POTENCJAŁ ENERGETYCZNY GOSPODARKI KOMUNALNEJ

Transkrypt

1 VIII FORUM ENERGETYCZNE Sopot grudnia 2013 POTENCJAŁ ENERGETYCZNY GOSPODARKI KOMUNALNEJ ze szczególnym uwzględnieniem gospodarki ściekowej Andrzej Wójtowicz

2 SAMORZĄD JAKO KONSUMENT I PRODUCENT ENERGII EL. STUDIUM PRZYPADKU DLA MIASTA SŁUPSKA - POTENCJAŁ MWh rocznie Miasto Słupsk-zakup Gospodarka wodno-ściekowa Pozostała gospodraka komunalna 13% 24% PRODUKCJA ENERGII ELEKTRYCZNEJ Z OZE W GOSPODRACE KOMUNALNEJ ŁACZNIE 27% 37% WODOCIĄGI SŁUPSK 54% 9% 3% PGK 6% (1) NA PODSTAWIE DANYCH ZE SŁUPSKIEJ GRUPY ZAKUPOWEJ ENERGII ELEKTYCZNEJ

3 ENERGOCHŁONNOŚC KOMUNALNEJ (bez przemysłu) GOSPODRAKI WODNO-ŚCIEKOWEJ W POLSCE Energochłonność gospodarki wodno-ściekowej (1) : Woda ok. 0,75 kwh/m 3 Ścieki i osady 1,1 kwh/m 3 Usługi komunalne w Polsce (2) (15%) Woda m 3 docelowo (?) Ścieki(~69%) m 3 docelowo (?) Orientacyjne zapotrzebowanie na energię elektryczną gospodarki wodno-ściekowej w Polsce: Obecnie 3,7 TWh Docelowo 5,5 TWh (?) Krajowe zużycie energii brutto (3) TWh 70 kwh/m/rok 2,5 3,5 % (1) - WYNIKI PRZEDSIĘBIORSTW WODOCIĄGOWO-KANALIZACYJNYCH W POLSCE ZA 2011 ROK IGWP 2012 (2) - GUS, KPOŚiK (3) - Raport Prezesa URE 2012

4 POTENCJAŁY ENERGETYCZNE W GOSPODARCE KOMUNALNEJ Art. 5. USTAWY z dnia 15 kwietnia 2011 r. o efektywności energetycznej Osoby fizyczne, osoby prawne oraz jednostki organizacyjne nieposiadające osobowości prawnej, zużywające energię podejmują działania w celu poprawy efektywności energetycznej. ENERGOOSZCZĘDNOŚĆ BARDZIEJ EFEKTYWNE ROZWIĄZNANIA (np. DEAMONIFIKACJA); RACJONALIZACJA I LOGISTYKA (np. AKPIA); PRODUKCJA ENERGII ZE ŹRÓDEŁ ALTERNATYWNYCH: OSADY ŚCIEKOWE (np. AAD. THP); ODPADY KOMUNALNE (np. sucha fermentacja); ALTENRATYWNE PALIWA W TRANSPORCIE (?) JAK ZMIERZYĆ EFEKTYWNOŚC ENERGETYCZNĄ? BRAK WIEDZY O SPRAWNOŚCIACH NOWYCH SYSTEMÓW CZY I KIEDY TO SIĘ OPŁACA? POPRAWA EFEKTYNOŚCI ZAZWYCZAJ KOSZTUJE WIĘCEJ NIŻ OSCZĘDNOŚCI ENERGETYCZNE KTO ZA TO PŁACI? KOSZT PRZENIESIONY NA ODBIORCĘ KOŃCOWEGO (WINNY TEN KTO WDRAŻA SYSTEM) BENCHMARKING PROGRAMY B+R SYSTEMY WSPARCIA

5 DOŚWIADCZENIE W TRANSPORCIE PUBLICZNYM M.SŁUPSKA Olej Napędowy 39 pojazdów CNG 10 pojazdów ETANOL ED-95-7 pojazdów USTAWA Z 25.VIII.2006 O BIOKOMPONENTACH I BIOPALIWACH CIEKŁYCH ART. 37 Rada Ministrów przyjmie wieloletni program promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych na lata , który w szczególności będzie uwzględniał:( ) (3) wsparcie dla transportu publicznego działającego w aglomeracjach miejskich.. SZCZYTNE CELE, ALE. DOTYCHCZASOWA POLITYKA PODATKOWA POWODUJE, ŻE PRZYKŁAD SŁUPSKI NIE ZACHĘCA INNYCH MIAST DO REALIZACJI PODOBNYCH PROJEKTÓW TRANSPORTOWYCH (NP. ETANOL) POMIMO NOWYCH REGULACJI (ROZP. MG 25.IV.2013) DO DZIŚ NIE FUNKCJONUJE W PRAKTYCE SYSTEM WSPARCIA FINANSOWEGO SŁABA AKCEPTACJA SPOŁECZNA I KRYTYKA EKOLOGICZNYCH ALE DROGICH ROZWIĄZAŃ

6 CIEKAWE KIERUNKI ENERGETYCZNE DLA ODPADÓW I OSADÓW GDZIE NAJWIĘKSZA EFEKTYWNOŚĆ? WARIANT CHP WSPARCIE OZE I CHP? BIOGAZ CH 4 65% CO 2 35% H 2 S,siloksany WARIANT BIOMETAN BRAK SYSTEMU WSPARCIA, NP. PODOBNIE JAK W BIOGAZIE ROLNICZYM DLACZEGO? TECHNIKA W FAZIE ROZWOJU MIKROBIOLOGICZNE PALIWA OGNIWOWE SYNGAZ TECHNIKA W FAZIE ROZWOJU BIOMETAN SIEĆ GAZOWA Oczyszczanie biogazu Kogeneracja CHP Energia na potrzeby własne oczyszczalni PRZERÓBKA BEZTLENOWA OSADÓW ODPADÓW uzdatnianie biogazu energia cieplna i elektryczna z zewnątrz CH 4 96% CO 2 4% kompresja SIEĆ ELEKTRYCZNA nadwyżki do sieci energetyki zawodowej SIEĆ CIEPŁOWNICZA TRANSPORT

7 BILANS ENERGETYCZNO-MASOWY FERMENTACJI MEZOFILOWEJ Z CHP PRZYKŁAD DLA PROCESU FERMETACJI W OCZYSZCZALNI SŁUPSK 200 TYS RLM WARIANT BEZ KOFERMENTACJI OW: ON = 50/50% CHP BIOGAZ ~4 000 m n3 /d Q = 94,5 GJ ~50% ENERGIA ELEKTYCZNA - NADWYŻKA: EE ~ 32,3 MJ e = 9 MWh e /d 1 2 MWh/d = 7 8 MWh e /d nadwyżki % zapotrzebowania na EE OS Osad surowy M OS = 12 Mg s.m./d,75% org. U OS IN = 189 GJ = 100% 15,8 MJ/kg s.m I ZASADA TERMODYNAMIKI U = Q + W PRACA (?) ~ 74,9 kj/mol CH 4 W = 15,9 GJ ~8,4,% Osad przefermentowany M OP = 7,5 Mg s.m./d 60,1% org. 10,5 MJ/kg s.m. U OP OUT = 78 GJ ~42,6% DLASZY POTENCJAŁ NAWOZOWY I ENERGETYCZNY OP ENERGIA CIEPLNA POZA BILANSEM TERMODYNAMICZNYM ENERGIA CIEPLNA - NADWYŻKA: EC ~ 38 MJ C = 10,6 MWh e /d 7 10 MWh/d na proces = 0,6 3,6 MWh c /d nadwyżki ciepła i w 100% zapewnienie potrzeb OS

8 ŚCIEKI ŹRÓDŁO ENERGII??!!! Potencjał energetyczny osadów w Polsce OSAD Teoretyczny maksymalny potencjał w polskich osadach: ok. 526,5 mln m n 3 rocznie biogazu ok. 150 MW mocy elektrycznej z CHP (1) Do 31 grudnia koncesjonowanych instalacji CHP na OS (170 wszystkich biogazowni) w 2010 r. wytworzono 112 GWh energii, co stanowi zaledwie niecałe 9% maksymalnego potencjału energetycznego osadów w Polsce. Możliwość wzrostu produkcji energii poprzez współfermentowanie odpadów wysokoenergetycznych PRODUKT : JAK WYKORZYSTAĆ? WŁAŚCIWOŚCI NAWOZOWE WŁAŚCIWOŚCI PALIWOWE ODPAD JAK SIĘ POZBYĆ? JAKI KOSZT? JAKIE RYZYKA? PRZYKŁADY PROGRAMÓW MIEDZYNARODOWYCH SAMOWYSTARCZALNE ENERGETYCZNIE OCZYSZCZALNIE NIEMCY ZERO SLUDGE PROGRAM MIĘDZYNARODOWY (1) ŹRÓDŁO: Raport Prezesa URE

9 EFEKTYWNOŚĆ PROCESU FERMENTACJI PRZYKŁADOWA ANALIZA OSAD produkcja jednostkowa [kg masa mokra/rlm x rok] BIOGAZ produkcja jednostkowa [m n3 /RLM x rok] 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 121,7 95,4 78,4 64,4 66,3 53,9 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 4,0 5,2 5,9 8,2 9,6 20,0 0,0 BS - BRAK STABILIZACJI W1 - SŁABA W2 - ŚREDNIA W3 - DOBRA W4 - DOBRA + KF W5 - MAKSYMALNY POTENCJAŁ AAD +KF 2,0 0,0 0,0 BS - BRAK STABILIZACJI W1 - SŁABA W2 - ŚREDNIA W3 - DOBRA W4 - DOBRA + KF W5 - MAKSYMALNY POTENCJAŁ AAD +KF 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,16 WPŁYW NA TARYFĘ [zł/m 3 ] 0,44 0,55 0,63 0,75 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0 8,0 6,0 4,0 WARTOŚĆ OPAŁOWA OSADU PRZEFERMENTOWANEGO [MJ/kg s.m.] 15,8 13,0 12,4 12,0 12,2 11,4 0,10 0,00 0,00 BS - BRAK STABILIZACJI W1 - SŁABA W2 - ŚREDNIA W3 - DOBRA W4 - DOBRA + KF W5 - MAKSYMALNY POTENCJAŁ AAD +KF 2,0 0,0 BS - BRAK STABILIZACJI W1 - SŁABA W2 - ŚREDNIA W3 - DOBRA W4 - DOBRA + KF W5 - MAKSYMALNY POTENCJAŁ AAD +KF

10 DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ Pomysłów można mieć mnóstwo, trudniej znaleźć dobre rozwiązanie