Odpady komunalne jako odnawialne źródła energii – perspektywy dla samorządów? Piotr Pawelec Podkarpacka Agencja Energetyczna.

Report
Odpady komunalne
jako odnawialne źródła
energii – perspektywy
dla samorządów?
Piotr Pawelec
Podkarpacka Agencja Energetyczna
Odnawialne źródło energii
źródło wykorzystujące w procesie
przetwarzania energię wiatru, promieniowania
słonecznego, geotermalną, fal, prądów i
pływów morskich, spadku rzek oraz energię
pozyskiwaną z biomasy, biogazu
wysypiskowego, a także biogazu powstałego
w procesach odprowadzania lub oczyszczania
ścieków albo rozkładu składowanych szczątek
roślinnych i zwierzęcych (Art. 3 pkt 20 Ustawy
z dnia 10.04.1997 Prawo energetyczne)
Biomasa i biogaz
•
•
biomasa - 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;
biogaz - gaz pozyskany z biomasy, w szczególności z instalacji
przeróbki odpadów zwierzęcych lub roślinnych, oczyszczalni ścieków
oraz składowisk odpadów;
(§ 2 pkt 1 i 3 Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dnia 14.08.2008 roku w sprawie
szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia
świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej i
ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania
danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle
energii)
•
"biomasa" oznacza podatne na rozkład biologiczny frakcje
produktów, odpady i pozostałości z przemysłu rolnego (łącznie z
substancjami roślinnymi i zwierzęcymi), leśnictwa i związanych z nim
gałęzi gospodarki, jak również podatne na rozkład biologiczny frakcje
odpadów przemysłowych i miejskich;
(Art. 2 lit. B Dyrektywy 2001/77/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 27 września
2001 r. w sprawie wspierania produkcji na rynku wewnętrznym energii elektrycznej
wytwarzanej ze źródeł odnawialnych)
Zapisy w ustawie o
odpadach
Art. 44. ust. 8. Minister właściwy do spraw środowiska w porozumieniu z
ministrem właściwym do spraw gospodarki, kierując się:
1. potrzebą osiągnięcia wymaganych docelowych, procentowych udziałów energii ze
źródeł odnawialnych w zużyciu w kraju energii elektrycznej brutto,
2. oceną i prognozą możliwości realizowania celów krajowych oraz ograniczeń
systemowych wytworzenia energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych,
3. może określić, w drodze rozporządzenia, szczegółowe warunki techniczne
kwalifikowania części energii odzyskanej z termicznego przekształcania odpadów
komunalnych jako energii z odnawialnego źródła energii.
9. Rozporządzenie, o którym mowa w ust. 8, określi przede wszystkim:
1. rodzaje frakcji zawartych w odpadach komunalnych, które przekształcane
termicznie w spalarni odpadów mogą być uznane jako biodegradowalne frakcje w
sensie definicji biomasy, zapisanej w dyrektywie z dnia 27 września 2001 r. nr
2001/77/WE i w ustawie z dnia 10 kwietnia 1997 r. - Prawo energetyczne (Dz. U. z
2006 r. Nr 89, poz. 625, z późn. zm.6));
2. techniczne i organizacyjne warunki wiarygodnego dokumentowania ilościowego i
energetycznego udziału biodegradowalnych frakcji zawartych w odpadach
komunalnych podlegających termicznemu przekształcaniu w spalarniach odpadów i
zaliczonych jako źródło odnawialne w bilansie energetycznym odzysku energii w
spalarni odpadów.
Wykorzystanie odpadów
jako OZE – technologie
termalne
• Spalanie
• Gazyfikacja (wytwarza palny gaz, wodór,
syntetyczne oleje)
• Depolimeryzacja termiczna – TDP (wytwarza
syntetyczne oleje podlegające dalszej rafinacji)
• Piroliza (wytwarza palną smołę/biopaliwo węgiel)
• Gazyfikacja plazmowa (wytwarza bogaty syngaz do
wykorzystania w ogniwach paliwowych turbinach
gazowych albo silnikach)
Wykorzystanie odpadów
jako OZE – technologie nie
termalne
• Fermentacja beztlenowa (biogaz)
• Produkcja etanolu
• Mechaniczna obróbka biologiczna
(MBT)
– MBT + fermentacja beztlenowa (AMBT)
– Wytwarzanie paliw z odpadów metodą
MBT
• Produkcja biowodoru
Przykład wykorzystania Biogazownie
Skąd biogaz?
•
Biogaz jest gazem palnym
powstałym w wyniku fermentacji
beztlenowej materii organicznej.
Może powstawać w wyniku reakcji
zachodzących w:
–
–
–
–
–
Bagnach
Ściekach komunalnych
Na wysypiskach śmieci
Odpadach przy produkcji
zwierzęcej
Odpadach przemysłu
spożywczego
• Typowy skład biogazu (%):
metan, CH4
55-75
dwutlenek węgla, CO2
25-45
azot, N2
0-0,3
wodór, H2
1-5
siarkowodór, H2S
0-3
tlen, O2
0,1-0,5
Gaz wysypiskowy
• Składowanie odpadów organicznych na
wysypiskach śmieci jest powszechną metodą
usuwania odpadów komunalnych i przemysłowych.
Zdeponowany materiał organiczny podlega
procesom rozkładu, które prowadzą do
powstawania gazu wysypiskowego.
• Gaz wysypiskowy jest mieszanką gazów. Jego
podstawowy składnik stanowi metan w ilości 4065%. Ponieważ metan jest też główna częścią gazu
ziemnego tak więc gaz wysypiskowy używany
może być zamiast gazu ziemnego w kotłach i
silnikach. W razie używania takiego gazu w
pojazdach konieczne jest dalsze oczyszczanie.
Gaz wysypiskowy - cd
• Na poszczególnych wysypiskach ilości odzyskiwanego gazu
wahają się od 50 do 200 m³ z l tony odpadów.
• Szybkość tworzenia się biogazu zależy głównie od upływu
czasu oraz od warunków geologicznych. Warunki
atmosferyczne wywierają mniejszy wpływ, gdyż zamknięte
wysypiska zachowują się jak bioreaktory z termoregulacją.
• Rozkład materii organicznej na wysypisku zachodzi przez
okres 20 lat. Można więc przyjąć średnią roczną wydajność
biogazu 5 m³ z l tony odpadów. W praktyce odnotowano
wartości pomiędzy 2 a 20 m³.
• Teoretyczny potencjał energetyczny biogazu ze śmieci
miejskich dla Polski wynosi11 mld m³ co stanowi
równoważność ok. 5,2 mln ton paliwa umownego w skali roku.
Biogazownie na
wysypiskach…
Wykorzystanie energii
ścieków komunalnych
• Ścieki komunalne charakteryzują się dużą zawartością
biogazu. Z jednego metra sześciennego ścieków
komunalnych można uzyskać średnio 1 kWhel oraz 1 kWht.
• Z tego powodu warto stosować na nich urządzenia typu CHP
(Combined Heat and Power – układ kogeneracyjny).
• Należy pamiętać o tym, że odzyskanego ciepła nie można
emitować – musi zostać wykorzystane, trzeba więc znaleźć
odbiorcę, może nim być sama oczyszczalnia np. do suszenia
osadów ściekowych.
• Możliwe rozwiązania:
– Kogeneracyjne silniki gazowe (o mocy od 150 kWhel)
– Ogniwa paliwowe
– Układy hybrydowe (silnik + ogniwo)
Zalety wykorzystania
biogazu z odpadów lub/i
ścieków komunalnych
• Dodatkowe przychody – za energię i
za certyfikaty (w wypadku
zakwalifikowania źródła energii jako
OZE)
• Zagospodarowanie dodatkowych
odpadów organicznych (utylizacja)
• Dodatkowe źródło ciepła
• Nowe miejsca pracy
Możliwe dofinansowanie
• PROW – Podstawowe usługi dla
gospodarki i ludności wiejskiej
• RPO WP – Infrastruktura
energetyczna
• PO IiŚ - Wytwarzanie energii ze źródeł
odnawialnych
Zapraszamy do
współpracy!
Podkarpacka Agencja Energetyczna
ul. Szopena 51/213
35-959 Rzeszów
www.pae.org.pl e-mail: [email protected]

similar documents