Uwarunkowania produkcji biometanu i wykorzystania w transporcie Dr Magdalena Rogulska PIMOT Zespół Energetyki Odnawialnej (poprzednio ECBREC / IPiEO) Konferencja naukowa w ramach projektu UE Sustainable Energy Management Systems (SEMS), Słubice, 27-04-2011
Możliwości wykorzystania biogazu/ biometanu Produkcja energii elektrycznej i ciepła» Dotychczasowy kierunek wykorzystania w PL Sieć dystrybucyjna gazu» W Polsce możliwe po wprowadzeniu nowych zapisów w Prawie energetycznym Paliwo transportowe»???
Biometan w Europie W Europie 28 państw wywarza biogaz. Przegląd produkcji i stan wykorzystania w 2009 r. przedstawiony jest w raporcie EurObserv ER 2010 Biogas barometer. Od 2006 do 2008 roku produkcja biogazu w UE wzrosła o 56%, głównie ze względu na wprowadzenie mechanizmów wspierających wytwarzanie tego paliwa. Obecnie 8 państw w Europie uszlachetnia biogaz do czystości porównywalnej z gazem ziemnym uzyskiwany jest biometan. Austria, Francja, Holandia, Niemcy, Szwajcaria, Szwecja oraz Wielka Brytania wdrożyła krajowe regulacje i normy umożliwiające wtłaczanie biometanu do sieci gazowej. Inne panstwa (np. Polska, Luksemburg) są w trakcie przygotowywania regulacji prawnych. W ramach komitetu CEN (The European Committee for Standardization), utworzono grupę roboczą TC234/WG9, której zadaniem jest opracowanie europejskiej normy dotyczącej jakosci gazu który może być wtłaczany do sieci. Biometan w niektórych państwach jest wykorzystywany jako paliwo transportowe (najlepszym przykładem jest Szwecja).
Krajowy Plan Działań (z dn.16-11-2010 r.) Uwzględnia zapisy PEP 30 Zawiera sektorowe uszczegółowienie tej polityki w zakresie OZE Ma przede wszystkim charakter informacyjny i zawiera prognozę o możliwości pozyskania energii z poszczególnych OZE Udział OZE w 2020 r. - 15,5%; w podziale na sektory: ciepło i chłód 8,6%, elektroenergetyka 4%, transport 2,9%.i Przewidywany podział sektora elektroenergetyki na pszczególne technologie OZE: energia wiatru 48%, biomasa stała - 31%, biogaz 12%, energia wody 9% Przewidywany podział sektora ciepła i chłodu: biomasa stała 78%, en. Słoneczna 9%, biogaz 8%, en. geotermalna 3%, pompy ciepła 2% Przewidywany podział sektora transportu: biodiesel 73%, bioetanol 22%, inne 3%, en. elektryczna 2%
Biopaliwa transportowe Zapotrzebowanie na energię wg rodzajów biopaliw Źródło : Polityka energetyczna Polski do 2030r. ktoe 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 2006 2010 2015 2020 2025 2030 Bioethanol 1st Biodiesel 1st Bioethanol 2nd Biodiesel 2nd Biohydrogen
Biogazownie w PL W Polsce pracuje ok. 170 instalacji biogazowych, większość wytwarza energię elektryczną i ciepło, niektóre tylko ciepło. Pod koniec 2010 r. zgodnie z danymi URE (www.ure.gov.pl) 144 (125 w 2009 r.) instalacji wytwarzało energię elektryczną w układach kogeneracyjnych, w tym: 80 na wysypiskach ( 73 w 2009 r., 66 w 2008 r. ) 55 w oczyszczalniach ścieków (46 w 2009 r., 35 w 2008 r.) 8 biogazowni rolniczych ( w 2009 r., 3 w 2008 r.) W Polsce jest ok.1759 przemysłowych oczyszczalni ścieków oraz ok.1471 komunalnych. W Polsce jest ok. 700 aktywnych wysypisk, wiekszość z nich nie ma pełnej kontroli emisji gazu wysypiskowego. Potencjał techniczny biogazu wysypiskowego dotyczy 100 największych wysypisk komunalnych. Zainteresowanie inwestorów biogazowniami rolniczymi jest bardzo duże, przygotowywanych jest szereg inwestycji. Ministerstwo Gospodarki poinformowało ze w 2010 r. Wybudowano 10 bigazowni rolniczych o mocy od 0,2 do 2 MW. 6
Nowelizacja prawa energetycznego, która weszła w życie 11 marca 2010 r. Definicja biogazu rolniczego Art. 3 pkt 3a do paliw gazowych zaliczono także biogaz rolniczy Art. 3 pkt 20a, definiuje biogaz rolniczy, jako paliwo gazowe otrzymywane z surowców rolniczych, produktów ubocznych rolnictwa, płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych, produktów ubocznych lub pozostałości przemysłu rolnospożywczego lub biomasy leśnej w procesie fermentacji metanowej Art. 9c ust. 6a Operator systemu dystrybucyjnego gazowego, w obszarze swojego działania, jest obowiązany do odbioru biogazu rolniczego o parametrach jakościowych określonych w przepisach wydanych na podstawie art. 9a ust. 11, wytworzonego w instalacjach przyłączonych bezpośrednio do sieci tego operatora Art. 9a ust 11. Minister do spraw gospodarki określi w drodze rozporządzenia m.in.: parametry jakościowe biogazu, sposób i pomiarów i rejestracji wytworzonego biogazu, miejsce pomiarów biogazu, warunki przyłączenia do sieci dystrybucyjnej. Art. 9p ust 1. Działalność gospodarcza w zakresie wytwarzania biogazu rolniczego lub energii elektrycznej z biogazu rolniczego jest działalnością regulowaną i wymaga wpisu do rejestru producentów biogazu. Rejestr prowadzi Prezes Agencji Rynku Rolnego. Posiadanie koncesji bądź wpis od rejestru jest warunkiem koniecznym dla uzyskania świadectw pochodzenia, jak i żądania odbioru biogazu rolniczego przez operatora sieci. Art. 9o. Potwierdzenie wytwarzania biogazu rolniczego oraz wprowadzenia go do sieci dystrybucyjnej gazowej jest świadectwo pochodzenia biogazu rolniczego nowy instrument wsparcia 7
Oczekiwania wobec nowych generacji biopaliw Wysoka jakość gwarantująca trwałość i niezawodność pracy silnika Obniżenie emisji gazów cieplarnianych Konkurencja cenowa w stosunku do paliw z surowców kopalnych Dostateczna podaż na rynku Rozwinięta sieć dystrybucji
STATUS TECHNOLOGII - biopaliwa wg DG TREN, 2009 Potencjał rynkowy duży średni niski 1-sza 2-ga 3-cia metanol wodór DME F-T Biodiesel in. Bioetanol lig. Biodiesel Biodiesel duże średnie niskie Zaawansowanie technologii bioetanol Biometan
Kryteria zrównoważonego rozwoju dla biopaliw Dyrektywa 2009/28/WE artykuł 17 18 wprowadza jednolity system Dotyczy zarówno produkcji surowca na terenie Wspólnoty jak i importu Państwa członkowskie nie mogą nakładać dodatkowych kryteriów Biopaliwa i biopłyny muszą spełniać kryteria zrównoważonego rozwoju określone w ust.2-6 artykułu 17, żeby : Biopaliwa i biopłyny były zaliczone do realizacji celów krajowych (10% i w 15% ) Były zaliczone do realizacji NCW Kwalifikowały się do wsparcia finansowego
Obowiązkowe kryteria Ograniczenie emisji GHG wynosi co najmniej 35% (w przypadku biopaliw i biopłynów wytworzonych w instalacjach działających dn. 23 stycznia 2008 r. akapit ten stosuje się od dnia 1 kwietnia 2013 r.) 50% od 1 stycznia 2017 60% od 1 stycznia 2018 r. dla biopaliw i biopłynow wytworzonych w instalacjach które rozpoczęły produkcję po 1-01-2017 r. Metoda obliczania emisji GHG podana w art.19 ust.1, załącznik V podaje wartości standardowe Surowce do produkcji nie pochodzą z terenów: O wysokiej wartości dla różnorodności biologicznej Lasy pierwotne, obszary chronione, obszary trawiaste Zasobnych w pierwiastek węgla Torfowiska, tereny podmokłe, obszary stale zalesiane Podmioty gospodarcze muszą stosować metodę bilansu masy (artykuł 18 nt weryfikacji zgodności biopaliw z kryteriami )
Biogaz jako paliwo transportowe PLUSY Można wykorzystać istniejące stacje CNG Wysoka sprawność konwersji energetycznej Możliwe wtłaczanie do sieci Wysoki zysk energetyczny z hektara Mała emisyjność procesu spalania WYZWANIA Wysokie koszty oczyszczania i uszlachetniania Uwarunkowania prawne Współpraca z sektorem gazu ziemnego Koszty adaptacji istniejących pojazdów Budowa infrastruktury stacje, magazyny itp..
Dobre praktyki np. Szwecja Ważnym producentem biometanu są gminy, odpowiedzialne za gospodarkę odpadami komunalnymi oraz będące również odbiorcami (użytkownikami) tej energii np. we flotach pojazdów komunalnych. Szwedzki model rozwiązań gminnych (regionalnych) w tym zakresie może być przykładem dobrych praktyk. Projekt Biogas Väst jest przykładem regionalnej współpracy w zakresie produkcji i użytkowania biometanu w transporcie w regionie Göteborga i gminy Västra Götaland (Zachodnia Szwecja). Głównym koordynatorem projektu jest Business Region Göteborg AB. Projekt rozpoczął się w 2001 r. Celem projektu było utworzenie lokalnego rynku biometanu: produkcja biogazu, oczyszczanie do biometanu, rozwój dystrybucji i stacji paliwowych oraz zachęcenie użytkowników do przestawienia się na pojazdy gazowe. Biogaz stosowany w pojazdach jako paliwo musi spełniać szwedzką normę SS 15 54 38.
Zrównoważona gospodarka biogazemmodel szwedzki Za J. Neterowicz, luty 2010 r. biogazownia
Dobre praktyki - Szwecja Podstawowe motto projektu Działaj lokalnie-myśl globalnie Akceptacja Lokalne i regionalne samorządy Administracja krajowa Identyfikacja partnerów www.biogasvast.com Surowce Surowce & odpady odpady Produkcja Produkcja biogazu biogazu Dystrybucja Dystrybucja gazu gazu Stacje paliw Stacje paliw Transport Transport & pojazdy pojazdy Uzgodnienie wspólnych celów Źródło: Bernt Svensén Biogas Väst, Business Region Göteborg
Rozwój w latach 2001-2008 w Zachodniej Szwecji 87 7500 37 2001 2008 7 9 790 STACJE PALIW BIOGAZ jako paliwo (GWh) POJAZDY Źródło: Bernt Svensén Biogas Väst, Business Region Göteborg
Uwarunkowania rozwoju sektora w Szwecji Podatki Biometan / biogaz zwolnione z podatku CO 2 nałożonego na paliwa mineralne Mechanizmy wsparcia Granty inwestycyjne np. KLIMP (Krajowy Program Inwestycji chroniących Klimat) pomaga gminom z finansowaniem biogazowni (redukcja GHG) Inne przykłady na slajdzie poniżej Biometan wtłaczany do sieci Ilość instalacji biogazu oczyszczania Ilość stacji paliwowych z biometanem Normy dla biometanu Nie ma obowiązku ale firmy energetyczne i gazowe powszechnie stosują wtłaczanie biometanu do sieci 38 > 120 stacji Norma krajowa dla paliwa transportowego
Mechanizmy wsparcia - przykłady Od 2006 r. wszystkie duże stacje paliwowe w Szwecji muszą mieć co najmniej jeden dystrybutor z biopaliwem. Wprowadzona została definicja czystych ekologicznych pojazdów i szereg mechanizmów wsparcia dotyczy takich pojazdów W latach 2007-2009 szwedzki rząd wprowadził dodatek finansowy dla osób kupujących nowy ekologiczny samochód w wysokości 10,000 SEK (900 ). Zwolnienie z opłat parkingowych dla ekologicznych samochodów. Od 2007 r. co najmniej 85% samochodów rządowych i 25% służb ratowniczych ma być przyjaznych środowisku.
Projekt GasHighWay Projekt GasHighWay skierowany jest głównie do operatorów flot pojazdów na gaz, samorządów lokalnych i regionalnych oraz obecnie działających, jak i potencjalnych producentów biogazu, a także wszystkich zainteresowanych specjalistów z tej dziedziny Celem jest zwiększenie liczby pojazdów na biogaz i gaz CNG, poszerzenie sieci stacji tankowania tych paliw oraz zwiększenie planów inwestycyjnych obejmujących produkcję i uszlachetnianie biogazu oraz wzrost świadomości społecznej i poprawa wizerunek biogazu i gazu CNG zarówno wśród firm jak i użytkowników prywatnych. Długofalowym efektem projektu będzie realizacja sieci stacji tankowania biometanu i CNG przez całą Europę - od Szwecji i Finlandii na północy aż do Włoch na południu, czyli Autostrady na Gaz, jak również usunięcie barier legislacyjnych i organizacyjnych utrudniających rozwój rynku paliw gazowych. Photos: Pauliina Uusi-Penttilä, Annimari Lehtomäki 19
Więcej przykładów dobrych praktyk dotyczących biometanu, wykorzystania NGV oraz sieci stacji tankowania można znaleźć na stronach internetowych: www.gashighway.net www.biofuel-cities.eu www.madegascar.eu www.biofuelshowcase.eu www.gasforeningen.se www.biogasmax.eu www.ngvaeurope.eu/ngv-success-stories www.energyplatform.net
Dziękuję za uwagę! Magdalena Rogulska Magdalena Rogulska m.rogulska@ipieo.pl m.rogulska@pimot.org.pl