The quality of wood pellets used in automatic class 5 Ecodesign boilers on the retail market in the context of air protection in Poland
Marta Jach-Nocoń 1, 2  
,  
Adam Nocoń 1, 2
,  
Iwona Jelonek 1
,  
 
 
More details
Hide details
1
Department of Geochemistry, Mineralogy and Petrography, Faculty of Earth Sciences, University of Silesia in Katowice
2
P.P.U.H. Zamech Zygmunt Nocon, Czeladź
3
Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences, Kraków
4
GGS-PROJEKT Laboratory of geology and environmental protection Sp. z o. o., Chorzów
Publish date: 2019-03-29
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2019;22(1):127–140
KEYWORDS
ABSTRACT
Wood pellets, commonly referred to as biomass fuel, are increasingly used in heating and district heating in the European Union countries, including Poland. Their use in class 5 and/or Ecodesign boilers enables an individual consumer to use energy from renewable sources, reduce the environmental burden by reducing the emission of harmful compounds, and provides a sense of comfort by automating the boiler system. The article presents the current situation in the global wood pellet market, describes the basic quality standards applicable to this fuel during production, and indicates the difficulties in the implementation of programs co-financing the replacement of obsolete coal-fired boilers with automatic class 5 biomass-fired boilers. The research presented in this article is focused on the presence of contaminants in the DIN Plus, EN Plus, and A1 pellets, as well as in non-certified pellets. The analysis has shown that the use of wood pellets containing prohibited substances negatively affects boiler operation and contributes to the formation of slag and the emission of harmful compounds, making the discussed fuel non-ecological.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Jakość pelletu drzewnego stosowanego w automatycznych kotłach klasy 5 z Ecodesign na rynku detalicznym w kontekście ochrony powietrza w Polsce
biomasa, pellet drzewny, jakość pelletu, kotły 5. klasy
Pellet drzewny, potocznie nazywany biomasą, staje się coraz bardziej dostępnym paliwem stosowanym w ogrzewnictwie i ciepłownictwie w krajach Unii Europejskiej, jak również w Polsce. Jego zastosowanie w kotłach grzewczych posiadających 5. klasę lub/i świadectwo Ecodesign umożliwia indywidualnemu konsumentowi wykorzystanie energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych, zmniejszenie uciążliwości dla środowiska poprzez redukcję emisji szkodliwych związków do powietrza oraz zapewnia poczucie komfortu użytkowania poprzez automatyzację obsługi urządzenia grzewczego. W artykule przedstawiono bieżącą sytuację na światowym rynku pelletu drzewnego, opisano podstawowe standardy jakości obowiązujące dla tego paliwa podczas produkcji oraz wskazano trudności w realizacji programów dofinansujących wymianę starych kotłów węglowych na kotły automatyczne 5. klasy na biomasę. Badania prezentowane w niniejszej publikacji ukazują problem, jakim jest obecność niedozwolonych zanieczyszczeń zarówno w certyfikowanym pellecie DIN Plus, EN Plus A1 jak i takim, który tego certyfikatu nie posiada. Badania te dowodzą, że stosowanie pelletów drzewnych, w których zastosowano niedozwolone substancje, wpływają negatywnie na pracę kotła, powodują powstawanie twardych spieków żużlowych i wprowadzają szkodliwe związki do atmosfery powodując, że to paliwo staje się nieekologiczne.
 
REFERENCES (22)
1.
Bioenergy Europe 2018. Pellet Report. Brussels. [Online] https://epc.bioenergyeurope.or... [Accessed: 2019-01-05].
 
2.
Directive 2016. Directive(EU) 2016/2284 of the European Parliament and of the Council of 14 December 2016 on the Reduction of National Emissions of Certain Atmospheric Pollutants, Amending Directive 2003/35/EC and Repealing Directive 2001/81/EC.
 
3.
DTI. 2018. Support for distributed power generation in the Bieszczady communes through the installation of renewable energy systems for households, ordering party: Ustrzyki Dolne. Technical documentation of biomass boilers with a capacity of 15–45 kW (Wsparcie energetyki rozproszonej w gminach bieszczadzkich przez instalację systemów energii odnawialnej dla gospodarstw domowych zamawiający gmina Ustrzyki Dolne. Dokumentacja techniczna instalacji kotłów na biomasę o mocy 15–45 kW). [Online] http://www.bip.ustrzyki-dolne.... [Accessed: 2019-01-05] (in Polish).
 
4.
Ecodesign Directive 2015. Commission Regulation (EU) 2015/1189 of 28 April 2015 Implementing Directive 2009/125/EC of the European Parliament and of the Council with Regard to Ecodesign Requirements for Solid Fuel Boilers.
 
5.
ENplus. 2019. ENplus® Handbook (v3.0). [Online] https://enplus-pellets.eu/en-i... [Accessed: 2019-01-05].
 
6.
ISO Standard 2014. PN-EN ISO 17225-2:2014 Solid biofuels – fuel specifications and classes – Part 2: Graded wood pellets (PN-EN ISO 17225-2:2014-07 Biopaliwa stałe – specyfikacje paliw i klasy – Część 2: Klasy peletów drzewnych). [Online] http://sklep.pkn.pl/pn-en-iso-... [Accessed: 2019-01-05] (in Polish).
 
7.
Jelonek et al. 2018 – Jelonek, Z., Nocoń, A., Jelonek, I. and Jach-Nocoń, M. 2018. The determination of contaminants in ashes produced after the combustion of wood pellets using optical petrography (Identyfikacja zanieczyszczeń występujących w popiołach powstałych po spaleniu pelletów drzewnych metodą petrografii optycznej). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk No. 105, pp. 135–146, doi: 10.24425/124373 (in Polish).
 
8.
KPOP. 2015. National program for air protection until 2020 (Krajowy program ochrony powietrza do roku 2020). Warszawa. [Online] https://www.mos.gov.pl/g2/big/... [Accessed: 2019-01-05] (in Polish).
 
9.
Mirowski, T. and Maczuga, R. 2017. Legal regulation in the household sector in Poland on the use of solid fuels and boilers up to 500 kW (Regulacje prawne w sektorze gospodarstw domowych w Polsce w zakresie użytkowania paliw stałych i kotłów do 500 KW). Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk No. 97, pp. 33–42. [Online] https://meeri.eu/Wydawnictwa/Z... [Accessed: 2019-01-05] (in Polish).
 
10.
Mirowski et al. 2018 – Mirowski, T., Mokrzycki, E. and Uliasz-Bocheńczyk, A. 2018. The energy use of biomass (Energetyczne wykorzystanie biomasy). Publishing House of the MEERI PAS, Kraków. [Online] https://min-pan.krakow.pl/wyda... [Accessed: 2019-02-25] (in Polish).
 
11.
Mirowski, T. 2016. Utilization of biomass for energy purpose versus reduction of emission of air pollutants from municipal and households sector (Wykorzystanie biomasy na cele grzewcze a ograniczenie emisji zanieczyszczeń powietrza z sektora komunalno-bytowego). Rocznik Ochrona Środowiska 18(1), pp. 466–477. [Online] https://www.scopus.com/inward/... [Accessed: 2019-02-15].
 
12.
Mudryk et al. 2018 – Mudryk, K., Wróbel, M., Jewiarz,M., Pelczar,G. and Dyjakon, A. 2018. Innovative Production Technology of High Quality Pellets for Power Plants. [In:] Renewable Energy Sources: Engineering, Technology, Innovation, edited by Krzysztof Mudryk and Sebastian Werle, pp. 701–712. Cham: Springer International Publishing.
 
13.
Niemczyk et al. 2018 – Niemczyk, M., Kaliszewski, A., Jewiarz, M., Wróbel, M. and Mudryk, K. 2018. Biomass and Bioenergy Productivity and Biomass Characteristics of Selected Poplar (Populus Spp.) Cultivars under the Climatic Conditions of Northern Poland. Biomass and Bioenergy 111 (February). Elsevier Ltd., pp. 46–51. doi:10.1016/j.biombioe.2018.02.002.
 
14.
Nitzche, M. 2016. Identification of a small scale wood pellet boiler for control design (Identyfikacja kotła małej mocy opalanego peletem drzewnym dla celów sterowania). Politechnika Opolska. [Online] https://we.po.opole.pl/dmdocum... [Accessed: 2019-02-15] (in Polish).
 
15.
Nocoń et al. 2018 – Nocoń A., Jach-Nocoń M. and Jelonek, I. 2018. The preliminary studies on the wood pellets combustion in pellet-fired domestic boilers. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk No. 104, pp. 131–140, doi: 10.24425/124372.
 
16.
PN-ISO. 2005. PN ISO 7404-2: 2005 Methods for the petrographic analysis of bituminous coal and anthracite – Part 2: Method of preparing coal samples (PN-ISO 7404-2:2005 Metody analizy petrograficznej węgla kamiennego (bitumicznego) i antracytu – Część 2: Metoda przygotowania próbek węgla). [Online] http://sklep.pkn.pl/pn-iso-740... [Accessed: 2019-02-15] (in Polish).
 
17.
Project 2017. Detailed design of biomass boilers with a capacity of 15–25 kW – investor: Potok Wielki Municipality (Projekt wykonawczy zbiorczy instalacji kotłów na biomasę o mocy 15–25 kW – inwestor gmina Potok Wielki). [Online] https://ugpotokwielki.bip.lube... [Accessed: 2019-02-15] (in Polish).
 
18.
Stach et al. 1982 – Stach, E., Mackowsky, M-Th., Taylor, G.H., Chandra, D., Teichmuller, M. and Teichmuller, R. 1982. Stach’s Textbook of Coal Petrology. Gebruder Borntraeger; 3rd Revised & enlarged edition.
 
19.
Standard 2012. PN-EN 303-5:2012 Heating boilers. Heating boilers for solid fuels, manually and automatically stoked, nominal heat output of up to 500 KW. Terminology, requirements, testing and marking.
 
20.
Suárez-Ruiz et al. 2008 – Suárez-Ruiz, I., Valentim, B., Bouzinos, A., Flores, D., Gómez, B.A., Kalaitzidis, S. and Predeanu, G. 2008. Towards an ICCP Classification of Fly Ash Components. The Society of Organic Petrology (TSOP) Newsletter 25 (January), pp. 10–13.
 
21.
Suárez-Ruiz et al. 2017 – Suárez-Ruiz, I., Valentim, B., Borrego, A.G., Bouzinos, A., Flores, D., Kalaitzidis, S., Malinconico, M.L. et al. 2017. Development of a petrographic classification of fly-ash components from coal combustion and co-combustion. (An ICCP Classification System, Fly-Ash Working Group – Commission III). International Journal of Coal Geology 183, pp. 188–203. doi:https://doi.org/10.1016/j.coal....
 
22.
WBA. 2018. WBA Global Bioenergy Statistics 2018. World Bioenergy Association. doi: 10.1016/0165-232X(80)90063-4.
 
ISSN:1429-6675