The concept of torrefied biomass certification system with a view to use as fuel for energy purposes
J. Zuwała 1  
,   M. Kopczyński 1  
,   K. Kazalski 1  
 
More details
Hide details
1
Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2015;18(4):89–100
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Biomass is one of many renewable sources of energy from which electricity and heat are produced. Relatively fast and inexpensive implementation of biomass and coal co-combustion technologies has contributed to the rapid development of this technology. However, operation experience has revealed that biomass as a fuel is technologically difficult to be used. It mainly results from the physicochemical properties of biomass which are different from the properties of fossil fuels used in existing power plants designed for coal combustion. Taking the availability of biomass under consideration as well as the necessity to produce energy from renewable sources, it appears that the technologies of energy production from biomass will continue to develop. Not only boilers dedicated for biomass with the possibility of burning 100% of the biomass, but also technologies for biomass pretreatment prior to its use for energy production are developing. The torrefaction process appears to be one of the most promising technologies of biomass pretreatment. Torrefied biomass has new physicochemical properties favorable for its energy production use in comparison to raw biomass. The use of torrefied biomass has many advantages: it is easier, transportation costs are reduced, biological hazard is excluded and it contributes to increasing the amount of energy set into the boiler while keeping an identical mass flow of raw biomass. At present, energy produced from torrefied biomass combustion is not considered and generally accepted as a renewable source of energy, therefore biomass torrefaction is not currently used for preliminary biomass pretreatment before its power production use. This paper presents benefits of using torrefied biomass as well as current law regulations concerning the use of raw and torrefied biomass for energy production. This paper also presents a proposal for the procedure allowing energy produced from combustion/co-combustion of torrefied biomass to be considered as energy produced from renewable energy sources
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Koncepcja systemu uwierzytelniania biomasy toryfikowanej w perspektywie wykorzystania paliwa na cele energetyczne
toryfikacja, biomasa, uwierzytelnianie
Jednym z wielu źródeł odnawialnych, z których produkuje się energię elektryczną i ciepło, jest biomasa. Stosunkowo szybka i tania implementacja technologii współspalania biomasy z wę- glem, przyczyniła się do gwałtownego rozwoju tej technologii. Doświadczenia eksploatacyjne ukazały jednak, że biomasa jako paliwo jest trudna technologicznie do stosowania. Wynika to głównie z właściwości fizykochemicznych biomasy, które są odmienne od właściwości paliw kopalnych, stosowanych w istniejących układach energetycznych. Z uwagi na dostępność biomasy i konieczność produkcji energii z OZE wydaje się, że technologie produkcji energii z biomasy w dalszym ciągu będą się rozwijać. Oprócz dedykowanych kotłów na biomasę, w których istnieje możliwość spalania 100% biomasy, rozwijają się również technologie wstępnej obróbki biomasy przed jej energetycznym wykorzystaniem. Jedną z obiecujących technologii wstępnej obróbki biomasy wydaje się być proces toryfikacji. Biomasa poddana toryfikacji zyskuje nowe korzystniejsze wła- ściwości fizykochemiczne dla jej energetycznego użytkowania w porównaniu z biomasą surową. Wykorzystanie biomasy toryfikowanej jest łatwiejsze, zmniejszają się koszty transportu, zanikają zagrożenia biologiczne, przyczynia się do zwiększenia ilości energii wprowadzanej do kotła przy zachowaniu identycznego strumienia masowego jak dla biomasy surowej. Jednakże między innymi ze względu na brak możliwości zaliczenia energii wyprodukowanej ze spalenia biomasy toryfikowanej do energii ze źródeł odnawialnych, toryfikacja biomasy nie jest obecnie wykorzystywana do wstępnej obróbki biomasy przed jej energetycznym użytkowaniem. W niniejszym artykule przedstawiono korzyści stosowania biomasy toryfikowanej, obecną sytuację prawną wykorzystania biomasy surowej i toryfikowanej oraz propozycję procedury umożliwiającej zaliczenie energii wyprodukowanej w procesie spalania/współspalania biomasy toryfikowanej do energii wytworzonej z odnawialnych źródeł energii.
 
REFERENCES (18)
1.
Bergman, P.C.A. 2005. Combined torrefaction and pelletisation – The TOP process, ECN publication, Report ECN-C--05-073, [Online] Dostępne w: http://www.ecn.nl [Dostęp: 10.07.2015].
 
2.
Bridgeman i in. 2008 – Bridgeman, T.G., Jones, J.M., Shield, I. i Williams, P.T. 2008. Torrefaction of reed canary grass, wheat straw and willow to enhance solid fuel qualities and combustion properties. Fuel 87, s. 844–856.
 
3.
Gołofit-Szymczak, M. i Ławniczek-Wałczyk, A. 2011. Biomasa jako źródło zagrożeń biologicznych. Bezpieczeństwo pracy 12, 17–19.
 
4.
Kopczyński, M. i Zuwała, J. 2012. Biomasa toryfikowana – nowe paliwo dla energetyki. Chemik t. 6, s. 540–551.
 
5.
Koppejan i in. 2012 – Koppejan, J., Sokhansanj, S., Melin, S. i Madrali, S. 2012. Status overview of torrefaction technologies. IEA Bioenergy Task 32 Report, Enschede 2012.
 
6.
Li i in. 2014 – Li, J., Yang, W. i Blasiak, W. 2014. Biomass char burnout properties in a pulverized coal boiler after 100% fuel switch. 12th International Conference on Boiler Technology ’2014, At Szczyrk, Poland.
 
7.
Phanphanich, M. i Mani, S. 2011. Impact of torrefaction on the grindability and fuel characteristics of forest biomass. Bioresource Technology t. 102, s. 1246–1253.
 
8.
Rozporządzeniu Ministra Gospodarki (RMG), 2012 – z dnia 18.10.2012 r. 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. Dz. U. nr 156, poz. 969 z późniejszymi zmianami.
 
9.
Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE), 2010 – NR 995/2010 z dnia 20 października 2010 r. ustanawiające obowiązki podmiotów wprowadzających do obrotu drewno i produkty z drewna.
 
10.
Rozporządzenie wykonawcze komisji (UE), 2012 – NR 607/2012 z 6 lipca 2012 r. w sprawie szczegółowych przepisów dotyczących systemu zasad należytej staranności oraz częstotliwości i charakteru kontroli organizacji monitorujących, przewidzianych w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) NR 995/2010 z dnia 20 października 2010 r. ustanawiające obowiązki podmiotów wprowadzających do obrotu drewno i produkty z drewna.
 
11.
Sajdak, M. 2013. Wyznaczenie zależności pomiędzy składem biomasy a produktami jej pirolitycznego rozkładu. Praca statutowa IChPW nr 11.13.007.
 
12.
Sprawozdanie merytoryczne, 2015 – Strategiczny Program Badawczy – Zaawansowane technologie pozyskiwania energii, „Opracowanie propozycji procedury umożliwiającej zaliczenie energii wyprodukowanej w procesie spalania/współspalania biomasy toryfikowanej do energii wytworzonej z odnawialnych źródeł energii (OZE)” w ramach umowy SP/E/1/67484/10, Sprawozdanie z pkt kontrolnego II.7.1.2d.
 
13.
Sprawozdanie końcowe, 2015 – Strategiczny Program Badawczy „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii”. Etap II.7.1 „Wielkoskalowe spalanie i współspalanie biomasy oraz odpadów biodegradowalnych wraz z analizą procesu toryfikacji.” w ramach umowy SP/E/1/67484/10, Sprawozdanie z etapu II.7.1.
 
14.
Urząd Regulacji Energetyki – DPE-492-83(1)/2012/AWŚ z dnia 5 października 2012 r.; pismo znak: DPE-492(1)/2013/AWŚ z dnia 5 lutego 2013 r.; Informacja z dnia 17 czerwca 2013 r dla wytwórców i dostawców paliw – biomasy pochodzenia leśnego do przedsiębiorstw energetycznych; Informacja nr 13/2013 z dnia 20 maja 2013 r. w sprawie kwalifikacji drewna oraz materiału drzewnego w kontekście regulacji dotyczących systemu wsparcia OZE; Informacja nr 30/2011 z dnia 4 października 2011 r. w sprawie kwalifikacji biomasy na cele energetyczne.
 
15.
Urząd Regulacji Energetyki, 2013 – Założenia Krajowego Systemu Uwierzytelniania Biomasy (KSUB), Warszawa 15.11.2013 r.
 
16.
Ustawa z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii (OZE) Dz. U. 2015, poz. 478.
 
17.
Witt i in. 2012 – Witt, J., Bienert, K. i Schaubach, K. 2012. Production of pellets from torrefied wood and introduction to SECTOR project. BalBic Project Kick-Off-Workshop, 23th March 2012 Salaspils at LSFRI Silava library.
 
18.
Zuwała, J. i Hrycko, P. 2005. Analiza efektów energetycznych i ekologicznych procesu współspalania węgla i biomasy w kotle pyłowym OP-230. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 8 (z. spec.), Wyd. IGSMiE PAN.
 
ISSN:1429-6675