PIERWSZE W PEŁNI ODNAWIALNE POLSKIE GMINY

Odnawialne źródła energii stanowią coraz ważniejszy element w krajobrazie energetycznym Europy. W niektórych krajach udział OŹE w bilansie energetycznym dochodzi do kilkunastu procent. W Polsce stanowią one obecnie ok. 2,4% energii pierwotnej. Tymczasem, w niektórych rejonach kraju z powodzeniem mogą niemal całkowicie lub w pełni pokryć zapotrzebowanie na energię. Dwie gminy w powiecie człuchowskim (województwo pomorskie) wdrażają obecnie takie programy.

Koczała i Rzeczenica to sąsiadujące ze sobą gminy, o podobnej wielkości, liczbie mieszkańców, strukturze gospodarki i zatrudnienia. Obydwie charakteryzują się wysokim stopniem zalesienia (Koczała – 63,3%, Rzeczenica – 63%) oraz oparciem o gospodarkę leśną i rolnictwo. Rejon ten cechują ponadto wysokie walory środowiskowe. Z racji dużego zalesienia gmin i planów zalesień niewykorzystanych gruntów rolnych, szacowany jest duży potencjał biomasy. Niewielki sektor przemysłowy związany jest ściśle z rolnictwem i leśnictwem.
Gminy Koczała i Rzeczenica to także jeden z najuboższych regionów województwa pomorskiego o bardzo wysokim stopniu bezrobocia.
Celem obydwu programów jest redukcja emisji gazów szkodliwych do atmosfery, poprzez całkowitą eliminację węgla, oleju opałowego i gazu ziemnego z lokalnych i indywidualnych systemów zaopatrzenia mieszkańców w ciepło oraz korzystanie z energii elektrycznej wytwarzanej tylko w źródłach odnawialnych, dostępnych lokalnie, tj. biopaliwach i energii wiatru. Ponadto, przewidziana jest termomodernizacja budynków oraz wymiana źródeł ciepła na bardziej efektywne, co pozwoli na znaczne oszczędności energii w stosunku do stanu obecnego.
Podstawowe założenia programu dla gminy Koczała opierają się na wykorzystaniu odpadów z przemysłu drzewnego i ferm trzody chlewnej do produkcji energii elektrycznej i ciepła na terenie gminy.
Koczała ma szanse stać się pierwszą polską w pełni odnawialną gminą. Już w r. 2000, kiedy przygotowywany był program, znaczna część mieszkańców, zwłaszcza w domach rozsianych poza wsią gminną, wykorzystywała głównie drewno do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Potrzeby energetyczne gminy Koczała wynoszą obecnie ok. 83 500 GJ/rok, a w dotychczasowej strukturze wykorzystania paliw dominuje drewno i węgiel. Działania polegające na wymianie paliw będą prowadzone jednocześnie z termomoder-nizacją budynków, dzięki której zapotrzebowanie na ciepło obniży się o ok. 13%.
W Koczale znajduje się lokalna ko-tłownia, zaopatrująca w ciepło osiedle mieszkaniowe i budynki publiczne. W pierwszym etapie programu (do 2002 r.) przewiduje się wymianę kotła węglowego na kocioł opalany odpadami drzewnymi o mocy 1,5 MW Paliwo pozyskiwane będzie z oddalonego o 5 km tartaku. Roczna produkcja energii cieplnej wyniesie ok. 21 500 GJ i w pelni pokryje zapotrzebowanie na ciepło budynków obsługiwanych przez kotłownię.
W drugim etapie (do 2005 r.) proponuje się wybudowanie instalacji biogazu przetwarzająca odchody zwierzęce z dużej farmy trzody chlewnej. Razem z 45 000 t odchodów, przeróbce na gaz poddane zostaną odpady z miejscowej rzeźni. Instalacja wytwarzać będzie 3 500 000 nm3 biogazu. Gaz ten skierowany zostanie do ko-tłowni, gdzie w silnikach gazowych z ge-neratorami energii elektrycznej i odzy-skiem ciepła wytwarzana będzie energia elektryczna i ciepło. Moc elektryczna ze-społu wyniesie 1 MW, a moc cieplna – 1,3 MW.
Dla pełnego wykorzystywania ciepła z elektrociepłowni i kotłowni do sieci ciepłowniczej podłączone zostanie 30 domków jednorodzinnych, znajdujących się na obrzeżu osiedla oraz domy usytuowane wzdłuż głównej ulicy w Koczale. Zakłada się, że zużycie ciepła wyniesie 6 611 GJ, a ilość wytworzonej energii w pełni pokryje potrzeby mieszkańców wsi.
Rurociąg z biogazem poprowadzony będzie też do kotłowni na fermie trzody chlewnej oraz do wytwórni pasz, gdzie wykorzystany zostanie głównie do procesu suszenia zboża.
Tego typu instalacja rozwiąże zarówno kwestię dostaw energii, jak i problem gno-jowicy zanieczyszczającej dotąd grunt.


Rys. 1. Planowana zmiana struktury paliw w gminie Koczała


Biogazownia nie pokryje jednak w pełni zapotrzebowania na energię elektryczną gminy, dlatego też, po przeprowadzeniu odpowiednich pomiarów wiatru, na wyniesieniu w pobliżu miejscowości Starzno zainstalowane zostaną turbiny wiatrowe o łącznej mocy ok. 3 MW, zdolne do wytworzenia 6 500 MWh energii elektrycznej rocznie.


Rys. 2. Planowane zmiany w strukturze produkcji energii elektrycznej na potrzeby gminy Koczała

Wszystkie podjęte działania pozwolą na znaczne ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Poniższy rysunek przedstawia całkowitą redukcję emisji zanieczyszczeń do atmosfery z produkcji energii na potrzeby gminy Koczała.


Rys. 3. Obniżenie poziomu emisji poszczególnych zanieczyszczeń do atmosfery

Pomimo wyeliminowania paliw kopalnych ze struktury energetycznej gminy, nie zapobiegnie się jednak całkowicie emisji dwutlenku węgla, gdyż gaz ten powstaje przy spalaniu biogazu. Tym niemniej, całkowite emisje CO2 znacznie się zmniejszą w stosunku do stanu dzisiejszego. Obecne emisje szacowane są na 7 637,5 t/rok ze źródeł znajdujących się na terenie gminy. Mieszkańcy gminy korzystają jednak także z 8 539 MWh energii kupowanej z sieci, tj. generowanej w konwencjonalnych elektrowniach węglowych. Produkcja takiej ilości energii elektrycznej powoduje dalszą emisję 8 540 t CO2 rocznie. Zatem, faktyczna emisja CO2 ze zużycia energii na terenie gminy wynosi obecnie 16 177,5 t/rok
Zakładając, że już w 2010 r. całe zapotrzebowanie na energię elektryczną zostanie zaspokojone z elektrociepłowni opalanej biogazem i turbiny wiatrowej, a całkowita emisja CO2 z produkcji energii wyniesie 5 460 t/rok. Zmniejszy to całkowitą jego emi-sję o 10 717,7 t/rok, czyli o 66 %.
Gmina Rzeczenica jest nieco większa od Koczały, zarówno pod względem powierzchni, ilości mieszkańców, jak i ilości zakładów przemysłowych. Działają tu cztery kotłownie, w tym jedna opalana odpadami drzewnymi.
Program eliminacji paliw kopalnych w tym przypadku polega głównie na wykorzystaniu lokalnych zasobów paliw, głównie drewna i słomy, a także odpadów z przemysłu drzewnego oraz energii wiatru.
Roczne zapotrzebowanie na energię gminy Rzeczenica wynosi 112 687 GJ/rok. Prognozowane zapotrzebowanie na ener-gię pierwotną w 2010 r. wyniesie 139 058 GJ, by w 2020 r. opaść do 128 007 GJ po kompletnym przeprowadzeniu programu. Tak znaczne obniżenie zużycia energii osiągnięte zostanie przez działania termomodernizacyjne oraz zwiększenie efektywności wykorzystania paliw. Zmniejszenie konsumpcji energii i zmiana paliw przedstawione są na rys. 4.


Rys. 4. Planowana zmiana struktury paliw w gminie Rzeczenica

Planuje się znaczne zwiększenie zużycia energii elektrycznej. Warunki wiatrowe w gminie umożliwiają zaspokojenie tych potrzeb z własnych turbin wiatrowych, które produkować będą całą wykorzystywaną w przyszłości w gminie energię – ok. 13 200 000 kWh/rok. Wymagać to będzie zainstalowania 2-3 elektrowni wiatrowych o mocy 1,5 – 2 MW.


Rys. 5. Planowane zmiany w strukturze produkcji energii elektrycznej na potrzeby gminy Rzeczenica
Program doprowadzi do równie znaczącego obniżenia emisji zanieczyszczeń, jak w przypadku Koczały:

Rys. 6. Obniżenie poziomu emisji poszczególnych zanieczyszczeń do atmosfery

Obecna emisja dwutlenku węgla zostanie zredukowana do zera z związku z eliminacją paliw kopalnych z terenu gminy. Zainstalowanie turbin wiatrowych wyeliminuje użycie energii elektrycznej ku-powanej z konwencjonalnych elektrowni węglowych. Ponieważ zakłada się, że wyprodukowanie 1 MWh energii elektrycznej z węgla powoduje emisję 1 t CO2, zastosowanie tego rozwiązania obniży dodatkowo globalne emisje tego gazu o 13 200 t rocznie.
Programy eliminacji paliw kopalnych z terenów gmin zgodne są z założeniami zasady zrównoważonego rozwoju oraz polityką rozwoju odnawialnych źródeł energii zarówno w Polsce, jak i Unii Europejskiej. Wykorzystanie odpadów z fermy zwierzęcej rozwiąże problem składowania gnojowicy. Pozostałe paliwa również pozyskiwane są i będą lokalnie, co rozwiąże problem transportu i związanych z nim zanieczyszczeń i uciążliwości.
Program będzie także mieć pozytywny wpływ na zwiększenie ilości miejsc pracy w gminach przy pozyskiwaniu paliwa oraz, poprzez poprawę stanu środowiska naturalnego tej pięknej okolicy, w gospodarstwach agroturystycznych stopniowo rozwijających się w tym rejonie.
Obydwa programy mają znaczne szanse powodzenia i są dowodem na to, że przy wykorzystaniu dostępnych, komercyjnych technologii możliwe jest sprawne funkcjonowanie społeczności w oparciu o lokalne zasoby i bez znacznego obciążenia środowiska. Rozwiązanie podstawowego zagadnienia – kwestii dostaw energii – stanowi pierwszy krok na drodze do zrównoważenia gospodarki regionu.