Zapotrzebowanie na biomasę i

strategie energetycznego jej

wykorzystania

Anna Grzybek

IBMER Warszawa

Białowieża 6. 11 2008

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku

•Poprawa efektywności energetycznej,
•Wzrost bezpieczeństwa energetycznego,
•Rozwój wykorzystania odnawialnych źródeł energii, w

tym biopaliw,
•Rozwój konkurencyjnych rynków paliw i energii,
•Ograniczenie oddziaływania energetyki na środowisko.
Cele w zakresie poprawy efektywności

energetycznej
•Stymulowanie rozwoju kogeneracji, w szczególności

przez zastępowanie rozdzielonego wytwarzania ciepła

produkcją energii w skojarzeniu, poprzez zmodyfikowany

system wsparcia w postaci certyfikatów i odpowiednią

politykę gmin,

Polityka energetyczna Polski do 2030 roku

Wzrost bezpieczeństwa energetycznego

•Przez bezpieczeństwo energetyczne rozumie się zapewnienie
stabilnych dostaw paliw i energii na poziomie gwarantującym
zaspokojenie potrzeb krajowych i po akceptowanych przez
gospodarkę i społeczeństwo cenach

•Cele w zakresie rozwoju wykorzystania OZE

•Wzrost wykorzystania odnawialnych źródeł energii w
bilansie energii finalnej do 15% w roku 2020 i 20% w roku
2030,
•Osiągnięcie w 2020 roku 10% udziału biopaliw w rynku paliw
transportowych oraz utrzymanie tego poziomu w latach
następnych,
•Ochronę lasów przed nadmiernym eksploatowaniem w celu
pozyskiwania biomasy oraz zrównoważone wykorzystanie
obszarów rolniczych na cele OZE, w tym biopaliw, tak aby nie
doprowadzić do konkurencji pomiędzy energetyką odnawialną
i rolnictwem.

Działania na rzecz rozwoju wykorzystania OZE

Wdrożenie programu budowy biogazowni rolniczych,

przy założeniu powstania do

roku 2020 co najmniej jednej biogazowni w każdej gminie,

• To co potocznie nazywane jest programem budowy biogazowni ma
dość wirtualny charakter

• Idea zbudowania w każdej gminie przynajmniej jednej biogazowni
do 2020 roku czyli około 2500 biogazowni w ciągu 12 lat będzie
wymagać zaangażowania środków inwestycyjnych rzędu 10-12
miliardów EURO.

• Rocznie musiałoby powstawać, począwszy już od roku 2009, ponad
200 biogazowni podczas gdy do chwili obecnej powstało w Polsce
takich biogazowi zaledwie kilka

•Cykl budowy jednej biogazowni fermentacyjnej trzeba szacować na
ok. 2 lata.

Biomasa w zależności od kierunku

pochodzenia

biomasa

pochodzenia

leśnego

biomasa

pochodzenia

rolnego

odpady

organiczne

Według

USTAWY

z

dnia

25

sierpnia

2006

r.

o

biokomponentach i biopaliwach ciekłych

za biomasę uważa

się substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które
ulegają biodegradacji, pochodzą z produktów, odpadów i
pozostałości z produkcji rolnej bądź leśnej, a także z
przemysłu przetwarzającego ich produkty oraz inne części
odpadów, które ulegają biodegradacji.
Najważniejszymi źródłami biomasy są:
-

drewno pochodzące z lasów, sadów, specjalnych upraw

oraz odpadowe z przemysłu drzewnego,
-

produkty roślinne wytwarzane na polach i użytkach

zielonych,
-

słoma i inne pozostałości roślinne stanowiące materiał

odpadowy przy produkcji rolniczej,
-

odpady powstające w przemyśle rolno-spożywczym, w

tym:

wytłoki, melasa, wysłodki, odpadki olejarskie,

winiarskie,

z

mleczarni

i

serowni,

zepsuty

i

przeterminowany materiał siewny,
-

gnojowica, obornik, osady ściekowe,

-

organiczne odpady komunalne,

-

organiczne odpady przemysłowe, np. w przemyśle

celulozowo- papierniczym.

Biomasa

BIOPALIWA STAŁE

drewno opałowe:
zrębki, trociny, ścinki,
wióry, brykiety, pelety,
pozostałości z
rolnictwa: słoma zbóż,
rzepaku i traw osady
ściekowe odwodnione,
rośliny energetyczne
trawiaste i drzewiaste
inne, w tym
makulatura

BIOPALIWA

GAZOWE

biogaz rolniczy
(fermentacja
gnojowicy),



biogaz z fermentacji

odpadów
przetwórstwa
spożywczego,



biogaz z fermentacji

osadów ściekowych,
biogaz/ gaz
wysypiskowy gaz
drzewny

BIOPALIWA
CIEKŁE



biodiesel-paliwo

rzepakowe



etanol



metanol



paliwa płynne z

drewna:
benzyna, biooleje.

BIOMASA - BIOPALIWO

• Relatywnie niska wartość opałowa biomasy wpływa na
konieczność magazynowania dwa razy większej ilości biomasy
niż węgla
• Zmienna objętość produktu przy niezmiennej wadze wpływa
na problemy w ewidencjonowaniu zapasu tego paliwa
• Zależność między jakością i wilgotnością a wartością
opałową powoduje konieczność budowania tzw. suchych
magazynów oraz wpływa na wybór technologii
• Niewystandaryzowanie produktu rodzi problemy
eksploatacyjne oraz nie pozwala na bezpośrednie porównanie
efektywności spalania różnych frakcji
• Sezonowość produktu wpływa na konieczność zakupu
większej ilości paliwa latem
• Rozproszona strona popytowa powoduje, że odbiorcy
posiadają od kilku do kilkudziesięciu dostawców paliwa, co
wpływa na problemy logistyczne w odbiorze paliwa
• Niewielki zasięg terytorialny w połączeniu z wysoką
konkurencją może powodować niedobory paliwa po
ekonomicznie uzasadnionych cenach

Wymagana ilość produkcji energii

elektrycznej z OZE

7

8,7

10,4 10,4 10,4 10,9

11,4 11,9

12,4 12,9

0

2

4

6

8

10

12

14

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

Lata

%

Wymagany udział biomasy rolnej,%

Stosowanie biomasy rolnej w jednostkach powyżej 5 MW

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

2008

2010

2012

2014

2016

Wymagany udział biomasy rolnej,%

Stosowanie biomasy rolniczej w jednostkach hybrydowych

powyżej 20 MW

0

10

20

30

40

50

60

2008

2010

2012

2014

2016

Bilans zasobów biomasy i podstawowe kierunki jej

pozyskania ( J. Bzowski, 2006)

Konkurencja o zasoby biomasy

Konkurencja po stronie podaży (rolnika):

Produkcja żywności
Produkcja biomasy na cele przemysłowe

Zalesianie
Ochrona przyrody (NATURA 2000)

Konkurencja po stronie popytu:

Elektroenergetyka

Ciepłownictwo
Produkcja biopaliw płynnych
Przemysł

Założenia
 Zrealizowane zostaną cele określone w

Dyrektywie 2001/77/WE i Rozporządzeniu Ministra
Gospodarki z 2008r,
 Udział biomasy w ogólnym bilansie

odnawialnych źródeł wynosi energii 40 % ,

 Wartość opałowa biomasy wynosi 10 GJ/t dla
wilgotności biomasy około 40% , plon biomasy z
upraw rolnych wynosi 50 t/ha

 Z biomasy w 2006r wyprodukowano 45,8 %
energii elektrycznej z OZE

Wymagany udział biomasy pochodzenia

rolnego

do produkcji energii elektrycznej

Prognoza pochodzenia biomasy rolnej

Lp.

Lata

Zapot. na

energię z

biomasy

rolnej, PJ

Prognoza
pozysk.
energii
ze słomy,

%

Prognoza

pozyskania
energii ze

słomy, GJ

Prognoz

a

pozyska

nia
energii

ze

słomy, t

Zapot na

inną

biomasę

rolną, t

1

2008

1,0

3,0

30 000

2 308 74 615

2

2009

2,6

5,0

130 000

10 000 190 000

3

2010

7,9

10,0

790 000

60 000 546 923

4

2020

20,0

20,0

10 900 000 838 461 3 353

846

Powierzchnia trwałych plantacji roślin

energetycznych (TRE) w 2007 r.

59-98

181-185

290-388

411-588

653-731

1194 ha

59 ha

98 ha

181 ha

185 ha

290 ha

308 ha

330 ha

388 ha

411 ha

558 ha

522 ha

489 ha

419 ha

653 ha

731 ha

1194 ha

POLSKA - 6816 ha TRE

.

Powierzchnia trwałych plantacji roślin

energetycznych (TRE) w 2007 r. zmniejszyła

się o 10% w porównaniu do 2006 r

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Zachodniopomorskie

Wielkopolskie

Warmińsko-Mazurskie

Świętokrzyskie

Śląskie

Pomorskie

Podlaskie

Podkarpackie

Opolskie

Mazowieckie

Małopolskie

Łódzkie

Lubuskie

Lubelskie

Kujawsko-Pomorskie

Dolnośląskie

powierzchnia upraw (ha)

2007 r. = 6479 ha
2006 r. = 7192 ha
2005 r. = 5960 ha

Średnia powierzchnia i liczba plantacji

wierzby energetycznej w Polsce w 2007

59-98

181-185

290-388

411-588

653-731

1194 ha

1,5 ha
(38)

2,4 ha
(40)

3,3 ha
(55)

7,2 ha
(24)

6,0 ha
(48)

5,9 ha
(52)

5,3 ha
(62)

7,2 ha
(53)

5,9 ha
(68)

50,4 ha
(11)

6,4 ha
(78)

17,9 ha
(26)

7,1 ha
(41)

10,4 ha
(58)

10,4 ha
(64)

19,0 ha
(62)

POLSKA

średni areał plantacji = 8,3 ha

(780 plantacji)

Badania IUNG

Koszty założenia i prowadzenia plantacji

roślin energetycznych w pierwszym roku, w

zł/ha/r.

32 026

4619

5605

5188

7265

0

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

35 000

Z

ł/

h

a

/a

Zapewniająca konkurencyjność cena

graniczna roślin energetycznych

25,4

24,2

21,5

12

28,3

0

5

10

15

20

25

30

Miskantus Ślazowiec Topinambur

Wierzba

jedn.

Wierzba

dwuet.

Z

ł/

G

J

Coroczny zysk w trakcie całego okresu uprawy

roślin energetycznych

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

wierzba

slazowiec

miskantus

Z

ł

15zł/GJ
20zł/GJ

Minimalna cena biomasy loco plantacja

11

7

8

6

12

0

2

4

6

8

10

12

14

Miskantus Ślazowiec Topinambur Wierzba

jedn.

Wierzba

dwuet.

Z

ł/

G

J

Narodowy Cel Wskaźnikowy

2,30%

3,45%

4,60%

5,75% 6,20%

6,65% 7,10%

7,55%

8,35%

9,15%

10%

0,00%

2,00%

4,00%

6,00%

8,00%

10,00%

12,00%

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2016 2018 2020

Lata

W roku 2007 roku bioetanol w naszym kraju
był produkowany w 80% ze zbóż , w 13% z
melasy i w 2% z ziemniaków w pozostałej
części z innych surowców.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

2004

2005

2006

2007

Lata

ty

s

.h

l

Produkcja bioetanolu w latach 2004-2007

Prognoza zapotrzebowania na estry
rzepakowe i rzepak

0

500

1000

1500

2000

2500

Lata

ty

s.

estry, m3
rzepak,t

Ceny oleju rzepakowego, palmowego i
słonecznikowego w USA

olej rzepakowy

y = 59,557x + 591,61

olej palmowy

y = 41,932x + 519,94

R

2

= 0,9374

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

U

S

D

/t

Olej palmowy

olej słonecz.

olej rzepak.

Liniowy (olej rzepak.)

Liniowy (Olej palmowy)

Ceny kukurydzy w USA, w latach 2007-2008

y = 6,0206x + 126,51

0

50

100

150

200

250

300

s

ty

cz

e

ń

,

2

0

0

7

m

a

rz

e

c

m

a

j

lip

ie

c

w

rz

e

s

ie

n

lis

to

p

a

d

s

ty

cz

e

ń

,

2

0

0

8

m

a

rz

e

c

m

a

j

U

S

D

/t

INT. Grain
Coun

USDA

Liniowy
(INT. Grain
Coun)

Do roślin energetycznych należą:

 rośliny jednoroczne
 buraki cukrowe
 soja
 rośliny wieloletnie
 zagajniki drzew leśnych
 rośliny jako paliwo do ogrzewania gospodarstw
 rośliny przetwarzane w gospodarstwie na biogaz



Przedstawione wymagania prawne związane z produkcją

zielonej energii w zakresie wykorzystania surowców

rolniczych nie będą miały pokrycia.



Uprawy roślin na cele energetyczne rozwijają się zbyt

wolno, aby zaspokoić potrzeby energetyki.



Rozwój rynku biomasy rolniczej uzależniony jest od:

wielkości rolniczych powierzchni produkcyjnych,
plonów biomasy. stosunku cen do podstawowych płodów

rolnych np. pszenicy.



Wyliczone zapotrzebowanie na biomasę przewyższa jej

oficjalną podaż.



Rynek biomasy rolnej jest bardzo niestabilny

Wnioski

Dziękuję
za uwagę

grzybek@

grzybek@

ibmer

ibmer

.

.

waw

waw

.

.

pl

pl