Możliwości zastosowania biogazu w transporcie Projekt BIOMASTER

Transkrypt

1 Możliwości zastosowania biogazu w transporcie Projekt BIOMASTER dr inż. Radosław Pomykała Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisław Staszica w Krakowie V Konferencja BIOGAZ praktyczne aspekty inwestycji w zieloną energię, Warszawa 25 października 2012 r

2 Biogaz / biogaz rolniczy / biometan Biogaz wytwarzany jest w procesie bakteryjnego rozkładu substancji organicznej na metan, dwutlenek węgla, wodę i inne zanieczyszczenia (siloksany, dwutlenek siarki, azotek wodoru), Biogaz gaz pozyskany z biomasy, w szczególności z instalacji przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków oraz składowisk odpadów (Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia14 sierpnia 2008 r. ws. (..) świadectw pochodzenia (...), Dz. U nr 156 poz. 969), Biogaz rolniczy paliwo gazowe otrzymywane z surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych lub pozostałości przemysłu rolno-spożywczego lub biomasy leśnej w procesie fermentacji metanowej (Prawo energetyczne, stan na ), Biometan biogaz uszlachetniony (oczyszczony i wzbogacony ) do parametrów gazu ziemnego.

3 Biogaz na bazie odpadów komunalnych? Ok. 12 mln Mg ton odpadów komunalnych wytwarzanych rocznie, z czego min % stanowią odpadu biodegradowalne. Zobowiązania względem UE do ograniczenie ilości odpadów komunalnych ulegających biodegradacji deponowanych na składowiskach: do 75% (poziomu z 1995 r.) w roku 2010, do 50% od roku 2013, oraz do 35% w 2020 roku. Nowelizacja ustawy o utrzymaniu czystości i porządku w gminach (zacznie obowiązywad od 1 stycznia 2012 r.) nakłada na gminę szereg obowiązków związanych m.in. z odpowiedzialnością za powstające na jej terenie odpady komunalne, czy koniecznością zapewnienia możliwości ich przetwarzania. Koniecznośd wdrożenia rozbudowanego systemu zbiórki odpadów organicznych (problemy logistyczne ale i szansa na nowe miejsca pracy). Możliwe protesty lokalnej społeczności przeciwko inwestycji w zakresie przetwarzania odpadów.

4 Źródła odpadów biodegradowalnych w gminie: Odpady komunalne pochodzące od: osób indywidualnych, firm, Odpady zielone z pielęgnacja zieleni miejskiej, Punkty zbiorowego żywienia (restauracje, stołówki, szpitale itp.), Odpady rolnicze, Uprawy roślin, Odpady z przetwórstwa rolno spożywczego, Odpady pochodzenia roślinnego, Odpady pochodzenia zwierzęcego.

5 Biogazownia jako element nowoczesnej gospodarki odpadami w gminie Zbiórka komunalnych odpadów biodegradowalnych BIOGAZOWNIA Produkcja biogazu Zagospodarowanie pozostałości po fermentacji Inne odpady biodegradowalne (rolnicze, przemysłowe itp..) Oczyszczanie Spalanie dla wytworzenia energii elektrycznej i cieplnej Wzbogacanie biogazu do biometanu Stosowanie biometanu jako paliwo w pojazdach Wtłaczanie biometanu do sieci gazowej

6 Dlaczego biogaz/biometan? Sposób na zwiększenie efektywności wykorzystania energii z biogazu, Wzbogacony/uszlachetniony biogaz podobny do gazu ziemnego: Możliwośd wykorzystania infrastruktury i pojazdów zasilanych CNG, Zwiększenie bezpieczeostwa dostaw gazu (CNG biometan), Wzbogacony/uszlachetniony biogaz może byd wtłaczany do sieci gazowej.

7 Dlaczego biogaz/biometan? Niezależne, samodzielnie produkowane paliwo: Biogaz produkowany na bazie różnorodnych, niewyczerpanych, niekiedy samodzielnie wytwarzanych substratów, Unikalne połączenie niskiej emisji dwutlenku węgla, niskiej emisji spalin z niskim poziomem hałasu z transportu (transport niskoszumowy) Metoda przetwarzania i zagospodarowania odpadów organicznych Koniecznośd ograniczenia składowania odpadów organicznych oraz rozwiązania problemu składowania osadów na oczyszczalniach ścieków komunalnych Source: Biogasmax Project - Design: FGM-AMOR

8 Biogaz/biometan to: Rozwiązanie problemów z odbiorem i wykorzystaniem ciepła spalania biogazu, Możliwośd zwiększenia wykorzystania biogazu na własne potrzeby, Możliwośd magazynowania energii (biometanu jako nośnika energii), Zmniejszenie kosztów zakupu paliwa do własnych środków transportu przy wysokiej lub / i niestabilnej cenie paliw.

9 Łaocuch / pętla biometanu waste to wheel Source: Biogasmax Project - Design: FGM-AMOR

10 Biogaz/biometan jako paliwo Aspekty Etap Prawne, Logistyczne, Technologiczne, Społeczne, Środowiskowe. Wybór substratów i zapewnienie dostaw (w tym zbiórka odpadów) Produkcja, Oczyszczanie i uszlachetnianie/ wzbogacanie biogazu, Dystrybucja, wtłaczanie do sieci, Zastosowanie jako paliwo, Gospodarka pozostałościami pofermentacyjnymi.

11 Opcje systemu dystrybucji biometanu: wtłaczanie do sieci (1) Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Niezależnośd, Wysoki koszt uszlachetniania: wymagane niedrogie układy modułowe, Oczyszczanie i uszlachetnianie Oczyszczanie i uszlachetnianie Oczyszczanie i uszlachetnianie Wysoki koszt przyłączenia do sieci. Wtłaczanie do sieci Wtłaczanie do sieci Wtłaczanie do sieci Stacja tankowania Odbiorca inny

12 Opcje systemu dystrybucji biometanu: wtłaczanie do sieci (2) Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Mniejsza niezależnośd, Wysoki koszt uszlachetniania: wymagane niedrogie układy modułowe, Oczyszczanie i uszlachetnianie Oczyszczanie i uszlachetnianie Oczyszczanie i uszlachetnianie Koniecznośd transportu biogazu (dodatkowy rurociąg), Odbiorca inny Punkt dostępowy wtłaczanie do sieci Stacja tankowania Niższy (dzielony) koszt przyłączenia do sieci.

13 Opcje systemu dystrybucji biometanu: wtłaczanie do sieci (3) Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Biogazownia: produkcja biogazu Niższe koszty uszlachetniania, możliwośd budowy większej, bardziej efektywnej instalacji uszlachetniania, Oczyszczanie i uszlachetnianie Koniecznośd transportu biogazu (dodatkowy rurociąg), Odbiorca inny Punkt dostępowy wtłaczanie do sieci Stacja tankowania Niższy (dzielony) koszt przyłączenia do sieci.

14 Opcje systemu dystrybucji biometanu: lokalna stacja tankowania (4) System CHP: Produkcja energii elektrycznej i ciepła Biogazownia: produkcja biogazu Możliwośd zaspokojenia potrzeb własnych w zakresie pozyskania energii elektrycznej i cieplnej jak i paliwa dla pojazdów. Wykorzystanie na własne potrzeby Oczyszczanie i uszlachetnianie Gaz ziemny (uzupełnienie) Brak połączenia z siecią unikanie dodatkowych kosztów, formalności, wymagao (zależy od regulacji prawnych), Możliwy niższy koszt uszlachetniania dzięki domieszce gazu ziemnego, Biogaz/biometan jako paliwo dla własnej floty pojazdów Stacja tankowania System dostosowany do różnych rodzajów jednostek. Pojazdy komercyjne i prywatne

15 Opcje systemu dystrybucji biometanu : stacje tankowania, przykłady Stacja CNG przy ulicy Prądzyoskiego w Warszawie CNG MJ05 Compressor Filling station in Krakow Modułowa stacja tankowania KwangShin

16 Potencjalnie odbiorcy / użytkownicy biometanu Obecni i przyszli użytkownicy pojazdów zasilanych CNG, w tym: przedsiębiorstwa komunikacji miejskiej, osoby indywidualne, firmy z sektora MŚP, firmy kurierskie, lokalni dostawcy zaopatrzenia, kolej, firmy budowlane i in. Iveco Daily Natural Power Przedsiębiorstwa komunalne, w tym flota pojazdów oczyszczania miasta i zbiórki odpadów, Rolnicy: hodowcy, właściciele większych gospodarstw wielkoobszarowych, VW Caddy EcoFuel Potencjalni producenci biometanu

17

18 Pojazdy NGV w Europie 2011

19 BIOMASTER biometan dla transportu BIOMethane as an Alternative Source for Transport and Energy Renaissance

20 Region Małopolska, Polska BIOMASTER Kim jesteśmy AGH-UST Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie MSWM Miejskie Przedsiębiorstwo Oczyszczania w Krakowie PGNiG PGNiG Energia S.A. Hrabstwo Norfolk, Wielka Brytania NCC Norfolk County Council NCS Norse Commercial Services Ltd NGG National Grid Gas plc Region Skåne, Szwecja LUENERG Kraftringen produktion Regskane Region Skåne AB SEA-SE Kommunforbundet Skåne Region Trentino, Włochy ACSM ACSM S.p.A. CRF FIAT Research Centre SCPA CRPA Research Centre on Animal Production DE Group Dolomiti Energia FEM Edmund Mach Foundation ISIS Institute of Studies for the integration of Systems, Włochy (koordynator) FGM-AMOR Austrian Mobility Research, Austria TTR Transport & Travel Research Ltd, Wielka Brytania

21 BIOMASTER Nasze ambicje Udowodnid, że zastosowanie biometanu w transporcie to opcja realna i sprawdzająca się w praktyce, pomimo istniejących barier fiskalnych, prwnzch i in. Przezwyciężyd impas poprzez zebranie kluczowych komponentów łaocucha biometanowego w połączoną inicjatywę, stymulowanie inwestycji, usuwanie nietechnologicznych barier i organizowanie działao dla promowania biometanu.

22 BIOMASTER Cele, do których dążymy Promowanie ekonomicznych zalet biometanu i wskazanie rozwiązao prowadzących do pokonania wspólnych barier w kontekście wdrażania praktycznych planów działania. Wspieranie strategii bezpieczeostwa energetycznego, energii odnawialnej oraz celów środowiskowych i harmonizacji. Przeprowadzenie wstępnej oceny rynku i zidentyfikowanie aktualnych barier technicznych, ekonomicznych i społecznych w rozwoju rynku biometanu. Wyznaczenie wspólnej platformy stanowiącej bazę dla powszechnego rozwoju rynku biometanu jako odnawialnego paliwa w transporcie. Ewaluacja procesów środowiskowych i ekonomicznych oraz działania wpływające na ocenę kosztowej efektywności rynku biometanowego. Rozpowszechnianie wyników projektu wśród głównych grup docelowych i kluczowych aktorów łaocucha biometanowego.

23 BIOMASTER Co chcemy osiągnąd 4 szczegółowe oceny potencjału substratów i plany działania dla produkcji i uszlachetniania biogazu, strategie dotyczące zarządzania produktami resztkowymi oraz promowania biometanu jako paliwa w pojazdach. 4 regionalne sieci, jedna w każdym regionie i cztery dodatkowe sieci regionalne w każdym kraju partnerskim. Dodatkowe sieci w 5 krajach innych, niż kraje partnerskie. Widoczny postęp w dążeniu do wspólnego celu: 12 nowych biogazowni w regionach partnerskich 4 punkty wtłaczania biometanu do sieci gazowej 30 pojazdów napędzanych biometanem 54 nowe stacje tankowania biogazu

24 Podsumowanie: Biogaz/biometan jako paliwo problemy Brak wdrożeo w Polsce (jak dotąd), Prawna możliwośd wtłaczania biogazu rolniczego do sieci (brązowe certyfikaty), ale: możliwe trudności techniczne i prawne, niechęd operatorów sieci, wysokie koszty. Brak wymagao szczegółowych i doświadczeo lokalnych w uszlachetnianiu biogazu w celu wtłaczania do sieci gazowej, Poszukiwane skuteczne i tanie instalacje oczyszczania i wzbogacania/uszlachetniania biogazu, zwłaszcza dla mini i mikro biogazowni, Stagnacja na polskim rynku CNG, głównie z powodu słabo rozwiniętej sieci stacji, Brak wyraźnego wsparcia dla paliwa metanowego ze strony administracji centralnej.

25 Podsumowanie: Biogaz/biometan jako paliwo szanse Możliwośd zwiększenie efektywności wykorzystania biogazu dzięki wytworzeniu paliwa dla floty pojazdów, Szansa na wykorzystania energii biogazu bez konieczności przyłączania do sieci, Stały wzrost cen paliw płynnych, co może pomóc w przełamaniu impasu na rynku CNG i przyspieszyd jego rozwój, Rozpowszechnianie stacji oraz pojazdów zasilanych sprężonym gazem ziemnym (CNG), ułatwi zarówno stosowanie biometanu bezpośrednio przez producentów na własne potrzeby, jak i wtłaczanie biometanu do sieci gazowej, Coraz szersza oferta pojazdów z fabryczną instalacją CNG, Rozwój oddolny lokalnych sieci pojazdów napędzanych biometanu i CNG, Intensywny rozwoj technologii w krajach sąsiednich, Wymagania UE w zakresie ograniczenia emisji z transportu, ograniczenia emisji cząstek stałych w miastach itp.

26 Podsumowanie: BIOMASTER jak dotąd: Powołanie sieci interesariuszy, organizacja 4 spotkao seminaryjnych, Opracowanie krótkiego poradnik na temat metod i źródeł wytwarzania biogazu, Analiza potencjału produkcji biogazu w Małopolsce, Raport w zakresie możliwości i metod przechowywania biometanu, Analiza różnych metod dystrybucji biometanu i poszczególnych regionach. Więcej na:

27 Podsumowanie: BIOMASTER w pigułce: 17 partnerów, cztery regiony: Małopolska (PL) Norfolk County (UK) Skåne Region (SE) Trentino (IT) Wytwarzanie, wzbogacanie, dystrybucja i wykorzystanie biometanu jako paliwa dla pojazdów Partnerstwo waste-to-wheel i powołanie regionalnych sieci interesariuszy Badania, analizy, szkolenia, seminaria, konferencje, upowszechnianie informacji, publikacje, imprezy, spotkania BIOMASTER to projekt realizowany w ramach programu Inteligentna Energia dla Europy, w okresie okres 36 miesięcy (od 1 maja 2011 do 30 kwietnia 2014)

28 Kontakt Koordynator projektu Biomaster: Koordynator krajowy : Mr Stefano PROIETTI ISIS Institute of Studies for the integration of Systems Via Flaminia, Rome, ITALY Tel: sproietti@isis-it.com Dr inż. Radosław Pomykała Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Górnictwa i Geoinżynierii Katedra Inżynierii Środowiska i Przeróbki Surowców Al. Mickiewicza 30, Kraków Tel , fax biomaster@agh.edu.pl agh-ust@biomaster.eu

29 Dziękuję za uwagę! Wyłączną odpowiedzialnośd za treśd niniejszej publikacji ponoszą autorzy. Nie jest ona odzwierciedleniem opinii a Wspólnot Europejskich. Ani EACI ani Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za szkody powstałe wskutek informacji zawartych w publikacji. Radosław Pomykała Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie biomaster@agh.edu.pl