Zrównoważony rozwój a biogazownie

W dobie wysokich cen żywności zawsze nasuwa się pytanie o zasadność wykorzystywania gruntów ornych pod produkcję roślin energetycznych i wykorzystywaniu ich na cele produkcji energii. Wiele pisałem o zasadności i konsekwencjach produkcji biopaliw. Dziś przeanalizuję efektywność i konsekwencję wspierania biogazowni rolniczych.

Biogazownie w Polsce mogą liczyć na coraz większe wsparcie i przedstawiane są, jako panaceum na problemy zacofanego polskiego rolnictwa. W listopadzie zeszłego roku z grupy przedsięwzięć mogących potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko wyłączono biogazownie o mocy do 0,5 MW. Oznacza to, że nie trzeba będzie uzyskiwać decyzji środowiskowych dotyczących tych inwestycji. Była to decyzja wyraźnie polityczna gdyż nie trzeba być ekspertem, aby zauważyć ze biogazownie nawet małe mogą potencjalnie silnie negatywnie oddziaływać na środowisko. Wraz z nowelizacją ustawy Prawo Energetyczne w przypadku wytarzania energii elektrycznej i cielnej z biogazu wystarczy wpis do rejestru prowadzonego przez prezesa Agencji Rynku Rolnego zamiast potrzeby ubiegania się o koncesję W URE. Dodatkowo specjalnie dla biogazowni wprowadzono tzw. brązowe certyfikaty wydawane za dostarczenie biogazu do sieci. Alternatywnie w przypadku produkcji z biogazu energii elektrycznej za wytworzoną energię przysługują zielone certyfikaty. Jeżeli moc biogazownie nie przekracza 1MW za każdą MWh przysługuje dodatkowo żółty certyfikat (dla wysokosprawnej kogeneracji), który wraz z nowelizacją prawa energetycznego można łączyć z zielonym certyfikatem. Na takie ułatwienia i wsparcie nie może liczyć żadne odnawialne źródło energii! Dodatkowo zestawiając ułatwienia prawne z szeroką gamą możliwości dofinansowania samej budowy biogazowni mamy odpowiedz na obecne niezmiernie wysokie zainteresowanie tego typu inwestycjami. Pytanie tylko czy wyjdą nam one na dobre?

W przypadku biogazowni utylizacyjnych przetwarzających organiczne odpady ich udowa i wspieranie jest jak najbardziej celowe. W wielu przypadkach budowa takiej biogazowni jest uzasadniona ekonomicznie bez większego wsparcia, gdyż substraty są darmowe a w pewnych warunkach na ich utylizacji można jeszcze zarobić.

Moje wątpliwości budzi wsparcie dla biogazowni rolniczych.

• Wysokość wsparcia

W przypadku „małej” biogazowni do jednego MW za jedną MWh energii elektryczne i cieplnej producent otrzymuje łącznie ok. 588zł (cena energii + zielony certyfikat + żółty certyfikat) dodatkowo rolnik za uprawy energetyczne otrzymuje dopłaty bezpośrednie, które w zamyśle mały na celu zapewnić tanią żywność a nie substraty do produkcji biogazu.

• Bardzo niska efektywność

Zakładając, że substratami biogazowni będzie kukurydza z 1 ha uprawy uda się uzyskać zaledwie ok. 5000 m3/ha biogazu o średniej wartości opałowej 6,11 kWh/m3 co da łącznie ok. 30550 kWh/ha z czego użytecznej energii elektrycznej będzie ok. 12,2 MWh rocznie na hektar biouprawy.

• Wpływ na środowisko

Niska efektywność energetyczna biogazowni rolniczej sprawia, że do jej działanie niezbędne jest zagospodarowanie dużych obszarów pod uprawy. Wielko powierzchniowe monokultury nie są korzystne dla środowiska. W celu poprawy ekonomiki inwestycji należy spodziewać się, że rośliny będą uprawiane w sposób maksymalnie intensywny, czyli w oparciu o sztuczne nawozy i środki ochrony roślin.

Referendum w sprawie atomu a granice politycznego absurdu.

Politycy już nie raz raczyli nas mało rozważnymi pomysłami jednak ostatnia propozycja SLD o przeprowadzeniu referendum w sprawie budowy elektrowni atomowych ociera się o granice politycznego absurdu. Pomijając już koszty takiej operacji to, dlaczego by nie pytać polaków o ich pogląd na sprawę budowy gazo portu? Nowej kopalni czy farmy wiatrowej? Można by przecież przeprowadzać referenda przy każdej większej inwestycji mogącej znacząco oddziaływać na środowisko i ludzi. Pytanie, jakie się nasuwa to na ile racjonalna może zostać podjęta decyzja, gdy 99,9% glosujących niema szerszego pojęcia o zadawanym pytaniu. Polską politykę energetyczną powinni nakreślać eksperci z poszczególnych branż a decyzję powinni podejmować politycy w oparciu o rzetelne i chłodne kalkulacje poszczególnych scenariuszy rozwoju. Oddając tak ważne i trudne decyzje wymagające szerokiej interdyscyplinarnej wiedzy w ręce powszechnego głosowania jest niczym innym jak tandetnym politycznym pijarem i wyrazem słabości państwa.

Jak zgromadzić energię na przemysłową skalę?

Nie ulega wątpliwości, że rozwój energetyki odnawialnej będzie wymagał rynku bilansowania energii a w dalszej fazie rozwoju systemów gromadzenia energii i inteligentnych sieci przesyłowych.

Czy możliwe jest gromadzenie energii na przemysłową skalę?
Systemy gromadzenia energii są nieodłącznym elementem systemu elektro – energetycznego, także tego opartego na zawodowych elektrowniach. Ograniczona możliwość modulacji mocy elektrowni i znaczące zmiany w dobowym zapotrzebowaniu na energię sprawiają, że efektywna produkcja energii praktycznie z każdego źródła obecnie wykorzystywanego wymaga gromadzenia energii. Funkcję magazynów energii spełniają od dawna elektrownie szczytowo-pompowe. Możliwości gromadzenia energii za pomocą wody są duże jednak wymagają specyficznych warunków ukształtowania terenu. Z tego względu nie mogą być wszędzie stosowane.

Rozwój rozproszonej energetyki odnawialnej z pewnością wymagał będzie rozproszonych „kompaktowych” systemów magazynowania energii możliwych do zastosowania w każdych warunkach ukształtowania terenu, możliwie blisko elektrowni i w możliwie długim czasie. Jednym z pionierskich pomysłów jest wykorzystanie ogniw paliwowych i magazynowanie energii za pomocą wodoru . Powszechne skomercjalizowanie tego pomysłu z pewnością zajmie jeszcze sporo czasu.

Innym ciekawym rozwiązaniem, które znalazło już kilka przemysłowych zastosowań są przepływowe ogniwa, w których gromadzenie energii realizowany jest za pomocą elektrolitu na bazie wanadu o różnym potencjale redox (vanadium redox flow battery).


Systemy oparte o tą technologią o mocy do 10 MW dostarcza np. firma Prudent Energy. Znacznego przełomu w wanadowych przepływowych akumulatorach poczynili ostatnio naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory udoskonalając tą technologię poprzez znaczne zwiększenie pojemności i temperaturowego zakresu pracy.

Z pewnością rozwój energetyki odnawialnej wymusi dalszy rozwój systemów gromadzenia energii. Potencjalnie jest wiele technologii, które mogłyby taką funkcję zrealizować i jak pokazuje system VRB możliwe jest gromadzenie energii na przemysłową skalę. Należy pamiętać o jednym, że to potrzeba jest matką wynalazku a nie odwrotnie. Najpierw muszą powstać i rozpowszechnić się odnawialne źródła energii a wraz w ich rozwojem będą opracowywane systemy uzupełniające ich prace.

Czy atom jest nam niezbędny?

Za sprawą katastrofy w Japonii rozgorzała dyskusja na temat elektrowni atomowych. Z kilkoma tezami, które są podnoszone mediach i wśród ekspertów się nie zgadzam łącznie, z tym że świat jest skazany na atom.

1. Bezpieczeństwo

Przykład Japonii chyba dobitnie pokazał, że elektrownie jądrowe nie są w 100% bezpieczne. Nawet, jeżeli są budowane i zarządzane przez wysoce uprzemysłowione i doświadczone kraje. Nie oznacza to jednak ryzyko awarii wyklucza korzystanie z energii atomowej. Każdy sposób, wytwarzania energii związany jest z zagrożeniem dla ludzi i środowiska. Specyfiką energetyki atomowej jest to, że zagrożenia są bardzo rzadkie, lecz skumulowane, przez co łatwiej trafiają do opinii publicznej.

2. Koszty

Zapewnienie wysokiego bezpieczeństwa energetyki atomowej wiąże się z wysokimi kosztami. Duże nakłady inwestycyjne, (o których wielokrotnie pisałem) sprawiają, że energia z Atomu nie jest tania. Niskie są koszty produkcji samej energii, jeżeli ktoś (Państwo->podatnicy) sfinansują budowę elektrowni i koszty składowania odpadów. W polskiej debacie na temat atomu zupełnie nie porusza się tego tematu jednak przy kosztach produkcji energii elektrycznej z elektrowni atomowej należałoby uwzględnić koszty „utylizacji„ odpadów, jakie pozostaną dziesięciolecia po jej zamknięciu.

3. Alternatywa dla atomu

„Eksperci” często z tytułem profesora podkreślają, że atom jest przyszłością dla ludzkości i niema dla niego alternatywy. Z tym postulatem fundamentalnie się nie zgadzam. Podobne tezy stawiane były 60 lat temu i jak widać po tylu dziesięcioleciach energia atomowa wielkiej furory nie zrobiła. Jeżeli kiedyś energia atomowa miałaby zdominować energetykę to z pewnością nie będzie to rozszczepienie atomów, lecz fuzja o ile kiedyś uda się ją ujarzmić. Osobiście jestem przekonany, że XXI wiek będzie wiekiem fundamentalnych zmian w energetyce, która spowoduje odejście od centralnego wytwarzania energii (w tym atomu) na rzecz systemów zdecentralizowanych głownie opartych, o oze. Mam świadomość obecnych ograniczeń energetyki odnawialnej jednak, jeżeli by ich nie było już teraz OZE zdominowałyby energetykę. Rozwój odnawialnych źródeł energii wymaga zupełnie innego podejścia do wytwarzania i konsumpcji energii. Obecnych konsumentów muszą zastąpić prosumenci jak ich określa prof. Popczyk. Z biernych uczestników rynku energii musimy stać się uczestnikami aktywnymi, którzy potrafią dostosować zużycie energii do aktualnej zmiennej taryfy a w razie konieczności są w stanie dostarczyć energię do sieci, jeżeli jej cena jest bardzo wysoka z uwagi na deficyt energii spowodowany ograniczeniami odnawialnych źródeł (wiatr, słońce)

Czy samochód elektryczny może się opłacić?

Rosnące ceny paliw niewątpliwie wiele osób skłonią do szukania tańszej alternatywy w transporcie. Czy taką alternatywą mogą być elektryczne samochody?

Uprzedzając komentarze przypomnę, iż zdaję sobie sprawę z ograniczeń takich pojazdów, dlatego w analizie chciałbym je rozpatrzeć, jako narzędzie służące do codziennego dojazdu i powrotu z pracy.

Założenia:

Wybrane pojazdy

1. Elektryczny Nissan Leaf cena 120 000 zł oszacowana na podstawie cen w Irlandii, Holandii i UK zużycie energii 15 kWh/100km
2. Hybrydowa Toyota Prius cena 107 zł zużycie paliwa 6l/100km
3. Benzynowy Ford Focus cena 75 000 zł zużycie paliwa 9l/100km

Pojazdy zostały dobrane o podobnym wyposażeniu.

Ceny paliwa i energii

1. Cena benzyny 5 zł/litr
2. Cena energio elektrycznej 0,5/kWh

Dodatkowo został założony 7% wzrost ceny zarówno energii elektrycznej, jaki i paliwa. Jak czas analizy został wybrany okres 5 lat eksploatacji. Jako miarę opłacalności zakupu danego pojazdu służy skumulowany koszt zakupu paliwa lub energii i ceny zakupu pojazdu – ostatnia kolumna.

Przy ustalonych założeniach samochód elektryczny stał się ekonomicznie uzasadniony przy przebiegu ponad 20 000 km rocznie. Przy mniejszych przebiegach najlepszą alternatywą jest samochód benzynowy. Co może wydać się ciekawe w żadnym wariancie ekonomicznie nie jest uzasadniony zakup hybrydowego prius-a.

Dokąd zmierzają ceny ropy?

12 XII 2010r. pisałem, że znów zbliżamy się do historycznych rekordów ceny ropy nie przyszło ma długo czekać i z końcem lutego ropa Brent wyceniana w złotówkach kosztowała 324 zł czyli 20 zł więcej niż w historycznym roku 2008r. Jak sytuacja potoczy się dalej prawdopodobnie nikt tego nie wie. W mojej ocenie równie prawdopodobna jest głęboka korekta ceny jak i dalszy jej dynamiczny wzrost. Co bardzo mnie dziwi to stoicki spokój zarówno mediów jak i władz w obliczu potencjalnego kryzysu energetycznego.

Analizując ceny ropy od początku jej giełdowych a więc płynnych notowań można zauważyć, że do roku 2004 a więc przez 17 lat cena tego surowca była stabilna a wahania były małe, nawet tak znaczące wydarzenie na terenie intensywnej produkcji ropy, jak II wojna w zatoce w 2003 nie wpłynęła znacząco na cenę ropy.

kliknij aby powiększyć

Sytuacja znacząco zmieniała się od roku 2005 i już na samym wykresie widać, że na rynku zrobiło się bardzo nerwowo. Każdy pretekst jest dobry, aby ceny szły w górę. A to zamach terrorystyczny w Nigerii na rurociąg, rewolucja w Libii. Nawet zły humor emira kataru czy króla Arabii Saudyjskiej wystarczy, aby na rynku ropy zrobiło się gorąco. I oczywiście nie można zapomnieć o giełdowych spekulantach. W przypadku braku „fundamentalnych” podstaw wzrostu cen to na ich „barki” zrzucano rosnące ceny.

W mojej ocenie powodem tak dużych zawirowań są wyłącznie problemy z podażą. Rynek obawia się o dostawy ropy i dyskontuje je wyższą ceną. A skoro cena rośnie w tak znacznym stopniu, gdy problem dotyka podrzędnego producenta ropy w tym przypadku Libię. Rynek musi być bardzo płytki a problemy ze zwiększeniem wydobycia ropy u innych producentów duże. Jaki spekulant grałby, bowiem na wzrosty wiedząc, że podaż danego produktu może zostać łatwo i szybko zwiększona?