Biomasa

Biomasa, w ujęciu energetycznym, to źródło energii pierwotnej, na które składają się wszelkie substancje pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji i, którego wykorzystanie w celach energetycznych nie jest ograniczone przepisami prawa.

Biomasa wykorzystywana jest przede wszystkim do produkcji ciepła oraz biopaliw. W Polsce obserwuje się dynamiczny wzrost wykorzystania biomasy do produkcji energii elektrycznej z uwagi na przyjęte systemy wsparcia promujące produkcję energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych.

Definicja biomasy w ujęciu przepisów prawa krajowego i unijnego

  • Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE
    • biomasa - ulegająca biodegradacji część produktów, odpadów lub pozostałości pochodzenia biologicznego z rolnictwa (łącznie z substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych działów przemysłu, w tym rybołówstwa i akwakultury, a także ulegającą biodegradacji część odpadów przemysłowych i miejskich.
    • biopłyny (paliwo wtórne) - ciekłe paliwa dla celów energetycznych, innych niż w transporcie, w tym do wytwarzania energii elektrycznej oraz energii ciepła i chłodu, produkowane z biomasy.
       
  • Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady WE nr 1099/2008
    • biomasa stała - obejmuje organiczne, niekopalne substancje o pochodzeniu biologicznym, które mogą być wykorzystane w charakterze paliwa do produkcji energii cieplnej lub wytwarzania energii elektrycznej, w tym drewno, uprawy, odapdy stałe biodegradowalne, i in.
  • Ustawa z dnia 25 sierpnia 2006 r. o biopaliwach i biokomponentach ciekłych (Dz.U. 2006 nr 169 poz. 1199)
    • biomasa - stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji, a w szczególności surowce rolnicze;
  • Ustawa z dn. 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz.U. z 2007 r. Nr 39 poz. 251)
    • biomasa - odpady, które ulegają rozkładowi tlenowemu i beztlenowemu przy udziele mikroorganizmów.
  • Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dn. 14 sierpnia 2008 r. (Dz. U. z 28 sierpnia 2008 r. Nr 156, poz. 969 ze zm.)
    • biomasa - stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji, oraz ziarna zbóż niespełniające wymagań jakościowych dla zbóż w zakupie interwencyjnym określonych w art. 4 rozporządzenia Komisji (WE) nr 687/2008 z dnia 18 lipca 2008 r. ustanawiającego procedury przejęcia zbóż przez agencje płatnicze lub agencje interwencyjne oraz metody analizy do oznaczania jakości zbóż (Dz. Urz. UE L 192 z 19.07.2008, str. 20) i ziarna zbóż, które nie podlegają zakupowi interwencyjnemu.

Zasoby i wykorzystanie biomasy w celach energetycznych

Zasoby biomasy do celów energetycznych w Polsce, szacowane w różnych scenariuszach i dokumentach strategicznych, są najwyższe spośród wszystkich pozostałych źródeł odnawialnych. Jej wykorzystanie w porównaniu do pozostałych źródeł odnawialnych jest dominujące także we wszystkich sektorach energetycznych:

  • W sektorze elektroenergetyki ok. 60% energii produkowanej ze źródeł odnawialnych stanowi energia wyprodukowana z biomasy. Największa część energii z biomasy generowana jest przy wykorzystaniu procesów współspalania w kondensacyjnych kotłach węglowych dużej mocy.
  • W sektorze ciepłownictwa i chłodu ok. 95% energii produkowanej ze źródeł odnawialnych stanowi energia cieplna z biomasy. Energia cieplna generowana jest głównie przez rozproszone obiekty małej i średniej mocy nie przyłączone do sieci ciepłowniczej.
  • W sektorze transportu ok. 100% energii ze źródeł odnawialnych pochodzi z biomasy. Są to biopaliwa I generacji, w tym bioetanol i biodiesel.

Biorąc pod uwagę obecne trendy technologii wykorzystujące biomasę w celach energetycznych (stosunkowa niska sprawność konwersji), można przypuszczać, że w przyszłości zastosowanie na większą skalę kogeneracji (wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej w jednym procesie) i trigeneracji (wytwarzanie energii elektrycznej, cieplnej i chłodu w jednym procesie) może znacząco wpłynąć na poprawę zarządzania gospodarowania zasobami biomasy w Polsce i przyczynić się w dużym stopniu w osiąganiu celów krajowych i wspólnotowych z zakresu polityki klimatyczno-enrgetycznej.

Biomasa dziś może być wykorzystywana do celów energetycznych w procesach:

  • bezpośredniego spalania biomasy stałej (paliwa pierwotnego)
    • odpady stałe suche
      • pelety
      • brykiety
      • trociny
      • wióry
      • drobnica z sadów
      • karpiny
    • drewno opałowe i odpadowe z lasów, w tym gałęzie z przecinej i cięć sanitarnych lasów
    • uprawy energetyczne
      • wierzba energetyczna
      • ślazowiec
      • róża bezkolcowa
      • słoma
      • siano
      • inne
  • zgazowania biomasy i dalsze spalanie paliw gazowych w celu wytwarzania energii elektrycznej i/lub cieplnej (biogaz, syngaz - paliwo wtórne)
    • uprawy energetyczne
      • kukurydza (kiszonka)
      • trawa (zielonka/kiszonka)
      • koniczyna (zielonka/kiszonka)
      • sorgo (kiszonka)
      • burak cukrowy (kiszonka)
      • inne
    • odpady produkcji rolnej
      • liście
      • pdpady z produkcji roślin i warzyw
      • obornik i pomiot
      • gnojowica
    • odpady przetwórstwa rolno-spożywczego
      • wywar
      • serwatka
      • odpady poubojowe
      • odpady restauracyjne
      • pulpa i melasa
      • inne
    • odpady biodegradowalne i części odpadów ulegające biodegradacji
      • osady ściekowe
      • odpady składowane na wysypiskach śmieci
      • odpady komunalne
    • zrębki drzewne
  • przetwarzania na paliwa ciekłe i dalej wykorzystana do produkcji energii elektrycznej i/lub cieplnej (biopłyny - paliwo wtórne)
    • oleje roślinne
  • zgazowania biomasy i zagospodarowanie paliwa gazowego w celach transportowych (biogaz-CNG) - rodzaje biomasy jak wyżej
  • przetwarzanie na biopaliwa i wykorzystanie w transporcie
    • buraki cukrowe
    • trzcina cukrowa
    • kukurydza
    • przenica
    • słoma bądź drewno
    • rzepak
    • soja
    • olej palmowy
    • odpady pochodzenia organicznego.

Realny potencjał ekonomiczny biomasy w Polsce szacowany jest na poziomie 600 168 TJ w roku 2020, potencjał rynkowy zaś na poziomie 533 118 TJ (dane wg. Instytutu Energetyki Odnawialnej - Możliwości wykorzystania OZE w Polsce do roku 2020). Na potencjał rynkowy składają się następujące rodzaje biomasy:

  • odpady stałe 149 338 TJ
  • odpady mokre (z przeznaczeniem na biogaz) 72 609 TJ
  • drewno opałowe 24 452 TJ
  • plantacje energetyczne 286 718 TJ

Obecne pozyskanie biomasy w celach energetycznych w Polsce (dane GUS za 2009 r.) kształtuje się na poziomie:

  • 217 302 TJ (biomasa stała)
  • 17 847 TJ (biopaliwa ciekłe)
  • 4 104 TJ (biogaz)
  • 29 TJ (odpady komunalne).

W Polsce, część biomasy sprowadzana jest z zagranicy. Wg. szacunków Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi, w roku 2009 do Polski z krajów trzecich sprowadzono ok. 800 tys. ton biomasy w celach energetycznych. W roku 2010 było to już ok. 1,5 mln ton. W opinii Polskiej Izby Gospodarczej Energii Odnawialnej, transport biomasy w celach energetycznych na znaczne odległości (powyżej 50-100 km) nie ma nic wspólnego ze zrównoważonym rozwojem.

Bariery w wykorzystaniu biomasy w Polsce

  • Brak lokalnych rynków biomasy energetycznej
  • Brak dopłat do upraw energetycznych
  • Brak wyraźnych ograniczeń dla współspalania biomasy w kotłach węglowych dużej mocy
  • Brak prostego systemu wsparcia dla powszechnego stosowania indywidualnych instalacji na biomasę (małe ciepłownie i elektrociepłownie)
  • Nieprzewidywalność obecnego systemu wsparcia dla energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych oraz z kogeneracji w perspektywie długofalowej, wykraczającej poza okres 2017 (w przypadku OZE) i poza 2012 (w przypadku CHP).