Zasoby energii odnawialnej na Mazowszu

wydany w Dodatek specjalny – 2010-3
  DRUKUJ

Rozwój energetyki odnawialnej przynosi wiele korzyści zarówno społecznych, gospodarczych, jak i ekologicznych. I choć obecnie źródła energii odnawialnej nie mają jeszcze decydującego znaczenia dla bezpieczeństwa energetycznego województwa i kraju, to jednak ich zaletą jest wzmacnianie bezpieczeństwa w skali lokalnej oraz przyczynianie się do poprawy zaopatrzenia w energię, w szczególności terenów o słabej infrastrukturze energetycznej.

Udział w procesie planowania energetycznego na terenie gminy, powiatu czy województwa niesie za sobą istotne korzyści wszystkim podmiotom lokalnego rynku. Władze gminne poprzez „założenia do planu zaopatrzenia w energię” mają możliwość zrealizowania własnej polityki energetycznej i ekologicznej oraz celów gminy, m.in.: zapewnienie bezpieczeństwa zaopatrzenia w media energetyczne, minimalizację kosztów usług energetycznych, poprawę stanu środowiska i wzrost akceptacji społecznej.
 
Korzyści z wykorzystania OZE
Do najważniejszych korzyści z wykorzystania odnawialnych źródeł energii zalicza się:
·        rozwój gospodarczy regionu,
·        aktywizację lokalnej społeczności,
·        wykorzystanie nadwyżek lokalnych surowców na cele energetyczne,
·        możliwość zagospodarowania odłogów, ugorów i wprowadzenie dodatkowego źródła dochodów dla rolników poprzez uprawę roślin energetycznych, zwiększenie upraw przemysłowych,
·        powstanie wyspecjalizowanych podmiotów zajmujących się zbiorem lub dostawą biomasy,
·        ograniczenie emisji zanieczyszczeń, w szczególności dwutlenku węgla,
·        zmiana paliwa w dużych kotłowniach czy likwidacja indywidualnych źródeł węglowych, powodujących tzw. niska emisję,
·        obniżenie kosztów pozyskania energii – odnawialne źródła charakteryzują się niższymi kosztami zmiennymi,
·        promowanie regionu jako czystego ekologicznie – w szczególności ma to znacznie w regionach, gdzie przewiduje się rozwój funkcji rekreacyjno-wypoczynkowych,
·        wzrost bezpieczeństwa energetycznego regionu – źródła energii odnawialnej przyczyniaj ą się do wzmacniania bezpieczeństwa w skali lokalnej i do poprawy zaopatrzenia w energię, w szczególności terenów o słabej infrastrukturze energetycznej.
Wykorzystanie oraz wolne zasoby energii odnawialnej na Mazowszu ujęto w tabeli. Procentowy udział stosowania poszczególnych rodzajów OZE przedstawiono na rysunku. Największy udział stanowi biomasa, a następnie energia wody.
 
Wykorzystanie i potencjalne zasoby odnawialne na Mazowszu

 

Typ zasobów energii odnawialnej
Potencjał
Wykorzystanie
Wolne zasoby
 
jednostki fizyczne
% potencjału
Biomasa stała
TJ
7 780
2 500
5 280
68%
Energia słoneczna
TJ
10 900
2
10 898
100%
Energia wiatru
MWh
232 000
250
231 750
100%
Energia wodna
MWh
156 500
96 000
60 500
40 %
Energia geotermalna
TJ
8 700
10,2
8 690
99%
 
Energetyka wodna
Cały obszar woj. mazowieckiego położony jest w środkowym dorzeczu Wisły i zajmuje 21,2% powierzchni dorzecza w kraju. W granicach województwa znajduje się odcinek Wisły o długości 320 km. Największym dopływem Wisły jest Narew z dopływami: Bug, Wkra, Orzyc, Omulew. Natomiast z lewostronnych dopływów największe dorzecza posiadają: Pilica, Bzura i Radomka. Teren województwa jest nizinny, a wysokości bezwzględne rzadko przekraczają 200 m n.p.m. Sieć hydrograficzna charakteryzuje się dużą ilością cieków wodnych o małych przepływach, niektóre okresowo w sezonie letnim wysychają. Jedynie Wisła i jej największe dopływy odznaczają się większymi przepływami. Przepływ średnioroczny Wisły w Warszawie w latach 1951-1995, określający ogólne zasoby wodne zlewni od źródeł do przekroju wodowskazowego, wynosi 561 m3/s.
Budowa dużych elektrowni wodnych związana jest ze znacznymi nakładami finansowymi. W przyszłości w przypadku energetyki wodnej należy przewidywać głównie rozwój małej energetyki wodnej – MEW, które charakteryzują się stosunkowo niskimi nakładami inwestycyjnymi, relatywnie krótkim okresem zwrotu nakładów oraz zaletami ekologicznymi.
O potencjale energetycznym rzek decyduje przepływ i możliwości piętrzenia. Ogólnie woj. mazowieckie posiada kilka rzek o znaczących przepływach, takich jak: Narew, Bug, Pilica, Bzura, Wkra, Omulew, Orzyc, Radomka, Skrwa Prawa, Iłżanka. Charakteryzują się one jednak przeciętnymi możliwościami zagospodarowania hydroenergetycznego, gdyż doliny rzeczne są najczęściej płaskie, co uniemożliwia uzyskanie korzystnych spadów. Warunki terenowe najczęściej pozwalają tworzyć spady rzędu 1,5-2,5 m. Prace studialne wykonane w latach 80. pozwoliły na oszacowanie możliwości wykorzystania istniejących piętrzeń oraz planowanych zbiorników i stopni wodnych dla potrzeb MEW. Oszacowano, iż zasoby hydroenergetyczne rzek na obszarze woj. mazowieckiego wynoszą ok. 13,5 MW przy możliwości produkcji ponad 65 GWh/a. Najlepsze warunki do zagospodarowania hydroenergetycznego posiadają rzeki: Radomka, Wkra, Skrwa Prawa, Orzyc, Iłżanka, Liwiec. W przyszłości możliwe jest osiągnięcie przyrostu mocy MEW powyżej 2 MW. Oczywiście na terenie województwa istnieje dużo większa liczba miejsc możliwych do wykorzystania energetycznego, np. po dawnych spiętrzeniach młyńskich. Do zagospodarowania energetycznego zaleca się w pierwszej kolejności spiętrzenia występujące na rzekach: Skrwa Prawa, Wkra, Jeziorka, Radomka, Okrzejka i Iłżanka.
 
Energetyka wiatrowa
Podstawowym parametrem umożliwiającym szacowanie wielkości zasobów energetycznych wiatru jest prędkość oraz częstość powtarzania się określonych wartości prędkości, gdyż od nich zależy ilość wyprodukowanej energii elektrycznej w ciągu roku, a to decyduje o opłacalności całej inwestycji. Dla dużych instalacji ze względów technicznych budowa elektrowni jest celowa w miejscach, gdzie średnia roczna prędkość wiatru znacznie przekracza 4 m/s. Jak wynika z wieloletnich badań, część obszaru woj. mazowieckiego charakteryzuje się średnimi warunkami wietrzności. Przed podjęciem decyzji o zainwestowaniu należałoby dokładnie zbadać i oszacować zasoby energetyczne wiatru w skali lokalnej, m.in. poprzez analizę takich czynników jak: ukształtowanie terenu, temperatura powietrza, różnego rodzaju przeszkody terenowe (zabudowania, drzewa itp.).
Dla Mazowsza dotychczas nie opracowano dokładnej mapy zasobów wietrzności. Jak wynika z analizy map i zasobów wietrzności, generalnie najbardziej korzystnym obszarem jest zachodnia i środkowa część województwa, powiaty: płocki, ciechanowski, płoński, grójecki, mławski, płoński, garwoliński. Jednak w wielu przypadkach poza wymienionymi obszarami lokalne uwarunkowania terenu mogą także sprzyjać inwestowaniu w energetykę wiatrową.
Należy zaznaczyć, że grunty rolnicze znajdujące się pod wieżami turbin wiatrowych nadal mogą być wykorzystywane pod uprawę.
 
Energetyka słoneczna
Najważniejszymi wielkościami opisującymi potencjał energetyki słonecznej jest nasłonecznienie oraz natężenie promieniowania słonecznego. Charakterystyczne dla położenia geograficznego Polski jest ścieranie się różnych frontów atmosferycznych, co w efekcie powoduje częste zachmurzenia. Roczna gęstość promieniowania słonecznego w Polsce, przypadająca na płaszczyznę poziomą, waha się w granicach 950-1250 kWh/m2. Średnie nasłonecznienie, czyli liczba godzin słonecznych, wynosi 1600 godzin na rok, przy czym wartość maksymalna występuje w Gdyni – 1671 godz/rok, a minimalna w Katowicach i wynosi 1234 godz/rok. Warunki meteorologiczne odznaczają się bardzo nierównym rozkładem promieniowania słonecznego w cyklu rocznym. Około 80% rocznego całkowitego napromieniowania przypada na sześć miesięcy sezonu wiosenno-letniego – od początku kwietnia do końca września, natomiast zimą suma miesięczna energii promieniowania słonecznego może być kilkukrotnie mniejsza. Średnioroczne sumy nasłonecznienia dla województwa mazowieckiego kształtują się na poziomie od 1400-1550 w zachodniej części, natomiast do 1600-1650 na wschodzie.
Ze względu na to, że struktura promieniowania słonecznego charakteryzuje się znacznym udziałem promieniowania rozproszonego preferuje się systemy wyposażone w kolektory płaskie, wykorzystujące zarówno promieniowanie bezpośrednie, jak i dyfuzyjne. W kolektorach płaskich najistotniejszymi parametrami są roczne wartości nasłonecznienia, wyrażające ilość energii słonecznej padającej na jednostkę powierzchni płaszczyzny w określonym czasie. Większość obszaru województwa charakteryzuje się rocznym całkowitym promieniowaniem w granicach 3700-3800 MJ/m2. Jedynie w zachodniej części średnioroczne całkowite promieniowanie przekracza 3800 MJ/m2. W regionie warszawskim, ze względu na przemysłowe zanieczyszczenia powietrza, wartości te są mniejsze. W centralnej Polsce udział promieniowania rozproszonego waha się od 47% w miesiącach letnich do ok. 70% w grudniu, przeciętnie ok. 50%. Energia całkowitego promieniowania słonecznego na terenie województwa w ciągu roku wynosi 985 kWh/m2, jedynie we wschodniej części 1081 kWh/m2. Największą ilość energii słonecznej można pozyskać pomiędzy kwietniem a październikiem. Dlatego w polskich warunkach klimatycznych energię słoneczną zaleca się stosować przede wszystkim w okresie letnim, natomiast w pozostałym zachodzi konieczność pokrywania potrzeb energetycznych w skojarzeniu z innymi źródłami. W zależności od kolektora w krajowych warunkach klimatycznych można otrzymać z 1 m2 ok. 400-550 kWh energii użytecznej w ciągu roku w zależności od rejonu, czyli nie więcej niż 60% rocznego napromieniowania.
W naszym kraju, rozważając wykorzystanie promieniowania słonecznego na cele energetyczne, należy wspomnieć o dwóch metodach konwersji na energię użytkową, takich jak: fototermiczna, inaczej cieplna, kiedy zachodzi przemiana energii promieniowania słonecznego w ciepło, wykorzystywana w systemach aktywnych z płaskimi kolektorami słonecznymi i w rozwiązaniach pasywnych, oraz konwersja fotoelektryczna, inaczej fotowoltaiczna, dzięki której następuje przemiana energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną, stosowana w systemach z modułami ogniw fotowoltaicznych.
Wyznaczając potencjał teoretyczny zasobów energii słonecznej na terenie woj. mazowieckiego, przyjęto następujące założenia:
·        w większości kolektory słoneczne stosowane będą do zaspokajania potrzeb związanych z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej,
·        dla jednego użytkownika wymagany jest kolektor słoneczny o powierzchnia 1,5 m2.
Zakładając roczny potencjał energii użytkowej na poziomie 985 kWh/m2 i sprawność układu ok. 40-50%, wyznaczono potencjał techniczny energii słonecznej na poziomie ok. 10,9 PJ/rok. Powyższa wartość nie uwzględnia możliwości zastosowania kolektorów w gospodarstwach rolnych w procesach suszenia oraz produkcji energii przez urządzenia fotowoltaiczne, w tym wypadku ze względu na ich wysoki koszt. Osiągnięcie opłacalności stosowania energii słonecznej jest możliwe w całym województwie. W warunkach klimatycznych panujących w woj. mazowieckim zaleca się przede wszystkim wykorzystanie energii słonecznej w sezonie letnim do podgrzewania wody użytkowej (budownictwo mieszkaniowe, szpitale, ośrodki wypoczynkowe itp.), w suszarnictwie oraz do podgrzewania wody w basenach kąpielowych. W przypadku całorocznego użytkowania energii słonecznej zaleca się stosowanie układów skojarzonych, np. z pompami ciepła.
 
Geotermia
W większości obszar województwa mazowieckiego jest położony na Niżu Polskim, w okręgu geotermalnym grudziądzko-warszawskim. Okręg ten charakteryzuje się powierzchnią ok. 70 tys. km2 z wodami geotermalnymi o temperaturze 25135°C występującymi w pokładach triasowych oraz w kredowych i jurajskich, o łącznych zasobach 3100 km.
Na obszarze subbasenu grudziądzko-warszawskiego opracowanych zostało kilka projektów wykorzystania wód geotermalnych dla celów energetycznych. Jedynym dotychczas zrealizowanym projektem jest inwestycja w Mszczonowie.
Najkorzystniejsze warunki do wykorzystania energii geotermalnej, występują w powiatach: płockim, żuromińskim, płońskim, sierpeckim, sochaczewskim, żyrardowskim. Budowa systemów geotermalnych może być opłacalna w większych miejscowościach, gdzie możliwy jest odbiór ciepła w stałej, dużej ilości. Preferuje to w pierwszej kolejności aglomeracje, o znacznej gęstości zabudowy, z dobrze rozwiniętym systemem ciepłowniczym. Atrakcyjność budowy instalacji uwarunkowana jest wykonaniem otworów geotermalnych, które zapewnią odpowiednio wysoki strumień wody o wysokiej temperaturze. Dobre warunki występują w miastach: Żyrardów, Błonie, Gostynin, Płock, Sochaczew. W miejscowościach: Nowy Dwór Mazowiecki, Grodzisk Mazowiecki, Grójec, Legionowo, Warszawa, Pruszków, Płońsk, Piastów warunki określa się jako przeciętne.
Aby analizować opłacalność wykorzystania energii geotermalnej, należy przeprowadzić badania wielkości jej zasobów, ich usytuowania (głębokość zalegania warstw, skład chemiczny wód geotermalnych, lokalne warunki geologiczne) i fizycznej zdolności złoża do oddawania energii (głębokość, rozstaw, średnica otworów do odbioru i zatłaczania wód). W każdym przypadku, ciepłownia geotermalna musi być dostosowana do konkretnych warunków panujących w danym miejscu.
W ostatnich latach wzrastała liczba instalacji wykorzystujących pompy ciepła w celu zaspokajania potrzeb cieplnych. Stosowane są one do ogrzewania oraz klimatyzacji. Pompa ciepła umożliwia użycie energii cieplnej nagromadzonej w środowisku naturalnym (m.in. z cieków wód powierzchniowych i podziemnych, z powietrza, z gruntu – poziome i pionowe gruntowe wymienniki ciepła – z procesów technologicznych).
 
Biomasa
Pod pojęciem biomasy pojmuje się stałe lub ciekłe substancje pochodzenia roślinnego i zwierzęcego, które ulegają biodegradacji, pochodzące z produktów, odpadów i pozostałości produkcji rolnej oraz leśnej, przemysłu przetwarzającego ich produkty, a także części pozostałych odpadów, które ulegają biodegradacji.
Biomasę wykorzystuje się na cele energetyczne w procesach bezpośredniego spalania (np. drewno, słoma), przetwarzanie na paliwa ciekłe (np. estry oleju rzepakowego, alkohol) oraz przetwarzanie na paliwo gazowe (np. biogaz rolniczy, biogaz z oczyszczalni ścieków, gaz wysypiskowy).
  • biomasa z lasów
Lasy w woj. mazowieckim zajmują powierzchnię 784 tys. ha, co stanowi 22% w strukturze podziału gruntu. Najwyższą lesistością charakteryzują się powiaty: ostrołęcki, legionowski, otwocki, przysuski i szydłowiecki (wskaźnik lesistości ponad 30%). Natomiast niska lesistość występuje w powiatach: płońskim, grójeckim, sochaczewskim, grodziskim, pruszkowskim i zwoleńskim (wskaźnik lesistości poniżej 15%). Pod względem obszarowym można wyróżnić kompleksy leśne: Puszcza Kurpiowska, Puszcza Biała, Puszcza Kampinoska, Puszcza Kozienicka i Puszcza Mariańska.
Drewno do celów energetycznych jest wykorzystywane jako: drewno opałowe, zrębki, wióry, trociny, kora, brykiety, palety. Do celów energetycznych w Polsce najczęściej stosowane jest drewno odpadowe, pochodzące z lasów oraz przemysłu drzewnego. Jednak coraz popularniejsze stają się trociny, zrębki, wióry w postaci brykietów i pelet, dzięki czemu istnieje możliwość instalacji kotłów działających automatycznie. W ostatnich latach rośnie zainteresowanie uprawami wieloletnich roślin energetycznych.
Zasoby drewna na cele energetyczne w woj. mazowieckiem szacuje się na ok. 370 tys. m3 rocznie. Potencjał energetyczny oszacowano na poziomie ok. 2,3 mln GJ. Największe zasoby drewna znajdują się w powiatach: ostrołęckim, przasnyskim, ostrowskim, wyszkowskim.
Potencjał energetyczny biomasy drzewnej na Mazowszu wynosi ok. 2,1 mln GJ.
  • biomasa z przycinki w sadach
 Sadownictwo w województwie jest dobrze rozwinięte, obszarowo sady zajmują ponad 80 tys. ha. Największa koncentracja sadów występuje w rejonie grójeckim, wzdłuż Wisły, w części południowo-zachodniej aglomeracji warszawskiej, w rejonie sochaczewskim, płońskim oraz w powiatach: nowodworskim, kozienickim, lipskim i mińskim.
Drewno z sadów na cele energetyczne można uzyskać z corocznych wiosennych prześwietleń drzew oraz z likwidacji starych sadów. Zasoby drewna oszacowano na poziomie ok. 197 tys. GJ rocznie, a największeposiada powiat grójecki (ponad 50% całkowitych zasobów).
 Intensywnesadownictwo charakteryzuje się wysokim stopniem chemizacji (w okresie wegetacyjnym stosujesię od 15 do 20 oprysków). Dlatego przy wykorzystaniu zasobów drzewnych z sadów zaleca się używanie odpowiednich kotłów, przystosowanych do spalania paliwa zanieczyszczonegośrodkami chemicznymi.
Całkowite zasoby drewna odpadowego z dróg, łącznie z drogami krajowymi i wojewódzkimi, oszacowano na poziomie ok. 268 tys. GJ/rok.
Teoretyczne zasoby drewna w woj. mazowieckim kształtują się na poziomie ok. 430 tys. ton. Potencjał energetyczny, jaki można uzyskać, wynosi 2,7 mln GJ rocznie. Największe zasoby drewna pozyskuje się z lasów, jednak możliwości zwiększenia ilości drewna wykorzystywanego na cele energetyczne są ograniczone. Z analizy danych pod względem całkowitych dostępnych zasobów biomasy wynika, iż największe zasoby, o potencjale energetycznym powyżej 100 tys. GJ rocznie, znajdują się w powiatach: ostrołęckim, garwolińskim, grójeckim (tutaj przeważają odpady z sadów), przasnyskim, ostrowskim, wyszkowskim, radomskim i makowskim.
Ważnym czynnikiem inwestowania w źródła na biomasę jest odległość dostępnych zasobów od kotłowni. Związane jest to z dużym udziałem transportu w całkowitych kosztach pozyskania paliwa.
  • słoma.1.1.5 Słoma
Jedną z możliwości skutecznego zagospodarowania nadwyżek słomy jest jej wykorzystanie na cele energetycznie. Nadają się do tego wszystkie rodzaje zbóż oraz rzepak i gryka. Ze względu na właściwości najczęściej jest używana słoma: żytnia, pszenna, rzepakowa i gryczana. Prawidłowe spalanie słomy, ze względu na dużą zawartość w niej części lotnych, nie jest łatwe. Wartość energetyczna słomy zależy przede wszystkim od jej wilgotności.
Całkowitą nadwyżkę słomy możliwą do zagospodarowania na cele energetyczne szacuje się na poziomie ok. 500-600 tys. ton. Największe nadwyżki słomy pod względem ilościowym (powyżej 200 tys. GJ rocznie) występują w powiatach: płockim, płońskim, ciechanowskim, radomskim, zwoleńskim, siedleckim, sokołowskim, lipskim, mińskim oraz sochaczewskim.
Pod kątem dostępności słomy (tony na km2) najlepsze warunki posiadają powiaty: zwoleński, ciechanowski, płoński, płocki, radomski, lipski, sochaczewski.
Na obszarze kilku powiatów (w mławskim, żuromińskim, ostrołęckim, ostrowskim, przasnyskim, grodzickim, piaseczyńskim, pruszkowskim, warszawskim, wołomińskim i żyrardowskim) nie ma nadwyżek słomy. Tereny te charakteryzują się wysokim udziałem produkcji rolnej, z przewagą chowu trzody chlewnej, bydła oraz drobiu.
Z analizy dostępnych zasobów biomasy wynika, że największymi możliwości wykorzystania biomasy drzewnej charakteryzują się powiaty: ostrołęcki, ostrowski, przasnyski, wyszkowski, grójecki, makowski, garwoliński. W przypadku biomasy na bazie słomy, największe nadwyżki występują w powiatach: płockim, płońskim, ciechanowskim, zwoleńskim, radomskim, lipskim oraz sochaczewskim.
  • rośliny energetyczne
Na Mazowszu, ze względu na uwarunkowania klimatyczne i glebowe na uprawy energetyczne mogą być wykorzystywane następujące rośliny: wierzba wiciowa, ślazowiec pensylwański (występujący także pod nazwą malwa pensylwańska), słonecznik bulwiasty (powszechnie zwany topinamburem), trawy wieloletnie (m.in. miskant olbrzymi i cukrowy, spartina preriowa, palczatka Gerarda).
Pod uprawy roślin energetycznych można przeznaczyć grunty słabe pod względem wykorzystania rolniczego lub ugory i odłogi. Najwięcej takich posiadają powiaty: miński, radomski, grójecki, wołomiński, siedlecki, ostrołęcki oraz garwoliński.
Dlatego opłacalność upraw roślin na cele energetyczne wzrasta w pobliżu dużych odbiorców paliwa. W woj. mazowieckim gospodarstwa rolne charakteryzują się znacznym rozrobieniem. Skutecznym działaniem może okazać się tworzenie grup kilku, kilkunastu gospodarstw zainteresowanych uprawami roślin przemysłowych.
Z analizy warunków klimatyczno-glebowych wynika, że na terenie całego województwa istnieją możliwości upraw roślin energetycznych. O powodzeniu decyduje szereg czynników, m.in. staranny dobór gatunku, odmiany roślin do danego rejonu, obecne i potencjalne wykorzystanie źródeł na biomasę, areał gruntów niewykorzystanych rolniczo, lokalizacja dużych źródeł. Generalnie w każdym powiecie istnieją możliwości rozwoju roślin energetycznych. Grunty rolne niezagospodarowane rolniczo, ugory, odłogi, występują w każdej gminie. Zakładając, że w całości ugory i odłogi zostałyby przeznaczone na uprawę roślin energetycznych, teoretyczny potencjał energetyczny wynosiłby ok. 35 mln GJ/rok (przy złożeniach: powierzchnia upraw 280 tys. ha, wartość opałowa roślin 11 MJ/kg, przy wilgotności ok. 30%).
Obecnie na terenie woj. mazowieckiego w dużych jednostkach wytwórczych biomasę wykorzystuje się w Elektrowni Ostrołęka (kocioł fluidalny spalający tylko biomasę) oraz w Elektrociepłowni Siedlce (współspalanie z miałem energetycznym) i Elektrociepłowni Płońsk. Według planów rozwojowych Zespołu Elektrowni Ostrołęka, w przyszłości nie wyklucza się dalszej modernizacji w oparciu o źródła na biomasę. Dlatego biorąc pod uwagę zainteresowanie energetyki zawodowej największe możliwości rozwoju upraw na większą skalę istnieją w powiatach ostrołęckim i siedleckim.
Dotychczas dominującym kierunkiem wykorzystania biomasy było jej spalanie w kotłach energetycznych w celu produkcji ciepła. W związku z rozwojem rynku lokalnych producentów energii elektrycznej oraz coraz bardziej dogodnymi regulacjami prawnymi w tym zakresie oczekiwać można, że w najbliższym czasie rozwinie się produkcja energii elektrycznej i ciepła w małych i średnich jednostkach kogeneracyjnych, opartych na kotłach i turbinach parowych.
W dalszej perspektywie, poza bezpośrednim spalaniem biopaliw stałych w kotłach energetycznych, dodatkowo rozwinie się konwersja poprzez gazyfikację lub pirolizę (procesy termicznego zgazowywania paliw w warunkach niedoboru tlenu) z wytworzeniem gazów, spalanych następnie w silnikach spalinowych lub turbinach gazowych.
 
Biopaliwa ciekłe
Głównymi biopaliwami ciekłymi pochodzenia rolniczego są spirytus etylowy i ester metylowy oleju rzepakowego. Produktami, które mogą być wykorzystywane są rośliny oleiste, zbożowe i okopowe.
Biodieslem określa się olej napędowy stanowiący lub zawierający biologiczny komponent w postaci estrów (metylowych lub etylowych) olejów roślinnych. Jednym z istotnych surowców do produkcji biodiesla jest rzepak, a ściślej estry oleju rzepakowego. Z jednej tony rzepaku można otrzymać 400 kg oleju. W celach energetycznych, oprócz nasion, można także wykorzystywać wytłoki rzepakowe oraz słomę.
Województwo mazowieckie posiada przeciętne warunki do upraw rzepaku. Pod względem powierzchni zasiewów, największe uprawy rzepaku występują w powiatach: ciechanowskim, płockim, warszawskim, przasnyskim, pułtuskim, sokołowskim.
Etanol można produkować ze wszystkich roślin zawierających skrobię (zboża, ziemniaki, kukurydza) oraz zawierających cukier (buraki cukrowe).
 
Biogaz
Biogaz to przede wszystkim mieszanina metanu i dwutlenku węgla, powstająca podczas beztlenowej fermentacji substancji organicznych, przede wszystkim celulozy, odpadów roślinnych, odchodów zwierzęcych i ścieków. Biogaz wykorzystywany do celów energetycznych powstaje w wyniku fermentacji: odpadów organicznych na wysypiskach śmieci, odpadów zwierzęcych w gospodarstwach rolnych i osadów ściekowych w oczyszczalniach ścieków.
Prawie wszystkie odpady organiczne z produkcji rolnej mogą być użyte jako surowiec do fermentacji.
Najwięcej biogazu można uzyskać z fermentacji gnojownicy trzody chlewnej i drobiu – do 0,7 m3/kg suchej masy. Największe możliwości produkcji biogazu mają duże gospodarstwa rolne, specjalizujące się w produkcji zwierzęcej, w których zamiast obornika uzyskuje się gnojowicę. Oprócz biomasy z odchodów zwierzęcych, do produkcji biogazu rolniczego można wykorzystać odpady roślinne oraz odpadki z przetwórstwa rolno-spożywczego (np. z przemysłu mięsnego).
Potencjał techniczny biogazu na Mazowszu, na podstawie badań wykonanych w 2003 r., wynosi ok. 138 mln m3, z tego ok. 7 mln m3 z produkcji odchodów bydła, 8 mln m3 trzody chlewnej oraz ponad 120 mln m3 drobiu.
Opłacalność budowy biogazowni zależy od wielu czynników, m.in. bliskiego sąsiedztwa licznych ferm w stosunku do biogazowni, dużej koncentracja zakładów surowcowego przetwórstwa rolnego, spożywczego albo rzeźni (bezpieczeństwo ciągłości dostaw surowca), zapewnienia odpowiedniego zbytu ciepła lub energii elektrycznej.
Największy potencjał wykorzystania biogazu rolniczego, ze względu na dużą koncentrację hodowli zwierzęcej, występuje w powiatach: mławskim, płockim, siedleckim, żuromińskim (duża koncentracja ferm drobiu), sierpeckim, płońskim, ostrowskim oraz ostrołęckim (wysoka koncentracja bydła).
Ze względu na średniodobową ilość oczyszczanych ścieków najkorzystniejsze warunki do produkcji biogazu w oczyszczalniach posiadają obiekty w miejscowościach: Warka, Otwock, Żyrardów, Pionki, Lesiów (gm. Radom), Konstancin-Jeziorna (oczyszczalnia zakładowa), Wołomin, Mińsk Mazowiecki, Płońsk oraz dwa obiekty w Ostrołęce i oczyszczalnia „Czajka” w Warszawie.
Na terenie woj. mazowieckiego zlokalizowano ok. 130 składowisk odpadów komunalnych. Większość odpadów składowanych na poszczególnych wysypiskach nie podlega segregacji. Z powodu częstego braku odpowiednich uszczelnień masy składowanych odpadów zasoby gazu wysypiskowego możliwe do pozyskania nie przekraczają 30-45% całości powstającej na wysypisku gazu.
Na obszarze woj. wykorzystuje się kilka instalacji energetycznych działających na bazie biogazu wysypiskowego. Cześć z nich wykorzystuje wytworzoną energię tylko na własne potrzeby.
 
 
Włodzimierz Pomierny,
Mazowiecka Agencja Energetyczna 

W artykule wykorzystano materiały z opracowania „Program możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii dla Województwa Mazowieckiego”, wykonanego w 2006 r. na zlecenie Urzędu Marszałkowskiego Województwa Mazowieckiego przez Instytut Energetyki, Oddział Gdańsk
Ten artykuł jest dostępny dla wszystkich

Z prenumeratą cyfrową lub papierową uzyskasz
bezpłatny dostęp do wszystkich treści.

Sprawdź ofertę prenumeraty

Zaloguj się  |  Prenumerujesz? – otrzymaj dostęp

comments powered by Disqus