Znaczenie biomasy - ciekawe, Dokumenty pozostałe [wiedza]
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
//-->WALDEMARGOSTOMCZYKPolitechnika KoszalińskaROLA I ZNACZENIE BIOMASY ENERGETYCZNEJW ROZWOJU ZRÓWNOWAśONYMSłowa kluczowe:biomasa, odnawialneźródłaenergii, emisja CO2, rozwójzrównowaŜonyKey words:biomass, renewable energy, CO2emissions, sustainable develop-mentWstępDostęp do energii jest podstawą rozwojuŜycia,a obecnie równieŜ niezbęd-nym elementem rozwoju i postępu cywilizacyjnego. Paliwa kopalne pozwoliływ przeszłości dokonać znaczącego skoku cywilizacyjnego, przejść do ery prze-mysłowej. Obecnie dokonuje się kolejny skok technologiczny oparty na energiiodnawialnej, zwłaszcza gdy wzrastać będzie udział paliw II i III generacji.Ludzkość w miarę podwyŜszania standarduŜyciazuŜywa coraz więcej energii.Przekłada się to bezpośrednio na emisję gazów cieplarnianych. Mieszkanieckrajów bogatych, w tym Unii Europejskiej, zuŜywa rocznie od 150 do 300 GJenergii. WiąŜe się to z emisją 8–20 ton CO2na mieszkańca. W Polsce zuŜycieto wynosi około 100 GJ na rok, co powoduje emisję 8,4 ton CO2na osobę.Jednym z istotnych elementów rozwoju odnawialnychźródełenergii jest ichpozytywny wpływ na stanśrodowiskanaturalnego. Został on zapisany w unij-nej strategii ograniczania emisji gazów cieplarnianych jako element zrównowa-Ŝonegorozwoju i ochrony bioróŜnorodności. Z mocy przyjętych dokumentówwynikają zobowiązania unijnego pakietu energetyczno-klimatycznego oraz na-rodowe cele wskaźnikowe. W sprawach energetycznych i klimatycznych Polskajest w trudnej sytuacji. Nasza gospodarka oparta jest na węglu, który dostarcza90% energii. Konsekwencją tego stanu jest fakt,Ŝena wyprodukowanie 1 MWhśredniaemisja CO2wynosi 950 kg, gdy tymczasem we Francji produkującej78% energii w elektrowniach atomowych ta sama emisja wynosi tylko 77 kg na1 MWh. Unijna polityka klimatyczna znacznie ogranicza rolę węgla jako pali-84Waldemar Gostomczyk__________________________________________________________wa. Nie oznacza to,Ŝepriorytety naszego kraju i UE są sprzeczne. W swoichdecyzjach UE powinna jednak brać pod uwagę konkurencyjność gospodarekwszystkich krajów. Kraj nasz potrzebuje więcej czasu na przestawienie się nanoweźródłaenergii, na przyjęcie i wdroŜenie nowych energooszczędnych tech-nologii, na podniesienie poziomu efektywności energetycznej. Obecnie naj-szybsząścieŜkąrealizacji pakietu klimatycznego i narodowych celów wskaźni-kowych jest wykorzystanie biomasy, biopaliw i biokomponentów, zwłaszczatych produkowanych z produktów ubocznych i odpadowych. Z czasem naleŜyrozwijać rynek biomasy rolniczej, dostosowanej przede wszystkim do potrzebenergetyki rozproszonej.Struktura produkcji energii i emisji CO2W 2010 roku emisję CO2ze spalania paliw naświecieMiędzynarodowaAgencja Energetyki (IEA) szacowała na 30,6 gigaton. W 2020 roku emisja taosiągnie pułap 32 gigaton. Aktualnie 44% emisjiświatowejpochodzi z węgla,36% z ropy naftowej, a 20% ze spalania gazu naturalnego. Według strukturysektorowej produkcji CO241% emisji CO2pochodzi z produkcji energii elek-trycznej i cieplnej, za 22% odpowiada transport, 20% przemysł, 7% gospodar-stwa domowe, a 10% to inni emitenci.Polska zredukowała emisję gazów cieplarnianych w większym stopniu, niŜwynika to z zobowiązań protokołu z Kioto. Dzięki temu na sprzedaŜy jednostekemisji gazów cieplarnianych (AAU) kraj nasz zarobił ponad 80 mln euro.Znaczna część tych pieniędzy została przeznaczona na przyłączenie alternatyw-nych elektrowni, głównie wiatrowych.Polska posiada prawo do emisji 208,5 mln ton CO2. Największymi emiten-tami CO2są elektrownie węglowe – 61%, gazowe – 11%, elektrownie olejowe– 7%, wytwórnie cementu 7%, huty stali – 6%, rafinerie i petrochemie – 9%.Tabela 1. Emisja CO2przy spalaniu surowców kopalnych w Polsce (w kg CO2/GJ)Węgiel brunatny – 101,2Węgiel kamienny – 94,6Ropa naftowa – 74,07Olej opałowy – 77,37Olej napędowy – 74,07Nafta – 71,5Benzyna 66,0Gaz ziemny – 56,1Źródło:Opracowanie własne na podstawie danych URE.Emisja dwutlenku węgla jest szkodliwa dlaśrodowiskai klimatu oraz kosz-towna dla producentów ciepła i energii. W konsekwencji odbiorcy i konsumencibędą coraz więcej płacić za energię. Obecna cena rynkowa pozwoleń na emisjęjednej tony dwutlenku węgla wynosi 15 euro za tonę. RóŜne ośrodki prognozu-ją,Ŝepo 2013 roku ceny tych pozwoleń znacznie wzrosną. Komisja EuropejskaRola i znaczenie biomasy energetycznej w rozwoju zrównowaŜonym85__________________________________________________________szacuje je na 39 euro za tonę, JP Morgan – 33 euro, a Deutsche Bank aŜ 48 euroza tonę. JeŜeli derogacja, czyli darmowe uprawnienie do emisji CO2, w 2013 r.wyniesie 70%, to cena wzrośnie o 23 zł na 1 MWh, bez derogacji o 100 zł. JeŜeliuprawnienia do emisji będą kosztować 39 euro za tonę, to polski rynek upraw-nień do emisji po 2012 roku będzie mieć wartość 5,8 mld euro, czyli 23 mld zł.Przykładowo, koszty zakupu pozwoleń na emisję CO2dla elektrowni o mocy100 MW wynoszą 7,8 mln euro.Tabela 2. Emisja CO2przy spalaniu podstawowychźródełpaliw pierwotnychRodzaj paliwaWęgiel kamiennyWęgiel brunatnyGaz ziemnyRopa naftowaŹródło:Opracowanie własne.Jednostka1 mln ton1 mln ton1 mld m31 mln tonWielkość emisji CO2w mln ton na rok2,2 mln ton/rok1,3 mln ton/rok2,0 mln ton/rok3,18 mln ton/rokNa podstawie zuŜycia poszczególnychźródełenergii i emitowanych przeznie zanieczyszczeń w Polsce (w latach 2006–2010) obliczono rzeczywiste emisjeCO2w skali roku na określoną jednostkę (tab. 2). Na ich podstawie, znając ro-dzaj i ilość spalanego paliwa, moŜna obliczyć emisję CO2dla wybranej jednost-ki produkcyjnej. NaleŜy jednak pamiętać,Ŝepaliwa mają róŜną wartość opało-wą i obliczenia te będą się róŜniły, gdyby uwzględnić ilości uzyskanych GJ.Tabela 3. Udział wybranych krajów UE w emisji CO2w % (średnia w latach2005–2007)Wielka BrytaniaNiemcyWłochyPolskaHiszpaniaFrancjaCzechy– 11,62– 22,28– 10,52– 9,63– 8,52– 6,09– 3,93RumuniaGrecjaFinlandiaWęgrySłowacjaLitwaCypr– 3,23– 3,31– 1,86– 1,22– 1,17– 0,31– 0,24Źródło:Opracowanie własne na podstawie danych BankuŚwiatowego.Dla Polski limity emisji CO2i jego koszty mają ogromne znaczenie ekono-miczne ze względu na uŜywane surowce i strukturę wytwarzania energii elek-trycznej. Według danych PSE Operator w 2010 roku w polskich elektrowniachzuŜyto 50 mln ton węgla emitującego ogromne ilości CO2. Elektrownie na wę-giel kamienny wytwarzały 57,3% energii, na węgiel brunatny 30,8%, gazowe –3,1%, wodne – 1,6% i pozostałe – 5,7%. Dla porównania, u naszego najbliŜsze-go sąsiada w Niemczech (wg World Nuklear Association) struktura produkcji86Waldemar Gostomczyk__________________________________________________________energii elektrycznej w 2010 roku kształtowała się następująco: węgiel brunatny– 24%, węgiel kamienny – 18%, atomowe – 23%, gazowe – 14%, OZE – 17%,pozostałe – 4%. W załoŜeniach polskiej polityki energetycznej do 2030 rokustruktura produkcji energii ma ulec zasadniczej zmianie i ma wynosić: węgielkamienny – 36%, węgiel brunatny – 21%, OZE – 18,8%, elektrownie atomowe– 15,7%, gazowe – 6,6%, inne – 1,9%.Kryteria zrównowaŜonego rozwoju według Dyrektywy 2009/28/WEi prawa unijnegoWzrost zrównowaŜony to taki wzrost, którego istotą jest zapewnienie trwałejpoprawy jakościŜyciawspółczesnych i przyszłych pokoleń poprzez kształto-wanie właściwych proporcji między trzema rodzajami kapitału: ekonomicznym,ludzkim i przyrodniczym (Piontek 2002). Na styku tych trzech wymiarów po-winno dojść do zrównowaŜenia, tak aby dlaśrodowiskarozwój był znośny, dlaekonomii wykonalny, a dla społeczeństwa sprawiedliwy.Tabela 4. Korzyści z wykorzystania biomasy przy zachowaniu kryteriów zrów-nowaŜonego rozwojuŚrodowiskoweEkonomiczneSpołeczneZmniejszenie emisji gazów Sposób aktywizacji gospo- MoŜliwość tworzenia nowychcieplarnianych i skaŜeniaśro-darczej i rozwoju przedsię- miejsc pracy, zwłaszcza naobszarach problemowychdowiskabiorczościWykorzystanie biomasy emi- Impuls dla rozwoju regio- Dywersyfikacjaźródełdo-tuje mniej gazów niŜ stoso- nalnego i lokalnegochodów ludności wiejskiejwanie paliw kopalnychZachowanieurodzajności MoŜliwość sprzedaŜy nad- Pozostawienie wartości do-gleby i poprawa jej jakości wyŜek produktów rolnych i danej na szczeblu lokalnymo niskiej jakości technolo-gicznejDbałość o bioróŜnorodność Efektywniejsze wykorzysta- Wspieranie dobrobytu spo-nie potencjału produkcyjne- łecznego oraz lokalnych spo-gołecznościOchrona jakości wódZmiana strumienia płatności Tworzenie dodatkowych fun-za energiękcji uzupełniających w sto-sunku do produkcjiŜywnościMoŜliwość utylizacji osad- MoŜliwość pozyskania fun- Poprawa jakości i standarduówściekowychduszy zewnętrznychŜyciaEfektywniejsze wykorzysta- Zwiększenie bezpieczeństwa Rozwój osobowy poprzeznie energii poprzez zmniej- energetycznego kraju i go- moŜliwość zapoznawania sięszenie strat przesyłu i dys- spodarstwaz innowacyjnymi technolo-trybucjigiamiŹródło:Opracowanie własne.Rola i znaczenie biomasy energetycznej w rozwoju zrównowaŜonym87__________________________________________________________Obecny rozwój w duŜym stopniu oparty jest na paradygmacie ekonomizacjiśrodowiska,który składa się z ekonomicznej teorii wykorzystania zasobów ma-terialnych, ekonomicznej teorii zanieczyszczenia i ochronyśrodowiskaorazekonomicznej teorii zachowaniaśrodowiska.Pierwsza z wymienionych teoriizajmuje się badaniem optymalizacji rozłoŜenia w czasie pozyskania i wykorzy-stania odnawialnych bądź wyczerpywanych zasobów naturalnych. Uwzględniasię przy tym potrzebę zachowania wymienionych zasobów dla przyszłych genera-cji. W teorii tej brany jest równieŜ pod uwagę wpływ tempa konsumowania zaso-bów na poziomie dobrobytu społecznego w badanym okresie (Poskrobko 2007).Podstawą obecnego prawodawstwa w zakresie wykorzystania biomasy ener-getycznej zgodnie z kryteriami zrównowaŜonego rozwoju była opinia Europej-skiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego w sprawie komunikatu Komisji„Plan działania w sprawie biomasy” (2006/C195/19). Według niej naleŜało pod-jąć pilne działania na rzecz systemu certyfikacji w zakresie pochodzenia bioma-sy. Tylko w ten sposób moŜna zapobiec negatywnym bilansom ekologicznymi klimatycznym. W ramach poszukiwań właściwych rozwiązań trzeba przeana-lizować następujące postulaty:– Przy uprawie surowców odnawialnych naleŜy stosować te same zasady dobrejpraktyki zawodowej, co w przypadku produkcji spoŜywczej.– Obszary, na których uprawiano rośliny o przeznaczeniu innym niŜ spoŜyw-cze, muszą być później zdatne do uprawy w celach spoŜywczych.– Uprawa surowców odnawialnych powinna odbywać się na terenach juŜ wy-korzystywanych rolniczo oraz na ziemiach odłogowanych. Do tego naleŜątakŜe ziemie, które tymczasowo nie są zagospodarowane, np. wskutek trans-formacji. Nie moŜe to prowadzić do zmniejszenia powierzchni trwałych uŜyt-ków zielonych.– W celu zmniejszenia transportu naleŜy dąŜyć do produkcji w ramach gospo-darki regionalnej lub lokalnej.– Trzeba przeznaczyć powierzchnie o duŜej wartości ekologicznej do celówochrony przyrody i zagospodarować je w ramach takich celów.– NaleŜy wspierać i produkować te surowce odnawialne, które charakteryzująsię dobrym bilansem ekologicznym.– Szczególną uwagę trzeba zwracać na zamknięcie obiegu substancji odŜyw-czych.Wszystkie te postulaty w formie zapisów szczegółowych zostały zawartew Dyrektywie 2009/8/WE.Według raportu Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ponadtrzy czwarte energii odnawialnej naświecieprodukuje się dziś z biomasy.Zgodnie z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE w sprawiepromowania energii zeźródełodnawialnych, „biomasa” oznacza ulegającą bio-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]