Z deszczu pod rynnę, czyli jak się nie rozczarować energetyką odnawialną.

Każdy interesujący się energetyką odnawialną wie że Unia europejska opublikowała ostatnio zalecenia, co do procentowego udziału energii odnawialnej w bilansie energetycznym. Do 2020 Unia chce pozyskiwać 20% energii ze źródeł odnawialnych. Polsce postawiono zadanie uzyskiwania 15%. Toczy się teraz dyskusja, jakimi drogami możemy uzyskać zakładany poziom. Dlatego też chciałbym wyrazić swoją opinię na ten temat.

W mojej opinii odnawialne źródła energii oraz technologie przy pomocy, których je pozyskujemy powinny spełniać 3 podstawowe kryteria, dzięki którym za kilka lat nie będziemy mówić, że w branży energetycznej „wpadliśmy z deszczu pod rynnę”

Po pierwsze pozyskanie energii z poszczególnych źródeł odnawialnych musi zapewniać stałe i nieprzerwane dostawy tej energii lub musi występować możliwość łatwego i taniego magazynowania nośnika energii. W sytuacji braku możliwości spełnienia tych warunków bezwzględnie powinna występować możliwość precyzyjnego określenia poziomu dostaw energii z danego źródła w czasie. W zarówno okresach krótko jak i długofalowych.

Warunek ten jest niezmiernie istotny przy wytwarzaniu energii elektrycznej, w której występuje wyraźna dobowa zmienność zużycia a w przypadku braku dostaw wystarczającej ilości energii do systemu grozi mu awaria w bardzo krótkim czasie. Z tego względu technologie produkcji energii elektrycznej oparte na turbinach wiatrowych czy ogniwach fotowoltaicznych powinny są kontrowersyjne. Jeżeli chodzi o ogniwa to mają one marginalne znaczenie jednak turbiny wiatrowe wykorzystywane są na coraz większą skalę jednak nie powodują one ograniczenia rezerw mocy konwencjonalnych źródeł, które muszą buforować zmieniającą się dynamicznie ilość energii z wiatru. Powoduje to znaczne podniesienie kosztów produkcji energii elektrycznej. Dodatkowo przy większych poziomach procentowych pozyskiwania energii z wiatru (5-15%) jedynie elektrownie szczytowo pompowe są w stanie wystarczająco szybko włączać się i wyłączać w zależności od okresowej siły wiatru.

W przypadku energii cieplnej ten problem ma o wiele mniejsze znaczenie.

2 – Energia pozyskana ze źródła odnawialnego musi być znacznie większa od energii potrzebnej (włożonej) do jej pozyskania.

Problem ten jest istotny z punktu widzenia bardzo energochłonnych niektórych procesów technologicznych wykorzystywanych do produkcji elementów instalacji OZE.

Dobrze obrazuje ten problem technologia produkcji ogniw fotowoltaicznych gdzie energia potrzebna do ich wyprodukowania czasami jest większa od później pozyskanej ze słońca. Na szczęście technologia ta dynamicznie się rozwija a perspektywy są obiecujące.

Jeszcze lepiej obrazuje to zagadnienie technologia produkcji biopaliw. Etanol produkowany w tradycyjny (gorzelniany) sposób osiąga stosunek energii pozyskanej do włożonej 2 do 1 nie uwzględniając energii poniesionej przy uprawach, zbiorach i transporcie a po jej uwzględnieniu pewnie wyjdziemy na zero.

3 – proces pozyskania energii oraz proces technologiczny wytwarzania elementów instalacji OZE musi być przyjazny dla środowiska a emisja zanieczyszczeń możliwie jak najniższa.

Jeżeli przyjrzymy się procesowi pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych to w większości przypadków nie występuje to problem większego negatywnego oddziaływana na środowisko (zawsze jakieś jest). Jednak procesy technologiczne produkcji elementów instalacji często są bardzo nieprzyjazne dla środowiska i powodują emisje wielu zanieczyszczeń, które później powinny być bilansowane jako zanieczyszczenia wywołane produkcją energii z danego źródła. Oczywiście nie ma możliwości wyeliminowanie tego problemu w całości jednak w procesie podejmowania decyzji o wyborze danego odnawialnego źródła i technologii jego pozyskania powinno się to uwzględniać i premiować rozwiązania najmniej inwazyjne dla środowiska. To oczywiście dużo szerszy problem i temat na kolejny artykuł.

W mojej opinii przedstawione powyższe 3 problemy są najistotniejsze z punktu widzenia rozwoju energetyki odnawialnej a stosowanie się do nich pozwoli spełnić pokładane w niej nadzieje, czyli rozwój czystej, bezpiecznej i niewyczerpalnej energii.

Bogdan Szymański

Wolna Europa centralnie sterowana

Czytając ostatnie wytyczne Unii Europejskiej dotyczące poziomów pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych mam nieodparte wrzenie, że wracamy do gospodarki centralnie sterowanej. Można by rzec, że szczytny cel uświęca środki jednak nie do końca jestem do tego przekonany.

Nic by w tym złego nie było gdyby przepisy Unijne wskazywały drogę dojścia do poszczególnych poziomów pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych poprzez np. przymusową redukcję, CO2 bez możliwości wirtualnego handlu limitami, wprowadzeniem minimalnych kwot akcyzy na paliwa kopalne, co obecnie ma miejsce np. z paliwami, takich rozwiązań bardziej wolnorynkowych jest więcej i w znacznie lepszy sposób stymulowałyby one gospodarkę niż sztywno narzucone normy.

I jeszcze jest w Polsce gigantyczny przemysł górniczy, który jak kula u nogi trzyma nas w tyle europy. Jednak na horyzoncie nawet nie widać przebłysku większych zmian. Nie chodzi tu o sceptyczne podejście do sprawy, lecz o realia polskiej polityki i gospodarki wiecznie powiązanej. Węgiel kamienny a później brunatny od zalania dziejów był podstawą Polskiej gospodarki a w dodatku to jedyne kopalne źródło, którego mamy pod dostatkiem i pewnym stopniu daje on rządzącym poczucie bezpieczeństwa energetycznego. Z resztą częściowo słusznie. Dlaczego jednak nie chcą zobaczyć bezpieczeństwa energetycznego w odnawialnych źródłach?

Trudno znaleźć tu poprawną odpowiedz.

Nie wykluczałbym roli lobbingu, który ma olbrzymią siłę forsowania zmian przychylnych dla pewnej grupy. Niestety w tej dziedzinie odnawialne źródła energii nie mają silnej pozycji, co na przykład ma miejsce w innych krajach Unii europejskiej. Za to sprawnie działa lobby węglowe. Najlepszy przykład, jaki przyszedł mi do głowy to sprawa sprzed ok. roku, gdy cena ropy zaczęła bardzo szybko zbliżać się do granicy 100$ od razu pojawiły się pomysły, aby produkować ropę z węgla? Ktoś zlecił zrobienie wstępnych kosztorysów na AGH nawet w dziennikach telewizyjnych były wzmianki o wielkim potencjale Polski w produkcji benzyn z węgla. Mimo że cena tak produkowanej benzyny wcale nie była atrakcyjna a technologia wymagała wielkich nakładów inwestycyjnych to wiele osób poważnie o tym myślało. Rozważając nawet preferencyjne stawki podatkowe dla tego typów produktów. Siła lobbingu, jaki miał miejsce przejawia się też w tym, że np. o produkcji etanolu jako alternatywy nawet nie wspomniano przynajmniej w wysokich kręgach. A czytając ostatnie doniesienia zagranicznych firm taki przemysł może być całkiem rentowny a produkty konkurencyjne cenowo i to bez specjalnych przywilejów.

Obecnie widzimy podobną sytuację, w której zamiast rozpocząć prace nad ustawami, które pozwolą na rozwój energetyki odnawialnej i osiągniecie tych 15% w 2020 rząd pierwsze, co robi to szuka możliwości obniżenia tego progu, mimo że te 15% nie jest sprzeczne z przyjętą strategią rozwoju.

Dochodzę tu do wniosku, że tego typu regulacje, mimo że sprzeczne z zasadami wolnego rynku są jedyną chyba drogą do popularyzacji OZE w Polsce.

Pozdrawiam

Bogdan Szymański

O rozwój biopaliw zapytaj dilera

Czy rynek biopaliw ma w Polsce szansę rozwoju? Sądząc po wzroście cen akcji firm, które chcą inwestować w tą branże wynikałoby, że tak. Niewątpliwie duża rolę w tym względzie odegrają korporacje producentów samochodów. To właśni te firmy swoimi nowinkami technicznymi będą wyznaczać trend.

Jak wygląda rozwój motoryzacji w kontekście bio-paliw?
Patrząc na plany głównych producentów wygląda całkiem nieźle. Światowi giganci tacy jak Opel, Saab, GM poszukują nowych bardziej przyjaznych dla środowiska i oszczędniejszych rozwiązań do napędu swoich przyszłych pojazdów. Sposobem na zmniejszenie zużycia paliwa mają być np. system start i stop wyłączający silnik, gdy stoimy i wyłączający go po naciśnięciu gazu. System taki kilka lat temu zaprezentował Citroen a teraz testuje go BMW. Pracuje się również nad nowymi silnikami o bezpośrednim wtrysku paliwa i o większych kompresjach.

Jednak z mojego punktu widzenia ważniejsze jest, co producenci myślą o biopaliwach. I tu też można znaleźć dobre wieści już obecnie GM proponuje samochody z silnikami przystosowanymi na biopaliwa. Dostępne są one pod marką Chevrolet w USA i Saab w europie. A do 2012 GM planuje, że połowa sprzedawanych przez niego samochodów będzie wyposażona w elastyczne silniki przystosowana zarówno do benzyny jak i etanolu (E85 mieszanka 85%/15% metanol/ bezyna). Podobnie podążają Ford z modelami Fosus i Monedeo oraz Volvo również oferują w sprzedawanych modelach silniki w pełni kompatybilne z bio-paliwami.

Duży wpływ na poczynania producentów samochodów może mieć rząd USA, który chce zmniejszyć emisje, CO2 w transporcie w latach 2007-2012 o ponad miliard ton poprzez spopularyzowanie etanolu (w USA diesel ma małe znaczenie). Według ekspertów z GM powołujących się na dane rządowe. USA są w stanie do 2030 produkować wystarczająco etanolu do zaspokojenia 30% zapotrzebowania na paliwa w tym kraju. Zwarzywszy, że Stany zużywają najwięcej paliw na świecie jest to naprawdę dobra wiadomość.

Godna uwagi jest również wypowiedz prezesów Chicago – based biofule research firmy produkującej etanol w USA, która szacuje koszt produkcji litra tej substancji na poziomie 1$/galon, co w przeliczeniu daje ok. 65gr/litr ten poziom cenowy, jaki chce osiągnąć firma jest naprawdę atrakcyjny nawet przy cenach ropy poniżej 100 $ za baryłkę. Koszty produkcji, o jakich mówią rzecznicy firmy zakładane są dla masowej produkcji rzędu kilku milionów ton roczne.

Patrząc na te doniesienia można optymistycznie patrzeć na rynek biopaliw a przynajmniej metanolu. Myślę, że jest to szansa również w Polskich realiach po pokonaniu pewnych trudności, o których pisał miedzy innymi Pan Romuald

Równolegle do rozwoju biopaliw w motoryzacji rysuje się zupełnie odrębny trend forsowany przez japońskie firmy z Toyota na czele pracującą nad ogniwami paliwowymi. Jest to rozwiązanie naprawdę nowatorskie mogące zrewolucjonizować rynek motoryzacji. Chociaż droga jest jeszcze długa a po drodze takie przeszkody jak np. stworzenie sieci stacji do tankowania wodoru. Według japońskich producentów seryjne samochody napędzane ogniwami paliwowymi pojawią się w seryjnej sprzedaży już w 2010r. przy wyczerpujących się zasobach ropy i przy raczkujących jak na razie biopaliwach może być to czarny koń rozwiązań ekologicznych w motoryzacji.

Bogdan Szymański

Biomasa kolejna odsłona

Zainspirowany dyskusją toczącą się na blogu Pana Grzegorza, http://odnawialny.blogspot.com/2008/01/wiatr-i-biomasa-w-jednym-stay-polu.html który pisze miedzy innymi o wątpliwościach ekologa dotyczących wykorzystania biomasy. Pragnę przedstawić kilka swoich opinii na ten temat.

Na wstępie chciałbym, aby treść tej wypowiedzi nie została odebrana jako krytyka biomasy jako odnawialnego źródła energii a jedynie jako naświetlenie zagrożeń, jakie może nieść wykorzystanie jej zasobów.

Pomijając zagrożenia wynikające z czysto biologicznego punktu widzenia takie jak problem bio różnorodności upraw czy roślin inwazyjnych, którymi to tematami powinni zająć się biolodzy i botanicy przejedzmy do spraw bardziej istotnych dla przeciętnych obywateli. W komentarzu do bloga Pana Grzegorza pisałem o problemie głodu i moralności wykorzystywania ziemi uprawnej w celach energetycznych. W odpowiedzi całkiem słusznie znalazły się sugestie, że polskie uprawy energetyczne głodu w Afryce nie zwiększą jednak przyczynią się z pewnością do wzrostu cen żywności. Pojawia się pytanie, na jakich glebach będą uprawiane rośliny energetyczne. Dochodzą również głosy, że można by wykorzystać nieużytki. Oczywiście zagospodarowanie nieużytków jest bardzo dobrym pomysłem pod warunkiem, że są to dobre gleby ;). Moim zdaniem dużą role odegra tu rachunek ekonomiczny. Nikt nie zainwestuje w plantacje roślin energetycznych, jeżeli nie będzie widział możliwości zysku a taki pojawi się z pewnością w pierwszej kolejności na glebach żyznych.

Pojawia się tu jeszcze jedno narzędzie, jakim są dopłaty bezpośrednie, których wysokość uzależniona jest miedzy innymi od rodzaju upraw. Poprzez wysokość dopłat można częściowo wpływać na to, co będzie uprawiane jednak jest to broń obusieczna i po głębszej analizie nie wnosi nic dobrego. Każda forma dopłaty jest sztucznym regulowaniem rynku a w konsekwencji jego rozregulowaniem. Poza tym w przypadku braku gwarancji utrzymania wysokości dopłat pojawia się kolejny czynnik ryzyka finansowego inwestycji. (rentowność uzyskiwana przy dopłatach znika przy ich braku). Dochodzimy tu do zagadnień prawa, które jest niezmiernie istotne dla rozwoju odnawialnych źródeł energii a w tym biomasy. Brak stabilności prawa jest najskuteczniejszą bronią odstraszającą inwestorów od nowych technologii. Wszystkie modele opłacalności inwestycji prowadzi się przy złożeniach obecnego stanu prawnego, który w naszym kraju jest ulotny niczym wiatr szumiący w polu wierzby energetycznej. Ileż trzeba, aby wprowadzić akcyzę na produkty energetyczne(zębki, pelety) pochodzące z upraw energetycznych. Przy obecnym stanie jest to mało prawdopodobne, ale zakładając dynamiczny rozwój takich upraw prowadzący do znaczącego wzrostu procentowego w bilansie energetycznym kraju jest to wizja całkiem realna. W końcu wzrost potencjału biomasy odbędzie się kosztem innych opodatkowanych źródeł energii. Przykład, jaki przychodzi mi na myśl to olej opałowy, który kiedyś tani miał być sposobem na ogrzewanie dla oszczędnych jak sytuacja wygląda obecnie wszyscy wiemy.

Na zakończenie chciałbym poruszyć jeszcze jeden wątek, który związany jest z tym tematem. W pracach badawczych nad wykorzystanie biomasy poszukuje się coraz to „lepszych”, bardziej przystosowanych i o większej wartości opałowej roślin. I oczywiście jest to działanie słuszne. Społeczeństwo boi się spożywać roślin modyfikowanych genetycznie, ale czemu by ich nie przerabiać na pelety. Jest to na pewno mniej kontrowersyjne. Co jakiś czas pojawiają się „nowe” rośliny jedne są bardziej trafione a inne mniej jednak ostatnio trafił się prawdziwy rodzynek.

Przeczytałem o propozycji wykorzystania konopi indyjskich. Patrząc z teoretycznego punktu widzenia pomysł nie najgorszy. Wysoka wartość opałowa, duży plon z hektara, niezbyt wymagająca glebowo jednak jest mały szkopuł, to są konopie indyjskie. Mimo ze zawartość THC czyli substancji narkotycznej ma być obniżona do 1% co ma powodować że rośliny nie będą atrakcyjne do produkcji narkotyków jaka jest gwarancja że w wielohektarowych uprawach zbyt przedsiębiorczy rolnik nie wygospodaruje kilku arów dla tych „właściwych” konopi. Żądza zysku, jaką może dać uprawa narkotyków jest zbyt duża dla wielu osób. A chęć łatwych pieniędzy może sprowadzić na złą drogę wiele osób. Dochodzi tutaj jeszcze kwestia kontroli, która nad tego typu uprawami musiałaby być sprawowana. Kolejne regulacje i rzesze urzędników, którzy walczyliby z wiatrakami.

Pozdrawiam

Bogdan Szymański