kejow kejow
2100
BLOG

Biomasa w energetyce - analiza skrócona

kejow kejow Gospodarka Obserwuj notkę 0

Jeszcze w listopadzie br. w Elektrowni Szczecin ma zostać oddany kocioł parowy, opalany w 100 proc. biomasą. Będzie to jeden z największych w Europie kotłów biomasowych.

 
Moc kotła wyniesie 183 MWt, będzie to jeden z największych kotłów na biomasę w Europie centralnej i największy w Polsce, który rocznie będzie zużywał ok. 800 tys. ton biomasy. Kocioł zastąpi przestarzałe jednostki węglowe. Inwestycję realizuje konsorcjum, w którego skład wchodzą Mostostal Zabrze, fińska BMH Technology Oy i Gliwickie Przedsiębiorstwo Budownictwa Przemysłowego.Koszt inwestycji kotła na biomasę w Elektrowni Szczecin wyniesie około 430 mln zł. ZEDO planuje produkcję 440 tys. MWh energii elektrycznej i 1,4 mln GJ ciepła rocznie.
 
 
Biomasa zasady zastosowania i klasyfikacja
Biomasa to najstarsze i najszerzej współcześnie wykorzystywane odnawialne źródło energii. Należą do niej zarówno odpadki z gospodarstwa domowego, jak i pozostałości po przycinaniu zieleni miejskiej. Biomasa to cała istniejąca na Ziemi materia organiczna, wszystkie substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego ulegające biodegradacji. Biomasą są resztki z produkcji rolnej, pozostałości z leśnictwa, odpady przemysłowe i komunalne.
Biomasa stanowi trzecie, co do wielkości na świecie, naturalne źródło energii. Według definicji Unii Europejskiej biomasa oznacza podatne na rozkład biologiczny frakcje produktów, odpady i pozostałości przemysłu rolnego (łącznie z substancjami roslinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologiczny frakcje odpadów przemysłowych i miejskich (Dyrektywa 2001/77/WE).
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki i Pracy z dnia 9 grudnia 2004 roku biomasa to stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości z produkcji rolnej oraz leśnej, a także przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji (Dz. U. Nr 267, poz. 2656).
Biomasa to głównie pozostałości i odpady. Niektóre jej formy są jednak celem, a nie efektem ubocznym produkcji. Specjalnie po to, by pozyskiwać biomasę uprawia się pewne rośliny – przykładem wierzba wiciowa, rdest czy trzcina pospolita. Do tych upraw energetycznych nadają się zwłaszcza rośliny charakteryzujące się dużym przyrostem rocznym i niewielkimi wymaganiami glebowymi.
 
 
Wykaz elektrowni na biomasę w Polsce
 
EC Wrocław - współspalanie biomasy Lokalizacja: Wrocław woj. Dolnośląskie
Obecnie w Elektrociepłowni Wrocław, biomasa jest współspalana na blokach BC-1, BC-2 i BC-3 .EC Wrocław (263 MW mocy elektrycznej + 812 MWt mocy
 
Elektrownia Kozienice - współspalanie biomasy Lokalizacja: Świerże Górne woj. Mazowieckie   Elektrownia Kozienice posiada 10 jednostek wytwórczych o łącznej mocy zainstalowanej 2820 MW i osiągalnej brutto 2880 MW, przyłączonych
EC Siekierki - współspalanie biomasy Lokalizacja: Warszawa woj. Mazowieckie
Podstawowe jednostki wytwórcze EC Siekierki to cztery bloki, w tym trzy ciepłownicze o mocy 105 MWe każdy oraz jeden kondensacyjny z upustem ciepłowni
 
Ec Żerań - współspalanie biomasy Lokalizacja: Warszawa woj. Mazowieckie
Elektrociepłownia Żerań dysponuje mocą cieplną 1561 MW i elektryczną 350 MW, co oznacza, że moglibyśmy ogrzać około 40% budynków w Warszawie
 
 
EC Wrocław - współspalanie biomasy. Lokalizacja: Wrocław woj. Dolnośląskie
Obecnie w Elektrociepłowni Wrocław, biomasa jest współspalana na blokach BC-1, BC-2 i BC-3 .EC Wrocław (263 MW mocy elektrycznej + 812 MWt mocy
 
 
Interaktywna mapa producentów energii odnawialnej wg. Urzędu Regulacji Energetyki

Koszt budowy i eksploatacji elektrowni i elektrociepłowni wykorzystujących biomasę

Światowe zasoby biomasy są obecnie źródłem 44 ± 10 EJ energii w ciągu roku, co stanowi od 9 do 13 procent energii zużywanej na świecie. Udokumentowane zasoby biomasy, szacowane na ponad 276 EJ/rok, są sześciokrotnie wyższe od obecnego poziomu ich wykorzystania na świecie, a zasoby prognostyczne wynoszą około 2900 EJ/rok.
 
 
     Biomasą nazywamy „wszelkie substancje organiczne pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, w tym przetworzone przez człowieka, które mają zastosowanie do pozyskania z nich energii”. Zasoby biomasy są obecnie źródłem 44 ± 10 EJ energii zużywanej w ciągu roku na świecie, czyli od 9 do 13 procent.
Około 38 EJ przypada na tradycyjne zastosowania biomasy w krajach tzw. trzeciego świata – jest to głównie drewno przeznaczone na opał. Pozostałe 6 EJ ma zastosowanie w nowoczesnych technologiach do produkcji pary, elektryczności i biopaliw ciekłych. W 2002 roku przy zastosowaniu tych technologii produkcja ciepła z biomasy wyniosła 0,226 EJ. Ponadto uzyskano 0,093 EJ ciepła z odpadów przemysłowych i 0,186 EJ ciepła z odpadów komunalnych. W tym samym roku produkcja energii elektrycznej wyniosła odpowiednio: 116,1 TWh z biomasy, 19,1 TWh z odpadów przemysłowych i 36,8 TWh z odpadów komunalnych – w sumie 172 TWh.

Tabela 1. Światowe zasoby i produkcja: biomasy, odpadów, biogazu i biopaliw płynnych

 
 
Uwagi: Zgodnie z materiałami źródłowymi, łączna produkcja ciepła z biomasy i odpadów nie uwzględnia tradycyjnych zastosowań, jak na przykład spalanie drewna. Nowoczesne zastosowania to produkcja pary, elektryczności i biopaliw ciekłych.

Koszt eksploatacji elektrowni na biomasę, biogaz i odpady był mało zróżnicowany i wyniósł średnio 16,24 USD/MWh. Największą rozpiętość obserwujemy w cenach paliwa. W przypadku dwóch elektrowni spalających odpady komunalne otrzymywany jest dochód za spalenie odpadów, odpowiadający w przeliczeniu 109,80 i 65,30 USD/MWh. Gaz czerpany z wysypiska śmieci do zasilania jednej z elektrowni uzyskiwany jest bezpłatnie. Natomiast ceny zakupu biomasy wynoszą w przeliczeniu 13 USD/MWh w amerykańskiej elektrowni i 52,80 USD/MWh w elektrowni czeskiej. Jak wynika z wcześniejszych obliczeń, duży wpływ na koszt energii ma cena paliwa, a tym bardziej ewentualny dochód uzyskany za spalanie odpadów komunalnych. W przypadku jednej z elektrowni spalającej odpady komunalne, przy koszcie kapitału rzędu 5%, dochód za spalanie śmieci był większy niż koszt wytwarzania energii elektrycznej. W tym przypadku wytwarzanie energii elektrycznej w pewnym sensie nic nie kosztowało, a jej sprzedaż przyniosła dodatkowy zysk właścicielowi spalarni odpadów komunalnych.

 
 
Tabela 2. Sprawność, koszt budowy i koszt energii w elektrowniach na biomasę, biogaz i odpady
 
 
 
Uwagi: Łączny minimalny i maksymalny koszt energii obliczony został dla całych elektrowni (nie jest więc sumą minimalnych i maksymalnych kosztów spłaty inwestycji, eksploatacji i paliwa dla odrębnych elektrowni).
Sprawność obliczono na podstawie LHV,  μ = średnia,  σ = odchylenie standardowe.

Analizą zostały objęte również dwie elektrociepłownie: jedna na biogaz (oznaczona DEU-CHP5) i druga na biomasę (oznaczona AUT-CHP2). Koszt budowy elektrociepłowni na biogaz wyniósł 2562 USD/kWe, a nakłady na spłatę inwestycji: 35,20 USD/MWh lub 43,60 USD/MWh, odpowiednio przy koszcie kapitału 5% i 10%. Elektrociepłownia spalająca biomasę była o 45% droższa w budowie – kosztowała bowiem 3718 USD/kWe. Nakłady na spłatę inwestycji dla tej elektrowni ukształtowały się na poziomie 57,30 USD/MWh lub 78,20 USD/MWh przy kosztach kredytu odpowiednio 5% i 10%.
Koszty eksploatacji i koszty paliwa były również większe w elektrociepłowni na biomasę niż w przypadku elektrociepłowni spalającej biogaz. Koszt eksploatacji wyniósł odpowiednio 17,80 i 27,50 USD/MWh. Biogaz kosztował - w przeliczeniu na koszt wytwarzanej energii elektrycznej - jedynie 22 USD/MWh, a biomasa ponad pięć razy więcej, czyli aż 124,6 USD/MWh.
 
 
Rys. 4. Koszt energii elektrycznej w elektrociepłowniach na biogaz i biomasę (koszt kapitału = 5%)
 
 
Duży wpływ na cenę energii miał dochód uzyskiwany za energię cieplną, który w przeliczeniu na wytwarzaną energię elektryczną wyniósł odpowiednio 12 USD/MWh dla elektrociepłowni na biogaz i 85,80 USD/MWh dla elektrociepłowni na biomasę. Wyższa cena paliwa do elektrociepłowni na biomasę jest w dużej mierze rekompensowana przez wyższy dochód ze sprzedaży energii cieplnej.
 
 
Rys. 5. Koszt energii elektrycznej w elektrociepłowniach na biogaz i biomasę (koszt kapitału = 10%)
 
 
Tabela 3 przedstawia syntetycznie dane i wskaźniki analizowanych wcześniej elektrociepłowni na biogaz i biomasę. Sprawność wytwarzania energii elektrycznej wynosi 35% dla elektrowni na biogaz. Natomiast sprawność łączna przy wytwarzaniu energii elektrycznej i cieplnej wynosi 80% w elektrowni na biomasę.
 
 
Tabela 3. Sprawność, koszt budowy i koszt energii w elektrociepłowniach na biogaz i biomasę
 
 
Uwagi: Sprawność obliczona na podstawie LHV.  μ = średnia,  σ = odchylenie standardowe.
* brak kompleksowych danych, obliczenia dokonano na podstawie dostępnych danych.

Energia elektryczna wytwarzana w elektrociepłowni na biogaz kosztowała 63 USD/MWh (przy koszcie kapitału = 5%), lub 71,40 USD/MWh (przy koszcie kapitału = 10%), uwzględniając dochód uzyskany za energię cieplną. Mimo dochodów, które przynosi energia cieplna, koszt energii elektrycznej wytwarzanej w elektrociepłowni na biomasę był znacznie wyższy. Wyniósł on 123,60 USD/MWh (przy koszcie kapitału = 5%) lub 144,50 USD/MWh (przy koszcie kapitału = 10%).

Link 

 
Pytanie inwestować w biomasę - zdecydwanie tak.

Kejow

kejow
O mnie kejow

Działam głównie w samotności piszę pracuję - staram się robić to co lubię. Poszukuję nowości przy pewnym konserwatywnym podejściu i racjonalnym spojrzeniu - ale nie omijam słowa fantazja. lex brevem esse oportet quo facilius ab imperitis teneatur - przepis prawny powinien być zwięzły, aby ludzie z nim nie obeznani tym łatwiej go przestrzegali, łatwiej mogli go zapamiętać ------------------------

Nowości od blogera

Komentarze

Pokaż komentarze

Inne tematy w dziale Gospodarka