Biomasa w elektroenergetyce – czym wyróżniają się bloki biomasowe? 

• W Polsce produkuje się energię elektryczną z biomasy, niemniej jednak udział jej w miksie jest marginalny.
• Dominują małe jednostki wytwórcze.
• Istnieje kilka technologii, takich jak piroliza, współspalanie czy zgazowanie.

Wykorzystanie biomasy w krajowym sektorze elektroenergetycznym

Biomasa jest najbardziej powszechnie wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej i cieplnej w małych jednostkach wytwórczych. Polska elektroenergetyka wciąż w głównej mierze jest oparta na paliwach kopalnych, a produkcja energii z biomasy stanowi marginalną część w strukturze krajowej. Głównym instrumentem wspomagającym rozwój OZE, a w tym biomasy miały być świadectwa pochodzenia (ŚP). W świetle Dyrektywy RED II udział odnawialnych źródeł w końcowym zużyciu energii brutto w Polsce miał wynieść 15%. Ostatnie lata pokazały jednak, że znaczenie zyskały źródła energii uzależnione od warunków pogodowych, takie jak fotowoltaika i wiatr, które pomogły spełnić cel unijny. 

Jak wynika z raportu „Biomasa w Polsce”, funkcjonujących instalacji do współspalania biomasy lub biogazu z innymi paliwami powstało do 2022 r. 32, natomiast instalacji do spalania samej biomasy 55. Z danych URE w 2022 r. biomasa stanowiła jedynie 0,11% produkcji energii w małych instalacjach OZE, w których łączny wolumen wytworzonej energii wyniósł prawie 7 mln MWh.

• Zobacz również: Zagrożenia rynku biopaliw – jak wpasować go w gospodarkę zrównoważoną?

Technologie konwersji energii z biomasy

Konwersja biomasy na energię może odbywać się na wiele różnych sposobów. Zdecydowanie najpopularniejszą metodą jej przetwarzania jest piroliza, czyli spalanie biomasy w wysokich temperaturach, prowadzone bez dostępu tlenu. W polskiej elektroenergetyce głównym kierunkiem wykorzystywania biomasy do celów energetycznych jest jej współspalanie z węglem kamiennym lub brunatnym w konwencjonalnych kotłach energetycznych. Bardzo często stosuje się również proces bezpośredniego spalania biomasy, wykorzystując do tego celu kotły ze złożem fluidalnym lub cyrkulacyjnym, które mają zapewnić stabilne warunki pracy. Innym sposobem, który gwarantuje wysoką sprawność całego procesu, jest tzw. zgazowanie, czyli rozkład termiczny paliwa stałego, którego produktem jest paliwo gazowe. Najrozsądniejszym rozwiązaniem wydaje się jednak współspalanie biomasy z paliwami kopalnymi, bądź innymi surowcami z uwagi na niskie koszty operacyjne. Proces współspalania pozwala na wykorzystanie obecnych już bloków cieplnych bez konieczności inwestycji i budowy systemów do spalania samej biomasy.

Zalety bloków biomasowych w kontekście zrównoważonego rozwoju

Ceny energii i surowców energetycznych wzrastają z roku na rok, co może powodować trudności w utrzymaniu gospodarstw. Doskonałym rozwiązaniem dla gospodarki jest wykorzystanie biomasy do celów energetycznych. Stosowanie biomasy pozyskiwanej lokalnie na terenie całego kraju zapewnia niskie koszty transportu surowca oraz stabilność dostaw energii. Ponadto wykorzystywanie biomasy w elektroenergetyce pozwala uzyskać stabilne wartości cen energii elektrycznej i cieplnej w porównaniu do konwencjonalnych paliw kopalnych, których ceny charakteryzują się tendencją wzrostową. 

Generacja energii ze spalania biomasy ma jedną dużą zaletę. Biomasa jest materiałem ekologicznym, dlatego proces spalania biomasy nie powoduje wzrostu szkodliwych gazów cieplarnianych. Ponadto popiół powstały w wyniku reakcji spalania biomasy jest świetnym nawozem organicznym. Zmiany klimatyczne to w dalszym ciągu problem globalny, a eksperci poszukują rozwiązań, mających na celu ograniczenie efektu cieplarnianego. Obecnie wykorzystywane technologie, oparte na paliwach kopalnych przyczyniają się do pogłębiania tego problemu. Zwiększenie udziału produkcji energii z biomasy nie tylko może wpłynąć korzystnie na sytuację klimatyczną, ale jest to również szansa dla gospodarki. Uprawa roślin do celów energetycznych takich jak: wierzba, topola oraz różnego rodzaju trawy stanowi część działalności gospodarczej rolników. Ponadto do generacji energii świetnie nadają się pozostałości z rolnictwa m.in. słoma, części roślin nieprzetwarzanych na żywność i trawy.

Potencjał biomasy – w jakim sektorze?

Według Polityki Energetycznej Polski do 2040 roku, biomasa jako surowiec energetyczny posiada największy potencjał w sektorze ciepłownictwa systemowego. Przewiduje się, że rozwój ciepłownictwa systemowego ma nastąpić poprzez zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii takich jak energia słoneczna, biogaz, geotermia, czy właśnie biomasa. Ze względu na swoje właściwości, biomasa jest przewidziana do produkcji energii w małych jednostkach wytwórczych, zlokalizowanych, jak najbliżej miejsca jej powstania. Jest to surowiec, który charakteryzuje się wysoką i zmienną zawartością wilgoci, dlatego wszelkiego rodzaju transport i długotrwałe jej przechowywanie jest niewskazane. Wykorzystanie biomasy w zakresie ciepłownictwa, ale również chłodnictwa jest podstawą zeroemisyjnego sektora energetyczne, a także może przyczynić się do bardziej zrównoważonego gospodarowania odpadami.

Zapraszamy na konferencję

Nasze Koło Naukowe - Nova Energia organizuje konferencję, na której tematyki biopaliw oczywiście nie zabraknie! Już teraz zapraszamy na VI Dzień Nowej Energii, który odbędzie się 18 marca w Krakowie na Akademii Górniczo-Hutniczej. Tytuł tegorocznej edycji brzmi: "Innowacje w GOZ: biomasa, biopaliwa i zrównoważone zarządzanie odpadami” - nie może Cię tam zabraknąć, a szczegóły znajdziesz na naszym profilu na Facebooku.

Źródła: stat.gov.pl
BIOMASA I JEJ WYKORZYSTANIE W ENERGETYCE Szymon Szufa Katedra Techniki Cieplnej i Chłodnictwa, Wydział Mechaniczny, Politechnika Łódzka
Wykorzystanie biomasy w energetyce Marek Ściążko, Krystyna Kubica, Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla
POLITYKA ENERGETYCZNA POLSKI DO 2040 ROKU

Materiał został przygotowany przez Koło Naukowe Nova Energia, AGH.
Oliwia Jarzęcka