Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie

Transkrypt

1 Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Przyrodnicze uwarunkowania do produkcji biomasy na cele energetyczne ze szczególnym uwzględnieniem produkcji biogazu rolniczego Dr inż. Magdalena Szymańska Kielce, 2010

2 POWIERZCHNIA UŻYTKÓW ROLNYCH WEDŁUG UŻYTKOWANIA W GRANICACH ADMINISTRACYJNYCH WOJEWÓDZTW W 2007 R. 2008r. GO - 12,09 mln ha Łąki i pastwiska 3,18 mln ha GUS, Rolnictwo 2008

3 UŻYTKI ROLNE WEDŁUG KLAS BONITACYJNYCH GUS, Rolnictwo 2008

4 Rolnictwo producent i odbiorca energii odnawialnej Bezpośredni producent biomasy: Rośliny energetyczne Tradycyjne rośliny rolnicze Wieloletnie plantacje roślin energetycznych Produkty uboczne/odpady produkcji rolniczej: Plony uboczne np. słoma Biopaliwa stałe, ciekłe; biogaz Biopaliwa stałe

5 Nadwyżki słomy średnio z lat (w tys t) do alternatywnego wykorzystania Dolnośląskie Kujawsko-pomorskie Lubelskie Lubuskie Łódzkie Małopolskie Mazowieckie Opolskie Podkarpackie Podlaskie Pomorskie Śląskie Świętokrzyskie Warmińsko-mazurskie Wielkopolskie Zachodniopomorskie Bilans słomy średnio za lata (w mln t) 3,1 1 9,1 3,1 12,2 nadwyżka ściółka pasze przyoranie podłoża pieczrkowe Na podstawie danych GUS

6 Rolnictwo producent i odbiorca energii odnawialnej Produkty uboczne/odpady produkcji rolniczej: Nadwyżka nawozów naturalnych - gnojowica, obornik Biogaz Pośredni producent biomasy: Przemysł rolnospożywczy Materiały poubojowe Odpady z mleczarni, Przetwórstwo owocowo-warzywne Odpady z gorzelni itp Biogaz

7 Kryteria wyboru substratów do produkcji biogazu Zasobność w łatwo fermentujące węglowodany i białka Zawartość hemiceluloz i lignin Łatwość składowania i przechowywania gwarancja dostępu przez cały rok

8 Biomasa roślinna substratem do produkcji biogazu Tradycyjne rośliny uprawne: Kukurydza kiszonka wysoka wydajność w przeliczeniu na t smo Buraki cukrowe Buraki pastewne Lucerna i in. Konkurencja z rynkiem żywności i pasz

9 PLUSY WYKORZYSTYWANIA TRADYCYJNYCH ROŚLIN ROLNICZYCH Łatwość uprawy Niskie koszty założenia plantacji, w porównaniu do wieloletnich gatunków energetycznych Możliwość wykorzystania powszechnie dostępnego sprzętu

10 Biomasa roślinna substratem do produkcji biogazu Wieloletnie rośliny energetyczne: Topinambur Ślazowiec pensylwański Rdest sachaliński Konkurencja o powierzchnię z rynkiem żywności

11 UR (w tys. ha) potencjalnie przydatne pod uprawęślazowca (Jadczyszyn i in. 2008, IUNG-PIB) Województwo Dolnośląskie Kujawsko-pom. Lubelskie Lubuskie Łódzkie Małopolskie Mazowieckie Opolskie Podkarpackie Podlaskie Pomorskie Śląskie Świętokrzyskie Warmińsko-maz. Wielkopolskie Zachodnio-pom. Ogółem Polska Powierzchnia w tys ha 203,6 25,0 195,5 166,3 248,0 52,2 278,8 98,2 194,0 251,2 100,0 176,4 66,2 72,6 125,7 228,8 2482,2 % UR 15,7 1,7 8,9 20,3 15,1 8,0 8,9 14,2 21,6 16,2 7,7 22,6 6,9 3,8 5,2 13,6 10,6

12 Przestrzenne rozmieszczenie użytków rolnych potencjalnie przydatnych do uprawy ślazowca pensylwańskiego w Polsce Wg Jadczyszyn i in. 2008, IUNG-PIB

13 Biomasa roślinna substratem do produkcji biogazu Biomasa z użytków zielonych Konkurencja z rynkiem pasz Wg IMUZ-u w latach : 20% użytków zielonych nie było wykorzystywane gospodarczo Z 21 % zbierano 3 pokosy Z 35% zbierano 2 pokosy Z 25% zbierano 1 pokos

14 TUZ źródło biomasy na cele energetyczne Trawy na cele energetyczne (produkcja biogazu) można pozyskać z: I, II, III odrostu łąk dotychczas nieużytkowanych II, III odrostu łąk dotychczas użytkowanych jako łąki jednokośne III odrostu łąk dotychczas użytkowanych jako łąki dwukośne Koszenie niedojadów na pastwiskach Potencjał biomasy z użytków zielonych ok. 2,3 3,4 mln t sm biomasy w zależności od intensyfikacji produkcji Wg Mikołajczak i in., 2009

15 Nawozy naturalne substratem do produkcji biogazu

16 Województwo Obornik [tys. t] Gnojowica [tys m 3 ] Dolnośląskie Kujawskopomorskie Lubelskie Lubuskie Łódzkie Małopolskie Mazowieckie Opolskie Podkarpackie Podlaskie Pomorskie Śląskie Świętokrzyskie Warmińsko-mazurskie Wielkopolskie Zachodniopomorskie Igras, Kopiński, 2007 POLSKA

17 Potencjał teoretyczny produkcji biogazu rolniczego na bazie nawozów naturalnych OBORNIK GNOJOWICA ZAWARTOŚĆ Corg 35,8% SPRAWNOŚĆ FERMENTACJI 50% ZAWARTOŚĆ CH 4 60% ZAWARTOŚĆ Corg 36,9% SPRAWNOŚĆ FERMENTACJI 50% ZAWARTOŚĆ CH 4 60% 3 059,4 mln m 3 biogazu 145,6 mln m 3 biogazu mln m 3 biogazu

18 Potencjał produkcji biogazu rolniczego na bazie nawozów naturalnych Potencjał techniczny produkcji biogazu w oparciu o nawozy naturalne jest znacznie niższy ze względu na: realnie biogazownie mogą powstać tylko w dużych gospodarstwach z obsadą zwierząt przynajmniej na poziomie ok. 100 SD (SD sztuka duża)

19 Nawozy naturalne, a biogaz Decyzja rolnika Przefermentowana masa Brak informacji na temat nawozowej wartości masy pofermentacyjnej Utrudnione mechanizmy prawne

20 Maksymalna dawka nawozów naturalnych ustalana jest według ilości wprowadzanego do gleby N (170kgN. ha -1 ) Roczna dawka gnojowicy nie powinna przekraczać 45 m 3. ha -1 (170 kg N) Roczna dawka obornika nie powinna przekraczać 40 ton. ha -1 (170 kg N)

21 Organiczne odpady przemysłowe 377 tys t Odpady owocowo-warzywne Potencjał produkcji biogazu 60 mln m 3. rok tys t Odpady poubojowe

22 Podsumowanie 1. Polska posiada znaczny potencjał do produkcji biomasy na cele energetyczne, ale podczas określania potencjału technicznego należy równolegle uwzględnić biopaliwa stałe, płynne i gazowe Rozwój biogazowni w Polsce wymaga: 1. Dokładnej analizy w zakresie źródeł surowców, przy założeniu utrzymywania ich bioróżnorodności 2. Dostępność substratów do produkcji biogazu jest zróżnicowana terytorialnie co należy uwzględnić przy planowaniu inwestycji 3. Produkcja biogazu odbywa się w oparciu o substraty w najmniejszym stopniu konkurencyjne z rynkiem żywności w stosunku do innego energetycznego wykorzystywania biomasy 4. Rozwój biogazowni w Polsce umożliwi zagospodarowanie odpadów organicznych 5. Stworzenia pełnej bazy danych na temat możliwości wykorzystania przefermentowanej masy

23 Dziękuj kuję za uwagę Dane kontaktowe: Tel