Optymalizacja łańcucha dostaw surowców z upraw energetycznych: projekt Logist'EC

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Optymalizacja łańcucha dostaw surowców z upraw energetycznych: projekt Logist'EC"

Jan Ludwik Krupa
8 lat temu
Przeglądów:

1 Optymalizacja łańcucha dostaw surowców z upraw energetycznych: projekt Logist'EC Warszawa, 23 kwietnia 2015 r. B. Gabrielle, AgroParisTech/INRA, EcoSys Joint Research Unit, Thiverval-Grignon, France.

2 Plan prezentacji Tło projektu Perspektywa łańcucha wartości Agrotechniczne możliwości poprawy wydajności i przyjazności środowisku Wnioski

3 Dostępność surowca i zrównoważony rozwój: główne czynniki sukcesu projektów bio Konwersja bioenergii wymaga regularnej dostawy surowca w odpowiedniej ilości i jakości, Duże zapotrzebowanie wsadowe surowca (np t/rok), Cena surowca stanowi zwykle od 30 do 50% całkowitych kosztów produkcji... ale produkcja biomasy jest uwarunkowana przez czynniki naturalne, konkuruje z innymi sposobami wykorzystania i jest coraz bardziej ograniczona Łańcuchy bioenergii muszą spełniać kryteria zrównoważonego rozwoju (np. redukcję gazów cieplarnianych) zgodnie z unijnymi regulacjami (dyrektywa RED)

4 Logistyka ma znaczenie Podział kosztów produkcji na tonę suchej masy dla wierzby SRC i miskantusa w Irlandii. Pokazanych jest kilka ścieżek logistycznych: dostawa mokrych zrębków (C2), suszone zrębki z wymuszonym ogrzewaniem (C1), suszone zrębki ze zbioru gałęzi (S2) lub suszone gałęzie (S1) dla wierzby SRC; dostawa suszonej, rozdrobnionej biomasy (C), suszone bele (B), średnio wysuszona, rozdrobniona biomasa (A) dla miskantusa (źródło: Style i Jones, 2007).

5 Podstawowe informacje o projekcie Projekt finansowany przez 7PR (KBBE) amy czasowe: Budżet: 3.5 M

Wiele możliwości udoskonaleń Analiza porównawcza Zbiór przez cały rok Zmniejszenie strat Potencjał ponownego wzrostu Toryfikacja Granulacja Brykietowanie Całe gałęzie vs.

6 Wiele możliwości udoskonaleń Analiza porównawcza Zbiór przez cały rok Zmniejszenie strat Potencjał ponownego wzrostu Toryfikacja Granulacja Brykietowanie Całe gałęzie vs. zrębki Kryte vs odkryte Suszenie mechaniczne Czas przechowywania Projektowanie systemów uprawy Międzyplony roślin strączkowych Recykling pozostałości Optymalne punkty zbierania i magazynowania, metody transportu Planowanie zasobów

Partnerzy Projektu LogistEC project Research 1 INRA 2 CIEMAT 3 Risø DTU 4 ECN 5 RRes 6 SINTEF 7 SSSA (CRIBE) 8 FCBA 9 CENER Extension 11 AEBIOM 23 PIMOT Industry 10

7 Partnerzy Projektu LogistEC project Research 1 INRA 2 CIEMAT 3 Risø DTU 4 ECN 5 RRes 6 SINTEF 7 SSSA (CRIBE) 8 FCBA 9 CENER Extension 11 AEBIOM 23 PIMOT Industry 10 Acciona 12 CRL 13 SGB 14 Nobili 15 CFN 16 Averinox 17 MRBB 18 MHG 19 BP 20 Biotrans 21 - BIOPOPLAR Management 22 - IT

8 Opcje agrotechniczne Hodowla / doskonalenie genetyczne Dobór surowca Uprawy współrzędne- agroleśnictwo Zarządzanie krajobrazem Zbiór przez cały rok

9 Miskantus : Duża zmienność genetyczna do wykorzystania w celu poprawy wydajności i jakości plony dla kilku odmian genetycznych miskanusa uprawianych w Północnej Francji (Brancourt, 2013) Najwyższe plony z M. x giganteus Możliwość łączenia wysokich plonów z niską zawartością ligniny (szczególnie dla produkcji bioethanolu 2. generacji)

10 Meta-analiza wydajności plonów w celu ułatwienia wyboru surowca Struktura bazy danych IDArticle IDSite Crop Managemen t Yield YieldUnit 1 1 Salix tn.ha-1.y Salix tn.ha-1.y Salix tn.ha-1.y Panicum virgatum tn.ha-1.y Panicum virgatum tn.ha-1.y Panicum virgatum tn.ha-1.y-1 Slide : A. Laurent, INRA. Proste porównanie pośrednie Ryzyko efektów zakłócających (uprawa i lokalizacja)

11 (Laurent et al, Wskaźniki plonów Bezpośrednie i pośrednie porównanie gatunków: wskaźniki plonów kandydujących upraw energetycznych do Miscanthusa x giganteus (Laurent et al., in review)

12 Uprawy wieloletnie mają mniejszą emisję CO 2 niż uprawy jednoroczne Modelowe plony biomasy i emisje CO 2 w 2 regionach Francji (Burgundy i Picardy ; Dufossé, 2013) sorghum Miscanthus - Spring harvest Miscanthus - Autumn harvest Dry matter yields (t DM ha -1 yr -1 ) 12

13 Uprawy współrzędne oszczędzają nakłady i koszty Koszty produkcji dla upraw współrzędnych roślin strączkowych/traw we Francji (Pelzer et al., 1 st annual meeting, Logist'EC project, June 2013)

14 Uprawa współrzędna eukaliptusa odroślowego z robinią akacjową

15 Minimalizacja wykorzystania gruntów systemy agro-leśne ( C. Dupraz, INRA) Poprzez ekologiczną synergię między 2 gatunkami rosnącymi na jednej działce, systemy agroleśne osiągają wyższe plony w porównaniu do drzewostanów jednoskładnikowych w zakresie od 10 do 50% (np Dupraz et al., 2005)

16 Planowanie obszaru dostaw surowca Przewidywania potencjalnych upraw Miskanta w Burgundii (na lewo, Rizzo & Wohlfahrt, 2014) i modelowe plony w regionie (po prawej). Yields (tdm ha -1 ) Dufossé et al., SETAC Conference, 2013

17 Symulacja różnych scenariuszy zapotrzebowania na surowiec Mapy planowanych pól Miskantusa z których produkcja wyniesie od 8 kt (po lewej) do 30 kt(po prawej) biomasy w promieniu 70 km od spółdzielni wytwarzających pelety (Rizzo and Wohlfahrt, 2014).

18 Strategie całorocznej dostawy W zależności od portfolio gatunków (jednoroczne, byliny, rośliny pastewne, leśne krótkiej rotacji) Christou et al., 2002

19 Yield (tdm ha -1 ) Podwójne zbiory trzciny giganta Plon suchej masy trzciny giganta zebranej raz jesienią lub dwa razy - wczesnym latem i jesienią (źródło: G. Ragaglini, SSSA) RA1 RA2 A1 A2 A3 0 DH1 DH2 SH

20 Wnioski Zrównoważony rozwój projektów bioenergetycznych zależy od produkcji surowców ale także logistyki, Produkcja surowca z upraw energetycznych jest coraz bardziej ograniczana przez czynniki fizyczne i ekonomiczne (dostępność terenu) oraz wymogi zrównoważonego rozwoju, Istnieje jeszcze wiele niewiadomych w zakresie zarządzania uprawami i oddziaływania na środowisko (zwłaszcza w zakresie wpływu zmiany użytkowania gruntów), Dostępnych jest wiele możliwości ulepszeń poprzez podejście systemowe (uprawa współrzędna, agroleśnictwo, hodowla roślin, recykling odpadów, czas zbioru), Zasadnicze znaczenie dla przyspieszenia rozwoju upraw roślin energetycznych ma opracowanie narzędzi wspomagających poprzez połączenie obserwacji polowych, baz danych (koszty, plony, bilans emisji gazów cieplarnianych itp...) oraz modeli prognostycznych.

21 Dziękuję za uwagę Podziękowania dla : Chantal Loyce, Elise Pelzer, Giorgio Ragaglini, Alain Berthelot, Karine Dufossé, Anabelle Laurent. Adres korespondencyjny: Benoît GABRIELLE benoit.gabrielle@agroparistech.fr

Podobne dokumenty

UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE

UPRAWY ENERGETYCZNE W CENTRALNEJ I WSCHODNIEJ EUROPIE Bioenergia w krajach Europy Centralnej, uprawy energetyczne. Dr Hanna Bartoszewicz-Burczy, Instytut Energetyki 23 kwietnia 2015 r., SGGW 1. Źródła