Możliwości i ograniczenia produkcji biomasy pochodzącej z roślin

Możliwości i ograniczenia produkcji biomasy pochodzącej z roślin

Mo liwo ci i ograniczenia produkcji biomasy pochodz cej z ro lin
energetycznych z przeznaczeniem jej na cele energetyczne
dr in . Jan Wiesław Dubas
Wst p
Rozporz dzenie Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 30 maja 2003 roku
zobowi zuje polskie jednostki gospodarcze do produkcji i zakupu energii z Odnawialnych
ródeł Energii (OZE). Okre la ono szczegółowo ilo ci energii elektrycznej i cieplnej, które
musz si znale w bilansie energetycznym kraju do 2010 roku.
Rok
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
Procentowy udział energii z OZE w bilansie
energetycznym kraju
2,85
3,10
3,60
4,20
5,00
6,00
7,50
Tabela 1. Procentowy udział energii pochodz cej z OZE w bilansie energetycznym kraju
ródło: wg Rozporz dzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z 30.05.2003 r.
Przewiduje si (według danych Europejskiego Centrum Energii Odnawialnej), e ze wszystkich
rodzajów OZE, energia pochodz ca z biomasy b dzie stanowiła około 90%. W tej ilo ci,
biomasa pochodz ca z uprawy tak zwanych ro lin energetycznych, stanowi b dzie 70%.
Pozostałe 30% to biomasa, która obecnie jest wytwarzana, ale niestety jeszcze nie dostatecznie
dobrze zagospodarowana.
Nale do niej:
• pozostało ci po niwne zbó i rzepaku (słoma),
• pozostało ci powyr bowe w lasach (drewno małowymiarowe to, które zostaje zu yte do
produkcji płyt wiórowych oraz cz ciowo drewno pochodz ce z trzebie y),
• biomasa z usuwanych drzew przydro nych,
• biomasa pochodz ca z likwidowanych plantacji krzewów i sadów.
Przewidywane zapotrzebowanie na energi w 2005 roku mo e kształtowa si na poziomie
około 4000 PJ. W tej wielko 3,1% czyli 124 PJ powinno pochodzi z OZE, 90% czyli około
112 PJ powinno by wytworzone z biomasy. Z upraw ro lin energetycznych powinno
pochodzi około 70 PJ. Przyjmuj c, e 1 hektar uprawy ro lin wysokoenergetycznych wytwarza
rocznie około 400 GJ, to ju w 2005 roku powinni my pod ich upraw przeznaczy około 195
tysi cy hektarów u ytków rolnych.
Przypuszczaj c, e w 2010 roku nast pi wzrost zapotrzebowania na energi do 5000 PJ i
przeprowadzaj c podobne do wy ej przedstawionych wyliczenia, mo na oszacowa , e na
produkcj biomasy pochodz cej z u ytków rolnych b dzie potrzeba przeznaczy prawie 600
tysi cy hektarów (590,6 ty . ha).
1
Mo liwo ci produkcji biomasy pochodz cej z ro lin energetycznych uprawianych
na u ytkach rolnych
Bior c pod uwag warunki klimatyczne, a w tym:
• rozkład opadów w ci gu roku,
• długo okresu wegetacji ro lin,
• długo dnia wietlnego w ci gu okresu wegetacyjnego,
• rozkład temperatur w ci gu doby w okresie wegetacji
oraz
• warunki glebowe (w Polsce 50% gleb, czyli około 7 mln hektarów zalicza si do „bardzo
dobrych” i „dobrych”, 16% czyli około 2,2 mln ha do „ rednich” i 34%, czyli około 4,8 mln
ha do „słabych” i „bardzo słabych”) [1]
i
• poziom wód gruntowych,
mo
•
•
•
•
•
•
•
na uprawia nast puj ce gatunki tak zwanych ro lin energetycznych:
wierzby z rodzaju – Salix viminalis var. gigantea
lazowiec pensylwa ski – Sida hermaphrodita Rusby
ró a wielokwiatowa – Rosa multiflora
topinambur (słonecznik bulwiasty) – Helianthus Ruberosus L.
topole – Populus L.
robinia akacjowa – Robina pseudacacia L.
tak zwane trawy energetyczne głównie z rodzaju Miscanthus, w tym mi dzy innymi:
Miskant olbrzymi – Miscanthus sinesis gigantea
Miskant cukrowy – Miscanthus sacchariflorus
Spartina preriowa – Spartina pretinata
Palczatka Gerarda – Andropogon gerardi
Z wymienionych gatunków tylko: wierzba, lazowiec pensylwa ski i by mo e topinambur
b d szerzej uprawiane na gruntach rolnych. Obecnie, najpowszechniejsz ro lin uprawiana na
cele energetyczne jest wierzba krzewiasta w ró nych odmianach. Szacuje si , e ro lina ta
b dzie stanowi około 70% biomasy przeznaczonej na produkcj ciepła i energii elektrycznej.
Dlatego te , w dalszych rozwa aniach przyj to okre lenie mo liwo ci i ograniczenia produkcji
biomasy na u ytkach rolnych wła nie w odniesieniu do wierzby.
Wierzb z rodzaju Salix viminalis mo na uprawia na wielu rodzajach gleb, od bielicowych
gleb piaszczystych do gleb organicznych. Wa nym przy tym jest, aby plantacje wierzby
zakładane były na u ytkach rolnych dobrze uwodnionych. Optymalny poziom wód gruntowych
przeznaczonych od upraw wierzby energetycznej to:
• 100-130 cm dla gleb piaszczystych
• 160-190 cm dla gleb gliniastych.
Takich gleb w Polsce jest dostatecznie du o. Ocenia si , e około 1,6-1,8 mln hektarów
u ytków rolnych jest w Polsce odłogowana lub wykorzystywana rolniczo nie dostatecznie
intensywnie. W wi kszo ci s to gleby mniej urodzajne. Przynajmniej jednak połowa z nich
nadaje si pod upraw ro lin energetycznych takich, które gwarantuj przy prawidłowej
agrotechnice wysokie plony biomasy. Podstawowy potencjał produkcyjny do wytworzenia
biomasy, jakim jest ziemia wynosi obecnie w Polsce od 900 000 do 1 mln hektarów. Nie
wyklucza si , e w najbli szych latach, wówczas, gdy poszczególni rolnicy przekonaj si , e
warto ze wzgl dów finansowych zmieni tradycyjne kierunki uprawy ro lin na ro liny
energetyczne, przeznacz cze swoich gruntów pod produkcj biomasy. T wielko obecnie
jest jednak trudno oszacowa .
Polsk zalicza si do krajów o klimacie przej ciowym [2], gdzie wyst puje znaczna
zmienno elementów meteorologicznych w poszczególnych latach. Najbardziej niestabilnym
czynnikiem jest ilo opadów. Zdarzaj si lata o du ej ilo ci opadów, nawet ponad 750 mm i
2
lata suche o opadach w wysoko ci około 500 mm. Korzystnym dla uprawy ro lin
energetycznych jest fakt, e 2/3 opadów przypada na okres wegetacji ro lin. Długo okresu
wegetacyjnego liczona od ostatnich wiosennych przymrozków do pierwszych przymrozków
jesiennych jest ró na i waha si od 225 dni na zachodzie Polski do 210 na wschodzie. Czas ten
jest wystarczaj cy dla wzrostu i rozwoju wi kszo ci ro lin energetycznych. Dobowe wahania
temperatur nie powoduj strat plonu biomasy w okresie jej wzrostu. Na podstawie wieloletnich
obserwacji redniomiesi czne wahania dobowe temperatur w miesi cu lipcu wynosz 7,1 °C.
Du o wy sze obserwuje si w miesi cu lutym. Ich amplituda si ga nawet 18,3°C. Wahania te
jednak w tym okresie nie wpływaj zasadniczo na przebieg procesów wzrostu ro lin. Polska jest
krajem w przewa aj cej cz ci nizinnym. Wi kszo terytoriów u ytków rolnych le y na
poziomie nieprzekraczaj cym 300-350 m nad poziomem morza i o nachyleniu zbocza
nieprzekraczaj cym 10°.
Uwaga ta nie dotyczy terenów podgórskich, chocia zało one plantacje na wysoko ci 350-390
n.p.m. wykazuj dobr produktywno [3].
Reasumuj c, nale y stwierdzi , e w Polsce potencjał pod upraw ro lin energetycznych jest
du y. Posiadamy dostateczn ilo u ytków rolnych i dobry klimat. Ile biomasy lub ci lej- ile
potencjalnej energii chemicznej zawartej w biomasie mo na w Polsce wyprodukowa na
specjalnie przeznaczonych do tego gruntach u ytków rolnych?
Uprawa wierzby krzewiastej z rodzaju Salix viminalis var. gigantea na pow. 1 ha
Produktywno 1 ha jest uzale niona od wielu czynników, z których najwa niejsze to:
1. Stanowisko uprawowe; rodzaj gleby, poziom wód gruntowych, przygotowanie
agrotechniczne, pH, zasobno itp.
2. Dobór klonu, genotypu, odmiany do konkretnych warunków uprawy.
3. Sposób i ilo rozmieszczenia karp na powierzchni 1 hektara.
Zakładaj c, e stanowisko mamy przygotowane wła ciwie i e wła ciwie dobierzemy odmian ,
to produktywno sprowadzi si do ilo ci karp na 1 hektarze. Ilo ta zale y od sposobu zbioru.
W Szwecji, gdzie dokonuje si zbioru jednofazowego i u yty zostaje kombajn przedstawiony na
Rys.1 sadzi si 12-14 ty . karp. Wówczas plon biomasy z 1 hektara nie przekracza 15 ton suchej
masy (s.m.).
Rysunek 1. Kombajn Claas
Uwa am, na podstawie wieloletnich do wiadcze , e yzno i zasobno w składniki
od ywcze gleby z jednej strony i mo liwo ci fotosyntezy z drugiej (tutaj chodzi o dost pno do
sło ca tak, aby nie było wzajemnego zasłaniania nasłonecznienia w przypadku wzrostu pr tów
krzewu na wysoko 5-7 cm), warunkuj mo liwo posadzenia około 30-35 tysi cy karp na
1 hektarze. Z tej ilo ci w nast pnych latach eksploatacji plantacji zachowa si około 90-95%
posadzonych karp. Pozostaje na plantacji około 28-30 ty karp. Roczny przyrost biomasy to
około 1 kg s.m. z jednej karpy. Plon ten otrzymujemy z plantacji dojrzałej somatycznie,
nawo onej, w przeci tnych warunkach klimatyczno -glebowych.
Z 1 hektara mo na zatem otrzyma około 30 ton przyrostu s.m. rocznie. Znane jest ciepło
spalania drewna wierzbowego (Rys.2).
3
Rysunek 2. Warto
opałowa drewna wierzbowego w zale no ci od wilgotno ci.
W stosunku do ró nych odmian kształtuje si ono od 17,5 do 21,50 GJ w 1 tonie. Przyjmuj c,
e przeci tnie 1 tona s.m. jest równowa na 18 GJ chemicznej zawarto ci energii w gla, mo na
wyliczy produktywno 1 hektara
30 ton x 18 GJ = 540 GJ/ ha
Na glebach słabszych, na wi kszych powierzchniach, w gorszych warunkach produkcji,
produkcja z 1 hektara mo e zmniejszy si do 25 ton s.m. lub nawet 20 ton s.m. W zało eniach
planistycznych przyjmujemy zwykle roczn produktywno 1 hektara wierzby w przedziale 2223 ton s.m., czyli
22,5 ton x 18 GJ = 405 GJ/ ha
Co zatem ogranicza intensywny rozwój upraw ro lin energetycznych?
Do podstawowych ogranicze zaliczy nale y:
1. zbyt powolne tworzenie oraz wprowadzanie w ycie wła ciwych, dostatecznie dobrych
uwarunkowa prawnych,
2. brak dostatecznej ilo ci kapitału inwestycyjnego,
3. brak rynku biomasy oraz niedostateczny rozwój logistyki produkcji i dostaw,
4. mentalno rolników, ich przywi zanie do tradycyjnych kierunków produkcji rolniczej,
5. niedostateczny stan techniki zwi zanej z technologi uprawy zbioru i przetwarzania
biomasy.
Zbyt powolne tworzenie oraz wprowadzanie w ycie wła ciwych, dostatecznie dobrych
uwarunkowa prawnych
Zagadnienie prawne normuj ce produkcj biomasy i konieczno jej przeznaczenia na OZE
zostały wprowadzone dopiero w ostatnich latach. Podstawowymi aktami prawnymi s :
• Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997r. Prawo energetyczne z pó niejszymi zmianami. Ostatnie
zmiany z 24 lipca 2002 r. (Dz.U.2002, Nr 135, poz. 1144).
• Rozporz dzenia Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 30 maja 2003 r. W
sprawie zakresu obowi zku zakupu energii elektrycznej i ciepła z odnawialnych ródeł
energii oraz energii wytwarzanej w skojarzeniu (Dz. U. 2003, Nr 104, poz. 971).
4
•
Poza nimi istotnym aktem prawnym jest „Strategia rozwoju energetyki odnawialnej”,
poniewa okre la si w niej parametry techniczne i ekonomiczne dotycz ce obecnego i
przyszłego zakresu poj ciowego dotycz cego OZE.
Obecnie jeste my w pierwszym roku funkcjonowania w ramach Unii Europejskiej (UE) i
niektóre z wymienionych aktów prawnych musz ulec pełnemu dostosowaniu do prawa
unijnego. Okre laj c zbyt powolny tryb tworzenia i wprowadzania norm prawnych mam na
uwadze ten proces. Wynika z nich potrzeba jeszcze wi kszego udziału OZE w bilansie
energetycznym Polski w 2010 roku. Przypuszcza mo na, ze b dzie si on kształtował na
poziomie około 9%, a nie jak podano wcze niej 7,5%. Stwarza to jeszcze wi ksze wyzwania
gospodarce w stosunku do podanych wcze niej wielko ci. Nie dostatecznie jasno i przejrzy cie
tworzy si obecnie lub nie zostało to w trakcie prac legislacyjnych przedakcesyjnych
opracowane zasady dopłat bezpo rednich do powierzchni u ytków rolnych przeznaczonych pod
produkcj biomasy z przeznaczeniem jej na energi . Wyja nieniem tych zagadnie podj ło si
Ministerstwo Rolnictwa [4]. Sprawa jest obecnie do dra liwa, poniewa : Jak to jest; z jednej
strony Pa stwo zach ca rolników do zmiany tradycyjnych kierunków produkcji rolniczej na
alternatywn produkcj ro lin energetycznych, a z drugiej adnych zach t, w tym tak e dopłat
bezpo rednich nie proponuje? Jest to problem, który w najbli szym czasie musi by rozwa ony.
Brak dostatecznej ilo ci kapitału inwestycyjnego
Koszty zało enia jednego hektara uprawy to wydatek rz du 7-8 tysi cy złotych.
Rodzaj kosztu
Warto kosztu
w złotych
Struktura
procentowa
Koszt przygotowania powierzchni do sadzenia
Koszt zakupu sadzonek
Sadzenie r czne
Zabiegi piel gnacyjne
RAZEM
1125,0
4200,0
750,0
607,0
6682,0
16,8
62,9
11,2
9,1
100,00
Tabela 2. Rzeczywiste koszty zało enia plantacji wierzbowej w gospodarstwie autora (obliczenia autora)
Chocia wydaje si , e koszt inwestycji na 25-30 lat (tyle trwa okres eksploatacji plantacji
wierzbowej) nie jest zbyt wysoki, to jest to wydatek dla pojedynczego rolnika zbyt du y.
Rzadko który z nich decyduje si na zało enie wi kszych plantacji. Stosunkowo du y udział
(ponad 60%) w kosztach zało enia plantacji zakupu materiału nasadzeniowego, skłania
rolników do zakładania małych kilkuarowych mateczników i rozszerzenia z nich wielkich
plantacji. Ostro no zakładania wi kszych plantacji wynika tak e z niepewno ci zbytu. Brak
jest zorganizowanego rynku zbytu biomasy.
Przy obecnych relacjach nakładów ponoszonych na zało enie plantacji, jej piel gnacj i zbiór
biomasy oraz ceny uzyskanej za sprzedan biomas mo na okre li , e inwestycja zało enia
plantacji mo e zwróci si ju po pierwszym zbiorze, czyli po pierwszych czterech latach.
NAKŁADY
Amortyzacja kosztów zało enia plantacji 2900,0
(725,0 x 4 lata = 2900,0 zł)
Koszty piel gnacji
4 x 475,0 zł = 1900,0 zł
Koszt zbioru, transportu wewn trznego i rozdrobnienia
750,0 + 250,0 +1800,0 = 2800,0 zł
Podatek rolny
4 x a’ 75,0 = 300,0 zł
RAZEM 7900,0 zł
Struktura
procentowa
36,7
24,1
35,4
3,8
100,00
PRZYCHODY
1 ha x 0,6 ton =
0,6 x a’180,0 zł = 108,0 zł
1 ha x 70 ton
(20+25+25 ton s.m. z 1 ha) =
70 x a’180,0 zł =
12 600,0 zł
108,0 + 12 600,0 =
12 708,0 zł
Tabela 3. Uproszczony bilans relacji nakłady i przychody za 4 lata tj. do czasu pierwszego zbioru produkcyjnego
ródło: obliczenia autora
5
Sytuacja taka jest korzystna dla inwestorów, tym bardziej, e tworzy si obecnie rynek biomasy.
Brak rynku biomasy oraz niedostateczny rozwój logistyki produkcji i dostaw
Dotychczasowy brak rozwi za prawnych i w zwi zku z tym niepewno obrotu biomasy, nie
sprzyjało tworzeniu rynku. Obecnie, powoli sytuacja zmienia si . W 2004 roku kilka du ych
elektrociepłowni lub organizacji produkuj cych energi ciepln i elektryczn ogłosiło przetarg
na dostaw biomasy. Zauwa a si pierwsze symptomy o ywienia i tworzenia rynku biomasy. Z
tworzeniem rynku biomasy wi e si kilka zagadnie , które w najbli szym czasie musz by
rozwi zane.
Ka dy rodzaj biomasy to chemiczna zawarto w gla pochodz cego przede wszystkim z
fotosyntezy. W giel ten znajduje si w stosunkowo du ej masie towarowej. Dlatego te biomasa
wierzbowa jest „ekonomicznie wra liwa” na transport. Oznacza to, e w du ej masie znajduje
si niewielka warto materialna. Ta cecha surowca energetycznego kształtowa powinna
rozlokowanie plantacji ro lin energetycznych wzgl dem odbiorców.
Innymi cechami biomasy s :
• długi okres produkcji wynosz cy zwykle około trzech lat,
• trudno ci zwi zane z przerobem ro liny do postaci towaru handlowego,
• uzale nienie warto ci opałowej od wilgotno ci.
Te cechy wymuszaj zarówno na producentach,
jak i na konsumentach biomasy odpowied
na przynajmniej cztery pytania:
• Forma?
• Cena?
• Kiedy?
• Ile?
Wynikaj one z tego, e z jednej strony coraz wi cej wiemy jak wyprodukowa biomas . Z
drugiej strony ciepłownicy i producenci energii elektrycznej wiedz jak j przerobi w ciepło i
w energi elektryczn .
Wydaje si , e najłatwiejsz odpowiedzi jest okre lenie terminu dostawy biomasy do
ciepłowni, elektrociepłowni lub elektrowni. Termin ten to trzeci, czwarty i pierwszy kwartał
roku kalendarzowego. W tym czasie, w naszych warunkach klimatycznych, istnieje najwi ksze
zapotrzebowanie na ciepło i na energi elektryczn . Ten okres jest korzystnym dla producentów
biomasy, szczególnie biomasy wierzbowej, poniewa wła nie w tym czasie zbiera si wierzb z
pól.
Do łatw wydaje si odpowied na pytanie „cena?”. Dotychczas spotkałem si z wieloma
próbami okre lenia ceny za biomas . Od ceny za 1 metr przestrzenny pr tów wierzbowych,
ceny za 1 metr przestrzenny zr bków wierzbowych, poprzez cen za 1 ton mokrej – (o jakiej
wilgotno ci?) biomasy wierzbowej, cen za 1 ton teoretycznej warto ci „suchej masy”, po cen
skonstruowan na podstawie porównania z warto ci standardowego w gla kamiennego itd.
Wydaje si , e najłatwiejsz do przyj cia zarówno przez rolników, jak i ciepłowników i
energetyków, jest ustalenie ceny za dostarczan w biomasie wierzbowej potencjaln zawarto
chemicznej energii. Zalet jest łatwo jego okre lenia, chocia by na podstawie wilgotno ci
biomasy. Inn zalet jest to, e rolnik w zale no ci od własnej woli i zapotrzebowania
kupuj cego, mo e przywie biomas wierzbow mokr , wie o zebran z pola, o wilgotno ci
na przykład 50 czy 60% i kaloryczno ci około 10 GJ w tonie lub biomas dowolnie przesuszon
o ró nej warto ci opałowej, si gaj cej nawet 17 –18 GJ w tonie. Znany jest wykres (Rys. 2)
okre laj cy zale no warto ci opałowej drewna wierzbowego od jego wilgotno ci. Dla obydwu
stron kontraktu pozostaje ustalenie ceny jednostkowej.
6
Dotychczas nie ma jednolitej odpowiedzi na pytanie - w jakiej formie biomasa wierzbowa
jest towarem? Producenci wierzby oczekuj na t odpowied od specjalistów całego procesu
wytwarzania ciepła i energii elektrycznej: linie przemysłowe, kotły, proces spalania; czy
spalania?, czy zgazowywania?. Je eli gazyfikacji to jakiej? Tutaj rozwi za mo e by bardzo
wiele. Wydaje si jednak, e wi kszo opinii sprowadza si do stwierdzenia: najbardziej
przydatn form jest „sieczka” (Rys. 4). S to poci te na odcinki 5-7 cm lub 10-15 cm pr ty
wierzbowe.
Zaletami tej formy biomasy wierzbowej s :
• łatwo produkowania,
• łatwo wysuszania,
• standaryzacja przeładunków i transportu,
• wi kszy w stosunku do innych form ci ar nasypowy,
• łatwo wymieszania z innymi paliwami,
• łatwo
dostosowania do bezobsługowego dostarczania
paliwa do kotła.
Z postawionych czterech kwestii obecnie najtrudniej jest odpowiedzie na pytanie „ile?”.
Wierzb spala mo na w procesie jednorodnym. W tym przypadku nale y dobra tylko
odpowiednie urz dzenie grzewcze. Mo na jednak spala j w skojarzeniu z w glem
kamiennym- w ró nej postaci, lub z w glem brunatnym. Tutaj od specjalistów oczekuje si
odpowiedzi na wiele kwestii; chocia by takich jak:
• współspalanie - w jakich proporcjach?
• współspalanie - w jakich kotłach?
• współspalanie - w jakiej formie biomasy?
• jak proces współspalania wpływa na ywotno urz dze do wytwarzania ciepła i energii
elektrycznej?
• jak wpływa proces współspalania na ochron rodowiska?
• jak proces współspalania wpływa na rentowno procesu produkcji?
Aby przybli y mo liwo
badawcz .
odpowiedzi na niektóre z tych pyta , przedstawi jedn prób
Rysunek 5. Wyniki bada współspalania wierzby w formie „sieczki” i miału w glowego z
Elektrociepłowni Zdu ska Wola.
7
Obecnie pozostawiam je bez komentarza. Wydaje si , e w najbli szym czasie nale ałoby si
skoncentrowa na przybli eniu odpowiedzi na podany powy ej kwestie. Uwa am tak e, e
realizuj c ide wprowadzania biomasy w ogóle, w tym biomasy wierzbowej do Odnawialnych
ródeł Energii, której w bilansie energetycznym kraju musi w ka dym nast pnym roku coraz
wi cej, spotykamy wiele innych problemów i kwestii, na które b dziemy musieli jak najszybciej
znale dobr odpowied .
Nie mo e dziwi mnogo
problemów do rozwi zania w najbli szym czasie. Nale y
u wiadomi sobie, e obecnie tworzymy nowy dział gospodarki narodowej, który przy
stosunkowo niewielkich nakładach inwestycyjnych przyczyni si do polepszenia stanu ochrony
rodowiska naturalnego, pozwoli lepiej wykorzysta podstawowy potencjał produkcyjny jakim
jest ziemia, zmniejszy bezrobocie i zwi kszy dochód rolniczy [5].
Mentalno
rolników, ich przywi zanie do tradycyjnych kierunków produkcji rolniczej
Wspomniano wcze niej o ostro no ci rolników do zmiany tradycyjnych kierunków upraw
rolniczych na uprawy zwi zane z produkcj biomasy. Ostro no i wr cz boja liwo wynika z
niewiedzy i z l ku przed podj ciem ryzyka. Jest to zrozumiałe i uzasadnione. Dotychczasowy
brak dobrych rozwi za prawnych niewymuszaj cych na ciepłowniach i elektrociepłowniach
produkcji energii z OZE powodował brak zainteresowania ich zakupem biomasy. Obecnie
tendencja ta ulega zmianie. Nale y przypuszcza , czego symptomy ju s , e organizacje
doradcze i szkoleniowe zwi zane z rolnictwem wł cz si intensywnie do procesu kształcenia
rolników. Ostro no i czasem niech rozpocz cia uprawy ro lin energetycznych wynika tak e
i z faktu, e w przypadku uprawy wierzby zbiera si plon raz na trzy lata. Wytłumaczenie i
przekonanie rolników do tego, e przecie mo na tak zorganizowa produkcj , aby co roku
zbiera trzyletni plon z 1/3 cz ci plantacji nie jest spraw łatw .
Niedostateczny stan techniki zwi zanej z technologi uprawy zbioru i przetwarzania biomasy
Dotychczas nie ma dobrych rozwi za technicznych zwi zanych z upraw , zbiorem i
przetwarzaniem do danej postaci towaru biomasy. Tak e w procesie przetworzenia biomasy
do ciepła i energii elektrycznej testuje si wiele urz dze i wiele si jeszcze eksperymentuje. To
jest du e ograniczenie w całym procesie wytwórczym.
Istniej sadzarki do wierzby. S tak e kombajny do zbioru i zr bkowania pr tów wierzbowych.
Dost pne na rynku sadzarki s bardzo drogie i wymagaj , tak, aby opłacało si je zakupi i w
odpowiednim czasie zamortyzowa , du ych powierzchni uprawy. Przy du ym bezrobociu na
wsi nale y postawi pytanie co jest bardziej opłacalne- zakupienie sadzarki lub kombajnu do
zbioru , czy te zatrudnienie jeszcze kilkudziesi ciu ludzi tak, aby przynajmniej cz ciowo
okresowo zmniejszy bezrobocie. Z kombajnami do zbioru wi e si tak e inne zagro enia.
Kombajn prezentowany na rys.1 cina dwa rz dy krzewów wierzby. Musi by przebudowany
tak, aby mo na byłoby cina trzy rz dy, co wi e si z produkcyjno ci upraw 1 hektara
wierzby. Ponadto kombajn ten rozdrabnia wierzby do postaci zr bków. Zr bki te bez
wysuszenia nie mog by przechowywane. O tym te wcze niej wspomniano. Wyj ciem jest
budowa nowego kombajnu. Najlepiej w dwóch wersjach. Małego urz dzenia, które mogłoby
obsługiwa niewielkie plantacje upraw wierzbowych. I du ego kombajnu, który byłby
dostosowany do wielkoobszarowych plantacji wierzbowych. Jednocze nie system rozdrobnienia
pr tów byłby dostosowany do wytworzenia omawianej wcze niej „sieczki”.
Ciepłownie i elektrociepłownie wymagaj od rynku dostaw w miar jednolitej biomasy. Wynika
to z techniki systemów podawczych i technologii przetworzenia chemicznej zawarto ci w gla w
biomasie w energii ciepln i elektryczn . Kłóci si to z konieczno ci zachowa
bioró norodno ci biotypu polnego. Rozwi zaniem tego problemu mo e by przeznaczenie
dominuj cego gatunku ro lin energetycznych na przykład wierzby do energetyki systemowej i
zawodowej, a biomasy pochodz cej z pozostałych gatunków ro lin do zastosowania w
energetyce lokalnej.
8
Zagadnienia zwi zane z technik uprawy zbioru i przetworzeniem mo na rozwi za anga uj c
znaczne nakłady, na które obecnie mamy ograniczone mo liwo ci. W ograniczeniach nie
wspomniałem o hodowli materiału nasadzeniowego, poniewa mo na okre li , e istnieje u nas
polska szkoła klonowania wierzby. Na bazie Uniwersytetu Warmi sko- Mazurskiego w
Olsztynie, w pracowni Prof. St. Szczukowskiego wyhodowano wiele klonów wierzb na bazie
rodzimych odmian. Takich, których potencjał genetyczny pozwala wyprodukowa ponad
przeci tn ilo biomasy i które s odporne na wszelkiego rodzaju choroby.
Reasumuj c to co zostało powy ej przedstawione mo na stwierdzi , e mamy du e potencjalne
mo liwo ci produkcji biomasy, mamy dobrze wykształcon kadr techników i in ynierów;
energetyków ciepłowników i rolników. Potrzeba, tak jak kiedy odpowiedział Napoleon na
pytanie czego potrzebuje do wygrania wojny- trzech rzeczy: pieni dzy, pieni dzy i jeszcze raz
pieni dzy.
Literatura
[1] K. muda, „Mo liwo ci produkcji energii z odnawialnych ródeł energii- biomasa”, V
Konferencja Naukowo-Techniczna Biomasa w energetyce cieplnej i systemowej, ss.62-70.
(2004)
[2] W. Martyn, „Ogólne warunki przyrodnicze dla uprawy ro lin energetycznych”, Ro liny
energetyczne, Wydawnictwo Akademii Rolniczej w Lublinie ss.28-45 (2003)
[3] J.W. Dubas, i inni, „Wierzba energetyczna- uprawa i technologie przetwarzania”, Wy sza
Szkoła Ekonomii i Administracji w Bytomiu, ss. 25-57 (2004)
[4] K. muda, „Mo liwo ci produkcji energii z odnawialnych ródeł energii”, Czysta energia 78 (34), ss. 20-21 (2004)
[5] J.W. Dubas, „Produkcja biomasy i jej wykorzystanie”, X Konferencja naukowo-techniczna
Ogólnopolskie Forum Odnawialnych ródeł Energii ss. 81-88
9