierać) - do których paliwo pozyskiwane jest ze stosunkowo niewielkich
obszarów rynku lokalnego.
Przykładem sfinalizowanego, rentownego wykorzystania opisanych wyżej
technik może być elektrownia oparta o gazogenerator Viking, opracowana
przez inżynierów duńskiej politechniki DTU w Kopenhadze.
http://www.dtu.dk/upload/mek/tema_artik ... gas_01.jpg
https://files.pbworks.com/download/h8uT ... esting.pdf
Wiele innych instalacji tego rodzaju wykorzystywanych jest w
przynajmniej kilku innych krajach na świecie. Na rynku światowym od lat
funkcjonuje wiele firm (choć na rynku polskim mamy ich wyraźny
niedobór), które zajmują się produkcją i sprzedażą gotowych
gazogeneratorów wytwarzających holzgas oraz energii elektrycznej na jego
bazie.
Moim zdaniem istnieją wszelkie powody, by współczynniki korygujące
wartości świadectw pochodzenia (o których wspomina się w projekcie nowej
ustawy o OZE) w odniesieniu do instalacji wykorzystujących wspomniane
wyżej techniki zgazowywania biomasy drzewnej były kształtowane
analogicznie do niewielkich (poniżej 100kWe) elektrowni biogazowych. Nie
znajduję natomiast żadnych powodów, by niewielkie elektrownie oparte o
techniki zgazowywania drewna były we wspomnianym kontekście traktowane
tak samo, jak przykładowo elektrownie biomasowe CHP o stosunkowo
wysokich mocach (poniżej/powyżej 10MWe), wykorzystujące techniki
spalania biomasy w kotłach oraz generatory prądu elektrycznego
przeznaczone do pracy z turbinami parowymi.
Wykres obrazujący wysokości współczynników korygujących dla
poszczególnych rodzajów OZE, opublikowany niedawno przez Ministerstwo
Gospodarki (
http://cbepolska.pl/images/FIT_120131/s ... ia_OZE.png )
niestety może pozostawiać tego typu obawy. Chciałbym wyrazić nadzieję,
że nowa ustawa o OZE nie sprawi, że podobna sytuacja będzie miała miejsce.
Nawiązując do elektrowni wysokich mocy budowanych w oparciu o spalanie
biomasy (przykład
http://energetyka.wnp.pl/pge-oddaje-naj ... 1_0_0.html
) chciałbym też przedstawić pewne uwagi krytyczne.
Jak wiadomo biomasa jest surowcem energetycznym posiadającym stosunkowo
niską kaloryczność energetyczną. Duże, wielomegawatowe elektrownie są
zmuszone pozyskiwać surowiec ze stosunkowo bardzo dużego obszaru, więc
wiąże się to z koniecznością transportowania dużych objętości surowca na
stosunkowo dalekie odległości, a to z kolei wymusza spalanie dużych
ilości paliw kopalnych wykorzystywanych w tradycyjnych środkach transportu.
Zużywanie biomasy w kotłach wysokich mocy dodatkowo zmniejsza dostępność
biomasy na rynkach lokalnych oraz intensywnie podnosi jej cenę. Z tych
względów inwestowanie w elektrownie biomasowe operujące na wysokich,
megawatowych mocach wydaje się być godne krytyki z uwagi na bardzo
istotne aspekty ekologiczne i ekonomiczne (problem emisji zanieczyszczeń
z transportu oraz wysokich - a w ostatnim czasie również szybko
rosnących - cen paliw kopalnych wykorzystywanych w transporcie
tradycyjnym). Uważam, że przy wyznaczaniu wartości współczynników
korygujących wartości świadectw pochodzenia należy mieć wspomniane
kwestie na uwadze.
Na koniec dodam, że jestem inżynierem ochrony środowiska, który obronił
pracę inżynierską pt. "Energia z biomasy drzewnej" na Uniwersytecie
Warmińsko-Mazurskim. W pracy tej szczegółowo opisane są zagadnienia
związane z termiczną gazyfikacją biomasy drzewnej celem wytwarzania
energii elektrycznej. Od kilku lat jestem również zaangażowany w
praktyczne przygotowywanie projektu technicznego związanego z opisaną
wyżej technologią termicznej gazyfikacji drewna. Aktualnie mój zespół
znajduje się na etapie testowania i kalibracji gazogeneratora, który w
przyszłości ma zostać wykorzystany w elektrowni o spodziewanej mocy
zainstalowanej z przedziału 40 - 100kWe. Etap prac jest już całkiem
zaawansowany, a wiele przeprowadzonych już testów przebiegło zgodnie z
oczekiwaniami.