Konsekwencje wykorzystania drewna na cele energetyczne w świetle realizacji polityki klimatycznej

dr inż. Marek Jabłoński Zakład Zarządzania Zasobami Leśnymi Instytut Badawczy Leśnictwa

Forest damage, NASA 2010

Konferencja naukowo-techniczna

„Możliwości oraz uwarunkowania podaży drewna do celów energetycznych”

Sękocin Stary, 20-21 listopada 2012 r.

PLAN PREZENTACJI:

1. Lasy w procesie zmian klimatu,

2. Drewno na cele energetyczne – oczekiwania 3. Lasy w mechanizmach Protokołu z Kioto 4. Spalanie biomasy – konsekwencje

5. ”Dodatkowe” źródła biomasy

1992 r. - Ramowej Konwencji Narodów Zjednoczonych w Sprawie Zmian Klimatu (UNFCCC)

1997 r. - Protokół z Kioto:

lasy i leśnictwo - szansą redukcji koncentracji CO

w atmosferze

Lasy występują w poczwórnej roli w procesie zmian klimatycznych:

(Rykowski 2003)

jako:

• „przyczyna”, tzn. źródło gazów szklarniowych (GHGs), 1. LASY W PROCESIE ZMIAN KLIMATU

Lasy występują w poczwórnej roli w procesie zmian klimatycznych:

Rykowski 2003

jako:

• „przyczyna”, tzn. źródło gazów szklarniowych (GHGs),

• „ofiara” zmian klimatycznych, m.in. wzrost wrażliwości na szkodniki i choroby, zmiany zasięgów gatunków drzew,

Lasy występują w poczwórnej roli w procesie zmian klimatycznych:

Rykowski 2003

jako:

• „przyczyna”, tzn. źródło gazów szklarniowych (GHGs),

• „ofiara” zmian klimatycznych, m.in. wzrost wrażliwości na szkodniki i choroby, zmiany zasięgów gatunków drzew,

• „beneficjent” zmian klimatycznych – stymulujący przyrost biomasy, 1. LASY W PROCESIE ZMIAN KLIMATU

Lasy występują w poczwórnej roli w procesie zmian klimatycznych:

Rykowski 2003

jako:

• „przyczyna”, tzn. źródło gazów szklarniowych (GHGs),

• „ofiara” zmian klimatycznych, m.in. wzrost wrażliwości na szkodniki i choroby, zmiany zasięgów gatunków drzew,

• „beneficjent” zmian klimatycznych – stymulujący przyrost biomasy,

• „remedium” na zmiany globalne:

- zdolności do pochłaniania i względnie trwałego gromadzenia węgla w strukturach ekosystemów leśnych (drewno, gleba), - właściwości substytucyjne drewna w odniesieniu innych

materiałów, których produkcja przyczynia się do zmian klimatycznych

- właściwości substytucyjne drewna w stosunku do kopalnych źródeł energii oraz,

- zdolności odnawiania się z korzyścią dla środowiska.

Remedium na zmiany klimatyczne:

- akumulacja węgla w drzewostanie, - produkty drzewne czy

- biomasa na cele energetyczne?

1. LASY W PROCESIE ZMIAN KLIMATU

inne/pozostałe/podstawowe

funkcje lasów?

2. DREWNO NA CELE ENERGETYCZNE

A. POLITYKA KLIMATYCZNA POLSKI. 2003 r.

Strategie redukcji emisji gazów cieplarnianych w Polsce do roku 2020

Cel szczegółowy (w zakresie leśnictwa): wzrost wiązania CO₂ przez lasy Działania dodatkowe: wykorzystanie drewna na cele energetyczne B. POLITYKA ENERGETYCZNA POLSKI DO 2030 roku. 2009 r.

Cele w zakresie rozwoju wykorzystania Odnawialnych Źródeł Energii:

- wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym zużyciu energii co najmniej do poziomu 15% w 2020 roku,

….

- ochrona lasów przed nadmiernym eksploatowaniem, w celu pozyskiwania biomasy

C. KRAJOWY PLAN DZIAŁANIA W ZAKRESIE ENERGII ZE ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH. 2010 r.

~ 7,5 mln m³ drewna pozyskanie w 2010 r.:

drewno opałowe - 2,7 mln. m³ drobnica opałowa - 1,4 mln. m³ S2ac - ???

zadrzewienia - 0,96 mln. m³

w 2010 r. podaż ubocznych produktów drzewnych na cele energetyczne wynosił 5,3 mln m³, z czego sektor drzewny na własne potrzeby zużył 3 mln. m³

(Szostak 2012)

2. DREWNO NA CELE ENERGETYCZNE

~ 8 mln m³ drewna C. KRAJOWY PLAN DZIAŁANIA W ZAKRESIE ENERGII ZE

ŹRÓDEŁ ODNAWIALNYCH. 2010 r.

A. PIERWSZY OKRES ZOBOWIĄZAŃ (lata 2008-2012)

Polska zobowiązała się do redukcji emisji CO₂ i innych gazów szklarniowych o 6% względem roku bazowego

przy wypełnianiu zobowiązań można uwzględnić:

 całkowite pochłanianie netto w latach 2008-2012 z zalesień i wylesień wykonanych od 1990 r.

 820 tys. ton C (~ 3 mln. ton CO₂) rocznie w ramach działań z zakresu gospodarki leśnej;

(pozyskanie drewna – natychmiastowa emisja CO₂) nadwyżkę jednostek sekwestracji można zbyć w ramach handlu emisjami.

3. LASY W PROTOKOLE Z KIOTO

B. DRUGI OKRES ZOBOWIĄZAŃ (po 2012 r.)

zobowiązanie do redukcji emisji CO₂ i innych gazów szklarniowych uzgodnione zostaną na najbliższej Konwencji Klimatycznej

w bilansie emisji i pochłaniania należy uwzględnić:

 pochłanianie/emisje netto z zalesień i wylesień,

 pochłanianie/emisje z gospodarki leśnej,

dla drugiego okresu zobowiązań uzgodniono tzw. poziom odniesienia – 22,75 mln. ton CO₂ (6,2 mln. ton C)

pochłanianie ponad poziom odniesienia – redukcje emisji, (nie więcej niż 3,5% emisji w roku bazowym)

jeżeli w wyniku zwiększonego pozyskania drewna, lasy pochłoną mniej CO₂ niż poziom odniesienia – to będzie to oznaczało

emisje

Istnieje możliwość wykazania sekwestracji węgla w produktach

drzewnych, przyjmując domyślnie następujące okresy połowicznego rozpadu:

papier – 2 lata,

płyty drewnopochodne – 25 lat, tarcica – 35 lat

B. DRUGI OKRES ZOBOWIĄZAŃ (po 2012 r.)

3. LASY W PROTOKOLE Z KIOTO

W sytuacji uwzględniania wiązania węgla w produktach drzewnych obowiązuje wyższy poziom odniesienia,

tj. 27,133 mln. ton CO₂ (7,4 mln ton C)

Jest to zobowiązanie łączne, tzn. sekwestracja węgla może się odbywać na pniu lub w produktach drzewnych.

spalanie biomasy drzewnej = natychmiastowa emisja CO₂ B. DRUGI OKRES ZOBOWIĄZAŃ (po 2012 r.)

C. POCHŁANIANIE CO₂ wg RAPORTÓW DO PROTOKOŁU Z KIOTO za 2010 r.

B.1.

Gospodarka leśna

Źródło: http://unfccc.int

Pochłanianie netto:

Biomasa nadziemna 18 mln. ton CO₂

Biomasa podziemna – 41% biomasy nadziemnej (7,3 mln. ton CO₂)

Gleby – 0,53 MgC/ha,

(7 MgC przez ostatnie 20 lat)

Biomasa nadziemna

42%

Biomasa podziemna

17%

Martwe drewno

2%

Gleby mineralne

39%

C. POCHŁANIANIE CO₂ wg RAPORTÓW DO PROTOKOŁU Z KIOTO za 2020 r.

3. LASY W PROTOKOLE Z KIOTO

Powierzchnia [tys. ha]

Emisje / pochłanianie

CO₂ netto [tys. ton]

A.1. Zalesienia 636,6 -10 052

A.2. Wylesienia 11,5 229

Źródło: http://unfccc.int

tutaj wliczono ponad 200 tys. ha

gruntów związanych z gospodarką leśną

C. POCHŁANIANIE CO₂ wg RAPORTÓW DO PROTOKOŁU Z KIOTO

Powierzchnia [tys. ha]

Emisje / pochłanianie

CO₂ netto [tys. ton]

A.1. Zalesienia 636,6 -10 042,2

A.2. Wylesienia 11,5 228,7

za rok 2010

42,5% - w glebach 1,9 MgC/ha rocznie

(Dowydenko 2004):

4. KONSEKWENCJE SPALANIA BIOMASY

KOBiZE. Krajowy raport inwentaryzacyjny 2012.

Iwentaryzacja gazów cieplarnianych w Polsce dla lat 1988-2010

Emisja gazów szklarniowych:

Prognozy dla biomasy drzewnej wg Krajowego planu działań w zakresie energii ze źródeł odnawialnych :

2081 ktoe = ~ 87 tys. TJ = ~ 15 mln. m

 ~13 mln. ton CO

(+ 20% dla biomasy podziemnej)

 2,6 tys. ton CH

(30 kg / 1 TJ)

*21 = 54,6 tys. ton ekwiwalentu CO

 350 ton N

O (4 kg / 1 TJ)

*310 = 108,5 tys. ton ekwiwalentu CO

Wstępne dane 2. cyklu WISL:

intensywność użytkowania w lasach prywatnych

zamiast 0,7 m³/ha (dane oficjalne) wynosi ~2,3 m³/ha,

całkowite pozyskanie grubizny bez kory jest o około 3 mln. m³ wyższe od oficjalnych danych.

Ponad ¾ pozyskania w lasach prywatnych przeznaczane jest na opał (Gołos i in. 2006)

Możemy mówić o ponad 2 mln m³ drewna przeznaczanego na cele energetyczne.

Ujawnione pozyskanie nie podlega raportowaniu – zwiększa emisje CO₂ i całkowite zużycie energii.

5. ”DODATKOWE” ŹRÓDŁA BIOMASY