Uwarunkowania produkcji biometanu i wykorzystania w

Uwarunkowania produkcji biometanu i
wykorzystania w transporcie
Dr Magdalena Rogulska
PIMOT
Zespół Energetyki Odnawialnej
(poprzednio ECBREC / IPiEO)
Konferencja naukowa w ramach projektu UE „Sustainable Energy
Management Systems (SEMS)”, Słubice, 27-04-2011
Możliwości wykorzystania
biogazu/ biometanu
• Produkcja energii elektrycznej i ciepła
» Dotychczasowy kierunek wykorzystania w PL
• Sieć dystrybucyjna gazu
» W Polsce możliwe po wprowadzeniu nowych
zapisów w Prawie energetycznym
• Paliwo transportowe
» ???
Biometan w Europie
W Europie 28 państw wywarza biogaz. Przegląd produkcji i stan
wykorzystania w 2009 r. przedstawiony jest w raporcie
EurObserv’ER 2010 Biogas barometer. Od 2006 do 2008 roku
produkcja biogazu w UE wzrosła o 56%, głównie ze względu na
wprowadzenie mechanizmów wspierających wytwarzanie tego paliwa.
Obecnie 8 państw w Europie uszlachetnia biogaz do czystości
porównywalnej z gazem ziemnym – uzyskiwany jest biometan. Austria,
Francja, Holandia, Niemcy, Szwajcaria, Szwecja oraz Wielka
Brytania wdrożyła krajowe regulacje i normy umożliwiające
wtłaczanie biometanu do sieci gazowej. Inne panstwa (np. Polska,
Luksemburg) są w trakcie przygotowywania regulacji prawnych.
W ramach komitetu CEN (The European Committee for
Standardization), utworzono grupę roboczą TC234/WG9, której
zadaniem jest opracowanie europejskiej normy dotyczącej jakosci
gazu który może być wtłaczany do sieci.
Biometan w niektórych państwach jest wykorzystywany jako paliwo
transportowe (najlepszym przykładem jest Szwecja).
Krajowy Plan Działań (z dn.16-11-2010 r.)
Uwzględnia zapisy PEP 30
Zawiera sektorowe uszczegółowienie tej polityki w zakresie OZE
Ma przede wszystkim charakter informacyjny i zawiera prognozę
o możliwości pozyskania energii z poszczególnych OZE
Udział OZE w 2020 r. - 15,5%; w podziale na sektory: ciepło i
chłód – 8,6%, elektroenergetyka – 4%, transport – 2,9%.i
Przewidywany podział sektora elektroenergetyki na pszczególne
technologie OZE: energia wiatru – 48%, biomasa stała - 31%,
biogaz – 12%, energia wody – 9%
Przewidywany podział sektora ciepła i chłodu: biomasa stała –
78%, en. Słoneczna – 9%, biogaz – 8%, en. geotermalna – 3%,
pompy ciepła – 2%
Przewidywany podział sektora transportu: biodiesel – 73%,
bioetanol – 22%, inne – 3%, en. elektryczna – 2%
Biopaliwa transportowe
Zapotrzebowanie na energię – wg rodzajów biopaliw
ktoe
Źródło : Polityka energetyczna Polski do 2030r.
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
2006
Bioethanol 1st
2010
Biodiesel 1st
2015
Bioethanol 2nd
2020
Biodiesel 2nd
2025
Biohydrogen
2030
Biogazownie w PL
W Polsce pracuje ok. 170 instalacji biogazowych, większość wytwarza
energię elektryczną i ciepło, niektóre tylko ciepło.
Pod koniec 2010 r. zgodnie z danymi URE (www.ure.gov.pl) 144 (125 w
2009 r.) instalacji wytwarzało energię elektryczną w układach
kogeneracyjnych, w tym:
80 na wysypiskach ( 73 w 2009 r., 66 w 2008 r. )
55 w oczyszczalniach ścieków (46 w 2009 r., 35 w 2008 r.)
8 biogazowni rolniczych ( w 2009 r., 3 w 2008 r.)
W Polsce jest ok.1759 przemysłowych oczyszczalni ścieków oraz
ok.1471 komunalnych.
W Polsce jest ok. 700 aktywnych wysypisk, wiekszość z nich nie ma
pełnej kontroli emisji gazu wysypiskowego. Potencjał techniczny biogazu
wysypiskowego dotyczy 100 największych wysypisk komunalnych.
Zainteresowanie inwestorów biogazowniami rolniczymi jest bardzo
duże, przygotowywanych jest szereg inwestycji. Ministerstwo
Gospodarki poinformowało ze w 2010 r. Wybudowano 10 bigazowni
rolniczych o mocy od 0,2 do 2 MW.
6
Nowelizacja prawa energetycznego, która weszła w
życie 11 marca 2010 r.
Definicja biogazu rolniczego
Art. 3 pkt 3a – do paliw gazowych zaliczono także biogaz rolniczy
Art. 3 pkt 20a, definiuje biogaz rolniczy, jako paliwo gazowe otrzymywane z surowców
rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych,
produktów ubocznych lub pozostałości przemysłu rolnospożywczego lub biomasy leśnej w
procesie fermentacji metanowej
Art. 9c ust. 6a Operator systemu dystrybucyjnego gazowego, w obszarze swojego działania, jest
obowiązany do odbioru biogazu rolniczego o parametrach jakościowych określonych w przepisach
wydanych na podstawie art. 9a ust. 11, wytworzonego w instalacjach przyłączonych bezpośrednio
do sieci tego operatora
Art. 9a ust 11. Minister do spraw gospodarki określi w drodze rozporządzenia m.in.:
parametry jakościowe biogazu, sposób i pomiarów i rejestracji wytworzonego biogazu,
miejsce pomiarów biogazu, warunki przyłączenia do sieci dystrybucyjnej.
Art. 9p ust 1. Działalność gospodarcza w zakresie wytwarzania biogazu rolniczego lub energii
elektrycznej z biogazu rolniczego jest działalnością regulowaną i wymaga wpisu do rejestru
producentów biogazu. Rejestr prowadzi Prezes Agencji Rynku Rolnego.
Posiadanie koncesji bądź wpis od rejestru jest warunkiem koniecznym dla uzyskania świadectw
pochodzenia, jak i żądania odbioru biogazu rolniczego przez operatora sieci.
Art. 9o. Potwierdzenie wytwarzania biogazu rolniczego oraz wprowadzenia go do sieci
dystrybucyjnej gazowej jest świadectwo pochodzenia biogazu rolniczego – nowy instrument
wsparcia
7
Oczekiwania wobec nowych generacji biopaliw
Wysoka jakość gwarantująca trwałość i niezawodność
pracy silnika
Obniżenie emisji gazów cieplarnianych
Konkurencja cenowa w stosunku do paliw z surowców
kopalnych
Dostateczna podaż na rynku
Rozwinięta sieć dystrybucji
STATUS TECHNOLOGII - biopaliwa
1-sza
2-ga
3-cia
metanol
wodór
średni
redni
DME
F-T
Biodiesel in.
duży
Potencjał rynkowy
niski
wg DG TREN, 2009
Bioetanol lig.
Biodiesel
Biodiesel
duże
średnie
niskie
Zaawansowanie technologii
bioetanol
Biometan
Kryteria zrównoważonego
rozwoju dla biopaliw
Dyrektywa 2009/28/WE artykuł 17 – 18 wprowadza jednolity
system
Dotyczy zarówno produkcji surowca na terenie Wspólnoty jak i
importu
Państwa członkowskie nie mogą nakładać dodatkowych kryteriów
Biopaliwa i biopłyny muszą spełniać kryteria zrównoważonego rozwoju
określone w ust.2-6 artykułu 17, żeby :
Biopaliwa i biopłyny były zaliczone do realizacji celów krajowych
(10% i w ‘15%’)
Były zaliczone do realizacji NCW
Kwalifikowały się do wsparcia finansowego
Obowiązkowe kryteria
Ograniczenie emisji GHG wynosi co najmniej 35% (w przypadku biopaliw
i biopłynów wytworzonych w instalacjach działających dn. 23 stycznia
2008 r. akapit ten stosuje się od dnia 1 kwietnia 2013 r.)
50% od 1 stycznia 2017
60% od 1 stycznia 2018 r. dla biopaliw i biopłynow wytworzonych
w instalacjach które rozpoczęły produkcję po 1-01-2017 r.
Metoda obliczania emisji GHG – podana w art.19 ust.1, załącznik
V podaje wartości standardowe
Surowce do produkcji nie pochodzą z terenów:
O wysokiej wartości dla różnorodności biologicznej
Lasy pierwotne, obszary chronione, obszary trawiaste
Zasobnych w pierwiastek węgla
Torfowiska, tereny podmokłe, obszary stale zalesiane
Podmioty gospodarcze muszą stosować metodę bilansu masy (artykuł
18 nt weryfikacji zgodności biopaliw z kryteriami …)
Biogaz jako paliwo
transportowe
PLUSY
• Można wykorzystać
istniejące stacje CNG
• Wysoka sprawność
konwersji energetycznej
• Możliwe wtłaczanie do
sieci
• Wysoki zysk
energetyczny z hektara
• Mała emisyjność procesu
spalania
WYZWANIA
• Wysokie koszty
oczyszczania i
uszlachetniania
• Uwarunkowania prawne
• Współpraca z sektorem
gazu ziemnego
• Koszty adaptacji
istniejących pojazdów
• Budowa infrastruktury –
stacje, magazyny itp..
Dobre praktyki – np. Szwecja
Ważnym producentem biometanu są gminy, odpowiedzialne za
gospodarkę odpadami komunalnymi oraz będące również odbiorcami
(użytkownikami) tej energii np. we flotach pojazdów komunalnych.
Szwedzki model rozwiązań gminnych (regionalnych) w tym zakresie
może być przykładem dobrych praktyk.
Projekt Biogas Väst jest przykładem regionalnej współpracy w
zakresie produkcji i użytkowania biometanu w transporcie w regionie
Göteborga i gminy Västra Götaland (Zachodnia Szwecja). Głównym
koordynatorem projektu jest Business Region Göteborg AB. Projekt
rozpoczął się w 2001 r. Celem projektu było utworzenie lokalnego
rynku biometanu: produkcja biogazu, oczyszczanie do biometanu,
rozwój dystrybucji i stacji paliwowych oraz zachęcenie
użytkowników do przestawienia się na pojazdy gazowe.
Biogaz stosowany w pojazdach jako paliwo musi spełniać szwedzką
normę SS 15 54 38.
Zrównoważona gospodarka biogazemmodel szwedzki
biogazownia
Za J. Neterowicz, luty 2010 r.
Dobre praktyki - Szwecja
Podstawowe motto projektu
”Działaj lokalnie-myśl globalnie”
•Akceptacja
Lokalne i regionalne
samorządy
•Identyfikacja partnerów
Surowce
Surowce
&&odpady
odpady
Produkcja
Produkcja
biogazu
biogazu
Dystrybucja
Dystrybucja
gazu
gazu
•Uzgodnienie wspólnych celów
Źródło: Bernt Svensén
Biogas Väst, Business Region Göteborg
Administracja
krajowa
www.biogasvast.com
Stacje
Stacjepaliw
paliw
Transport
Transport
&&pojazdy
pojazdy
Rozwój w latach 2001-2008 w Zachodniej Szwecji
7500
87
2001
2008
37
7
STACJE
PALIW
9
BIOGAZ jako
paliwo (GWh)
Źródło: Bernt Svensén
Biogas Väst, Business Region Göteborg
790
POJAZDY
Uwarunkowania rozwoju sektora w Szwecji
Biometan / biogaz zwolnione z podatku CO2
nałożonego na paliwa mineralne
Podatki
Mechanizmy wsparcia
Granty inwestycyjne np. KLIMP (Krajowy
Program Inwestycji chroniących Klimat)
pomaga gminom z finansowaniem biogazowni
(redukcja GHG)
Inne – przykłady na slajdzie poniżej
Biometan wtłaczany do sieci
Nie ma obowiązku ale firmy energetyczne i
gazowe powszechnie stosują wtłaczanie
biometanu do sieci
Ilość instalacji
biogazu
Ilość
stacji
biometanem
oczyszczania 38
paliwowych
Normy dla biometanu
z > 120 stacji
Norma krajowa dla paliwa transportowego
Mechanizmy wsparcia - przykłady
Od 2006 r. wszystkie duże stacje paliwowe w Szwecji
muszą mieć co najmniej jeden dystrybutor z
biopaliwem.
Wprowadzona została definicja „czystych’ –
ekologicznych pojazdów i szereg mechanizmów
wsparcia dotyczy takich pojazdów
W latach 2007-2009 szwedzki rząd wprowadził
dodatek finansowy dla osób kupujących nowy
ekologiczny samochód w wysokości 10,000 SEK (900
€).
Zwolnienie z opłat parkingowych dla ekologicznych
samochodów.
Od 2007 r. co najmniej 85% samochodów rządowych i
25% służb ratowniczych ma być przyjaznych
środowisku.
Projekt GasHighWay
Projekt GasHighWay skierowany jest głównie do operatorów flot pojazdów na gaz,
samorządów lokalnych i regionalnych oraz obecnie działających, jak i potencjalnych
producentów biogazu, a także wszystkich zainteresowanych specjalistów z tej dziedziny
Celem jest zwiększenie liczby pojazdów na biogaz i gaz CNG, poszerzenie sieci
stacji tankowania tych paliw oraz zwiększenie planów inwestycyjnych obejmujących
produkcję i uszlachetnianie biogazu oraz wzrost świadomości społecznej i poprawa
wizerunek biogazu i gazu CNG zarówno wśród firm jak i użytkowników prywatnych.
Długofalowym efektem projektu będzie realizacja sieci stacji tankowania biometanu i
CNG przez całą Europę - od Szwecji i Finlandii na północy aż do Włoch na południu, czyli
Autostrady na Gaz, jak również usunięcie barier legislacyjnych i organizacyjnych
utrudniających rozwój rynku paliw gazowych.
Photos: Pauliina Uusi-Penttilä, Annimari Lehtomäki
19
Więcej przykładów dobrych praktyk
dotyczących biometanu, wykorzystania NGV
oraz sieci stacji tankowania można znaleźć na
stronach internetowych:
www.gashighway.net
www.biofuel-cities.eu
www.madegascar.eu
www.biofuelshowcase.eu
www.gasforeningen.se
www.biogasmax.eu
www.ngvaeurope.eu/ngv-success-stories
www.energyplatform.net
Dziękuję za uwagę!
Magdalena Rogulska
[email protected]
[email protected]