background image

EFEKTYWNOŚĆ BIOMASY JAKO PALIWA ENERGETYCZNEGO 

 
Autorzy: Franciszek Strzelczyk, Andrzej Wawszczak 
 
(„Rynek Energii” – nr 5/2008) 
 
 
 

Słowa kluczowe: biomasa, współspalanie, ogrzewanie, odnawialne źródła energii 
 
Streszczenie. W referacie wykazano potrzebę stosowania biomasy jako paliwa w gospodarstwach domowych i 
w  energetyce  lokalnej,  zamiast  jej  współspalania  z  węglem  w  duŜych  elektrowniach.  Dzięki  takiemu 
energetycznemu wykorzystaniu biomasy otrzyma się bardziej pozytywny efekt ochrony środowiska. 

 
 
1. WST
ĘP 
 
Utrudnienia  oraz  ograniczenia  w  stosowaniu  energii  odnawialnej  wynikają  z  następujących 
uwarunkowań: 
 
postaci występowania - duŜe rozproszenie, niska gęstość energetyczna źródeł wynikająca z 
małej gęstości objętościowej (biomasa) i powierzchniowej (energia słoneczna, wiatrowa itp.), 
 
-  zmienności  strumienia  energii  -  uzaleŜnienie  od  zmieniających  się  warunków 
klimatycznych  i  przypadkowy  charakter  zmian  (konieczność  budowy  urządzeń  do 
magazynowania energii i stosowanie rezerwowych źródeł), 
-  ekonomicznych  -  duŜe  koszty  stosowania  (wymagane  są  mechanizmy,  wsparcia,  które 
motywują do inwestowania w odnawialne źródła energii). 
 
Te  ograniczenia  sprawiają,  Ŝe  udział  energii  odnawialnej  w  światowym  bilansie 
energetycznym  jest  wciąŜ  stosunkowo  mały,  jednak  jej  znaczenie  w  przyszłości  będzie  się 
zwiększać  ze  względu  na  konieczność  zmniejszenia  obciąŜenia  środowiska  przez 
konwencjonalną energetykę. 
 
Ilość  pozyskiwanej  energii  z  odnawialnych  źródeł  jest  podyktowana  podjętymi  przez  Polskę 
zobowiązaniami międzynarodowymi oraz rozwiązaniami prawnymi w UE, które zmierzają do 
zwiększenia  udziału  ciepła  i  energii  elektrycznej  ze  źródeł  odnawialnych  w  Polsce  do 
poziomu: 7,5% w 2010 r., 12,5% w 2015 i 15% w 2020 r., a w UE 12% w 2010 r. i 20% w 
2020 r. Są to udziały energii ze źródeł odnawialnych w bilansie energii pierwotnej. 
 
Obecnie (2008 r.) w Polsce energetyka wodna stanowi najwyŜszy udział w produkcji energii z 
OZE,  jednak  w  przyszłości  znaczącym  i  realnym  źródłem  energii  odnawialnej  będzie 
biomasa,  następnie  energia  wiatru,  dopiero  na  trzecim  miejscu  energia  wody  z  uwagi  na 
zaniechanie  budowy  elektrowni  wodnych  na  większych  rzekach  w  Polsce,  energia 
geotermalna i bezpośrednie wykorzystanie promieniowania słonecznego. 
 
Stabilne wytwarzanie tej energii gwarantują źródła wykorzystujące  biomasę  i jej  pochodne.  
Najmniej stabilne dostawy energii otrzymuje się z elektrowni wiatrowych. 
 
Regulacje  prawne  zawarte  w  Polskim  Prawie  energetycznym  (wielokrotnie  zmieniane)  są 
narzędziami wspierania rozwoju OZE [6]. 

background image

Wspieranie nie odbywa się na zasadzie przyznawania przez państwo ulg i zachęt, a jego istotą 
jest  ustawowe  nałoŜenie  na  przedsiębiorstwo  sprzedające  energię  odbiorcom  końcowym 
obowiązku zakupu energii z OZE w formie: 
- bezpośredniego zakupu określonej ilości tej energii, 
-  uzyskania  i  przedstawienia  do  umorzenia  Prezesowi  URE  świadectw  pochodzenia  energii 
lub 
- uiszczenia opłaty zastępczej . 
 
Potwierdzeniem  wytworzenia  energii  elektrycznej  w  OZE  jest  świadectwo  pochodzenia  tej 
energii.  NałoŜenie  obowiązków  j.  w.  na  przedsiębiorstwo  sprzedające  energię  stanowi 
wsparcie dla producentów OZE. 
 
Producenci  OZE  posiadający  odpowiednie  koncesje  produkują  energię,  która  musi  być 
zakupiona  przez  sprzedawcę  z  urzędu  po  cenach  rynkowych  (średnia  cena  energii  na  rynku 
konkurencyjnym).  Ponadto  producenci  OZE  stają  się  właścicielami  świadectw  pochodzenia 
(energii)  wystawionych  przez  Prezesa  URE.  Świadectwa  są  prawami  majątkowymi 
producenta i podlegają obrotowi na rynku giełdowym. Zatem producenci OZE mają przychód 
z dwóch źródeł: ze sprzedaŜy energii elektrycznej (po cenach rynkowych) i ze sprzedaŜy praw 
majątkowych  wygenerowanych  na  ich  koncie  rozliczeniowym  na  podstawie  świadectw 
pochodzenia. 
 
Tak otrzymane przychody pokrywają znacznie wyŜsze koszty pozyskiwania energii z OZE w 
porównaniu  z  energetyką  konwencjonalną.  Wprowadzenie  wsparcia  OZE  zapewnia 
stabilizację finansową producentom, a dodatkowymi kosztami są obciąŜani końcowi odbiorcy 
energii. 
 
W tabeli 1   przedstawiono ekonomiczną ocenę poszczególnych rodzajów OZE. 
 
 

background image

Porównanie  korzyści  finansowych  wynikających  ze  współspalania  biomasy  na  tle  innych 
OZE  (kolumna  5  w  tabeli  1  )  wskazuje,  Ŝe  współspalanie  jest  najbardziej  dochodową,  w 
warunkach  funkcjonującego  w  Polsce  systemu  rozliczeń,  metodą  produkcji  energii 
elektrycznej  z  OZE.  Dlatego  aby  uchronić  uprawy  leśne  przed  nadmierną  ich  eksploatacją 
wzrasta wymagany udział roślin z upraw energetycznych w ogólnym bilansie wykorzystania 
biomasy.  W  roku  2010  biomasa  z  upraw  rolniczych  ma  stanowić  20%,  a  w  2014  r.  60% 
biomasy  zuŜywanej  przez  energetykę  ma  być  pochodzenia  rolniczego.  Konkurencja 
producentów  energii  elektrycznej  z  OZE  na  rynku  świadectw  pochodzenia,  w  którym 
uczestniczą  duŜe  jednostki  wytwórcze  o  mocach  kilkuset  MW,  zagraŜa  stabilności  pracy 
małych  wytwórców  o  mocach  kilkaset  kW.  W  dotychczasowym  systemie  wsparcia 
wytwarzania  energii  z  OZE  brak  jest  zróŜnicowania  między  duŜymi  i  małymi  źródłami 
Dotyczy  to  duŜych  elektrowni  wodnych,  które  nigdzie  poza  Polską  nie  są  objęte 
mechanizmem  wsparcia  [6]  oraz  wytwarzania  energii  przy  wykorzystaniu  technologii 
współspalania realizowanych w duŜych blokach energetycznych. 
 
Spalanie  biomasy  powinno  odbywać  się  w  kotłach  odpowiednich  do  tego  celu,  a  nie  jako 
współspalanie  w  kotłach  energetycznych  zaprojektowanych  do  spalania  węgla.  Producent 
OZE powinien zbudować kocioł na biomasę. 
 
Przedstawione  stwierdzenia  moŜna  uzupełnić  czterema  fragmentami  zaczerpniętymi  z 
róŜnych publikacji m. in. przedstawicieli elektrowni stosujących współspalanie. W pracy [10]: 
czytamy:  „Dostępna  na  rynku  biomasa  drzewna  jest  paliwem  droŜszym  od  węgla,  a 
szczególnie  od  tych  gatunków  w
ęgla,  które  są  spalane  w  kotłach  fluidalnych.  Koszt  1  GJ 
energii  chemicznej  biomasy  w  zale
Ŝności  od  źródła  pochodzenia  i  odległości,  z  jakiej  jest 
transportowana  do  elektrowni,  wynosi  od  1,3  do  2,5  razy  wi
ęcej  niŜ  koszt  I  GJ  energii 
chemicznej  z  miału  w
ęglowego.  Jeszcze  bardziej  niekorzystnie  przedstawia  się  porównanie 
kosztów  1  GJ  z  biomasy  z.  kosztami  l  GJ  energii  chemicznej  z  mułów  w
ęglowych. 
Współspalanie  biomasy  wymaga  rozwi
ązania  problemów  logistycznych,  wiąŜących  się  z  jej 
du
Ŝą objętością i zawartością wody. PowaŜnym wyzwaniem jest takŜe dłuŜsze magazynowanie 
gotowych  zr
ębków  ze  względu  na  niebezpieczeństwo  podnoszenia  się  temperatury  wewnątrz 
pryzmy  i  zachodz
ące  w  niej  reakcje  chemiczne.  Do  celów  rozliczeniowych  konieczne  było 
opracowanie i wdro
Ŝenie procedur pomiarowych ilości i wartości opałowej spalanej biomasy. 
Pomimo  tych  wszystkich  wad  jest  to  jeden  z  najbardziej  konkurencyjnych  ekonomicznie 
sposobów  produkcji  energii  odnawialnej,  ze  wzgl
ędu  na  stosunkowo  niskie  nakłady 
inwestycyjne, które trzeba ponie
ść na modernizację kotłów i związanych z nimi układów."  
 
Z kolei w pracy [8]: „W przypadku współspalania biomasy z paliwami kopalnymi (w polskich 
warunkach  z  w
ęglem)  moŜna  jednak  zaobserwować  pewne  negatywne  jej  cechy,  do  których 
nale
Ŝy  zaliczyć  niską  wartość  opałową  w  stanie  roboczym,  spowodowaną  głównie  wysokim 
udziałem wilgoci (do 60 %). Bior
ąc pod uwagę fakt, iŜ współspalanie ma być realizowane w 
du
Ŝych,  wysoko-sprawnych  jednostkach  kotłowych,  powstaje  pytanie:  czy  i  w  jakim  stopniu 
stosowanie  paliwa  dodatkowego  w  postaci  biomasy  powoduje  obni
Ŝenie  sprawności  kotła 
oraz sprawno
ści całego procesu generacji energii elektrycznej?''''  
 
W  dalszej  treści  materiałów  autorzy  potwierdzają  negatywne  skutki  współspalania,  co 
stwierdzono  równieŜ  w  [1].  Warto  teŜ  zacytować  fragment  wypowiedzi  Dyrektora  Polskiej 
Izby  Gospodarczej  Energii  Odnawialnej  [3]:  „Dotychczasowe  rozwiązania  spowodowały,  Ŝ
głównym  beneficjentem  systemu  maj
ącego  wspierać  powstawanie  nowych  mocy 
wykorzystuj
ących  odnawialne  źródła  do  produkcji  energii  elektrycznej  są  elektrownie 
współspalaj
ące  biomasę,  a  taki  kierunek  jest  wysoce  szkodliwy  dla  rozwoju  energetyki 

background image

odnawialnej  w  Polsce.  System  wspiera  bowiem  produkcję  zielonej  energii  w  starych  kotłach 
pyłowych,  cz
ęsto  w  ostatnim  etapie  ich  uŜytkowania,  czego  efektem  moŜe  być  za  kilka  lat 
całkowite  załamanie  bran
Ŝy  na  skutek  wyłączenia  ich  z  uŜytkowania,  przy  jednoczesnym 
braku nowych instalacji.
 
 
Warto  wspomnie
ć,  Ŝe  elektrownie  współspalające  biomasę  osiągają  z  tego  tytułu  inne 
korzy
ści,  takie  jak  zwolnienie  z  akcyzy,  czy  zwiększenie  limitów  na  emisję  CO?.  A  przecieŜ 
przy  dzisiejszych  cenach  biomasy  i  energii,  nawet  bez  uwzgl
ędnienia  praw  majątkowych  ze 
ś

wiadectw  pochodzenia,  działalność  ta  i  tak  jest  wysoce  opłacalna.  "  Dyrektor  PIGEO 

zaapelował  o  rozszerzenie  nowelizacji  o  zmniejszenie  wsparcia  dla  niektórych  form 
współspalania biomasy. 
 
Wreszcie  fragment  zaczerpnięty  z  [14]:  „Ponadto  problemy  z  ...  kredytowaniem  małych 
inwestycji  i  w  ko
ńcu  obrotem  na  giełdzie  energii  (poprzez  biuro  maklerskie)  prawami 
maj
ątkowymi do świadectw pochodzenia zielonej energii czynią ten system (wbrew oficjalnym 
zapewnieniom)  skrajnie  nieprzyjaznym  i  wyj
ątkowo  kosztownym  dla  mikroźródel.  ...  "  oraz 
„Znana dobrze z ubiegłych epok gigantomania w energetyce (w tym takŜe tej odnawialnej - w 
wersji  rozwijanej  przez  tradycyjne  koncerny  energetyczne)  to  zachwianie  równowagi  w 
ś

rodowisku,  przeinwe-stowanie,  niepotrzebne  koszty  po  stronie  odbiorców  energii  oraz  - 

prędzej  czy  później  -  zagroŜenie  bytu  tradycyjnych  przedsiębiorstw  energetycznych." 
Techniczne   problemy   współspalania   biomasy   szeroko omówiono w pracy [12]. 
 
Biomasa, szczególnie biomasa drzewna, charakteryzuje się niską zawartością popiołu i siarki. 
Spalana  w  odpowiednich  warunkach  emituje  znacznie  mniej  zanieczyszczeń  niŜ  węgiel.  W 
warunkach polskich brak jest jeszcze biomasy z upraw energetycznych, dlatego teŜ w duŜych 
kotłach  energetycznych  opalanych  węglem  i  wyposaŜonych  w  odpowiednie  urządzenia 
słuŜące  do  zmniejszenia  uciąŜliwości  oddziaływania  produktów  spalania  na  środowisko, 
powinien  być  spalany  przede  wszystkim  węgiel,  bez  udziału  biomasy.  Zaoszczędzoną 
biomasę  naleŜy  wykorzystać  lokalnie,  głównie  do  celów  grzewczych,  w  gospodarstwach 
domowych lub małych lokalnych ciepłowniach, rezygnując ze spalania węgla (rys. 1). Dzięki 
temu,  przy  tej  samej  emisji  CO:,  nastąpi  zmniejszenie  lokalnej  (rozproszonej)  emisji 
zanieczyszczeń, takich jak pyły i dwutlenek siarki. 
 
 
2. BIOMASA
 
 
Biomasa  roślinna  jest  produktem  procesu  fotosyntezy  -  asymilacji  przez  rośliny,  pod 
wpływem promieniowania słonecznego, dwutlenku węgla  (CO

2

) z powietrza, podczas której 

tworzy  się  energia  biomasy  w  postaci  energii  chemicznej  (rys.  2).  Wydzielony  podczas 
spalania  biomasy  CO

2

,  na  skutek  fotosyntezy,  krąŜy  w  przyrodzie  w  obiegu  zamkniętym. 

Spalanie  biomasy  jest  procesem  odnawialnym,  a  przez  to  nie  powodującym  wzrostu  CO

2

  w 

atmosferze - nie powiększa efektu cieplarnianego. Sprawność procesu tworzenia biomasy pod 
wpływem energii promieniowania  słonecznego jest  mała  i wynosi,  dla:  trawy 0,3%, lasów 
1%  oraz  buraków  cukrowych  i  kukurydzy  5%.  O  atrakcyjności  otrzymywania  biomasy  z 
upraw  energetycznych  świadczy  (12-H4)  krotnie  większy  przyrost  masy  drzewnej  w 
porównaniu z uprawami leśnymi. 
 

background image

 

 
 
 

 

 

background image

 
Podstawowymi cechami biomasy są: 
 
-        niska  wartość  opałowa  -  waha  się  w  granicach:  6  MJ/kg  (odpady  komunalne)  (15-M6) 
MJ/kg (zrębki drzewne, słoma); 18 MJ/kg (pelety), co przy niskiej gęstości usypowej stwarza 
konieczność  stosowania  kilkakrotnie  większych  objętościowo  ilości  biomasy  w  celu 
dostarczenia do procesu takiej samej ilości energii jak z węgla (rys. 3), 
 
-   wysoka zawartość wilgoci w surowej biomasie (45-60)% zdecydowanie obniŜa jej wartość 
opałową  (rys.  4  )  i  wpływa  negatywnie  na  efektywność  procesu  spalania.  ZuŜycie  ciepła  na 
podsuszenie  drewna  przed  spaleniem  byłoby  większe  niŜ  przyrost  efektu  energetycznego 
spalania drewna podsuszonego.  Dlatego przed spaleniem uzasadnione jest tylko podsuszanie 
naturalne  w  stanie  powietrzno  suchym,  które  moŜna  stosunkowo  łatwo  zrealizować  w 
gospodarstwach  domowych,  gdzie  biomasa  jest  wykorzystywana  sezonowo  i  moŜe  być 
zadaszana. 
 
-      wysoka  zawartość  części  lotnych  (2,5  krotnic  wyŜsza  niŜ  w  węglu)  zmienia  warunki 
zapłonu, spalania i współspalania z węglem, 
 
-        zawartość  popiołu  w  biomasie  drzewnej,  jest  mała  <1%  takie  ilości  popiołu  nie  są 
uciąŜliwe i mogą być zagospodarowane jako nawóz rolniczy, 
 
-      zawartość  azotu  i  siarki  w  biomasie  jest  niska,  natomiast  duŜa  jest  zawartość  związków 
alkalicznych  oraz  szczególnie  w  słomie  chloru,  co  stwarza  podczas  spalania  duŜe  ryzyko 
występowania korozji wyskotemperaturowej; słoma jest niezbędna jako nawóz organiczny w 
glebie  i  w  pierwszej  kolejności  powinna  być  wykorzystywana  w  rolnictwie,  natomiast  jako 
biomasa  palna  w  ograniczonych  ilościach  [2]  -  spalana  w  specjalnie  antykorozyjnie 
zabezpieczonych paleniskach, 
 
-  z  powodu  duŜej  zawartości  związków  metali  alkaicznych:  Na,  K,  Ca  większość  stałych 
biopaliw  wykazuje  niskie  temperatury  mięknięcia  i  topnienia  popiołu,  (w  porównaniu 
węglem) i osadzającego się na powierzchniach ogrzewalnych [1, 12]. 
 
 
Biomasa  jest  specyficznym  paliwem  o  właściwościach  stwarzających  problemy  z  jej 
spalaniem,  ale  równieŜ  trudności  w  procesie  pozyskiwania,  transportu  i  magazynowania. 
Dlatego  biomasa  w  postaci  zrębków  drzewnych  lub  słomy  w  postaci  balotów,  powinna  być 
przede  wszystkim  wykorzystywana  lokalnie  [5],  jak  najbliŜej  miejsca  jej  powstawania, 
najlepiej  w  lokalnych  elektrociepłowniach  komunalnych,  w  juŜ  istniejących  odpowiednio 
przystosowanych lub w nowych specjalnej konstrukcji kotłach rusztowych. Kotły rusztowe ze 
względu  na  swoje  wielkości  i  właściwości  eksploatacyjne,  dobrze  wpisują  się  w  takich 
zastosowaniach. 
 
Podstawą energetyki lokalnej powinny być OZE. Taki sposób postępowania umoŜliwi rozwój 
generacji  rozproszonej,  która  ogranicza  straty  przesyłu  energii  i  podwyŜsza  bezpieczeństwo 
energetyczne.  Wykorzystanie  biomasy  w  pobliŜu  miejsca  jej  powstawania  zmniejsza  koszty 
transportu i nie wywołuje dodatkowych emisji zanieczyszczeń, sprzyja rozwojowi lokalnych 
rynków pracy i moŜe zapewnić samowystarczalność energetyczną obszarów o małej gęstości 
zaludnienia.  RównieŜ  zamiana  węgla  przez  biomasę  w  gospodarstwach  indywidualnych 
pozwala zmniejszyć tzw. niską emisję uciąŜliwych zanieczyszczeń -zmniejsza emisję pyłów, 

background image

wielopierścieniowych  węglowodorów  aromatycznych  (WWA),  tlenków  azotu  oraz  tlenków 
siarki. 
 

 

 
 
3. OBLICZENIA 
 
Na  wyprodukowanie  energii  elektrycznej  A

e

  w  procesie  współspalania  w  elektrowni 

kondensacyjnej o sprawności η

e

 zuŜywa się energii w paliwie: 

 

A

= A

e

/ η

e

 ,  ]MWh]. 
 

Ilość zuŜytego paliwa m

p

 o wartości opałowej W

r

 [MJ/kg] wyniesie: 

 

m

p

=3,6- A

t

/W

r   

, [t]. 

 
W  tabeli  2  podano  za  URE  ilości  wyprodukowanej  energii  elektrycznej  A

e

  z  biomasy 

współspalanej z węglem w latach 2005-2007. Przyjmując η

e

=0,37 wyznaczono ilość energii w 

paliwie A

t

 ze współspalanej biomasy oraz ilość węgla m

b

 o wartości opałowej W

r

=22 MJ/kg, 

jako równowartość spalonej biomasy. 
 

 

background image

 
Przyjmując,  Ŝe  w  gospodarstwie  domowym  zuŜywa  się  4,5  tony  węgla  na  rok  do  celów 
ogrzewania w tabeli 2 podano liczbę gospodarstw, w których moŜna węgiel zastąpić biomasą 
po rezygnacji ze współspalania biomasy w elektrowniach. 
 
W  Polsce  sektor  przedsiębiorstw  ciepłowniczych  (poza  energetyką  zawodową),  będący  w 
duŜej  części  własnością  komunalną,  obejmuje  ponad  7850  źródeł  ciepła  (obiekty  o  mocy 
cieplnej od kilkuset kilowatów do 8 MW) [16]. Obiekty te zuŜywają łącznie ok. 3,4 mln. ton 
węgla  kamiennego.  Natomiast  sektor  komunalno-bytowy,  a  więc  ogrzewanie  gospodarstw 
domowych,  obiektów  uŜyteczności  publicznej,  lokalne  kotłownie,  drobny  handel  i  przemysł 
zuŜywają ok. 7,68 mln. ton węgla. Zatem komunalne przedsiębiorstwa ciepłownicze, szeroko 
pojęte  gospodarstwa  domowe  i  inne  zuŜywają  ok.  11  mln.  ton  węgla.  Chcąc  zastąpić  tak 
wykorzystywany węgiel biomasą z upraw energetycznych, których wydajność wynosi 15 t/ha 
biomasy o wartości opałowej W,=12 MJ/kg, naleŜałoby wytworzyć m=22 mln. ton biomasy, a 
niezbędny areał przeznaczony pod jej uprawę wyniesie 1.5 mln. ha. 
 
Jak  podaje  Ministerstwo  Gospodarki  [5]  w  Polsce  moŜna  zagospodarować  na  uprawy 
biomasy  około  2,1  mln.  ton  nieuŜytków.  Wobec  tego  jeŜeli  zostanie  zaspokojone 
zapotrzebowanie  na  biomasę  gospodarstw  domowych,  to  pozostały  areał  0,6  mln.  ha  moŜe 
być przeznaczony na produkcję biomasy dla elektrociepłowni (tabela 1). Wynika stąd wprost, 
Ŝ

e w Polsce brak jest biomasy do współspalania z węglem w elektrowniach kondensacyjnych. 

Z  tabeli  2  wynika,  Ŝe  ze  współspalanej  biomasy  równowaŜnej  1  t  węgla  wyprodukowano 
około  2,2  MWh  energii  elektrycznej,  przy  czym  do  kaŜdej  1  MWh  energii  elektrycznej 
wyprodukowanej ze współspalania biomasy odbiorca końcowy dopłaca ok. 200 zł.(kolumna 5 
w  tabeli  1).  Zatem  do  energii  elektrycznej  wyprodukowanej  z  biomasy  równowaŜnej 
niespalonej 1 tonie węgla dopłata ta wynosi ok. 440 zł. 
 
 
4. WYKORZYSTANIE BIOMASY DRZEWNEJ DO CELÓW GRZEWCZYCH 
 
Rozwój  obszarów  wiejskich  powinien  między  innymi  odbywać  się  poprzez  tworzenie 
lokalnych  rynków  biomasy.  O  moŜliwości  wykorzystania  biomasy  przez  poszczególnych 
właścicieli domów do celów grzewczych decydują trzy podstawowe warunki: 
 
- koszty paliwa, 
- dostępność paliwa, 
-  pracochłonność  i  uciąŜliwość  stosowania  (obsługi)  procesów  przygotowawczych,  które  są 
związane z ilością i postacią zuŜywanego paliwa. 
 
Aby  zmniejszyć  ilość  zuŜywanego  paliwa  naleŜy  obniŜyć  zuŜycie  ciepła  na  ogrzewanie, 
poprzez  zmniejszenie  strat  ciepła  do  otoczenia  i  zwiększenie  sprawności  urządzeń 
grzewczych [7]. 
 
W  Polsce  zuŜycie  ciepła  na  ogrzewanie  jest  duŜe  (rys.  4),  świadczy  to  o  moŜliwościach 
oszczędności  ciepła  poprzez  termomodernizację  dotychczasowych  budynków  i  budowę 
nowych budynków zgodnie z aktualnymi wymaganiami lub wyprzedzając te wymagania. 

background image

 

 
 
Powstaje  pytanie:  jak  zachęcić  gospodarstwa  domowe  do  zastępowania  węgla  biomasą  ? 
NaleŜy  uatrakcyjnić  wcześniej  wymienione  warunki.  Zrezygnować  ze  współspalania 
biomasy,  szczególnie  biomasy  drzewnej  w  elektrowniach  i  zamiast  dopłacać  do  produkcji 
energii  elektrycznej  ze  współspalania  przeznaczyć  te  środki  finansowe  na  wsparcie 
wykorzystania  biomasy  w  energetyce  lokalnej.  Gospodarstwo  domowe  zastępując  I  tonę 
węgla  biomasą  otrzymywałoby  kwotę  równowaŜną  dwóm  świadectwom  pochodzenia. 
Przykładowe  gospodarstwo  domowe,  spalające  4,5  t  węgla,  zastępując  węgiel  biomasą 
otrzymywałoby  rocznie  ok.  2  tys.  zł  (4,5*  440).  Pieniądze  te  byłyby  przeznaczone  na  zakup 
biomasy  i  modernizację  przydomowej  kotłowni  (zakup  wysokosprawnego  kotła). 
Dotyczyłoby to  gospodarstw domowych, które do ogrzewania nie  wykorzystują  gazu i oleju 
opałowego.  Dzięki  temu  elektrownie  wyposaŜone  w  wysokosprawne  instalacje  obniŜające 
emisję  zanieczyszczeń,  będą  produkowały  energię  z  węgla,  który  byłby  spalony  w 
gospodarstwach  domowych,  a  gospodarstwa  domowe  biomasę  mniej  obciąŜającą  lokalne 
ś

rodowisko.  Bilans  wydzielonego  CO

2

  pozostanie  ten  sam,  ale  zdecydowanie  zmniejszy  się 

uciąŜliwa niska emisja na terenach wiejskich i miejskich. 
 
Postać biomasy jest bardzo istotna w jej składowaniu i uŜytkowaniu. Choć zrębki są najtańszą 
postacią biomasy drzewnej to ich składowanie nastręcza wiele problemów ze względu na ich 
duŜą  wilgotność  (magazynowanie)  oraz  trudność  w  załadunku  takiej  biomasy,  do  paleniska. 
Zbrykietowane  drewno  nie  posiada  wad  zrębków  -  moŜna  je  magazynować  przez  dłuŜszy 
okres  czasu  o  ile  dysponuje  się  pomieszczeniem  o  niskiej  wilgotności  oraz  umoŜliwia 
automatyczne zasilanie paleniska nowoczesnych kotłów grzewczych [7]. Ma porównywalną z 
węglem  gęstość  energetyczną,  czyli  zajmuje  porównywalną  przestrzeń  magazynowania. 
Dlatego  brykiety  lub  pelety  są  paliwem  w  stosowaniu  porównywalnym  z  węglem.  Łatwiej 
spełnić wymagania odnośnie składowania i podsuszania biomasy w znacznie mniejszej skali i 
w warunkach naturalnych. 
 
Natomiast  elektrownie  i  elektrociepłownie  bogato  opomiarowane  i  wyposaŜone  w 
wysokosprawne  instalacje  oczyszczania  spalin  mogłyby  podjąć  się  współspalania  z  węglem 
paliw  alternatywnych  wytworzonych  z  odpadów,  takich  jak:  osady  ściekowe,  tworzywa 
sztuczne, guma, posegregowane odpady komunalne itp. [12, 13]. 

background image

5. PODSUMOWANIE 
 
W  artykule  w  uproszczony  sposób  zasygnalizowano  o  potrzebie  przekonania  społeczeństwa 
do  stosowania  biomasy  jako  paliwa  w  gospodarstwach  domowych.  Wykazano,  cytując 
równieŜ  fragmenty  wypowiedzi  innych  autorów,  Ŝe  naleŜałoby  zrezygnować  z  lobingu  na 
rzecz współspalania biomasy w elektrowniach. 
 
Jak podano w kwestii wspierania współspalania [6] „...w końcowym efekcie odbiorcy energii 
elektrycznej  obci
ąŜeni  są  kosztami  niewspółmiernie  duŜymi  w  stosunku  do  uzyskanych 
efektów."  
UwaŜa  się,  Ŝe  dotychczasowy  tak  rozbudowany  system  rozliczeniowy  przy 
współspalaniu  biomasy,  między  innymi  świadectw  pochodzenia  poprzez  Towarową  Giełdę 
Energii jest systemem zbyt rozrzutnym. 
 
Produkcja  przetworzonej  biomasy  (brykiety,  pelety)  wymaga  odpowiednich  inwestycji,  ale 
gdy  pojawią  się  indywidualni  odbiorcy  powstaną  lokalne  liczne  grupy  producenckie  tego 
paliwa. 
 
Elektrownie        kondensacyjne        stosujące        pierwotne  i  wtórne  metody  obniŜenia  emisji 
zanieczyszczeń  mogłyby    spalać    paliwa    alternatywne  wytworzone  np.  z  komunalnych 
odpadów. 
 
Obserwując  pozytywne  zachowania  polskiego  społeczeństwa  w  segregacji  odpadów 
komunalnych,  równieŜ  po  przesunięciu  środków  pienięŜnych  bezpośrednio  do  gospodarstw 
wykorzystujących  biomasę do ogrzewania  otrzyma  się  bardziej  pozytywny  efekt ochrony 
ś

rodowiska. 

 
 
LITERATURA 
 
[1]    Golec T.: Współspalanie biomasy w kotłach energetycznych. Energetyka, 7/2004. 
 
[2]        Grzelakowska      A.:      Zanim      zdewastujemy      gleby      uprawne.      Słomiany      ogień.   
Energetyka,   Kwartalnik Ogólnopolski, 1/2004.  
 
[3]   Jarych J.: PIGEO popiera propozycje MG. Czysta Energia, 10/2006.  
 
[4]    Kaczmarek A.: Energetyczne wykorzystanie biomasy. Rynek Energii 2008, nr 2.  
 
[5] Kamieński Z.: Lokalne wykorzystanie biomasy. Czysta Energia, 3/2008.  
 
[6] Krawczyński   M.,   Wodzyński    L.:   Formalno-prawne   i   ekonomiczne   wspieranie   
róŜnych   technologii odnawialnych źródeł energii. Biuletyn URE, 5/2006.  
 
[7]  Kubica  K.  (redakcja):  Dobre praktyki  produkcji  energii  cieplnej  dla  indywidualnego 
i  komunalnego ogrzewalnictwa. Paliwa Stałe, Katowice 2006.  
 
[8] Majchrzak H., Liszka M.: Analiza efektów ekologicznych w procesie współspalania węgla 
i  biomasy  na  przykładzie  BOT  Elektrownia  Opole  S.A..  „Współspalanie  biomasy  i  paliw 
alternatywnych w energetyce". Wydawnictwo IChPW i Politechniki Śląskiej, Zabrze-Gliwice, 
2007.  

background image

[9]   Opinia  Europejskiego   Komitetu   Ekonomiczno-Społecznego   w   sprawie   związków   
między   zmianami klimatycznymi    a    rolnictwem    w    Europie.    Bruksela,    9    lipca    
2008,    http://www.eesc.europa.eu, http://www.faow.ecms.pl/files/index.php?id_plik=1758.  
 
[10] Ostrowski W., Tchórz J.: Doświadczenia eksploatacyjne współspalania biomasy i paliw 
konwencjonalnych  w  energetyce  krajowej  i  europejskiej,  „Współspalanie  biomasy  i  paliw 
alternatywnych w energetyce". Wydawnictwo IChPW i Politechniki Śląskiej, Zabrze-Gliwice, 
2007.  
 
[11] Pawlik M., Strzelczyk F.: Elektrownie. Wyd. 5, WNT, Warszawa, 2008. 
 
[12] ŚciąŜko  M.,  Zuwała  J.,  Pronobis  M.:  Współspalanie  biomasy  i  paliw  alternatywnych  w 
energetyce. Wydawnictwo IChPW i Politechniki Śląskiej, Zabrze-Gliwice, 2007.  
 
[13] Wawszczak A.: Współspalanie biomasy i odpadów w kotłach energetycznych w aspekcie 
utylizacji  odpadów  i    wytwarzania  energii    odnawialnej.    Politechnika  Łódzka    Instytut  
Elektroenergetyki,  Nr projektu 3 T10B 035 30, Łódź, 2008.  
 
[14] Wiśniewski G.: Uboczne skutki centralizacji w sektorze energetycznym. Czysta Energia, 
2/2007.  
 
[15]  Wójcik    W.:    Odnawialne  źródła  energii    na  gospodarczej    mapie    Polski.      URE,  
Warszawa, 

czerwiec 

 

2005, 

http://www.polpx.pl/documents/200511021454180. 

WWojcik.pdf

.  

 
[16]  Zuzelski  J.,  Kurczabiński  L.:  Nowa  jakość  rynków  węgla  kamiennego.  Polityka 
Energetyczna, Tom 10, Zeszyt specjalny 2, 2007. 
 
 
 
THE EFFECTIVITY OF THE BIOMASS AS ENERGY-FUEL
 
 
Key words: 
biomass, cocombustion, heating, renewable sources of energy 
 
Summary.  
The  paper  shows  the  need  of  biomass  usage  as  fuel  in  households  and  in  local 
energetics,  instead  of  its  cocombustion  with  coal  in  large  power  stations.  By  means  of  such 
energy utilization of the biomass, better results in environmental protection can be achieved. 
 
Franciszek  Strzelczyk,  
prof,  dr  hab.  inŜ.,  Instytut  Elektroenergetyki  Politechniki  Łódzkiej, 
ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź, 
 
Andrzej  Wawszczak,  
dr  inŜ.,  adiunkt  w  Instytucie  Elektroenergetyki  Politechniki  Łódzkiej, 
ul. Stefanowskiego 18/22, 90-924 Łódź, 
e-mail: andrzej.wawszczak@p.lodz.pl