Budowa elektrowni, elektrogazowni i gazowni biometanowych w skali przemysłowej

Kierunkowe propozycje budowy
instalacji bioenergetycznych (MEB)
w województwie lubelskim

Podstawowym celem zastosowania omawianego rozwiązania jest pozyskanie paliwa gazowego (metanu zawartego w biogazie) powstałego w wyniku anaerobowej fermentacji biomasy roślinnej otrzymywanej z celowo prowadzonych plantacji rolniczych. Odpady organiczne z przemysłu rolnospożywczego mogą stanowić znaczący dodatek w bilansie dostarczonej biomasy.

Mała elektrociepłownia/gazownia lub gazownia jest fabryką ekologiczną multienergetyczną, a jej technologia przewiduje produkcję biometanu (ustandardowienionego gazu opałowego), energii elektrycznej, energii cieplnej, paliwa gazowego (CNG) albo ciekłego (LNG) oraz nawozu organicznego. Wybudowanie i wdrożenie do eksploatacji MEB rozwiązuje ponadto szereg problemów społecznych (zbyt surowców rolniczych, możliwość zatrudnienia, ochrona klimatu), jak również przyniesie korzystne efekty ekonomiczne i techniczne.

1. Potencjał wytwarzania biometanu na terenie woj. lubelskiego określamy przy założeniu, że powierzchnia upraw na cele energetyczne wyniesie 20% użytków rolnych. Wynika to z faktu, że obecna powierzchnia nieużytków w kraju przekracza 2,8 mln ha, a docelowo osiągnie ok. 5 mln ha.

Sp = 312 683 km² – powierzchnia Polski
Sl = 25 115 km² – powierzchnia woj. lubelskiego,
w tym 68,3% – 1 mln 715 tys. ha – użytki rolne woj. lubelskiego
20% – 343 071 ha, Vha = 20 000 m³ – produkcja biometanu z 1 ha
Sl_20% = 343 071 × 20 000 = 6,86 mld m³ biometanu.
Niezależnie od powyższego nie mniejszy potencjał produkcji biometanu zawarty jest w odpadach roślinnych pozostałych upraw.

2. Liczbę i wielkości do budowy MEB określono ze względu na:

• potrzebę realizacji zadań wynikających ze „Strategii rozwoju energetyki odnawialnej do 2020 roku” (w trakcie zmian),
• potrzebę realizacji zadań określonych Dyrektywami Unii Europejskiej (trwają uzgodnienia nowego pakietu 3×20).

Stosunek powierzchni woj. lubelskiego do powierzchni kraju wyrażony w % wynosi 8%.

Z uwagi na rolniczy charakter województwa lubelskiego i duży udział ludności wiejskiej w procesie uzyskiwania dochodu województwa w stosunku do województw bardziej uprzemysłowionych, a także do województw, na terenie których znajdują się duże elektrownie, proponuje się przyjąć wskaźnik procentowego udziału w kraju w wytwarzaniu biometanu i energii z tego źródła na terenie województwa lubelskiego.

K=2p=16%

Z uwagi na istniejącą rozwiniętą infrastrukturę elektroenergetyczną linii niskich i średnich napięć na terenie całego kraju, istnieje rzeczywista możliwość wprowadzenia do tej sieci energii elektrycznej o mocy do 2 MW praktycznie w każdej miejscowości Polski.

Uwzględniając powyższe oraz moduły produkowanych kogeneratorów i ich sprawności, proponujemy budowę MEB o mocy elektrycznej 1642 kW. Proponowane elektrogazownie:

• moc elektryczna – 1642 kW
• moc cieplna kogeneracji – 1989 kW
• moc potrzeb własnych – 150 kW
• moc oddawana do sieci Pe = 1492 kW
• roczny czas pracy biogazowi ta = 8400 godzin
• produkcja energii elektrycznej Wa = 13,793 GWh, w tym:
  • na sprzedaż We = 12,533 GWh
  • na potrzeby własne Ww = 1,26 GWh
• roczna produkcja biometanu Va = 16,056 × 106 m³/a
• zużycie biometanu przez kogeneratory Ve = 3,556 × 106 m³/a
• produkcja biometanu na sprzedaż Vbs = 12,5 × 106 m³/a
• produkcja kompostu o zawartości 70% wody Mk = 71,23× 10³ t/a

Uwzględniając wymogi „Strategii rozwoju energetyki odnawialnej do 2020 roku”, tj. produkcję 10,4% energii elektrycznej odnawialnej w roku 2010, należy wybudować na terenie woj. lubelskiego do tego roku 134 MEB o łącznej mocy elektrycznej 220 MW, produkujących 1680 GWh energii elektrycznej i 1mld 675 tys. m³ biometanu/rok na sprzedaż.