Biomasa od wieków służy ludziom jako źródło energii – to najstarsze i wciąż najszerzej stosowane odnawialne paliwo na świecie. Szacuje się, że globalnie biomasa pokrywa około 15% zapotrzebowania na energię, a w krajach rozwijających się udział ten sięga nawet 38%. Również w Europie bioenergia odgrywa istotną rolę, stanowiąc ponad połowę energii ze źródeł odnawialnych. W Polsce znaczenie biomasy jest szczególne – to dzięki niej kraj zdołał wypełnić unijny cel OZE na 2020 rok, gdyż ponad połowa energii odnawialnej finalnie zużywanej pochodzi właśnie z biomasy. W poniższym artykule przeanalizowano obecne wykorzystanie biomasy w polskiej energetyce, najpopularniejsze jej rodzaje, udział bioenergii w miksie energetycznym, kwestie efektywności i wyzwań logistyczno-technicznych, a także uwarunkowania polityczno-regulacyjne oraz perspektywy rozwoju biomasy w kontekście polityki klimatycznej UE i Polski.
Obecne wykorzystanie biomasy w energetyce
Biomasa w elektroenergetyce. W polskiej elektroenergetyce instalacje na biomasę pełnią rolę uzupełniającą, choć stabilną. Na koniec 2020 r. działały elektrownie biomasowe o łącznej mocy ok. 906,7 MW oraz biogazowe 247,7 MW. Dawało to odpowiednio 7% i 2% zainstalowanej mocy OZE – daleko za farmami wiatrowymi i fotowoltaiką. W kolejnych latach moce te rosły nieznacznie; liczba wytwórców prądu z biomasy zwiększyła się z 55 w 2018 r. do 62 w 2020 r. Energia elektryczna z biomasy (w tym współspalania) stanowiła w 2022 r. około 6,3 TWh, co odpowiadało ok. 21% produkcji energii z OZE w Polsce i 3–4% całkowitej generacji prądu. Dla porównania, w latach 2012–2015 – gdy funkcjonował intensywny system wsparcia zielonymi certyfikatami – wytwarzanie energii z biomasy stałej sięgało ~9,5 TWh rocznie, natomiast ostatnio spadło do niespełna 5 TWh. Świadczy to o ograniczeniu współspalania po zmianach regulacyjnych i wygaśnięciu części subsydiów. Obecnie największymi producentami są dedykowane bloki na biomasę (np. 205 MW „Zielony Blok” w Elektrowni Połaniec) oraz elektrownie współspalające biomasę z węglem. Kilka koncernów energetycznych modernizuje kotły węglowe celem zwiększenia udziału biomasy – np. w Elektrowni Ostrołęka blok 3 będzie od 2025 r. współspalał do 50% biomasy, by obniżyć emisyjność poniżej 550 g CO₂/kWh. Wykorzystanie biomasy w elektrowniach poprawia sterowalność miksu OZE – jest to źródło dyspozycyjne, niezależne od pogody, mogące stabilizować system elektroenergetyczny. Jednak skala jej zastosowania ograniczona jest dostępnością paliwa i konkurencją ze strony tańszych źródeł jak wiatr czy słońce.
Biomasa w ciepłownictwie. Sektor ciepłowniczy w Polsce tradycyjnie bazował na węglu, ale rola biomasy systematycznie rośnie. Biomasa stała (drewno, zrębki, słoma itp.) to obecnie dominujące paliwo odnawialne w produkcji ciepła – stanowi aż 89% wszystkich OZE wykorzystywanych w ciepłownictwie. Ponad 100 polskich miast ogrzewa już swoje sieci ciepłownicze dzięki biomasie, a liczba ta ciągle rośnie. Przykładowo w Ciechanowie w 2023 r. uruchomiono biomasową elektrociepłownię 13 MWth z turbiną 1,1 MWel, zastępując stare kotły węglowe. W kolejnym etapie dołożono kocioł 8 MW opalany zrębkami leśnymi, co pozwoli pokrywać 80% zapotrzebowania na ciepło z OZE i kogeneracji gazowej. Inwestycja ta zredukuje emisję CO₂ lokalnej elektrociepłowni o ok. 13 tys. ton rocznie. Motywacją wielu miast do konwersji kotłowni na biomasę są nie tylko względy ekologiczne, ale też ekonomiczne – spalanie biomasy ułatwia spełnienie unijnych kryteriów efektywnego systemu ciepłowniczego oraz redukuje koszty zakupu uprawnień do emisji CO₂. Według danych URE udział OZE w ciepłownictwie systemowym wzrósł z 12,6% w 2022 r. do 14,4% w 2023 r. Choć wciąż ponad 60% ciepła sieciowego pochodzi z węgla, trend jest wyraźny – coraz więcej ciepłowni powiatowych i osiedlowych przechodzi na biomasę. Biomasa jest także powszechnie wykorzystywana do ogrzewania indywidualnego: miliony gospodarstw domowych w Polsce palą w piecach i kominkach drewnem opałowym. Szacuje się, że w 2023 r. łączne zużycie biomasy w celach grzewczych (systemowych i indywidualnych) wyniosło ok. 15,3 mln ton – dla porównania zużycie węgla na ogrzewanie to ok. 18,7 mln ton, a gazu 5,2 mld m³. Widać zatem, że bioenergia stanowi znaczącą część bilansu paliw cieplnych.
Biogazownie i biometan. Ważnym segmentem bioenergii są biogazownie, przetwarzające odpady organiczne w gaz bogaty w metan. W Polsce biogaz zasila głównie agregaty kogeneracyjne produkujące prąd i ciepło na miejscu. Według danych URE na koniec 2019 r. działało 317 instalacji biogazowych. Rozwój był jednak wolniejszy niż planowano – rządowa strategia z 2010 r. zakładała budowę biogazowni w każdej gminie do 2020 r., co dałoby ponad 2000 instalacji, tymczasem pod koniec 2023 r. funkcjonowało ok. 218 biogazowni rolniczych i 148 komunalnych. Większość to małe jednostki <1 MW, a łączna produkcja energii z biogazu w 2023 r. wyniosła ok. 796 GWh elektryczności. Potencjał surowcowy jest jednak ogromny – sektor rolny i spożywczy w Polsce wytwarza mnóstwo odpadów, które można fermentować. Państwowy koncern PGNiG szacuje, że w perspektywie dekady możliwe jest wytwarzanie nawet 4 mld m³ biometanu rocznie, co dorównałoby obecnemu krajowemu wydobyciu gazu ziemnego. Biometan (oczyszczony biogaz o jakości gazu sieciowego) mógłby zasilać m.in. transport publiczny czy zostać wtłoczony do sieci gazowej – pierwsze takie instalacje są właśnie uruchamiane. Rząd dostrzegł tę szansę i w 2023 r. ułatwił procedury dla biogazu: zmieniono prawo energetyczne, aby umożliwić przyłączanie biometanowni do sieci gazowej, złagodzono przepisy odpadowe utrudniające wykorzystanie niektórych substratów oraz wprowadzono uproszczone procedury administracyjne dla małych biogazowni rolniczych. Ponadto uruchomiono systemy aukcyjne i taryfy gwarantowane – najmniejsze biogazownie (<0,5 MW) mogą korzystać z 15-letniego feed-in tariff, a jednostki 0,5–1 MW z premii FiP do sprzedaży energii. Działania te mają pobudzić inwestycje na terenach wiejskich, gdzie biogazownie mogą stać się filarem lokalnej transformacji energetycznej, zapewniając rolnikom dodatkowy dochód i utylizując odpady.
Popularne rodzaje biomasy w Polsce
Polskie prawo definiuje biomasę bardzo szeroko – jako biodegradowalne substancje pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, w tym odpady i pozostałości z rolnictwa, leśnictwa, przemysłu, a nawet biodegradowalną frakcję odpadów komunalnych. W praktyce jednak na cele energetyczne trafiają przede wszystkim następujące rodzaje biomasy:
- Drewno opałowe i odpady drzewne: Najbardziej rozpowszechnione biopaliwo w Polsce. Nisko jakościowe drewno z lasów oraz odpady z przemysłu drzewnego (zrębki, trociny) są masowo spalane w domowych piecach, kotłowniach osiedlowych i elektrociepłowniach. Drewno charakteryzuje się umiarkowaną wartością opałową (ok. 10–14 MJ/kg dla suchego drewna) – około dwukrotnie niższą niż węgiel kamienny. Dla ułatwienia transportu i spalania drewno bywa przetwarzane na pelety i brykiety – cylindryczne granulki lub kostki z sprasowanej trociny. Pellet drzewny cieszy się rosnącą popularnością jako paliwo do nowoczesnych automatycznych kotłów 5. klasy w gospodarstwach domowych. Jest to czyste i wygodne paliwo, choć jego cena bywa zmienna, zależna m.in. od popytu zagranicznego. Polska jest znaczącym producentem peletu w UE, a surowiec ten wykorzystywany jest także w dużych jednostkach.
- Słoma i odpady rolnicze: Rolnictwo dostarcza duże ilości biomasy pozostałościowej – słomy zbożowej, łęcin, kukurydzianych łodyg, plew, odpadów z przemysłu spożywczego (wysłodki buraczane, wytłoki owocowe itp.). Część z nich można energetycznie wykorzystać. Słoma jest spalana w kotłach przy gorzelniach, suszarniach czy w kilku małych elektrociepłowniach dedykowanych (np. sieć ciepłownicza w Sokołowie Podlaskim opalana jest słomą). Trwają też eksperymenty z produkcją peletów ze słomy i mieszanek agro (tzw. biomasa agro), jednak mają one zwykle wyższą zawartość popiołu i chloru, co utrudnia spalanie. Pomimo szacunków, że Polska dysponuje 6–8 mln ton niewykorzystanej agro-biomasy rocznie, jej energetyczne spożytkowanie wciąż jest niewielkie. Spora część tych resztek pozostaje na polach jako nawóz lub ściółka.
- Rośliny energetyczne: Dedykowane uprawy roślin szybko rosnących, takich jak wierzba energetyczna, miskant olbrzymi, ślazowiec pensylwański czy topinambur, mogą dostarczać dodatkowej biomasy. Szacunki mówią o potencjale 15–25 mln ton biomasy rocznie z upraw energetycznych w Polsce. Na razie areał takich upraw jest ograniczony – barierą są koszty założenia plantacji i niepewność zbytu. Jednak wraz z rosnącym popytem (np. do produkcji biopaliw II generacji czy biometanu) zainteresowanie energetycznymi plantacjami może wzrosnąć.
- Biogaz rolniczy: Osobną kategorię stanowi biomasa mokra przetwarzana na biogaz. Gnojowica, obornik, odchody zwierzęce, a także kiszonki roślin energetycznych (np. z kukurydzy) to podstawowe substraty w biogazowniach rolniczych. Proces beztlenowej fermentacji rozkłada materię organiczną, wydzielając metan – który następnie spalany jest w silnikach generujących energię. Pozostały po fermentacji poferment wykorzystywany bywa jako wartościowy nawóz naturalny.
- Biopaliwa ciekłe: Choć głównym tematem jest energetyka stacjonarna, warto wspomnieć, że biomasa służy też do produkcji biopaliw transportowych – bioetanolu (ze zbóż, kukurydzy) oraz biodiesla (z oleju rzepakowego, używanych olejów posmażalniczych itp.). Polska od lat wytwarza znaczące ilości estrów (tzw. B100) dodawanych do oleju napędowego oraz bioetanolu dodawanego do benzyny, zgodnie z Narodowym Celem Wskaźnikowym. Choć paliwa te nie są używane do generacji elektryczności czy ciepła, stanowią element szerszego obrazu wykorzystania biomasy w transformacji energetycznej.
Udział biomasy w miksie energetycznym Polski
Biomasa pozostaje filarem polskiej energii odnawialnej. W 2023 r. aż 60,1% energii ze źródeł odnawialnych pochodziło z biopaliw stałych (drewna, biomasy rolniczej). Dla porównania energia wiatru odpowiadała za ok. 15%, a biopaliwa ciekłe za 7,7% OZE – resztę stanowiła energetyka słoneczna, wodna, biogaz itp. W efekcie ponad połowę wzrostu wykorzystania OZE w ostatnich latach Polska zawdzięcza właśnie biomasie. Udział OZE w pozyskaniu energii pierwotnej wzrósł z 19,4% w 2019 do 24,5% w 2023 r., a stało się tak m.in. dzięki intensywnemu wykorzystaniu paliw biomasowych w sektorze komunalno-bytowym (spalanie drewna w domach) i rosnącej produkcji zielonego ciepła.
W elektroenergetyce udział biomasy jest mniejszy, lecz zauważalny. W 2022 r. biomasa (w tym współspalanie) dała ok. 6,3 TWh energii elektrycznej – co stanowiło 3,4% krajowej produkcji prądu. Spośród energii odnawialnej w prądzie około jedna piąta pochodziła z biomasy. Biomasa wyprzedza tu wyraźnie biogaz, który dostarczył w 2022 r. ok. 0,8 TWh (niecałe 3% zielonej energii elektrycznej). Mimo relatywnie niewielkiego udziału procentowego, bioenergia elektryczna odgrywa ważną rolę jako źródło regulacyjne. Elektrownie biomasowe mogą pracować w podstawie lub pod obciążeniem, dostarczając energii szczytowej w okresach bezwietrznych i bezsłonecznych. Dzięki temu pełnią funkcję stabilizatora miksu OZE i zwiększają bezpieczeństwo energetyczne.
W ciepłownictwie i ogrzewnictwie biomasa odgrywa rolę pierwszoplanową spośród OZE. Jak wspomniano, 89% energii odnawialnej używanej do produkcji ciepła w Polsce to biomasa – głównie spalana w formie drewna lub peletu. Według Forum Energii, w 2023 r. sektor ciepła (systemowego i indywidualnego) zużył około 15,3 mln ton biomasy, co zaspokoiło znaczną część potrzeb grzewczych mieszkańców. Dzięki temu już ok. 12–14% dostarczanego ciepła ma status „zielonego”. Biomasa jest więc kluczowa dla realizacji celów OZE w ogrzewnictwie – zarówno unijnego celu wzrostu udziału OZE w ciepłownictwie o 1,1 pkt proc. rocznie, jak i polskich planów osiągnięcia 35% OZE w ciepłownictwie do 2030 r. i 62,6% do 2040 r.
Co istotne, paliwa biomasowe umożliwiają transformację małych systemów ciepłowniczych tam, gdzie inne OZE (farmy fotowoltaiczne, geotermia, kolektory) są trudniejsze w implementacji. Lokalna ciepłownia na zrębki czy pellet potrafi szybko zastąpić wyeksploatowaną kotłownię węglową, ograniczając emisje zanieczyszczeń i poprawiając jakość powietrza w mniejszych miastach.
Efektywność, logistyka i wyzwania technologiczne
Energetyczne wykorzystanie biomasy niesie ze sobą specyficzne wyzwania. Wartość opałowa biomasy jest niższa od paliw kopalnych – np. 1 tona suchego drewna dostarcza ok. dwa razy mniej energii niż 1 tona węgla. Przekłada się to na większe zapotrzebowanie ilościowe paliwa, konieczność transportu i magazynowania dużych objętości. Logistyka biomasy bywa skomplikowana: surowiec ma rozproszony charakter, co wymaga zorganizowania lokalnych łańcuchów dostaw. Koszt przewozu rośnie znacząco wraz z odległością, dlatego najbardziej opłacalne jest wykorzystywanie surowców w promieniu 50–100 km od miejsca spalania.
Sprawność wytwarzania ciepła z biomasy w nowoczesnych kotłach sięga 85–90%, a w kogeneracji – ponad 90%. Elektrownie kondensacyjne osiągają sprawność ok. 20%, dlatego najlepsze efekty daje spalanie biomasy w układach kogeneracyjnych. Dla poprawy efektywności stosuje się peletyzację, suszenie i zgazowanie biomasy. Nowoczesne technologie, takie jak piroliza czy zgazowanie, pozwalają produkować paliwa gazowe i ciekłe z biomasy, choć w Polsce są one jeszcze na etapie pilotażowym.
Kolejnym wyzwaniem są kwestie środowiskowe. Choć biomasa jest zaliczana do odnawialnych źródeł energii i uznawana za neutralną węglowo, jej spalanie może generować pyły i związki organiczne wpływające na jakość powietrza. Dlatego ważne jest stosowanie kotłów klasy 5 i spełniających normy Ecodesign. Problemem jest również zrównoważone pozyskanie paliwa – nadmierne wykorzystanie drewna może prowadzić do degradacji zasobów leśnych. Unia Europejska wprowadziła w dyrektywie RED III zasady certyfikacji biomasy, które mają zapewnić, że energia z niej pochodzi z odnawialnych, odpowiedzialnych źródeł.
Polityka i regulacje dotyczące biomasy
Polityka klimatyczna i energetyczna Polski znacząco wpływa na sektor biomasy. Krajowy Plan na rzecz Energii i Klimatu (KPEiK) zakłada, że udział biomasy w miksie OZE pozostanie istotny, ale nie będzie dalej zwiększany w elektroenergetyce. Polska osiągnęła szczyt możliwości jej zrównoważonego wykorzystania, dlatego wsparcie przesuwane jest w stronę biogazu, biometanu i wodoru. Nadal jednak biomasa ma być kluczowa w transformacji ciepłownictwa systemowego – zwłaszcza w małych miastach, gdzie trudno wdrożyć inne technologie.
Dyrektywy UE, takie jak Fit for 55 i RED III, promują zrównoważoną biomasę i rozwój biometanu, a także ograniczają wykorzystanie surowego drewna. Polska wdraża te przepisy, kładąc nacisk na certyfikację pochodzenia biomasy, ograniczanie emisji w całym cyklu życia paliwa i zwiększanie udziału lokalnych źródeł. Programy krajowe – jak „Ciepłownictwo Powiatowe” czy „Czyste Powietrze” – wspierają inwestycje w kotły biomasowe i elektrociepłownie na zrębki drzewne.
Potencjał wzrostu i przyszłość biomasy w Polsce
Mimo ograniczeń biomasa pozostaje jednym z filarów polskiej transformacji energetycznej. Jej rola ewoluuje – z paliwa masowo spalania w kierunku surowca strategicznego, wykorzystywanego w kogeneracji, biogazowniach i lokalnych ciepłowniach. Duży potencjał rozwojowy tkwi w biometanie. Szacunki mówią, że Polska może produkować do 4 mld m³ biometanu rocznie, co odpowiada jednej trzeciej krajowego wydobycia gazu ziemnego. Rozwój biometanowni pozwoli zwiększyć bezpieczeństwo energetyczne i dochody rolników.
W dłuższej perspektywie biomasa może również wspierać technologie ujemnych emisji, takie jak BECCS (Bioenergy with Carbon Capture and Storage), w których spalanie biomasy połączone z wychwytywaniem CO₂ prowadzi do realnego usuwania gazów cieplarnianych z atmosfery.
Podsumowując – biomasa pozostaje istotnym elementem krajowego miksu energetycznego. To źródło stabilne, lokalne i dyspozycyjne, które wspiera bezpieczeństwo energetyczne i dekarbonizację ciepłownictwa. Choć jej rola w produkcji energii elektrycznej będzie malała, to w ciepłownictwie i biogazie nadal będzie jednym z kluczowych elementów transformacji energetycznej Polski.
