Spalanie ziarna – prozaiczne dylematy

Spalanie ziarna – prozaiczne dylematy pozaetyczne?
Autor: Prof. dr hab. Antoni Faber
Zarządzenie Ministerstwa Gospodarki dopuszczające spalanie w elektrowniach gorszej jakości ziarna nie podlegającego skupowi interwencyjnemu (owies, Ŝyto i pszenŜyto) w sposób
zasadniczy niezgodne jest z literą i duchem unijnej dyrektywy promującej odnawialne źródła
energii. Nie o tym chcę jednak napisać, poniewaŜ wykazał to ponad wszelką wątpliwość Instytut Energetyki Odnawialnej
(http://www.ieo.pl/webpage/index.php?option=com_content&view=article&id=216%3Aopini
a-ieo-w-sprawie-projektu-rozporzdzenia-ministragospodarki&catid=39%3Abiece&Itemid=67&lang=pl).
Napiszę raczej o tym, dlaczego ta inicjatywa nie będzie miała długiego Ŝywota i nie przyczyni
się ani do spełnienia nadziei rolników na zbycie nadwyŜek zboŜa za wyŜsza cenę, ani teŜ perspektywicznego rozwiązania problemów elektroenergetyki z dostępnością biomasy, a moŜe
przysporzyć energetyce problemów z zaliczeniem uzyskanej ze spalania zboŜa energii do
„energii zielonej”.
Dyrektywa unijna rozdzieliła odpowiedzialność za realizację celów stawianych przed energetyką odnawialną pomiędzy rządy (stworzenie warunków politycznych do realizacji celów)
oraz operatorów. Ci ostatni mają obowiązek dowieść, Ŝe biomasa jest produkowana i przetwarzana na paliwa lub energie zgodnie z kryteriami zrównowaŜonej produkcji. NajwaŜniejszym
w tym zakresie obowiązkiem jest wykazanie metodą analizy cyklu Ŝycia (LCA), Ŝe spalanie
czy współspalanie doprowadziło do wymaganej redukcji emisji gazów cieplarnianych. Dyrektywa ustaliła, Ŝe redukcja ta dla biopaliw płynnych ma wynieść od zaraz 35 % oraz 50% od
2017 r. i 60 % od 2018 r. Dla paliw stałych odpowiednie progi ustanowi Komisja Europejska
do końca 2010 r. Nie wiemy teraz jakie one będą ale sądzić moŜna, Ŝe mogą mieścić się w
granicach od 50 – 70%. Przyjęcie takiego przedziału sugeruje np. Komisja Cramer w Holandii. W obliczeniach trzeba będzie uwzględnić emisję bezpośrednią i pośrednią związaną z
pośrednimi zmianami w uŜytkowaniu gruntów (ILUC). Wytyczne w tej sprawie wyda Komisja do końca marca 2010 r. Biorąc powyŜsze wymagania pod uwagę warto z wyprzedzeniem
przyjrzeć się co elektrownie moŜe w tym zakresie czekać.
Spalanie nadwyŜek ziarna było teoretycznie rozwaŜane, jak wynika z literatury, w: Austrii,
Danii, Francji, Niemczech, Szwajcarii i Wielkiej Brytanii. W krajach tych wykonano, w odróŜnieniu od Polski, stosowne analizy LCA. Ich wyniki wskazują, Ŝe kiedy współspalane jest
ziarno w elektrowniach redukcja bezpośredniej emisji w stosunku do węgla wynosi 69±14%,
zaś z uwzględnieniem emisji pośredniej 53±13%. W przypadku Polski moŜna domniemywać,
Ŝe ze względu na mniejsze plony ziarna redukcję będą jeszcze mniejsze. Prawdopodobnym
jest więc, Ŝe samo tylko spalanie ziarna nie da elektrowniom moŜliwości zaliczenia wyprodukowanej energii do energii zielonej. W praktyce oznaczać to będzie konieczność dodatkowego spalania biomasy o większej redukcji emisji, poniewaŜ wyniki LCA nie będą raportowane
dla określonego asortymentu biomasy, lecz uśredniane dla całego łańcuch zaopatrzenia w
biomasę. Dopalanie słomy w stosunku 1:1 do ziarna dawałoby redukcję emisji bezpośredniej
90±2%, zaś z uwzględnieniem emisji pośredniej 81±2%. Jeśli więc gdziekolwiek rozwaŜa się
współspalanie zbóŜ, to wyłącznie ze słomą, co polepsza bilans redukcji emisji gazów cieplarnianych. Ale nawet w tym przypadku nie jest on tak dobry jak w przypadku współspalania
biomasy wierzby (tab 1 i 2).
Tabela 1. Emisja gazów cieplarnianych obliczona metodą LCA dla współspalanego ziarna
pszenicy w procesie produkcji energii elektrycznej (Woods i In. 2006)
Etapy łańcuch
Uprawa
Przechowywanie, załadunek, rozładunek
Transport ziarna
Emisja bezpośrednia
Suma
Emisja gazów cieplarnianych (g CO2
eq/kWh)
224,8
32,2
2,1
9,1
268
Tabela 2. Emisja gazów cieplarnianych obliczona metodą LCA dla współspalanych zrębków
wierzby w procesie produkcji energii elektrycznej (Woods i In. 2006)
Etapy łańcucha
Uprawa, zbiór i zrębkowanie
Transport
Emisja bezpośrednia
Suma
Emisja gazów cieplarnianych (g CO2
eq/kWh)
12,7
2,0
9,1
24
Tak więc współspalanie ziarna pszenicy, a wyniki będą zbliŜone dla innych zbóŜ, daje w porównaniu z wierzbą ponad 11-krotnie większą emisję gazów cieplarnianych. To właśnie ten
fakt czysto techniczny, a nie istotne w tym przypadku względy etyczne, stanowiły i będą stanowiły istotną barierę dla spalania ziarna. Biorąc pod uwagę ten przykład i intencje ustawodawcy wprowadzającego dyrektywę promującą OŹE dla ograniczenia zmian klimatu moŜna
domniemywać jak moŜe być reakcja Komisji Europejskiej na jedyny, jak mi wiadomo, w Europie i na świecie eksperyment ze spalaniem ziarna na wielką skalę. Nie uprzedzając jednak
faktów oczywistym jest, Ŝe ze względu na systematycznie podnoszone standardy środowiskowe współspalanie ziarna nie moŜe być traktowane jako perspektywiczny sposób na pokrycie zapotrzebowania elektroenergetyki na biomasę.
Przedstawiciele producentów zbóŜ mają nadzieję, Ŝe spalania ziarna zbóŜ usunie z rynku
nadwyŜkę ziarna Ŝyta, owsa i pszenŜyta i zagwarantuje wyŜsze ceny na zboŜe zbywane elektrowniom. Dowodzą oni, Ŝe jeśli cena będzie kalkulowana z uwzględnieniem wartości opało-
wej, to tona zboŜa powinna kosztować 300-350 zł (Gazeta Prawna, 22.09.2009 r.). Policzmy
więc. Obecnie elektroenergetyka oferuje ceny 16 zł/GJ za zrębki i 22 zł/GJ za pelety. Dla
pierwszej ceny rolnik uzyskałby za tonę ziarna 232 zł. Pelet ma wartość opałową rzędu 17,5
MJ/kg, zaś zboŜe przy wilgotności 15 % wartość opałową 14,5 MJ/kg. Gdyby więc energetyka skłonna była płacić tak jak za pelet to cena dla ziarna skorygowana na wartość opałową
wynosiłaby 261 zł. Jak te ceny się odnoszą do aktualnych cen na rynku (tab. 3).
Tabela 3. Ceny minimalne i średnie z 9.10 – 16.10. 2009 r.
ZboŜa
Cena zł/t
9.10.2009
Owies
minimalna
250
średnia
385
PszenŜyto
minimalna
350
średnia
410
śyto
minimalna
200
średnia
313
Źródło: MRiRW: Rynek zbóŜ. Nr 42/2009 z 22 października 2009 r.
16.10.2009
250
375
320
408
150
307
Biorąc pod uwagę przedstawione ceny i najkorzystniejszą dla rolników opcję - zyskać oni
mogą jedynie wtedy, gdyby zmuszeni byli zbywać owies i Ŝyto po minimalnych cenach. Ale
nawet w takim przypadku wielkiego biznesu na spalaniu zboŜa nie zrobią, zwłaszcza, Ŝe to
rynek ustali ceny, a on nie jest skory do podnoszenia cen w sytuacji nadmiernej podaŜy.
Dodatkowo parę zdań o efektywności energetycznej. Jeśli ziarno spalane będzie w kotłach
dedykowanych na biomasę to sprawność energetyczna tego procesu wynosić będzie 20 %.
Zaś sprawność przetworzenia tego ziarna na mięso wieprzowe wynosi obecnie w rolnictwie
22 %. Jeśli ziarno będzie współspalane z węglem to sprawność procesu wynosić będzie 35 %.
Mimo trwającego „dołka świńskiego” i wynikającego stąd nadmiaru zbóŜ w dłuŜszej perspektywie naleŜy o tym pamiętać. Jakkolwiek z dwojga złego spalanie czy produkcja bioetanolu z
energetycznego punktu widzenia lepiej spalać. W tym przypadku efektywność energetyczna
wahać się będzie w granicach 1,6-2,1, a w przypadku bioetanolu 0,96-1,02. Dla porównania
efektywność energetyczna uprawianej w naszych warunkach wierzby wynosi 32,7 zaś miskanta 22,7.
Konkluzja
Nikt na świecie nie dopuścił do spalania ziarna zbóŜ w elektrowniach systemowych dlatego,
Ŝe nie da się tego uzasadnić względami ekologicznymi. Na płaszczyźnie czysto pragmatycznej dopuszczenie takiej moŜliwości w Polsce nie moŜe być traktowane inaczej, jak tylko jako
akt desperackiej chęci pozbycia się nadwyŜek ziarna. W tym sensie działanie to koresponduje
ze znanym z historii topieniem w morzu lub paleniem nadmiaru kawy w Brazylii. Tyle tylko,
Ŝe kawę moŜna wypić lub nie, a jeść trzeba.