Wskaźniki zrównoważonej produkcji pelet w Polsce i krajach UE

Wskaźniki zrównoważonej produkcji
pelet w Polsce i krajach UE
Katarzyna Grecka, Andrzej Szajner
Bałtycka Agencja Poszanowania Energii
w Gdańsku
Projekt BIOTEAM
Optymalizacja zrównoważonych systemów przetwarzania i
dostaw bioenergii na konkurencyjnych rynkach w Europie
• Celem projektu BIOTEAM jest analiza czynników decydujących o
zrównoważonym wykorzystaniu zasobów biomasy na potrzeby
produkcji bioenergii oraz w odniesieniu do alternatywnych
możliwości wykorzystania zasobów biomasy.
• Optymalizacja zrównoważonego wykorzystania zasobów biomasy,
wymaga zrozumienia skutków społecznych, gospodarczych i
środowiskowych różnych ścieżek wykorzystania biomasy.
• Dokonano analizy dwóch ścieżek wykorzystania biomasy:
– do produkcji i wykorzystania na potrzeby ogrzewania peletów drzewnych
– do produkcji i wykorzystania na potrzeby elektrociepłowni zrębków drzewnych
2
Wybór kryteriów zrównoważoności
• Kryteria środowiskowe
• Kryteria ekonomiczne
• Kryteria społeczne
• Kryteria ilościowe
• Kryteria jakościowe
3
Kryteria środowiskowe
Wskaźnik środowiskowy
Atrybut kryterium
Emisja gazów cieplarnianych lub redukcja emisji
w stosunku do poziomu bazowego
Zakwaszenie środowiska (SO2, NOx)
Pyły – jakość powietrza
Zużycie chemikaliów
g CO2 eq /MJ
Zużycie wody
Bilans substancji odżywczych oraz ładunek
substancji odżywczych z upraw (Eutrofizacja
wodna i lądowa)
g SO2 eq /MJ
g PM10/MJ
kg środka ochrony roślin / MJ
chemikalia wykorzystywane w procesie / MJ
m3 /MJ
bilans P i N z upraw lub terenów leśnych ( kg/MJ),
ładunek subst. odżywczych ze ścieków kg N/MJ, kg
P/ MJ
Bilans energii w łańcuchu bioenergii
Wykorzystanie gruntów (kryterium ilościowe)
MJ/MJ (energia włożona/energia uzyskana)
ha/ MJ
Zrównoważona produkcja leśna (np. certyfikat
FSC, PEFC), wycinka < przyrost
jakościowe
4
Kryteria ekonomiczne
Wskaźnik ekonomiczny
Wewnętrzna stopa zwrotu IRR,
rentowność
Okres spłaty nakładów
Zmiana ceny gruntu
Wkład do gospodarki krajowej
Cen produktu (nośnik energii, paliwo)
dla użytkownika końcowego (w
porównaniu z wartościami bazowymi)
Koszty produkcji
Atrybut kryterium
%
lata
Wpływ bioenergetyki na cenę gruntu i
własność ziemi [%]
Wartość dodana udziału w gospodarce
narodowej ppm
(części na milion = 0,0001 %)
zł/ / MJ
Nakłady na wyprodukowanie bioenergii
zł / MJ otrzymanej energii
5
Kryteria społeczne
Wskaźnik społeczny
Zatrudnienie
Atrybut kryterium
Liczba pełnych etatów (ekwiwalent pełnego
czasu pracy EPC) w sektorze bioenergii w roku
Wpływ na regionalną gospodarkę Udział ścieżki w regionalnej gospodarce –
surowce, płace, amortyzacja udziału krajowego
(%)
Jakość zatrudnienia
Częstość występowania wypadków przy pracy liczba wypadków / 1000 zatrudnionych
Wynagrodzenie roczne
Ceny nieruchomości
Zmiany w stanie środowiska
1. Hałas
2. Odór
3. Estetyka
zł/rok
Jakościowe - punkty
Jakościowe - punkty
1. Bliskość okolicy mieszkaniowej
2. Tak/nie
3. Wielkość zakładu
6
Porównanie ścieżek bioenergii
• Dla każdej ścieżki bioenergii wybrano przykładowy
podmiot wytwórczy/przetwórczy, o określonej
wielkości /wydajności
• Przeprowadzono wywiady z uczestnikami rynku (po
minimum dwa dla każdej ścieżki biomasy)
• Porównano z bazową (referencyjną), częściowo
zastępowaną ścieżką opartą o paliwa kopalne
• Porównano dwie ścieżki bioenergii
• Porównano wyniki analiz podobnych ścieżek
bioenergii dla innych krajów w projekcie BIOTEAM
7
Ścieżka 1: pelety drzewne na potrzeby
ogrzewania
• Głównym surowcem do produkcji pelet są trociny,
stanowiące pozostałość poprodukcyjną w
tartakach i zakładach przetwórstwa drewna.
• Trociny są suszone i mechanicznie wytłaczane w
granulatorach w pelety drzewne.
• Pelety są dystrybuowane do odbiorców
końcowych (w workach lub cysternach do silosów
przy kotłowniach).
• W budynkach do spalania pelet i ogrzewania
budynku służą kotły na pelety.
• Danych referencyjnych dla tej ścieżki dostarcza
ogrzewanie olejowe.
8
Ścieżka pelet
Granice ścieżki:
• od pozyskania trocin
• do wytworzonego ciepła
Ścieżka referencyjna:
obejmują wydobycie ropy (Rosja, Środkowy Wschód), transport poprzez system
rurociągów lub statkiem, rafinację ropy naftowej, transport oleju opałowego do
kotłowni i konwersję energii
9
Ceny pelet na rynku
PLN / t
od
do
Pelety drzewne
Do zastosowań nieprzemysłowych,
z VAT
650
1000
Do zastosowań przemysłowych,
z transportem i bez VAT
420
490
Uwaga: ceny zależą dodatkowo od sezonu
10
Nośniki energii w produkcji pelet
I. Energia cieplna i elektryczna ze spalania paliw
kopalnych (węgla, gazu ziemnego)
II. Odnawialne ciepło ze spalania biomasy niższej
jakości wykorzystywane do suszenia surowca i
energia elektryczna z sieci elektroenergetycznej
III. Odnawialne ciepło i energia elektryczna z
własnej elektrociepłowni zasilanej biomasą
niższej jakości (np. korą).
Poniższy przykład – Wariant II
Produkcja: 35 000 t/rok pelet
11
Ocena ścieżki pelet
Wskaźniki
środowiskowe
Emisja gazów
cieplarnianych
Zakwaszenie
Pyły
Zużycie
chemikaliów
Zużycie wody
Bilans składników
odżywczych
Bilans energii
Wykorzystanie
gruntów
Ścieżka bioenergii
(ciepło z pelet)
Dane referencyjne –
produkcja ciepła przy
wykorzystaniu OOL
13,41
96,82
0,216
0,059
Różnica w
oddziaływaniu
Jednostka
0,42
0,011
-83,4
86%
-0,204
0,048
g CO2eq/MJ en. ciepl.
% redukcji
g SO2-eq/MJ en. ciepl.
g PM10/MJ en. ciepl.
03
34
-3
bliskie 0
-0,425
-0,0265
0,23
1,17*10-4
0,15
- 1,17*10-4
-0,42
-0,026
0,08
2,6E-10
5,3E-09
5,60E-096
bliski 0
[1]
punkt
m3/MJ en. ciepl.
kg N/MJ en. ciepl.
kg P/MJen. ciepl.
MJ/MJen.ciepl.
ha/MJ en.ciepl.
Ciepło do suszenia surowca pochodzi ze spalania biomasy. Energia elektryczna pochodzi z krajowej sieci energetycznej.
Liczone dla wielkości zwiększonej o dodatkowe 10% energii (polskie warunki).
[3] Żadne chemikalia nie są wykorzystywane w ramach ścieżki.
[4] Chemikalia wykorzystuje się przy wydobyciu i rafinacji ropy naftowej. Podchloryn sodu jest skrajnie niebezpieczny dla ekosystemów wodnych oraz
działa silnie drażniąco na skórę i oczy.
[5] Popiół ze spalania pelet jest traktowany jako odpady i wyrzucany. Utracone zostają składniki mineralne zawarte w drewnie.
[6] Tereny uprawne znajdują się poza granicami system. Grunty wykorzystywane są pod instalacje.
[2]
12
Przykład – zakwaszenie środowiska
Transport
biomasy Suszenie
Emisja
SO2
kg
NOx
kg
PM10 kg
787
Zrębkowanie
wytłaczanie
Transport
Kotły
16 418
163
21
9 080
497
79 530
554
29
17 136
27
2 404 21 000
140
14 000
Zakwaszenie g SO2eq/MJ
Emisja SO2
0,033
Emisja NOx
0,183
Razem
0,216
Współczynnik
0,7
13
Zużycie energii
Nośnik
En. elektryczna
Olej napędowy
Ciepło
Razem
Energia
GJ
51 509
4 331
70 000
125 840
14
Wskaźnik
MJ/MJ
0,10
0,01
0,13
0,23
Ocena ścieżki pelet (2)
Wskaźniki
ekonomiczne
Wewnętrzna stopa
zwrotu
Okres spłaty
Zmiana ceny gruntu
Wpływ na krajową
gospodarkę(2)
Cena produktu dla
końcowego
użytkownika
Koszt produkcji
Ścieżka bioenergii
(ciepło z pelet)
Dane referencyjne –
produkcja ciepła przy
wykorzystaniu OOL
Różnica w
oddziaływaniu
12,9%
15%1
-2%
%
8,3
0
62
0
2,3
-
rok
%
2523
4 2944
-4 042
ppm
54,6 5
100,8
-46,2
zł/GJ
39,9
79,8
-39,9
zł/GJ
Jednostka
1. Wartością docelową dla rafinerii jest IRR is >15%. Uwzględniając obecne ceny oleju opałowego, ogrzewanie olejowe jest droższe niż peletowe i
ekonomicznie nieopłacalne dla użytkowników.
2. Produkcja i dystrybucja oleju opałowego jest opłacalna dla rafinerii i przedsiębiorców łańcucha dystrybucyjnego. Wysoka cena nie jest atrakcyjna
dla użytkowników końcowych.
3. Wkład w krajową gospodarkę jest obliczany na podstawie całkowitej produkcji pelet w Polsce.
4. Wkład sektora paliw płynnych w gospodarkę krajową.
5. Cena produktu dla użytkownika końcowego jest determinowana przez rynek dużych odbiorców- sektor energetyczny współspalający biomasę (w
tym pelety) oraz przez eksport.
15
Koszty produkcji pelet - przykład
zł/t
361
14
130
62
7
575
Surowiec
Transport
Energia
Koszty osobowe
Inne
Razem
16
Ocena ścieżki pelet (3)
Wskaźniki społeczne
Zatrudnienie
Wpływ na gospodarkę
regionalną
Jakość zatrudnienia
Ceny nieruchomości
Zmiany w stanie
środowiska(hałas,
odór, estetyka)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Ścieżka
bioenergii
(ciepło z pelet)
Dane referencyjne –
produkcja ciepła przy
wykorzystaniu OOL
Różnica w
oddziaływaniu
0,16
0,07
0,09
EPC/1000 GJ
96%2
10%3
86%
%
1,54
4,75
-3,2
52 8006
89 4007
-36 600
19
-2 10
3
Liczba wypadków na
1.000 zatrudnionych(1)
Roczne wynagrodzenie
brutto [zł/rok ] 8
punkt
1 11
5 12
-4
punkt
Jednostka
Wliczając pracowników zakładu produkcji pelet, pracowników dystrybucji i osoby obsługujące ciepłownię
Szacowana część inwestycji w Polsce – 30%
Szacowany wkład rafinerii w Gdańsku na lokalną gospodarkę (podatki, zatrudnienie)
Dane dla przemysłu przetwórstwa drewna.
Dane dla polskiego przemysłu naftowego
Zintegrowany system oferuje wysokiej jakości zatrudnienie z płacami powyżej lokalnej średniej (sektor przetwórstwa drewna)
Dane dla polskiego przemysłu naftowego
Polskie dane statystyczne
Zakład produkcji pelet zlokalizowany na terenach przemysłowych. Ogrzewanie peletowe zwiększa wartość nieruchomości.
Rafineria ropy naftowej ma bardzo duży ujemny wpływ na ceny nieruchomości w sąsiedztwie.
Dotyczy tylko surowca wykorzystywanego do produkcji pelet drzewnych. Hałas z zakładu produkcji pelet ma negatywny wpływ na otaczające środowisko.
Duży negatywny wpływ rafinerii.
17
Wpływ na gospodarkę regionu
INW
INWKR
SUR
PLACE
ZYSK
Nakłady inwestycyjne
Nakłady inwestycyjne - krajowe
Koszt surowca (regionalnego)
Płace
Zysk
PV – wartość bieżąca(na podstawie przepływów pieniężnych:
15 lat, stopa dyskonta 5%
Wskaźnik wpływu na gospodarkę regionalną =
{(INWKR+PV(RWL)+PV(PLAC)+PV(ZYSK)} /
{(INW+PV(RWL)+PV(PLAC)+PV(ZYSK)}
18
Porównanie cen produkcji pelet dla trzech
metod produkcji energii
160,0
€/ton
Transport pelet
140,0
120,0
Energia na wytwarzanie
pelet
100,0
Ciepło do suszenia
80,0
Transport wewnętrzny
60,0
40,0
Transport surowca
20,0
Robocizna
0,0
Kopalne
Ciepło odnaw.
Kogeneracja
odnaw.
19
Porównanie emisji CO2 dla trzech metod
produkcji energii
kg CO2/GJ
25,0
Transport pelet
20,0
Energia na wytwarzanie
pelet
15,0
Ciepło do suszenia
10,0
Transport wewnętrzny
5,0
Transport surowca
0,0
Kopalne
Ciepło odnaw.
Kogeneracja
odnaw.
20
Ślad węglowy
100,0
90,0
80,0
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
10,0
0,0
g/MJ
pelety z
kogen. odn.
pelety
gaz ziemny
olej
węgiel
21
Ścieżka pelet w innych krajach UE
Wybrane wskaźniki
Emisja gazów
cieplarnianych
Wewnętrzna stopa zwrotu
Polska
Litwa
Niemcy Jednostka
13,4
15,1
3,1
g CO2 eq/MJ energia
12,9
39,9
9,5
25,2
22,9
29,4
%
zł/GJ energia
Koszt produkcji
Wpływ na gospodarkę
96
53
90
%
regionalną
• Dla Polski i Litwy wskaźniki środowiskowe są podobne. W Niemczech energia w
zakładzie produkcji pelet pochodzi ze źródeł odnawialnych.
• Opłacalność ścieżek opartych na peletach IRR niższa w Polsce i na Litwie w
porównaniu z warunkami w Niemczech, gdzie stosowany jest system zachęt, w tym
następuje wprowadzanie wsparcia dla ciepła z odnawialnych źródeł energii.
• Koszt produkcji pelet jest wyższy w Polsce, a niższy w Litwie i Niemczech gdzie są
systemy wsparcia dla producentów.
• Wpływ na gospodarkę regionalną jest najwyższy w Polsce, najniższy na Litwie, mi.in.
ze względu na import technologii i surowca.
22
Analiza polityk wpływających na rynek
bioenergii
23
Oddziaływanie prawne
Ścieżka biomasa stała:
pelty drzewne na cele grzewcze
Grupa interesariuszy
Krajowy Plan Działania w zakresie energii ze źródeł
odnawialnych
Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony
środowiska.
Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie
standardów emisyjnych z instalacji
Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie
dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku
Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie
szczegółowych warunków udzielania pomocy publicznej
na cele z zakresu ochrony środowiska
Rozporządzenie w sprawie przedsięwzięć mogących
znacząco oddziaływać na środowisko
Producent
biomasy
Dostawca
biomasy
Producent
pelet
Dystrybucja
oraz sprzedaż
pelet
(hurtowa i
detaliczna)
Operator
kotłowni
peletowej
Użytkownicy
końcowi budynki
mieszkalne,
publiczne,
usługowohandlowe
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Ustawa o efektywności energetycznej
X
Narodowy / Wojewódzki Fundusz Ochrony Środowiska
X
X
X
Ustawa o OZE
X
X
X
X
Polityki
„za” czy „przeciw” bioenergii?
• Wykreślenie z Prawa budowlanego z dniem 28
czerwca 2015 r. pojęcia „odnawialne źródło
energii” i „kogeneracja” z uwagi rezygnację z
prawa pierwszeństwa tych źródeł przed
źródłami indywidualnymi nieodnawialnymi.
25
WT 2013 wymagania
120
100
Ep (kWh/m2 rok)
80
budynek mieszkalny wielorodzinny
60
budynek użyteczności publicznej
40
20
0
2014
2017
2021/2019
budynek mieszkalny wielorodzinny
budynek użyteczności publicznej
2014
105
65
2017 2021/2019
85
65
60
45
26
WT 2013 energia
•
Budynek mieszkalny
•
Budynek mieszkalny
•
Budynek użyteczności publicznej
27
Polityki
„za” czy „przeciw” bioenergii?
• Prawo zamówień publicznych - zielone
zamówienia publiczne
•
Zielone Zamówienie Publiczne - „proces, w ramach którego instytucje publiczne
starają się uzyskać towary, usługi i roboty budowlane, których oddziaływanie na
środowisko w trakcie ich cyklu życia jest ograniczone w porównaniu do towarów,
usług i robót budowlanych o identycznym przeznaczeniu, jakie zostałyby
zamówione w innym przypadku”
•
Zielone zamówienia publiczne są dobrowolnym instrumentem za wyjątkiem:
–
–
–
–
pojazdów
biurowego sprzętu IT ≥ progów unijnych oraz zamówień centralnych organów rządowych
nowych budynków (budynki o niemal zerowym zapotrzebowaniu na energię)
renowacji budynków rządowych –muszą spełniać wymagania charakterystyki
28
Dyrektywy w zakresie zamówień
publicznych
• dyrektywa 2014/24/UE z dnia 26 lutego w sprawie zamówień publicznych,
która zastąpiła dotychczasową dyrektywę 2004/18/WE (tzw. dyrektywa
klasyczna)
• dyrektywa 2014/25/UE z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie udzielania
zamówień przez podmioty działające w sektorze gospodarki wodnej,
energetyki i usług pocztowych, która zastąpiła dotychczasową dyrektywę
2004/17/WE (tzw. dyrektywę sektorową)
• dyrektywa 2014/23/UE z dnia 26 lutego 2014 r. w sprawie udzielania
koncesji, która tym samym ustanawia (wydziela) odrębny reżim dla
udzielania koncesji
Implementacja do prawa krajowego: do 18 kwietnia 2016
29
Oferta najkorzystniejsza
ekonomicznie
OFERTA NAJKORZYSTNIEJSZA
EKONOMICZNIE:
oddziaływanie na środowisko
i czynniki ekonomiczne w cyklu
życia (LCC)
NAJNIŻSZA CENA
cena
koszt
Najlepsza relacja jakości do ceny
Art. 67 Kryteria udzielenia
zamówienia
Najlepsza relacja jakości do ceny
 Jakość, w tym wartość techniczna, właściwości estetyczne i funkcjonalne,
dostępność, projektowanie dla wszystkich użytkowników, cechy społeczne,
środowiskowe i innowacyjne, handel i jego warunki
 Organizacja, kwalifikacje i doświadczenie personelu
 Serwis posprzedażny oraz pomoc techniczna, warunki dostawy: termin
dostawy, sposób dostawy, czas dostawy lub okres realizacji
31
Art. 68 Rachunek kosztów cyklu życia
Koszty w cyklu życia produktu, usług lub robót budowlanych
 Koszty związane z nabyciem
 Koszty użytkowania, w tym koszt zużytej energii i innych zasobów
 Koszty utrzymania
 Koszty wycofania z eksploatacji (zbiórki, recyklingu)
 Koszty emisji gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń, koszty łagodzenia
zmian klimatu
32
Kwestie środowiskowe
Dyrektywa 2014/24/WE
Opis przedmiotu zamówienia
Kwalifikacje
wykonawców
Wybór najkorzystniejszej oferty na
podstawie środowiskowych kryteriów
oceny ofert
Kreślenie warunków realizacji umowy
Art.42
Specyfikacje techniczne: wymagania wydajnościowe,
funkcjonalne, w tym aspekty środowiskowe
Art. 43
Można wymagać określonej etykiety
Art.58
Wymogi dotyczące zdolności technicznej i zawodowej, poziomu
doświadczenia
Art. 62
Normy zapewnienia jakości i zarządzania środowiskowego
Art. 67
Wybór oferty najkorzystniejszej ekonomicznie:
Cena lub koszt – efektywność kosztowa w oparciu o rachunek
kosztów w cyklu życia lub najlepsza relacja jakości do ceny, na
podstawie kryteriów jakościowych, środowiskowych,
społecznych
Art. 68
Definicja rachunku kosztów cyklu życia
Art. 70
Warunki mogą obejmować aspekty gospodarcze, związane z
innowacyjnością, środowiskowe, społeczne lub związane z
zatrudnieniem
33
Podsumowanie
• Ścieżki bioenergii:
– prowadzą do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych i
zanieczyszczeń lokalnych
– oferują wiele pozytywnych czynników dla lokalnej i
regionalnej gospodarki
– obecny system wsparcia nie jest wystarczający dla
realizacji projektów
– wybór systemu wsparcia powinien nastąpić po
określeniu celu i obiektywnej ocenie konkurujących
ścieżek
– anliza zrówoważności ścieżek jako narzędzie oceny
– duża liczba danych, trudność w pozyskaniu rzetelnych
danych do oceny ścieżek w cyklu życia
34
Konsorcjum
Org.
Przedstawiciel
Adres e-mail
JIN
Eise Spijker
[email protected]
MTT
Kaija Hakala
[email protected]
LRCAF
Zydre Kadziuliene
[email protected]
UGOE
Lars-Peter Lauven
[email protected]
FA
Daniele Russolilo
[email protected]
BAPE
Andrzej Szajner
[email protected]
UEF
Ari Pappinen
[email protected]
35