MODEL ENERGETYCZNY GMINY Ryszard Mocha
PAKIET 3X20 Załącznik I do projektu dyrektywy ramowej dotyczącej promocji wykorzystania odnawialnych źródeł energii : w 2020 roku udział energii odnawialnej w finalnym zużyciu energii w Polsce - 15% Potenciał odnawialnych źródeł energii w Polsce 10% Energia wiatru Największe możliwości zwiększenia udziału OZE istnieją w zakresie wykorzystania biomasy. 36% 2% 8% Energia Słońca Energia geotermalna Hydroenergia 53% Biomasa źródło: www.cire.pl
MODEL ENERGETYCZNY DLA ŚREDNIEJ WIELKOŚCI GMINY Zaangażowanie gminy w rozwój indywidualnej energetyki Wpływ na realizację Pakietu 3x20: wzrost udziału OZE zmniejszenie emisji CO 2 wzrost wykorzystania biopaliw w transporcie Wielkości charakteryzujące zapotrzebowanie na energię elektryczną, ciepło, paliwa transportowe i gaz ziemny określono na podstawie Gierałtowic w woj. śląskim. Gmina Gierałtowice: 12 500 mieszkańców, powierzchnia 39 km 2 (3 900 ha): o 71% użytki rolne, o 10% użytki leśne.
BILANS ENERGETYCZNY GMINY: ZAPOTRZEBOWANIE NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ I CIEPŁO ORAZ NA PALIWA TRANSPORTOWE Paliwa transportowe 400 l na osobę rocznie wg Polskiej Organizacji Przemysłu i Handlu Naftowego Ciepło Energia elektryczna 7 GWh/rok dla odbiorców indywidualnych (gospodarstwa domowe, ewentualnie firmy działające w gminie) 3 GWh/rok dla odbiorców komunalnych 250 TJ/rok - gospodarstwa domowe 50 TJ/rok pozostali odbiorcy
TRADYCYJNY MODEL POKRYCIA ZAPOTRZEBOWANIA ODBIORCÓW W GMINIE NA ENERGIĘ KOOCOWĄ Zapotrzebowanie na energię elektryczną w gminie w całości pokrywane przez energetykę zawodową (z wykorzystaniem sieci przesyłowej i dystrybucyjnej)
TRADYCYJNY MODEL POKRYCIA ZAPOTRZEBOWANIA ODBIORCÓW W GMINIE NA ENERGIĘ KOOCOWĄ Pokrycie zapotrzebowania na ciepło ogrzewanie budynków użyteczności publicznej ogrzewanie indywidualne gaz ziemny węgiel kamienny Struktura zużycia nośników energii dla pokrycia zapotrzebowania na ciepło
TRADYCYJNY MODEL POKRYCIA ZAPOTRZEBOWANIA ODBIORCÓW W GMINIE NA ENERGIĘ KOOCOWĄ Pokrycie zapotrzebowania na paliwa transportowe wyłącznie ze źródeł zewnętrznych Struktura zużycia paliw transportowych
BIOMASA, STANOWIĄCA WŁASNE ZASOBY GMINY ROLNICZEJ, SPOSOBEM NA POPRAWĘ GMINNEGO BEZPIECZEOSTWA ENERGETYCZNEGO W ŚWIETLE USTAWY O ZARZĄDZANIU KRYZYSOWYM Plan reagowania kryzysowego Bezpieczeństwo energetyczne krótkoterminowe rolnictwo energetyczne krok w stronę samowystarczalności energetycznej wzrost bezpieczeństwa energetycznego
MIEJSCE ENERGETYKI ROZPROSZONEJ W GMINNYM PRZEDSIĘBIORSTWIE INFRASTRUKTURALNYM. KONCEPCJA CENTRUM ENERGETYCZNO-PALIWOWEGO
MIEJSCE ENERGETYKI ROZPROSZONEJ W GMINNYM PRZEDSIĘBIORSTWIE INFRASTRUKTURALNYM. KONCEPCJA CENTRUM ENERGETYCZNO-PALIWOWEGO
PODAŻOWA STREFA ENERGETYCZNA GMINY. AREAŁ DO WYKORZYSTANIA ENERGETYCZNEGO W PLANOWANIU PRZESTRZENNYM ZAGOSPODAROWANIU GMINY Efektywność produkcji bioetanolu z różnych upraw rolniczych Strefa energetyczna 500 ha Roślina Zawartość skrobi lub cukru, % Wydajność etanolu, l/t Plon, t/ha Etanol, l/ha Efektywność energetyczna, E c kukurydza 65,0 417 8,0 3 336 1,16 burak cukrowy 16,0 98 45,0 4 410 1,04 ziemniak 17,8 120 16,0 1 920 1,02 żyto 62,0 390 2,8 1 092 0,87 Efektywność produkcji biometanu z kukurydzy Roślina Wydajność biometanu, m 3 /t Plon, t/ha biometan, m 3 /ha Efektywność energetyczna, E c kukurydza 94 50 4 700 1,7 burak półcukrowy 100 85 8 500 2,8
POKRYCIE ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ ORAZ CIEPŁO Ciepło 27,38 TJ Energia elektryczna 5,9 GWh 12,06 TJ pochodzi z własnych substratów gminy (co stanowi 24% zapotrzebowania odbiorów komunalnych) 4,2 GWh pochodzi z własnych substratów gminy (co stanowi 42 % całkowitego zapotrzebowania w gminie)
UPROSZCZONA ANALIZA EKONOMICZNA DLA CENTRUM PALIWOWO-ENERGETYCZNEGO Uproszczona analiza ekonomiczna dla centrum paliwowo-energetycznego nie uwzględniono amortyzacji gorzelni; zapotrzebowanie własne biogazowni na energię elektryczną i ciepło przyjęto w wysokości 8%; potrzeby własne gorzelni i instalacji odwadniania uwzględniono w kosztach produkcji bioetanolu NPV CF n t t t 1 (1 r) I 0 Wariant I koszty inwestycyjne ponoszone są ze środków własnych (50%) oraz z kredytu (50%) NPV = 21,49 mln zł, IRR =11,8% n t 1 CFt (1 IRR ) t I 0 0 Wariant II koszty inwestycyjne są w połowie dofinansowywane (środki krajowe, unijne) NPV = 25,18 mln zł, IRR = 22,3%
MAŁA WYTWÓRNIA BIOPALIWA STAŁEGO UKIERUNKOWANA NA OCHRONĘ ŚRODOWISKA, CZYLI NA BIOMASĘ ODPADOWĄ Zasoby biomasy odpadowej 6320 m 3 przy gęstości 800 kg/m 3-5056 ton rocznie, po wyschnięciu 3370 ton rocznie 2/3 początkowej wilgotnej masy Roczna produkcja: brykieciarnia (wydajność 800 kg/h) 1 536 ton brykietów. dwie peleciarki (wydajność 800 kg/h) 1 536 ton peletów, pozostała część biomasy odpadowej 298 ton w postaci zrębków. Całkowita produkcja pokrywa zapotrzebowanie na 51,2 TJ, czyli 20,5% zapotrzebowania cieplnego gospodarstw domowych. (ogólna wartość opałowa biomasy odpadowej 19 MJ/kg, kotły o sprawności 80%)
BIOMASOWE ŹRÓDŁA KOGENERACYJNE I KOTŁOWNIE NA RYNKU ENERGII ODNAWIALNEJ ORAZ NA RYNKU ENERGII SKOJARZONEJ
ŚWIADECTWA ENERGII CIEPŁO ENERGIA ELEKTRYCZNA BIOGAZ UKŁAD KOGENERACYJNY CERTYFIKAT ZIELONY CERTYFIKAT ŻÓŁTY? CERTYFIKAT CZERWONY System wsparcia źródeł rozproszonych w postaci źródeł odnawianych i produkujących energię elektryczną w skojarzeniu z wytwarzaniem ciepła został oparty na obowiązkach odpowiednio: 1) Zakupu świadectw 2) Zakupu energii elektrycznej 3) Uiszczenia opłaty zastępczej
INNOWACYJNA ENERGETYKA. ROLNICTWO ENERGETYCZNE rozwój biopaliw drugiej generacji, utylizacja odpadów produkcji rolnej, przetwórstwa rolo-spożywczego redukcja emisji CO 2 w produkcji energii elektrycznej wykorzystanie do produkcji biogazu substratów pochodzenia zwierzęcego, zmniejszenie emisji CH 4 związanej z hodowlą zwierząt Jedna DS (Duża Sztuka zwierzę o wadze 500 kg) produkuje rocznie 215 kg CH 4 rocznie 1 kg CH 4 to ekwiwalent 35 kg CO 2 Wg danych Biogas Fachverband e.v. zainstalowana 1 kw el pozwala uniknąć emisji 7 ton CO 2.
ZEROWA EMISJA Z BIOMASY Emisje [Mg/MJ] Olej opałowy Gaz ziemny Węgiel Granulat CO 2 78000 52 000 104 000 EMISJA ZEROWA CO 50 50 4500 50 SO 2 140 0 240 7 NO x 40 40 70 43 Pyły 5 0 60 5
Cena [zł/m3] MIEJSCE BIOPALIW W SYSTEMIE AKCYZOWYM Kalkulacja cen ON, B100, B20, B5, E-85, PB-95 4500 4000 Cena Bioetanolu Benzyna PB 95 3500 Inne 3000 Cena estru 2500 2000 1500 1000 500 Akcyza Opłata paliwowa VAT 22% Cena ON 0 ON B100 B20 E-85 PB-95 Zwolnienie z akcyzy = ulga dla bioetanolu 1,56 zł/l
PODSUMOWANIE Korzyści dla gminy Innowacyjna energetyka rozproszona oparta na biomasie motorem napędowym rozwoju gminy Dywersyfikacja źródeł energii Kontrola i wpływ na proekologiczny rozwój gminy Utworzenie miejsc pracy w gminie Nowy bilans eksport import 5,44 GWh el = 2,07 mln PLN 12,06 TJ = 0,36 mln PLN 13,83 mln PLN pozostaje w gminie 5 mln l bioetanolu = 11,4 mln PLN
PODSUMOWANIE Wsparcie polityki energetycznej UE i Polski Nowe źródła energii elektrycznej, ciepła i paliw transportowych Sprostanie wymogom ochrony środowiska Wkład w zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego