ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ. Παρουσίαση του σχεδίου αναφοράς της καθοδηγητικής επιτροπής WG1. Βιομάζα

Transcript

1 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΠΛΑΤΦΟΡΜΑ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΩΝ ΘΕΣΣΑΛΙΑΣ Παρουσίαση του σχεδίου αναφοράς της καθοδηγητικής επιτροπής WG1 Βιομάζα Πρόεδρος Γεώργιος Ζανάκης (Pioneer Hellas) Αντιπρόεδρος καθ. Νικόλαος Δαναλάτος (ΠΘ)

2 Δομή Τεχνολογικής Πλατφόρμας Βιοκαυσίμων Συμβουλευτική Επιτροπή Γραμματεία Τεχνολογικής Πλατφόρμας Βιομάζα Τεχνολογίες Μετατροπής Αξιολόγηση Αειφορίας Διάθεση & Χρήση Βιοκαυσίμων Καθοδηγητικές Επιτροπές Αγορές και Κανονισμοί Γενική Συνέλευση

3 Τι είναι βιομάζα Η βιομάζα με την ευρύτερη έννοια περιλαμβάνει οποιοδήποτε υλικό προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς Ειδικότερα η βιομάζα για ενεργειακούς σκοπούς περιλαμβάνει κάθε τύπο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή στερεών, υγρών ή αερίων καυσίμων

4 Τύποι βιομάζας: Φυτικά και ζωικά υπολείμματα στον αγρό μετά τη συγκομιδή (άχυρο, βαμβακοστελέχη, κλπ) γεωργικών-δασικών βιομηχανιών (πυρηνόξυλο, πριονίδι, κλπ) αστικά απόβλητα (στην Ελλάδα t/d) Ενεργειακές καλλιέργειες

5 Συμμετοχή των ΑΠΕ στην EU-25

6 Κάλυψη από ΑΠΕ = 5% Αιολική 750 MW (83% των ΑΠΕ ή 4,15% του συνόλου) Μικρά Υ/Η 89 MW (13%των ΑΠΕ ή 0,65% του συνόλου) Απόβλητα 28 MW ( 4%των ΑΠΕ ή 0,2% του συνόλου) Φωτοβολταϊκά <1 MW 0%των ΑΠΕ ή 0% της ενέργειας Βιοκαύσιμα 0%των ΑΠΕ ή 0% της ενέργειας Βιομάζα για θερμ. 0%των ΑΠΕ ή 0% της ενέργειας Δε συμπεριλαμβάνονται τα θερμικά ηλιακά συστήματα (2,5 εκατ. τ.μ. εγκατεστημένων συλλεκτών) και η βιομάζα για θερμικές χρήσεις. Με βάση τα παραπάνω: Η Ελλάδα είναι ακόμα στο σημείο 0 από άποψη βιομάζας Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

7 Άξονας 1 Βιομάζα Συστηματική αξιολόγηση δυναμικού ενεργειακών καλλιεργειών της Θεσσαλίας Αξιολόγηση εδαφών για ενεργειακές καλλιέργειες Αξιολόγηση ενεργειακών καλλιεργειών Εξεύρεση / ανάλυση νέων ποικιλιών Συμπερασματική αξιολόγηση κόστους παραγωγής βιομάζας Άλλοι τύποι βιομάζας Αγροτικά απόβλητα, υπολείμματα ξυλείας κτλ Αξιοποίηση Δεδομένων Κοινοπραξίας του ΠΠΚ-Θ: «Παραγωγή Βιοκαυσίμων στη Θεσσαλία» Ερευνητικών αποτελεσμάτων Παν.Θεσσαλίας

8 Οι Καλλιέργειες στη Θεσσαλία Συμβατικές Στη Θεσσαλία επικρατούν δύο κύριες μονοκαλλιέργειες που καλύπτουν το 85% της καλλιεργούμενης έκτασης: ξηρικό στάρι σε 128,7 kha αρδευόμενο βαμβάκι σε 152 kha μηδική, αραβόσιτος, τεύτλα, κλπ σε 52,5 kha Σιτάρι ΘΕΣΣΑΛΙΑ Βαμβάκι Υπόλοιπα Ετήσια Έκταση (στρ) Απόδοση (kg/στρ) Έκταση (στρ) Απόδοση (kg/στρ) Έκταση (στρ) Λάρισα Καρδίτσα Τρίκαλα Μαγνησία Σύνολο Ενεργειακές Πιλοτικές εκτάσεις μικρής κλίμακας: Ερευνητικές δραστηριότητες 3-14 ετών Ελαιοκράμβη, αγριαγκινάρα, ηλίανθος, σόργο ινώδες, σόργο γλυκό, μίσχανθος, κενάφ Πειραματικές καλλιέργειες σε τρεις τύπους εδαφών (γόνιμα επίπεδα, γόνιμα επικλινή και άγονα επικλινή εδάφη)

9 Βιομάζα στη Θεσσαλία Συνολική καλλιεργήσιμη έκταση 4,11 εκ.στρ. (35,8 συνόλου επικράτειας) Ενεργειακά φυτά < στρ. Ηλίανθος (79 στρ. Νομ.Καρδίτσας+10 στρ. ΠΘ) Ελαιοκράμβη (300 στρ. συμβ.γεωρ στρ. ΠΘ) Σόργο (40 στρ. Νομ.Καρδίτσας+60 στρ. ΠΘ) Άγριαγκινάρα (500 στρ. Agricon + 50 στρ. ΠΘ ) Υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών Δασοπονίας & επεξεργασίας ξύλου ~65.000m 3 Ετήσιων καλλιεργειών (άχυρο σιτηρών, βαμβακοστελέχη κτλ) ~ τον Πολυετών καλλιεργειών (κλαδέματα αμπελιών,ελιάς) ~ τον

10 Δασικά υπολείμματα CRES (2007): m 3 συμπαγούς ξύλου κυρίως από υπολείμματα πριστηρίων υπολείμματα παλετών και μικροποσότητες υπολειμμάτων παρκέτων (Ν. Τρικάλων m3). Στο γειτονικό νομό Φθιώτιδας η διαθεσιμότητα υπολειμμάτων από τα παραπάνω υλικά δεν υπερβαίνει τα m 3.

11 Υπολείμματα πολυετών καλλιεργειών (ΚΑΠΕ, 2007) κλαδοδέματα αμπελιών t κλαδοδέματα ελιάς t (Μαγνησία και Λάρισα) κλαδοδέματα λοιπών: Λάρισα > t - Μαγνησίας t, ενώ στους υπόλοιπους δύο νομούς είναι κάτω από 5000 t. Ελαιοπυρήνας: /t. Κύρια προβλήματα του βιοκαυσίμου αυτού είναι η διακύμανση της περιεκτικότητας σε υγρασία (18-40%), τα προβλήματα κατά την τροφοδοσία και καύση του υλικού, αλλά κυρίως η μικρή του διαθεσιμότητα. Σε πανελλήνιο επίπεδο η συνολική παραγωγή ελαιοπυρήνα δεν ξεπερνά τους t (περί τους ΤΙΠ). Αλλά και η τιμή των 50 /t είναι αρκετά υψηλή σε σχέση με τις τιμές της βιομάζας που προέρχεται από ενεργειακές καλλιέργειες.

12 Μεθοδολογία Αξιολόγησης Καλλιεργειών (Συμβατικών και Ενεργειακών) Υπολογισμός εισροών εκροών (farm budget) για τις υπό εξέταση ενεργειακές καλλιέργειες και ανάλογα με τους διαθέσιμους τύπους εδαφών Μέσες εισροές Απόδοση (kg/στρέμμα) δεδομένα Νομαρχιών & πειραμάτων Τιμή προϊόντος ( /kg) δεδομένα αγοράς Επιδοτήσεις ( /στρέμμα) δεδομένα Υπουργείου Τυπικές δαπάνες αγρού Κόστος υλικών ( /στρέμμα) δεδομένα αγοράς» σπόρος, λίπασμα, φυτοφάρμακα Καλλιεργητική φροντίδα ( /στρέμμα) δεδομένα πραγματικά» όργωμα, σπορά, άρδευση, συγκομιδή-μεταφορά) Συγκομιδή ( /στρέμμα) δεδομένα πραγματικά 1 Αποδόσεις συμβατικών καλλιεργειών (σιτάρι, βαμβάκι, καλαμπόκι) από δεδομένα των νομαρχιών της Θεσσαλίας 2 Αποδόσεις νέων καλλιεργειών (ελαιοκράμβη, ηλίανθος, αγριαγκινάρα, σόργο, μίσχανθος) από πειραματικά δεδομένα

13 Συστήματα γης 1. Άγονο επικλινές έδαφος στη λοφώδη Πλειστοκαινική επιφάνεια μεταξύ Λάρισας Φαρσάλων (έκτασης στρ).

14 Συστήματα γης 2. Γόνιμο πεδινό έδαφος στην Αν. Θεσσαλική πεδιάδα (Βελεστίνο) Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

15 Συστήματα γης 3. Γόνιμο πεδινό έδαφος στη Δυτική Θεσσαλική πεδιάδα (Παλαμάς) Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

16 Συστήματα χρήσης γης ηλίανθος εδάφη 2, 3 Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

17 Συστήματα χρήσης γης Σόργο εδάφη 2, 3 Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

18 Συστήματα χρήσης γης Μίσχανθος εδάφη 2, 3 Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

19 Συστήματα χρήσης γης Καλαμπόκι-εδάφη 2,3 Βαμβάκι -εδάφη 2,3 κράμβη -εδάφη 1,2,3 Σιτάρι -εδάφη 1,2,3 Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

20 Συστήματα χρήσης γης Αγριαγκινάρα εδάφη 1, 2, 3

21 Ανατολική Θεσσαλία Ξηρικές καλλιέργειες - Λάρισα Γόνιμα εδάφη Μικρής γονιμότητας επικλινή εδάφη Ακαθ. κέρδος ( /στρ) Αρδευόμεν ες καλλιέργειες - Λάρισα Σίτος Κράμβη Αγριαγκινάρα Ακαθ. κέρδος ( /στρ) Βαμβάκι Καλαμπόκι Ηλίανθος Μίσχανθος Αγρ/κινάρα Σόργο Ισοζύγιο εισροών εκροών (farm budget) Απόδοση (kg/στρέμμα), τιμή προϊόντος ( /kg), επιδοτήσεις ( /στρέμμα) Κόστος υλικών (σπόρος, λίπασμα, φυτοφάρμακα) καλλιεργητικής φροντίδας (όργωμα, σπορά, άρδευση, συγκομιδή-μεταφορά)

22 Δυτική Θεσσαλία 250 Γόνιμα εδάφη Μικρής γονιμότητας επικλινή εδάφη Αρδευόμενες καλλιέργειες - Καρδίτσα Ακαθ. κέρδος ( /στρ) Ξηρικές καλλιέργειες - Καρδίτσα Σίτος Κράμβη Αγριαγκινάρα Ακαθ. κέρδος ( /στρ) Βαμβάκι Καλαμπόκι Ηλίανθος Μίσχανθος Αγριαγκινάρα Σόργο

23 Το Όραμα για την Βιομάζα Προοπτική έως 2 εκατ.στρ. ενεργειακών καλλιεργειών στην Θεσσαλία Δεδομένου ότι η καλλιεργούμενη έκταση αποτελεί το 1/3-1/2 του δυναμικού καλλιεργήσιμης έκτασης της Θεσσαλίας Εκτιμώμενη μέγιστη δυναμικότητα 1 Mtoe υγρών & στερεών βιοκαυσίμων (2030) Είδος καυσίμου Παραγόμενη ποσότητα (toe) Καλλιεργούμενα στρέμματα Στερεό Βιοκαύσιμο 800,000 1,000,000 Βιοντίζελ 50, ,000 (ηλίανθος) Βιοαιθανόλη 300, ,000 (γλυκός σόργος) ΣΥΝΟΛΟ 1,150,000 2,000,000

24 Βιωσιμότητα χρήσης βιομάζας από καλλιέργεια κόστος ενέργειας είδος βιοκαυσίμου - χαρακτηριστικά τοπικές συνθήκες γεωργίας Αξιολόγηση γαιών στρεμματικές αποδόσεις κόστος παραγωγής κίνητρο αλλαγής καλλιέργειας περιβαλλοντικές συνθήκες

25 Κόστος ενέργειας και αποδόσεις καλλιεργειών 35 1/1/2006 νέα ΚΑΠ 30 /GJ / MJ πετρέλαιο βαμβάκι πυρήνας αγριαγκινάρα

26 Βιωσιμότητα χρήσης βιομάζας από καλλιέργεια κόστος ενέργειας είδος βιοκαυσίμου - χαρακτηριστικά τοπικές συνθήκες γεωργίας Αξιολόγηση γαιών στρεμματικές αποδόσεις κόστος παραγωγής κίνητρο αλλαγής καλλιέργειας περιβαλλοντικές συνθήκες

27 97% ξύλοπελλέτες Βιομάζα στην EU-25 (πηγή: EUR 21350) 78 εκ. τιπ (200 εκ. τ.) 3% Καλλιέργειες 2.4 εκ. tιπ Βιο-αιθανόλη βιοντίζελ 0,5 % ( 0,4 εκατ. t.. ) 2,5 % ( 2 εκατ.t.. )

28 Πρωταρχικό ερώτημα στη παραγωγή βιοκαυσίμου: Ενεργειακό ισοζύγιο ενεργειακών καλλιεργειών (National Geographic, Oct. 2007) 30 Πελλέτα αγριαγκινάρας 25 Ενεργειακό ισοδύναμο Αιθανόλη από ζαχ/μο 5 Ντίζελ από κράμβη Αιθανόλη από καλαμπόκι 0

29 Βιωσιμότητα χρήσης βιομάζας από καλλιέργεια κόστος ενέργειας είδος βιοκαυσίμου - χαρακτηριστικά τοπικές συνθήκες γεωργίας Αξιολόγηση γαιών στρεμματικές αποδόσεις κόστος παραγωγής κίνητρο αλλαγής καλλιέργειας περιβαλλοντικές συνθήκες

30 Ισοζύγιο εισροών εκροών τυπικού αγροκτήματος με σκληρό σιτάρι σε έδαφος του Βελεστίνου (Calcixerollic Xerochrept σε /στρ) Εισροές: Εκροές: Απόδοση: : 0,320 t με 270 /t 86,00 Επιδότηση: : 35 /στρ 35,00 Σύνολο 121,00 Υλικά Λιπάσματα 20,60 Σπόρος 5,13 Φυτοφάρμακα 4,00 Εργασίες Λίπανση 0,80 Σπορά 3,00 Όργωμα (x22 +δισκοσβάρνα+ δισκοσβάρνα) 8,00 Ζιζανιοκτονία 1,50 Λοιπά 0,80 Συγκομιδή 9,00 Σύνολο εξόδων 46,83 Ακαθάριστο κέρδος 68,17

31 2 Κέρδος παραγωγού (περιοχή Βελεστίνου + επιδοτήσεις) Ακαθ. κέρδος ( /στρ) Σίτος Κράμβη Αγριαγκινάρα

32 3 Απόδοση κεφαλαίου Σόργο Αγρ/ρα (Α) Αγρ/ρα (Ξ) Μίσχ/θος Ηλίανθος Κράμβη Καλ/πόκι Βαμβάκι Σίτος 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 (Ακαθ. Κέρδος + Επιδότηση) / Κόστος

33 Απόδοση κεφαλαίου Σόργο Αγρ/ρα (Α) Αγρ/ρα (Ξ) Μίσχ/θος Ηλίανθος Κράμβη Καλ/πόκι Βαμβάκι Σίτος -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 (Ακαθ. Κέρδος+- Επιδότηση) / Κόστος

34 Βιωσιμότητα χρήσης βιομάζας από καλλιέργεια κόστος ενέργειας είδος βιοκαυσίμου - χαρακτηριστικά τοπικές συνθήκες γεωργίας Αξιολόγηση γαιών στρεμματικές αποδόσεις κόστος παραγωγής κίνητρο αλλαγής καλλιέργειας περιβαλλοντικές συνθήκες

35 4 Περιβαλλοντικά οφέλη φαινόμενο θερμοκηπίου μείωση διάβρωσης εξοικονόμηση νερού μείωση νιτρορύπανσης μείωση αγροχημικών αύξηση εδαφ. γονιμότητας σιφώνιο βαρέων μετάλλων Ν. Δαναλάτος: Βιώσιμες Ενεργειακές Καλλιέργειες στην Ελλάδα

36 Συστηματική αξιολόγηση ενεργειακών καλλιεργειών και εύρεση των πιο κατάλληλων τύπων χρήσης γης Ποσοτική εκτίμηση καταλληλότητας συγκεκριμένης Μονάδας Γης για συγκεκριμένη εναλλακτική Χρήση σε σύγκριση με την παραδοσιακή χρήση Μερική αντικατάσταση γεωργικών εκτάσεων με εναλλακτικές καλλιέργειες

37 ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΗΣ Φυσικό Περιβάλλον Κλίμα Έδαφος Υδρολογία Ανάγλυφο Γεωλογία Έκταση Αγορά ΣΥΣΤΗΜΑ ΧΡΗΣΗΣ Τύπος χρήσης Οικονομικό Περιβάλλον Άνθρωπος Εξοπλισμός Σύστημα Χρήσης Γης Στρατηγικό Σχέδιο Αναφοράς - WG1: Βιομάζα

38 Μονάδα Γης Εδαφολογικός χάρτης (IXTEΛ-ΠΘ ΠΘ) Κλίμα Έδαφος Γεωλογία Φυσιογραφία Υδρολογία Μέγεθος αγροκτήματος Εδαφολογικός χάρτης Στρατηγικό Σχέδιο Αναφοράς - WG1: Βιομάζα 38

39 Μονάδα Χρήσης Καλλιέργεια (παραδοσιακή εναλλακτική) Διαχείρηση Αρδευόμενη ξηρική Λοιπές καλλιεργητικές φροντίδες Εξοπλισμός Στρατηγικό Σχέδιο Αναφοράς - WG1: Βιομάζα 39

40 Φυσικό Περιβάλλον ΣΥΣΤΗΜΑ ΓΗΣ Κλίμα Έδαφος Υδρολογία Ανάγλυφο Γεωλογία Έκταση Αγορά Σύστημα Χρήσης Γης ΣΥΣΤΗΜΑ ΧΡΗΣΗΣ Τύπος χρήσης Άνθρωπος Εξοπλισμός Οικονομικό Περιβάλλον απόδοση εισροές εισροές Στρατηγικό Σχέδιο Αναφοράς - WG1: Βιομάζα 40

41 Μερική αντικατάσταση γεωργικών εκτάσεων με εναλλακτικές καλλιέργειες Ποσοτική εκτίμηση καταλληλότητας συγκεκριμένης μονάδας Γης για συγκεκριμένη εναλλακτική χρήση σε σύγκριση με την παραδοσιακή χρήση N2 N1e S3e S1 S2 N2 N1n 15 εδάφη 10 φυτά 5 ποικιλίες 3 λιπάνσεις 3 αρδεύσεις 6750 συνδυασμοί Στρατηγικό Σχέδιο Αναφοράς - WG1: Βιομάζα 41

42 Φάσεις Επίτευξης Οράματος Εξάπλωση ενεργειακών καλλιεργειών στη Θεσσαλία Διασφάλιση εκτάσεων για καλλιέργειες διατροφικής χρήσης Αύξηση παραγωγικότητας υπαρχουσών ενεργειακών καλλιεργειών ανά στρέμμα Διασφάλιση βιοποικιλότητας και ισορροπίας οικοσυστήματος Θεσσαλίας Διασφάλιση ποιοτικής και ποσοτικής στάθμισης μη ανανεώσιμων εισροών (λιπάσματα, φυτοφάρμακα, νερό, καύσιμα) Χρήση νέων ενεργειακών καλλιεργειών υψηλής δυναμικότητας

43 Συμπεράσματα Ανάγκη άμεσης ποσοτικής αξιολόγησης συστημάτων χρήσης γης με εναλλακτικές ενεργειακές καλλιέργειες σε σύγκριση με τις παραδοσιακές καλλιέργειες στη Θεσσαλία με στόχο τη δυνατότητα σχεδιασμού χρήσεων γης και ανάπτυξης της Θεσσαλίας (και της χώρας γενικότερα).

44 Συμπεράσματα Οι εναλλακτικές ενεργειακές καλλιέργειες θα πρέπει να έχουν ή να αποκτήσουν κίνητρα μερικής αντικατάστασης των δύο βασικότερων παραδοσιακών χρήσεων: αρδευόμενο βαμβάκι ξηρικό σιτάρι που μαζί καλύπτουν περί τα 3 εκατ. στρ. στην ανατολική και δυτική Θεσσαλική πεδιάδα

45 Συμπεράσματα Η ποσοτική αυτή αξιολόγηση είναι εφικτή στο εγγύς μέλλον (παραγωγή χαρτών 1:20000) με βάση τα απαιτούμενα δεδομένα που είναι διαθέσιμα από πολυετείς σχετικές έρευνες στο Π.Θ., όπως και σε άλλα ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστημιακά Τμήματα-Εργαστήρια που εργάζονται στον τομέα των ενεργειακών καλλιεργειών.

46 Συμπεράσματα Περαιτέρωέρευναστουςτομείς Γεωργίας Οικολογίας Φυτών Γενετικής βελτίωσης Γεωργικής μηχανολογίας και αρδεύσεων Εδαφικών πόρων (γονιμότητα, λιπάνσεις, κλπ) Χαρτογράφηση, Χωροταξία, GIS Γεωργικής οικονομίας

47 Παραγωγή Η/Ρ από αγριαγκινάρα σε Εργοστάσιο 2ΜW με αντικατάσταση 3000 στρ σταριού και 2000 στρ βαμβακιού σε περιοχή του Ν. Καρδίτσας.

48 Παραγωγή Η/Ρ από αγριαγκινάρα σε μονάδα 2 MW 13: σιτάρι 2000 βαμβάκι 0,6:

49