Potencijali i izazovi za proizvodnju i korišćenje biogoriva u Crnoj Gori

21. Septembar 2016

Projekat: Razvoj održivog korišćenja energije u Crnoj Gori (EuropeAid/132799/C/SER/ME). Projekat finansira Evropska unija u okviru IPA 2011

Korisnik: Vlada Crne Gore - Ministarstvo ekonomije

Period implementacije: 06/04/2015 – 06/04/2017

Kontakt:

Developing Sustainable Energy Use in Montenegro,

Rimski trg broj 46, 81000 Podgorica,

+382 (0)67 568 848, info@energysector.me

Projekat sprovodi European Profiles S.A. (Grčka) u konzorcijumu sa Eptisa Servicios de Ingenieria S.L. (Španija).

OSNOVNE INFORMACIJE O PROJEKTU

Biogoriva

• Biomasa - biorazgradivi dio proizvoda, otpada i ostataka biološkog porijekla iz poljoprivrede (uključujući biljne i životinjske materije), šumarstva i povezanih industrija, kao i biorazgradivi dio industrijskog i komunalnog otpada.

• Biogoriva - tečna ili gasovita goriva za saobraćaj, proizvedena iz biomase

Biomasa

Osnovni vidovi biomase koja može služiti kao energent:

Drvna biomasa (šumarstvo, energetski zasadi, vinogradarstvo,

voćarstvo, ostaci drvoprerađivačke idustrije (piljevina, okrajci)

Poljoprivredna biomasa (slama pšenice, ječma, raži,

kukuruzovina i dr.)

Biomasa iz ostataka prehrambeno-preradjivačke industrije

Nedrvna uzgajana biomasa (brzorastuće trave, alge)

Otpad životinjskog porijekla

Dio komunalnog i ostalog industrijskog otpada

Procjene potencijala (GWh)

1.645 Biomass Potential for Montenegro- Ministarstvo ekonomije (2011)

4.200 Bio-energetski potencijal Crne Gore- Energetski potencijali biomase (Nikčević, V. 2010)

3.341 “Biomass in Montenegro” (CRES – Hellenic-USAID)

A rađena je i procjena energetskog potencijala biomase na osnovu kategorija korišćenja zemljišta (Procjena potencijala obnovljivih izvora energije u Republici Crnoj Gori (CETMA) 2007)

Procjena potencijala

Procjena potencijala sirovina

• U Crnoj Gori postoji potencijal za korišćenje biomase kao energenta, a i kao sirovine za proizvodnju biogoriva.

• Poljoprivredna biomasa je manje značajna obzirom na prirodne uslove, površinu obradivog zemljišta, veličinu gazdinstava i dr. Vinogradarstvo je sektor sa najvećom količinom ostataka koji se mogu koristiti.

• Najveći potencijal u Crnoj Gori je drvna biomasa. Osim velike količine drveta koje se koristi za ogrijev, velika je i količina drvnog ostatka

• Potencijal drvnog ostatka šumarstva i drvne industrije koji se ne koristi je procijenjen na 222.270 m3 godišnje.

Značajne količine drvnog ostatka koji nastaje u procesu sječe drveta i

izrade šumskih sortimenata trenutno ostaju i propadaju u šumi.

Drvni ostatak iz vinograda sa privatnih plantaža se u najvećoj mjeri

spaljuje s obzirom da ne postoji organizovano sakupljanje u svrhu

korišćenja za energetske potrebe.

Ista situacija je i sa drvnim ostatkom koji nastaje u procesu prerade

drveta, posebno u pilanama, koji se odlaže na deponije pored samih fabrika

ili se pali. U tom smislu postoji nekoliko crnih tačaka (lokacija) u Crnoj Gori

koje predstavljaju ozbiljan ekološki problem jer su količine drvnog ostatka

(najviše piljevine) tako velike da će za njihovo čišćenje biti neophodna

značajna finansijska sredstva

Drvni ostatak

Procjena potencijala biomase

Potencijal biomase(GWh) Ciljevi za korišćenje biomase po NREAP do 2020 (GWh)

Energetski zasadi 347,00 Električna energija 101,00

Poljoprivredni ostaci 57,00 Grijanje 1.256,04

Ostaci šumarstva 426,40

Ogrijevno drvo 2.020,84

Ukupno 2.851,24 1.357,04

Ostaje za proizvodnju biogoriva 1.494,20

Potencijal korištenja biomase kao energenta

postoji,

Značajne količine drvnog ostatka koji se ne koristi,

Neophodan strateški pristup,

Planirati kapacitete prema održivom nivou sirovina.

Direktiva 2009/28/ЕZ

tečna ili gasovita

goriva za saobraćaj,

proizvedena iz

biomase

tečno gorivo proizvedeno

iz biomase, koje se koristi

u energetske svrhe, osim

za saobraćaj, uključujući

proizvodnju električne

energije i energije za

grijanje i hlađenje Bioetanol

Bio-ETBE

Biometanol

Bio-MTBE

Bio-DME

Bio-TAEE

Čista bioulja koja

vode porijeklo

isključivo od biljaka

Biobutanol

Biodizel

Fischer-Tropsch dizel

Hidrogenizovano biljno ulje

Čisto biljno ulje

Biogas

Biogoriva Biotečnosti

Biogoriva - podjela • Prema sirovini i tehnologiji

– Konvencionalna biogoriva (biogoriva 1. generacije)

– Napredna biogoriva (biogoriva 2. i 3. generacije)

• Prema načinu primjene

– Primjena u postojećim motorima – primjena u mješavini sa gorivima naftnog porijekla (motorni benzin i dizel gorivo)

– Primjena u motorima prilagođenim za nove vrste goriva – FFV (flexible-fuel vehicle) – vozila fleksibilna u pogledu goriva.

Biogoriva • Biogoriva 1. generacije

– Etanol (Način proizvodnje etanola fermentacijom šećera. Skrob koji se nalazi u krompiru, kukuruzu i ostalim žitaricama uz pomoć enzima kvasca i drugih enzima pretvara se u etanol i CO2.

– Biodizel (iz ulja ili masti procesom transesterifikacije, kao sirovine razne uljarice).

• Biogoriva 1. generacije najviše se proizvode od šećerne trske, kukuruza, soje i uljane repice.

GORIVO ILI HRANA?

Biogoriva

• Biogoriva 2. i 3. generacije

– Etanol (od ligno-celuloznih sirovina)

– HTU DIZEL- HydroThermalUpgrading (HTU) je tehnologija proizvodnje biogoriva iz izvora kao što je mokra biomasa životinjskog porijekla (u Holandiji).

– FISCHER – TROPSCH DIZEL- proizvod katalitičke hemijske reakcije prilikom koje se CO i vodonik pretvaraju u tekući ugljovodonik

– Biovodonik.

Proizvodnja biogoriva

Proizvodnja biogoriva-biodizel

katalizator voda filter

Ulje Esterifikacija Separacija Separacija 2

Proizvodnja biogoriva-biodizel

Proizvodnja biogoriva-biodizel

Proizvodnja biogoriva-biodizel

• Resursi/sirovine za proizvodnju biodizela nedovoljni

• Ekonomski faktori doveli do gašenja pogona za proizvodnju biodizela u Regionu (Srbija, Hrvatska)

• Mogućnost malih pogona (100-400 lit. od koriscenog jestivog ulja)

• Problem sakupljanja i kontrole kvaliteta po standardu EN 14214

Proizvodnja biogoriva-bioetanol • Bioetanol je etanol koji se proizvodi od biomase bogate šećerima i

skrobom i/ili biorazgradivoga (celuloznog) dijela otpada.

• U Crnoj Gori količine drvnog ostatka koja može poslužiti za proizvodnju bioetanola 2. generacije po ranijim istraživanjima oko 220.000m3

• Stopa konverzije je da 1 m3 drveta daje oko 189,5 litara celuloznog etanola. U Crnoj Gori sirovina za proizvodnju 42.120.165 litara (42120,2m3) celuloznog bioetanola godišnje.

• Sadržaj energije etanola prema Anexu III Direktive 2009/28 /EC je 21 MJ/l.

Proizvodnja biogoriva-bioetanol

• Uglavnom se proizvodi bioetanol 1. generacije

Proizvodnja biogoriva-bioetanol • Komercijalna proizvodnja bioetanola od ligno-

celulozne sirovine je novijeg datuma

• Zbog složene strukture sirovine potreban predtretman, hidroliza, fermentacija, destilacija.

• Proizvodni troškovi (bez kapitalnih) 0,45-0,55€/l

Proizvodnja biogoriva-bioetanol

Ligno-celulozna biomasa

Predtretman Fermentacija Enzimska hidroliza destilacija

Operating costs and benefits Pine

Aspen

Wood, €/m3 ethanol 335 332

Acid prior to SSF, €/m3 ethanol 0.7 0.7 Acid in LignoBoost, €/m3 ethanol 2.6 1 Enzymes, €/m3 ethanol 91 91

NaOH make-up, €/m3 ethanol 13 7

Power, €/m3 ethanol -36 -35

Lignin, €/m3 ethanol -35 -1.3

Bark, €/m3 ethanol 16 -16

Labour, €/m3 ethanol 18 17 Maintenance, €/m3 ethanol 28 28

Net operating cost and benefits, €/m3 ethanol 433 424

Total production cost Investment, €/m3 ethanol

142

139

Operating, €/m3 ethanol 433 424

SUM, €/m3 ethanol 576 563

Proizvodnja biogoriva-bioetanol

• Prvo postrojenje za komercijalnu proizvodnju bioetanola od ligno-celulozne biomase zvanično otvoren Oktobra 2013. -Crescentino u Italiji.

• Kapacitet 75 mil. litara godišnje

• Lignin kao nusproizvod koriste za proizvodnju električne energije za potrebe fabrike (13 MW)

• Investicija od 150 mil €

• 100 uposlenih (+ 200 indirektno)

Kompanija “Beta Renewables” nakon toga sličnu metodologiju prodala i drugim manjim postrojenjima u Brazilu, SAD..

Proizvodnja biogoriva-bioetanol

• Prije ovoga nekoliko manjih komercijalno-istraživačkih postrojenja

• Clariant je u Straubingu u Njemackoj u julu 2012. otvorio najveće komercijalno-istraživačko postrojenje. (28 mil. Investicija 350.000 lit. Godišnje)

• Prije toga u Hohenhajmu-Štutgart...

Osnovna svojstva bioetanola Prednosti

• bioetanol zamjenjuje aditive koji služe za povećanje

oktanskog broja kao što su tetraetilolovo, benzen ili

MTBE

• bioetanol sagorijeva čistije nego benzin.

• etanol predstavlja manju opasnost za izazivanje

požara nego obični benzin.

• Obnovljivi je izvor energije

• Smanjuje emisije CO2

Osnovna svojstva bioetanola Nedostatci

• Etanol uzrokuje ubrzanu koroziju metalnih materijala,

• Ima manju kaloričnu vrijednost od benzina

• Utiče na startovanje mašine pri niskim

temperaturama

• Isparenja utiču opijajuće

• Ima efekat deterdženta (odmašćivanje) i razgrađuje

sintetičke materijale

Proizvodnja biogoriva-bioetanol • Bioetanol se koristi u smjesi sa benzinom, u različitim

koncentracijama. U Brazilu se čak koristi u nerazrjeđenom

stanju (E100).

• U Evropi najčešće E5 i E10

• Pri namješavanju treba se voditi standardima:

• Pressure Equipment Directive 97/23/EC (PED);

• the Directive 94/9/EC for Equipment and Protective Systems

intended for use in potentially explosive atmospheres

(ATEX);

• National Weights & Measures directives and especially

European Measurement Instrumentation Directive

2004/22/EG (MID).

Proizvodnja biogoriva-bioetanol

• miješanje goriva iziskuje dodatne troškove: troškovi rukovanja (utovar biokomponente, skladištenje) i trošak dodavanja. Osim toga veća cijena biokomponente utiče na cijenu biogoriva.

Dizel benzin (BMB 95)

Biocomp. USD/t Dif.USD/t

2% 852,35 8,35

3% 856,51 12,51

5% 864,43 20,43

7% 873,14 30,46

10% 885,57 43,45

Biocomp. USD/t Dif.USD/t

3% 883.60 10.60

5% 890.64 17.64

6% 894.16 21.16

7% 897.68 24.68

10% 908.21 35.21

Honda Civic za Brazilsko tržište sa posebnim rezervoarom za čisti bioetanol

• Subvencije neophodne (u Hrvatskoj 0,22€/l biodizela i 0,03€/l E5)

• U Francuskoj (42,84 €/hl FAME i 17,29 €/hl za bioetanol)

2009 2010 2011 2012 2013

Costs of biofuels’ tax

exemption (mil. €) 521 425 271 288 280

• Prema Direktivi 2009/28/EC i Nacionalnom akcionom

planu korišćenja energije iz obnovljivih izvora (NREAP) definisani su ciljevi za udio energije iz obnovljivih izvora u 2020. godini u sljedećim sektorima:

• elektroenergetski sektor,

• sektor grijanja i hlađenja i

• sektor saobraćaja

• Udio energije iz obnovljivih izvora energije koja se koristi

u saobraćaju u bruto finalnoj potrošnji energije u

saobraćaju iznosi 10,2%.

Kriterijumi održivosti • Prema kriterijumima održivosti iz člana 17. (2) do (5)

Direktive 2009/28 / EC od januara 2017. godine, GHG

ušteda od upotrebe biogoriva i biotečnosti mora biti

najmanje 50%. Od 1. januara 2018 mora biti najmanje

60%

• biogoriva i biotečnosti ne smiju biti proizvedeni od

sirovina:

• sa prostora visoke vrijednosti biodiverziteta

• Sa zemljišta sa visokim zalihama ugljenika

(močvare, kontinuirana područja pod šumom)

• dobijenih sa tresetišta.

• NREAP- 200,0 GWh (17,26 ktoe) biogoriva i 55,8 GWh

(4,74 ktoe) obnovljive električne energije (samo za

šinska vozila) u transportnom sektoru do 2020. godine

• Količine biogoriva za dostizanje cilja NREAP projektuje

korištenjem biodizela.

• Imajući u vidu da udio energije iz prve generacije

biogoriva ne smije biti veći od 7% od finalne potrošnje

energije u transportu (Direktiva 2015/1513/EU), jasno je

da realan scenario za ispunjenje nacionalnog cilja treba

stvoriti upotrebom biogoriva druge generacije.

• Scenariji zasnovani na pretpostavkama i procjenama NREAP-a od 1,8% godišnjeg rasta potrošnje goriva.

Potrošnja goriva do 2020 2015 2016 2017 2018 2019 2020

benzin (GWh) 421,1 428,7 436,4 444,3 452,3 460,4

dizel (GWh) 1.541,1 1.568,8 1.597,1 1.625,8 1.655,1 1.684,9

benzin (m3) 47.373,4 48.228,4 49.094,6 49.983,3 50.883,3 51.794,6

dizel (m3) 154.108,8 156.878,7 159.708,7 162.578,7 165.508,7 168.488,6

Projekcije

• NREAP- 200,0 GWh (17,26 ktoe) biodizela. Ne predviđa

druga biogoriva

Varijante na osnovu NREAP scenarija 2020 - A 2020 - B 2020 - C

Potrošnja dizela (GWh) 1.684,9 1.484,9 1.584,9

Potrošnja biodizela (GWh) 0,00 200,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen. (GWh) 0,0 0,0 100,0

Potrošnja dizela (m3) 168.488,6 148.488,8 158.488,7

Potrošnja biodizela (m3) 0,0 21.818,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen.(m3) 0,0 0,0 10.909,0

Zapreminski udio % v/v 12,81 6,44

Projekcije

E-5 scenario NREAP

2020 - C E-5 scenario -A

E-5 scenario –B

Potrošnja benzina (GWh) 460,4 445,4 445,4

Potrošnja naprednog bioetanola (GWh) 0,0 15,0 15,0

Potrošnja dizela (GWh) 1.584,9 1.599,9 1.576,9

Potrošnja biodizela (GWh) 0,0 0,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen (GWh) 100,0 85,0 108,0

Consumption of motor gasoline (m3) 51.794,6 50.107,1 4,88

%

50.107,1 4,88

% Potrošnja naprednog bioetanola (m3) 0,0 2.571,4 2.571,4

Potrošnja dizela (m3) 158.488,7 159.988,7 5,80

%

157.688,7 6,95

% Potrošnja biodizela (m3) 0,0 0,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen (m3) 10.909,0 9.272,7 11.781,7

Projekcije

E-10 scenario NREAP

2020 - C E-10 scenario-A

E-10 scenario-B

Potrošnja benzina (GWh) 460,4 429,4 429,4

Potrošnja naprednog bioetanola (GWh) 0,0 31,0 31,0

Potrošnja dizela (GWh) 1.584,9 1.615,9 1.576,9

Potrošnja biodizela (GWh) 0,0 0,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen (GWh) 100,0 69,0 108,0

Consumption of motor gasoline (m3) 51.794,6 48.307,1 9,91

%

48.307,1 9,91

% Potrošnja naprednog bioetanola (m3) 0,0 5.314,2 5.314,2

Potrošnja dizela (m3) 158.488,7 161.588,7 4,45

%

157.688,7 6,95

% Potrošnja biodizela (m3) 0,0 0,0 0,0

Potrošnja naprednog biodizela 2.gen (m3) 10.909,0 7.527,2 11.781,7

PRORACUN CO2 EMISIJE Prema Tabeli 24 I Aneksu V Direktive 2009/28/EC

Scenario

CO2 redukcija (tCO2e)

Total CO2

redukcija (tCO2e)

2020-A

2020-B 24048,0 24048,0

2020-C 30060,0 30060,0

E-5-A 25701,3 3596,6 29297,9

E-5-B 30510,9 3596,6 34107,5

E-10-A 21643,2 6945,1 28588,3

E-10-B 30510,9 6945,1 37456,0

Barijere Uprkos postojanju teorijskog potencijala za proizvodnja biogoriva u Crnoj Gori

postoje brojne prepreke:

Pad cijene fosilnih goriva čini da proizvodnja biogoriva trenutno nije

isplativa.

Dugoročna dostupnost sirovina je neizvjesna, kao i cijena sirovina

Nejasan pravni okvir i mogućnosti subvencija

Nedostatak laboratorija za ispitivanje kvaliteta biogoriva

Nepostojanje mreže snadbijevanja, skladištenja i prodaje biogoriva

Nepovjerljivost potrošača prema novim proizvodima

Procedure za dobijanje dozvole za proizvodnju i prodaju...

Instrumenti za potporu Barijere za proizvodnju i korištenje biogoriva mogu biti prevaziđene primjenom

sljedećih instrumenata potpore:

Usvajanje seta poticaja mjera (poreskih,tržišnih olakšica, istraživačko-

razvojnih grantova i sl.)

Mjerama povećanja sigurnosti snabdijevanja sirovina

Pojednostavljenje procedura dobijanja dozvola i pružanje pravne pomoći

Javna kampanja podizanja svijest i i znanja o dostupnosti i ekološkim

prednostima obnovljivih goriva.

Jačanje istraživačkih i laboratorijskih kapaciteta

Stvaranje integrisanog bioenergetskog sistema

Poboljšanje pravnog okvira...

Preporuke Olakšice za uvozne sirovine za proizvodnju biogoriva

Olakšice za biogoriva koja se stavljaju na tržište

Biogoriva koriste kao pogonska goriva izuzeti od plaćanja akciza, ako se

koriste u svom čistom obliku. Ako su biogoriva pomiješana s fosilnim

gorivima, prema procentu umješanja.

Osiguravanje konkurentne cijene biogoriva

Vozila koja su tehnički opremljena za upotrebu isključivo biogoriva, kao

što su B100, E85, da imaju olakšice pri registraciji, osloboditi naknade za

parking i sl.

Godišnja kvota biogoriva koju distributeri moraju staviti na tržište

Sertifikacija biogoriva i kontrola kvaliteta, kao dokaz kvaliteta

• Hvala na pažnji