Dr Rafał Rajczyk: zbliża się deficyt biomasy stałej
– Biorąc pod uwagę kończone obecnie inwestycje i związany z nimi wzrost zapotrzebowania na biomasę o ok. 3 mln ton uważam, że nastąpi nasycenie sektora dużymi kotłami. W związku z tym należy przewidywać raczej rozwój {więcej}mniejszych jednostek, w tym kotłów rusztowych, które mają możliwość spalania najtrudniejszych paliw – mówi w wywiadzie dla Gramwzielone.pl dr Rafał Rajczyk z Politechniki Częstochowskiej.
Wojciech Sikorski: Czy uważa Pan współspalanie biomasy z węglem za technologię godną wsparcia i rozwoju, czy raczej za przymus, biorąc pod uwagę konieczność wytwarzania przez zakłady „zielonej energii”? Weźmy pod uwagę koszty procesowe tj. sprowadzenie paliwa oraz jego składowania oraz aspekt zanieczyszczeń, na który często skarżą się wytwórcy.
Dr Rafał Rajczyk, Politechnika Częstochowska: Współspalanie biomasy okazało się jednym z najprostszych sposobów wypełnienia naszych zobowiązań w zakresie produkcji energii ze źródeł, uznawanych za odnawialne. Nie można mieć pretensji do sektora energetycznego, że wykorzystał szansę generowania świadectw pochodzenia w ten sposób. Polskie doświadczenia wykazały, że w krótkim czasie powstał deficyt biomasy stałej i zaczęto ją sprowadzać zza granicy. Zatem współspalanie biomasy przyczynia się obecnie do wielu niekorzystnych zjawisk, takich jak zużycie nośników nieodnawialnych na procesy transportu, niszczenie dróg, intensyfikację ruchu ciężkich samochodów. Nie jest też w wielu przypadkach jasne, w jaki sposób pozyskana została biomasa za granicą. Technologia współspalania biomasy na pewno nie jest dobrodziejstwem w sensie ochrony środowiska, jest jednak dobrodziejstwem z punktu widzenia szybkiego i prawie bezinwestycyjnego wytwarzania energii uznawanej za odnawialną. Jednoznaczna ocena nie jest możliwa, o ile nie zdefiniujemy jej kryteriów.
Jakby się Pan ustosunkował do kwestii ograniczenia wsparcia dla współspalania zgodnie z nową ustawą o OZE?
Z punktu widzenia ochrony środowiska taki pomysł jest z pewnością uzasadniony. Z punktu widzenia inwestorów – nie. Duże firmy zamrażają obecnie procesy inwestycyjne, ze względu na niejasną sytuację związaną z projektem ustawy o OZE. Niestety polityka energetyczna ma w Polsce charakter wybitnie reaktywny, co prowadzi w rezultacie do marnowania środków, pozyskanych od odbiorców energii elektrycznej. Pomimo mnożenia różnych prognoz, brak jest spójnej wizji jak zamierzamy wypełnić zobowiązania w zakresie obniżenia emisji CO2.Ustawa spotyka się z dosyć konstruktywną krytyką i ma charakter kompromisowy.
Idąc dalej zastanawiam się, jakie jest Pana stanowisko w aspekcie stale rozpatrywanego zagadnienia dotyczącego sporu pomiędzy spalaniem biomasy w dużych źródłach, a jedynie w małych jednostkach?
W tym sporze od dawna zwraca uwagę ogromny rozdźwięk między teorią, a praktyką. Co prawda na temat odległości teorii od praktyki krążą rozliczne żarty, w tym wypadku jednak jest to coś więcej. Zdecydowana większość środowiska naukowego twierdzi, że biomasa powinna być wykorzystywana lokalnie. Za tym rozwiązaniem przemawiają niskie koszty transportu i składowania oraz możliwość zapewnienia lokalnego bezpieczeństwa energetycznego. Przykładowo, prof. Popczyk z Politechniki Śląskiej oraz Klastra 3×20 od wielu lat dowodzi, że dzięki zgazowaniu fermentacyjnemu roślin energetycznych na potrzeby produkcji energii elektrycznej i wytwarzania ciepła, jesteśmy w stanie wypełnić zobowiązania roku 2020 w zakresie produkcji energii odnawialnej. Tymczasem w praktyce, największym producentem energii z biomasy są elektrownie zawodowe (4496 GWh w roku 2011 wg. ARE), a biomasa zużywana jest przede wszystkim przez jednostki należące do grup energetycznych. Można wywnioskować zatem, że biomasę zużywa się tam, gdzie są fundusze na inwestycje. Jestem jak najbardziej za wykorzystywaniem biomasy lokalnie, pod warunkiem, że będzie ona służyć wytwarzaniu energii elektrycznej i cieplnej. W wypadku wytwarzania wyłącznie energii elektrycznej będzie to skutkować niską jednostkową sprawnością wytwarzania energii (mniejszy kocioł, niższa sprawność). Jednakże oceniając sytuację realnie, przy obecnych mechanizmach wsparcia nie oczekiwałbym dynamicznego rozwoju małych jednostek, nie wspominając już o zbliżającym się deficycie w polskich zasobach biomasy stałej.
Raport wydany przez Instytut Obywatelski „ W kierunku nowoczesnej polityki energetycznej” mówi o spalaniu wyłącznie w małych obiektach, jednocześnie program „Polityka energetyczna Polski do 2030 roku” sugeruję rozwój sektora produkcji i wykorzystania biomasy. Jak w związku z tym połączyć obie kwestie? Czy małe placówki będą w stanie w pełni wykorzystać wytwarzaną biomasę?
Małe kotły są w stanie w pełni wykorzystać dostępną biomasę w Polsce, pytanie tylko co począć z ukończonymi i powstającymi dużymi kotłami. Warto podkreślić, że już obecnie na rynku wartościowej biomasy, w szczególności pelletów występuje deficyt. Z prognoz VGB wynika, że w roku 2020, przy dotychczasowym tempie rozwoju sektora biomasowego wystąpiłaby konieczność importu ok. 55 mln ton pelletów do UE rocznie. Import takiej ilości biomasy moim zdaniem nie ma sensu. Jakkolwiek, wykorzystanie biomasy w mniejszych kotłach napotyka na szereg problemów, które postaram się w skrócie opisać. Po pierwsze operatorami mniejszych jednostek bywają firmy o {strona}mniejszym kapitale, w stosunku do przodujących koncernów energetycznych. Zatem inwestycja w kocioł biomasowy jest znacznym obciążeniem dla budżetu, co w niepewnych obecnie warunkach, związanych ze wspomnianymi współczynnikami może postawić decyzję o inwestycji pod znakiem zapytania. Mniejsze kotły, to również niższa sprawność wytwarzania energii. Sporym udogodnieniem była by kogeneracja, czyli skojarzone wytwarzanie energii elektrycznej i cieplnej, co znakomicie podnosi sprawność całego układu. Niestety póki co produkcja ciepła z biomasy nie ma wystarczającego wsparcia. W związku z powyższym nie przypuszczam, aby w krótkim okresie czasu powstała znacząca ilość małych obiektów.
Jak postrzega Pan przyszłość współspalania biomasy w Polsce? Czy rozwijać się będą duże bloki, jak ten w Połańcu, czy raczej małe o niewielkiej mocy?
Budowa rozpoczętych, dużych bloków wyłącznie biomasowych zostanie z pewnością ukończona, tym bardziej że będą one korzystać z zapisów Rozporządzenia Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowego obowiązku uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia itd. dotyczących ilości biomasy pochodzącej z upraw energetycznych lub odpadów i pozostałości z produkcji rolnej, niższej niż dla jednostek realizujących współspalanie. Jako osoba związana z technologią fluidalnego spalania paliw uważam blok w Połańcu za wyjątkowo interesującą inwestycję. Na pewno skomplikowane będzie zaopatrzenie w biomasę tej jednostki, biorąc pod uwagę, że zużywać będzie 1,2 mln ton biomasy rocznie. Pomimo tych niedogodności, uważam że ta inwestycja wnosi wymierny wkład w rozwój technologii fluidalnego spalania paliw, w której jesteśmy jako Polska jednym z liderów. Warto tutaj wspomnieć istniejący już kocioł przepływowy na parametry nadkrytyczne w elektrowni Łagisza. Ten blok co prawda nie będzie współspalał biomasy, ale pozostaje jednym z najnowocześniejszych kotłów z cyrkulacyjną warstwą fluidalną. Poza tym kotły fluidalne są wyjątkowo predysponowane do współspalania paliw, łącząc wysokie wydajności parowe i sprawności wraz z niską emisją zanieczyszczeń. Ale wracając do przyszłości, w chwili obecnej największym producentem energii elektrycznej z biomasy są elektrownie zawodowe. Biorąc pod uwagę kończone obecnie inwestycje i związany z nimi wzrost zapotrzebowania na biomasę o ok. 3 mln ton uważam, że nastąpi nasycenie sektora dużymi kotłami. W związku z tym należy przewidywać raczej rozwój mniejszych jednostek, w tym kotłów rusztowych, które mają możliwość spalania najtrudniejszych paliw.
Jakie kroki powinni postawić polscy przedsiębiorcy związani z branżą energetyczną, a w szczególności z aspektem współspalania. Czy powinni oni nastawiać się na budowę nowych bloków czy raczej na modernizację istniejących już jednostek? Podczas forum mieliśmy przyjemność oglądać prezentację, która dotyczyła, przekształcania kotłów różnego rodzaju na jednostki z systemem BFB, być może skomentuje Pan ten nurt?
Retrofit kotła na technologię BFB wydaje się ciekawą perspektywą. Jak już wspomniałem kotły z cyrkulacyjną warstwą fluidalną cechują się wysoką sprawnością i niską emisją zanieczyszczeń. Z kolei kotły z warstwą pęcherzową łączą akceptowalną emisję zanieczyszczeń z jeszcze większym potencjałem do spalania paliw trudnych, w tym różnego typu biomasy pochodzenia rolniczego. Jednocześnie kotły te są nieco mniejsze od typowych bloków z cyrkulacyjną warstwą fluidalną, dzięki czemu zaopatrzenie w paliwo jest bardziej efektywne. Jak jednak wspomniałem w poprzednim pytaniu, obawiam się że nastąpiło już nasycenie sektora dużymi i średnimi kotłami i należy zwrócić raczej uwagę na technologię rusztową.
7.Co sądzi Pan jednak o kierunku, w którym zmierza prawo unijne w stosunku do współspalania?
Nie jestem niestety ekspertem w dziedzinie prawa unijnego, tak że proszę zrozumieć, że nie odpowiem na to pytanie wprost. Obszarem moich zainteresowań pozostają konkursy na projekty badawcze organizowane w ramach kolejnych Programów Ramowych i tutaj możemy zauważyć wyraźną tendencję odchodzenia od wspierania projektów zorientowanych na spalanie biomasy stałej. Obecnie, w odniesieniu do biomasy, wsparciu podlegają takie tematy jak m.in. termochemiczne przetwarzanie, algi, produkcja biogazu i biowodoru oraz odnawialne plantacje energetyczne. Poza tym uważam, że godna uwagi jest inicjatywa, aby biopaliwa posiadały certyfikat odnawialności, opierająca się na Dyrektywie 2009/28/EC.
Zabawmy się i spójrzmy przed siebie. Czy patrząc w przyszłość, Polska powinna inwestować w biomasę i jej spalanie / współspalanie, a może wybrać inny kierunek rozwoju sektora energetycznego?
Uważam, że energetyczne wykorzystanie biomasy powinno pozostać częścią polskiego „energy mixu”. Co do współspalania istnieją liczne kontrowersje, ale nic nie stoi na przeszkodzie abyśmy wykorzystywali biomasę w małych elektrociepłowniach, jak również powinniśmy rozwijać technologie kolejnych generacji paliw z biomasy. Co do podziału na I, II i III generację istnieją pewne rozbieżności co do kwalifikacji poszczególnych technologii. Dlatego dla wyjaśnienia podam, że mam na myśli zgazowanie i waloryzację biomasy.
Osobiście, nie jestem zwolennikiem energii jądrowej. Nie obawiam się przy tym ewentualnej awarii, gdyż statystycznie energetyka jądrowa jest jedną z najbezpieczniejszych w kategorii ofiary śmiertelne/ ilość wyprodukowanej energii. Nawet energetyka wodna cechuje się wyższym współczynnikiem śmiertelności, co spowodowane jest utopieniami na terenach zalanych w wypadku przerwania tamy (zdarzało się to w krajach spoza OECD). Natomiast biorąc pod uwagę rozwój energetyki jądrowej w Polsce nie posiadamy żadnego z trzech najważniejszych czynników tj. paliwa, technologii ani wykwalifikowanych i doświadczonych kadr. Paradoksalnie, w stosunku do węgla, dysponujemy wszystkimi trzema zasobami. Co do innych typów OZE, każdy posiada swoje zalety i wady, nie ma prostego rozwiązania. Rozwiązania takie jak elektrownie wiatrowe, poza tym że nie wpływają korzystnie na krajobraz, wymagają wsparcia w postaci źródeł rezerwowych oraz, co najważniejsze rozwiniętej i aktywnej sieci przesyłowej, którą często określa się jako smart grids. Nawet obecnie, pomimo że energetyka wiatrowa stanowi niewielki procent całkowitej produkcji energii, obserwowane są u naszych sąsiadów zjawiska ocierające się o blackout. Z kolei duża energetyka wodna, pomimo spełniania ważnej funkcji przeciwpowodziowej cechuje się wyjątkowo długim okresem inwestycji. Dla przykładu można podać, że budowa zbiornika w Świnnej Porębie trwała 30 lat, a wliczając fazę koncepcyjną prawie 50 lat.
Kończąc, proszę powiedzieć, jakie zaproponowałby Pan rozwiązanie, odnośnie zagospodarowania odpadów, pozostałych po spalania biomasy?
Uważam, że UPS-y powinny zostać w miarę możliwości wykorzystywane jako nawóz. Pożądane są zmiany w prawie, ułatwiające takie wykorzystanie UPS-ów.
tekst: Wojciech Sikorski
