Przyszłość bioenergetyki w miastach – ciepłownie na biomasę

W kontekście walki z kryzysem klimatycznym, transformacja systemów grzewczych w miastach nabiera szczególnego znaczenia. Ciepłownictwo systemowe, obejmujące sieci miejskich ciepłowni, odpowiada w Polsce za znaczną część zużycia energii cieplnej. Przez lata podstawowym paliwem była w nim węgiel kamienny – jednak ze względu na politykę klimatyczną Unii Europejskiej, rosnące ceny uprawnień do emisji CO2 oraz potrzebę poprawy jakości powietrza, konieczne jest przejście na źródła niskoemisyjne lub odnawialne. W tym kontekście coraz częściej pojawia się pytanie: czy biomasa może być przyszłością miejskiej bioenergetyki?

Rola ciepłowni w transformacji energetycznej

W Polsce około 40% ludności korzysta z ciepła sieciowego, głównie w miastach i dużych osiedlach. Tradycyjne ciepłownie opalane węglem są stopniowo modernizowane, ale proces ten wymaga dużych inwestycji. Według raportów Forum Energii i Krajowego Planu na rzecz Energii i Klimatu (KPEiK), jednym z kierunków przejściowych – obok gazu i pomp ciepła – może być biomasa leśna i odpadowa. Ciepłownie na biomasę już dziś funkcjonują w wielu europejskich miastach, m.in. w Danii, Austrii, Szwecji i Niemczech. W Polsce takie instalacje działają m.in. w Mławie, Ełku, Bielsku Podlaskim, Szczecinku i Kaliszu.

Jak działają miejskie ciepłownie na biomasę?

Ciepłownia na biomasę działa podobnie jak konwencjonalna instalacja węglowa – różnica polega na rodzaju paliwa. Zamiast węgla wykorzystuje się:

zrębki drzewne, pellet, odpady tartaczne i leśne, czasem słomę lub rośliny energetyczne.

Biomasa jest spalana w specjalnie przystosowanych kotłach z filtrami i systemami oczyszczania spalin. Powstałe ciepło ogrzewa wodę, która następnie trafia do miejskiej sieci ciepłowniczej. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii możliwa jest kontrola emisji pyłów, tlenków azotu i dwutlenku siarki, co sprawia, że emisje lokalne są niższe niż w przypadku węgla.

Szanse rozwoju miejskiej bioenergetyki

1. Redukcja emisji CO2 i poprawa jakości powietrza Ciepłownie na biomasę mogą znacząco ograniczyć emisję dwutlenku węgla i pyłów zawieszonych. Biomasa, przy zrównoważonym pozyskiwaniu, uznawana jest za paliwo neutralne klimatycznie – emitowany CO2 jest wcześniej pochłonięty przez rośliny w procesie fotosyntezy.

2. Wykorzystanie lokalnych zasobów

Miasta otoczone terenami leśnymi lub rolniczymi mogą wykorzystać lokalne odpady drzewne i pozostałości z produkcji rolnej jako paliwo. Wspiera to gospodarkę obiegu zamkniętego i lokalne łańcuchy dostaw.

3. Możliwość szybkiej transformacji istniejących ciepłowni

Niektóre kotły węglowe można przystosować do współspalania biomasy, co obniża koszty inwestycyjne. W dłuższej perspektywie możliwa jest też pełna konwersja na kotły biomasowe.

4. Zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego

Zamiast importowanego węgla czy gazu, biomasa może być pozyskiwana z rynku krajowego, co zmniejsza zależność od sytuacji geopolitycznej.

Ograniczenia i kontrowersje

1. Dostępność i zrównoważony charakter paliwa Wzrost zapotrzebowania na biomasę leśną budzi obawy o nadmierną eksploatację zasobów. W Europie toczy się debata, czy spalanie drewna powinno być uznawane za odnawialne źródło energii, zwłaszcza jeśli obejmuje drewno pełnowartościowe, a nie tylko odpady.

2. Emisje zanieczyszczeń lokalnych

Choć biomasa emituje mniej niż węgiel, jej spalanie nadal wiąże się z emisją pyłów i związków szkodliwych. Kluczowa jest jakość instalacji filtrujących i rodzaj paliwa – wilgotne lub niskiej jakości paliwo może powodować nadmierne zanieczyszczenia.

3. Wysokie koszty inwestycyjne i operacyjne

Budowa nowoczesnej ciepłowni na biomasę wiąże się z dużym wydatkiem, a ceny surowca – szczególnie pelletu – rosną w okresach zimowych. Dodatkowo potrzebna jest infrastruktura logistyczna do magazynowania i transportu paliwa.

Biomasa jako etap przejściowy

Eksperci wskazują, że biomasa może pełnić rolę paliwa przejściowego w miejskiej transformacji ciepłownictwa – zwłaszcza tam, gdzie nie jest możliwe szybkie przejście na bezemisyjne źródła, takie jak pompy ciepła czy sieci geotermalne. W połączeniu z kogeneracją i systemami magazynowania ciepła, ciepłownie na biomasę mogą stanowić efektywne rozwiązanie na kolejne 15–20 lat.

Podsumowanie

Ciepłownie na biomasę to realna i stosunkowo szybka ścieżka modernizacji miejskich systemówgrzewczych. Choć nie są pozbawione wad, stanowią alternatywę bardziej ekologiczną niż węgiel czy olej opałowy, zwłaszcza tam, gdzie biomasa dostępna jest lokalnie. Kluczem do sukcesu będzie jednak odpowiedzialna polityka zaopatrzenia, nowoczesna technologia spalania i kontrola emisji. Bioenergetyka może zatem odegrać ważną rolę w zielonej transformacji miast – szczególnie w pierwszej połowie XXI wieku.