ročník 5
cena 2,5 €
číslo 3/2011
PROGRESÍVNE TECHNOLÓGIE
VYUŽÍVANIA SLAMY
na energetické účely
SÚČASNOSŤ BIOPLYNOVÝCH STANÍC
na Slovensku
2
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
Príhovor
štvrťročník pre poľnohospodársku energetiku
3/2011, ročník 5
Vydáva:
A.B.E. združenie pre poľnohospodársku biomasu,
900 41 Rovinka 326,
Redaktor:
Ing. Štefan Pepich, PhD.
Redakčná rada:
Prof. Ing. Ján Gaduš, PhD.
Doc. Ing. Jan Piszczalka, PhD.
Ing. František Zacharda, CSc.
Ing. Štefan Pásztor
Ing. Jozef Nahácky
Ing. Miroslav Kušnír
Ilustračné foto:
Ing. Š. Pepich, PhD.,
Adresa redakcie:
Agrobioenergia, 900 41 Rovinka 326
Kontakt:
Tel.: 0907 158 005, 0903 119 797
e-mail: [email protected]
[email protected]
www.abe.sk
Tlač:
D&D International Slovakia s.r.o.,
Vajnorská 135, Bratislava
Povolené:
Ministerstvom kultúry SR pod evidenčným číslom:
EV 3009/09
Redakcia nezodpovedá za obsahovú správnosť inzerátov
a príspevkov. Príspevky neprešli jazykovou úpravou,
nevyžiadané rukopisy a fotografie nevraciame
ISSN 1336-9660
Z OBSAHU
Príhovor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
Z domova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Progresívne technológie využívania slamy
na energetické účely . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Zo sveta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Výskum obnoviteľných zdrojov energie
na TF SPU v Nitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Výhody a riziká energetického zhodnotenia
trávnatých ušľachtilých biopalív . . . . . . . . . . . . . . 10
Termické ukazovatele energetických rastlín
pestovaných na Slovensku . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Fotopríloha AGROKOMPLEX 2011 . . . . . . . . . . . . . 18
Cirok – energetická plodina pre teplé a suchom
postihované oblasti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Súčasnosť bioplynových staníc na Slovensku . . . . 23
Spomínam si na obdobie rokov 2007 –
2008, v ktorom sa na základe uznesenia
vlády SR č. 383/2007 k „Návrhu stratégie
vyššieho využívania obnoviteľných zdrojov energie v SR“, intenzívne pripravoval
návrh zákona o podpore obnoviteľných
zdrojov energie.
V predkladacej správe materiálu na rokovanie vlády sa
okrem iného píše: ... „Návrh zákona má optimalizovať fungovanie trhu s elektrinou pre oblasť kombinovanej výroby elektriny a tepla a podporu obnoviteľných zdrojov energie a súčasne výrobcov elektriny. Návrh zákona vytvára podmienky k ochrane životného prostredia a k rozvoju kombinovanej výroby elektriny a tepla, najmä vysokoúčinnou kombinovanou výrobou a
podporu obnoviteľných zdrojov energie“.
V čase predkladania a prejednávania návrhu tohto zákona, v marci 2009, sme boli vnútorne uspokojení, že sa takáto právna norma prijíma a tieto myšlienky sme
považovali za aktuálne a nádejné pre rozvoj využívania obnoviteľných zdrojov
energie. Prvé ochladenie nastalo po prejednaní vo výbore NR SR pre poľnohospodárstvo, životné prostredie a ochranu
prírody, ktorý nesúhlasil s obmedzením
podielu biomasy z ornej pôdy ako vsádzky
do BPS, čím podporil budovanie BPS na
spracovanie kukuričnej siláže. Druhým
rozporným bodom v prejednávanom návrhu zákona, ku ktorému bolo veľa pripomienok, bol § 6, odstavec 5 a 6, ktoré
umožňujú úradu jednostranne znižovať
výkupnú cenu elektriny.
Obdobie rozvoja bioplynových staníc
na Slovensku ešte poriadne ani nezačalo
ale už môžeme pozorovať dôsledky týchto
rozporných bodov. Ten prvý ovplyvnil realizáciu výstavby BPS natoľko, že dnes sa
stretávame viac menej iba s projektami na
BPS spracovávajúce len kukuričnú siláž
akoby ostatná, najmä odpadová biomasa
ani neexistovala. Pritom si málokto uvedomuje, že budovanie BPS na čistú kukuričnú siláž predstavuje značné riziko, najmä z dôvodu neustále sa zvyšujúcich nákladov na jej produkciu. Ekonomika BPS
stojí a padá na cene vstupných surovín a
na možnosti realizovať výstupné produkty z BPS ako sú elektrina, odpadové teplo a biokal. Musíme si uvedomiť, že zvý-
šenie ceny kukuričnej siláže o 5 eur/tonu
zvýši náklady na vstupnú surovinu pre
BPS 1 MW o cca 100 tis. Eur, čím sa predĺži návratnosť investície o 1 až 1,3 roka.
Podstatou však je argument z dôvodovej
správy rokovania vlády o ochrane životného prostredia..., veď akáže je to
ochrana životného prostredia,
keď na ornej pôde vypestujeme
silážnu kukuricu ale naďalej prevádzkujeme poľné hnojiská, zásobníky hnojovice a močovky,
chotár nám zarastá burinou a
zväčšuje sa výmera nevyužívanej
poľnohospodárskej pôdy. K tejto
skutočnosti prispela výrazným
spôsobom aj účelovo zameraná podpora
z eurofondov jednotlivých rezortov.
Druhým momentom, ktorý zostal v zákone 309/2009 Z.z. o podpore obnoviteľných zdrojov energie a vysokoúčinnej kombinovanej výroby a o zmene a doplnení
niektorých zákonov, ako „strašiak“ je spomenutý § 6, odstavec 5 a 6, ktorý umožňuje úradu znižovať výkupnú cenu elektriny.
Táto možnosť sa prejavila v tomto roku už
v podstate trikrát, v marci 2011 bol prijatý
výnos úradu č. 7/2011, ktorým bola doplnená príloha 1 časťou E, v ktorej sa určuje pevná cena elektriny vyrobenej z OZE
od 1. júla 2011 a konkrétne v bode g) zo spaľovania bioplynu vyrobeného anaeróbnou
fermentáciou v zariadeniach do 1MW na
hodnotu 145,00 eur/MWh (teda zníženie
ceny o 3,72 eur/MWh). Druhá úprava bola prijatá nie výnosom ale už vyhláškou
úradu č. 225/2011 v júli 2011. Vyhláška ÚRSO z 11 júla 2011, bola zverejnená v Zbierke zákonov a podľa § 11 tejto vyhlášky, v
odst.1, písmeno g) sa ustanovuje cena elektriny zo spaľovania bioplynu vyrobeného
anaeróbnou fermentáciou v zariadeniach
do 1MW na hodnotu 136,33 eur/MWh, teda ďalšie zníženie o 8,67 eur/MWh .
Tretím pohrozením je prijatie zákona č.
136/2011 Z.z., ktorým sa novelizuje zákon
309/2009 Z.z. o podpore obnoviteľných
zdrojov energie a vysokoúčinnej kombinovanej výroby a o zmene a doplnení niektorých zákonov..... , kde v článku I, odst.
9 sa umožňuje zníženie ceny až o 30 % v
prípade, že sa nevyužije aspoň 50 % vyprodukovaného tepla v BPS.
Pri úvahe nad týmito opatreniami si
márne lámem hlavu nad tým, čo je dôvodom ich prijatia. Určite nemôžeme ho-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
3
voriť o „prudkom rozmachu budovania
BPS“, veď v prevádzke ich je možno 20 a
podľa odhadu odborníkov ani ich elektrický výkon cca 15 MW nemôže konkurenčne ohroziť tradičných výrobcov elektriny, veď podiel BPS na výrobe elektriny predstavuje len asi 0,3 až 0,4 %. Ani
tvrdenie redaktorov rôznych bulvárnych
médií o tom, že podpora OZE je príčinou
zvyšovania cien elektriny pre konečného
spotrebiteľa neobstojí, pretože podľa faktúry som zaplatil za 1 kWh odobratej elektriny 0,1668 eur a výkupná cena elektriny z BPS do 1 MW je teraz 0,145 eur/kWh
a od 1.1.2012 bude 0,1363 eur /kWh.
V každom prípade však prijaté opatrenia priniesli do radov potencionálnych záujemcov o budovanie BPS veľkú nervozitu. Ako by aj nie, veď zrazu sa im menia
ekonomické podmienky, výnos za odpredaj elektriny sa zníži a ak berieme do úvahy, že sa nezmenia už žiadne vstupné parametre BPS 1 MW, tak výkupná cena
136,33 eur/MWh elektriny spôsobí ďalšie
predĺženie návratnosti investície o 1 rok.
A to pri investičných nákladoch na budovanie BPS cca 4 mil. eur je už veľmi vážny dôvod na zamyslenie. Pre porovnanie
uvediem, že výkupná cena elektriny z bioplynu vyrobeného anaeróbnou fermentá-
Z domova
Odpad pohltí výroba elektriny
Televízna stanica STV 2, 28.6.2011 - Najväčší chov ošípaných
na Slovensku, ktorý aj vlastnia Slováci, je v Boľkovciach pri Lučenci. Paradoxom je, že chov sa im podarilo udržať vďaka tomu,
že si postavili bioplynovú elektráreň. Pre nové predpisy im hrozila povinnosť postaviť nové zariadenia na spracovanie hnojovice od ošípaných. Bolo by ich to stálo 12 miliónov korún, čiže 400
tisíc eur. preto postavili radšej desaťkrát drahšiu bioplynovú elektráreň. Tá premení hnojovicu a aj kukuričnú siláž na elektrinu a
ešte prinesie aj slušný zisk. Cenu za elektrinu majú zazmluvnenú na pätnásť rokov dopredu. Tržby z prevádzky bioplynovej stanice pri stopercentnom výkone sú okolo tých 100 tisíc eur a z toho tých 43 - 44 percent tvorí splátka úveru. Návratnosť investície
sa predpokladá sedem až osem rokov. Z eurofondov doteraz nedostali na elektráreň ani euro. Ale ani prísľub dotácií napriek tomu, že o ne žiadali. Ak ich dostanú, postavia skleníky, v ktorých
budú kúriť odpadovým teplom. To zatiaľ púšťajú do vzduchu.
Teplo vyprodukované bioplynovou stanicou sa zatiaľ využívalo
len na ohrev fermentorov. V budúcnosti by chceli ešte odpadové
teplo využiť nejakým ekonomickým spôsobom. To znamená, uvažuje sa o sušičke obilia alebo o skleníkovom hospodárstve.
Vlani sa vyrobilo o 2 percentá viac zelenej elektriny
BRATISLAVA – SITA - Vďaka obnoviteľným zdrojom energií
(OZE) sa v minulom roku vyrobilo na Slovensku takmer 5,3 tisíc
gigawatthodín elektrickej energie. V medziročnom porovnaní to
predstavuje nárast o 2 %. Ako vyplýva z predbežných údajov Ministerstva hospodárstva SR, obnoviteľné zdroje sa tak vlani podieľali na celkovej spotrebe elektriny 18,4 %, rok predtým to však bolo 18,8 %. Podiel elektriny aj pri zvýšení výroby elektriny z obnoviteľných zdrojov nedosiahol hodnotu roku 2009 kvôli vyššej spotreby elektriny v minulom roku, zdôvodnil rezort vo svojej analýze. V tomto roku by sa podľa údajov prevádzkovateľov distribučných sústav a odhadu ministerstva hospodárstva malo na Slovensku
prostredníctvom obnoviteľných zdrojov vyrobiť takmer 5,7 tisíc gigawatthodín elektrickej energie. Hrubá spotreba elektriny na Slovensku by sa pritom mala pohybovať na úrovni 29,7 tisíc gigawatthodín elektriny. Podiel obnoviteľných zdrojov na spotrebe elek4
ciou v Česku sa pohybuje od 246,48
eur/MWh do 292,32 eur/MWh (výkupná
cena + zelený bónus) a v Nemecku od
142,50 do 276,70 eur/MWh (podľa výkonových kategórií BPS).
Pri tomto porovnávaní a týchto argumentoch sa nutne tlačí na myseľ otázka „
Je tu ešte vôbec zákon o podpore? Chceme vôbec podporovať OZE? Myslíme reči o trvalo udržateľnom rozvoji vážne? Alebo riešime len otázku momentálnych ekonomických výhod vyplývajúceho zo systému podpôr EU?“
Ing. František Zacharda, CSc.
prezident A.B.E.
triny by tak mal v tomto roku predstavovať 19,1 %. V každom ďalšom roku počíta rezort hospodárstva so zvyšovaním podielu obnoviteľných zdrojov energií na celkovej spotrebe elektriny. V budúcom roku by mal tento podiel predstavovať 20,3 %, o rok neskôr
21,2 % a v roku 2014 by sa mali obnoviteľné zdroje podieľať na celkovej spotrebe elektriny 21,8 %. Ministerstvo hospodárstva plánuje do konca októbra tohto roka predložiť na rokovanie vlády novelu zákona o podpore obnoviteľných zdrojov. Podľa slov ministra hospodárstva Juraja Miškova, súčasná vláda chce v tomto sektore "urobiť poriadok". Na stredajšom rokovaní kabinetu sa ministri
oboznámili aj s krokmi, ktoré plánuje rezort hospodárstva v tejto
oblasti uskutočniť. Vďaka novým opatreniam by sa mal vytvoriť
menší tlak na nárast ceny elektriny v budúcich rokoch a zároveň
by sa nemalo ohroziť plnenie záväzného cieľa vo výške 14 %, ktorý sa týka využívania obnoviteľných zdrojov v pomere ku hrubej
konečnej energetickej spotrebe. Rezort chce napríklad zaviesť aukcie na výstavbu veterných a slnečných elektrární, zabezpečiť výkup elektriny vyrobenej z obnoviteľných zdrojov jedným subjektom, či prehodnotiť výkupné ceny zelenej elektriny.
V Choňkovciach spustili do prevádzky bioplynovú
elektráreň
Bratislava – SITA – Začiatkom júna v Choňkovciach v okrese
Sobrance spustili bioplynovú elektráreň. Výroba energie z biomasy je pritom lacná, stabilná a bezpečná. Elektráreň spustili do
prevádzky netradične a to posvätením. O postavení vlastnej bioplynovej elektrárni poľnohospodárske družstvo uvažovalo už
pred desiatimi rokmi, keď chovali viac hospodárskych zvierat.
V tej dobe na Slovensku však neboli na to vhodné podmienky.
Vďaka výstavbe BPS dnes udržia počty hospodárskych zvierat,
obhospodarovanú plochu zelených krmovín a udržia všetkých
200 pracovných miest. Aby nemuseli v poľnohospodárskom podniku prepúšťať ľudí, musia zamerať svoju pozornosť práve na nepoľnohospodársku činnosť, akou výroba elektriny bezpochyby
je. Len zo samotnej poľnohospodárskej činnosti sa netvorí žiaľ
dostatočný zisk aby zabezpečil chod celého podniku. Energia,
ktorá sa vyrába z bioplynu, je ekologicky šetrná. Poľnohospodári spracúvajú siláž, hnoj, exkrementy zvierat a iné odpady živočíšnej výroby. Takáto výroba energie je asi o polovicu lacnejšia
ako fotovoltaická vyrobená z slnka a je tiež stabilnejšia. Poľnohospodárske družstvo pracuje na tom, aby pri bioplynovej elektrárni pribudla aj sušiareň, čím vznikne ďalších 8 pracovných
miest.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
Progresívne technológie
využívania slamy na energetické účely
Doc. Ing. Jan Piszczalka, PhD., Rastislavova 21, 951 41 Lužianky
Vysoká a stúpajúca cena konvenčných palív na výrobu tepla
(zemný plyn, uhlie, ropa) vedie k rezignácii z nich a k záujmu
o obnoviteľné zdroje energie a najmä o biomasu.
Najpopulárnejším biopalivom v súčasnosti je drevo a slama. V nedávnej minulosti sa obilná slama využívala na
kŕmne účely, na podstielku, ako hnojivo
a ako izolant v stavebníctve. Boli to hlavné smery jej využitia. V posledných rokoch boli zaznamenané zmeny v prípade využitia slamy spôsobené najmä:
Uvedené zmeny znamenajú prebytok
slamy v danom regióne a iniciujú jej energetický spôsob využitia. Technológií výroby energie zo slamy je viacero. V súčasnosti sa presadzuje priame spaľovanie a jeho efektívnejšia verzia - splynovanie. Moderné technológie umožňujú
vyrábať rôzne paliva zo slamy:
ca, raž, kukurica, repka, tritikále, ciroky,...
• intenzívne rastúce stebelnaté plodiny - topinambur, konope, krídlatka,
kŕmny štiavec,...
• trávy – miskanty (ozdobnica čínska,
miskant obrovsky a cukrový), chrastnica trsteňovitá a ostatné druhy vysokých
a intenzívne rastúcich tráv.
Kvapalné palivá zo slamy
Aj keď chemické zloženie slamy sa medzi jednotlivými rastlinnými druhmi líši, väčšina plodím obsahuje asi 75 %
uhľovodíkov alebo cukrov a 25% lignínu. Práve uhľovodíky, z ktorých najdôležitejšie sú celulóza a hemicelulóza, sú
progresívne v prípade využitia slamy na
výrobu palív 2. generácie – predovšetkým bioalkoholov – bioetanolu a biobutanolu.
Termická utilizácia slamy
Obr. 1 Rozdrvená slama z technického konope
• drastickým poklesom stavov hospodárskych zvierat – hovädzieho dobytka,
oviec a ošípaných
• zmenami štruktúry pestovateľských
plôch – vzostup výmery repky a slnečnice na olej, 50 % obilnín
• vznikom nechovateľských poľnohospodárskych podnikov – bezpodstielkové ustajnenie zvierat alebo úplne bez
živočíšnej výroby.
• tuhé palivo – pelety, brikety, balíky,
voľne uložená slama
• plynné palivo – drevoplyn, vodík
• kvapalné palivo – bioetanol, biobutanol, benzíny.
Z definície slamy vyplýva, že ide o suché steblá všetkých stebelnatých plodín.
Slama je nekonvenčným zdrojom energie a poskytujú ju:
• klasické stebelnaté plodiny - pšeni-
Z pohľadu spaľovania sa slama po fyzikálnej stránke skladá z plynnej a tuhej
horľaviny, z popola a vody. Popol je balastom v palive a v slame sa ho nachádza podľa druhu plodín 1-7 %. Voda taktiež je balastom a pri bežnom spaľovaní
je nutné ju najprv odpariť na úkor energie obsiahnutej v biopalive. Vlhká slama
sa považuje za ťažko spáliteľnú až nespáliteľnú. Vo všeobecnosti sa výhrevnosť rastlinných biopalív pri ich prirodzenom obsahu vody 50-60 % pohybuje
v rozsahu 6-7 MJ.kg-1, avšak po vysušení na asi 14 % dosahuje 15 – 18 MJ.kg-1.
Moderné technológie dokážu vodu obsiahnutú v biomase čiastočne energeticky zhodnotiť.
Bežný spôsob spaľovania znamená atomizáciu biomasy na zmes horľavých plynov – vodík, kyslík, oxid uhoľnatý, a zo
vzduchu dusík pod.. Pri splynovaní biomasy (čo je pyrolýza s malým množstvom vzduchu pri teplote 300-500 °C)
taktiež dochádza k vzniku plynnej horľaviny - pomenovanej drevoplyn, avšak
s menším množstvom dusíka, než pri
spaľovaní. Ak sa atomizácia biomasy
uskutočňuje pyrolýtickým spôsobom
(bez vzduchu!) pri teplotách do 1 200 °C,
rozloží sa aj určitý podiel vody v nej obsiahnutej. Vzniknutý procesný plyn ob-
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
5
sahuje minimálne množstvo dusíka a je
vhodný okrem spaľovania aj na výrobu
ušľachtilých palív, napr. benzínov.
Poznámka: Treba zdôrazniť významnú skutočnosť, že utilizácia slamy cestou
pyrolýzy, t.j. bez prítomnosti vzduchu
znamená minimálny podiel NOx v spalinách, pretože biomasa obsahuje iba asi
1 % dusíka a vzduch až 78 %!
Pre pyrolýtické spaľovanie vyhovuje
zamoknutá a mokrá slama, zvyšky stohov, kukuričná slama, maštaľný hnoj, rôzneho druhu buriny a pod.. Biomasa tohto typu často zamoruje naše životné prostredie a preto sa traduje nepísané odporúčanie, že až 30-40 % vyprodukovanej a nevyužitej slamy je možné energeticky zhodnotiť. Z uvedeného vyplýva,
že slama je proekologickou energetickou
surovinou.
Na atomizáciu biomasy treba dodať určitý podiel energie, pričom vzniká zmes
plynov obsahujúca CO, O2, H2 a iné. Ich
opätovné spojenie cestou oxidácie v procese spaľovania súvisí s uvoľnením požadovanej tepelnej energie. Pri oxidácii
vodíka, uhlíka, oxidu uhoľnatého, síry a
pod. vzniká viac energie, než bolo potrebné dodať na termický rozklad látky.
Hovoríme o kladnej energetickej bilancií
(pri oxidácii dusíka – o zápornej!). Príklad spojenia molekuly vodíka a kyslíka:
2H2 + O2 → 2H2O + 572 kJ
Inač povedané: čím viac vody v spaľovanej slame, tým väčší energetický zisk
z jej termickej utilizácie. Preto energetické kotly pracujúce pyrolýtickým spôsobom a „spaľujúce“ vodu umožňujú dosiahnuť celkovú účinnosť spaľovacieho
procesu na úrovni asi 70-90 %. Optimálny podiel vody v slame pre jej utilizáciu
cestou pyrolýzy je približne 50 %.
Výroba tepla zo slamy je v súčasnosti
založená na spaľovaní balíkov, peliet a
briket. Vytvorené teplo sa používa na
ohrev vody, vzduchu a výrobu pary. Slamou sa vykurujú stredne veľké prevádzky – dielne, kultúrne domy, telocvične, zdravotné strediská, skleníky, školy
a sušiarne na zrno a drevo. Teplo zo slamy využívajú chovatelia hydiny a ošípaných, veľké prevádzky a sídliská. Pretože slama v prírodnom stave je “ne6
praktickým” palivom, rodinné domy
uprednostňujú brikety a pelety zo slamy.
Vlhká balíkovaná slama je vhodná pre
kotly s výkonom 0,5-10 MW. Aj keď už
existujú kotly malého výkonu na spaľovanie vlhkej drevnej štiepky a kusového
dreva, spaľovať v nich vlhké brikety a pe-
• Každý druh slamy vyžaduje dodržať inú spaľovaciu teplotu, aby nedošlo k spekaniu popola v kúrenisku
kotla
• Sledovať teplotu spalín znamená dosiahnuť spaľovací proces bez dymu
• Pri energetických kotloch pod 500
kW je ťažko dodržať emisné limity. Pre
Obr. 2 Drevné pelety. Vpravo – pelety z torifikovaného materiálu
lety zo slamy zatiaľ nie je možné. Biomasa je prírodný a hygroskopický materiál a výlisky po nasiaknutí vodou sa rozpadávajú! Riešením je torifikácia slamy
– čo je určitý energetický vklad a lisovanie hydrofóbnych výliskov. Torifikácii
biomasy (praženiu pri teplote 250-300°C)
už v časopise ABE bola venovaná pozornosť. Toryfikovaný a pomletý materiál sa lisuje najčastejšie do peliet. Jeho
kladnou stránkou je, že nenasiakne vodou a nerozpadáva sa a dosahuje vyššiu
výhrevnosť než pôvodný biomateriál až
20-24 MJ.kg-1.
Niektoré poznatky z prevádzkovania
energetických kotlov na slamu:
• Finančná úspora pri likvidácii odpadovej a zvyškovej slamy
• Zvyšková slama je lacná a voči
kŕmnej slame znamená 2-6 násobný zisk
• Slama obsahuje 1,5-7 % popola
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
SR v prípade kotlov platí 650 mg dusíka
na 1 m3
• Obsah vody v slame pri bežnom spaľovaní by nemal prekročiť 20 %
• Pyrolýtický spôsob utilizácie zvyškovej slamy s obsahom vody asi 50 %
znamená bezdymovú prevádzku kotla
• Pelety zo slamy umožňujú automatická prevádzka kotla
• Brikety zo slamy sú vhodné pre krby
a kotly ústredného kúrenia a prikladajú
sa ručne.
Záverom treba konštatovať, že Slovensko je veľmi bohaté na prírodné zdroje biomasy, vrátane nevyužitej slamy. Biomasa bola v minulosti rozhodujúcim
zdrojom energie na našom vidieku.
Orientácia na získavanie energie z vlhkej
mokrej slamy môže prispieť k ekológii,
k ekonomike a v konečnom efekte k rozvoju regiónov.
Zo sveta
EÚ podporuje biopalivá, ktoré usporia
skleníkové plyny
Brusel (TASR) - Európska komisia (EK) v utorok 19. júla schválila sedem dobrovoľných schém, ktorých cieľom je zabezpečiť, aby
biopalivá používané v Európskej únii v porovnaní s fosílnymi palivami vykazovali presvedčivé úspory skleníkových plynov. Predstavené schémy budú platiť vo všetkých 27 členských štátoch EÚ.
V stanovisku EK sa uvádza, že biopalivá môžu predstavovať ekologickú náhradu fosílnych palív. Treba však zabrániť tomu, aby sa
tropické pralesy, alebo rašeliniská bohaté na uhlík menili na plantáže palmy olejovej alebo cukrovej trstiny. EK uviedla, že treba zabezpečiť, aby biopalivá používané v EÚ v porovnaní s fosílnymi
palivami vykazovali presvedčivé úspory skleníkových plynov.
Udržateľnosť biopalív musia za týmto účelom kontrolovať členské štáty únie alebo sa kontrola môže realizovať prostredníctvom
dobrovoľných schém, ktoré schválila EK. Biopalivá používané v
EÚ, bez ohľadu na to, či sa vyrábajú na miestnej úrovni alebo dovážajú, musia spĺňať kritériá udržateľnosti, aby sa na ne udelila
štátna podpora, alebo aby sa započítali k povinným vnútroštátnym cieľom v oblasti energie z obnoviteľných zdrojov. Cieľom spomenutých kritérií je zabrániť premene oblastí s vysokou biologickou rozmanitosťou a veľkými zásobami uhlíka na oblasti produkcie
surovín pre biopalivá. Navyše emisie skleníkových plynov za celý výrobný reťazec musia byť aspoň o 35 % nižšie, než emisie fosílnych palív, pričom tento prah sa bude postupom času zvyšovať.
EÚ si vytýčila cieľ do roku 2020 dosiahnuť minimálny podiel 10 %
obnoviteľnej energie v doprave. Biopalivá ako faktor dosahovania
tohto cieľa musia spĺňať celý súbor požiadaviek na udržateľnosť.
Znamená to, že sa nesmú vyrábať zo surovín pochádzajúcich z oblastí, ktoré sú vzácne z hľadiska biologickej rozmanitosti, ako napríklad chránené oblasti, ani z oblastí, kde sú uložené veľké množstvá uhlíka, napríklad lesy alebo rašeliniská. Komisia 19. júla uznala sedem dobrovoľných schém: ISCC (nemecká schéma (financovaná vládou) vzťahujúca sa na všetky typy biopalív), Bonsucro EU
(iniciatíva okrúhleho stola pre biopalivá vyrábané z cukrovej trstiny zameraná na Brazíliu), RTRS EU RED (iniciatíva okrúhleho stola pre biopalivá vyrábané zo sóje zameraná na Argentínu a Brazíliu), RSB EU RED (iniciatíva okrúhleho stola vzťahujúca sa na všetky typy biopalív), 2BSvs (francúzska priemyselná schéma vzťahujúca sa na všetky typy biopalív), RSBA (priemyselná schéma
spoločnosti Abengoa vzťahujúca sa na dodávateľský reťazec) a
Greenergy (priemyselná schéma spoločnosti Greenergy vzťahujúca sa na etanol vyrábaný z cukrovej trstiny zameraná na Brazíliu).
Európska komisia navrhla novú filozofiu
budúceho zdanenia palív v únii
Brusel (TASR) - Európska komisia (EK) predstavila návrh zdanenia energetických palív, ktorý by mal vniesť do ekonomiky únie
viac férovosti a nakloniť ju smerom k šetrnejšiemu vplyvu na životné prostredie. Návrhom sa do popredia dostáva environmentálny dopad používania palív, čo patrí aj medzi priority riešenia v
stratégii Európa 2020. Zdaňovanie energií sa však vzťahuje na dlhšie
obdobie, než dokedy trvá Európa 2020. Prvá fáza zmien by mala
prebehnúť v roku 2013, odkedy sa energetické zdroje budú zdaňovať podľa sektorov a na základe nového vzorca. Ten bude pozostávať z dvoch elementov - jedným z nich bude 20 eur za tonu
vypusteného CO2, druhým bude báza ich energetickej výkonnosti. Diskusiu medzi členskými štátmi vyvoláva najmä nová filozofia zdanenia pohonných látok. Zvýšenie konečných cien čaká na
naftu, čo komisia odôvodňuje tým, že palivá by sa mali zdaňovať
podľa toho, aké množstvo oxidu uhličitého do atmosféry je výsledkom ich spaľovania. Podľa komisie by už nafta nemala stáť
menej ako benzín tak, ako je tomu v drvivej väčšine členských krajín. Takisto by sa zdanenie malo sústrediť aj na uhlie, ktorého premena na energiu tiež znamená zvýšenú záťaž na životné prostredie. Postupne by sa mala minimálna daň na naftu vyšplhať z 0,33
eura na 0,412 eura za liter do roku 2013 a členské štáty môžu zaviesť svoje vlastné hodnoty od roku 2023. To ovplyvní systém v 13
členských krajinách - medzi nimi aj na Slovensku, kde daň túto
výšku zatiaľ nedosahuje. V prípade benzínu zostane minimálna
daň na úrovni 0,359 eura za liter, kým u zemného plynu (LPG) sa
postupne prepracuje z 0,125 eura za kilogram na 0,501 eura za kilogram. Predchádzajúca smernica z roku 2003 už nezodpovedá
plne kontextu terajšieho smerovania politiky únie - napríklad neponúka podnety využívať alternatívne zdroje energie, nerešpektuje energetickú výkonnosť surovín - preto sa komisia rozhodla
zmeniť náhľad na celú koncepciu zdaňovania palív. Návrh komisie musia schváliť Európsky parlament i členské štáty v Rade EÚ.
Bulharsko obmedzuje výrobu elektriny
z obnoviteľných zdrojov
SOFIA (TASR) - Bulharská vláda sa obáva, že v dôsledku silnej
výroby elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov, elektrina v krajine výrazne zdražie. V súčasnosti v Bulharsku rastú veterné parky a slnečné elektrárne ako huby po daždi. Nový zákon má však
tempo ich výstavby obmedziť. Bulharsko sa v posledných rokoch
stáva Mekkou investorov do obnoviteľných zdrojov energie na Balkáne. V minulosti jeho vlády vytvorili zákonmi podmienky pre
túto činnosť. Elektrická energia z nich sa vykupuje za veľmi výhodné ceny. Jej producenti dostali od štátu dlhodobé garancie na
jej odber. Preto domáci a zahraniční investori už vložili nemalé
prostriedky do budovania veterných parkov a slnečných elektrární.
Vláda však teraz dospela k záveru, že ekologických energetických
projektov je už rozostavaných alebo sa plánuje priveľa. Obáva sa,
že zastaraná rozvodná sieť bude preťažená a v dôsledku drahej
"ekologickej" elektriny prudko vzrastú účty zákazníkov. Parlament
nedávno schválil vládnu novela energetického zákona, ktorý búrlivý rozvoj sektora zdecimuje. Kým Štátna energetická spoločnosť
(NEK) platí jadrovej elektrárni Kozloduj za megawatthodinu elektrickej energie vyše 20 eur, majiteľom veterných parkov dáva asi
80 a vlastníkom solárnych zdrojov 380 eur. Koneční spotrebitelia
elektriny majú zatiaľ v dôsledku príspevkov na ekologické zariadenia vyššie mesačné účty o 1,9 %. Premiér Bojko Borisov však
uprednostňuje jadrovú energetiku. Druhá atómová elektráreň by
mala stáť pri Dunaji v Belene. Novým zákonom sa stanovuje, že
sa obdobie garantovaného výkupu energie z veterných parkov za
zvýhodnené ceny skracuje z 25 na 20 rokov a zo solárnych elektrární z 15 na 12 rokov. Časom by sa mal zaviesť aj poplatok za prevod elektriny z ekologických zariadení do rozvodnej siete. Raz ročne bude vládna komisia pre energiu a vodné hospodárstvo rozhodovať o nákupnej cene elektriny a stanovovať aj ďalšie podmienky na výkup zelenej energie. Šéf bulharského združenia prevádzkovateľov veterných parkov Sebastian Noethlichs o zákone
povedal, že nevytvára vhodné podmienky pre investície v sektore. Nijaká banka nedá investorovi úver, ak nebude vedieť, či sa náklady vrátia so ziskom. Dúfa, že Európska komisia zaujme k zákonu odmietavé stanovisko, lebo podľa jeho názoru je v rozpore
so smernicami EÚ.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
7
Výskum obnoviteľných zdrojov
energie na TF SPU v Nitre
Doc. Img. Rudolf Opáth, PhD.
TF SPU v Nitre
Technická fakulta SPU v Nitre sa už dlhodobo venuje výskumu
v oblasti technických riešení využívania všetkých druhov
obnoviteľných zdrojov energie (OZE) a zavádzaniu výsledkov
tohto výskumu do praxe.
8
Význam takto orientovaných výskumných projektov je v súčasnosti nespochybniteľný. Nevyplýva len z politiky Európskej únie a Slovenskej republiky v tejto oblasti, ale hlavne z nevyhnutnosti zabezpečenia ďalšieho udržateľného rozvoja na našej planéte. Využívanie bioenergetických zdrojov má význam hlavne v
mieste ich vzniku. Pri väčšom rozšírení
môže byť využívanie OZE významným
faktorom nielen znižovania emisií skleníkových plynov do ovzdušia, ale aj prostriedkom pre postupné znižovanie závislosti od fosílnych zdrojov energie, a to
hlavne na vidieku.
Výskum využívania obnoviteľných
gie na energiu elektrickú. Fakulta sa v rámci svojej vedeckej práce zaoberá aj problematikou využitia bionafty a bioetanolu na
pohon spaľovacích motorov a problematikou využitia biomasy na výrobu tepla
potrebného na sušenie poľnohospodárskych produktov.
Na Katedre výrobnej techniky je výskum
obnoviteľných zdrojov energie orientovaný na výrobu tepelnej energie priamym
spaľovaním rastlinnej biomasy so zreteľom na minimalizáciu jeho negatívnych
dopadov na životné prostredie. Katedra
skúma možnosti využitia a podmienky
spaľovania nielen špeciálnych energetických plodín, ale aj druhotných produktov
zdrojov energie sa realizuje na jednotlivých základných pracoviskách fakulty v
rámci riešenia výskumných úloh financovaných z domácich, ale aj zahraničných
zdrojov. Ide o výskum fyzikálno-mechanických vlastností biologických materiálov určených na výrobu energie, vrátane
ich kalorimetrických skúšok, výskum zameraný na techniku používanú na pestovanie a zber biomasy určenej na energetické využitie, a tiež o výskum efektívnych
možností premeny slnečnej a veternej ener-
z poľnohospodárskej a potravinárskej výroby. V súvislosti s výskumom a výučbou
venovanou obnoviteľným zdrojom energie nemožno nespomenúť aj novozriadené Laboratórium na priame spaľovanie fytomasy. Pracovisko je technicky vybavené tak, že umožňuje sledovať energetické
parametre spaľovania skúmaných materiálov a zloženie plynných emisií vznikajúcich pri ich spaľovaní. Zariadenie laboratória bolo skompletizované aj s pomocou firmy ProfiHEAT, s.r.o. z Levíc, ktorá
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
má výhradné zastúpenie na predaj kotlov
Benekov na Slovensku. Katedra výrobnej
techniky začína spoluprácu aj priamo s firmou BENEKOVterm, s.r.o., výrobcom kotlov z Českej republiky, zameranú na výskum podmienok spaľovania a konštrukciu horákov na spaľovanie fytomasy. Laboratórium je v súčasnosti vybavené zariadeniami na úpravu biomasy drvením
a peletovaním, teplovodným kotlom na
biomasu a ďalším univerzálnym kotlom
na biopelety.
Na Technickej fakulte SPU v Nitre existuje od roku 2008 samostatné špecializované vedeckovýskumné a vzdelávacie pracovisko - Centrum výskumu obnoviteľných zdrojov energie. Centrum výskumu
OZE umožňuje sústreďovať výskumné kapacity jednotlivých katedier, a takto lepšie využívať nielen ľudské zdroje, ale aj
dobré prístrojové vybavenie TF potrebné
pre výskumnú činnosť v tejto oblasti. Centrum od svojho vzniku dosiahlo veľmi
dobré výsledky hlavne v oblasti výskumu
výroby a úpravy bioplynu. Prevádzkuje
experimentálnu bioplynovú stanicu na Vysokoškolskom poľnohospodárskom podniku v Koliňanoch, kde sa vyprodukovaný bioplyn využíva na výrobu tepla a elektriny v kogeneračnej jednotke. Súčasťou
pracoviska sú aj dve laboratóriá, Laboratórium analýz bioplynu a Laboratórium
analýz substrátov, vybavené potrebnou
analytickou technikou.
Na riešení výskumných úloh zameraných na bioenergiu sa podieľajú aj študenti
Technickej fakulty, ktorí takto získané po-
znatky využívajú pri vypracovávaní svojich záverečných prác. Ide hlavne o študentov študujúcich atraktívny študijný
program Technika pre obnoviteľné zdroje energie. Tento študijný program študujú študenti v dennej aj externej forme štúdia. Využitie obnoviteľných zdrojov energie je témou viacerých záverečných prác
aj na treťom stupni vysokoškolského štúdia.
Organizácia výskumu využitia obnoviteľných zdrojov energie a výučba tejto problematiky na Technickej fakulte SPU v Nitre je dobrým príkladom toho, že spoluprácou jednotlivých katedier fakulty, združovaním ich finančných a technických prostriedkov a ústretovosťou zainteresovaných sa dajú dosiahnuť, aj v súčasných neľahkých ekonomických podmienkach v
našom školstve, úspechy nielen vo vede,
ale aj pri vytváraní dobrých podmienok
pre štúdium.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
9
Výhody a riziká energetického
zhodnotenia trávnatých
ušľachtilých biopalív
Prof. Ing. Šooš Ľubomír, PhD., Ing. Biath Peter, Ing. Križan Peter,
PhD.,Ing. Matúš Miloš,
Strojnícka fakulta STU v Bratislave, Ústav výrobných systémov, environmentálnej techniky a manažmentu kvality, Námestie slobody 17,
812 31 Bratislava
[email protected], [email protected] sk, [email protected],
[email protected]
Príspevok sa venuje technickým predpokladom
energetického zhodnotenia biopalív vyrobených z fytomasy.
Poukazuje na profity a riziká výroby
ušľachtilých biopalív (brikiet, peliet) z poľnohospodárskej biomasy a problémom ich
následného spaľovania v kotloch. Bližšie
sa venuje tuhým ušľachtilým biopalivám
z fytomasy, ich výrobe, spaľovaniu ako aj
samotnej štandardizácii ukazovateľov ich
kvality. Autori demonštrujú zvýšenie energetického využívania fytomasy na nimi
realizovanej štúdii rekonštrukcie kotolne
so zmenou palivovej základne zo zemného plynu na fytomasu – seno z TTP.
1. ŠTANDARDIZÁCIA TUHÝCH
UŠĽACHTILÝCH BIOPALÍV
Z FYTOMASY
Zatiaľ nie sú definované normy pre tuhé ušľachtilé biopalivá vyrobené z fytomasy. Existuje všeobecný záujem, aby tieto boli štandardizované. Preto je žiaduce,
aby boli vytvorené etalóny a následne normy pre tento druh tuhých ušľachtilých biopalív. Strojnícka fakulta STU v Bratislave
bola oslovená Slovenskou agentúrou životného prostredia, aby na základe výsledkov výskumu a realizovaných skúšok
vypracovala návrh osobitných podmienok pre udelenie národnej environmentálnej značky pre skupinu produktov Tuhé ušľachtilé biopalivá. Návrh sa týkal tuhých ušľachtilých biopalív vyrobených z
dendromasy ako aj z fytomasy. Na základe vypracovaného návrhu je možné získať pre tieto biopalivá po splnení stanovených kvalitatívnych kritérií environmentálnu značku.
Odporúčané hodnoty pre TUBP vyrobené z fytomasy boli stanovené na základe priemerných hodnôt získaných zo vzoriek testovaných v certifikovaných skú10
šobniach a laboratóriách a ich porovnaním
s najprísnejšou a najrozšírenejšou normou
v Európe - nemeckou DIM PLUS (ktorá
tvorí základ pripravovanej európskej normy) pre TUBP vyrábané z drevnej hmoty.
U nameraných priemerných hodnôt sú, pri
porovnaní s DIN PLUS, prekročené povolené hodnoty síry, obsahu popola, dusí-
ka, chlóru, arzénu a medi. Po analýze výsledkov získaných z protokolov sme pre
uvedené parametre navrhli „odporúčané
hodnoty“ (tabuľka 1). Pri sledovaných
hodnotách fytomasy tiež odporúčame sledované údaje normy DIN PLUS rozšíriť o
parameter „sypná hmotnosť“.
Pre tuhé ušľachtilé biopalivá z fytomasy boli stanovené nasledovné kritériá [1]:
Surovina – fytomasa (nesmie byť kontaminovaná):
– výrobky poľnohospodárstva;
– rastlinné odpady z poľnohospodárstva;
– rastlinné odpady z potravinárskeho priemyslu;
– zámerne pestované poľnohospodárske
produkty pre energetické využitie;
– zámerne pestované energetické traviny;
– ovocná biomasa;
– komunálna fytomasa.
Ako aditívum (lisovacia prísada) pre obe
uvedené skupiny surovín môžu byť po-
Tabuľka 1 Špecifikácie sledovaných parametrov a ich limitné hodnoty pre
vykurovacie pelety z fytomasy [1]
Jednotka
Priemerná
hodnota
DIN Plus
Odporúčaná
hodnota
CEN/TS 14961
MJ/kg
18,109
> 18
> 18
≥ 16,9
celková voda
%
10,904
<10
<10
≤ 10
celková síra
%
0,271
< 0,04
< 0,25
≤ 0,05
obsah popola
%
4,827
< 0,5
<6
≤ 0,7
dusík
%
2,016
< 0,3
<3
≤ 3,0
chlór
%
0,096
< 0,02
< 0,1
≤ 0,1
arzén
mg/kg
1,100
< 0,8
< 1,1
neudané
kadmium
mg/kg
0,233
< 0,5
< 0,5
neudané
chróm
mg/kg
5,667
<8
<8
neudané
meď
mg/kg
7,333
<5
<7
neudané
olovo
mg/kg
5,000
< 10
< 10
neudané
zinok
mg/kg
13,667
< 100
< 100
neudané
extr.org.viaz.halog.
mg/kg
0,070
<3
<3
neudané
hustota
kg/dm3
0,950
>1,12
>1,12
neudané
sypná hustota
kg/dm3
0,382
Nie je určená
>0,500
odporúča sa určiť
MERANÁ VELIČINA
výhrevnosť
objem aditív
%
<2
<2
neudané
*oter
%
< 2,3
< 2,3
neudané
*mechanická odolnosť
%
Nie je určená
≥ 97,5
≥ 97,5
* merať jeden z uvedených parametrov
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
užité len produkty z poľnohospodárskej a
lesnej biomasy, ktorá nie je chemicky modifikovaná. Chemicky nemodifikované
produkty z poľnohospodárskej a lesnej biomasy (napr. celozrnná kukuričná múka,
kukuričný škrob a ražná múka) môžu byť
pomiešané zo základným materiálom pre
uľahčenie priebehu lisovania a tiež na zlepšenie energetickej bilancie a zvýšenie odolnosti voči oteru.
1.1 Prednosti využívania sena
z TTP pre energetické účely
Seno sa ukazuje ako veľmi vhodné palivo z niekoľkých dôvodov:
• Fytomasa má relatívne vysokú výhrevnosť, čím sa radí pred hnedé uhlie.
• Fytomasa je energetickou surovinou,
ktorá sa každoročne produkuje bez väčších nárokov na pestovanie.
• Slovensko disponuje v súčasnosti značným
potenciálom nevyužívanej fytomasy z TTP
vhodnej pre energetické využitie.
• Energetické využitie produkcie sena z
TTP umožňuje diverzifikáciu palivovej
základne, a tým zvýšenie sebestačnosti
spoločnosti.
• Využitie sena z TTP ako paliva je vhodné aj pri rekonštrukciách existujúcich
plynových kotolní a zmene palivovej základne, pričom existujúca plynová kotolňa bude slúžiť len ako záložný zdroj
tepla, čím sa zvýši spoľahlivosť vo výrobe a dodávke tepla.
• Fytomasa patrí medzi stabilné obnoviteľné zdroje energie.
• Výroba energie spaľovaním sena je z hľadiska uvoľňovania emisií skleníkových
plynov neutrálna.
• Využívanie sena na energetické účely
znižuje závislosť spoločnosti na fosílnych palivách.
• Využívanie sena vytvára priestor pre
vznik nových pracovných príležitostí.
• Využívanie sena na energetické účely
podporuje rozvoj biotechnológie.
1.2 Úskalia využívania sena
z TTP pre energetické účely
Energetické zhodnotenie sena so sebou
prináša aj isté riziká a problémy, ktoré je
potrebné vyriešiť:
Obr. 1. Požiadavky na technológiu podľa stavu a tvaru spaľovania konečného produktu
• Nízky bod tavenia popola pri spaľovaní sena má za následok pri nedokonalej
regulácii ohniska a zvýšením teploty nad
kritickú hodnotu tvorbu nálepov na výmenníkovej ploche, čím dochádza k zníženiu tepelnej účinnosti zariadenia. Preto je potrebné použiť na spaľovanie špeciálne kotle na spaľovanie fytomasy.
• Vysoký obsah chlóru v palive spôsobuje pri prechádzaní spalín s nižšou teplotou cez vlhké prostredie bodovú koróziu konštrukčného materiálu.
• Likvidácia popola ako odpadu zo spaľovania sena a s tým spojené náklady na
jeho likvidáciu. V prípade producentov
sena z TTP je možné riešiť likvidáciu
vlastnej produkcie popola zo spaľovania sena ako hnojiva, a navracať ho späť
do pôdy na zvýšenie výnosov z produkcie sena z TTP.
• Nižší merný obsah energie oproti fosílnym
palivám, čím sa stáva preprava takéhoto
paliva menej efektívnou na veľké vzdialenosti. Preto je energetické využitie sena
vhodné predovšetkým v mieste produkcie. V opačnom prípade je vhodná výroba
tuhých ušľachtilých biopalív v mieste produkcie sena, preprava biopaliva v takejto
forme je efektívnejšia vďaka vyššej energetickej hodnote viazanej na objem paliva.
• Potreba skladovania kvôli sezónnosti
produkcie.
• Vysoká investičná náročnosť technologických zariadení.
• Veľký dôraz sa kladie na vlhkosť paliva.
Je nutné zabezpečovať požadovanú re-
latívnu vlhkosť sena ako paliva na úrovni do 20 %. So zvyšovaním vlhkosti klesá výhrevnosť paliva a efektívnosť spaľovacieho procesu. Optimálnu a limitnú
hodnotu vlhkosti paliva udávajú výrobcovia spaľovacích zariadení.
• Možnosť vzniku hnilobného procesu počas skladovania mimo prístrešku, resp.
pôsobením extrémnych poveternostných.
Vlhké Fytomasa, ktoré neprehorí pri jeho priamom spaľovaní, môže spôsobiť zhasínanie kotla, blokovanie dopravníkov
(mechanické škody, odstavenie výroby tepla). Pri výrobe tuhých ušľachtilých biopalív zo sena je potrebné dodržať maximálnu limitnú hodnotu vlhkosti materiálu, v
opačnom prípade bude nutné tento materiál sušiť, čo znamená pre producenta
nemalé navýšenie investičných ale predovšetkým prevádzkových nákladov.
2. SPÔSOBY ENERGETICKÉHO
ZHODNOTENIA TRÁVNATÉHO
PORASTU SPAĽOVANÍM
Energetické zhodnotenie vysušeného
trávnatého porastu - sena spaľovaním je
možné z technologického hľadiska nasledovnými spôsobmi:
a) spaľovaním drveného sena,
b) spaľovaním celých balíkov sena bez automatizácie plnenia kotla,
c) spaľovaním celých balíkov sena v tzv.
cigárových kotloch,
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
11
d) spaľovaním častí celých balíkov sena,
e) spaľovaním brikiet a peliet vyrobených
zo sena.
Každá technologická operácia spracovávajúca palivo v jeho cykle úpravy pred
spaľovaním zvyšuje energetické a prevádzkové náklady a súčasne môže výrazne
navršovať investičné náklady na technológiu. Z tohto dôvodu je nevyhnutné uvážiť všetky dostupné spôsoby spaľovania
suchého trávnatého porastu a z nich vyplývajúce nároky na úpravu paliva, obr. 1.
2.1 Spaľovanie brikiet
a peliet zo sena
Vykurovanie spaľovaním brikiet prípadne peliet vyrobených zo sena či slamy
je investične najnáročnejší spôsob výroby
tepla z takéhoto paliva. Okrem investícií
do špecializovaného kotla na takýto druh
paliva je potrebné vybudovať celú technologickú linku na výrobu brikiet či peliet v prípade, že producent tepla chce
ušetriť na nákupe hotového biopaliva a
vyrába si ho sám (obr.2). Celá linka zahŕňa
technológiu rozdružovania balíkov sena,
drvenie sena na jemnú frakciu, potrebu
sušenia v závislosti od vlhkosti suroviny,
prepravu takejto suroviny, technológiu
zhutňovania (briketovanie, peletovanie),
triedenie brikiet či peliet od odrolu a jemných prachových častíc (prípadne delenie
brikiet), dopravu a skladovanie brikiet a
peliet a následne dopravu a dávkovanie
Obr. 2 Príklad linky na výrobu peliet z fytomasy
biopaliva do spaľovacieho priestoru kotla. Rovnako prevádzkové náklady sú vysoké oproti výrobe tepla spaľovaním celých alebo drvených balíkov sena. Na strane druhej biopalivo vo forme brikiet a peliet prináša celý rad výhod. Tým základným pozitívom je komfort automatizovaného procesu spaľovania a jeho vysoký
stupeň regulácie. V súčasnosti je technológia spaľovania brikiet a peliet na vysokej úrovni a ponúka naozaj vysoký komfort. Ďalšou výhodou takéhoto biopaliva
je skladovanie. Takéto ušľachtilé biopalivo je stále, neabsorbuje atmosférickú
vlhkosť a neprebiehajú v ňom degradačné procesy ako v nespracovanom sene, čím
Obr. 3 Nakladanie balíkov sena na dopravníkový pás rozdružovača
12
sa dlhodobo zachovávajú jeho energetické vlastnosti. Medzi výhody skladovania
brikiet a peliet patria tiež nižšie priestorové nároky v porovnaní s balíkmi sena
vďaka vyššej hustote a vyššej energetickej
hodnote viazanej na objem paliva. Treba
však zdôrazniť, že samotná technologická linka na výrobu brikiet a peliet je náročná na určitý priestor a hoci výroba je
plne automatizovaná, vyžaduje si určitú
obsluhu, s ktorou treba v prevádzkových
nákladoch počítať.
Spaľovanie brikiet a peliet so sena využívajú predovšetkým veľkí výrobcovia
tepla a tepelné elektrárne kvôli konštantnej a zaručenej kvalite takéhoto paliva z
Obr. 4 Rozdružovanie balíkov sena, drvenie sena
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
Obr. 5 Doprava materiálu k peletovaciemu stroju
Obr. 6 Peletovanie podrveného sena
dú mať rovnaké zaručené energetické vlastnosti a chemické zloženie. Avšak v súčasnosti sa na trhu s biopalivami začínajú objavovať aj brikety či pelety vyrobené z niektorých druhov fytomasy určené aj pre menších konečných spotrebiteľov a domácnosti
so zaručenými vlastnosťami.
biomasy a možnosti plynulého dávkovania paliva. Avšak v súčasnosti sa už vyrábajú aj spaľovacie zariadenia menších výkonov pre spaľovanie ušľachtilých biopalív z fytomasy (sena a slamy). Princípov
spaľovania paliva v týchto kotloch, najmä
dodávanie paliva do spaľovacieho priestoru, je hneď niekoľko. V porovnaní s kotlami na spaľovanie drevných brikiet a peliet sa však značne líšia predovšetkým v
konštrukcii horáka ako aj v použitých materiáloch kvôli problémom spaľovania sena a slamy.
Spaľovanie tuhých ušľachtilých biopalív
(brikiet, peliet) na báze fytomasy v malom
prináša rôzne technické ťažkosti s prevádzkou malých kotlov. Postupne však výrobcovia kotlov vyvíjajú nové konštrukcie
vhodné pre spaľovanie brikiet či peliet z
fytomasy. Okrem už spomínaných problémov je aj fakt, že nie je fytomasa ako fytomasa. Vlastnosti jednotlivých druhov sa
výrazne líšia. Je pomerne obtiažne zaručiť
homogénnu rovnorodú surovinu na výrobu tuhých biopalív z fytomasy, ktoré bu-
Obr. 7 Pelety zo sena
Obr. 8 Automatizované spaľovanie peliet zo sena
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
13
Obr. 9 Kotol KWH, sústava na spaľovanie AZSD
3. KOTLE NA SPAĽOVANIE PELIET
Kotle na spaľovanie peliet vyrobených
zo sena musia spĺňať rôzne kritéria, ktoré
vyplývajú z energetických vlastností a ich
chemického zloženia. Jedným z problémov
pri spaľovaní peliet zo sena je vysoký obsah chlóru, ktorý spôsobuje koróziu konštrukčného materiálu. Ďalším problémom
je nízky bod tavenia popola čo spôsobuje
vytváranie nálepov na horáku a výmenníkovej ploche a tiež znižuje účinnosť kotla. Z tohto dôvodu je potrebné použiť kotle s pohyblivým roštom, ktorý zabraňuje
vzniku nálepov na horáku. Kotle, ktoré sú
schopné spáliť biopalivá na báze fytomasy majú horáky s rotačným pohybom, alebo pohyblivý rošt na spaľovanie s vratným
pohybom, ktorý posúva palivo po rošte a
zabezpečuje odstraňovanie nálepov z roštu. Medzi firmy, ktoré vyrábajú kotle na
spaľovanie peliet z fytomasy patria:
− Fy. CARBOROBOT, kotol Carborobot
Automat
− Fy. BINDER, kotol TSRF
− Fy. SCHMID, kotol UTSW
− Fy. NEW HORIZON Corp., Kotlový systém Goliath Biomass
Obr. 10 Kotol CARBOROBOT AUTOMAT
nie fytomasy. Ako sa v príspevku uvádza,
spaľovanie fyomasy oproti drevnej hmote
prináša určité problémy, ktoré riešia výrobcovia kotlov. Spaľovanie fytomasy tak v
neupravenej forme ako aj vo forme brikiet
či peliet je technicky vyriešené predovšetkým pri spaľovacích zariadeniach s vyššími výkonmi. Napriek tomu využívanie potenciálu fytomasy je na nízkej úrovni. Jednou z prekážok je absencia noriem a štandardov určujúcich kvalitu takéhoto biopaliva, čo bráni jeho ďalšiemu využívaniu. Príspevok uvádza autormi vypracovaný návrh špecifikácie sledovaných parametrov a
ich limitné hodnoty pre vykurovacie pelety z fytomasy v podmienkach SR. Autori
tiež uvádzajú riešený príklad rekonštrukcie existujúcej kotolne so zmenou palivovej
základne zo zemného plynu na fytomasu,
čím chcú poukázať na reálnu možnosť využitia tohto potenciálu v podmienkach SR.
5. POĎAKOVANIE
Tento príspevok bol vytvorený realizáciou projektu „Vývoj progresívnej tech-
nológie zhutňovania biomasy a výroba
prototypov a vysokoproduktívnych nástrojov“ (ITMS kód Projektu: 26240220017),
na základe podpory operačného programu Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.
6. LITERATÚRA
[1] Šooš, Ľ., Matúš, M., Križan, P. (2010): Štandardizácia tuhých ušľachtilých biopalív. In: Power Engineering 2010. International Scientific
Event.; Bratislava; STU v Bratislave; Tatranské
Matliare, SR, 18.-20. 5. 2010; 2010; ISBN 978-8089402-24-3
[2] Propelety, s.r.o., Žďár nad Sázavou.
http://www.propelety.cz/
[3] Akčný plán využívania biomasy na roky 2008
– 2013, MP SR. http://www.economy.gov.sk/
[4] DIN Plus: 2002 Certification Scheme. Wood
pellets for use in small furnaces. Berlin, Germany. DIN CERTCO - Gesellschaft für Konformitätsbewertung GmbH.
[5] Biath, P., Ondruška. J., Križan, P., Matúš, M.,
Šooš, Ľ.: Analýza kotlov s výkonom 1501000kW na spaľovanie peliet zo sena. In: Energetika a životní prostředí 2011, Ostravice, Česká republika, str.5- 11, ISBN 978-80-248-2456-7
4. ZÁVER
Fytomasa na Slovensku má obrovský
energetický potenciál, ktorý sa využíva len
minimálne. Širšiemu využívaniu fytomasy
pre energetické využitie spaľovaním bránia
predovšetkým legislatívne prekážky. Technológie spracovania fytomasy do formy tuhých ušľachtilých biopalív sú rozvinuté a
na dostatočnej technickej úrovni. Napreduje
aj vývoj spaľovacích zariadení pre spaľova14
Obr. 11 Kotol TSRF, fy. Binder
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
Obr. 12 Kotol UTSW, fy. Schmid
Termické ukazovatele energetických
rastlín pestovaných na Slovensku
Ing. Pavol Porvaz, PhD., Ing. Štefan Tóth, PhD.,
Ing. Božena Šoltysová, PhD.
Centrum výskumu rastlinnej výroby – Výskumný ústav agroekológie, Michalovce
Vo svete je vo všeobecnosti nedostatok biomasy na
vykurovanie a spracovanie na iné energetické účely.
Slovensko bolo podľa európskej komisie vyhodnotené ako krajina s najvyšším
potenciálom rozvoja využitia biomasy ako
ZOFE. Predurčujú ju k tomu geografické
a sociálno-ekonomické podmienky. To znamená, že napriek odporcom využitia biomasy pre energetické účely z titulu celosvetového problému nedostatku potravín
by sme nemali túto strategickú úlohu na
národnej úrovni zaznávať.
Slovenské poľnohospodárstvo môže vyčleniť sekundárnu poľnohospodársku pôdu na účelové pestovanie zelenej biomasy na výrobu energie buď vo forme zelených rastlín na výrobu bioplynu (kukurica, obilniny, strukoviny a pod.), alebo pre
následnú kombinovanú výrobu elektriny
a tepla. Ostatná poľnohospodárska pôda
podľa kategorizácie prírodných podmienok pre rozvoj bioenergetiky by mala byť
prednostne využívaná na pestovanie energetických rastlín. Z rozlohy takmer 370 tis.
ha poľnohospodárskej pôdy sa uvažuje s
reálnou pestovateľskou plochou energetických plantáží fytomasy a dendromasy
na výmere 100 tis. ha. Vhodné plodiny na
tieto energetické účely sú štiavec, ozdobnica čínska, láskavec, topinambur hľuznatý, ciroky, krídlatka, technické konope,
rýchlorastúce druhy vŕb rodu Salix a pod.
Introdukcia energetických rastlín do agroekologických podmienok Východoslovenskej nížiny vychádza zo snahy o zlepšenie stavu v poľnohospodárskej výrobe,
predovšetkým v oblasti racionálneho využívania pôdneho fondu, nákladovosti
produkcie, zachovania produkčného potenciálu poľnohospodárskej pôdy a využívania ekologicky citlivých území tak,
aby nebola narušená ich stabilita. V podmienkach Východoslovenskej nížiny sa introdukuje ozdobnica čínska (Miscanthus
sinensis Anderss.). Vysoké náklady na jej
pestovanie sú podmienené vegetatívnym
spôsobom množenia podzemkov na výsadbu a ich vysokou cenou. Zistili sme, že
výsadba porastu predstavuje až 89 % celkových nákladov v 1. roku pestovania. Pri
úrode sušiny ozdobnice 30 t.ha-1 a cene z
nej vyrobeného paliva 36,25 €.t-1 je návratnosť nákladov na založenie porastu v
4. roku jej pestovania.
Priemerná úroda sušiny ozdobnice čínskej na fluvizemi kultizemnej v roku 2004
na úrovni 36,8 t.ha-1 a v roku 2005 34,0 t.ha1
dáva predpoklad pre použitie tejto rastliny na energetické účely. Dosiahnuté úrody sušiny ozdobnice čínskej v uvedených
Tabuľka 1 Úrody [t.ha-1] nadzemnej biomasy ozdobnice čínskej
v sušine na fluvizemi kultizemnej
2006
2007
2008
2009
priemer za
produkčné roky
2007 – 2009
V1
5,84
11,80
24,80
34,47
23,69
V2
3,41
12,00
23,80
27,16
20,99
V3
4,12
13,70
24,20
34,14
24,01
V4
4,81
14,10
26,10
36,63
25,61
V5
2,83
9,10
16,50
23,51
16,37
priemer
4,20
12,14
23,08
31,18
22,13
-
54,9
104,3
140,9
100,0
rok
variant výživy
% podiel k priemeru rokov 2007–2009
Obrázok 1. Porast ozdobnice čínskej v čase
fyziologickej zrelosti v prvej dekáde decembra. Výška porastu v priemere 3,5 m.
rokoch naznačujú určitú stabilitu jej produkčného potenciálu v agroekologických
podmienkach Východoslovenskej nížiny.
Súčasne bol na našom pracovisku realizovaný polyfaktoriálny pokus s s diferencovanou úrovňou dusíkatej výživy
ozdobnice čínskej. V roku 2006 sa ozdobnica čínska sa založila výsadbou do sponu 1 m x 1 m. Úrody sušiny ozdobnice čínskej boli sledované v štyroch úžitkových
rokoch v období 2006 – 2009 (rok 2006 – I.
úžitkový rok, rok 2007 – II. úžitkový rok,
rok 2008 – III. úžitkový rok, rok 2009 – IV.
úžitkový rok) a pri piatich rozdielnych
úrovniach dusíkatého hnojenia (V1 – 60
kg.ha-1 N (40+20), V2 – 80 kg.ha-1 N
(40+40), V3 – 100 kg.ha-1 N (40+60), V4
– 120 kg.ha-1 N (40+80), V5 – 0 kg.ha-1 N).
Priemerné úrody sušiny nadzemnej biomasy ozdobnice čínskej pri zakladaní porastu v roku 2006 boli 4,20 t.ha-1 (tabuľka 1). V II. úžitkovom roku bol zistený
nárast sušiny a priemerná úroda bola
12,14 t.ha-1. V roku 2008 sme zaznamenali priemernú úrodu sušiny 23,08 t.ha-1, čo
predstavovalo v porovnaní s priemerom
za produkčné roky 2007 – 2009 zvýšenie
o 4,3 % . Najvyšší nárast produkcie nadzemnej biomasy na fluvizemi kultizemnej bol v roku 2009 (31,18 t.ha-1), čo v porovnaní s priemerom z rokov 2007 – 2009
predstavovalo zvýšenie o 40,9 %. Roky
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
15
Obrázok 2. Ozdobnica čínska v pokusnej plantáži rýchlorastúcich drevín
2007 – 2009 môžeme zaradiť medzi produkčné úžitkové roky na fluvizemi kultizemnej, pretože priemerná úroda nadzemnej biomasy 22,13 t.ha-1 je viac ako
uspokojivá.
Na variantoch s diferencovanou výživou sme v rokoch 2006 – 2009 sledovali aj
termické ukazovatele ozdobnice čínskej.
Hodnoty týchto ukazovateľ boli najvýraznejšie ovplyvnené ročníkom, čo pravdepodobne súvisí s rozdielnymi ročnými
úrodami ozdobnice a rozdielnym čerpaním živín v jednotlivých pokusných rokoch. Pre prehľadnosť, v tabuľke 2, uvádzame len priemerne získané hodnoty termických ukazovateľov v rokoch 2006 –
2009 na hodnotených variantoch výživy.
Hodnoty spalného tepla boli najnižšie na
nehnojenom variante a s postupnou aplikáciou dusíkatých hnojív do úrovne hnojenia 100 kg.ha-1 dusíka (variant V3) malo
spalné teplo mierne stúpajúcu tendenciu.
V porovnaní s nehnojenou kontrolou sa
na variantoch hnojenia V1 – V3 zvýšili
hodnoty spalného tepla o 0,23 – 0,32 MJ.kg1
. Po aplikácii vyšších dávok dusíka (120
kg.ha-1) sme v porovnaní s variantmi hnojenými 40 – 100 kg.ha-1 dusíka zaznamenali mierny pokles spalného tepla na priemernú úroveň 18,88 MJ.kg-1. Napriek tomu, pri zohľadnení úrody biomasy nadzemnej hmoty z jedného hektára a spalného tepla na jednotku hmoty je v rokoch
16
2006 – 2009 najoptimálnejší variant V4,
ktorý z jedného hektára dodá 385,3 GJ
spalného tepla. Rozdiel spalného tepla
ozdobnice z jedného hektára na variante
V4 v porovnaní s nehnojenou kontrolou
(242,9 GJ.ha-1) je +142,4 GJ, v porovnaní s
variantom V1 (364,0 GJ.ha-1) je +21,3 GJ,
variantom V2 (314,2 GJ.ha-1) je +71,1 GJ a
variantom V3 (362,1 GJ.ha-1) je +23,2 GJ.
Rovnaký trend bol zaznamenaný aj pri
hodnotách výhrevnosti, ktoré boli najnižšie na nehnojenom variante a na hnoje-
ných variantoch sa postupne sa zvyšovali od aplikácie 40 kg.ha-1 dusíka (variant
V1) po 100 kg.ha-1 dusíka (variant V3). Na
variantoch hnojenia V1 – V3 boli zaznamenané vyššie hodnoty výhrevnosti o 0,17
– 0,27 MJ.kg-1 v porovnaní s nehnojenou
kontrolou. Súčasne aj na variante V4 boli zistené vyššie hodnoty výhrevnosti o
0,14 MJ.kg-1 v porovnaní s nehnojenou
kontrolou. Výhrevnosť biomasy ozdobnice čínskej získaná z jedného hektára bola najvyššia na variante V4 (359,0 GJ.ha-1)
a postupne klesala v poradí variantov V1
(339,6 GJ.ha-1), V3 (337,4 GJ.ha-1), V2 (292,5
GJ.ha-1) a V5 (226,7 GJ.ha-1).
Variant dusíkatej výživy mierne ovplyvnil aj obsahy živín v nadzemnej biomase
ozdobnice čínskej, čo je zjavné z tabuľky
2. Výsledky nadobúdajú iný rozmer, pokiaľ do úvahy berieme dosiahnutú úrodu
a vtedy vidíme, že rapídne najnižší odber
hodnotených elementov bol na nehnojenom variante oproti variantom hnojeným
dusíkom.
Na záver je možné konštatovať, že
ozdobnica čínska v podmienkach stredne
ťažkých pôd Východoslovenskej nížiny je
perspektívna energetická rastlina pre účely spaľovania. Hnojenie ozdobnice dusíkom má význam, čo potvrdili nielen dosiahnuté vyššie úrody, ale aj jej termické
ukazovatele.
Tabuľka 2 Priemerné hodnoty termických ukazovateľov
ozdobnice čínskej v rokoch 2006 – 2009
ukazovateľ
jednotka
V1
V2
V3
V4
V5
spalné teplo
MJ.kg-1
18,93
18,93
19,02
18,88
18,70
výhrevnosť
MJ.kg-1
17,66
17,62
17,72
17,59
17,45
voda celková
%
15,61
9,88
10,65
12,75
12,00
voda analytická
%
4,98
4,72
4,67
5,36
5,55
popol
%
3,65
3,48
3,46
3,73
3,94
síra celková
%
0,16
0,15
0,12
0,11
0,11
vodík
%
4,89
5,27
5,20
5,05
5,06
uhlík
%
39,72
42,76
42,49
41,14
41,95
dusík
%
0,50
0,59
0,55
0,66
0,59
kremík
%
1,31
1,15
1,17
1,23
1,31
chlór
%
0,04
0,02
0,02
0,01
0,02
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
Z domova
Sedem miliónov EUR z Bruselu putuje
na projekt vykurovania drevoštiepkou
vyše sto osvedčení o súlade investičného zámeru s dlhodobou koncepciou energetickej politiky. Bez tohto osvedčenia nemôže investor začať s výstavbou energetického zdroja.
Rozhlasová stanica Slovensko; Rádiožurnál, 23.8.2011 - Sedem
miliónov eur z Bruselu putuje na projekt vykurovania drevoštiepkou v ôsmich obciach Banskobystrického a Breznianskeho okresu.
Biomasou budú vykurovať obecné budovy, školy, zdravotné strediská, obecné úrady. Tohto roku budú palivo dovážať zo Zvolena,
od nasledujúcej vykurovacej sezóny by mali obce využívať vlastné
zdroje. Posilniť energetickú sebestačnosť vidieckych obcí, to je hlavný cieľ projektu v ôsmich obciach Banskobystrického a Breznianskeho okresu. Hotové sú štyri sklady na štiepku, rekonštruuje sa 15
kotolní. Ekologickejšie sa tak budú vykurovať viaceré budovy. Napríklad kotolňa zdravotného strediska v Čiernom Balogu bude vykurovať zdravotné stredisko, Dom smútku a Obecný úrad. Následne
ďalšou kotolňou, ktorej rekonštrukcia prebieha je kotolňa v základnej škole na Jánošovke. Ďalšou budovou je materská škola v miestnej časti Dobroč. Potom je to ešte kultúrny dom a dom služieb v
Čiernom Balogu. Podobne je to aj v Ľubietovej, kde by malo teplo z
dreva rozohriať sedem obecných budov v centre obce. Momentálne tam finišujú s tepelnými rozvodmi. Predstaviteľov obce mrzí, že
tohto roku na to ešte nevyužijú vlastné zdroje. Ako uviedol starosta obce Úrad pre verejné obstarávanie zrušil súťaž, ktorá im mala
zabezpečiť stroje. Všetky stroje, ktoré potrebujú na prevoz štiepky,
nakladače, dokonca na výrobu štiepky momentálne nemajú, takže
musia aj štiepku čo mali vyrábať nakupovať, čiže sa celá filozofia v
tomto prvom roku zmenila. Za účelom lepšieho využitia biomasy
sa obce zlúčili do Združenia Bioenergia Bystricko. Podľa združenia
je v ich okolí dostatočný drevný potenciál. Po realizácii projektu ba
sa malo jednať hlavne o zhodnocovanie odpadovej hmoty obecných
lesov a obecných píl. Ľubietová má veľké obecné lesy a obecnú pílu majú Poniky a Čierny Balog. Veľa si sľubujú hlavne od čistenia
katastra. V regióne zarastajú poľnohospodárske pôdy náletovými
drevinami a chceli by nájsť vhodnú technológiu, aby túto štiepku
na kúrenie získavali zo zdrojov z poľnohospodárskej pôdy. Ekologickejšie teplo budú mať ešte tento rok v Kordíkoch, Králikoch, Ľubietovej, Ponikách, Riečke, Tajove a Čiernom Balogu. Ročné výdavky
na vykurovanie objektov by mali klesnúť o 20 percent.
Štát v tomto roku povolil výstavbu deviatich
elektrární
BRATISLAVA (SITA) - Ministerstvo hospodárstva SR (MH) v
tomto roku vydalo osvedčenie o súlade investičného zámeru s dlhodobou koncepciou energetickej politiky pre výstavbu deviatich elektrární. Ako vyplýva z informácií zverejnených rezortom hospodárstva, na Slovensku by sa tak mali postaviť dve bioplynové elektrárne, jeden paroplynový cyklus, či elektrárne založené na kombinovanej výrobe. Okrem toho vydal rezort hospodárstva v tomto
roku aj osvedčenie pre projekt výstavby potrubí plynovej prepravnej
siete a projekty rozširovania elektrických vedení. Elektrárne, ktorých výstavbu v tomto roku povolil rezort hospodárstva, by mali
mať elektrický výkon takmer 138 megawattov. Najviac, vyše 54 megawattov, by mala mať kombinovaná elektráreň, ktorú chce postaviť spoločnosť Mestská elektráreň Nitra, a.s. v nitrianskej mestskej
časti Chrenová. Spoločnosť Glance, s.r.o., ktorú vlastnia rakúski
podnikatelia, plánuje postaviť v Palárikove paroplynový cyklus s
výkonom takmer 30 megawattov. Zhruba taký istý výkon by mala mať elektráreň Slovenského plynárenského priemyslu, a.s. Plynári chcú postaviť vo svojej kompresorovej stanici elektráreň využívajúcu odpadové teplo.Rezort hospodárstva od februára 2005
do augusta tohto roka vydal rôznym energetickým spoločnostiam
Pri Košiciach plánujú vybudovať bioplynovú
stanicu za 3,2 mil. eur
Bratislava 1. septembra (TASR) Spoločnosť AMARCO BGS,
s.r.o., plánuje v obci Janík v okrese Košice okolie vybudovať bioplynovú stanicu (BPS) v predpokladanom investičnom náklade
3,2 milióna eur. Vyplýva to zo zámeru, ktorý spoločnosť predložila na posúdenie vplyvov investície na životné prostredie (EIA).
Účelom navrhovanej činnosti je výstavba a prevádzkovanie bioplynovej stanice, ktorá bude slúžiť na energetické zhodnocovanie
biomasy z rastlinnej a živočíšnej výroby. V BPS bude anaeróbnou
digesciou premenou biomasy bez prístupu vzduchu pomocou
metanogénnych baktérií vo fermentačných nádržiach vznikať bioplyn a digestát, ktorý sa využíva ako hnojivo. Bioplyn sa bude
spaľovať v kogeneračnej jednotke. Výstupom z kogeneračnej jednotky je elektrická energia dodávaná do verejnej energetickej siete a teplo, ktorého časť bude využívaná na ohrev fermentačných
nádrží a zvyšok na vykurovanie skleníkov, ktorých výstavba sa
plánuje v bezprostrednom susedstve BPS. Elektrický výkon kogeneračnej jednotky bude 999 kW a tepelný výkon 1050 kW.
Pokuta za pestovanie inváznych rastlín
je aj 3 000 eur
Pravda 5.9.2011 - Topinambur, zlatobyľ kanadská, pohánkovec. Tieto rastliny sa čoraz viac objavujú v záhradách, mestských
parkoch a viažu sa aj do kytíc. Hoci sa mnohým páčia, ide o invázne rastliny, ktoré do slovenskej prírody nepatria a škodia jej.
Ak ich niekto má na svojom pozemku, hrozí mu vysoká pokuta.
Zákon z roku 2002 ukladá majiteľom povinnosť invázne rastliny
zo svojho pozemku odstrániť. Nesmú sa ďalej šíriť, sadiť, predávať ani kupovať. Za porušenie zákona hrozí pokuta do výšky 3
000 eur. Právnickým osobám dokonca 10 tisíc eur. Hoci zákon
platí už deviaty rok, ľudia vôbec nevedia, že niečo porušujú. Invázne rastliny sú nebezpečné najmä pre pôvodné slovenské druhy. Väčšina z nich pochádza z horských oblastí, a zatiaľ čo tam
musia bojovať o prežitie, na Slovensku, kde sú miernejšie podmienky, sa im darí. Dobrým príkladom je netýkavka žliazkatá z
Himalájí. Invázne rastliny sa nekontrolovateľne rozrástli. Nemajú
tu navyše svojich prirodzených nepriateľov, ktorí by ich požierali. Nič im tu nebráni v raste. Veľmi dobre sa im darí na staveniskách. Vytláčajú pôvodné rastliny. Napríklad v okolí pohánkovca je vždy široký kruh, ktorý je takmer bez akejkoľvek inej
zelene. Rovnako pekne vyzerajúca slnečnica hľuznatá, známa ako
topinambur, nedovolí ostatným kvetinám okolo seba rásť. Tvorí
zhluky, často rastie spolu s netýkavkou pri riekach. Niektorí ju
nechávajú rásť v záhradách zámerne, jej hľuzy podobné zemiakom majú liečivé účinky. K zakázaným druhom patrí len krátko,
od 15. júna. Zlý vplyv majú invázne rastliny aj na poľnohospodársku pôdu. Znehodnocujú ju. Majú plytký koreňový systém.
Nespevňujú ju a vrchnú časť, kde je najviac živín, odnáša vietor
alebo odplavuje voda. Dochádza k erózii. Na takejto pôde je neskôr problém niečo dopestovať. Najnebezpečnejším druhom spomedzi inváznych rastlín je boľševník obrovský, ktorý pochádza
z Kaukazu. Ten predstavuje riziko aj pre človeka. Obsahuje toxickú látku, ktorá môže pri silnom slnečnom svetle spôsobiť vážne popáleniny. Dokáže vyrásť do veľkej výšky a v krátkom čase
vytvorí, rozsiahle kolónie, kde nerastie nič iné.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
17
Fotopríloha
18
Kotol na pelety Benekov R 25, násypka 320 l, automatické zapaľovanie, výkon 25 kW, cena 5 290.- €
Pavilón obnoviteľných zdrojov energie
O malú veternú turbínu bol mimoriadny záujem
Kotol na pelety s podávačom DERFO eko, výkon, 22-26 kW, plocha
vykurovaných miestností 180 – 260 m2, hmotnosť 445 kg
Štiepkovač EKO ARBORIST EC-15
Kladivkový drvič biomasy, 9 FQ -36 s motorom 6,5 kW, výkonnosť
do 500 kg.h-1
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
AGROKOMPLEX 2011
Pohľad do horáka kotla na pelety
Kotol na pelety fi. ATMOS
Teplovzdušný kotol IRSA-THERM 15, výkon 15 kW
Traktorový štiepkovač
Kotle na biomasu VIGAS
Peletizačné valce
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
19
Cirok – energetická plodina pre
teplé a suchom postihované oblasti
Ing. Ľubica Rajčáková, PhD., Centrum výskumu živočíšnej výroby
Nitra, SNP 2, 058 01 Poprad [email protected]
Počet bioplynových staníc u nás narastá a do popredia sa
dostávajú otázky „ako čo najlepšie bioplynku nakŕmiť?“,
resp. „ako zabezpečiť dostatok biomasy pre jej kontinuálnu
prevádzku počas celého roka?“.
Rovnako ako pre kŕmenie hospodárskych
zvierat, aj pre chod bioplynových staníc platí, že z kvalitnej biomasy s vysokou nutričnou hodnotou je možné získať viac bioplynu ako z nekvalitnej. Z tohto dôvodu je problematika konzervácie biomasy určenej na
energetické účely stále viac aktuálna.
Pre teplé a suchom postihované oblasti
je vhodné ako zdroj biomasy cielene pestovať cirok obyčajný (Sorghum bicolor, L.)
ako aj jeho hybridy, ktoré vznikli krížením
ciroku so sudánskou trávou.
Prečo práve ciroky? Sú to rastliny fyziologického typu C4, čo znamená, že sa vy-
značujú intenzívnejšou fotosyntézou a menším výparom vody. Typický je pre nich rýchly rast a tolerancia k vysokým teplotám, ako
aj k dlhotrvajúcim suchám. Poskytujú dostatok biomasy aj v suchých rokoch. Ich
odolnosť voči suchu je daná mohutným koreňovým systémom s veľkou nasávacou
schopnosťou. Pri dlhodobom nedostatku
zrážok dochádza k útlmu rastu. Po zlepšení vlahových podmienok dažďom alebo závlahou sa rast obnoví bez toho aby došlo k
fyziologickým poruchám rastlín.
Význam pestovania cirokov narastá najmä v oblastiach, kde je výška úrod kuku-
Tabuľka 1. Porovnanie koncentrácie živín v biomase kukurice a ciroku
(g.kg-1 sušiny)
Kukurica siata/koniec voskovej
zrelosti, <45 % šúľkov/
Cirok obyčajný /vosková
zrelosť/
Sušina
320
347
Organická hmota
948
963
N - látky
83
73
Vláknina
226
220
ADV
265
277
NDV
487
484
BNLV
613
646
Škrob
285
220
Cukry celkové
70
144
Cukry redukujúce
51
68
Tuk
26
24
52
37
ME v MJ.kg sušiny
10,57
10,35
NEL v MJ.kg-1 sušiny
6,35
6,14
PDI v g.kg-1 sušiny
52,64
42,50
Ukazovateľ
Popoloviny
-1
(Petrikovič a kol., 2000; Rajčáková 2007)
20
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
rice vplyvom pôdno-klimatických podmienok neistá. Sú to predovšetkým oblasti
s ľahšími pôdami s nízkou hladinou podzemnej vody s nízkymi atmosférickými
zrážkami v kukuričnej výrobnej oblasti.
Ciroky sú náročné na teplo, pričom najintenzívnejšie rastú pri dennej teplote 25 –
32 °C. Úrodná pôda a dostatok vlhkosti
maximalizujú ich výnosy. Pri poklese teplôt pod 10 °C zastavujú rast. Chlad a zamokrené pôdy sú limitujúcim faktorom,
preto sa ich pestovanie vo vyššie položených oblastiach neodporúča.
Cirok obyčajný je jednokosnou jarnou
plodinou. Do osevných postupov ho zaraďujeme podobne ako kukuricu. Môžeme ho pestovať aj po ozimnej medziplodine, prípadne po skorej jarnej miešanke.
Je vhodný aj ako prerušovač monokultúrneho pestovania kukurice. Najvhodnejší termín sejby je vtedy, keď je pôda v
hĺbke 100 mm vyhriata na 10 – 12 oC.
Jeho využitie pre bioplynové stanice
predurčuje vysoký potenciál produkcie
biomasy a ľahká silážovateľnosť. Energetická hodnota tejto plodiny predstavuje
maximálne 90 % hodnoty kukurice na siláž (tab. 1). Na ľahkých a suchých pôdach
je však pestovanie ciroku často efektívnejšie ako pestovanie kukurice
Cirok sa oproti kukurici považuje za výkonnejší v absorpcii vody, pretože má dvakrát viac sekundárnych koreňov na jednotku primárnych koreňov a má len polovicu listovej plochy pre výpar. Spotreba
vody je rovnaká ako u kukurice ale cirok
a jeho hybridy majú schopnosť ísť do latentného stavu počas dlhého obdobia sucha a pokračovať v raste, keď príde daždivé obdobie.
Silážovanie cirokov v priaznivom počasí nie je problematické. Pre vysoký obsah vodorozpustných cukrov je táto plodina ľahko silážovateľná. Za technologicky veľmi vhodnú pre silážovanie považujeme sušinu 30 – 35 %. Pri nižšom obsahu sušiny je potrebné počítať s vysokým
odtokom silážnych štiav, a tým aj s vysokými stratami energie. Nezanedbateľný je
aj búrlivý priebeh fermentačného procesu a následne vysoký obsah kyselín v silážovanej hmote a s nízke pH. Vysoká
vlhkosť silážovanej hmoty okrem toho vytvára optimálne podmienky pre zvýšenú
aktivitu klostrídií, vysokú produkciu kyseliny maslovej a zvýšené fermentačné
Tabuľka 2. Parametre nutričnej hodnoty a fermentácie
siláže ciroku obyčajného (g.kg-1 sušiny)
Silážny prípravok
Ukazovateľ
Kontrola
Obr.2 Laboratórne pokusy so silážovaním
ciroku na pracovisku CVŽV Nitra v Poprade
straty sušiny. To vedie k poklesu výslednej kvality a energetickej hodnoty konzervovanej biomasy. Obsah sušiny vyšší
ako 38 % je rizikový pre vyššiu aeróbnu
nestabilitu vyrobenej siláže, sekundárnu
fermentáciu a z toho vyplývajúce ďalšie
straty energie v konzervovanej biomase.
Cirok obyčajný sa na siláž zberá na začiatku voskovej zrelosti. Zber plodiny v
neskoršom štádiu zrelosti zhoršuje stráviteľnosť a redukuje obsah živín. Hmota
sa silážuje čerstvá. Dĺžka rezanky by sa
mala pohybovať od 0,9 cm až po 1,3 cm.
Používanie biologických a biologicko-enzymatických silážnych prípravkov na báze homofermentatívnych baktérií mliečneho kvasenia pri konzervovaní Sorghum
bicolor je opodstatnené. Na základe našich experimentov môžeme potvrdiť, že
inokulanty zlepšujú priebeh fermentačného procesu (tab. 2). Vplyvom inokulácie sa znížilo pH zo 4,18 nameraných v neošetrenej siláží na úroveň 3,45 a 3,64 v ošetrených silážach. Obsah kyseliny mliečnej
stúpol takmer dvojnásobne z 28,5 na 59,1
a 57,4 g.kg-1 sušiny. Z unikavých mastných
kyselín bol v ošetrených silážach obsah
kyseliny octovej mierne vyšší. Z ďalších
sledovaných parametrov fermentácie došlo vplyvom použitia silážnych aditív k
vysoko preukaznému zníženiu obsahu alkoholu a amoniakálneho dusíka.
biologický
biologickoenzymatický
2
1
Sušina
315
345
346
Organická hmota
960
961
964
N-látky
75
78
73
Vláknina
238
232
224
ADV
280
263
253
NDV
505
493
470
BNLV
624
626
644
Cukry celkové
64
85
90
Cukry redukujúce
60
80
83
Tuk
23
25
23
Popol
40
39
36
ME v MJ.kg-1 sušiny
10,32
10,33
10,35
NEL v MJ.kg-1 sušiny
6,13
6,14
6,15
PDI v g.kg-1 sušiny
43,82
45,77
38,22
pH
4,18
3,45
3,61
11,04
2,46
1,10
- mliečna
28,53
59,07
57,35
- octová
4,32
4,74
6,74
- propiónová
0,57
0,33
0,73
- maslová + i.m
4,55
0,89
1,06
- valérová + i.m
0,03
0,03
0,03
- kaprónová + i.m
0,03
0,03
0,03
UMK spolu
9,50
6,02
8,63
Alkohol
6,55
5,78
3,15
NH3-N z celkového N v %
6,42
2,60
4,06
Straty sušiny v %
Kyseliny
n=6
1 - Lactobacillus plantarum DSM 12771
2- Lactobacillus plantarum, Pediococcus acidilactici, celuláza
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
21
Zo zmien obsahu živín v silážach stojí
za povšimnutie zníženie obsahu vlákniny
a jej frakcií, pričom najnižšie hodnoty boli stanovené v siláži ošetrenej biologickoenzymatickým prípravkom.
Z uvedeného vyplýva, že pri správnom
zachovaní technologického postupu silážovania ciroku, je možné zabezpečiť kvalitnú biomasu, ktorá je potrebná pre efektívny priebeh kvasných procesov vo fermentoroch bioplynových staníc a vysokú
výťažnosť bioplynu. Hoci nedosahuje
energetickú úroveň kukurice, jeho výhodou je, že vďaka vyšším úrodám umožňuje diverzifikovať negatívne dôsledky
dlhých a suchých periód vznikajúcich počas vegetačného obdobia v teplých oblastiach. Za povšimnutie určite stojí aj fakt,
že voľne žijúca zver ho nepoškodzuje v takom rozsahu ako kukuricu.
Z domova
Energetická vŕba má veľký potenciál
Komunálne financie, 31.8.2011 - Predovšetkým na vidieku a v regiónoch budú mať
už v blízkej budúcnosti rastúci význam alternatívne, obnoviteľné zdroje energie, dostupné v blízkom okolí. Z biopalív by to
mohla byť napríklad aj obyčajná rýchlorastúca, tzv. košikárska vŕba (Salix viminalis).
Dokazujú to niekoľkoročné výsledky Regionálneho pracoviska v Krivej na Orave,
ktoré je vysunutým pracoviskom Výskumného ústavu trávnych porastov a horského
poľnohospodárstva v Banskej Bystrici. Vŕbu
tu šľachtia a pestujú od roku 1994, v roku
2005 skladbu rozšírili o ďalšie štyri odrody,
ktoré zaradili do plantážnického pestovania.
Sledujú produkčné i energetické ukazovatele a v ostatnom čase sa zaujímajú aj o vplyv
na pedologické vlastnosti pôdy. Jednotlivé
odrody testujú v podmienkach severného
Slovenska na malých parcelách v rámci výskumných činností, ktoré sú zároveň aj ako
demonštračné plochy pre záujemcov o pestovanie. Občania, firmy i ďalšie organizácie
sa čoraz viac zaujímajú o energetickú vŕbu.
Záujemcom poskytujú poradenskú činnosť
a zabezpečujú sadbový materiál. Jednou z
najznámejších druhov rýchlorastúcich drevín je Vŕba košikárska. Kvôli vysokému obsahu salicilalkoholu má dobrú výhrevnosť.
Jej významnou vlastnosťou je, že dobre rastie aj na menej kvalitných, zamokrených a
neobrábaných pôdach. Rastie rýchlo, preto
môže byť palivovým zdrojom aj bez toho,
22
Obr.1 Pestovanie ciroku pre bioplynovú stanicu v Choňkovciach, september 2011
aby sa museli vyklčovať lesy. Okrem toho
zlepšuje pôdnu štruktúru, obohacuje pôdu
o živiny. Je vhodná aj na čistenie odpadových vôd, je medonosnou rastlinou. Spojenie funkcie biologickej čističky a energetickej rastliny robí z vŕb unikátny biologický
druh v tzv. biologických čističkách je možné na každom hektári každý rok ekologicky
zlikvidovať 10 – 20 ton odpadových vôd
a kalov. Zberá sa v novembri až februári, preto sa dajú využívať poľnohospodárske stroje aj mimo sezóny nárazových poľnohospodárskych prác. Porasty energetickej vŕby dosahujú zrelosť po 4 rokoch od výsadby, čo
pri produkčnej schopnosti 30 rokov predstavuje 8 až 10 zberov. Ak sú porasty nízke,
zlikvidujú sa a nahradia výkonnejšími odrodami. Produkcia dendromasy je najdôležitejší ukazovateľ pri pestovaní vŕby na energetické účely. Dodržanie agrotechniky pestovania je základným predpokladom úspechu. V ostatných rokoch došlo k výraznej
zmene v povedomí pestovateľov a agrotechnike venujú väčší dôraz. Ceny energií
totiž stále rastú, ľudia i organizácie sa čoraz
viac zaujímajú o ich alternatívne zdroje. Štát
by ale mal viac podporovať začínajúcich pestovateľov energetickej vŕby. Pestovanie takýchto rastlín pre energetické účely vedie aj
k tvorbe nových pracovných príležitostí. Zo
zahraničných skúseností vyplýva, že jedno
pracovné miesto pripadá na produkciu asi
500 ton suchej biomasy. Porasty vŕby sa dajú využiť i na ekologické účely, pri rekultivácii skládok komunálneho i priemyselného odpadu, aj ako čistiarne odpadových vôd.
Energetická vŕba je lacné palivo vhodné napríklad na vykurovanie rodinného domu. V
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
takom prípade treba vysadiť na jednom hektári asi 24 tisíc vŕbových odrezkov, ktoré na
severnom Slovensku ročne vyprodukujú 12
ton sušiny. Vďaka nízkym nákladom je to v
našich podmienkach veľmi vhodná drevina
na pestovateľské zásahy. Má i ďalšie výhody. Podporuje vznik biokoridorov, úkryt i
potravu pre zver a vtáctvo, ochraňuje vodné zdroje, brehy pri vodnej erózii, vplýva na
estetiku krajiny. V komunálnej sfére zatiaľ
tieto vlastnosti energetickej vŕby sa nevyužívajú. Podľa štatistík obhospodarujú veľkopestovatelia na Slovensku porasty vŕby
asi na 200 hektároch, toto číslo sa však neustále zvyšuje. Na základe rajonizácie pôdy
možno vysadiť rýchlorastúce dreviny až na
70 tisíc hektároch, čo je veľký potenciál do
budúcna. Rýchlorastúce dreviny sa na poľnohospodárskej pôde Slovenska doposiaľ
nepestovali. Túto požiadavku si vynútila
spoločenská objednávka. Pre tento účel je
vypracovaný informačný modul zohľadňujúci podrobnú informáciu o vlastnostiach
pôdneho krytu na Slovensku, rešpektujúc
požiadavky na podmienky týchto plodín.
Farmári a vlastníci poľnohospodárskej pôdy, ktorí z rôznych dôvodov prestali pôdu
využívať na pestovanie klasických poľnohospodárskych plodín, sa začínajú preorientovávať aj na pestovanie týchto drevín.
Takáto činnosť je v plnom rozsahu vlastnou
výrobou dreva na poľnohospodárskej pôde.
Najviac energetickej vŕby pestujú vo Švédsku. Je to jediná krajina EÚ, kde túto plodinu pestujú na komerčné účely. Energetickú
vŕbu pestujú aj v ďalších krajinách, najmä
Veľkej Británii, Írsku, Nemecku, Dánsku a
Poľsku.
Súčasnosť bioplynových
staníc na Slovensku
Ing. Peter Rusňák, Ing. Štefan Pepich, PhD.
TSÚP Rovinka
Energetika sa javí ako jeden z hlavných stimulov pre
ekonomický rast v Európe i vo svete.
du môžeme konštatovať, že Slovensko je
absolútne energeticky závislé na Rusku
(viac ako 95 % energetických nosičov dovážame práve z Ruska). Vybudovanie nového plynovodu na dodávky ruského plynu obchádzajúc Ukrajinu túto skutočnosť
Ekonomický rast ale musí zabezpečovať zároveň aj vytváranie nových pracovných miest a trvalo udržateľný rozvoj. Na
zvyšujúcu sa závislosť Európy na dovoze
energie v posledných rokoch jasne poukázali narastajúce ceny a nestabilné dodávky energonosičov, hlavne zemného
plynu. Vzhľadom na túto skutočnosť má
energetická politika EÚ tri hlavné ciele:
• konkurencieschopnosť
• trvalo udržateľný rozvoj
• bezpečnosť dodávok
Z tohto pohľadu sa energetická politika
EÚ začína uberať jasným smerom k zvyšujúcej sa energetickej nezávislosti na krajinách mimo EÚ. Otázky ekologické sa v
tomto kontexte dostávajú do úzadia. Na
správnosť týchto snáh poukázali aj udalosti z posledných rokov, keď boli pozastavené dodávky ruského plynu do Európy. Udalosti okolo „plynovej krízy“ tak
jasne poukázali na nebezpečenstvo závislosti na dodávkach plynu z jedného zdroje. Slovensko je závislé nielen na dodávkach plynu z jedného zdroja, ale z toho istého zdroja je závislé aj na dodávkach ropy, jadrového paliva a uhlia, z toho dôvo-
Graf č. 1 Ročná produkcia biomasy živočíšneho pôvodu v krajoch v tonách
2500
2000
1500
tis.t
1000
500
0
BA
TT
TN
Tabuľka 1 Stavy hospodárskych zvierat v ks a produkcia exkrementov v t.rok-1
podľa regiónov SR (stav k 31.12.2009)
Hovädzí dobytok
nezmenia. Jediným riešením ako znížiť
energetickú závislosť Slovenska od zahraničia je využívať v maximálne možnej
a rozumne únosnej miere obnoviteľné
Ošípané
Hydina
Kraj
ks
t.rok-1
ks
t.rok-1
ks
t.rok-1
BA
15 349
277 817
21 801
34 446
539 489
32 369
TT
83 977
1 519 987
253 600
400 688
2 181 026
130 862
TN
49 790
901 199
87 124
137 656
1 932 307
115 938
NR
78 499
1 420 832
278 356
439 802
3 708 498
222 510
ZA
67 509
1 221 913
24 552
38 792
1 071 515
62 290
BB
76 695
1 388 180
121 951
192 682
985 848
59 150
PO
80 839
1 463 186
75 966
120 026
1 132 558
67 954
KE
49 158
889 760
88 684
140 120
1 328 883
79 733
SR
501 817
9 082 871
951 935
1 504 213
12 880 124
770 806
NR
ZA
BB
PO
KE
zdroje energie (OZE).
Zo všetkých OZE má na Slovensku najvyšší energetický potenciál biomasa. Tento fakt bol deklarovaný aj v koncepčných
vládnych materiáloch ako napríklad: Stratégia vyššieho využívania obnoviteľných
zdrojov energie, ktorá bola schválená vládou SR v júli 2007 alebo Akčný plán využívania biomasy na roky 2008- 2013,
schválený vládou vo februári 2008. Žiaľ
aktivita zodpovedných vládnych činiteľov v tejto oblasti, schválením týchto a
množstva ďalších analýz, programov a
stratégií, skončila.
Celkovo možno kvantifikovať teoretický energetický potenciál poľnohospodárskej biomasy na 29 449 GWh alebo 106
054 TJ tepla. Poľnohospodárskou biomasou by sa dalo teoreticky pokryť až 13 %
celkovej ročnej spotreby energie na Slovensku, ktorá je 800 PJ.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
23
Biomasa živočíšneho pôvodu vo forme
exkrementov hospodárskych zvierat by
mala byť prednostne spracovávaná v bioplynových staniciach pri výrobe bioplynu
a následnej výrobe elektriny a tepla. Produkcia exkrementov hospodárskych zvierat je rôzna podľa veku a chovnej kategórie zvierat. V tabuľke 1 sú uvedené stavy
hospodárskych zvierat k 31.12.2009 a produkcia exkrementov za rok v tonách podľa krajov SR.
Pri výrobe bioplynu je možné počítať s
biomasou živočíšneho pôvodu ako je to
Tabuľka 2 Možný počet BPS podľa
krajov SR
Kraj
Počet BPS
Bratislavský
8
Trnavský
50
Trenčiansky
28
Nitriansky
52
Žilinský
33
Banskobystrický
41
Prešovský
41
Košický
27
SR spolu
280
uvedené v tabuľke 1. Z 1 t exkrementov
je možné vyrobiť 30 m3 bioplynu s výhrevnosťou 25 MJ.m-3 . Na grafoch č. 1 a č.
2 je znázornená celková ročná produkcia
poľnohospodárskej biomasy živočíšneho
pôvodu v tonách podľa jednotlivých krajov a podiel produkcie poľnohospodárskej
biomasy živočíšneho pôvodu v % pripadajúci na jednotlivé kraje. Všetky kraje
okrem Bratislavského majú podiel na tvor24
využívajúcich biomasu zo živočíšnej výroby je v tabuľke 2.
Až do roku 2009 bola hlavnou zábranou
nedostatočná legislatíva podporujúca budovanie BPS. Až prijatím zákona č.
309/2009 Z. z. o obnoviteľných zdrojoch
energie a vysoko činnej kombinovanej výroby, sa situácia zmenila a záujem o budovanie BPS narástol podľa očakávania odborníkov. Tento nárast je zrejmý z grafu 3,
na ktorom sú znázornené počty žiadostí o
budovanie BPS v jednotlivých rokoch.
Aj keď sa v SR po schválení zákona č.
309/2009 záujem o budovanie BPS znač-
be biomasy živočíšneho pôvodu v intervale 10 až 18 %.
Produkcia odpadov zo živočíšnej výroby by mohla zabezpečiť vstupný materiál
do bioplynových staníc. Pri teoretickom
prepočte množstva biomasy živočíšneho
pôvodu na počet možných bioplynových
staníc bola použitá jednotková bioplynová stanica o inštalovanom výkone 350 kWe
s ročnou spotrebou exkrementov v objeme 40 000 ton. Takýchto BPS by bolo možné, vzhľadom na súčasný disponobilný
vstupný materiál, vybudovať na Slovensku celkovo 280. Teoretické množstvo BPS
Graf 3 Nárast počtu žiadostí o budovanie BPS od roku 2006
počet žiadostí
40
35
30
25
20
15
10
5
0
r. 2006
r. 2007
r. 2008
r. 2009
r. 2010
Graf č. 2 Podiel produkcie biomasy živočíšneho pôvodu pripadajúci na kraje
3%
10%
18%
15%
10%
14%
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
18%
12%
BA
TT
TN
NR
ZA
BB
PO
KE
Tabuľka 3 Bioplynové stanice poľnohospodárske v SR
ne zvýšil s vyspelou Európou sa to stále
nedá porovnávať.
Informácie o počtoch realizovaných zariadení na výrobu bioplynu sa rôznia a nie
je doposiaľ centrálna evidencia bioplynových staníc v prevádzke v rezorte poľnohospodárstva ani v ostaných rezortoch,
ani údaje o budovaných, pripravovaných
alebo schválených projektoch. Zariadenia
na výrobu bioplynu môžu byť podporované z viacerých podporných programov
v rámci Eurofondov, ale môžu byť realizované aj bez dotačnej podpory. Tieto skutočnosti sťažujú evidenciu zariadení na
výrobu bioplynu a následnou kombinovanou výrobou elektriny a tepla, poprípade biometánu.
V rámci riešenia úlohy v TSÚP Rovinka sme o spoluprácu požiadali ZSE, SSE
a VSE o poskytnutie informácií o výrobcoch elektriny z OZE na základe podaných
žiadostí o pripojenie do distribučnej sústavy. Ich stanovisko bolo žiaľ negatívne
a požadované informácie nám neboli poskytnuté.
Následne sme požiadali o podobné informácie URSO, ktoré nám vyšlo v ústrety a požadované údaje nám boli poskytnuté. Celkovo sa jedná spolu o 1 120 zariadení vyrábajúce elektrinu z OZE.
Z tohto počtu je 22 poľnohospodárskych
bioplynových staníc, ktoré sú v prevádzke
v roku 2011 a dodávajú vyrobenú elektrinu do rozvodných sietí. Ich spoločný inštalovaný výkon je 18,726 MW a za rok
Č.
Názov subjektu
Lokalita
Inštalovaný výkon v kW
1
Ing. Š. Štifner, Hurbanovo
Hurbanovo, Chotínska ul.
600
2
Biochyn, s.r.o. Piešťany
PD Chynorany
995
3
Liaharenský podnik, Nitra, a.s.
Veľký Ďúr
996
4
Bioplyn Horovce, s.r.o., Bratislava
Horovce
995
5
Bioplyn Hont, s.r.o., Bratislava
Hontianske Moravce
998
6
Bioplyn Ladzany, s.r.o., Bratislava
Ladzany
998
7
PD Ludrová
Ludrová
200
8
PD Kapušany
Kapušany
200
9
Cmc, s.r.o., Detva
Detva
999
10
PD Smolinské
Smolinské
995
11
OPTIMIZE ROI, s.r.o., Bratislava
Vrbina
999
12
ITOP s.r.o., Bratislava
Nový Dvor
999
13
Heineken Slovensko a.s., Hurbanovo
Hurbanovo
320
14
PD Choňkovce
Choňkovce
697
15
Bioplyn Cetín, s.r.o, Bratislava
Cetín
995
16
Agrospol, Lučenec
Boľkovce
980
17
L. Csatlós, SHR, Oborín
Oborín
800
18
RD v Plavnice
Plavnica
1 000
19
RUPOS, s.r.o. Ružindol
Ružindol
998
20
Bioplyn Rozhanovce s.r.o., Košice
Rozhanovce
1 000
21
Ing. Fasinger, SHR, Vrbov
Huncovce
990
22
Agrifop Stakčín
Belá nad Cirochou
990
vyrobia spolu 141 910 MWh elektriny. BPS
v prevádzke v roku 2011 sú uvedené v tabuľke 3. Ďalších 13 BPS je v prevádzke pri
ČOV s celkovým inštalovaným výkonom
3,45 MW. Okrem toho je v prevádzke 9 zariadení na výrobu elektriny zo skládkového plynu a 11 zariadení na výrobu elektriny spaľovaním biomasy. Žiadna z BPS,
ktoré sú v prevádzke sa nezameriavajú na
výrobu biometánu.
Negatívnou stránkou budovania BPS v
roku 2011 je pozastavenie podpory z fondov EÚ na ich výstavbu zo strany Ministerstva pôdohospodárstva a rozvoja vidieka SR, nakoľko výzva z roku 2010 doposiaľ nebola vyhodnotená. O podporu
na výstavbu BPS žiadalo v tejto výzve viac
ako 35 subjektov. Ak sa prístup k podpore budovania BPS na Slovensku zo stravy
vládnych činiteľov nezmení, tak sa sľubný rozvoj týchto zariadení zastaví.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
25
Zo sveta
Skoro zadarmo
Plus 7 dní; č. 16 - Spoločnosť Joule tvrdí, že dokáže vyrobiť naftu len pomocou vody, slnka a geneticky modifikovaných baktérií. Aj keď majú biopalivá dnes zelenú, prax ukazuje, že nie sú až
také ekologické, ako si mnohí odborníci spočiatku mysleli. Jednak
rastliny, z ktorých sa vyrábajú, uberajú z poľnohospodárskej pôdy a nepriamo zvyšujú cenu potravín, jednak pri ich produkcii
vznikajú nebezpečné skleníkové plyny, oproti ktorým je oxid uhličitý úplné neviniatko. Ak sa palivá produkujú z biomasy na báze
dreva, ich cena stúpa tak, že sú oproti bežným konkurencieschopné
len s obrovskými dotáciami. Firma Joule Unlimited však tvrdí, že
jej technológia to celé zmení a dokáže vyrábať naftu temer v neobmedzenom množstve a neporovnateľne lacnejšie než z ropy. A
nepotrebuje na to nič okrem vody, slnka, oxidu uhličitého a geneticky upravených baktérií E. coli, ktoré si dala patentovať. Navyše ide o čisté palivo, ktoré sa môže priamo bez akýchkoľvek aditív využívať v súčasných motoroch. S novou technológiou by odpadla najproblematickejšia zložka moderných biopalív biomasa.
Nielenže netreba na výrobu žiaden drevnatý odpad, ale ani žiadnu trstinu, repku či kukuricu, teda rastliny, ktoré sa len v USA pestujú na výrobu biopalív na státisícoch hektárov poľnohospodárskej pôdy, celosvetovo sú to dokonca desiatky miliónov hektárov.
Len pre zaujímavosť obilie a kukurica, ktoré v roku 2009 v USA
použili na výrobu biopalív, by dokázali nasýtiť počas jedného roka približne 330 miliónov ľudí. Ak by sa technológia navrhnutá
spoločnosťou Joule Unlimited začala aplikovať vo veľkom, väčšina poľnohospodárskej pôdy by sa mohla začať využívať pôvodným spôsobom a potraviny by celosvetovo zlacneli, čo by znamenalo obrovskú úľavu hlavne pre krajiny tretieho sveta. A ako
táto technológia funguje? Presne ju nemožno opísať, je totiž prísne strážená. Využívajú sa však pri nej geneticky modifikované
baktérie E. coli a je založená na umelej fotosyntéze, ktorej produktom môže byť ľubovoľné palivo teda nielen nafta, ale aj benzín, prípadne kerozín. Baktérie vo vodnom roztoku s vysokým obsahom oxidu uhličitého v paneloch podobných solárnym pri fotosyntéze produkujú ako vedľajší produkt palivo. Jeho výroba je
pritom neuveriteľne efektívna. Podľa empiricky zistených a pokusne overených údajov možno pomocou nej získať z každého akra ročne až 15 tisíc galónov paliva. Po našom to znamená, že ani
nie z polovice hektára získate za rok temer 60 tisíc litrov nafty. Je
to mnohonásobne efektívnejšia metóda než akákoľvek porovnateľná pracujúca s biomasou. Takto získané palivá by boli dva až
trikrát lacnejšie než tie, ktoré pochádzajú z ropy. Ak by sme to premietli do dnešných koncových cien benzínu a nafty, znamenalo by
to, že by sme mohli tankovať liter benzínu za cenu v rozpätí od
0,48 do 0,72 eura a za liter nafty by sme dali 0,45 až 0,68 eura.
Vzhľadom na prísne utajovanie akýchkoľvek podrobností o novej
technológii mnohí odborníci o zverejnených číslach pochybujú
rovnako ako o tom, či by sa nová technológia naozaj dala nasadiť
masovo. Na druhej strane, z odbornej stránky stojí za celým výskumom svetoznámy genetik Georg Church, ktorý sa svojho času
podieľal na zmapovaní ľudského genómu, a v Joule si v poslednom čase kľučku podávajú aj významní predstavitelia americkej
administratívy. Vlani na jeseň ju navštívil senátor John Kerry, ktorý sa po návšteve vyjadril v tom zmysle, že to, čo videl, môže zmeniť svet. Koncom januára tohto roku sa členom správnej rady Joule stal John Podesta, bývalý šéf kancelárie prezidenta Billa Clintona a v súčasnosti blízky spolupracovník prezidenta Obamu. Vy26
zerá to tak, že nejde len o ďalšiu prázdnu bublinu, ale o skutočne
prevratnú technológiu, ktorá by sa do praxe podľa vyjadrení predstaviteľov spoločnosti mohla zaviesť už o dva roky.
Elektrárne na biomasu majú smolu, vláda
podporí už len teplárne
PRAHA - Ministerstvá pripravujú opatrenia, ktoré zabránia výstavbe ďalších elektrární na spaľovanie biomasy. Väčšina pripravovaných projektov zrejme nebude nikdy dokončená. Nový zákon
o podporovaných zdrojoch energie, ktorý pripravuje ministerstvo
priemyslu a obchodu, počíta s ukončením podpory výroby elektriny z drevnej štiepky, slamy i ďalších druhov biomasy. Podporu
získajú len tí investori, ktorí získajú stavebné povolenie do konce
tohto roku. Potom sa bude zvýhodnenie vzťahovať len na teplárne
s doplnkovou výrobou elektriny. Nie je to jediný podobný zásah.
Ministerstvo životného prostredia pripravuje zmenu vyhlášky o
biomase, ktorá ukončí cenové zvýhodnenie pre spaľovanie drevnej štiepky v elektrárňach, ktoré nezahája prevádzku do konca tohto roku. Jedna z chystaných úprav rieši zníženie tejto podpory, poprípade čo najrýchlejšie ukončenie podpory tohto spôsobu využitia biomasy. Investori pohybujúci sa v oboru považujú spomínané návrhy za výsledok práce teplárenskej lobby. Teplárne v situácii, keď rastie cena a zároveň klesá ťažba hnedého uhlia, hľadajú alternatívu a biomasa stále vychádza ekonomicky lepšie než spaľovanie zemného plynu. V minulých rokoch v Česku vyrástli tri väčšie energetické zariadenia na biomasu – v areáli Plzenskej teplárenskej, v Čáslavi a Jindrichovom Hradci. Rôzni investori teraz pripravujú alebo stavajú 15 ďalších. Odhadované náklady na jednotlivé projekty sa podľa veľkosti pohybujú od 150 miliónov až po jednu miliardu korún. Len malá časť z nich naozaj vznikne. Podaria
sa len 2 alebo 3 projekty na zelenej lúke, teda v nových lokalitách.
Jedným z projektov, ktorý sa stihne včas, je elektráreň v Kutnej Hore. Stavia ju firma spadajúca do investičnej skupiny Redwood Capital. Okrem elektriny bude vyrábať i teplo a dodávať ho domácnostiam a firmám v meste. Plánovaný termín dokončenia je v prvom štvrťroku 2012. Elektráreň v Kutnej Hore bude spaľovať slamu, ktorej je na rozdiel od štiepky na trhu dostatok. Vlastníci skupiny Redwood Capital už v roku 2008 postavili podobné zariadenie v Jindrichovom Hradci, ktoré o rok neskôr predali ČEZ. Ďalšie
projekty však majú k realizácii ďaleko. Podľa zdrojov LN je už tretí rok na predaj plánovaná elektráreň na biomasu v Českom Krumlove. Niekoľko riaditeľov energetických spoločností vraj dostalo
ponuku krumlovský projekt kúpiť, žiadny z nich však ponuku neprijal. Dôvodom sú riziká projektu, napríklad nevýhodne nastavená zmluva o nákupe drevnej štiepky. Nie je to však jediný prípad. Podľa zdrojov z oboru nie je príliš reálna ani výstavba elektrárne na biomasu v Mostku či v priemyslovom areáli na okraji
Hradce Králové. Druhý z projektov pritom patrí k tým najväčším,
výška investície sa mala pohybovať okolo jednej miliardy korún.
Okrem znehodnotenia investícií vzniká ešte jeden problém. Ministerstvo priemyslu a obchodu dotuje z európskeho programu
Eko-energia prednostne malé vodné elektrárne a zariadenia na biomasu. Za posledné tri roky prisľúbilo dotácie pre deväť väčších elektrární či teplární spaľujúcich biomasu v celkovej výške 935 miliónov korún. Dotácie sú vyplácané až po dokončení projektu, ich čerpanie na nereálne projekty tak nehrozí. Môže však nastať situácia,
že sa balík takmer 11 miliárd korún na obnoviteľné zdroje a energetické úspory nepodarí celý vyčerpať a Česko o časť peňazí príde.
Agrobioenergia – časopis Združenia pre poľnohospodársku biomasu l číslo 3/2011
od firmy JUKOS Bežovce
- balenie rýchlejšie a lacnejšie
Poľnohospodárstvo v súčasnosti podstupuje expanziu a nadobúda vyššiu profesionálnu úroveň. To je dôvod, prečo belgická firma Formipac vyvinula novú silážnu
prieťažnú fóliu: SILOTITE PRO® – určenú pre balenie okrúhlych balíkov. Predajcom
tejto prieťažnej fólie pre Slovensko je Firma Jukos Bežovce, ktorá za túto novinku
na výstave Agrokomplex 2010 získala ocenenie Zlatý kosák a cenu veľtrhu Agrosalón
2011.
„Pro“ technológia zabezpečuje silnú kompresiu originálneho
5-vrstvového balenia fóliou z BPI.
Fólia je špeciálnym technologickým postupom roztiahnutá
a uvoľnená pri rôznych teplotách,
čo má za následok spevnenú plochu s veľkou odolnosťou voči pretrhnutiu a s minimálnou priepustnosťou vzduchu.
Výhody použitia SILOTITE PRO®
33 % • viac balíkov z jednej rolky
- viac balíkov za hodinu
- menej odpadu
- nižšie náklady na recykláciu
33 % • viac fólie v rolke
- viac balíkov z rolky
- menšia strata času pri výmene
balíkov
- vyššia výkonnosť vašich baliacich strojov
• zlepšená kyslíková bariéra
- kvalitnejšia siláž
Ďalšími pozitívnymi vlastnosťami sú dokonalé prichytenie – lepivosť a vysoká kompresia okolo balíka po zabalení.
Vďaka jej väčšej dĺžke, zníženej
hrúbke a optimálnej kvalite, budú
vaše baliace stroje produkovať optimálne výnosy. V stručnosti, toto je
ideálna fólia pre profesionálne balenie moderných poľnohospodárov
a fi
firiem,
poskytujúcich
i
k jú i h tieto
i služby.
l žb
Jednotlivé časti balíka musia
byť prekryté 4-6 vrstvami SILOTITE PRO®. Fólia SILOTITE má hrúbku
25 mikrónov a návin 1 500 m a nová
fólia SILOTITE PRO® má hrúbku 19
mikrónov a návin 2 000 m. Fólia je
stabilizovaná proti UV žiareniu po
dobu 12 mesiacov s maximálnym
počtom 140 Kly.
Použitá SILOTITE PRO ® fólia
môže byť recyklovaná alebo spálená v špeciálnych spaľovniach bez
tvorby škodlivých emisií.
Originálna 5-vrstvová
prieťažná fólia
UV stabilita
Odolnosť voči prepichnutiu
Odolnosť voči pretrhnutiu
Elasticita - pružnosť
Priľnavosť - lepivosť
bpi Pro Technológia
O B A L O V Ý S O RT I M E N T
Veľkoobjemové vaky „BIG - BAGS“
používané na kontajnerovú prepravu sypkých hmôt,
zrnitých materiálov a chemických produktov.
Nosnosť: od 500 do 2000 kg
Rozmery podľa požiadaviek
Silážna prieťažná fólia „SILOTITE“ - päťvrstvová,
určená na balenie a konzervovanie senáže, hr. 0,025 mm
Šírka: 25, 50 cm - návin 1800 m
Šírka: 75 cm - návin 1500 m
Farby: biela, čierna, kamufláž, ECO
SILOTITE PRO® - šírka 75 cm, návin 2 000 m, hr. 0,019 mm
Pletený HDPE úplet - ochranné siete pre
stavebníctvo, tieniace siete pre záhradkárov.
Tienenie: 50%, šírka: 104, 156, 312, 624 cm
Tienenie: 70%, šírka: 100, 125, 150, 200, 300 cm
Tienenie: 90%, šírka: 100, 120, 150, 200 cm
Úplety sú UV stabilizované
Polypropylénové tkané a ventilové vrecia
vhodné na osivá, obilie, kŕmne zmesi, múku, cukor
a iné poľnohosp. a chem. produkty.
Nosnosť: 50 - 70 kg, potlač dvojfarebná
Šírka : 40 až 75 cm. Dĺžka 40 až 135 cm
Silážne plachty
určené na prekrytie silážnych žľabov.
Rozmer: 10x20, 12x20 m, hrúbka: 0,12 a 0,15 mm
Farba: čierna, biela. Iné rozmery podľa požiadaviek
Mikroplachty - hrúbka 0,04 mm
Baliaca PE sieťovina
pre zvinovacie lisy na rýchle balenie slamy
a sena ako náhradka špagátov, ochrana viniča
proti škodcom. Šírka: 60 cm, návin: 1 400 m
Šírka: 123, 130 cm, návin: 2000, 3000, 3600 m
Paletizačná sieťovina - šírka 48 cm, návin 1500 m
Špagáty PP - do lisov na viazanie slamy, sena, viniča.
Pevnosť špagátov: 10 000, 12 500, 14 000, 17 000,
20 000, 25 000, 34 000, 66 000, 75 000, 83 000 Dtex
Farba: biela, čierna, modrá, červená, žltá
Viazacia páska PE - na vinič, drevo
Pletené (sieťové) vrecia - vhodné na zemiaky,
cibuľu, ovocie a zeleninu, nosnosť 5,10,25,50 kg.
Rolované pletené vrecia - určené na balenie
ovocia a zeleniny na baliacich linkách.
Nosnosť: 3, 5, 10, 15, 20, 25 kg
Farba: žltá, červená, biela, zelená, oranžová
Silážne vaky
Na balenie a konzervovanie siláže
priemer: 1,5; 1,8; 2; 2,4; 2,7; 3 m
dĺžka: 45 – 75 m
Rozvoz po celom území Slovenska - ZDARMA
JUKOS, s.r.o., 072 53 Bežovce, okr. Sobrance, Tel./Fax: 056/659 0330, Tel.: 056/659 0642, 698 12 30, Mobil: 0905 325 635, www.jukosbezovce.sk
AGROBIOENERGIA A.B.E.
Združenie pre poľnohospodársku biomasu, 900 41 Rovinka 325
Ponúka
• Poradenstvo v oblasti využívania poľnohospodárskej
biomasy na energetické účely.
• Vypracovanie štúdií využívania biomasy pre konkrétne
podmienky záujemcu.
• Návrh technického riešenia a zloženie technologickej
linky na energetické využívanie biomasy.
• Dodávky strojných a technologických zariadení.
• Vypracovanie projektov na čerpanie podporných
európskych a národných fondov.
• Školenie záujemcov o problematiku využívania
poľnohospodárskej biomasy na energetické účely.
Download

ABE 3/2011 - Agrobioenergia