PELETY PODSTAWOWYM BIOPALIWEM DLA ENERGETYKI

Transkrypt

1 Artykuł ukazał się drukiem w: Archiwum Spalania, Vol.8 (2008), Nr 3-4 PELETY PODSTAWOWYM BIOPALIWEM DLA ENERGETYKI Maciej Jakubiak, Włodzimierz Kordylewski Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Wybrzeże Wyspiańskiego 27, Wrocław wlodzimierz.kordylewski@pwr.wroc.pl Wskazano ważniejsze przesłanki rozwoju technologii biopaliw w Polsce. Wykazano, że pelety są najlepszymi biopaliwami, zastępczymi w stosunku do węgla we wszystkich typach kotłów na paliwa stałe. Przedyskutowano wymagania stawiane biomasie w procesie wytwarzania peletów, technologię produkcji wraz ze standardami jakościowymi tego paliwa oraz koszty produkcji. Zwrócono uwagę na znaczenie słomy rzepakowej, jako potencjalnego surowca do wytwarzania peletów. Pokazano rozwojowy charakter rynku peletów w UE i w Polsce. 1

2 Wprowadzenie Biomasa stała się w ostatnich latach ważnym nośnikiem energii pierwotnej w krajach UE, gdzie jej udział w wytwarzaniu ciepła i energii elektrycznej rośnie w tempie 5-9% rocznie [1]. Istnieje kilka ważnych argumentów za energetycznym użytkowaniem biomasy: polityczny wynikający z polityki energetycznej UE określającej udział odnawialnych źródeł energii (OZE) w rocznym bilansie energetycznym państw członkowskich, i tak w przypadku Polski udział OZE powinien wynosić 15% w roku 2020 [2], energetyczny biomasa ma wielki potencjał techniczny, w przypadku Polski w zależności od sposobu oceny, szacuje się go na PJ /rok, ponadto w odróżnieniu od innych OZE biomasa zapewnia stabilne dostarczanie energii dla obciążenia podstawowego [1], ekonomiczny - biomasa jest konkurencyjnym nośnikiem energii w porównaniu z nośnikami tradycyjnymi (Rys. 1), a wytwarzanie energii z niej jest najmniej kapitałochłonnym procesem spośród form OZE, wreszcie UE stworzyła mechanizm ekonomiczny wspomagający energetyczne wykorzystanie biomasy [3], ekologiczny - związany z zerowym bilansem emisji CO 2 do atmosfery podczas energetycznego wykorzystywania biomasy oraz znacznie niższą niż dla węgli zawartością siarki i popiołu w biomasie, społeczny - społeczeństwo UE coraz częściej jest w stanie i chce płacić za dobra środowiskowe w tym wypadku za czyste powietrze, dlatego akceptuje inwestycje w nowoczesne i wysokosprawne kotły na biopaliwa. W Polsce produkującej energię elektryczną w 95% z węgla, biomasa ma szczególne znaczenie, co znalazło wyraz w aktach prawnych [4]. Biomasa jest jednak paliwem trudnym w użytkowaniu, dlatego nieraz budzi zastrzeżenia operatorach kotłów, co jest zrozumiałe biorąc pod uwagę, jak bardzo różni się od projektowego paliwa kotłowego. W celu ułatwienia energetycznego użytkowania biomasy (transport, magazynowanie i spalanie) poddaje się ją obróbce do formy tzw. biopaliw stałych, wśród których najważniejsze to pelety i brykiety. Rys. 1. Jednostkowe ceny ciepła w Polsce w latach w indywidualnych systemach grzejnych przy użyciu różnych nośników energii 2

3 Energetyczne wykorzystanie biomasy typu ligninoceluloza Biomasa uważana jest za przyszłościowy nośnik energii pierwotnej, dlatego Komisja Europejska wspiera programy rozwoju technologii przetwarzania biomasy w substytuty paliw kopalnych. Najważniejsze technologie energetycznego wykorzystania biomasy dla pozyskiwania ciepła i energii elektrycznej to: spalanie, zgazowanie, piroliza, ekstrakcja i fermentacja (alkoholowa i metanowa). W ostatniej dekadzie dużo wysiłku poświęcono zgazowaniu biomasy sądząc, że technologia ta dostarczy gazu do zasilania kotłów, tłokowych silników spalinowych i ogniw paliwowych.. Niestety problemy z usuwaniem smoły z gazu generatorowego bardzo ograniczyły zakres jej stosowania [5]. We współdziałaniu z kotłami energetycznymi technologia ta okazała się kapitałochłonna, zawodna i mało wydajna w porównaniu z bezpośrednim spalaniem odpadów drzewnych [6]. Duże nadzieje wiąże się z technologiami przetwarzania biomasy w paliwa silnikowe z zastosowaniem szybkiej pirolizy do wytwarzania oleju napędowego. Obecnie największe znaczenie ma bezpośrednie spalanie biomasy, szczególnie jej współspalanie (co-firing) z węglem stało się dominującą technologią o wyraźnej tendencji wzrostowej. Wśród gatunków biomasy najważniejsze znaczenie ma biomasa typu ligninoceluloza (drewno, słoma, łuski, pestki, skorupy i inne) ze względu na jej dostępność, potencjał techniczny i możliwość bezpośredniego spalania w paleniskach. Zwłaszcza drewno i odpady drzewne stanowi obecnie podstawowe, biomasowe paliwo stałe do współspalania, dlatego Finlandia i Szwecja, które dysponują dużymi obszarami leśnymi i rozwiniętym przemysłem papierniczym, są liderami w zakresie energetycznego wykorzystania biomasy. Z powodu odmiennych właściwości fizyko-chemicznych węgla i biomasy konstrukcje kotłów dla obu typów tych paliw różnią się. Od rodzaju i jakości biomasy zależy wybór systemu spalania: im większa niejednorodność i gorsza jakość biomasy, tym bardziej wyrafinowany system spalania. Paliwa o niskiej jakości znajdują zastosowanie jedynie w dużych i średnich systemach spalania, natomiast do urządzeń energetycznych małej mocy należy stosować jednorodne biopaliwa dobrej jakości. Zastąpienie węgla biomasą w kotłach małej mocy będzie miało zbawienny wpływ na ograniczenie tzw. niskiej emisji wywołanej spalaniem węgla w przestarzałych paleniskach. Ze względu na prawie dwukrotnie mniejszą wartość kaloryczną biomasy (drewno lub słoma) od węgla nie da się w takich kotłach bezpośrednio zastąpić nią węgla. Rozwiązaniem są nowoczesne kotły retortowe z zasobnikiem i ciągłym dozowaniem paliwa, które umożliwiają automatyzację instalacji grzewczej. Takie kotły wymagają węgla sortymentowego, ale system ten sprawdza się bardzo dobrze przy zasilaniu kotła peletami. Współprądowe spalanie z automatycznym doregulowaniem powietrza zapewnia małą emisję zanieczyszczeń (jak CO, NO x, SO 2, LZO i WWA), przy znikomym popieleniu [7]. W kotłach średniej mocy, typu rusztowego i fluidalnego, zakres gatunków spalanej biomasy może być szerszy. Kotły rusztowe sięgające mocy 100 MW t mogą być zasilane zrębkami, peletami, brykietami, a także rozdrobnioną słomą [8]. Większe moce osiągają kotły fluidalne, zwłaszcza z warstwą cyrkulującą - do 600 MW t [9]. Paleniska fluidalne cechuje ponadto największa tolerancja na zmiany parametrów paliwa, jednak do pewnych granic. Krytyczny jest, na przykład, maksymalny rozmiar paliwa w jednym z kierunków, trociny w kotłach fluidalnych mniejszej wydajności są wywiewane z paleniska. Problemem jest duży udział wody w biomasie. Jeżeli kocioł został zaprojektowany na węgiel kamienny (W r < 15%), to użycie biomasy o udziale wody > 30% jest ograniczone do współspalania [9]. Potrzeba więc biopaliw zbliżonych właściwościami do węgli, jakimi są pelety i brykiety. We wszystkich krajach UE mających energetykę węglową znaczenia nabiera, wpierane odpowiednimi aktami prawnymi, współspalanie biomasy z węglem w kotłach dużej wydajności, dotyczy to także Polski. Technologię współspalania można zrealizować przy sto- 3

4 sunkowo niskich nakładach inwestycyjnych, nieznacznie modyfikując w tym celu istniejące instalacje nawęglania. Obecnie udział biomasy w strumieniu paliwa do kotła ograniczony jest do 5 10%, co jest spowodowane przede wszystkim gorszą od węgla przemiałowością drewna i słomy, dlatego głównie spalane są trociny. W związku z planowanym ograniczeniu udziału biomasy typu leśnego na rzecz odpadów agro oraz zwiększaniem się znaczenia upraw energetycznych koniecznym stanie się jej przetworzenie do biopaliw o lepszych, zbliżonych do węgla, właściwościach przemiałowych, jak pelety [10]. To bowiem pozwoli niemal bezinwestycyjnie zwiększyć zakres współspalania biomasy do 50% w kotłach energetycznych. Alternatywą jest rozbudowanie instalacji paliwowych dla biomasy w każdym z zakładów energetycznych (suszenie, rozdrabnianie i zagęszczanie), co było by nieracjonalne ekonomicznie, a ponadto stwarzało by zagrożenia pożarowo-wybuchowe. Pelety uważne są za najlepsze paliwo biomasowe do kotłów pyłowych ze względu łatwość transportu i magazynowania, bezpieczeństwo posługiwania się nimi oraz dobrą przemiałowość. Początkowo występował problem pracy młynów w związku ze stosowaniem lepiszczy w peletach, ale zmiana technologii ich formowania z wykorzystaniem pary i właściwości ligniny pozwoliła usunąć ten problem [11]. Charakterystyka biopaliw stałych Ze względu na niekorzystne właściwości, jak: mała gęstość, nieodpowiedni rozmiar, duży udział wilgoci i niejednorodność, nie każdy gatunek biomasy nadaje się do bezpośredniego zasilania kotłów węglowych. Najprostszą formą biopaliw stałych są zrębki o wymiarach w zakresie mm otrzymywane w wyniku rozdrabniania drewna [12]. Nadają się one do zasilania palenisk rusztowych i fluidalnych, ale ich współspalanie w kotłach pyłowych stwarza duże problemy [13]. Biopaliwa stałe spełniające wymagania stawiane przez paleniska pyłowe to pelety i brykiety (Rys. 2). Pelety i brykiety są wytwarzane z suchej, rozdrobnionej biomasy stałej przez sprasowanie pod wysokim ciśnieniem z ewentualnym dodatkiem substancji wiążącej (lepiszcza). Brykiety mogą mieć postać sześcianu lub walca o wymiarze ponad 25 mm, natomiast pelety, zwane także mikrobrykietami lub granulatem, zwykle produkowane są w laskach o średnicy od 4 do 10 mm i długości od 20 do 50 mm (Rys. 2) [14]. Przetworzona w ten sposób biomasa cechuje się: gęstością energetyczną zbliżoną do gorszych węgli energetycznych, małym udziałem wody oraz jednolitym kształtem i rozmiarem. Rys. 2. Pelety drzewne (po lewej) i brykiety ze słomy pszenicznej (po prawej) 4

5 Techniczna specyfikacja handlowych gatunków biomasy, a więc określenie wymagań dla nich, nie zostało jeszcze uporządkowane, w krajach UE trwają przygotowania do jej wprowadzenia (CEN/TS ) [15]. Tymczasem niektóre kraje wprowadziły własną specyfikację określającą wymagania specyficzne dla danego rynku, należą do nich Szwecja, Austria, Włochy i Niemcy. W U.S.A. natomiast, które są dużym producentem peletów, przepisy te są bardzo tolerancyjne, ponieważ pelety są paliwem głównie w kominkach i piecach. W Polsce nie ma jeszcze odpowiednich przepisów normujących wymagania dla peletów, niektórzy z producentów peletów, przede wszystkim eksporterzy tego paliwa do Niemiec, korzystają z normy niemieckiej DIN 51731, mniej wymagającej od austriackiej ÖNORM M 7135 (tab. 1). Tab. 1. Porównanie właściwości peletu drzewnego wg DIN i ÖNORM M 7135 [16] Parametr Jednostka DIN ÖNORM M 7135 Średnica mm 4 10* 4 10* Długość mm < 50 5 x Średnica***** Gęstość kg/m > 1120 Wilgotność % < 12 < 10 Zawartość popiołu % < 1,5 < 0,5***;** Wartość opałowa MJ/kg 17,5 19,5**** > 18,0** Siarka mg/kg < 0,08 < 0,04** Azot mg/kg < 0,3 < 0,3** Chlor mg/kg < 0,03 < 0,02** Obsypany pył % - <2,3 * Tolerancja w różnicach średnicy ± 10 % ** Suchej masy *** Dopuszczalna jest zawartość popiołu < 0,8%, jeśli jest ona naturalnie wyższa przez specyfikę danego gatunku **** Wolny od wody i popiołu ***** Nie więcej niż 20% peletów może mieć długość do 7,5 x (Średnica) Brykiety produkowane są w podobnej technologii, jak pelety i mają zbliżone parametry (Tab. 2.). Ze względu na stosunkowo duże rozmiary brykiety znajdują zastosowanie przede wszystkim w paleniskach z ręcznym załadunkiem paliwa. Tab. 2. Wybrane właściwości brykietów z drewna i ze słomy rzepakowej [17, 18] Parametr Jednostka Brykiet drzewny Brykiet ze słomy Wartość opałowa MJ/kg 19,2 20,1 Wilgotność % 7,8 9,6 Zawartość popiołu % 0, Gęstość nasypowa kg/m Siarka % 0 0,6 Azot % 0,17 - Dzięki zwiększonej koncentracji energii w jednostce objętości oraz jednolitej geometrii peletów, proces dystrybucji peletów jest znacznie łatwiejszy niż w przypadku biomasy nieprzetworzonej. Dotąd pelety wytwarzane były z drewna, jednak konieczność ograniczenia stosowania drewna w energetyce powoduje, że to słoma stanie się ważnym materiałem do 5

6 wytwarzania peletów [10]. Ze względu na rosnące zużycie biodiesla w UE szczególne znaczenie będzie miała słoma rzepakowa, z której pelety okazały się przydatne w kotłach pyłowych [6, 19], rusztowych i retortowych [20]. Podczas wytwarzania peletów i brykietami możliwe jest korygowanie pewnych wad biomasy będącej surowcem, na przykład zmniejszenie korozyjnego działania spalanej słomy w palenisku. Słoma zwykle zawiera chlor, który w połączeniu z potasem z popiołu, tworzy korozyjne osady na powierzchniach ogrzewalnych [21]. Okazuje się, że dodatek pewnych związków glinu w znacznej mierze zapobiega tworzeniu się tych osadów ograniczając korozję chlorową w kotłach fluidalnych [22]. Wymagania biomasy stosowanej do produkcji peletów Prawie każdy rodzaj biomasy stałej można poddać procesowi peletyzacji bądź brykietowaniu. Na skalę przemysłową peletyzuje się i brykietuje przede wszystkim: wióry, trociny i zrębki z wybranych gatunków drewna oraz słomę pszeniczną i rzepakową. Peletyzacja wymaga materiału wyższej jakości niż brykietyzacja, trwałość peletów zwiększa udział żywicy w materiale wyjściowym. Poddawana procesom peletyzacji biomasa, powinna cechować się następującymi właściwościami: brakiem zanieczyszczeń mechanicznych - (najczęściej są nimi: piasek i kamienie), których obecność w surowcu pogarsza jakość peletów i zagraża działaniu urządzeń linii produkcyjnej, określoną wilgotnością (12-14%) - z tego powodu, materiał przeznaczony do peletyzacji/brykietowania musi być wcześniej sezonowany, a następnie suszony lub nawilgocony, odpowiednim rozdrobnieniem - skład granulometryczny materiału powinien zapewnić maksymalne wypełnienie pustych przestrzeni międzyziarnowych, lepsze rozdrobnienie zwiększa powierzchnię zewnętrzną zapewniając lepsze sprasowanie. Obecnie materiałem do wytwarzania peletów jest głównie drewno, przewiduje się, że do 2010 r. produkcja peletów z drewna w Europie będzie wynosić mln Mg rocznie. Ograniczone zasoby tego surowca spowodowały, że konieczne będzie zastąpienie go biomasą typu agro. Zwłaszcza należy zwrócić uwagę na słomę rzepakową, doświadczenia bowiem z wytwarzaniem peletów ze słomy rzepakowej i ich spalaniem w paleniskach kotłów pyłowych są pozytywne [19]. Technologia wytwarzania peletów Technologia wytwarzania peletów nie jest skomplikowana, wywodzi się ze sposobu produkcji pasz granulowanych dla zwierząt, ale z względu na większe opory podczas peletyzacji biomasy elementy linii produkcyjnej cechują się wyższą wytrzymałością. Na rynku jest dostępnych wiele urządzeń do peletyzacji i brykietyzacji biomasy o różnym stopniu technologicznego zaawansowania, o wydajności od ok. 100 do kg/h [23]. Największe na świecie zakłady przetwórcze wytwarzają ponad 1 mln Mg peletów rocznie. W Polsce największym wytwórcą peletów drzewnych jest Barlinek, którego produkcja w 2008 roku wyniosła 85 tys. Mg. Na rysunku 3 przestawiono schemat blokowy typowej wytwórni peletów drzewnych z algorytmem ważniejszych etapów produkcji. 6

7 Rys. 3. Schemat blokowy wytwarzania peletów Z wytwarzaniem peletów wiąże się ryzyko pożaru suchej, łatwopalnej biomasy w instalacji paletyzującej. Dotyczy to zwłaszcza etapów: przesiewania i magazynowania peletów, ponieważ na skutek wzrostu ciśnienia i tarcia rośnie temperatura formowanych peletów (osiągając nawet 95 C), a jednocześnie maleje ich wilgotność. W instalacji występuje także poważne zagrożenie wybuchowe, ponieważ pyły drzewne i z rozdrabnianej słomy są wybuchowe [24]. Najbardziej zagrożone węzły instalacji paletyzacji to: rozdrabniacze, młyny, przesiewacze, przewody wentylacyjne i odpylacze, dlatego urządzenia te powinny być zabezpieczone przed skutkami wybuchu. Złożoność linii technologicznych oraz znaczny pobór energii elektrycznej na wytwarzanie peletów powoduję, że ich cena znacznie przekracza koszt surowca, na przykład trocin. Zależnie od rodzaju peletów, udział składników kosztu ich wytwarzania kształtuje się następująco: koszt surowca 30 45%, koszt suszenia, mielenia peletyzacji i magazynowania 30 50%, koszt robocizny ocenia się na 1/6 kosztu wytworzenia [25]. 7

8 Rynek peletów Rynek peletów w krajach UE można określić jako eksplodujący, co jest głównie wynikiem wymogów ochrony środowiska [25]. Zakres zastosowań peletów obejmuje sektory: użytkowników indywidualnych i komunalnych oraz energetykę przemysłową i zawodową, nadają się one bowiem do zasilania małych kotłów ciepłowniczych, kotłów rusztowych, kotłów fluidalnych oraz do kotłów pyłowych. Szeroki zakres zastosowań peletów jest wielką zaletą, ponieważ zwiększa zapotrzebowanie na nie, a przez to możliwość masowej produkcji oraz zmniejszenia kosztów wytwarzania i dystrybucji (Rys. 4). Rys. 4. Rozwój rynku peletów w wybranych krajach UE [30] Rozwojowi rynku peletów sprzyja wzrost świadomości konsumentów w zakresie pieców i kotłów małej mocy opalanych paliwami stałymi, który wytworzył zapotrzebowanie na sprawne i ekologiczne urządzenia grzewcze zapewniające komfort obsługi i niski koszt eksploatacji [7]. W Niemczech uważa się na przykład, że w przyszłości pelety mogą zastąpić drożejący gaz ziemny i olej opałowy w ogrzewnictwie indywidualnym [26]. Także w Polsce pelety i brykiety biomasowe mogą stać się ważnym rodzajem paliwa, ponieważ ponad 40% ciepła użytkowego w indywidualnym i komunalnym sektorze uzyskiwane jest z węgla [7]. Warto uzupełnić, że w U.S.A. niemal cała produkcja peletów wykorzystywana jest do celów grzewczych [27]. Duże zapotrzebowanie na pelety w krajach UE spowodowało pojawienie się wielu producentów. Obok wyspecjalizowanych zakładów wytwarzających po kilkaset tysięcy ton peletów rocznie funkcjonuje wiele mniejszych i nawet małych firm. Daje to możliwość zwiększenia zatrudnienia oraz szanse na rozwój regionom rolniczym. Na początku roku 2008 łączna zdolność produkcyjna peletów w 27 krajach UE wraz z Norwegią i Szwajcarią wynio- 8

9 sła 8 mln Mg [30]. Ocenia się, że do końca 2010 roku, produkcja peletów drzewnych w Europie może osiągnąć 10 mln Mg [25]. Mimo możliwości rozwoju produkcji w Europie Centralnej brakuje peletów i konieczny jest ich import z Europy Wschodniej, a nawet z Kanady [25]. Największymi producentami peletów w UE są: Szwecja, Austria i Niemcy, cechuje je także duże krajowe zużycie - jest to efekt dobrze rozwiniętego rynku peletów. Polski rynek peletów jest jeszcze młody, obecnie jest niewiele ponad 20 producentów peletów, większość zakładów produkcyjnych znajduje się w gęsto zalesionej północnej i północno-zachodniej części kraju (Rys. 5). Ponad połowa z nich to małe zakłady ze zdolnością wytwórczą poniżej 30 tys. Mg/rok [30]. Sumaryczna zdolność produkcyjna oceniana jest na ok. 500 tys. Mg/rok, ale na przykład w 2007 r. produkcja peletów tylko nieznacznie przekroczyła 350 tys. [30]. Duże znaczenie ma eksport, na przykład w 2005 r. wyprodukowano ponad Mg peletów, z czego Mg na eksport [1]. Rosnącemu eksportowi peletów niestety nie towarzyszy rozwój własnego, krajowego rynku. Brak rozwiniętej sieci dystrybucji i informacji o produkcie oraz jego cenie i jakości powoduje, że pelety zalegają w magazynach, podczas gdy istnieje na nie zapotrzebowanie w innym rejonach. W trosce o rozwój europejskiego rynku pelet w 2006 roku uruchomiony został trzyletni projekt o nazwie Pellet@las, którego celem jest promowanie przejrzystego europejskiego rynku peletów poprzez stworzenie aktualnego i dostępnego na bieżąco europejskiego atlasu [30]. Rys. 5. Rozmieszczenie zdolności produkcyjnej peletów na mapie zalesienia Polski [30, 31] W Polsce pelety są spalane przede wszystkim w niewielkich instalacjach ciepłowniczych o mocy do 200 kw, tylko niewiele trafia do elektrociepłowni i dużych kotłowni (są to zazwyczaj pelety kiepskiej jakości) [30]. Niektóre koncerny energetyczne doceniły jednak możliwości, jakie stwarza spalanie peletów, na przykład producent wykładzin podłogowych Barlinek podpisał z krakowską spółką Energokrak długoterminowy kontrakt na 77 mln zł na dostawę peletów do grupy energetycznej EDF Polska [28]. 9

10 Ze względu na różnice w kosztach surowca, produkcji, transportu i w wysokości podatku VAT ceny peletów w Europie są bardzo zróżnicowane (Rys. 6). Kraje odznaczające się dużym importem (Dania, Szwecja, Holandia) cechuje wysoka cena peletów. W Danii, na przykład w styczniu 2008 r., cena 1 tony peletów drzewnych, przy zakupie ok. 5 ton i transporcie do 50 km wyniosła 271 /Mg, gdy w tym samym czasie tona peletów w Polsce kosztowała 173 /Mg. Obecnie poziom cen peletów w Polsce jest w szerokim zakresie zł/mg, zależnie od wielkości dostawy, jakości i rodzaju surowca. Koszt peletów dla indywidualnego odbiorcy na poziomie 700 zł/mg jest znaczny, ale kształtowała go cena uzyskiwana przez producentów w eksporcie ( /Mg). Rys. 6. Tendencje cenowe w wybranych krajach UE na przełomie 2007 i 2008 roku [30] Podsumowanie Unijna polityka w zakresie ograniczania efektu cieplarnianego nałożyła na poszczególne kraje członkowskie obowiązek wytwarzania części energii ze źródeł odnawialnych, w przypadku Polski udział OZE powinien być 15% w 2020 r. Spośród dostępnych w kraju OZE biomasa ma największy potencjał techniczny i wymaga najmniejszych nakładów inwestycyjnych, a ponadto zapewnia stabilne dostarczanie energii dla obciążenia podstawowego. Efektywne użytkowanie biomasy w małych urządzeniach grzewczych wymaga paliwa kwalifikowanego, jakim są pelety. W energetyce zawodowej biomasa nadaje się do częściowego zastąpienia węgla poprzez współspalanie. Dzięki zastosowanie peletów można będzie znacznie zwiększyć zakres współspalanej biomasy, od obecnym około 10 do nawet 50%. Należy oczekiwać w nadchodzącej dekadzie znacznego zwiększenia upraw energetycznych, które mogą objąć nawet 25% areału rolnego. Uzyskana z tych upraw biomasa będzie musiała być przetworzona na biopaliwa. Są to ważne przesłanki dla zwiększenia produkcji peletów w Polsce, która ma po temu znaczny potencjał [29]. 10

11 Literatura [1] Bakhareva A., Ciepło z biomasy w praktyce, Czysta Energia, nr 10 (2008) 26. [2] Pakiet energetyczno-klimatyczny projekt dyrektywy KE, [3] Dyrektywa 2001/77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady w sprawie produkcji energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych z dn r. [4] Prawo Energetyczne z dn r., Dz.U. Nr 153, poz z 2003 r. i jego modyfikacje [5] Devi L., et al., A review of the primary measures for tar elimination In biomass gasification processes, Biomass&Bioenergy 24 (2003) [6] van Dijsseldonk A., Spanjers M., Consequences of the coal convenant for Essen: co-firing and gasification, VGB PowerTech, no. 9 (2003) [7] Kubica K., Kotły na paliwa stałe nowoczesne i efektywne kotły węglowe w energetyce komunalnej, Polski Instalator, nr 1 (2008). [8] Tillman D.A., Harding N.S., Fuels of opportunity: characteristics and uses in combustion systems, Elsevier, Amsterdam, [9] Szentannai P., Friebert A., Winter F., Renewable fuels for fluidized bed combustors: current status and future trends, Archiwum Combustionis, 28 (2008) [10] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dn r., w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskiwania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej oraz zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonego w odnawialnych źródłach energii, Dz.U z dn [11] Radko J., Wysocki P., Szwedzkie doświadczenia spalania biomasy pochodzenia leśnego i rolniczego doświadczenia firmy Petrokraft, w Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce, red. M. Ściążko, J. Zuwała, M. Pronobis, Zabrze [12] Rybak W., Spalanie i współspalanie biopaliw stałych, Oficyna Wydawnicza PWr, Wrocław 2006 [13] Wysocki R., Jędrzejek M., Doświadczenia eksploatacyjne ze współspalaniem biomasy drzewnej w Zespole Elektrowni Dolna Odra SA, w Współspalanie biomasy i paliw alternatywnych w energetyce, red. M. Ściążko, J. Zuwała, M. Pronobis, Zabrze [14] Kołacz I., Wykorzystanie granulatu z odpadów drzewnych do produkcji energii, Czysta Energia, nr (2002) [15] Przewodnik metodyczny: procedury bilansowania i rozliczania energii wytwarzanej w procesach współspalania, red. M. Ściążko, J. Zuwała, A., Sobolewski, Wyd. IChPW, Zabrze-Warszawa [16] Kowalewski L., Pelety drzewne (wood pellets) wymagania rynku a normy, [17] Denisiuk W.: Brykiety/pelety ze słomy w energetyce, Ekolog Zakład Energetyki Cieplnej i Usług Bytowych w Zielonkach, październik 2007 [18] kwiecień 2008 [19] Berg M. et al., Experience with straw dust firing at Amager 2, VGB PowerTech, nr. 5 (2007) [20] Jakubiak M., Mościcki K., Badania kotła KP-15 z paleniskiem retortowym na biopaliwa stałe (pelety), materiały niepublikowane, Politechnika Wrocławska, Wrocław, [21] Born M., Causa and risk evaluation for high-temperature chlorine corrosion, VGB PowerTech, nr. 5 (2005) [22] Aho M., Reduction of chlorine deposition In FB boilers with aluminium-containing additives, Fuel, 80 (2001) [23] Kowalewski L., Pelety, Pelet, Pellet, Pellets, grudzień [24] Klincewicz M., Właściwości wybuchowe pyłów drzewnych, Mater. Konf. Nauk.-techn. ENER- GETYKA 2002, Politechnika Wrocławska, Wrocław (2002) [25] Witt J., Kaltschmitt M., Mass pellets for the Power plant section, VGB Powertech, No. 9 (2007) 101. [26] Bjorkmann M., Źródła energii odnawialnej coraz bardzie akceptowane, The Bioenergy International, No. 9 (2007) [27] Kram J.W., Pellets properties, czerwiec [28] [29] Kraneis T., Wiese A., Leschinsky T., Potential of renewable energy in Poland, VGB PowerTech, No. 4 (2006) [30] [31] Michałowska Knap K., Włodarski M., Dietrich D.: Zagadnienia wykorzystania odnawialnych źródeł energii w regionach analiza porównawcza, serwis: czerwiec

12 PELLETS BASIC BIOMASS FUEL FOR HEAT AND POWER GENERATION Abstract Major factors for the development of biofuel technologies in Poland were pointed out. It was shown that pellets are the best bio-substitutes of coal in all types of solid fuel-fired boilers. The requirements for biomass as the raw material for pellets production were presented. The technology of pellets manufacture and quality standards for pellets, including costs of production, were discussed. It was pointed out the significance of rape straw as a future, non-woody material for the production of pellets. Finally, it was shown an expanding character of the pellets market in EU and Poland. 12