MEDZINÁRODNÁ VEDECKÁ KONFERENCIA A OTVORENIE CENTRA
VVICB
Zborník vedeckých prác v rámci projektu Nové technológie pre energeticky
environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy ITMS:
26220220063
06. – 08.11. 2013
VVICB - Kapuńany pri Preńove
BARDEJOVSKÉ KÚPELE
Táto publikácia, bola vytvorená realizáciou projektu „Nové technológie pre energeticky
environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy― na základe podpory
operaĉného programu Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho
rozvoja.
(Kód ITMS:26220220063)
Publikácia nepreńla jazykovou úpravou. Za obsah a jazykovú úroveņ zodpovedajú autori príspevkov.
Súĉasťou publikácie je CD s prezentáciami, ktoré odzneli na konferencii.
Výskumno-vývojové a informaĉné centrum bioenergie v Kapuńanoch, Ekonomická univerzita v
Bratislave.
Vńetky práva vyhradené. Ņiadna ĉasť tejto publikácie sa nesmie reprodukovať, vkladať do
informaĉných systémov alebo inak rozńirovať bez predchádzajúceho súhlasu.
Vydalo: Vydavateľstvo EKONÓM, 2013
Náklad: 50 výtlaĉkov
ISBN 978-80-225-3820-6
Zameranie konferencie:
1) Biomasa a.ekonomika obnoviteľných zdrojov
2) Regionálný rozvoj a ņivotné prostredie
3) Technika a ekonomika
Predseda medzinárodného vedeckého výboru:
 doc. Ing. Matej Polák, PhD.
Medzinárodný vedecký výbor konferencie:
 Prof. Ing. Jozef Víglaský, CSc. TU Zvolen
 Prof. Ing. Jaromír Veber, CSc. VŃE Praha, dekan PHF
 Doc. Ing. Ľubomír Strieńka, CSc. EU v Bratislave, prorektor
 Prof. Ing. Jozef Vilĉek, CSc. Výskumný ústav pôdoznalectva a ochrany pôdy ,Bratislava
 Prof. Ing. Ján Gaduń, CSc. SPU v Nitre
 Ing. Miroslav Kuńnír, QEL a.s. Bardejov
 Prof. Ing. Ondrej Hronec, DrSc Preńovská univerzita,
 Dipl. Ing.Manfred Gegner, Regionálny poradca pre BPS, Nemecko
 Prof. Ing. Viktor Bunda, CSc. Ńtátna Univerzita Uņhorod
 Prof. Ing. Bartosz Mickiewicz, ZUT Szczecin, Dekan
 Dipl. Ing. Jozef Plank, Reiffeisenbereich Geschaftsfuhrer
 Doc. Dr.hab Lukasz Poplawsky, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
 Prof. Ing. Imrich Końtial, CSc. TU Końice
Recenzenti:
 prof. Ing. Imrich Końtial, CSc., Technická univerzita v Końiciach
 prof. Ing. Jozef Víglaský, CSc., Technická univerzita vo Zvolene
 Ing. Pavol Porvaz, PhD., VU Agroekológie, Michalovce
 Prof. Ing. Ondrej Hronec DRSc., Fakulta manaņmentu PU v Preńove
Programový výbor:
 Ing. Daniela Inańová, VVICB Kapuńany, EU v Bratislave
 Ing. Alena Hricindová
 Doc.Ing.Ivan Kron, CSc
 Ing. Peter Kalata
 Mgr. Ján Sarvań
Predhovor
Nárast potreby energie núti jednotlivé krajiny prijímať opatrenia v rámci stratégie EÚ 3x20% k ńetreniu
energetickými zdrojmi, k zniņovaniu produkcie emisií a tieņ k hľadaniu nových zdrojov. Európska únia oĉakáva
najmä od odvetvia v poľnohospodárstve a lesníctva zmenu v cielenom pestovaní energetických rastlín na pôdach,
ktoré sú dlhodobo nevyuņívané na pestovanie potravín. Priemysel zohráva ústrednú úlohu dodávať surovinu na
výrobu bioenergie, priĉom sa odstránili bariéry a bol decentralizovaný systém ich pestovania a spracovania. Vćaka
poľnohospodárom bolo zaznamenaných mnoho pozitívnych rieńení, priĉom neustále rastie dopyt po biomase ako
zdroja energie.
Zvyńujúci sa rast pestovania energetických plodín a ich vyuņívanie na výrobu energie je spojený s rastom
nedôvery, nepokoja a skepsy v populácii. Z tohto dôvodu je potrebné veľmi obozretne posudzovať ĉinnosti
vykonávané farmárom, brať ohľad oveľa viac neņ na ĉisto ekonomické aspekty vyuņitia pôdy najmä na zachovanie
kultúrnej krajiny, zachovanie ekosystémov, udrņateľného podnikania na vytváranie pracovných miest pre podniky,
regionálny rozvoj a tieņ to vnímať ako príspevok k nezávislosti krajiny na fosílnych palivách. Farmár by mal byť
pripravený niesť bremeno zodpovednosti, ale nemôņe zostať sám, pretoņe sú tu inńtitúcie, ktoré by mu mali v tomto
smere pomôcť a prispieť k jeho informovanosti. Predstavitelia Ministerstva pôdohospodárstva a lesného
hospodárstva by sa mali viac zaoberať problematikou obnoviteľných zdrojov a podporiť poľnohospodárov na
Slovensku v ich úsilí. V súĉasnej dobe chýba podpora regionálnych projektov týkajúcich sa pestovania
energetických plodín a ich lokalizácie na území znevýhodnených regiónov. Poľnohospodári oĉakávajú pomocnú
ruku najmä v praktickej oblasti jasnej a konkrétnej stratégie vyuņitia OZE, cieleného pestovania a vyuņitia
energetických rastlín s orientáciou na rozvoj znevýhodnených regiónov. Bolo by pri tom moņne vyuņiť niekoľko
roĉné skúseností Výskumného ústavu Agroekológie v Michalovciach pri pestovaní a zhodnocovaní energetických
rastlín, ako aj skúsenosti zo susedného Rakúska ĉi Ńkandinávskych krajín.
Významným príspevkom pri rieńení problémov vyuņitia OZE na Slovensku je realizácia projektu „Nové
technológie pre energeticky environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy,― v rámci ktorého
bolo v rámci ńtrukturálnych fondov vybudované moderné vedecko - výskumne a informaĉné centrum bioenergie
vybavené ńpiĉkovou technológiou a laboratórnymi prístrojmi pre aplikovaný výskum, vzdelávanie a poradenstvo.
Toto centrum bude slúņiť nielen pre potreby Slovenska, ale o jeho vyuņitie prejavili záujem aj vzdelávacie a
výskumné inńtitúcie z Poľska, Ukrajiny, Moldavska a Maćarska.
EKONOMICKÁ UNIVERZITA V BRATISLAVE
VÝSKUMNO – VÝVOJOVÉ S INFORMAČNÉ CENTRUM BIOENERGIE
Zborník vedeckých prác v rámci projektu Nové technológie pre energetický environmentálne a ekonomický
efektívne zhodnocovanie biomasy ITMS: 26220220063
Kapuńany 2013
Zvyńovanie kvality vzdelávania s dôrazom na prepojenie vedy a praxe, ako aj získavanie zruĉností a znalostí
pre lepńie uplatnenie absolventov v praxi je dôleņitou úlohou vysokých ńkôl v nasledujúcich rokoch. Európska únia
v záujme vyrovnania sa Európy s USA, Japonskom a Ĉínou v oblasti technického rozvoja a inovácií realizuje
podporu inovácií na univerzitách a vysokých ńkolách v rámci ńtrukturálnych fondov zameraných na Výskum a
vývoj. Konkrétne na modernizáciu vysokých ńkôl a ich vybavenie ńpiĉkovou technikou, technológiou a meracími
prístrojmi, ktoré umoņnia zabezpeĉiť kvalitný výskum a zlepńiť podmienky pre prípravu ńtudentov v oblasti
vyuņitia prírodného potenciálu znevýhodnených regiónov Strednej a Východnej Európy. V rámci Európskeho fondu
regionálneho rozvoja ako aj podpora aplikovaného výskumu bolo vybudované a dané do prevádzky VVICB
Kapuńany.
V rámci operaĉného programu Výskum vývoj priority osi 2 Podpora výskumu a vývoja opatrenie 2.1
Prenos poznatkov a technológií získaných výskumom do praxe, bol zrealizovaný projekt ITMS 26220220063 Nové
technológie pre energeticky environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy. Projekt je zameraný
na výskum, vzdelávanie a poradenstvo v oblasti vyuņitia obnoviteľných nosiĉov energie , realizovaný v areáli PD
Kapuńany pri Preńove v spolupráci s EU Bratislava a TU Końice.
Aktivita 1.1
Optimalizácia procesov fermentácie a kogenerácie v energetickom zhodnocovaní fytomasy
Cieľ aktivity
Optimalizácia a zefektívnenie procesov fermentácie na bioplynovej stanici. Príprava, doplnenie a premena
substrátu v rámci procesu anaeróbneho vyhnívania na bioplyn s maximálnym výnosom metánu a jeho finálne
vyuņitie v procese kogenerácie na produkciu elektrickej energie a tepla.
Opis aktivity
Rozhodujúcim faktorom efektivity a bezproblémovej prevádzky bioplynovej stanice je voľba surovín pre
výrobu bioplynu. Vstupná surovina je spracovávaná v rámci riadenej anaeróbnej fermentácie. Ide o bioenergetickú
transformáciu organických látok, pri ktorej nedochádza k zníņeniu ich hnojivej hodnoty. Táto technológia, ktorá je
vyuņívaná v bioplynových staniciach je súborom procesov, v rámci ktorých zmes mikroorganizmov rozkladá
rozloņiteľnú organickú hmotu bez prístupu vzduchu. Výslednými produktmi týchto procesov sú biologicky
stabilizovaný substrát s vysokým hnojivým úĉinkom a bioplyn (BP) s obsahom 55 – 70% metánu o výhrevnosti cca
18 – 26 MJ.m-3. Pre efektívne spracovanie a dosiahnutie uvedených parametrov bioplynu je nutné pri voľbe
vhodných vstupných surovín posudzovať substrát z ekonomickej a technickej stránky. Produkcia rastlinných surovín
pre bioplynové stanice je obmedzená výkonnosťou poľnohospodárstva, preto ćalńie zvyńovanie produkcie bioplynu,
by malo byť dosiahnuté iba intenzívnym vyuņitím spracovaných surovín. To znamená zvýńenie biologickej
rozloņiteľnosti spracúvaného substrátu.
Metodológia aktivity
Základnými surovinami pri výrobe substrátu budú kukurica na siláņ vo voskovej zrelosti a obilniny v
mlieĉnej zrelosti pestované na energetické úĉely. Kvalita energetických rastlín k zuņitkovaniu na bioplyn sa vytvára
uņ na poli. O obsahu a spôsobilosti substrácií v rastlinách, z ktorých sa môņe vytvoriť metán, rozhodujú okrem
stanovińtnej jednotky predovńetkým opatrenia týkajúce sa pestovania a vonkajńie vplyvy, ako je voľba druhov a
vývoj dozrievania rastlín v ĉase ņatvy. Pri výrobe bioplynu z pestovanej biomasy (pńenice, kukurice a ćalńích
energetických rastlín) budú zisťované hektárové výnosy metánu a optimálne ńtádium dozrievania pre ņatvu rastlín
rôznych druhových typov.
Výstupy aktivity
1.
Overenie vhodnosti jednotlivých typov surovín z poľnohospodárstva pre výrobu bioplynu.
2.
Získanie poznatkov v rámci základného a aplikovaného výskumu o vplyve pestovania, úpravy a
konzervovania biomasy na výnos metánu. Rovnako budú ńpecifikované, ktoré faktory suroviny vplývajú na
výťaņnosť metánu.
3.
Výroba bioplynu je kľúĉovou technológiou k skvalitneniu vyuņitia biomasy. Potvrdili to doterajńie poznatky
z výroby bioplynu na BPS vo Výskumno–výstavnom a informaĉnom centre bioenergie v Kapuńanoch. Z 1
tony suńiny kukurice na siláņ je moņné vyrobiť 1250 kWh elektrického prúdu a 1650 kWh tepla.
Aktivita 1.2.
Technológia trojstupņového spaľovania biomasy
Cieľ aktivity
Cieľom aktivity je výskum a vývoj pece na trojstupņové spaľovanie, konńtrukĉný návrh, vyhotovenie pece,
poloprevádzkové odskúńanie a eventuálne aj patentovanie. Získa sa koncepĉné nová pec, na spaľovanie,
splyņovanie, ktorá umoņní ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy rôzneho zloņenia a výhrevnosti.
Opis aktivity
Termické zhodnocovanie biomasy patrí medzi najrozńírenejńie a najvýznamnejńie spôsoby jej vyuņitia.
Základné spôsoby termického zhodnocovania biomasy sú suńenie, pyrolýza, splyņovanie a spaľovanie. Tieto
procesy sa môņu uskutoĉņovať sekvenĉne alebo paralelne. Meradlom ich hodnotenia je kvalita a mnoņstvo
vyrobenej energie. Náplņou tejto aktivity je ńpecifikácia moņností zlepńenia procesov termického spracovania
biomasy s cieľom navrhnúť a zrealizovať energetický optimálny proces. Základnou termodynamickou
charakteristikou biomasy ako paliva je jej výhrevnosť. Tento parameter zahrņuje jej kvantitatívnu a kvalitatívnu
stránku. Pre zvýńenie efektívnosti procesov z hľadiska mnoņstva a kvality vyrobenej tepelnej energie je
najvhodnejńie priame spaľovanie biomasy. Medzi termické zhodnocovanie biomasy nepriamym spaľovaním patrí
splyņovanie biomasy, ktoré zahrņuje procesy pyrolýzy a splyņovania.
Metodológia aktivity
Ako základné metódy rieńenia bude pouņité fyzikálne a matematické modelovanie a následné pilotné a
poloprevádzkové experimenty. Fyzikálne modelovanie bude vyuņívané na objasnenie ńtruktúry a mechanizmu
jednotlivých procesov a na identifikáciu ich parametrov. Matematické modelovanie bude tvoriť základnú metódu
výskumu.
Výstup aktivity
Výstupom budú nové poznatky o termickom zhodnocovaní biomasy. Bude navrhnutá a postavená koncepĉne
nová pec na spaľovanie biomasy a odpadov, ktorá umoņní efektívne rieńiť vyuņívanie biomasy a odpadov v
priemyselnej a komunálnej sfére.
Aktivita 1.3
Rýchlootáĉková rotaĉná suńiareņ biomasy, Końice –Boĉiar
Cieľ aktivity
Cieľom aktivity je vyvinúť suńiace zariadenie na vyuņitie odpadného tepla z kogeneraĉnej jednotky na
suńenie biomasy v mechanickom vznose vytvorenom v rýchlo sa otáĉajúcom rotaĉnom tepelnom agregáte.
Opis aktivity
Výroba bioplynu patrí medzi základné spôsoby zhodnocovania biomasy. Kogeneraĉné jednotky slúņia na
výrobu elektrickej energie z bioplynu. Pri tomto procese vzniká znaĉné mnoņstvo odpadného tepla, ktoré je moņné
vyuņiť pre technologické a energetické úĉely. Medzi najvýznamnejńie patria procesy suńenia. Vzhľadom na
umiestnenie kogeneraĉných jednotiek v mieste výroby bioplynu je aktuálne vyuņitie odpadného tepla pre tepelné
spracovanie biomasy predovńetkým pre procesy suńenia drevnej hmoty, drevných peliet, obilia, sena, lieĉivých
rastlín a pod. Súĉasné suńiace zariadenia sú v podstate jednoúĉelové. Cieľom je vyvinúť efektívne zariadenie pre
ńiroké spektrum spracovávaných materiálov. Pre tieto úĉely bola navrhnutá rýchlootáĉková pec. Rýchlootáĉková
pec pracuje na princípe mechanickej fludizácie. Klasické rotaĉné pece pracujú pri nízkych otáĉkach, spravidla okolo
1 ot./min. Pri týchto otáĉkach v závislosti od priemeru pece a stupņa zaplnenia pece sa vsádzka posúva buć kĺzaním
bez premieńavania, pri ktorom dochádza ku tzv. „kidney efektu―, alebo prevaľovaním, pri ktorom dochádza k
premieńavaniu materiálu. So zvyńovaním otáĉok dochádza v dôsledku odstredivých síl k vynáńaniu materiálu po
stene pece a následne k jeho pádu na spodok pece úĉinkom gravitaĉných síl.
Metodológia aktivity
Základné metódy rieńenia sú zaloņené na matematickom a fyzikálnom modelovaní a na experimentálnom
výskume. Rieńitelia majú vypracovanú vlastnú metodológiu inovácií, s ktorou majú viac ako desaťroĉnú skúsenosť.
V rámci matematického modelovania bude spracovaná koncepcia matematického modelu rýchlootáĉkovej pece pre
suńenie biomasy. Model bude vytvorený pre proces, v ktorom spracovaný materiál je vo fluidizovanom stave.
Materiál prechádza agregátom pozdĺņne a cez neho prechádza plynné médium v súprudnom, alebo protiprúdnom
reņime. Procesy vo vrstve prebiehajú vzájomnou interakciou materiálu a plynného média. Experimentálny výskum
sa uskutoĉní na postavenom experimentálnom zariadení, ktoré bude priamo napojené na prevádzkovú kogeneraĉnú
jednotku.
Výstupy aktivity
Hlavným výstupom aktivity bude koncepcia rýchlootáĉkovej suńiacej pece a vyuņitie odpadového tepla z
kogeneraĉnej jednotky na tepelné spracovanie, suńenie biomasy eventuálne iných materiálov. Navrhovaná
koncepcia umoņní význame zvýńiť efektívnosť vyuņitia biomasy.
Aktivita 2.1
Ekonomické aspekty zhodnocovania biomasy
Cieľ aktivity
Výskum a stanovanie z hľadiska ekonomickej rentability najlepńích postupov pre energetické vyuņívanie biomasy.
Opis aktivity
Biomasu je moņné vyuņiť na výrobu elektriny, tepla, pohonných látok. Nesmie sa zabudnúť ani na vznik
odpadov pri týchto procesoch a na ich moņné komerĉné vyuņitie, napríklad vyhnitý substrát po fermentácií alebo
popol po spaľovaní sa dá vyuņiť ako organické hnojivá. Týmto mnohostranným vyuņitím sa biomasa odlińuje od
iných obnoviteľných nosiĉov energie, ktoré spravidla moņno vyuņiť iba na jednu ńpecifickú formu energie. Preto je
potrebné pri otázke ekonomických aspektov zhodnocovania biomasy vychádzať z toho, ĉi sa jedná o opatrenie na
výrobu elektriny, tepla, alebo pohonných látok. Pritom sa musia stanoviť jasné ekonomické kritéria pre hodnotenie
ich efektívnosti, pri súĉasnom zhodnotení rôznych technických, environmentálnych, sociálnych a právnych
obmedzení. V súlade s cieľom aktivity sa rieńenie zameria na analýzu ekonomických aspektov pri premene
primárnej energie na koncovú pri, výrobe tepla z fyto a dendropeliet, výrobe etanolu z biomasy, výrobe oleja z
repky a slneĉnice, výroba bioplynu z biomasy. V rámci výskumu sa bude sledovať, merať a vyhodnocovať ĉistá
výťaņnosť primárnej energie na koncovú energiu v %.
Metodológia aktivity
Pri realizácií uvedenej aktivity sa bude postupovať nasledovným spôsobom:
1.
Laboratórne stanovenie energetického potenciálu v surovine.
2.
Stanovenie termodynamicky podmienených strát na základe parametrov procesu premeny.
3.
Stanovenie potreby energie na samotnú premenu
4.
Výsledkom je mnoņstvo energie biomasy transformovanej do koncovej energie.
Práve ekonomická efektívnosť je jeden z najsilnejńích argumentov odporcov produkcie energie z biomasy. Je
dôleņité brať do úvahy mnoho parametrov. Výsledkom ekonomických výpoĉtov je náklad na jednotku vyrobenej
energie.
Výstup aktivity
Výsledkom aktivity budú praktické príklady ekonomických dopadov postupov premeny primárnej energie
biomasy na koncovú energiu. Výpoĉtami sa získajú údaje o ĉistej výťaņnosti primárnej energie pri premene na
koncovú energiu a porovnajú sa jednotlivé náklady na jednotlivé druhy nosiĉov energie. Vypracuje sa návrh
energetického vyuņitia kultúrnych rastlín a matematický model návratnosti investícií do produkcie bioenergie, pri
reńpektovaní individuálnych podmienok jednotlivých investorov.
Aktivita 3.1
Integrovaný informaĉný portál a diseminácia výsledkov rieńenia.
Cieľ aktivity
Principiálnym poslaním aktivity je vytvorenie, zabezpeĉenie, prevádzkovanie a rozvoj systému relevantných
sluņieb podporujúcich efektívnu spoluprácu rieńiteľských kolektívov v rámci centra s cieľom dosiahnuť poņadovanú
kvalitu podpory diseminaĉnej stratégie. Transfer výsledkov bude orientovaný:
1.
Do praxe – vzdelávanie, kurzy, ńkolenia pre manaņérov a energo manaņérov orientovaných na vyuņitie
biomasy, ONE, trvalo udrņateľné poľnohospodárstvo.
2.
Do výskumu in-situ – modelové rieńenie a reálne demonńtrácie nových technologických postupov.
3.
Do vzdelávania – základných a stredných ńkôl, exkurzie, osveta, názorné demonńtrácie rieńení. Stratégie
vyuņívania ONE. Vysoké ńkoly, nové ńtudijné odbory, doktorandské ńtúdium.
Opis aktivity
Realizaĉné zabezpeĉenie cieľov aktivity je postavené na úĉinnej kombinácií, výskumných, vývojových,
adaptaĉných a implementaĉných prác. Vlastným cieľovým produktom aktivity je sieťový koncipovaný DIZERPS,
ktorý spracuje návrh a ńpecifikácie progresívneho portálového systému. V rámci výskumných aktivít VVICB sa
získa, vyuņije a spracuje pestrá paleta údajov, informácií a znalosti.
Metodológia aktivity
Metodológia celej aktivity bude vychádzať z príruĉky manaņmentu Európskych projektov, podľa ktorej bude
aktivita rozdelená na tri základné problémové ĉasti:
1.
Diseminácia a riadenie vedomosti
2.
Maximalizácia diseminácie dopadu
3.
Ńkolenia a diseminaĉné aktivity
Výstup aktivity
Koneĉným produktom aktivity bude prevádzkovo funkĉný portálovo rieńený DIZEPRS, ktorý z pohľadu
centra zabezpeĉí:
1.
Koordináciu a hodnotenie aktivít centra VVICB
2.
Exploatáciu výsledkov výskumu v rámci aj mimo VVICB
3.
Disemináciu, propagáciu, marketing aktivít a výsledkov VVICB
4.
Maximalizáciu a efektívnosť projektu
5.
Spolupráca VVICB a ostatných výskumných a vývojových pracovísk
6.
Rozvoj VVICB a spolupráca s praxou
7.
Príprava a realizácia nových projektov
Podporujeme výskumné aktivity na Slovensku. Projekt je spolufinancovaný zo zdrojov EÚ.
Obsah
Téma č. 1: Biomasa a ekonomika obnoviteľných zdrojov
VYUŅITIE KUKURIĈNÝCH STEBIEL NA ENERGETICKÉ ÚĈELY A NIEKTORÉ
POZNATKY PRI ICH SPAĽOVANÍ
USE OF CORN STALKS FOR ENERGY PRODUCTION AND SOME KNOWLEDGE FROM
THEIR COMBUSTION
Marek Angeloviĉ, Ján Jech
15
EKONOMICZNE ASPEKTY WYKORZYSTANIA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ ENERGII
NA OBSZARACH WIEJSKICH
ECONOMIC ASPECTS OF THE USE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN RURAL
AREAS
Bartosz Mickiewicz, Dagmara Zuzek
22
VYUŅITIE MATEMATICKÉHO MODELU PRI NÁVRHU TROJSTUPŅOVEJ PECE
USE OF MATHEMATICAL MODELS AT DESIGN A THREE-STAGE FURNACE
Ján Mikula, Vratislav Ńindler, Martina Husárova
28
ENERGY AND ENVIRONMENTAL EVALUATION OF BIOMASS
Duńan Nańĉák, Ján Kerekaniĉ, Július Lińuch, Eva Oravcová
35
EFEKTÍVNE VYUŅÍVANIE OBONOVITEĽNÝCH NOSIĈOV ENERGIE V OBCI
KAMENICA NAD CIROCHOU
EFFECTIVE USE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN KAMENICA NAD
CIROCHOU
Matej Polák, Andrej Strajņák
41
POTENTIAL OF REGION IN ASPECT OF RENEWABLE ENERGY SOURCES
POPŁAWSKI Łukasz
46
TECHNICKÉ
A EKONOMICKÉ ZHODNOTENIE VYUŅITIA BIOMASY V
POĽNOHOSPODÁRSKOM PODNIKU
TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF BIOMASS UTILIZATION IN A FARM
Lenka Ńoltésová, Ján Sarvań
51
WYBRANE UWARUNKOWANIA PRAWNE
FUNKCJONOWANIA SEKTORA ENERGII ODNAWIALNEJ W POLSCE
SOME LEGAL CONTEXT
OPERATION OF RENEWABLE ENERGY SECTOR IN POLAND
Dariusz Grzegorz ŻAK
55
LOKÁLNY ENERGETICKÝ SYSTÉM NA BÁZE ENERGETICKÉHO ZHODNOCOVANIA
BIOMASY
LOCAL ENERGY SYSTEM BASED ON USE OF BIOMASS ENERGY
Ján Spińák, Duńan Nańĉák, Martin Truchlý
59
INOVATÍVNE TRENDY TERMICKÉHO ZHODNOCOVANIA BIOMASY
INNOVATIVE TRENDS OF THERMAL UTILIZATION OF BIOMASS
Imrich Końtial, Ján Spińák, Andrej Haĉevský, Andrej Olijár
65
11
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІОПАЛИВА НА
ПРОЦЕС СПАЛЮВАННЯ
MATHEMATICAL MODELING INFLUENCE OF PROPERTIES OF BIOFUEL ON
BURNING PROCESS
Y. Hnatyshyn, V. Yalechko, O. Mukha
70
BUDE AKUMULÁTOROM NADBYTOĈNÝM ENERGIÍ VODÍK?
WILL HYDROGEN BE AN ACCUMULATOR OF THE EXCESS ENERGY?
Polák M.; Seĉkár P., emeritný docent
71
PELETOVANIE A BRIKETOVANIE – EFEKTÍVNE VYUŅÍVANIE BIOMASY
PELLETING AND BRIQUETTING - EFFECTIVE UTILIZATION OF BIOMASS
Ján Sarvań, Daniela Inańová
74
Téma č. 2: Regionálný rozvoj a ņivotné prostredie
VÝZNAMNOSŤ EXTERNALÍT POĽNOHOSPODÁRSTVA Z POHĽADU FORMOVANIA
KVALITY ZLOŅIEK ŅIVOTNÉHO PROSTREDIA
THE SIGNIFICANCE OF AGRICULTURAL EXTERNALITIES FROM VIEW OF
ENVIRONMENTAL COMPONENTS FORMATION
Hronec, O., Figura, J., Figurová, J.
81
THE REALIZATION OF THE AGRI-ENVIRONMENT MEASURE IN THE RURAL
DEVELOPMENT PLAN AND THE RURAL DEVELOPMENT PROGRAMME FOR THE
YEARS 2004-2013.
Piotr Kołodziejczyk
87
EKOINNOWACJE W ROZWOJU REGIONÓW
ECO-INNOVATION IN REGIONAL DEVELOPMENT
Olga Krakowiak
93
IMPLEMENTATION OF THE OPERATION "FORMATION AND DEVELOPMENT OF
MICROENTERPRISES
Joanna Rorat
99
THEORETICAL PROBLEMS OF THE ENVIRONMENT
AND ITS PROTECTION
Małgorzata Rutkowska-Podołowska, Łukasz Popławski
105
THE EU FINANCING SOURCES FOR ENVIRONMENTAL INITIATIVES: THE CASE OF
POLAND AND PORTUGAL
Nina Szygiel, Malgorzata Rutkowska-Podolowska, Łukasz Poplawski
108
STREDNODOBÁ PERSPEKTÍVA ENERGETICKÉHO SEGMENTU SLOVENSKÉHO
POĽNOHOSPODÁRSTVA
MID-TERM PERSPECTIVE OF SLOVAK AGRICULTURE ENERGY SEGMENT
Ńtefan Toth, Jozef Viglasky , Pavol Porvaz
110
12
INDIKÁTORY TRVALO UDRŅATEĽNÉHO ROZVOJA V SLOVENSKEJ REPUBLIKE
A EURÓPSKEJ ÚNII
INDICATORS OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT IN SLOVAKIA AND THE
EUROPEAN UNION
Daniela Urblíková, Mária Andrejĉíková
116
THE CONDITION AND PERSPECITIVES OF DEVELOPMENT
OF RENEWABLE ENERGY IN POLAND IN THE YEARS 2002–2011
D. Bobrecka-Jamro, E. Szpunar-Krok, E. Jankowska -Miasik, B Romankiewicz, M. Kucharska
121
Téma č. 3: Technika a ekonomika
KNOWLEDGE – PUBLIC OR PRIVATE GOOD?
Maciej Głuch
128
SPOŁECZNE DETERMINANTY ZACHOWAŃ KONSUMENTÓW
SOCIAL DETERMINANTS OF CONSUMER BEHAVIOR
Elżbieta Wolanin-Jarosz
133
ŃTRUKTÚRA PLÁNOVANIA VO VÝROBNEJ SPOLOĈNOSTI
STRUCTURE OF PLANNING IN A PRODUCTION COMPANY
Duńan Dorĉák
138
SÚĈASNÝ STAV ENERGETICKÉHO VYUŅITIA BIOMASY V EÚ A JEHO
PERSPEKTÍVY NA SLOVENSKU
CURRENT STATE OF ART IN EXPLOITATION OF BIOMASS WITHIN EUROPE AND
ITS FUTURE WITHIN SLOVAKIA
Jozef Víglaský
144
VPLYV ENZYMATICKÝCH KATALYZÁTOROV NA EFEKTIVITU BIOPLYNOVEJ
STANICE
EFFECT OF ENZYMATIC CATALYSTS ON THE EFFICIENCY OF THE BIOGAS PLANT
Ivan Kron, Matej Polák, Martin Mińík, Marián Petroviĉ
152
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА УКРАИНЫ ОТНОСИТЕЛЬНО
СТИМУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ
ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
IMPROVING OF UKRAINIAN LAW ABOUT STIMULATION OF ELECTRICITY
PRODUCTION FROM ALTERNATIVE ENERGY SOURCES
V.V. Bunda, Matej Polak, Viktor Bunda
154
БИОГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УКРАИНЕ: СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ И
НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ
BIOGAS TECHNOLOGIES IN UKRAINE:STATE, PROSPECTS AND LEGAL ASPECTS
V.V. Bunda, S.A. Bunda
158
МОДЕРНИЗАЦИЯ В КОНТЕКСТЕ СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Л.М. Злотникова
165
SPRÁVA Z KONFERENCIE
Ján Sarvań
173
13
MOŅNOSTI SPOLUPRÁCE PODNIKOV ZAOBERAJÚCIMI SA ALTERNATÍVNYMI
ZDROJMI ENERGIE S VVICB
Ivan Kron, Matej Polák, Alena Hricindová, Ján Sarvań, Daniela Inańová, Vincent Gnib
174
14
VYUŅITIE KUKURIČNÝCH STEBIEL NA ENERGETICKÉ ÚČELY A NIEKTORÉ
POZNATKY PRI ICH SPAĽOVANÍ
USE OF CORN STALKS FOR ENERGY PRODUCTION AND SOME KNOWLEDGE
FROM THEIR COMBUSTION
Marek Angelovič, Ján Jech
Slovenská poľnohospodárska univerzita v Nitre, Technická fakulta, Katedra strojov a výrobných systémov, Tr. A.
Hlinku 2, Nitra, 949 76.
Abstrakt: Cieľom práce bolo sledovanie moņnosti zberu kukuriĉného kôrovia po zbere obilnými kombajnami a
jeho následné vyuņitie na energetické úĉely pri spaľovaní. Sledovali sme spaľovanie balíkov s vlhkosťou 18 % a 38
% a vplyv vlhkosti na obsah emisií plynov CO2, NO, NO2 a súĉastne percento zostatkového O2 v spalinách po
horení. Vńetky hodnoty sledovaných emisných limitov boli v aktuálnych normatívnych limitoch definovaných v
Zbierke zákonov ĉ. 356/2010.
Kľúčové slová: kukuriĉné kôrovie, obnoviteľné zdroje energie, emisie CO2, NO, NO2, emisné limity, zber
kukuriĉného kôrovia, spaľovanie kukuriĉného kôrovia
1 ÚVOD
Predloņený príspevok vznikol na Katedre strojov a výrobných systémov Technickej fakulty SPU v Nitre v
rámci rieńenia projektu VEGA ĉ. 1/0082/09 s názvom „Výskum úĉinkov technológií a techniky pre obrábanie pôdy
s ohľadom na intenzitu uvoľņovania emisií CO2 do atmosféry―.
Jednou z poľnohospodárskych plodín, ktorá má ńiroké moņnosti vyuņitia z pohľadu tvorby fytomasy, je
kukurica, ktorá je povaņovaná za plodinu tretieho tisícroĉia. Preĉo? Jednoducho preto, lebo bez kukurice je
nemysliteľná výņiva ľudí a zvierat. Z kukurice je moņné vyrobiť lieh, olej aj bioplyn a z neho kogeneráciou
elektrickú energiu, najnovńie uņ aj plasty, tepelnoizolaĉné materiály a iné. Kukurica je predovńetkým ekonomicky
výnosnou plodinou (ANGELOVIĈ, 2004).
Z hľadiska spaľovania sú dôleņité vlastnosti biomasy, kde hlavnými ukazovateľmi kvality sú hodnoty, ako
obsah vody v biopalive, chemické zloņenie horľaviny paliva, obsah prchavej horľaviny, výhrevnosť biopaliva
(MAGA – PISZCZALKA, 2006).
Kukuriĉné steblá vykazujú pri vlhkosti 10 % výhrevnosť 14,4 MJ.kg-1 pri objemovej hmotnosti 100 kg.m3 v
balíkoch. Pre lepńie vyuņitie biomasy je potrebná jej úprava. Lisovanie biomasy (dendromasy, fytomasy) materiálu
pri veľmi vysokom tlaku je pracovný proces, ktorý v poslednej fáze oznaĉujeme ako zhutņovanie (PEPICH, 2006).
Tradiĉný viacoperaĉný zber kukuriĉnej slamy (kôrovia) prebieha v nasledovných krokoch, ktoré sú
definované primárnym spôsobom zberu kukurice na zrno, t.j. aký typ stroja bol pouņitý na zber porastu kukurice.
Najĉastejńie sa jedná o zber zrna klasickým obilným kombajnom s adaptérom na zber kukurice na zrno s
drvením stebiel kukurice pod kombajn. Následne je vykonaná operácia drvenia kukuriĉnej slamy a strniska
kladivkovým alebo noņovým mulĉovaĉom, zhrabovanie na riadok a lisovanie do veľkoobjemových okrúhlych alebo
hranatých balíkov (BIOECONOMYCONFERENCE, 2008).
2 MATERIÁL A METÓDY
Cieľom práce bolo sledovanie zberu kukuriĉného kôrovia po zbere obilnými kombajnami a jeho následné
vyuņitie na energetické úĉely pri spaľovaní.
Biologický materiál (kukuriĉné kôrovie) bolo dopestované na pozemku poľnohospodárskeho podniku v
Rastislaviciach okres Nové Zámky na ploche 34,62 ha (charakteristika pozemku : Obr.4 a 5).
Lisovanie kukuriĉného kôrovia bolo uskutoĉnené lisom na veľkoobjemové hranaté balíky KUHN LSD 1270
bez zmeny nastavenia (Obr.1). Balíky boli odvezené z pozemku a uskladnené.
15
Obr.1. Lis na veľkoobjemové hranaté balíky KUHN LSB 1270
Pre spaľovanie balíkov z kukuriĉného kôrovia sme vybrali spaľovņu spoloĉnosti Menert-Therm v Ńali, ktorá
zabezpeĉuje vykurovanie niekoľkých bytových domov, uspôsobenú na spaľovanie balíkov obilnej slamy a balíkov z
kukuriĉného kôrovia. Ako spaľovaný materiál boli pouņité lisované balíky kukuriĉného kôrovia o rozmeroch 220 x
120 x 90 cm s hmotnosťou 400 kg s vlhkosťou 18 % a 38 % (Obr.2).
Obr.2. Balík kukuriĉného kôrovia vkladaný do dávkovacieho zariadenia spaľovne.
Meranie emisií uvoľņovaných pri spaľovaní fytomasy boli uskutoĉnené meracím zariadením TESTO 350
M/XL, ktorý je pouņívaný na Katedre strojov a výrobných systémov. Modulárny systém TESTO 350 sa skladá z
troch hlavných dielov (Obr.3). Toto zariadenie je kalibrované na presné merania emisií, priĉom pri vyhodnocovaní
nameraných hodnôt sme vychádzali z emisných limitov definovaných Zákonom o ovzduńí ĉ. 137/10 a tieņ
Vyhláńkou MŹP SR ĉ. 356/2010.
Pri ńirokom zábere moņných meraných hodnôt prístrojom TESTO 350 M/XL sme ako predmetné a
analyzované vybrali: O2, CO, CO2, NO, NO2, plus kontrolné hodnoty: Teplota spalín, qA, Lambda a Úĉinnosť.
16
a)
b)
c)
Obr.3. Modulárny systém TESTO 350 M/XL na analýzu plynných spalín (A – Kontrolná jednotka, B – Analyzaĉný
box, B – Odberová sonda)
3 VÝSLEDKY A DISKUSIA
Z hľadiska moņnosti PD Rastislavice a spaľovne Menert-Therm v Ńali sme pristúpili k moņnosti vyuņitia
kukuriĉného kôrovia ako k zdroju energie na vykurovanie obytných domov.
3.1 Hodnoty sledovania biologickej úrody fytomasy kukurice
Namerané hodnoty biologickej úrody zrna a stebiel po zbere na sledovanej parcele sú vyjadrené graficky,
spracované v prostredí GIS (Obr.4 a 5 )
Obr.4. Vyhodnotenie variabilty biologickej úrody na sledovanom pozemku (t/ha).
Z nameraných a graficky vyhodnotených hodnôt biologickej úrody zrna a stebiel po zbere môņeme
konńtatovať, ņe úroda fytomasy je veľmi variabilná. Biologická úroda zrna na sledovanej parcele sa pohybovala od
8,36 do 12,05 t.ha-1 a úroda kukuriĉnej hmoty v rozsahu od 11,34 do 15,8 t.ha-1.
17
Obr.5. Vyhodnotenie variability hmotnosti stebiel z úrody po zbere vyuņiteľnej ako OZE (t/ha).
3.2 Porovnanie parametrov meraných charakteristík horenia a emisií pri rôznych vlhkostiach kukuričného
kôrovia
Výsledky experimentálnych meraní sú zrejmé z Obr.6 a Tabuľky 1. Niektoré hodnoty sú uvádzané v
medzinárodne uznávaných jednotkách ppm (Parts per milion). Výsledky z priemerných hodnôt experimentálne
sledovaných emisií sú priaznivejńie pre spaľovanie kukuriĉného kôrovia pri vlhkosti 18 % ako pri vlhkosti 38 %.
Porovnanie priemerných hodnôt meraných emisií pre rozdielnu
vlhkosť balíka
160,00
140,00
Hodnota
120,00
100,00
Vlhkosť balíka 18 %
80,00
Vlhkosť balíka 38 %
60,00
40,00
20,00
°C TP
%η
λ
% qA
% O2v
°C RBod
ppm NO2
ppm NO
% CO2
°C TV
°C TS
% O2
0,00
Merané emisie
Obr.6. Priemerné hodnoty meraných charakteristík horenia a emisií pri spaľovaní balíkov kukuriĉného kôrovia.
18
Tabuľka 1. Základné ńtatistické parametre vybraných nameraných údajov.
Štatistický parameter O2 (%)
CO2 (%)
NO (ppm)
Stredná hodnota
15,9192439 3,572792683 43,56829268
Chyba strednej hodnoty
0,19251747 0,145663483 1,452699415
Medián
18,94
1,51
28
Smerodajná odchýlka
5,512861367 4,171167372 41,59898056
Rozptyl výberu
30,39164045 17,39863725 1730,475184
Špicatosť
-1,156189503 -1,187212546 -0,931224646
Šikmosť
-0,754542672 0,718659101 0,689474851
Rozsah
15,63
11,46
146
Minimálna hodnota
5,37
0
0
Maximálna hodnota
21
11,46
146
Súčet
13053,78
2929,69
35726
Počet, ks
820
820
820
Koeficient variácie, %
0,377885746 0,285917709 2,851452402
NO2 (ppm)
0,99
0,081824162
0,5
2,343087409
5,490058608
235,177293
13,69559693
43,8
0
43,8
811,8
820
0,160609759
3.3 Meranie hodnôt percenta zostatkového kyslíka v spalinách pri spaľovaní kukuričného kôrovia
Namerané a zhodnotené výsledky sú graficky uvedené na Obr.7.
Porovnanie stavu % kyslíka v spalinách pri spaľovaní balíkov
s rozdielnou vlhkosťou
25,00
Kyslík v %
20,00
15,00
% O2 (18%)
10,00
% O2 (38%)
5,00
0,00
1
101
201
301
401
501
601
701
801
Sekundy
Obr.7. Porovnanie percentuálneho stavu zostatkového kyslíka v spalinách pri spaľovaní balíkov s rozdielnou
vlhkosťou v závislosti od ĉasu horenia.
Z nameraných hodnôt môņme konńtatovať, ņe v ĉasovom meradle stav percenta kyslíka v spalinách je v
priemere 15,12 % pri maximálnej hodnote 21 % a minimálnej 5,37 %. Ćalej z grafu môņeme ĉítať, ņe pri zaĉatí
horenia (vkladanie zrezanej ĉasti balíka do kotla) sú hodnoty kyslíka veľmi rozdielne no po ustálení horenia sa
hodnoty kyslíka ustália v rozsahu okolo 10 – 15 %.
3.4 Meranie obsahu CO2 v spalinách pri spaľovaní kukuričného kôrovia
Priebeh obsahu CO2 v ĉasovom horizonte je zobrazený na Obr.8. Výsledky meraní opäť ukazujú veľmi
rozdielne hodnoty emisií CO2 pri vkladaní balíka do kotla a následné ustálenie hodnôt v rozsahu 0,6 – 11,4 ppm.
19
Porovnanie stavu CO2 v spalinách pri spaľovaní balíkov s
rozdielnou vlhkosťou
14,00
ppm CO2
12,00
10,00
8,00
ppm CO2 (18%)
6,00
ppm CO2 (38%)
4,00
2,00
0,00
1
101
201
301
401
501
601
701
801
Sekundy
Obr.8: Porovnanie percentuálneho stavu emisií CO2 v spalinách pri spaľovaní balíkov s rozdielnou vlhkosťou v
závislosti od ĉasu horenia.
3.5 Meranie obsahu NO v spalinách pri spaľovaní kukuričného kôrovia
Priebeh nameraných hodnôt emisií NO sú na Obr.9. Stav emisií NO pri spaľovaní kôrovia je veľmi
variabilný na zaĉiatku horenia, no po ustálení sa hodnoty pohybujú v prijateľných hodnotách okolo 43,56 ppm.
Porovnanie stavu NO v spalinách pri spaľovaní balíkov s
rozdielnou vlhkosťou
250
ppm NO
200
150
ppm NO (18%)
100
ppm NO (38%)
50
0
1
101
201
301
401
501
601
701
801
Sekundy
Obr.9: Porovnanie stavu emisií NO v spalinách pri spaľovaní balíkov s rozdielnou vlhkosťou v závislosti od ĉasu
horenia
3.6 Meranie obsahu NO2 v spalinách pri spaľovaní kukuričného kôrovia
Výsledky meraní emisií NO2 modulárnym systémom TESTO 350 M/XL sú zobrazené na Obr.10. Stav
emisií NO2 pri spaľovaní v celom ĉasovom horizonte sa pohybuje okolo hodnoty 0,99 ppm, no pri spaľovaní
kôrovia vlhkého balíka sa po uzavretí komory hodnoty NO2 pohybovali v oblasti aņ 43,8 ppm.
20
ppm NO2
Porovnanie stavu NO2 v spalinách pri spaľovaní balíkov s
rozdielnou vlhkosťou
45,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
ppm NO2 (18%)
ppm NO2 (38%)
1
101
201
301
401
501
601
701
801
Sekundy
Obr.10. Porovnanie stavu emisií NO2 v spalinách pri spaľovaní balíkov s rozdielnou vlhkosťou v závislosti od ĉasu
horenia
4 ZÁVER
Na základe nameraných experimentálnych výsledkov a ich zhodnotenia je moņné konńtatovať, ņe vyuņitie
kukuriĉného kôrovia na energetické úĉely pri jeho spaľovaní je reálne a pre emisiu plynov do ovzduńia sú namerané
hodnoty v emisných limitoch zbierky zákonov ĉ. 356/2010, strana 2955, ĉlánok 1.9. Stacionárne zariadenie na
spaľovanie palív so súhrnným menovitým výkonom od 0,3 MW do 50 MW. Vńetky emisné limity sú v súlade so
sledovanými normami pre CO2, NO, NO2 no na druhej strane je nutné konńtatovať , ņe priaznivejńie výsledky sú pri
spaľovaní kôrovia s vlhkosťou 18 % ako pri vlhkosti 38 %. Problematika zberu kukuriĉného kôrovia je z hľadiska
strojov, technologického a ekonomického hľadiska v rámci Slovenskej republiky málo preskúmaná, preto tieto
otázky budú predmetom ćalńieho výskumu aj na Katedre strojov a výrobných systémov, Technickej fakulty SPU v
Nitre.
Literatúra:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
PEPICH, ŃTEFAN. 2006. Ekonomické dopady vyuņívania biomasy v energetike poľnohospodárskeho
podniku: In. Agrobioenergia roĉ. 2, 2006, ĉ. 1, s. 9 – 10. ISSN 1336–9660.
MAGA, J. – PISZCZALKA, J. 2006. Biomasa ako zdroj obnoviteľnej energie. Nitra: SPU, 2006, 104 s.
ISBN 80-8069-679-9
ANGELOVIĈ, MAREK. 2004. Úĉinky technologických a technických faktorov na kvalitu produktu pri
zbere a pozberovom spracovaní kukurice na zrno: Habilitaĉná práca, Nitra: VES SPU Nitra, 2004, 206 s.
JOBBÁGY, J. – SIMONÍK, J. – KLIMKIEWICZ, M. 2010. The influence of fertigation on agro-physical
properties of arable plants. In: Selected problems of soil tillagr systems and operations. Warsaw 2010, 99-107
s., ISBN 978-83-928876-6-9
JANDAĈKA, J – MIKULÍK, M. 2008. Ekologické aspekty spaľovania biomasy a fosílnych palív.
Vydavateľstvo GEORG, Ņilina. 2008. 116 s. ISBN 978-80-969161-7-7.
BIOECONOMYCONFERENCE. BIRRELL, S. Biomass harvesting, transport and Energy Enterprises
[online]. [cit. 2008-01-17]. Dostupné na internete:
www.bioeconomyconference.org/images/Birrell,%20Stuart.pdf
www.zbierka.sk – Zbierka zákonov ĉ. 356/2010, ĉiastka 140 – Vyhláńka ministerstva pôdohospodárstva,
ņivotného prostredia a regionálneho rozvoja SR z 12. augusta 2010 – Zákon o ovzduńí.
21
EKONOMICZNE ASPEKTY WYKORZYSTANIA ODNAWIALNYCH ŹRÓDEŁ
ENERGII NA OBSZARACH WIEJSKICH
ECONOMIC ASPECTS OF THE USE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN
RURAL AREAS
Bartosz Mickiewicz1, Dagmara Zuzek2
Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie
Uniwersytet Rolniczy w Krakowie
e-mail: [email protected]
tel: 1+48602395083, 2+48695508500
1 Wstęp
Racjonalna gospodarka surowcami energetycznymi oraz rozwój energetyki odnawialnej jest jednym z
istotnych celów polityki polskiej oraz polityki unijnej. Wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych, tj. energii
biomasy, energii wiatru, promieniowania słonecznego, wody oraz energii geotermalnej jest jednym z ważniejszych
komponentów zrównoważonego rozwoju Polski, przynoszących wymierne efekty ekologiczne i energetyczne.
Obecnie najwięcej energii produkuje się z surowców naturalnych: węgla kamiennego i brunatnego, ropy
naftowej oraz gazu ziemnego. Zasoby tych surowców w kolejnych latach, wraz ze wzrostem zapotrzebowania na
energię, będą ulegać wyczerpaniu. Istnieje, więc potrzeba ograniczenia wydobycia surowców energetycznych,
redukcji ilości zanieczyszczeń emitowanych do wody i atmosfery, a także wytwarzanych odpadów.
Wspieranie rozwoju energetyki odnawialnej staje się coraz poważniejszym wyzwaniem naszych czasów. W
najbliższych latach, należy spodziewać się wzrostu udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie energetycznym
kraju. Wynika to nie tylko z konieczności oszczędzania zasobów surowców naturalnych, ale także
międzynarodowych zobowiązań dotyczących dostosowania krajowej polityki energetycznej do kierunków polityki
unijnej.
Istnieje powszechne przekonanie, że rozwój energetyki opartej na źródłach odnawialnych będzie miał
pozytywny wpływ na wzrost bezpieczeństwa energetycznego kraju oraz przyczyni się do rozwiązania wielu
problemów ekologicznych stwarzanych przez energetykę. Z prowadzonych dotychczas badań wynika, że w
przyszłości rolnictwo będzie jednym z największych producentów energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych.
Uzasadnione jest, więc inwestowanie w nowoczesne technologie, szczególnie w regionach, które z uwagi na silne
zanieczyszczenie gleb, nie mogą być przeznaczone do uprawy roślin jadalnych, natomiast mogą być wykorzystane
do uprawy roślin przeznaczonych do produkcji biopaliw. Ukierunkowanie rolnictwa na produkcję surowców
energetycznych stwarza również ogromną szansę na zagospodarowanie odpadów organicznych pochodzących z
produkcji roślinnej i zwierzęcej, utrzymanie przez lokalne społeczności niezależności energetycznej, zrównoważony
rozwój obszarów wiejskich i rolnictwa oraz proekologiczną modernizację krajowego sektora energetycznego.
Rozwój energetyki odnawialnej na obszarach wiejskich przyczyni się także do powstania wielu nowych miejsc
pracy, jest to szczególnie istotne dla regionów dotkniętych wysokim bezrobociem.
2 Produkcja biopaliw
Polska nie posiada znaczących zasobów ropy naftowej i jest uzależniona od dostaw tego surowca spoza
granic kraju. Względy strategiczne oraz gospodarcze przemawiają za zwróceniem większej uwagi na biopaliwa.
Poza tym, często występuje nadprodukcja żywności, a producenci rolni od kilku lat mają kłopoty ze zbytem
ziemniaków, zboża, buraków cukrowych, a po wykupieniu przez kapitał zagraniczny zakładów tłuszczowych,
również rzepaku. Produkty te można w procesie fermentacji lub estryfikacji przetworzyć na proekologiczne
pa¬liwo, np. benzynę E85 (85% etanolu, 15% benzyny), biodiesel (ester metylowy oleju rzepakowego, olej
napędo¬wy), oxydiesel (etanol, olej napędowy) [Lewandowski, 2007].
22
Ester metylowy oleju rzepakowego (RME - Raps Methyl Ester), palmowego (PME) lub sojowego (SME) jest
doskonałym paliwem, które nie ustępuje olejom napędowym, a dodatkowo podczas spalania w silniku emituje o
40% mniej węglowodorów do atmosfery, o 50% mniej sadzy i o 40% mniej pyłów w porównaniu z olejem
napędowym. Poziom emisji CO i NO nie ulega zmianie, gdyż jest to wpływ rodzaju i stanu silnika, a nie rodzaju
paliwa. Mając na uwadze ochronę środowiska, wiele firm przystosowało swoje silniki do tego, aby mogły być
napędzane również biopaliwami. Należą do nich m.in. Grupa Volkswagen, Mercedes-Benz, BMW, MAN, PSA,
Re¬nault, Mitsubishi, Nissan i Toyota.
3 Ekonomika RME - estru metylowego oleju rzepakowego
W polskich warunkach z 1 ha upraw rzepaku można uzyskać ok. 3.000 kg nasion, z których można wycisnąć
na zimno 1.132 kg oleju rzepakowego (35% masy), pozostałe 1.895 kg to śruta rzepakowa. W procesie transestryfikacji, po dodaniu 133 kg metanolu, uzyskuje się 1.143 kg (1,3 m3) biopaliw i 122 kg gliceryny. Tak więc
pa¬liwo uzyskane z jednego hektara umożliwia pracę traktora w polu przez 260 h (ok. 2 miesiące). Obsianie zatem
rzepakiem 5 ha zapewnia rolnikowi całkowite uniezależnienie się od dostaw oleju napędowego.
4 Biopaliwa „w zagrodzie”
Od roku 1994 Przemysłowy Instytut Maszyn Rolniczych w Poznaniu promuje technologię, która umożliwia
produkcję biopaliw „w zagrodzie‖. Biopaliwo rzepakowe występuje lokalnie i powinno być wykorzystywane
lo¬kalnie, dlatego właściwym rozwiązaniem wydają się małe wytwórnie skojarzone z lokalnymi tłoczniami oleju
roślinnego. Dzięki małym, tanim, prostym w obsłudze wytwórniom paliwa, których właścicielami mogą być
rol¬nicy, to właśnie oni będą podstawowym elementem systemu jako producenci ziarna, producenci paliwa,
kon¬sumenci makuchów i konsumenci paliwa tańszego od oleju napędowego. Uzyskane przy pomocy wytwórni W400 paliwo doskonale nadaje się w czystej postaci do zasilania silników o obniżonych wymaganiach jakościo¬wych
odnośnie paliw, np. stosowanych w ciągnikach i maszynach rolniczych używanych w krajowym rolnictwie, ale
również w mieszaninie z olejem napędowym do zasilania silników o wyższych wymaganiach jakościowych
odnośnie paliwa. Świadczą o tym jednoznacznie badania przeprowadzone w PIMR Poznań [www.pimr…, 2011].
5 Biodiesel społecznie
Za ok. 50 tys. zł kilku rolników z Józinka k/Płocka uruchomiło wytwórnię biodiesla. Ich przedsięwzięcie
do¬wodzi, że produkcja biopaliwa na własny użytek jest opłacalna. Zakład produkcyjny zbudowany wspólnym
wy¬siłkiem otworzono w grudniu 2007 r. W świetle obowiązujących przepisów wytwórnia nie może wprowadzać
swojego biopaliwa do obrotu czy sprzedawać go innym rolnikom spoza grupy. Każdy z rolników wytwarza
biopaliwo dla siebie - z własnych surowców i materiałów. Pozostałe koszty wy¬twórni rolnicy ponoszą wspólnie.
Jest to pierwsza wytwórnia tego typu w Polsce [www.farmer.pl, 2011].
6 Szanse i zagrożenia
Produkcja biopaliw jest szansą dla gospodarstw rolnych na poprawę swojej sytuacji ekonomicznej poprzez
ograniczenie kosztów, dzięki wykorzystaniu wytworzonego na własne potrzeby biopaliwa, które stanowi
przy¬jazny środowisku nośnik energii. Należy jednak zwrócić uwagę na to, że produkcja biodiesla niesie ze sobą
po¬ważne skutki w kontaminacji środowiska naturalnego. Prosta z pozoru technologia produkcji kryje w sobie
wiele zagrożeń i niebezpieczeństw. Z tego powodu wprowadzenie na szeroką skalę produkcji biodiesla powinno być
poprzedzone szeroką edukacją ekologiczną, obok uświadomienia zagrożeń wynikających ze stosowanie żrącego
KOH (wodorotlenku potasu) czy toksycznego metanolu [Jabłoński, 2009].
23
7 Energetyka wiatrowa
Obok dużych inwestycji możliwe jest montowanie tańszych wiatraków które mogą zaspokoić potrzeby
energetyczne gospo¬darstwa rolnego. Podstawowym kryterium decydującym o założe-niu elektrowni wiatrowej są
warunki wietrzne danego regionu.
Małe elektrownie nie potrzebują do rozruchu silnego wiatru. Zazwyczaj wystarczy około 3,5 m/s. Takie
warunki występują prak¬tycznie w całym kraju. Siła wiatru jest wyższa na większej wysokości, dlatego duże
znaczenie ma dobór odpowiedniego masztu. Niektóre niewielkie turbiny nie wymagają masztów przytwierdzanych
na stałe. Trzeba jednak pamiętać, że jeśli konstrukcja jest trwale związana z podłożem, na przykład fundamentem,
wymaga pozwolenia na budowę [www.farmer.pl, 2011].
8 Rodzaje i systemy
Mówiąc o zastosowaniu energetyki wiatrowej w gospodarstwie rolnym, mamy na myśli, tzw. elektrownie
autonomiczne, czyli niepodłączane do sieci energetycznej. Wytworzony przez generator prąd jest gromadzony np. w
akumulatorach. W skład układu wchodzi zazwyczaj jeszcze kontroler ładowania akumulatora i regulator napięcia
lub falownik dostosowujący napięcie do wymaganego dla odbiorników (inwerter). Elektrownie mogą być też
podłączane do sieci energetycznej. W przypadku nadmiaru wytworzonej energii może być ona odpro¬wadzona do
sieci (jeżeli zawarta jest stosowna umowa z zakładem energetycznym) [www.farmer.pl, 2011].
9 Turbina na miarę
Dzisiaj ceny turbin wiatrowych są znacznie niższe niż jeszcze kilka lat temu, choć wciąż jeszcze dla wielu
nieosiągalne. Turbiny do zastosowań stacjonarnych i przenośnych, takie jak: Air Breeze lub Air X Land, kosztują
nieco ponad 2.000 zł. Pierwsze z urządzeń ma moc znamionową 200 W (przy prędkości wiatru 15 m/s) i waży
nie¬całe 6 kg. Do rozruchu wystarczy podmuch wiatru o prędkości 2,68 m/s. Moc Air X Land to 400 W (przy 12,5
m/s). Dzięki zastosowaniu w konstrukcji lekkich materiałów, w tym włókna węglowego, masa urządzenia wynosi
za¬ledwie 6 kg. Takimi niewielkimi turbinami można zasilać m.in. oświetlenie w domu.
Aby jednak realnie wspomóc zasilanie odbiorników prądu w gospodarstwie, potrzebne są droższe
urządze¬nia stacjonarne generujące prąd o mocy co najmniej 1.000 W. Dzięki zastosowaniu małych turbin
wiatrowych, możliwe jest uzyskanie niezależności energetycznej gospodarstwa rolnego. Przy wyborze turbiny
wiatrowej należy również rozważyć opłacalność zainwestowania w większą turbinę, dzięki czemu możliwe będzie
uzyski¬wanie dodatkowych dochodów ze sprzedaży nadwyżek energii elektrycznej do sieci. W tym przypadku
jednak nakłady inwestycyjne będą dużo większe, zaliczą się do nich również koszty uzyskania przyłączenia do sieci
elektroenergetycznej.
10 Energetyka wodna
Koszty budowy małych elektrowni wodnych są trudne do precyzyjnego i jednoznacznego określenia, a
każ¬dy przypadek trzeba traktować indywidualnie. Same koszty hydrozespołów różnią się radykalnie w zależności
od typu turbiny, a szczególnie od stopnia nowoczesności układów automatycznej regulacji.
11 Opłacalność produkcji energii w małych elektrowniach
Ostatecznie o rentowności inwestowania w obszarze małych elektrowni wodnych decydują wpływy ze
sprzedaży energii elek¬trycznej do sieci. Obecnie w działalności MEW istnieją dwa nieza¬leżne elementy
przychodów - rynkowa cena energii oraz sprzedaż praw majątkowych do świadectw pochodzenia. Prawa majątkowe
wynikające ze świadectw pochodzenia są zbywalne i stanowią towar giełdowy. W roku 2007 sprzedaż 1 MWh
energii do sieci przynosiła ok. 120 zł przychodu. Natomiast wartość certyfikatu dla 1 zMWH w tym czasie według
kursu notowań ciągłych była na poziomie 200-240 zł. W roku 2010 r. było to średnio 250 zł. W okre¬sie
przejściowym wprowadzania systemu obrotu świadectwami pochodzenia część właścicieli mikroelektrowni była
zmuszona do sprzedaży praw majątkowych po zaniżonych cenach, gdyż zagrożona była ich płynność finansowa.
Wydaje się, że całkowity przychód ze sprzedaży energii elektrycznej z małych elektrowni wodnych w 2007 roku na
poziomie 360 zł/MW z indeksacją w latach następnych wydaje się realny.
12 Energetyka słoneczna
12.1 Ekonomika zastosowania kolektorów słonecznych do podgrzewania wody użytkowej
Wodę użytkową w domach jednorodzinnych najczęściej ogrzewa się: węglem, olejem opałowym, gazem,
drewnem lub prądem elektrycznym. Koszt energii zaoszczędzonej dzięki zainstalowanym kolektorom będzie zatem
różny, w zależności od stosowanej dotychczas technologii. Na rynku istnieje wiele analiz finansowych opłacalności
inwestycji w OZE. Różnice pomiędzy nimi wynikają z różnic w przyjętych założeniach oraz w me¬chanizmach
kalkulacji. Narodowy Fundusz przeprowadził wnikliwą analizę opłacalności inwestycji w kolektory słoneczne w
różnych wariantach: intensywności dopłat, wykorzystywanego źródła energii oraz liczby osób ko¬rzystających z
instalacji. Analiza wykonana przez NFOŚiGW została oparta na danych uzyskanych w trakcie re¬alizacji projektów
24
pilotażowych dofinansowania instalacji solarnych w Szczawnicy, Suchej Beskidzkiej, powiecie suskim i w Łodzi.
Analiza NFOŚiGW zakłada bardziej rygorystyczne warunki brzegowe niż inne analizy występu¬jące na rynku
[Energia słońca…, 2010].
Tabela 1. Okres zwrotu inwestycji w ogrzewanie wody użytkowej za pomocą kolektorów słonecznych
OKRES ZWROTU Z INWESTYCJI Z UWZGLĘDNIENIEM LAT I MIESIĘCY
Wariant
dom 3 osoby
dom 5 osób
wspólnota
mieszkaniowa
dotacja
prąd
bez dotacji
dotacja 45%
bez dotacji
dotacja 45%
bez dotacji
dotacja 45%
10
6
9,4
5,2
9
5
olej
opałowy
18
10
17
10
16
9
gaz
węgiel
26
13
22
11; 10
21
11; 1
36
20
33
19
31
17
Im kosztowniejsze źródło energii było dotychczas stosowane, tym większe oszczędności przynosi instalacja
kolektorów i tym większa jest stopa zwrotu takiej inwestycji. Przeprowadzona analiza pokazuje, że najbardziej
opłacalny finansowo jest montaż kolektorów przy ogrzewaniu wody prądem elektrycznym. Również efekt
eko¬logiczny - kluczowy z punktu widzenia NFOŚiGW - jest w tym wypadku największy, gdyż sprawność
klasycznej elektrowni węglowej, generującej prąd potrzebny do ogrzania wody, jest rzędu 20%. Możliwe do
uzyskania oszczędności zależą nie tylko od dotychczasowego źródła ogrzewania, lecz również od liczby osób
korzystają¬cych z instalacji kolektorowej. Dla 5-osobowej rodziny ogrzewającej wodę elektrycznością roczne
oszczędności przekroczą 1,5 tys. zł a koszt inwestycji zrealizowanej z dopłatą Narodowego Funduszu powinien
zwrócić się po 5-6 latach. Przy ogrzewaniu olejem opałowym lub gazem, okres zwrotu będzie dłuższy - ok. 10 lat.
13 Ekonomika zastosowania systemów fotowoltaicznych
Zakłada się stałe obniżanie kosztów systemów fotowoltaicznych według dotychczasowej tendencji.
Insta¬lacja fotowoltaiczna jest przedsięwzięciem kosztownym na etapie inwestycji, za to etap eksploatacji systemu
generuje znikome koszty. Na cenę zakupu systemu fotowoltaicznego składają się koszty: modułów
fotowol¬taicznych, elementów systemu (akumulator, falownik, kontroler, okablowanie itp.), transportu i instalacji,
pro¬jektowania. Dla instalacji zlokalizowanych na obszarach o dobrym nasłonecznieniu koszt energii generowanej
przez moduły z krystalicznego krzemu obniży się w 2010 r. do 0,17 dol./kWh(do 0,13 dolarów/kWh dla
techno¬logii cienkowarstwowych).
Ceny systemów fotowoltaicznych różnią się znacznie w zależności od kilku czynników, w tym wielkości
sys¬temu, lokalizacji, możliwości podłączenia do sieci elektroenergetycznej, specyfikacji technicznej z
uwzględnie¬niem kosztów wszystkich elementów instalacji. Koszt zakupu modułów stanowi ok. 58% w przypadku
instalacji podłączonych do sieci.
Cena energii elektrycznej, produkowanej w konwencjonalny sposób – na bazie spalania paliw kopalnych –
nieustannie wzrasta, podczas gdy koszt produkcji modułów PV i innych składników sys¬temów fotowoltaicznych
maleje.
Według badań wykonanych przez Fraunhofer Institute we Fre-iburgu (Niemcy), koszt energii generowanej w
systemach fotowol-taicznych zrówna się z ceną, jaką konsumenci płacą dostawcom energii w 2020 r. Wcześniej
może to nastąpić w lepiej nasłonecz¬nionych krajach, np. w Hiszpanii.
25
Jednocześnie im więcej modułów będzie produkowanych i sprzedawanych na całym świecie,tym bardziej
będzie obniżać się koszt zainstalowania mocy jednostkowej. Okres zwrotu inwestycji PV określa się na podstawie
kosztów inwestycyjnych, kosztów eksploatacyjnych, w tym związanych z obsługą techniczną i naprawami usterek
oraz ilości generowanej energii elektrycznej i jej ceny w danym kraju z uwzględ¬nieniem obowiązujących taryf.
Sprawność przetwarzania energii słonecznej jest znacznie wyższa w przypadku kolektorów (sięga nawet
90%), podczas gdy dla paneli fotowoltaicznych wynosi obecnie tylko ok. 15-25%. Przepaść jest więc duża, choć
perspektywa wzrostu wydajności fotopaneli, dzięki zastosowaniu nowych technologii, jest obiecująca. Jednak w tej
chwili wysoki koszt inwestycyjny zastosowania ogniw fotowoltaicznych powoduje, że czas zwrotu takiej inwestycji
wynosi ok. 30 lat, (podczas gdy żywotność tańszych paneli fotowoltaicznych to tylko kilkanaście lat). Odwrotnie
jest w przypadku kolektorów słonecznych, które zwykle zwracają się w ciągu ok. 5-12 lat, a żywot¬ność instalacji
jest zwykle dwukrotnie dłuższa.
14 Biogazownia rolnicza - nakłady inwestycyjne
Wysokość nakładów związanych z budową biogazowni rolniczej zależy od lokalizacji, technologii, doboru
substratów i przede wszystkim wielkości biogazowni. Dla celów szacunkowych można przyjąć, że nakład ten dla
biogazowni rolniczej o mocy 300-500 kW wynosi ok. 2.500 – 3.000 EUR/1 kW. Nakład ten obejmuje koszt
instala¬cji biogazowej (ok. 80% całkowitych nakładów) oraz koszty związane z przygotowaniem inwestycji,
projektami, pozwoleniami, pracami ziemnymi, przyłączeniem do sieci energetycznej, budową laguny itp.
Wartość całkowitych nakładów inwestycyjnych dla prezentowanej biogazowni została oszacowana na ok. 5,6
mln zł, co oczywiście jak na realia polskiego rolnictwa jest wartością stosunkowo wysoką. Zmniejszenie tych
nakładów można uzyskać, budując biogazownię metodą gospodarską, samodzielnie, jednak do czasu
upo¬wszechnienia tej technologii w polskich warunkach jest to wariant raczej teoretyczny.
Głównym składnikiem przychodów są przychody ze sprzedaży „zielonych‖ certyfikatów, a więc świadectw
pochodzenia poświadczających wyprodukowanie energii z odnawialnego źródła. Cena „czarnej‖ energii
elek¬trycznej została ustalona na poziomie rynkowym - zamiast sprzedawać ją do operatora sieci po ustalonej cenie
urzędowej, można podpisać umowę i sprzedać ją do określonego odbiorcy. Podpisując taką umowę, obydwie strony
odnoszą korzyść, ale trzeba przyznać, że jest to nowe zjawisko na polskim rynku energetycznym. Można też nie
szukać odbiorcy na zewnątrz, tylko zużyć energię na potrzeby własnej przetwórni - o ile rolnik posiada takową.
Sprzedaż ciepła jest zagadnieniem trudnym - w praktyce rolniczej nieczęsto zdarza się, że biogazownia
rol¬nicza ma odbiorcę ciepła. Oczywiście istnienie takiego odbiorcy, szczególnie kupującego ciepło przez cały rok,
poprawia przychody instalacji. Zastanowić się można nad efektywnym wykorzystaniem ciepła i
zagospodaro¬waniem go na procesy zachodzące w gospodarstwie. Można np. zastanowić się nad wykorzystaniem
odpado¬wego ciepła do suszenia produktów rolnych.
Najwyższe są koszty zakupu/wyprodukowania biomasy. Te koszty biogazowni stanowią jednocześnie
przy¬chód dla rolnika będącego producentem biomasy na cele energetyczne, więc w ogólnym rozrachunku mają
po¬zytywny wpływ na przychody gospodarstw rolnych. Niemniej jednak, kiedy patrzy się na biogazownię rolniczą
jak na przedsięwzięcie gospodarcze, biomasa stanowi koszt. Jest to inna sytuacja niż w przypadku biogazowni
utylizacyjnej, która przyjmując odpady do przetworzenia, nie tylko za nie płaci, ale uzyskuje określony przychód z
tytułu utylizacji.
26
15 Rentowność
Rentowność biogazowni rolniczej, uwzględniając koszty księgowe związane z amortyzowaniem inwestycji i
koszty finansowe, nie jest wysoka. Wprowadzone tzw. „czerwone certyfikaty‖, czyli świadectwa pochodzenia dla
energii z kogeneracji, w rachunkach wyników dla biogazowni spowodowały pojawienie się dodatkowych dochodów
(w 2010 r. około 22 zł za MWh).
Natomiast gdybyśmy chcieli w pełni wykorzystać potencjał istniejący w zakresie budowy biogazowni
rol¬niczych, należałoby rozważyć dodatkowe instrumenty finansowe wspomagające tę potencjalnie interesującą
branżę OZE, podobnie jak to się dzieje np. za zachodnią granicą (specjalne dopłaty do energii elektrycznej
wy¬tworzonej z roślin energetycznych).
16 Podsumowanie
Poziom technologii wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych pozwala na wykorzystanie potencjału
ener¬gii niekonwencjonalnej przez gospodarstwa domowe lub producentów rolnych. Poszczególne technologie
różnią się między sobą opłacalnością stosowania, trwałością urządzeń, sposobem stosowania i wieloma inny¬mi
czynnikami. Możliwość zastosowania tych technologii jest bardzo często ściśle zależna od występujących
warunków lokalnych (np. wiatru, nasłonecznienia, obecności cieku wodnego, możliwości wykorzystania substratów
organicznych do biogazowni rolniczej). Z tej przyczyny, nie można powiedzieć o uniwersalnym zasto¬sowaniu
wybranych technologii w gospodarstwie rolnym. Każdy producent rolny, decydując się na inwestycję w odnawialne
źródła energii, musi dokładnie przeanalizować sytuację swojego gospodarstwa, jego potrzeby oraz możliwości. Po
przeprowadzeniu takiej analizy, wytypować należy rozwiązania technologiczne najlepiej dopasowane do danego
gospodarstwa rolnego. Następnie przychodzi czas na etap decydujący, tj. czy to się opłaca: przeanalizować należy
opłacalność przedsięwzięcia w dłuższej perspektywie, ocenić koszty i korzyści płynące z zastosowania danego
rozwiązania.
Literatura:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
LEWANDOWSKI W., Proekologiczne odnawialne źródła energii, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne,
Warszawa 2007, str. 323.
ttp://www.pimr.poznan.pl/paliwo.html (29.01.2011).
http://www.farmer.pl/energia/oze/paliwa-i-biopaliwa/biodiesel-spolecznie,12505.html (29.01.2011).
JABŁOŃSKI W., WNUK J., Zarządzanie odnawialnymi źródłami energii, WSH, Sosnowiec 2009., str. 389390.
http://www.powiat.zgorzelec.pl/cms/?id=4521 (29.01.2011).
Energia Słońca z dopłatą, OZE dla domów jednorodzinnych i wspólnot mieszkaniowych, NFOŚiGW,
Warszawa 2010.
27
VYUŅITIE MATEMATICKÉHO MODELU PRI NÁVRHU TROJSTUPŅOVEJ PECE
USE OF MATHEMATICAL MODELS AT DESIGN A THREE-STAGE FURNACE
Ján Mikula1, Vratislav Ńindler2, Martina Husárova3
Vývojovo – realizaĉné pracovisko ZaSS, Fakulta BERG, TU v Końiciach, Nemcovej 32, 040 01 Końice
e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
tel: 10903387923
Abstrakt: Biomasa a odpady z nej sa stali jedným z najvýznamnejńích obnoviteľných zdrojov energie. Hodnotnou
vlastnosťou je nízka cena primárnej energie. Ich potenciál je vńak v súĉasnej dobe vyuņívaný na menej ako 20%. Je
to predovńetkým z dôvodov vysokých nákladov na výrobu energie z biomasy. Medzi hlavné príĉiny vysokých
nákladov patrí nízka energetická úĉinnosť výroby energie a vysoké logistické náklady. Snahy o urýchlenie vyuņitia
biomasy a bioodpadov bude moņné naplniť dorieńením ich ekonomickej efektívnosti. V súĉasnej dobe pre výrobu
elektrickej energie dominujú bioprocesy, moņnosti zvýńenia ich ekonomickej efektívnosti v porovnaní s termickými
spôsobmi sú vńak niņńie. Preto systematický nárast termických procesov zhodnocovania biomasy má veľkú
perspektívu. Procesy priameho spaľovania, pyrolýzy a splyņovania neumoņņujú efektívnu transformáciu energie
biomasy na teplo. Z hľadiska energetickej a termodynamickej úĉinnosti najviac vyhovuje kombinovaný spôsob,
ktorý pozostáva z pyrolýzy, primárneho spaľovania, splyņovania a sekundárneho spaľovania. Na základe tejto
koncepcie bolo pomocou matematického modelu vyvinuté zariadenie na trojstupņové spaľovanie biomasy.
Kľúčové slová: matematický model, biomasa, termické zhodnocovanie biomasy, trojstupņová pec
1.Úvod
Výskum a vývoj trojstupņovej pece na vývojovo-realizaĉnom pracovisku získavania a spracovania surovín
(Fakulta BERG, Technická univerzita v Końiciach) zahŕņa celkovo 5. etáp (Obr.1). Matematický model má dôleņitú
úlohu pri urĉovaní kvantitatívnej a kvalitatívnej stránky navrhnutej technológie a v neskorńích etapách sú jeho
výsledky vyuņívané pri prevádzkovaní zariadenia.
Výskum
a vývoj
Fyzikálne modelovanie
Matematické modelovanie
1.etapa
Koncepcia
Zrod myńlienky
Základný bilanĉný model
2.etapa
Overenie
koncepcie
Fyzikálny model
Simulaĉný matematický model
3.etapa
Nájdenie
parametrov
Experimentálne
zariadenie
Kalibrovaný simulaĉný matematický
model
4.etapa
Poloprevádz.
overenie
Poloprevádzkové
zariadenie
Digitálne zariadenie
5.etapa
Prevádzkové
overenie
Prevádzkové
zariadenie
Modelové predikĉne riadenie
Obr. 1. Etapy výskumu a vývoja trojstupņovej pece
28
2.Koncepcia trojstupņového spaľovania
Prvou etapou výskumu a vývoja je „zrod myńlienky― vo forme návrhu koncepcie a bilanĉné vyĉíslenie
prínosov navrhnutej technológie.
Výroba tepla sa uskutoĉņuje priamym, alebo nepriamym spaľovaním biomasy. Pri priamom spaľovaní
biomasy sa spaľujú na jej povrchu vńetky horľavé zloņky. Nepriame spaľovanie biomasy pozostáva z jej
splyņovania a následného spaľovania vygenerovaného plynu. Cieľom nepriameho spaľovania je zvýńenie
efektívnosti termického spracovania biomasy. Energetickým kritériom optimálnosti tohto procesu je maximum
energie biomasy pretransformovanej na teplo. Termodynamickým kritériom je maximálna teplota ĉerstvých spalín.
Týmto kritériám neodpovedá ņiaden základný spôsob konverzie. Vonkajńie prepojenie existujúcich základných
spôsobov nie je výhodné, pretoņe pri ņom dochádza k strate tepla, ĉím sa zniņuje efektívnosť celého procesu. Preto
sa väĉńina reálnych procesov robí integrovane v jednom zariadení ako kombinácia základných spôsobov v rôznom
usporiadaní (Obr. 2). Na Obr. 2c je koncepcia optimálneho usporiadania procesu generácie tepla z biomasy. Pri ņom
paralelne prebieha proces pyrolýzy a proces splyņovania. Vygenerované plyny majú spoloĉné sekundárne
spaľovanie.
• spaľovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• splyňovanie
• splyňovanie
• splyňovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• spaľovanie
• splyňovanie
• splyňovanie
• splyňovanie
• pyrolýza
• pyrolýza
• pyrolýza
Prim.Prim.
Prim.
vzduch
vzduch
vzduch
Spaľovanie
Spaľovanie
Spaľovanie
a)
b)
Splyňovanie
Splyňovanie
Splyňovanie
Splyňovanie
Splyňovanie
Splyňovanie
Sek. Sek.Sek.
vzduch
vzduch
vzduch
Spaľovanie
Spaľovanie
Spaľovanie
Vzduch
Vzduch
Vzduch
Pyrolýza
Pyrolýza
Pyrolýza
Splyňovanie
Splyňovanie
Splyňovanie
Spaľovanie
Spaľovanie
Spaľovanie
Sek.Sek.Sek.
vzduch
vzduch
vzduch
c)
Prim.Prim.
vzduch
Prim.
vzduch
vzduch
a) a) a)
b) b) b)
c) c) c)
Obr. 2: Typy spaľovania a) jednostupņové; b) dvojstupņové; c) trojstupņové
Pre navrhnutú koncepciu bol urobený bilanĉný prepoĉet (Tab.1) pre rôzne mnoņstva vstupnej biomasy.
Tab. 1. Bilanĉný prepoĉet trojstupņového spaľovania
Veliĉiny
Prvý a druhý stupeņ
Suchá vsádzka
Objem spal. vzduchu - teoret.
Primarny vzduch
Objem prim. vzduchu
Alt.2
Alt.3
Alt.4
Alt.5
Jednotky
kg/h
3
m /h
5
10
25
50
100
18
36
90
180
360
50
50
50
50
50
%
3
m /h
9
18
45
90
180
Sekundarny vzduch
50
50
50
50
50
Objem sek. vzduchu
9
18
45
90
180
m /h
1200
1200
1200
1200
1200
23
46
115
230
460
°C
3
m /h
20
20
20
20
20
Teplota čerstvých spalín
Objem ĉerstvých spalín - teoret.
Tretí stupeņ
Alt.1
Teplota primieńaného vzduchu
Objem primieńaného vzduchu
Teplota spalín s primień.vzduchom
Objem spalín s primień.vzduchom
Legenda:
Vstupné hodnoty
%
3
°C
3
m /h
200
400
1000
2000
4000
141,7
141,7
141,7
141,7
141,7
°C
223
446
1115
2230
4460
m /h
Ņiadané hodnoty
3
Teoret. Prepočet
Laboratórne overenie navrhnutého prúdenia plynov v kompaktnej vrstve je na Obr. 3.
29
a)
b)
Obr. 3. Fyzikálny model prúdenia média v kompaktnej vrstve a) jeden vstup; b) tri vstupy
3.Simulačný matematický model
Pre výskum trojstupņového procesu zhodnocovania bioodpadov bol vytvorený simulaĉný matematický
model (Obr. 4). Pri tvorbe modelu bola zvolená metóda elementárnych bilancií s vyuņitím náhradných ĉiastkových
modelov jednotlivých procesov v zariadení. Pri tejto metóde je zariadenie dekomponované na zóny a tie na
elementy (Obr. 4a). V jednotlivých elementoch prebiehajú procesy odparovania a kondenzácie, pyrolýzy,
splyņovania, tvorby vodného plynu a horenia uhlíka podľa vytvorených podmienok. Matematický model bol
vytvorený pomocou open-source softvéru Lazarus (Obr. 4b).
Elementy
E1
E3
E2
E5
E4
E6
EN
Alt.1
Plynné protiprúd
médium Alt.2
súprúd
Interakcia
Biomasa
Popol
a)
b)
Obr. 4. Matematický model a) metóda elementárnych bilancií; b) prostredie vytvoreného modelu
Priebeh simulácií navrhnutej experimentálnej trojstupņovej pece a nastavenia modelu je na Obr.5. Simulaĉne
bolo nájdené, ņe do spaľovacej ĉasti vstupuje plyn s výhrevnosťou o cca 5,5 MJ, kde je spaľovaný sekundárnym
vzduchom s teplotou ĉerstvých spalín cca 1176°C. Pri pouņívaní nízkeho mnoņstva sekundárneho vzduchu je moņné
získať plyn o výhrevnosti cca 5 MJ/m3.
Štruktúra matematického
modelu pri trojstupňovom
spaľovaní
splyňobanie
spaľovanie
odparovanie
pyrolýza
100
Tmat
1500
Tgas
Vlhkosť
Spaliny
Q
Splyňovacia
časť
Popol
Vzduch
primárny
Spaľovacia
časť
1000
CO
Zloţenie [%]
Pyrolýzna
časť
75
O2
T[°C]
Biomasa
CO2
50
CH4
500
Vzduch
sekundárny
25
0
0
0
0.5
Poloha (palivo->popol)
1
[m] 1.5
2
Obr. 5. Priebeh simulácií experimentálnej pece
30
4.Experimentálne zariadenie
Na základe výsledkov bilanĉného prepoĉtu a laboratórnych experimentov bolo postavené experimentálne
zariadenie vysoké 195 cm, hlboké 80 cm a ńiroké 60 cm (Obr. 6). Zariadenie pozostáva zo splyņovacej a spaľovacej
ĉasti. Pyrolýzna a splyņovacia ĉasť sú spojené materiálovým tokom. Plyny z týchto oblastí prechádzajú do
spaľovacej ĉasti. Proces pyrolýzy sa uskutoĉņuje teplom odovzdaným spalinami. Efektívna je vysokoteplotná
pyrolýza nakoľko pri nej je najvyńńí stupeņ konverzie a tieņ je vysoká výhrevnosť vygenerovaného plynu. Vysoká
teplota tieņ zabezpeĉuje, ņe vńetky produkty pyrolýzy sú v plynnom stave a nevyņadujú ņiadne ńpecifické
spracovanie.
a)
b)
Obr. 6. Experimentálna trojstupņová pec a) umiestnenie v laboratóriu VRP ZaSS; b) po technickej úprave
Experimenty boli uskutoĉnené v dvoch krajných polohách komínovej klapky prívodu spaľovacieho vzduchu
do spodnej ĉasti pece. Ako palivo bola pouņitá drevná ńtiepka priebeņne doplņovaná po zníņení hladiny o 30-40 cm.
Meracie miesta na experimentálnej peci (Obr. 7) boli delené na stred(S), pravú(P) a ľavú(L) stranu. Pre pravú a ľavú
stranu bolo k dispozícií 6 odberných miest.
Experiment č.1
1000
(Otvorená klapa)
T[°C]
Experiment č.2
800
T6L
T6P
T5L
T5P
T4L
T4P
TS
T3L
T3P
T2L
T2P
(Zatvorená klapa)
Pravá strana
Ľavá strana
Pravá strana
Ľavá strana
600
400
200
T1L
T1P
0
1
2
3
Meracie4 miesto
5
6
Obr. 7. Priebeh teplôt po výńke experimentálnej pece
Z uskutoĉnených experimentov vyplýva, ņe zariadenie je dostatoĉne citlivé na teplotné a koncentraĉné
podmienky, ako aj na netesnosti voĉi okoliu. Hlavný nedostatok experimentov bol v tom, ņe neboli dosiahnuté
potrebné teplotné podmienky, ktoré by umoņņovali tvorbu technologických pásiem po výńke pece a ich primeranú
polohu: spaľovanie, splyņovanie, pyrolýza a suńenie. Problém, ktorý bolo potrebné rieńiť pri návrhu nového
poloprevádzkového zariadenia, je netesnosť voĉi okoliu, ĉo sa prejavilo na nerovnomernosti teplôt na pravej a ľavej
strane zariadenia. Z tohto dôvodu bola pri kalibrácií matematického modelu (Obr. 8) zanedbaná pravá strana
zariadenia, ktorá vykazovala veľký vplyv prisatého vzduchu. Výsledky experimentov potvrdili vhodnosť navrhnutej
technológie.
31
1000
Pravá strana
Ľavá strana
Model-Ľavá strana
800
Pravá strana
Ľavá strana
Model-Ľavá strana
1000
800
T[°C]
600
T[°C]
600
400
400
200
200
0
1
2
3Meracie4
miesto
a)
5
0
6
b)
1
2
3
Meracie
4
miesto
5
6
Obr. 8. Kalibrácia matematického modelu pre ľavú stranu experimentálneho zariadenia a) experiment ĉ.1; b)
experiment ĉ.2
5.Poloprevádzková trojstupņová pec
Na kalibrovanom matematickom modeli bolo navrhnuté experimentálne zariadenie s pracovnou výńkou 250
cm, hĺbkou 65 cm a ńírkou 60 cm (Obr. 9). Kvôli minimalizácii vplyvu netesnosti bolo navrhnuté dvojvrstvové
opláńtenie s jednou komorou (pracovná výńka 200 cm a objem 100 litrov), kde dospaľovací priestor s prívodom
sekundárneho vzduchu je umiestnený paralelne so spaľovacou komorou.
a)
b)
Obr. 9. Výstavba poloprevádzkového zariadenia a) komory; b) celkový pohľad
Na zariadení bol vykonaný 6 hodinový experiment (Obr. 10) s etapami:
 nábeh pece (1,5 h),
 reņim generovania maximálnej teploty spalín (2,5 h),
 reņim generovania plynu (2 h).
Ako referenĉné palivo bola pouņitá drevná buková ńtiepka o priemernej vlhkosti 30 %, ktorá bola doplņovaná
po zníņení hladiny o 30 - 40 cm. Priemerný výkon vsádzania bol 60 kg/h.
32
1.segment hore
2.segment
3.segment
4.segment
5.segment-dole
Komín
Plynová komora
Tkomín
1200
T [°C]
T1
T2
Nábeh pece
800
T3
T4
T5
Tplynová komora
400
0
0
1
2
3 [h]
Čas
4
5
6
Obr. 10. Experimenty na poloprevádzkovom zariadení
Analýza spalín v dospaľovacej komore potvrdila dostatoĉnú tesnosť zariadenia (O2 = 0,08 %) a vysoký
podiel horľavých zloņiek (CO nad 8000 ppm – obmedzený rozsah prístroja; H2 = 76396 ppm).
Pre overenie navrhnutej technológie bude potrebné urobiť na zariadení dlhodobejńie experimenty.
Predpokladom do budúcnosti je vyuņiť iné typy biopalív, bude vńak potrebné simulaĉne navrhnúť a následne
upraviť parametre zariadenia pre vybraný typ biopaliva.
6. Záver
Na základe analýzy procesu spaľovania, pyrolýzy, splyņovania a výsledkov matematického modelovania bol
navrhnutý kombinovaný spôsob termického zhodnocovania biomasy, ktorým moņno dosiahnuť energeticky a
termodynamicky optimálne rieńenie. Dosiahnutá energetická a termodynamická efektívnosť procesu umoņņuje
zvýńiť ekonomickú efektívnosť energetického zhodnocovania biomasy a tým podporiť jej ńirńie vyuņívanie.
Simuláciami bolo zistené, ņe oddelením pyrolýzy a splyņovania je moņné zvýńiť výhrevnosť splyņovacej
pece o cca 1 MJ/m3. Trojstupņová pec pracuje pri vyńńej teplote, ĉo je moņné vyuņiť pri dodrņaní teplotných
poņiadaviek na spaľovane komunálneho odpadu. Koncepcia pece umoņņuje jej pouņitie na výrobu tepla a na výrobu
plynu. Geometrické a funkĉné usporiadania pece zlepńuje moņnosti jej efektívneho vyuņitia. Vyrobený plyn je
vhodný pre kogeneraĉnú jednotku. Jej odpadné teplo sa dá vyuņiť priamo v procese zhodnocovania biomasy
(suńenie).
V ćalńej etape bude na kalibrovanom matematickom modeli na základe poloprevádzkových meraní
navrhnutá prevádzková trojstupņová pec.
Poďakovanie
„Táto publikácia bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy ĉ. SUSPP0005-09.―
Literatúra
[1] KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J. AT ALL: Inovácie procesov termického zhodnocovania biomasy. In:
17. medzinárodná konferencia Vykurovanie 2009, 2-6. marec 2009, Tatranské Matliare, ISBN 978-80-8921627-7, pp. 191-195.
[2] KOŃTIAL I., SPIŃÁK J., MIKULA J., GLOĈEK J.: Metódy energetického zhodnocovania biomasy a
odpadov. In: zborník z konferencie „Moderné procesy spracovania odpadov―, Końice, 2007, vydala Technická
univerzita v Końiciach.
[3] KUZNETSOV, I. V.: Pyrolysis of biofuel in the bell and combustion of its product in the system of "Free gas
movement". In: Ekaterinburg, 2004, dostupný z WWW: [http://stove.ru] (2007-11-09).
[4] JANDAĈKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M.: Biomasa ako zdroj energie - potenciál, druhy, bilancia a
vlastnosti palív, 2007 dostupný z WWW: [http://www.biomasa-info.sk] (2007-11).
[5] Spińák, J., KOŃTIAL, I., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Rýchlootáĉková rotaĉná pec na suńenie bioodpadov. In:
Waste Forum. Vol. 2012, no. 4 (2013), p. 210-215. - ISSN 1804-0195.
[6] KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., GLOĈEK, J., DORĈÁK, D.: Efektívne vyuņitie biomasy v
33
inovatívnych technológiách. In: Pôda - alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v
znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník,
24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava,
Ekonóm, 2012 s.115-121. - ISBN 978-80-225-3408-6.
[7] KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Pec na termické zhodnocovanie biomasy. In: Pôda alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a
Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník, 24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri
Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava, Ekonóm, 2012 s. 115-121. - ISBN 978-80-2253408-6.
34
ENERGY AND ENVIRONMENTAL EVALUATION OF BIOMASS
Duńan Nańčák1, Ján Kerekanič2, Július Lińuch3, Eva Oravcová4
Vývojovo – realizaĉné pracovisko ZaSS, Fakulta BERG, TU v Końiciach, Nemcovej 32,
040 01 Końice
1
2
e-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
Abstract: Biomass is presently most important energy source. Biomass thermal revaluation is very topical and has
great perspective. From the analysis of direct combustion, pyrolysis and gasification has followed that no one of
them enables effective transformation of biomass energy on heat. From the energy and thermodynamic efficiency
point of view, the most convenient is combination of pyrolysis, primary combustion and secondary combustion.
Optimal solution is at maximum pyrolysis degree.
Keywords: biomass, energy, environmental evaluation, technology of conversion
1 Introduction
In recent years, energy providers have been seeking ways to overcome the issues raised by fossil fuel
utilization for energy generation. Firstly, historical data show that fossil fuel prices have been experiencing a general
upward trend over time. The prices are expected to continue rising in the long term future because of dwindling of
fossil fuel resources as a consequence of soaring demand.
Rising prices, insecurity of fuel supplies, and negative environmental impacts of burning fossil fuels urge
corrective actions. Two major solutions have been approached: energy conservation and replacing fossil fuels by
alternative energy sources. The other solution to overcome concerns about burning fossil fuels is to replace them
with renewable sources of energy. Sun, wind, water, biomass, and geothermal heat are some sources of renewable
energy. Renewable replenish naturally or by sustainable practices. They can be burned to generate heat and
electricity directly or to produce biofuel liquids, such as ethanol or bio-diesel, which can be used as transportation
fuel or combusted for heat and power production. Replacing fossil fuels with renewable can mitigate greenhouse gas
emissions and improve air quality.
Many of the most important factors affecting biomass potentials cannot be predicted. Benefits of the use of
biomass:
 reduction of green-house effect,
 saving of fossil fuels,
 reduction of costs of heat and electricity production,
 EU policy.
There is a wide variety of biomass sources that can be used to directly generate electricity or heat or to
produce secondary energy carriers such as biogas and biofuels. A number of conversion technologies, established or
in the development phase, are available to capitalize the biomass potential as renewable energy source. A
combination of technological, economic and regulatory factors will determine the scale of renewable energy from
biomass and the relative share of the conversion routes.
2 Biomass types
Many biomass sources can be used for the production of heat and electricity or secondary energy carriers as
biogas or biofuels. The scheme below shows the four main biomass categories: agriculture, waste, forestry and
industrial residues. Most categories consist of multiple types of feedstock with different physical characteristics,
geographical spread and regulatory regimes that determine their technological and economic viability in a specific
country.
35
Europe is still one the world’s largest producers of food. Many agricultural crops and processes generate
residues that can potentially be used for energy applications. The main types are:
 residues - from arable crops in the form of for example straw and pruning from maintenance of permanent
crop plantations such as fruit and berry trees,
 livestock - a primary source of biogas from anaerobic digestion is manure from animal production, mainly
from cattle and pig farms.
 energy crops - crops cultivated specifically for the production of biofuels, but also ethanol and biogas.
Typical crops are maize, rapeseed and sweet sorghum.
Forestry accounts for the majority of biomass supply. For thousands of years, wood has been the most
obvious source of energy on earth. However, for sometime it has been pushed further and further aside by
mentioned fossil fuels such as coal, gas and heating oil. In these times of rising natural gas and oil prices, wood as a
fuel source is experiencing a comeback and is once again the focus of increasing public attention. Heating with
wood has become respectable again. The prices for wood fuels are relatively stable and largely independent of the
strongly fluctuating world market prices for oil and gas. Thanks to the rapid technical progress in the field of
biomass combustion (Fig. 1), today’s modern biomass heating systems create the same level of comfort for
consumers as oil and gas based heating systems. In recent decades, the heating market has developed enormously
and today offers abroad range of efficient and environmentally-friendly heating systems. Prejudices against wood
heaters, for example that they have a propensity to break down and need considerable effort to keep them going,
have been dispelled by today’s sophisticated heat generation systems.
Fig. 1. Energetic evaluation of biomass
3 Technologies of biomass conversion
Converting the potential energy content of biomass into useful forms of energy is achievable through various
technical processes. Fig. 2 summarizes these processes and their products schematically.
Chemical and bio-chemical technologies are used for alcohol production through fermentation and methaneenriched gas production through anaerobic digestion. These liquid products are usually consumed in transportation
sector and also in engines and turbine electrical power generators as fuel.
36
Fig. 2. Biomass conversion processes and their products
3.1 Combustion
Direct combustion is the most developed process for generating energy from biomass. In combustion,
biomass is burned in the presence of excess amount of oxygen and produces hot gases of 800 - 1000°C. The released
gases can be either used directly for heating purposes or introduced into a steam turbine for generating electricity.
Combustion technologies are commercially available in a wide range of capacities from 2 kW for domestic heating
to 500 MW for industrial purposes with typical boiler efficiency ranging from 50 percent to 90 percent based on
higher heating value.
The moisture content of biomass feedstock should be less than 50%, however, any type of biomass can be
used in combustion.
Fixed bed, fluidized bed and pulverized technologies are prominent types of combustion systems with variety
within each group. In the fixed bed combustion technology, the biomass is fed into a fixed bed (Fig. 3) and the
primary air is blown from below. Then, produced combustible gases start burning when additional air is injected
into the combustion zone. Fixed bed systems include grate furnaces and underfeed stokers. Grate furnaces are
suitable for capacities higher than 20 MW and biomass feedstock with high moisture and ash content.
37
Fig. 3. Biomass combustion into a fixed bed
Underfeed stokers are best suited for small and medium capacities up to 6 MWth. The fluidized bed
combustion system is mostly used for combusting municipal and industrial waste. Silica sand and dolomite are the
bed material commonly used. The primary air is blown to the mixture of bed material and biomass feedstock. A low
amount of secondary air is required for the combustion to be completed. Fluidized bed systems are more suitable for
capacities larger than 30 MWth. In pulverized combustion, primary combustion takes place when fuel and
combustion air are mixed, and then injected to the burning chamber. The combustion process ends when the
secondary air is injected. This type of combustion is suitable for very small particle size of biomass, e.g., wood dust.
Moisture content should be less than 20 %.
3.2 Gasification
In gasification Fig. 4, the amount of oxidizing agent (air, oxygen, or steam) is limited and controlled
carefully in a way that only a portion of biomass feedstock is burnt completely. The oxidizing agent determines the
products of the gasification process. A gasification process in the presence of steam (indirect gasification) generates
producer gas, which is a mixture of CO, H2, CO2, and CH4. Due to its poor quality, producer gas is not suitable for
pipeline transmission, but it can be used in engine and turbines. If gasification takes place in the presence of limited
amount of oxygen or air instead of steam, synthetic gas (a mixture of CO, H2, and N2) is produced. The higher
heating value of synthetic gas (10-18 MJ.m-3) makes it suitable for limited pipeline transmission and also for
conversion to methanol and gasoline. Ash, char, oil, and tar are other products of gasification.
Fig. 4. Biomass gasification
Fixed bed and fluidized bed gasifiers are the principal types of gasification systems with variations within
each type. Fixed bed gasifiers operate at temperatures around 1000°C and are more suitable for biomass particle size
of 3 to 5 mm. For particle sizes of 5 - 7 mm, fluidized bed gasification is more appropriate. Operating temperature in
these gasifiers are around 700 – 900°C and due to being isothermal, these gasifiers have higher efficiencies than
fixed bed gasifiers.
Biomass integrated gasification combined cycle has been used to generate medium scaled combined heat and
electricity. This technology is known to be very efficient and environmentally friendly since the gas is cleaned
before being directed into the turbine. In this cycle, the primary power is generated in a gas-fired turbine and the
exhausted heat from the turbine is used to produce high pressure heat.
38
3.3 Pyrolysis
Pyrolysis decomposes biomass in the absence of oxygen. The initial stages of pyrolysis start at 200°C and it
completes at 400 – 600°C. Bio-oil, char, and non-condensable gases are the products of pyrolysis; however the
distribution of these products can vary based on the applied temperature and vapor residence time. Low process
temperature and long residence time favors the production of charcoal, while higher temperatures and lower hot
vapor residence time favors the production of liquid. Fig. 5 shows different pyrolysis processes with their product
distribution. Pyrolysis is known to be suitable for fine particles (less than 3 mm particle size) with moisture content
less than 10 %. The char and gas produced in pyrolysis can be used within the process for meeting heat
requirements.
Temperature
PYROLYSIS
Fast pyrolysis
500°C and less than
a second
Liquid 75 %
Char 12 %
Gas 13 %
Intermediate pyrolysis
500°C and 10 -20
seconds
Liquid 50 %
Char 20 %
Gas 30 %
Gasification pyrolysis
800°C and long time
Slow pyrolysis
400°C and several
hours
Liquid 5 %
Char 10 %
Gas 85 %
Liquid 30 %
Char 35 %
Gas 35 %
Vapour residence time
Fig. 5. Various pyrolysis processes with their products
3.4 Optimization of energy generation from biomass
One reason that forest biomass is expensive is its complex supply chain. Before utilization, biomass has to be
chipped and reduced in size. Deciding where to comminute biomass can considerably affect the total cost of
delivering biomass. Therefore, an important decision to make is where to comminute residues: at the landing, at
terminals, or at plants. Also, inaccessibility of forest lands in some months and seasonal variation of forest biomass
and demand urges including storage in the supply chain of forest biomass. Storage might improve the quality of
forest fuel, but at the same time, the cost savings resulted from better fuel quality might not offset the increases in
the transportation and storage costs. Finding the optimal flow of biomass from buffer storages to energy plants while
minimizing the supply cost has been of great interest in the available literature.
Cost of energy generation is not limited to delivery cost of biomass. A significant determining factor in
energy generation cost from forest biomass is the conversion technology. Investment, installation, pre-treatment,
operation and maintenance, and labor costs differ for various types of technology solutions. Furthermore, conversion
technologies are different in terms of their efficiency which dictates the amount of biomass required and affects the
transportation cost. The cost advantage of larger systems, known as economy of scale, is a known fact. However,
larger systems require more forest fuel and consequently need more raw material and have higher transportation
cost.
4 Conclusion
The availability of biomass limits the capacity of the plant. The purchase price of biomass was found to be a
significant cost component. The yield per hectare of biomass was also known as an influential factor. The biomass
with higher yield per hectare requires less truck movements to be collected from different collection areas, thus the
transportation cost would be less than biomass with lower yield per hectare. Also, the transportation cost is less for
biomass with higher bulk density. More wood can be transported within the same truck when bulk density is higher.
Moisture content is an important factor particularly for technologies that require very low moisture content, e.g.
pyrolysis. Lower pretreatment cost would be a cost advantage in this case.
Policies and government incentives have a key role in promoting and encouraging more investments in
biomass district energy systems. Introducing CO2 taxes and tradable carbon credits were regarded as policies that
would encourage investments in biomass district energy systems.
39
The selection of the conversion technology is an important decision to be made. Biomass collection areas can
impact the cost of energy considerably. This impact is translated in the transportation cost of biomass.
Acknowledgment
„ This work was supported by the Slovak Research and Development Agency under the contract No. SUSPP0005-09.―
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
MCKENDRY, P.: Energy production from biomass (part 2): conversion technologies. In: Bioresource
Technology, Volume 83, Issue 1, May 2002, Pages 47-54, ISSN 0960-8524.
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J. et al.: Inovácie procesov termického zhodnocovania biomasy. In: 17.
medzinárodná konferencia Vykurovanie 2009, 2-6. marec 2009, Tatranské Matliare, ISBN 978-80-89216-277, pp. 191-195.
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Pec na termické zhodnocovanie biomasy. In: Pôda alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a
Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník, 24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri
Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava, Ekonóm, 2012 s. 115-121. - ISBN 978-80225-3408-6.
SPIŃÁK, J., KOŃTIAL, I., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Rýchlootáĉková rotaĉná pec na suńenie bioodpadov.
In: Waste Forum. Vol. 2012, no. 4 (2013), p. 210-215. - ISSN 1804-0195.
KUZNETSOV, I. V.: Pyrolysis of biofuel in the bell and combustion of its product in the system of "Free gas
movement". In: Ekaterinburg, 2004, dostupný z WWW: [http://stove.ru] (2007-11-09).
JANDAĈKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M.: Biomasa ako zdroj energie - potenciál, druhy, bilancia a
vlastnosti palív, 2007 dostupný z WWW: [http://www.biomasa-info.sk] (2007-11).
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., GLOĈEK, J., DORĈÁK, D.: Efektívne vyuņitie biomasy v
inovatívnych technológiách. In: Pôda - alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v
znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník,
24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava,
Ekonóm, 2012 s. 115-121. - ISBN 978-80-225-3408-6.
AKHTATARI, S.: Economic assessment and optimization of forest biomass supply chain for heat generation
in a district heating system, The Faculty of Graduate Studies, The University of Brtisich Columbia,
Vancouver, December 2012.
KOŃTIAL I., SPIŃÁK J., MIKULA J., GLOĈEK J.: Metódy energetického zhodnocovania biomasy a
odpadov. In: zborník z konferencie „Moderné procesy spracovania odpadov―, Końice, 2007, vydala
Technická univerzita v Końiciach.
40
EFEKTÍVNE VYUŅÍVANIE OBONOVITEĽNÝCH NOSIČOV ENERGIE V OBCI
KAMENICA NAD CIROCHOU
EFFECTIVE USE OF RENEWABLE ENERGY SOURCES IN KAMENICA NAD
CIROCHOU
Matej Polák1, Andrej Strajņák2
1
Výskumno vzdelávacie a informaĉné centrum bioenergie Kapuńany
2
Ekonomická univerzita v Bratislave
1
e-mail: [email protected], [email protected]
tel: 10903387923, 20905756569
Abstract: Item of this is to prepare energy police for the country Kamenica up Cirocha, because the main items are
energy independence country, increasing the costs of energy so as support of unemployement. In the firts part are
analyzation of envitoment, marketing ONE, and fine comunication strategy. There are also some types of ONE, and
posibilities of biomasa and trash policy. In the second part is something about energy policy in EU also as in SR.
This part includes country analyzes of energy, finding a great potencion of biomass, and the need of efective
valorization of energy resources. There are also identificated bariers between ONE, posibilities science and research,
need of education. The last part is about finding the concret solution of energy policy in country with dotations. So
seeking an objective evaluation of investment costs and returns, here is the recommended option, with a description
of the solution. The information comes from several sources, primarily internet character, as well as professional
publications.
Keywords: Policy of energy. Energy independence. Recondition carrier of energy. Energy potention. Energy
seriousness.
1 Úvod
Hovorí sa, ņe najlacnejńie teplo je to, ktoré uńetríme. V ĉase svetovej hospodárskej krízy, a hrozbe ćalńej
energetickej krízy to platí dvojnásobne. Táto myńlienka dostáva v súĉasnosti nový význam, a posúva definíciu
ńetrenia novým smerom, smerom úspory nie len spotrebovaného tepla, zniņovania cien tepla, ale aj tepelnej
nezávislosti, ńetrnosti ŅP pri výrobe tepla a hlavne vyuņívaní ONE pri výrobe tepla.
Energetická politika , je strategický dokument, ktorý urĉuje základné ciele a rámce rozvoja energetiky v
dlhodobom ĉasovom výhľade. Jej úlohou je zabezpeĉenie maximálneho ekonomického rastu v podmienkach trvalo
udrņateľného rozvoja, priĉom dodávky energie musia byť plynulé a spoľahlivé v dostatoĉných dávkach, pri
maximalizácii úspor, priĉom sa dbá na variabilitu zdrojov, ktorá ma zabezpeĉiť náhradu energie v prípade výpadku
niektorého zdroja. Vychádza zo zásad politiky Európskej únie a zo stratégie 3x20.
 20 % úspory energie fosilných palív- racionalizáciou a zateplením budov,
 20% podiel energie z obnoviteľných zdrojov,
 20% zníņením produkcie emisií výfukových plynov
Preto ak obec doposiaľ nemá vypracovanú energetickú politiku, ktorá v súĉasnosti naberá na význame v
dôsledku takmer úplnej závislosti na dodávkach energií z Ruskej federácie, povaņoval som za potrebné
vypracovanie dokumentu s cieľom rozvoja ONE. Rieńenie tejto problematiky má multiplikaĉný efekt, pri ktorom
vyuņívanie potenciálu ONE, ktoré má obec k dispozícii, rastie zamestnanosť priamo pri získavaní paliva z biomasy,
následne rastie zamestnanosť pri jeho spracovaní, energetickom zhodnotení. Výroba a príprava paliva podnecuje
rozvoj poľnohospodárstva, lesníctva, odpadového hospodárstva, priĉom zniņuje ceny energií a zvyńuje energetickú
samostatnosť.
Neefektívne vyuņívanie potenciálu ONE je celosvetovým problémom, priĉom cieľom tejto práce je formou
41
návrhu variantov rieńenia energetickej politiky na miestnej úrovni, dostať sa do povedomia verejnosti, zdôrazniť
výhody, nevyhnutnosť tohto trendu, a dokázať aplikáciu v tunajńích pomeroch.
2 Rozdelenie energie
Energia je jednou z fyzikálnych kategórií , ktorá ma rovnaký význam v mikro i makro svete. Energia je
schopná konať prácu a podľa rôznych kritérií sa rozlińuje energia mechanická, elektrická, tepelná, chemická. Je
známe, ņe platí zákon zachovania energie, ĉo znamená , ņe energia nemôņe zaniknúť ani sa stvoriť, len premeniť na
inú formu. Hoci je známe, ņe energia je vzácna i drahá a musí sa ņou ńetriť, musíme priznať , ņe na Zemi vlasne
neexistuje zásadný nedostatok energetických zdrojov.
2.1 Obnoviteľné nosiče energie
Obnoviteľný nosiĉ energie (ONE): nefosílny zdroj energie, ktorého energetický potenciál sa trvalo obnovuje
prírodnými procesmi alebo ĉinnosťou ľudí a ide o tieto zdroje:

Vodná energia

Slneĉná energia

Veterná energia

Geotermálna energia

Biomasa vrátane vńetkých produktov jej spracovania

Bioplyn, skládkový plyn, plyny z ĉistiĉiek odpadových vôd
2.2 Energetická politika Slovenskej republiky vo vzťahu k ONE
Vláda Slovenskej republiky na svojom zasadnutí dņa 11.1.2006 prerokovala a schválila materiál „Návrh
energetickej politiky Slovenskej republiky―. Tento strategický dokument urĉuje základné ciele a rámce rozvoja
energetiky v dlhodobom ĉasovom výhľade do roku 2030.
Cieľmi energetickej politiky SR sú:
 zabezpeĉiť taký objem výroby elektriny, ktorý pokryje dopyt na ekonomicky efektívnom princípe,
 zabezpeĉiť s maximálnou efektívnosťou bezpeĉnú a spoľahlivú dodávku vńetkých foriem energie v
poņadovanom mnoņstve a kvalite,
 zniņovať podiel spotreby energie na hrubom domácom produkte – zniņovanie energetickej nároĉnosti.
3 Materiál a metódy
V obci Kamenica nad Cirochou je celková výmera 17 572 505 m2. Z tejto výmery tvorí 1 821 741 m2
zastavanej plochy, 404 381 m2 vodnej plochy, 556 648 m2 záhrad a 20 476 m2 ovocných sadov. Vńetky tieto
plochy sú nepouņiteľné z hľadiska pestovania biomasy, výnimku snáć tvoria len záhrady a ovocné sady, kde pri
pestovaní ovocia a plodín vzniká vedľajńí rastlinný a drevný odpad. Z celkovej výmery poľnohospodárskej pôdy,
obhospodaruje Agroluk, s.r.o. Kamenica nad Cirochou 8 476 200 m2, z toho 2 918 100 m2 ornej pôdy a 5 558 100
m2 trvalé trávnaté porasty. Pôda na vyuņitie pestovania obnoviteľných zdrojov je maximálne vo výńke
poľnohospodárskej pôdy a lesných pozemkov, poprípade ostatných plôch. Prvoradým cieľom je vyuņívanie
primárnej pôdy na pestovanie potravín, prípadne kŕmnych zmesí. Sekundárna pôda sa vyuņíva na kŕmne zmesi,
prípadne na pestovanie biomasy ako nosiĉa obnoviteľných zdrojov. Vedľajńia pôda sa v plnom rozsahu ak to
dovoľuje povaha pôdy a poloha môņe vyuņívať na pestovanie biomasy.
Trvalé trávnaté porasty tvoria 7 044 486 m2, slúņia na pestovanie kŕmnych zmesí pre dobytok, priĉom
poľnohospodárske druņstvo Agroluk obhospodaruje 5 558 100 m2, priĉom nevyuņitých trvalých trávnatých plôch
zostáva 1 486 386 m2. Tieto plochy sú vhodné ne pestovanie biomasy. Po vzájomnej dohode Agroluk a.s. a
následnom prenájme, alebo odkúpení ĉasti trvalo trávnatých porastov, je moņné tieto pôdy pouņiť na pestovanie
ONE.
Orná pôda má výmeru 3 389 040 m2, priĉom Agroluk vyuņíva 2 918 100 m2. Je vńak potrebné uviesť, ņe
znaĉná ĉasť obhospodarovanej ornej pôdy sa vyuņíva na pestovanie kŕmnych zmesí pre poľnohospodársky dobytok.
Neobhospodarovaná orná pôda má výmeru 470 940 m2. Podľa priemerného zloņenia pôd v Preńovskom kraji resp. v
Humenskom okrese je zrejmé, ņe primárna orná pôda s vysokou rentabilitou a vysokým produkĉným potenciálom je
menej zastúpená ako sekundárna pôda s nízkou mierou produkcie a nerentabilnosťou rastlinnej výroby. Lesné
pozemky tvoria 3 590 263 m2 lesa, ktorý sa dá vyuņiť ako palivové drevo, prípadne pri spracovaní tejto drevnej
hmoty vzniká odpad vo forme pilín, pņov, konárov, kôry, ktoré sa dajú spracovať a vyuņiť vo forme biomasy ako
palivo. Pri ťaņbe dreva vzniká lesný odpad vo výńke 40% z vyťaņeného porastu. Po vyťaņení dreva, je nutné túto
pôdu opäť zalesniť. Pre energetické úĉely by bolo ideálne zalesnenie rýchlo rastúcimi drevinami na energetické
42
úĉely. Ostatné plochy tvoria 745 470 m2 a sú plne vyuņiteľné na pestovanie biomasy. Typy pôd v obci sú v
prevaņnej miere s nízkou rentabilitou pestovania poľnohospodárskych plodín, patria do tzv. znevýhodnených
regiónov, to znamená, ņe sú vhodné na pestovanie energetických drevín. Samozrejme nemoņno uprednostņovať
pestovanie energetických drevín pred pestovaním plodín na potravinárske úĉely, no moņno na nevyuņitej pôde
pestovať energetické dreviny, ako aj prehodnotiť rentabilitu potravinárskych plodín. Aby bolo moņné navrhnúť
energetickú politiku obce, bolo potrebné vypracovať rôzne varianty, ktoré sa líńia investiĉnými nákladmi,
realizovateľnosťou, ĉasovým horizontom, priĉom je potrebné vyzdvyhnuť ich výhody ako aj nevýhody. Návrh
energetickej politiky obce vychádza z jej energetického potenciálu paliva, pri vyuņívaní ONE, a tak sa stať
nezávislou od prísunu energie, resp. zniņovať energetickú závislosť. Cieľom spracovania návrhu bolo na základe
analýzy zdrojov získania ONE, vypracovanie variant rieńenia energetickej politiky. Cena, výhrevnosť, dostupnosť a
vplyv na ŅP sú hlavnými atribútmi pri výbere druhu vykurovania. Vplyv na ŅP pri biomase je veľmi priaznivý,
dostupnosť je dobrá, nakoľko si obec bude pestovať porasty energetických plodín sama. Výhrevnosť závisí od
zvoleného typu biomasy. Najdôleņitejńím parametrom je vńak cena paliva. Uvaņujeme s vybudovaním organizácie,
ktorá by vyuņívala vńetky moņnosti získania biomasy na energetické úĉely. Jej úlohou by bolo výsadba,
starostlivosť a zber biomasy, jej úprava na palivo vhodné na spaľovanie. Aby sme vedeli s akými variantmi vyuņitie
ONE môņeme poĉítať, je potrebné identifikovať energetický potenciál zdrojov obce ako aj ich náklady.
4 Dosiahnuté výsledky
Pri navrhovaní stratégie vyuņívania ONE, bolo vypracovaných viacero variant rieńení. Na vypracovanie
variant rieńení je ale potrebné poznať moņný potenciálny zisk energie z ONE s ktorým bude obec disponovať.
Následne zistíme energetickú nároĉnosť obce a potrebný inńtalovaný výkon. Potrebný inńtalovaný výkon je známy,
ale celková energetická nároĉnosť obce závisí od konkrétneho variantu. Ak porovnáme zistený celkový potenciál
ONE s celkovou energetickou nároĉnosťou variantu, dostaneme mnoņstvo paliva, ktoré obec potrebuje dokúpiť, aby
pokryla svoje energetické potreby, alebo mnoņstvo paliva, ktoré môņe predať. Uvaņujeme pritom s cenou 15 EUR
za 1 MWh/t. Ak ma tona paliva priemernú výhrevnosť 4,36 kWh, potom cena za tonu takéhoto paliva je 65,4 EUR.
Pri rieńení samostatnosti energetickej politiky obce Kamenica nad Cirochou som vypracoval tieto varianty:
 Sebestaĉná výroba tepla a elektrickej energie obce, návrh centrálne spaľovne biomasy
 Sebestaĉná výroba tepla obce, návrh centrálnej spaľovne biomasy, bez výroby elektrickej energie
 Inńtalácia viacero menńích spaľovacích zariadení, pre potreby vybraných objektov
4.1 Variant č.1
Poĉítajme s celkovým potrebným výkonom energie je 5,7 MW, pri predpokladanej úĉinnosti 85% a 8%
stratách v rozvodoch je potrebné uvaņovať s inńtalovaním zariadenia s príkonom 7,3 MW. ho je potrebné vypoĉítať
výkon na výrobu tepla, elektrickej energie a TUV. Vieme ņe celková roĉná spotrebovaná energia je v pomere 60%
tepla, 20% TUV a 20% elektrickej energie. Ćalej vieme, ņe 60% tepla sa spotrebuje iba poĉas vykurovacej sezóny,
ĉo v nańom prípade je 229 dní, elektrická energia a TUV sa spotrebúva poĉas celého roka (365 dní).
Musíme vypoĉítať pomer energie potrebnej na TUV, elektrickú energiu a vykurovanie. Energia na
vykurovanie je potrebná iba 24 x 229 hodín a tvorí 60%, energia na TUV je potrebná 24 x 365 hodín a tvorí 20%,
energia na elektrinu je potrebná 24 x 365 hodín a tvorí 20% z celkovej energie v roku. Z toho nám vyjde vzájomný
vzťah energiu v pomere 4,78 : 1 : 1. Výkon na vykurovanie je potrebný v pomere 4,78, výkon na TUV v pomere 1 a
na výrobu elektrickej energie 1.
 Celkový výkon na výrobu tepla 5,7 / 6,78 x 4,78 = 4,020 MW (5,15)
 Celkový výkon na výrobu elektrickej energie 5,7/ 6,78 x 1 = 0,840 MW (1,08)
 Celkový výkon na výrobu TUV 5,7 / 4,78 x 1 = 0,840 MW (1,08)
 Optimálne by bolo inńtalovať kogeneraĉné zariadenie pri rovnakej tepelnej a elektrickej úĉinnosti, ktoré by
poĉas celého roka vyrábalo elektrickú energiu a TUV.
4.2 Variant č.2
Pri tomto variante obec uvaņuje o sebestaĉnosti tepla v priebehu vykurovacej sezóny, ako aj potreby TUV
poĉas celého roka. Ako pri variante ĉ.1, vychádzame z energetických potrieb domácnosti v Preńovskom kraji, ibaņe
neuvaņujeme o 20% elektrickej energie.
Preto celková potreba pri maximálnom odberovom zaťaņení bude 5 700 - 540 = 4 860 kW. Z toho 4 020 kW
bude potrebných poĉas 229 dní vykurovacej sezóny a 840 kW poĉas celého roka na ohrev TUV.
Potreba energie poĉas celého roka by bola: 840 x 24 x 365 = 7 358,4 MWh na ohrev TUV. Potreba tepla
poĉas vykurovacej sezóny by bola: 4 020 x 24 x 229 = 22 093,92 MWh na vykurovanie objektov. Celková roĉná
spotreba energie je 29 452,32 MWh za rok. Pri úĉinnosti zariadenia 85% a 8% stratách v potrubí, je potrebné vloņiť
43
37 662,81 MWh energie.
Spaľovacie zariadenie musí mať výkon 4,86 MW (príkon 6,22 MW), priĉom je konńtrukĉne aj investiĉne
menej nároĉné ako predchádzajúci variant s výrobou elektrickej energie. Odporúĉam inńtalovať podobne ako u
predchádzajúceho variantu kotly do kaskád. Pri výpadku niektorého kotla, nie je potrebné odstaviť celé zariadenie.
Aj keć dodávané teplo nepokryje 100% potreby odberu tepla, postaĉí to pre udrņanie minimálnych potrebných
odberových hodnôt. Pri priemernej výhrevnosti 4,25 kWh/kg a potrebných 37 662,81 MWh energie do spaľovacieho
zariadenia, je roĉná spotreba 8 861,84 ton paliva. Uvaņujeme podobne ako u predchádzajúceho variantu, s
priemernými investiĉnými nákladmi spaľovacieho zariadenia o výkone 1 MW vo výńke 325 300 EUR. Pri
potrebnom inńtalovanom príkone 6,22 MW tvoria investiĉné náklady 2 023 366 EUR. Náklady na inńtaláciu
teplonosného potrubia sú 4 662 000 EUR.
4.3 Variant č. 3
Pri tomto variante na rozdiel od predchádzajúcich variantov neuvaņujeme s umiestnením jednej centrálnej
spaľovne v obci, ktorá by pokryla energetickú nároĉnosť celej obce, ale navrhujem zriadiť viacero menńích
spaľovacích zariadení, ktoré budú pokrývať potrebu tepelnej energie a TUV vybraným objektom. Taktieņ pri tomto
variante odpadá nutnosť výstavby teplonosného potrubia, ĉo znaĉne zníņi investiĉné náklady. Pri tomto variante
navrhujem vyuņívanie ONE z vlastných zdrojov obce ako v predchádzajúcich variantoch. Taktieņ navrhujem zriadiť
dve spaľovacie zariadenia a to pre:
 Základnú ńkolu so ńkolskou jedálņou a zdravotným strediskom, prípadne kostolom, kde predpokladaný
inńtalovaný výkon bude 1 500 kW
 Obecný úrad s domom kultúry a susedným nákupným centrom, kde sa predpokladá spaľovacie zariadenie s
inńtalovaným výkonom 500 kW.
 Poprípade iných objektov, ktoré prejavia záujem ako napr. poľnohospodárske druņstvo Agroluk a.s., pekáreņ
a pod.
Inńtalácia spaľovacieho zariadenia pre obecný úrad s domom kultúry a susedným nákupným centrom
vyņaduje výkon kotla 500 kW, pri úĉinnosti 85% a odhadovaných stratách v potrubí 2%, je potrebný inńtalovaný
príkon 600 kW. Vykurovacie obdobie sa predpokladá 229, 5 496 hodín, výroba TUV celý rok, 365 dní, 8 760 hodín.
Pri spaľovacom zariadení pre potreby obecného úradu o inńtalovanom výkone 500 kW bude potrebný výkon na
výrobu tepla 450 kW a 50 kW na výrobu TUV. Odporúĉam inńtalovať minimálne 2 kotly, prípadne viacero do
kaskády, priĉom regulovateľnosť výkonu kotlov je od 10 do 100%. Navrhujem inńtaláciu kotla na spaľovanie
komunálneho odpadu, nakoľko v týchto priestoroch prebieha separácia odpadov. Výroba TUV potrebuje 400 MWh
energie, a tepla potrebujeme vyrobiť 2 160 MWh energie. Celková energetická potreba je 2 560 MWh. pri úĉinnosti
85% a stratách v potrubí 2% potrebujeme na výrobu 2 560 MWh výkonu, vloņiť príkon 3 073,23 MWh energie
roĉne. Investiĉné náklady na inńtaláciu zariadenia budú pribliņne vo výńke 195 180 EUR. Potrebné je len dobudovať
teplonosné potrubie medzi obecným úradom a nákupným strediskom o predpokladanej dĺņke 50 – 100 metrov, ĉo je
16 650 – 33 300 EUR. Pri inńtalácií spaľovacieho zariadenia pre základnú ńkolu je potrebný kotol na ohrev TUV s
výkonom 150 kW a na výrobu tepla 1 350 kW. Taktieņ odporúĉam zapojiť kotly do kaskády. Potrebný inńtalovaný
výkon je 1 500 kW, pri príkone 1 800 kW. Nakoľko tieto priestory nie sú obývané poĉas celého roka, ako obytné
priestory, aj ich energetická nároĉnosť je niņńia. Na výrobu tepla bude potrebných 6 000 MWh energie a na ohrev
TUV by bolo potrebných 900 MWh energie. Celková energetická nároĉnosť je 6 900 MWh energie, pri úĉinnosti
kotla 85% a 2% stratách v potrubí je potrebná dodať 8 283,31 MWh. Investiĉná nároĉnosť je vo výńke 585 540
EUR. Taktieņ je potrebné dobudovať teplonosné potrubie medzi základnou ńkolou, ńkolskou jedálņou a zdravotným
strediskom, poprípade kostolom o dĺņke 100 – 200 metrov, ĉo je 33 300 – 66 600 EUR. Celková roĉná potreba
energie pre oba objekty je 9 460 MWh energie. Výńka investícií si vyņiada asi 725 600 EUR. Teplonosné potrubie s
odhadovanou dĺņkou 225 m a celkovými nákladmi na vybudovanie 75 000 EUR. Potreba energetický vstupov je 11
356,54 MWh energie vo forme 2 672,13 ton paliva roĉne, pri priemernej výhrevnosti 4,25 kWh/kg. Potrebné je
inńtalovať spaľovacie zariadenie o výkone 2 MW, pri úĉinnosti 85% a predpokladaných stratách 2% v rozvodoch,
príkon zariadenia je 2,4 MW.
5 Diskusia
Pri variante ĉ. 1. a variante ĉ. 2 je potrebné poĉítať s vybudovaním teplonosného potrubia v obci o celkovej
dĺņke 14 km, ĉo znaĉne navýńi investiĉné náklady, ako aj predĺņi inńtaláciu zariadenia. Navrhli sme vypracovanie
troch variant. Pre vńetky varianty platí základný predpoklad vyuņívania pôdneho potenciálu pestovaním ONE. Na
túto ĉinnosť sa odporúĉa zriadiť organizáciu, ktorá by pestovala energetický porast a vyuņívala jednotlivé zdroje na
výrobu biomasy. Vyĉíslené náklady na jej ĉinnosť, zaloņenie porastu, ako aj výnosy a návratnosť, sú iba
odhadované pri súĉasných cenách energií. Vyuņiteľný potenciál je poĉítaný ako maximálny moņný potenciál ONE,
teda tento variant pre zaloņenie a ĉinnosť organizácie povaņujeme za optimistický a kalkulované náklady sú
poĉítané pri odhadovaných nákladoch na zisk ONE, priĉom uvaņujeme o obci ako vlastníkovi vńetkých pozemkov.
Taktieņ odhadujeme technicky vyuņiteľný potenciál biomasy zo zdrojov obce. Výńka nákladov, a následne aj
44
ekonomická návratnosť sa môņu zmeniť v závislosti od nákladov na prenájom, resp. nadobudnutie pozemkov.
Variant ĉ. 1 je atraktívny tým, ņe umoņņuje obci úplnú energetickú sebestaĉnosť. Mimo vykurovacej sezóny
pri výrobe elektriny vzniká prebytoĉné teplo, ktorého ĉasť nedokáņeme vyuņiť. V tomto smere by bolo vhodné
pouvaņovať o efektívnom vyuņití tohto tepla, napr. na ohrev vody v bazénoch, suńenie paliva, priemyselné vyuņitie
a pod. V tomto variante sa uvaņuje s výrobou elektrickej energie ako aj s výrobou tepla, priĉom výkupné ceny sú
regulované ÚRSO. Pri variante ĉ. 2, obec bude energetický sebestaĉná pri výrobe tepla a TUV, priĉom elektrickú
energiu bude odoberať z verejnej siete. Tento variant je finanĉne aj technologicky jednoduchńí, no jeho návratnosť
je dlhńia, a výnosnosť niņńia. Investiĉne a ĉasovo najmenej nároĉný je variant ĉ. 3, pri ktorom navrhujeme zriadenie
dvoch menńích spaľovacích zariadení pre vybrané objekty. Pri tomto variante sa pokryje spotreba tepla a TUV pre
základnú ńkolu, ńkolskú jedáleņ, zdravotné stredisko, prípadne kostol, v druhom prípade pokryje sa potreba
obecného úradu spolu s kultúrnym domom a nákupným strediskom. Tento variant je moņné rozńíriť o ćalńie
objekty, ktoré budú mať záujem ako napr., poľnohospodárske druņstvo Agroluk a.s., bytové domy v obecnej ĉasti
Park, potreby pekárne a pod. Pri tomto variante je potreba paliva a jeho energetickej výhrevnosti najniņńia spomedzi
vńetkých variant. Nie je potrebné zaloņenie organizácie na vyuņívanie energetického potenciálu ONE v takom
rozsahu ako pri iných variantoch , ĉo bude mať za následok niņńiu cenu paliva.
6 Záver
Experti z oblasti energetiky sa zhodujú, ņe ONE nepokryjú celkovú svetovú spotrebu energie. Taktieņ sa vńak
zhodujú, ņe loņiská fosílnych palív sú obmedzené, ich ťaņba sa blíņi k hranici vyĉerpateľnosti zásob. Prevaņná
väĉńina svetového hospodárstva je závislá na zásobách fosílnych, vyĉerpateľných, neobnoviteľných zdrojoch. V
najbliņńej budúcnosti sa preto uvaņuje z rapídnym obmedzovaním vyuņívania fosílnych palív a substituovaním
alternatívnych zdrojov energie. V porovnaní so súĉasnými cenami energií, je návratnosť vysokých investícií do
technologického zabezpeĉenia a zaloņenia energetických porastov, veľmi efektívna. Táto technológia získavania
energie je ńetrná k ŅP a má ćaleko siahlejńie výhody ako iba zníņenie cien energií. Zabezpeĉí pracovné pozície a
energeticky menńiu závislosť na fosílnych palivách. Je potrebné si uvedomiť, ņe ĉlovek chráni iba to, ĉo je mu
vzácne a ĉoho je nedostatok. Obrovské tempo rastu ĉerpania zásob fosílnych palív, ĉoskoro prinúti ĉloveka,
prehodnotiť svoj postoj k týmto zdrojom, a zaradiť ich medzi vzácne, ĉo bude mať za následok neprimeraný rast
cien, nehovoriac o dopadoch na svetové hospodárstvo a ŅP.
V navrhovaných variantov je úplná energetická nezávislosť obce vyuņívaním biomasy technicky
nedosiahnuteľná. Preto je potrebné venovať úsilie ćalńiemu výskumu energetického zhodnocovania biomasy a
vývoju technologickej základne, ktorá by tieto ciele splnila. Nedosiahnuteľnosť jednej zloņky ONE, znamená
príleņitosť pre iné zloņky, ktoré moņno navrhnúť ako podporné alternatívne energie biomasy, pretoņe potenciál
vyuņitia biomasy je najvyńńí spomedzi ONE. Výhodné by bolo zriadiť popri centrálnej spaľovni biomasy aj veterné
parky, poprípade hydroelektráreņ, nakoľko fotovoltika nie je zatiaľ na poņadovanej technologickej úrovni, a jej
prevádzka je neefektívna. V tomto smere vidím perspektívu a ńiroký priestor na výskum a vývoj nových technológií,
ktoré by posunuli vyuņiteľnosť a efektivitu na vyńńiu úroveņ.
„Táto publikácia/ĉlánok, bola vytvorená/ vytvorený realizáciou projektu Nové technológie pre energeticky
environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy, na základe podpory operaĉného programu
Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.― (Kód ITMS:26220220063).
Literatúra
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
DUŃAN, R.: Financie ņivotného prostredia. Końice: Technická univerzita, 2004. 80 s. ISBN 80-225-2081-0.
GREPPEL, E.: Ciele a zámery ministerstva pôdohospodárstva SR vo vyuņívaní lesnej biomasy na
energetické úĉely. In: Vyuņívanie lesnej biomasy na energetické úĉely v podmienkach SR. Zvolen :
Lesnícky výskumný ústav, 2002. 74 s. ISBN 80-88853-35-4
KOTLER, P.: Marketing Management. 10. rozńírené vyd. Praha : Grada Publishing, 2001. 720 s. ISBN 80247-0016-6
oei.fme.vutbr.cz
POLÁK, M.: Multiplikaĉný efekt z vyuņitia (biomasy) (bioenergie) OZE. In: Energeticko-politcké
smerovanie vo vyuņívaní OZE v krajinách strednej a východnej európy. Bratislava : Ekonóm, 2008. 264 s.
ISBN 978-80-225-2496-4
PORVAZ, P.: Produkĉný potenciál energetických rastlín pestovaných v podmienkach východoslovenskej
níņiny. In: Energeticko-politické smerovanie vo vyuņívaní OZE v krajinách strednej a východnej európy.
Bratislava : Ekonóm, 2008. 264 s. ISBN 978-80-225-2496-4
SIMANOV, V.: Energetické vyuņívaní dříví. Olomouc: Terrapolis. 1995. 116 s.
VÍGLASKÝ, J.: Regionálne prírodné zdroje energie – neobnoviteľné i obnoviteľné, ich racionálne
vyuņívanie. In: Zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Energeticko-politické smerovanie vo
vyuņívaní OZE v krajinách Strednej a Východnej Európy. Zemplínska Ńírava: EUBA,PHF Końice, 2007,
s.13-23. ISBN 978-80-225-2496-4
45
POTENTIAL OF REGION IN ASPECT OF RENEWABLE ENERGY SOURCES
POPŁAWSKI Łukasz
Agricultural University in KRAKOW
e-mail: [email protected]
tel: +48608642618
ABSTRACT: This paper discusses conditions of regional development in aspect of using renewable energy
sources. The work first discusses theoretically the factors of shaping development of the region in the context
renewable energy sources. The next chapter presents potential of 16 regions of Poland in aspect of renewable energy
sources. The work ends with a brief conclusion. The aim of this paper is presenting potential of 16 regions of Poland
in aspect of renewable energy sources.
Key words: regional development, sustainable development, renewable energy sources
1 INTRODUCTION
In the literature, definitions of regional development are formulated as a starting point for theoretical and
practical reflections which concern the economic policy, system transformation, regional policy, regional
development planning, issues of European integration and globalization. The process of regional development,
understanding the factors of regional development can be more detailed – one of those is a potential of renewable
energy sources [Poplawski 2012]. The aim of this paper is presenting potential of 16 regions of Poland in aspect of
renewable energy sources.
2 POTENCIAL OF 16 REGIONS OF POLAND IN ASPECT OF RENEWABLE
ENERGY SOURCES
A. Klasik proposed an extension of this definition by defining regional development as „a constant growth of
three elements: the economic potential of regions, their competitiveness and the standards and quality of the
inhabitants' life‖, emphasizing that he means „a constant growth contributing to the development of the whole
national community‖ [Klasik 1997].
Extending his definition of regional development in the context of the regional development of Poland, A.
Klasik [1997] distinguished the following main components of this concept:
 economic growth and employment,
 a growth of welfare and quality of life,
 an increase in regions' attractiveness for investments,
 innovation processes and diversification of the economic structure of regions,
 eco-development and improvement of living standards in regions,
 development of social services and human capital,
 enrichment of identity and regional integration processes.
Regional development is a process with a cause-and-effect character. It may be compared to an infinite chain
of subsequent events, where each is a consequence of past events, e.g. a currently high level of economic
development in a given region may have been caused by an accelerated rate of growth in the past, which is going to
continue in the future, thus ensuring a high position of this region. Thus in the process of regional development, it is
not only a region that undergoes change but also the factors that cause these changes. Events interrelated by a
mechanism of feedback may concern all of the four aspects of the development process. Hence they are the factors
of regional development if they stimulate, enable or facilitate this process - or they become barriers if they make the
development difficult or impossible [Popławski 2008].
46
Table 1 presents the classification of the factors of regional development proposed by the author. It takes into
account the view of the regional development, and in this case it may also be used in a local scale from the point of
view of the development of economy in which innovativeness of the economy is included [Poplawski and Polak
2011].
Table 1. Factors of regional development with innovativeness included
Development
factor
Employment
Traditional view
more companies = more
work places
Modern view
Economy based on knowledge
companies which create
new work places adjust
them to the
qualifications
of residents
intellect growth with training
events and learning for the
needs
of the labour market and for
the
development of the company
development of new sectors
and
introducing innovativeness in
the
existing ones
comparative benefits based on
quality of the environment
and intellectual capital
knowledge, information,
innovativeness
and mobility as the base
for development
Development
facilities
development of the
existing sectors of
economy
creating new economic
institutions
Benefits from place
comparative benefits
based on tangible assets
Resources of
knowledge
knowledge of the
existing personnel
comparative benefits
based on quality
of the environment
knowledge as a
generator
of social and economic
development
Source: [Poplawski 2009]
In his work ―Area Economics and social Redevelopment‖ (OECD, Paris), L. H. Klaassen distinguished the
following three types of problem regions:
 Prosperity areas, i.e. regions of potential poverty, threatened by prospects of worsening their position in the
country;
 Distressed areas in process of development, i.e. ones which have their own development potential;
 Distressed areas: stagnant, in need of immediate financial aid, with no development potential of their own.
The term renewable energy covers a wide range self-regenerate energy sources such as solar radiation, wind,
water flow, the earth's internal heat, biomass, etc. we can use them primarily for electricity production, as well as for
heating and other energy storage (biomass) [Jastrzębska 2007]. Renewable energy sources have the special property
that they use on that site is not limited publicly available energy resources: solar, wind, rivers, tides and ocean
currents, biomass [Popławski, Wiejacki 2010].
Regional development in the current environment does not only depend on the traditional factors, but also
from international conditions imposed in individual countries. Nowadays, more and more regulations will play role
in environmental protection and in particular in the use of renewable energy sources.
In Poland, on this basis in a difficult situation will be the region of Silesia, where the majority of coalmines
are located. In respect of higher and higher levels of renewable energy sources it will be necessary for the closure
of many mines that are the heritage of the region. It should be noted that this fact is associated with the loss of jobs,
but there are other to be found that may arise in the development of eco-innovation, including the field of renewable
energy sources [Poplawski 2012].
Renewable energy sources still have a small share in the energy output generated by the regions - usually a
co-firing biomass with conventional fuels in power system. The only region where renewable energy sources play a
dominant role in the production of electricity is the Kujawsko- Pomorskie province. It is, however, due to the
location of Polish largest hydroelectric power plant in Wloclawek (Kujawsko- Pomorskie), which provides about
10% of the energy produced in Poland from renewable sources (fig. 1).
The size of the potential of each of the regions in the context of renewable energy sources for many years in
Poland was determined in a number of research centers and in different ways. At the end of 2011, a document was
printed „Określenie potencjału energetycznego regionów Polski w zakresie odnawialnych źródeł energii - wnioski
dla Regionalnych Programów Operacyjnych na okres programowania 2014-2020‖ in the project of the Ministry of
47
Regional Development and was partly financed from the Operational Programme Technical Assistance 2007-2013.
The document made a qualitative assessment of potential renewable energy for each region against the planned
growth of the market potential of renewable energy sources in Poland in the years 2014-2020 [Popławski 2012].
Installed power in regions in aspect of renewable energy sources is shown in figure no.1 (power in MW).
In terms of installed capacity is dominated Kujawsko-Pomorskie region (hydroelectric power plant in
Włocławek) and Zachodniopomorskie region (wind power), and Wielkopolskie region, Pomorskie region and
Podlaskie region. Very important things is location a number of installations in regions. The number of installations
are different in regions (fig. 2). Most installations are in Kujawsko-Pomorskie region. The only region where
renewable energy sources play a dominant role in the production of electricity is the Kujawsko-Pomorskie province
(region). In Poland dominated by hydroelectric power plants, usually installed before 2000. New sources of the most
use of wind energy technology and bioenergy, in particular the combustion together of biomass with coal in power
system.
On the other hand, in regions such as Zachodniopomorskie region, Wielkopolskie region and Pomorskie
region dominated by large wind farms. Installations using combustion together technology (over 50 % of renewable
energy in Poland) are located mainly in the provinces, where are located the largest power system.
Fig. 1. Installed power in regions (power in MW)
wiatr - wind; PV -energia słoneczna, biomasa – biomass biogaz rolniczy - agricultural biogas; biogaz z oczyszczalni
ścieków- sewege biogas; elektrownia wodna- water power, współspalanie - combustion together, moc zainstalowana
- installed power
Source: Określenie potencjału energetycznego regionów Polski w zakresie odnawialnych źródeł energii - wnioski
dla Regionalnych Programów Operacyjnych na okres programowania 2014-2020‖, Wyd. Ministerstwo Rozwoju
Regionalnego, Warszawa 2011,
Number of installations of energy from renewable sources shows figure no. 2
48
Fig. 2. Number of installations in regions
Liczba instalacji - Number of installations, wiatr - wind; PV -energia słoneczna, biomasa – biomass biogaz rolniczy
- agricultural biogas; biogaz z oczyszczalni ścieków- sewege biogas; elektrownia wodna- water power,
współspalanie - combustion together
Source: Określenie potencjału energetycznego regionów Polski w zakresie odnawialnych źródeł energii - wnioski
dla Regionalnych Programów Operacyjnych na okres programowania 2014-2020‖, Wyd. Ministerstwo Rozwoju
Regionalnego, Warszawa 2011
3 CONCLUSION
Potential of regions in aspect of renewable energy sources is very different, just as number of installations.
The potential of region depends on many factors but especially from natural and climatic conditions. The only
region where renewable energy sources play a dominant role in the production of electricity is the KujawskoPomorskie province. It is, however, due to the location of Polish largest hydroelectric power plant, which provides
about 10% of the energy produced in Poland from renewable sources. In Poland, on this basis in a difficult situation
will be the Slask region, where the majority of coal mines are located. In respect of higher and higher levels of
renewable energy sources it will be necessary for the closure of many mines that are the heritage of the region.
Summing up, in a lot of regions will be more installed power and number of installations in future, becouse it
is a very important priority in perspective 2014-2020.
LITERATURE
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
JASTRZĘBSKA G., 2007, Odnawialne źródła energii i pojazdy proekologiczne. Wydawnictwo NaukowoTechniczne, Warszawa
KLASIK. A., 1997, Koncepcje rozwoju regionalnego Polski na tle zróżnicowań regionalnych – Stenogram z
seminarium na temat ―Rozwój regionalny jako element integracji europejskiej‖, Sejm RP 22 kwietnia 1997
POPŁAWSKI Ł. 2008. Region- essence and concepts of development [In:] Sustainable local development
UE supporting tools for agriculture and rural areas for 2007-2013, T. III, Monografie AR Szczecin, pod. red.
nauk. P. Mickiewicz i B. Mickiewicz
POPŁAWSKI Ł.,WIEJACKI G. 2010, Alternative energy sources in Poland- basic information. Konferencja
VCCB Kapuszany Slovakia.
POPŁAWSKI Ł., POLÁK M., 2011, Innovativeness in regional development: selected problems, THE
49
[6]
[7]
MAŁOPOLSKA SCHOOL OF ECONOMICS IN TARNÓW, RESEARCH PAPERS COLLECTION, VOL.
19, ISS. 2/2011
POPLAWSKI Ł.,2012, Factors of regional development in aspect of renewable energy sources,
Multiplikacny efekt vyuzitia biomasy v regionalnom rozvoji, Kapusany pri Presove, Bardejovske Kupele 810.10.2012
POPŁAWSKI Ł. 2009. Uwarunkowania ekorozwoju gmin wiejskich na obszarach chronionych
województwa świętokrzyskiego. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa,
50
TECHNICKÉ A EKONOMICKÉ ZHODNOTENIE VYUŅITIA BIOMASY V
POĽNOHOSPODÁRSKOM PODNIKU
TECHNICAL AND ECONOMIC ASSESSMENT OF BIOMASS UTILIZATION IN A
FARM
Lenka Ńoltésová1, Ján Sarvań2
1
Ekonomická univerzita v Bratislave
2
Výskumno vzdelávacie a informaĉné centrum bioenergie
e-mail: [email protected], [email protected]
tel: 10915629099, 20915380861
Abstract: Na území Slovenskej republiky pôsobí pribliņne 9000 komerĉných poľnohospodárskych druņstiev, ale iba
niektoré z nich uvaņujú o vyuņití marketingu ako nástroja pre rozvoj a rast. Marketing v spolupráci s produkciou a
spracovaním obnoviteľných nosiĉov prináńa poľnohospodárskemu podniku veľkú konkurenĉnú výhodu. Najvyńńí
podiel technicky vyuņiteľného potenciálu zo vńetkých obnoviteľných nosiĉov energie má biomasa (44%). Potenciál
je hlavne v oblasti výroby tepla. Produkcia poľnohospodárskej biomasy bude v budúcnosti ovplyvnená pruņnou
politikou celého agrokomplexu Mnoņstvo produkovanej biomasy bude závisieť od mnoņstva hospodárskych zvierat,
prevaņne dobytka, optimálnym vyuņitím pôdneho fondu s situáciou na trhu s energiou. V súĉasností Slovensko
vyuņíva potenciál biomasy iba na 6,5%, ĉo je v porovnaní z vyspelými krajinami veľmi nízke zastúpenie jedného z
kľúĉových energonosiĉov. V práci autori poukazujú na moņností vyńńieho a efektívnejńieho zhodnocovania biomasy
v praxi a aké multiplikaĉné efekty vyuņitie biomasy prináńa nie len pre podnikateľov, ale i samosprávu a obĉanov.
Keywords: Agricultural production, biomass, biogas plant, electricity, energy conversion
1 Úvod
Problémom dneńnej doby nie je ani tak nedostatok energie – kapacita zdrojov energie, ale spôsob akým ju
vyuņívame. Existenĉným, ale rieńiteľným problémom je vysoká a stále vzrastajúca spotreba fosílnych palív. Zásoby
týchto fosílnych palív sú koneĉné, neobnoviteľné a vyĉerpateľné v relatívne dohľadnej dobe o ĉom dnes uņ nik
nepochybuje. Rovnocenná jednoduchá náhrada za tento zdroj dnes neexistuje a prijateľným rieńením tejto situácie
môņe byť len úĉinné uplatnenie aktuálnych vedomostí, ĉi ľudskej inteligencie v najvńeobecnejńom zmysle slova.
Význam zdrojov obnoviteľných nosiĉov nie je v tom, ņe by zásadne a rýchlo zmenili energetickú bilanciu. Dnes sú
vńak dôleņité preto, ņe môņu splniť mnohé lokálne poņiadavky. Energia je kľúĉovým fenoménom rozvoja kaņdej
spoloĉnosti. Pre svoj ņivot ľudia potrebujú energiu vo forme svetla, tepla, na pohon dopravných prostriedkov, ale aj
v iných formách. Pred ńtyrmi generáciami bola biomasa jediným nosiĉom energie- tepla. Staĉilo vńak necelých sto
rokov, aby v dôsledku významného rozvoja priemyslu a dopravy bola klasicky získavaná a vyuņívaná biomasa v
energetike nahradená fosílnymi nosiĉmi ako sú ropa, uhlie, plyn a iné. Fosílne nosiĉe dnes dominujú nielen vo
svete, ale aj v EÚ a na Slovensku. Ćalńí stupeņ vývoja vo vyuņívaní energie je spojený s rozvojom
poľnohospodárstva a zapojením divokých zvierat do týchto procesov ĉlovekom. Ĉlovek menil svoje myslenie vtom
zmysle, ņe zo spoloĉnosti lovcov sa stávala spoloĉnosť poľnohospodárov. Po objavení a vyuņívaní zdrojov energie –
ako slneĉného ņiarenia, ņivoĉíńnej a rastlinnej biomasy v forme jedla a vyuņití energie zvierat na poľnohospodárstvo
sa objavovali ćalńie zdroje energie.
2 Teoretické východiska
Biomasa patrí k najstarńím zdrojom energie, ktoré ĉlovek vyuņíval. Pred viac ako ńtyritisíc rokmi objavil
oheņ a na základe toho si výrazne zvýńil kvalitu ņivota. Palivové drevo bolo dlhý ĉas dôleņitou súĉasťou ņivota
vńetkých spoloĉenských vrstiev, Biogénne palivá boli v dôsledku priemyselnej revolúcie nahradené fosílnymi.
Ĉlovek dnes spaľuje denne viac fosílnych palív, ako vzniklo za tisíc rokov. Aņ zvyńujúce sa riziko ohrozenie
ņivotného prostredia a ņivota na zemi vôbec viedlo v 20. Storoĉí k uvedomeniu si moņnosti vyuņívania dorastajúcich
a ņivotné prostredie ńetriacich nosiĉov energie – biomasy. Pretoņe biomasa je látka biologického, ĉiņe rastlinného
51
pôvodu, je v kaņdom ĉase vyuņiteľným skladovania schopným a uņitoĉným negeneratívnym nosiĉom energie.
Biomasa je domácim palivom, ktoré môņe prispieť k zlepńeniu ekonomicko – sociálnej situácie v znevýhodnených
regiónoch Slovenska tým, ņe prostriedky vynakladané na výrobu tepla zostanú v regióne, a tým pomáha aj pri
rieńení nezamestnanosti. Moderné , do veľkej miery automatizované zariadenia na spaľovanie biomasy dnes
umoņņujú spaľovanie s nízkymi emisiami. Pod pojmom biomasa rozumieme vńetku organickú hmotu, ktorá vznikla
pomocou fotosyntézy alebo hmotu ņivoĉíńneho pôvodu. Je to v podstate zakonzervovaná slneĉná energia, ktorú
rastliny vćaka fotosyntéze premieņajú na organickú hmotu. Týmto pojmom je ĉasto oznaĉovaná rastlinná biomasa
vyuņiteľná na energetické úĉely ako obnoviteľný zdroj energie. Slneĉná energia, ktorá je hybnou silou fotosyntézy
je v skutoĉnosti uskladnená v chemických väzbách tohto organického materiálu. Vyznaĉuje sa vysokou
výhrevnosťou, nízkou popolnatosťou a neobsahuje síru. Z hľadiska emisií CO2 sa povaņuje za neutrálne palivo,
nakoľko pri jej spaľovaní sa uvoľní iba toľko CO2, koľko rastlina poĉas svojho rastu prijala.
Biomasa ako obnoviteľný zdroj energie je v pozornosti dokumentov EÚ, je súĉasťou energetickej politiky SR
a existujú aj samostatné dokumenty vlády SR o vyuņití biomasy na energetické úĉely. V porovnaní s ostatnými
obnoviteľnými zdrojmi má niekoľko predností:
 Je to stabilný obnoviteľný zdroj energie, ktorého objem produkcie a cenu môņeme s dostatoĉnou presnosťou
ruĉiť na dlhńie plánovacie obdobie
 Výroba energie z biomasy nezvyńuje tvorbu skleníkových plynov, nezhorńuje ņivotné prostredie, ale naopak
prispieva k ochrane ozónovej vrstvy a k zniņovaniu produkcie odpadov,
 Pestovanie energetických plodín, ale aj klasických poľnohospodárskych plodín na energetické vyuņitie môņe
mať pozitívny vplyv na biodiverzitu, ochranu pôdy a vodné zdroje,
 A v neposlednej miere, biomasa ako najvýznamnejńí obnoviteľný nosiĉ predstavuje moņnosti pre
ekonomický rast vidieckych regiónov, vytváranie nových pracovných príleņitostí a rozvoj malého a
stredného podnikania.
Z poľnohospodárskej biomasy vhodnej na energetické úĉely pripadá najväĉńí podiel na slamu (obilnú,
kukuriĉnú alebo repkovú). Podobná situácia je aj v Poľsku a v Maćarsku. Poklesom stavov hospodárskych zvierat
oproti 90-tym rokom minulého storoĉia sa zníņila aj spotreba slamy na kŕmenie a podstieľanie. Slama má aj
výņivovú hodnotu , ako hnojivo vo vzťahu k pôde. A slama je aj veľmi dobrým palivom . Jej merná výhrevnosť je
15MJ/kg, je aņ o 30% vyńńia ako výhrevnosť hnedého uhlia. Pri premene primárnej energie na sekundárnu –
koncovú energiu vznikajú systémové straty. Tieto straty sú podľa zákonov termodynamiky najniņńie, keć sa
chemicky viazaná energia biomasy premení na tepelnú energiu. Straty sú veľmi vysoké keć sa z biomasy najprv
uvoľní chemicky viazaná energia a vyrobí sa nosiĉ iného druhu energie ( plyn alebo palivo a z toho sa v generátore
vyrobí elektrický prúd), priĉom ako vedľajńí produkt vzniká teplo. Teda z chemicky viazanej energie vzniká v
generátore elektrická energia alebo teplo. Energetické straty pri výrobe biopalív sú do znaĉnej miery závislé od toho,
ĉi sa ako východiskový produkt vyuņíva rastlinný olej, cukor alebo ńkrob. Pri analýze výsledkov premeny primárnej
energie na koncovú energiu sme vybrali najviac vyuņívané ONE a na nich sme porovnali efektívnosť premeny,
straty a úĉinnosť v %.
3 Ekonomické východiska a marketing
Marketing je vńade. Formálne alebo neformálne sa ľudia a spoloĉnosti zaoberajú nespoĉetným mnoņstvom
ĉinností, ktoré by sme mohli nazývať marketingom. Dobrý marketing sa v stále zvýńenej miere stáva dôleņitou
ingredenciou podnikateľského úspechu. A marketing hĺbkovo ovplyvņuje nańe kaņdodenné ņivoty. Ekologickým
marketingom sa chápe plná orientácia marketingových a podnikateľských koncepcií na ekologické aspekty, resp.
nutnosti a moņnosti. Nadväzuje na celospoloĉenskú zodpovednosť podnikov a ich podnikateľské aktivity. Cieľom je
v rámci podnikateľských aktivít zabrániť zneĉisteniu ņivotného prostredia, alebo zmenńiť zaťaņenie ņivotného
prostredia tak, aby boli zachované prirodzené ņivotné podmienky pre ľudí, zvieratá, rastliny, alebo aby sa aspoņ
podmienky na ich ņivot zlepńili. Zároveņ ide aj o snahu podporovať vo vedomí spotrebiteľov ekologické myslenie,
resp. ich prevychovávať, aby si viac uvedomovali potrebu ochrany ņivotného prostredia. Tieto ciele treba
pretransformovať do hospodárskej praxe, resp. podporovať zodpovedajúcimi marketingovými koncepciami.
Význam vyuņívania ekologického marketingu v rámci hospodárskych aktivít podnikov v súĉasnosti vzhľadom na
prírodní a klimatické zmeny a ekologické havárie, ktoré vyvolávajú zvýńenú citlivosť odbornej a vńeobecnej
verejnosti, stále rastie. V environmentálnej oblasti sa od podnikov vyņaduje skvalitņovanie ņivotného prostredia ako
takého, priĉom ide o otázky recyklácie, vyuņívania ekologických produktov, zniņovanie vypúńťania emisií do
ovzduńia, ochrany prírodných zdrojov, pouņívania alternatívnych energetických zdrojov.
4 Cieľ a metódy práce
V práci boli pouņité aj metódy opisu pracovných postupov pri výrobe bioplynu a pri premene biomasy na
koncovú energiu .Metóda rozhovoru v samotnom podniku slúņi na priblíņenie momentálneho stavu a situácie v
rezorte ,ako aj na lepńie pochopenie niektorých súvislosti a javov v samotnom PD.
52
Metóda komparácie slúņi na porovnanie dosiahnutých výsledkov pri realizácií poľnohospodárskych ĉinností
v porovnaní s vyuņitím biomasy na výrobu energie aj s výslednými efektmi. Poľnohospodárske druņstvo Kapuńany
hospodári v znevýhodnených výrobných podmienkach. Poľnohospodárske odvetvie v posledných rokoch poznaĉili
útlm a konkurencia z dovozu dotovaných potravín ,ako aj diktát cien potravinových reťazcov. Ĉo bolo jednou z
príĉin nerentabilnosti výroby najmä mlieka a mäsa . Vedenie poľnohospodárskeho druņstva z dôvodu zniņovania
nákladov a zabezpeĉenia rentability zaĉalo hľadať moņnosti diverzifikácie poľnohospodárskej výroby. Po
obhliadkach fariem v Rakúsku a v Bavorsku a po konzultáciách s odborníkmi prijalo vedenie poľnohospodárskeho
druņstva rozhodnutie postaviť bioplynovú stanicu o výkone do 200 kWh na zhodnocovanie rastlinnej a ņivoĉíńnej
biomasy. Poľnohospodárske druņstvo Kapuńany hospodári na výmere 3000 ha poľnohospodárskej pôdy z toho 1100
ha ornej a 1300ha tvoria lúky a pasienky. Poľnohospodárske druņstvo chová 1500 kusov hovädzieho dobytka z toho
je ńesťsto kusov dojníc a osemsto kusov oviec.
5 Výsledky práce
Popri stratégiách smerujúcich k zabezpeĉeniu optimálneho mnoņstva poľnohospodárskej produkcie je
nemenej dôleņitou úlohou dosiahnutie vysokej efektívnosti výroby. Kećņe najvyńńou poloņkou ekonomiky
poľnohospodárstva sú náklady na jeho vysokú intenzitu. Pri reńpektovaní známych skutoĉností o niņńej efektívnosti
intenzifikaĉných vkladov pri vysokej intenzite výroby, je potrebné hľadať a pri reńpektovaní regionálnych rozdielov
treba aj urĉiť ekonomicky únosnú intenzifikáciu a tomu zodpovedajúcu podporu poľnohospodárstva. Tieto
skutoĉnosti si uvedomilo aj poľnohospodárske druņstvo, zaĉalo sa nad týmto problémom zamýńľať a dospelo k
záveru, ņe v nańich pôdnych a klimatických podmienkach len veľmi ťaņko zabezpeĉíme únosnú intenzitu výroby
bravĉového mäsa. Preto sa druņstvo rozhodlo, ņe chov ońípaných zruńí a bude sa iba orientovať na chov oviec, kráv
bez trhovej produkcie a chov dojníc a výrobu mlieka. Kľúĉovým odvetvím do ktorého chce druņstvo investovať a v
nasledujúcich rokoch rozvíjať je oblasť obnoviteľných nosiĉov energie konkrétne výroba bioplynu z fytomasy a
biomasy. Vņdy platilo pravidlo a bude platiť, ņe urĉujúcim východiskom pre poľnohospodársku výrobu je pôda a jej
vyuņívanie. Vo svete to vedia a aj mnohí nańi susedia si vedia pôdu váņiť, ale pri pohľade na nańe chotáre ako by
sme zabudli aký potenciál sa ukrýva na území nańej republiky. Na Slovensku máme pribliņne 2,431 milona hektárov
poľnohospodárskej pôdy, vo finanĉnom vyjadrení to predstavuje hodnotu asi 95 miliárd korún. Poľnohospodárske
druņstvo Kapuńany má 3000 hektárov poľnohospodárskej pôdy, ĉo vo finanĉnom vyjadrení predstavuje 14,6
miliónov korún. Trhová hodnota pôdy je samozrejme ćaleko vyńńia. Jej spoloĉenská hodnota je vńak nevyĉísliteľná,
pretoņe okrem produkcie potravín zadrņiava vodu, zabezpeĉuje premeny a kolobeh látok v prírode, neutralizuje
ńkodliviny, rozkladá odpady, tvorí zeleņ, umoņņuje dýchateľnosť ovzduńia. Hodnotový systém vyspelého sveta
kladie do popredia ĉo raz viacej poņiadavku zdravého ņivotného prostredia. Toto kritérium sa uplatņuje vo vzťahu
ku vńetkým výrobám a teda aj k poľnohospodárstvu. Najperspektívnejńím odvetvím, ktoré môņe prispieť k rozvoju
poľnohospodárskej výroby v budúcnosti je podľa vńetkého energetika. S ohľadom na pôdne a klimatické podmienky
ani v budúcnosti sa nedajú oĉakávať výraznejńie výsledky. Osevný postup a intenzitu rastlinnej výroby druņstvo
prispôsobuje potrebám ņivoĉíńnej výroby a perspektívne výrobe energetických surovín. Veľkú pozornosť chce
druņstvo venovať ochrane ņivotného prostredia a udrņiavaniu krajinného priestoru.
Ekonomické zhodnotenie vyuņívania poľnohospodárskej biomasy na energetické úĉely vychádza z vyĉíslenia
úspor a to nahradením klasických uhľovodíkových palív poľnohospodárskou biomasou. Poľnohospodárske druņstvo
vćaka uplatņovaniu nových technológií v chove dojníc a dobrou plemenárskou prácou priĉom zabezpeĉuje vysokú
úņitkovosť dojníc, ĉo sa odzrkadľuje v ziskovej výrobe. Za rok 2010 dosiahlo druņstvo zisk 438 160 eur .
Na základe analýzy moņno konńtatovať, ņe najviac biomasy pre energetické úĉely vyprodukujú kravy a ovce.
Najviac bioplynu m3 sa vyrobí z mańtaľného hnoja, ktorý je vyprodukovaný kravami. Produkcia exkrementov
hospodárskych zvierat v závislosti od veku a chovnej kategórie. Bioplynová stanica/ćalej iba BPS/ bola vybudovaná
v roku 2003 a do prevádzky bola uvedená v roku 2004.V rokoch 2007-2008 v rámci spolupráce medzi
poľnohospodárskym druņstvom Kapuńany a Ekonomickou univerzitou v Bratislave a v rámci projektu APV
04/0046/2007 bola pôvodná kogeneraĉná jednotka nahradená novou s vyńńím výkonom 200 kWh. BPS je
vybudovaná svojpomocne na hospodárskom dvore Kapuńany s tým, ņe bioplyn CH4 môņe byť produkovaný z
fytomasy z mańtaľného hnoja, z organických odpadov spracovateľského priemyslu a domácnosti. Okrem toho sa
dajú spracovať aj energetické plodiny pestované ńpeciálne pre tento úĉel. Výstupom z celého procesu je metán a
organika s vodou / digestat/ako hnojivo, ktoré je aplikované - zapracované do pôdy. Celková ekonomika výroby
elektrickej energie je závislá od obstarávacích nákladov, druhu materiálu na spracovanie, dĺņky dopravných ciest, no
hlavne na cene predanej kWh. Celý proces eńte nie je dostatoĉne a na poņadovanej úrovni zabezpeĉený. Najväĉńie
problémy sú s procesmi anaeróbneho vyhnívania. Práve pre zabezpeĉovaní optimálneho procesu fermentácie by
mohli zohrať úlohu obory chémie, biológie, matematiky, hydromechaniky ĉasti strojov a pod. Výstavbou
bioplynovej stanice chcelo druņstvo eliminovať zhorńujúce sa podmienky podnikania v rezorte poľnohospodárstva a
diverzifikovať svoju ĉinnosť tak, aby mohlo preņiť. Dnes sa ukazuje, ņe tento krok bol nielen správny, ale aj
prezieravý a dáva druņstvu dobrý základ pre ćalńí rozvoj a vyuņitie obnoviteľných nosiĉov energie.
6 Diskusia
Obmedzenosť zásob fosílnych palív a ich postupné vyĉerpávanie je vo vńeobecnosti známe preto je jedným
53
z rieńení v rámci Slovenska vyuņitie potenciálu obnoviteľných nosiĉov energie najmä biomasy. Ćalńím dôleņitým
faktorom je vysoká závislosť SR na dovoze primárnych energetických surovín zo zahraniĉia. V Európskej únii je
podiel dováņaných surovín 47 % a na Slovensku je to aņ 90 %. Ćalńím faktorom je prudký rast cien surovín ( hlavne
ropy) v posledných rokoch pri nestabilných trhoch a dovozoch z krajín ktré sú poznaĉené vojnou a nestabilitou.
Ćalńím faktorom je vysoká a stále rastúca spotreba rozmáhajúcej sa indickej a ĉínskej ekonomiky, ktoré sú schopné
spotrebovať veľkú ĉasť produkcie ropy. Pre Slovensko je tu aj ćalńí faktor a to nutné odstavenie niektorých
významných energetických zdrojov. Ide hlavne o jadrovú elektráreņ V – 1 v Jaslovských Bohuniciach, ale aj o
niektoré bloky uhoľných elektrární v Novákoch a Vojanoch. V rámci Kjótskeho protokolu je tu limitujúci záväzok
na zníņenie emisií CO2. Výsledkom by mohlo byť rieńenie zaloņené na kombinácií podstatného zvýńenia
energetickej efektívnosti pri výrobe, prenose aj spotrebe energií s rozvojom vyuņívania OZE. V oblasti zvyńovania
energetickej efektívnosti má Slovensko podobne ako aj pri vyuņívaní OZE eńte nevyuņitý potenciál. Podľa názoru
odborníkov by sa mohlo zateplením budov ,bytových domov a racionalizáciou spotreby usporiť 30-40 % energie
Vyuņitie potenciáli ONE umoņní aj pri rozvíjajúcej sa slovenskej ekonomike zníņiť energetické nároky. Najväĉńie
moņností ponúka vyuņitie energie z biomasy vo výrobe tepla ( ako v individuálnej, tak aj v komunálnej sfére).Podľa
odhadov odborníkov je 20 % biomasy vyuņiteľnej na výrobu elektrickej energie. Potenciál bioplynu je na
Slovensku z 95 % nevyuņitý. Na nańom území v urĉitých oblastiach je priemerná roĉná rýchlosť vetra dostatoĉná
na rentabilnú prevádzku, v súĉasnosti je potenciál veternej energie vyuņívaný hlavne na horských hrebeņoch, ktoré
sú obmedzené z hľadiska prístupností, ćalej oblasť Devínskej brány a Podunajskej níņiny. V súĉasnej dobe sa
vyuņíva geotermálna energia v 36 lokalitách s celkovým tepelným výkonom 130 MW, priĉom z celkového
technicko – energetického potenciálu je vyuņitých asi len 2,3 %. Optimálny vyuņitím zdrojov s teplotou blízkou 100
oC je výroba elektrickej energie v mieste vrtu a následné vykurovanie priľahlých obcí. Preĉo by sme mali vyuņívať
ONE?, pretoņe majú mnoņstvo výhod. Medzi jednu z výhod patrí pokrytie spotreby energie rôznorodými zdrojmi,
ĉo sa týka energie, ale aj výkonu. Z toho plynie decentralizovanejńia výroba energia, ktorá je menej závislá na
rozvodnej sústave a s menńími stratami pri prenose energie. Ćalńím pozitívnym znakom je zníņená produkcia CO2.
Pri väĉńine ONE sú produkované skleníkové plyny len pri samotnej výrobe zariadenia na výrobu elektrickej energie,
samotná prevádzka ich uņ neprodukuje. Aj CO2 vyprodukované pri výrobe týchto zariadení je na jednotku
vyrobenej energie podstatne niņńie, ako pri spaľovaní fosílnych palív, ale aj pri výrobe jadrového paliva. Pri
rastlinnej biomase bol produkovaný CO2 predtým naviazaný v biomase pri raste rastliny, ĉiņe výsledná bilancia
produkcie CO2 sa blíņi k nule. Vyuņívanie obnoviteľných zdrojov je prudko sa rozvíjajúce odvetvie s vysokým
rastom investícií, schopné zamestnať mnoņstvo ľudí, z ĉoho plynú pre krajinu sociálno –ekonomické zisky.
Vyuņívanie biomasy umoņņuje na jednej strane vyuņiť doterajńie odpady z poľnohospodárskej produkcie, a tak
zvýńiť jej ziskovosť ( resp. návratnosť) a na druhej strane otvára nové moņnosti v produkcii energetických plodín a
drevín na pôdach nevhodných na potravinársku produkciu. Obnoviteľné nosiĉe energie podporujú rozvoj vedy a
výskumu, kećņe väĉńina technológií pri výrobe ONE otvára veľké moņnosti pre ćalńí výskum, a tým pre rozvoj
domácich výskumných pracovísk, ako aj uplatnenie kvalifikovanej pracovnej sily a celkový posun priemyslu.
7 Záver
Cieľom tejto
práce je analýza súĉasného vyuņitia potenciálu obnoviteľných nosiĉov energie v
poľnohospodárskom podniku a poukázanie na moņnosť ich vyuņitia vzhľadom na ekonomickú situáciu v rezorte
poľnohospodárstva ako aj súĉasnú situáciu vo svete .Míņajúce sa zásoby ropy a zemného plynu a v neposlednom
rade ńetrnosť k prírode ponúkajú roľníkom ńancu ktorú je potrebné vyuņiť a tak pomôcť sebe diverzifikovať oblasť
výroby a prispieť i k ozdraveniu planéty.
V posledných rokoch je viac ako zrejmé, ņe koniec ropnej éry sa neodkladne blíņi. V dôsledku toho dochádza
k rozvoju trhu s obnoviteľnými zdrojmi energie. Budúcnosť ľudstva bude tvorená mixom obnoviteľných nosiĉov
energie, ktorý bude vybavený inovaĉnými technológiami a produktmi.
„Táto publikácia/ĉlánok, bola vytvorená/ vytvorený realizáciou projektu Nové technológie pre energeticky
environmentálne a ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy, na základe podpory operaĉného programu
Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.―(Kód ITMS:26220220063).
Literatúra
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
Smerom k udrņateľnému rozvoju, Priatelia zeme, CEPA 2004
SORENSEN, B., Renewable Energy and Its physics, engineering, use, environmental impacts, economy and
planning aspects, Third Edition, 2004, ISBN 0-12-656150-8
RYBÁR, R., KUDELAS, D., Energetické zdroje – klasifikácia a výklad pojmov v súvislostiach,2007, Acta
Montanistica Slovaca, roĉník 12, mimoriadne ĉíslo 2, 269-273
POLÁK, M A KOL., Obnoviteľné nosiĉe energie – Ekonomika a ņivotné prostredie, 2009, KARO – PRESS,
ISBN 978-80-969187-4-4
KOCÁK, V.: Vyuņitie nástrojov marketingu a stanovanie konkurenĉnej stratégie v poľnohospodárskych
subjektoch na Slovensku In: Zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Ekonomické aspekty
globalizácie z pohľadu znevýhodnených regiónov: EUBA,PHF Końice, 2008, s.19. ISBN 978-80-225-2662-3
54
WYBRANE UWARUNKOWANIA PRAWNE
FUNKCJONOWANIA SEKTORA ENERGII ODNAWIALNEJ W POLSCE
SOME LEGAL CONTEXT
OPERATION OF RENEWABLE ENERGY SECTOR IN POLAND
Dariusz Grzegorz ŻAK
Abstract: The main aim of this article is to present and analyze the legal requirements of the sector of renewable
energy in Poland. Listed are the key normative acts regulating this issue. It will be the basic legal institutions that
make up the process of producing renewable energy. The next step will be to present the conditions of doing
business in this area while meeting the requirements of regulatory powers. In addition, the article will be the
characteristics of the sale of energy produced from renewable sources, relief from the burdens of public and
indicated support programs for investors in this area.
Keywords: renewable energy, law, business, concession
1 Regulacje prawne dotyczące energii odnawialnej w Polsce
Kluczowym krajowym aktem prawnym w zakresie rozwoju odnawialnych źródeł energii (OZE) jest ustawa
z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne. Prawo energetyczne reguluje cały sektor energetyczny, jednak
zawiera również specjalne przepisy mające zastosowanie do OZE, obejmujące n/w problematykę tj.:
 szczególne zasady związane z przyłączaniem do sieci oraz przesyłem energii elektrycznej wytworzonej przez
przedsiębiorstwa energetyczne wykorzystujące odnawialne źródła energii;
 zasady sprzedaży energii elektrycznej wytworzonej przez przedsiębiorstwa energetyczne wykorzystujące
odnawialne źródła energii;
 wydawanie i obrót świadectwami pochodzenia wydawanymi dla energii uzyskanej z odnawialnych źródeł
energii.
System świadectw pochodzenia (tzw. zielonych świadectw) został szczegółowo unormowany w
rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków
uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej, zakupu energii
elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzania danych
dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii.
W rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 4 maja 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków
funkcjonowania systemu elektroenergetycznego zostały określone wymagania techniczne w zakresie przyłączenia
do sieci oraz zasady funkcjonowania przedsiębiorstw energetycznych wykorzystujących odnawialne źródła energii.
2 Prawne uwarunkowania działalności w zakresie energii odnawialnej
Wsparcie rozwoju odnawialnych źródeł energii jest postrzegane jako ważne zagadnienie zarówno w
wymiarze prawnym, jak i politycznym.
W świetle art. 3 pkt 20 ustawy Prawo energetyczne, odnawialne źródło energii to źródło wykorzystujące w
procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną, fal, prądów i pływów morskich,
spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także biogazu powstałego w
procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków albo rozkładu składowanych szczątek roślinnych i zwierzęcych.
Energia wyprodukowana w jeden z powyższych sposobów pozwala na korzystanie z preferencyjnych
mechanizmów wspierania określonych przez Prawo energetyczne oraz odpowiednie akty wykonawcze do ustawy.
W Polsce dokumentem potwierdzającym wytworzenie energii elektrycznej w odnawialnym źródle energii
jest świadectwo pochodzenia. Świadectwa pochodzenia energii odnawialnej, nazywane są często zielonymi
55
świadectwami. Wydawane są one przez Prezesa URE („URE‖)
za pośrednictwem operatora systemu
elektroenergetycznego, na którego obszarze działania znajduje się odnawialne źródło energii, na podstawie
wniosków otrzymanych od wytwórców energii.
Jednym z mechanizmów wprowadzonych przez Prawo energetyczne w celu promowania produkcji energii
odnawialnej jest obrót świadectwami pochodzenia. Zgodnie z art. 9e przedmiotowej ustawy, wytworzenie energii
elektrycznej w odnawialnym źródle energii powinno być potwierdzone przez tzw. „świadectwo pochodzenia‖, które
potwierdza jej pochodzenie. Przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się wytwarzaniem energii elektrycznej lub jej
obrotem i sprzedające tę energię odbiorcom końcowym przyłączonym do sieci na terytorium Rzeczypospolitej
Polskiej, ma następujący wybór pomiędzy:
 uzyskaniem takich świadectw i przedstawieniem ich do umorzenia Prezesowi Urzędu Regulacji Energetyki,
albo;
 uiszczeniem tzw. opłaty zastępczej obliczonej zgodnie ze wzorem określonym w ustawie.
Powyższy obowiązek uznaje się za spełniony, jeżeli w danym roku przedsiębiorstwo energetyczne osiągnęło
określony udział ilościowy sumy energii elektrycznej wynikającej ze świadectw pochodzenia, które
przedsiębiorstwo energetyczne przedstawiło do umorzenia, lub z uiszczonej przez przedsiębiorstwo energetyczne
opłaty zastępczej, w całkowitej rocznej sprzedaży energii elektrycznej przez to przedsiębiorstwo wykonanej na
rzecz odbiorców końcowych.
Świadectwa pochodzenia, wydawane przez Prezesa URE przedsiębiorstwom energetycznym zajmującym się
wytwarzaniem energii elektrycznej w OZE, potwierdzają m.in. ilość energii elektrycznej odnawialnej wytworzonej
w danym okresie. Świadectwa te są wydawane przez Prezesa URE na wniosek przedsiębiorstwa energetycznego w
terminie 14 dni od dnia otrzymania wniosku. Wniosek musi zostać złożony za pośrednictwem operatora systemu
elektroenergetycznego, na którego obszarze działania znajduje się odnawialne źródło energii określone we wniosku,
w terminie 45 dni od dnia zakończenia okresu wytworzenia danej ilości energii elektrycznej objętej tym wnioskiem.
Prawa majątkowe wynikające ze świadectwa pochodzenia są zbywalne i stanowią towar giełdowy, o którym
mowa w art. 2 pkt 2 lit. d ustawy z dnia 26 października 2000 r. o giełdach towarowych. Powstają one z chwilą
zapisania świadectwa pochodzenia po raz pierwszy na koncie ewidencyjnym w rejestrze świadectw pochodzenia
prowadzonym przez podmiot prowadzący giełdę towarową i przysługują osobie bądź podmiotowi, będącemu
posiadaczem tego konta. Obrót świadectwami pochodzenia jest prowadzony przez Towarową Giełdę Energii, która
prowadzi tzw. rejestr świadectw pochodzenia.
Towarowa Giełda Energii S.A. jest pionierem w wdrażaniu nowatorskich rozwiązań z zakresu handlu
energią. Towarowa Giełda Energii prowadzi rynki, w których uczestniczą największe przedsiębiorstwa z sektora
elektroenergetycznego. Do jej zakresu działania należy:
1. Prowadzenie giełdy towarowej, na której przedmiotem obrotu może być:
 energia elektryczna;
 paliwa ciekłe i gazowe;
 limity wielkości produkcji, w szczególności produkcji elektrycznej;
 limity wielkości emisji zanieczyszczeń;
 prawa majątkowe, których wartość w sposób pośredni lub bezpośredni zależy od wartości energii
elektrycznej, paliw ciekłych lub gazowych, limitów wielkości produkcji lub limitów wielkości emisji
zanieczyszczeń.
2. Prowadzenie rejestru świadectw pochodzenia dla energii z odnawialnych źródeł energii, z kogeneracji oraz z
biogazu rolniczego.
Przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się wytwarzaniem energii elektrycznej w OZE o łącznej mocy
elektrycznej nieprzekraczającej 5 MW są zwolnione z opłat za wpis do rejestru świadectw pochodzenia oraz
dokonane zmiany w rejestrze, a także z opłaty skarbowej za wydanie świadectwa pochodzenia.
Obrót świadectwami pochodzenia może odbywać się na giełdzie towarowej bądź w systemie
pozagiełdowym.
3 Prowadzenie działalności gospodarczej w zakresie energii odnawialnej
Podejmowanie i prowadzenie działalności gospodarczej w zakresie wytwarzania energii pochodzącej z OZE
wymaga uzyskania koncesji wydawanej przez Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki.
Zgodnie z art. 33 ustawy Prezes URE udziela koncesji wnioskodawcy, który spełnia następujące warunki:
56
 posiada siedzibę lub miejsce zamieszkania na terytorium państwa członkowskiego Unii Europejskiej,
Konfederacji Szwajcarskiej lub państwa członkowskiego Europejskiego Porozumienia o Wolnym Handlu
(EFTA) - strony umowy o Europejskim Obszarze Gospodarczym;
 dysponuje środkami finansowymi w wielkości gwarantującej prawidłowe wykonywanie działalności bądź
jest w stanie udokumentować możliwości ich pozyskania;
 ma możliwości techniczne gwarantujące prawidłowe wykonywanie działalności;
 zapewnia zatrudnienie osób o właściwych kwalifikacjach zawodowych, które określa ustawa - Prawo
energetyczne;
 uzyskał decyzję o warunkach zabudowy i zagospodarowania terenu.
Organ koncesyjny zgodnie z postanowieniami art. 33 ust. 3 ustawy nie może udzielić koncesji, w niżej
wymienionych przypadkach jeśli wnioskodawca:
 znajduje się w postępowaniu upadłościowym lub likwidacji;
 któremu w ciągu ostatnich 3 lat cofnięto koncesję z przyczyn wymienionych w ustawie o swobodzie
działalności gospodarczej lub którego w ciągu ostatnich 3 lat wykreślono z rejestru działalności regulowanej;
 skazanemu prawomocnym wyrokiem sądu za przestępstwo mające związek z przedmiotem działalności
gospodarczej określonej w ustawie - Prawo energetyczne.
W świetle art. 36 ustawy, koncesji udziela się na czas oznaczony, nie krótszy niż 10 lat i nie dłuższy niż 50
lat, chyba że przedsiębiorca wnioskuje o udzielenie koncesji na czas krótszy.
Udzielenie koncesji przedsiębiorcy działającemu w sektorze energetycznym podlega opłacie skarbowej.
Dodatkowo, przedsiębiorca zobowiązany jest do wnoszenia opłat rocznych na rzecz Prezesa Urzędu Regulacji
Energetyki.
Przedsiębiorstwo energetyczne zajmujące się wytwarzaniem energii elektrycznej w zakresie odnawialnych
źródeł energii o łącznej mocy elektrycznej nieprzekraczającej 5 MW zwalnia się z opłaty za wydanie koncesji oraz z
opłat rocznych, należnych od posiadaczy koncesji.
4 Sprzedaż energii wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii
Jednym z działań podejmowanych w celu wspierania inwestycji w OZE jest obniżenie opłat w związku z
przyłączeniem do sieci; obecnie z niższej opłaty mogą skorzystać tylko operatorzy mniejszych instalacji. Opłatę za
przyłączenie, w odniesieniu do przyłączenia do sieci elektroenergetycznej odnawialnych źródeł energii o mocy
elektrycznej zainstalowanej nie wyższej niż 5 MW oraz jednostek kogeneracji o mocy elektrycznej zainstalowanej
poniżej 1 MW, pobiera się w wysokości jednej drugiej opłaty, ustalonej na podstawie rzeczywistych nakładów.
Prawo energetyczne przewiduje po stronie przedsiębiorstw energetycznych posiadających koncesję w
zakresie obrotu energią elektryczną oraz którzy sprzedają energię elektryczną konsumentom używającym jej dla
własnych potrzeb na terenie Polski, obowiązek zakupu energii elektrycznej, wytwarzanej z odnawialnych źródeł
energii. Ta grupa sprzedawców zobligowana jest z urzędu, w zakresie określonym w przepisach prawa, do zakupu
energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnych źródłach energii przyłączonych do sieci dystrybucyjnej lub
przesyłowej znajdującej się na terenie obejmującym obszar działania sprzedawcy z urzędu, oferowanej przez
przedsiębiorstwo energetyczne, które uzyskało koncesje na jej wytwarzanie. Pojęcie „sprzedawca z urzędu‖
określone jest w art. 3 pkt 29 ustawy i obejmuje przedsiębiorstwa energetyczne posiadające koncesję na obrót
paliwami gazowymi lub energią elektryczną, świadczące usługi kompleksowe odbiorcom paliw gazowych lub
energii elektrycznej w gospodarstwie domowym, niekorzystającym z prawa wyboru sprzedawcy.
Obowiązek zakupu odnosi się również do energii cieplnej. Zgodnie z art. 9a ust. 7 ustawy, przedsiębiorstwo
energetyczne zajmujące się obrotem ciepłem i sprzedające to ciepło jest obowiązane, w zakresie określonym w
przepisach, do zakupu oferowanego ciepła wytwarzanego w przyłączonych do sieci odnawialnych źródłach energii
znajdujących się na terytorium Rzeczypospolitej Polskiej, w ilości nie większej niż zapotrzebowanie odbiorców tego
przedsiębiorstwa, przyłączonych do sieci, do której są przyłączone odnawialne źródła energii. W związku z
powyższym korzyści które najczęściej czerpią producenci energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł
energii, są rozszerzone również na producentów energii cieplnej.
Cena energii elektrycznej wytwarzanej z odnawialnych źródeł energii jest określona z góry. Jest ona ustalana
na podstawie postanowień ustawy - Prawo energetyczne i równa jest średniej cenie sprzedaży energii elektrycznej
na rynku konkurencyjnym, w poprzednim roku kalendarzowym. Cena ta jest obliczana przez Prezesa Urzędu
Regulacji Energetyki i corocznie publikowana.
Zgodnie z art. 9c ust. 6 ustawy, operatorzy systemów elektroenergetycznych, w obszarze swojego działania,
zobowiązani są zapewnić wszystkim podmiotom pierwszeństwo w świadczeniu usług przesyłania lub dystrybucji
57
energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnych źródłach energii oraz w wysokosprawnej kogeneracji.
5 Ulgi w zakresie obciążeń publicznoprawnych oraz programy wsparcia
Pomimo różnych mechanizmów wsparcia stosowanych w odniesieniu do OZE, projekty te pozostają
stosunkowo drogie. Dlatego, w wyniku sprzyjającej OZE polityki, inwestorzy działający w tym sektorze mogą
liczyć na bezpośrednie korzyści w postaci ulg podatkowych oraz możliwości dofinansowania nowych projektów.
Przykładami takich działań na gruncie prawnym jest np. rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16
stycznia 2008 r. w sprawie szczegółowych warunków udzielania pomocy publicznej na przedsięwzięcia będące
inwestycjami związanymi z odnawialnymi źródłami energii oraz rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8
kwietnia 2008 r. w sprawie szczegółowych warunków udzielania pomocy publicznej na przedsięwzięcia będące
inwestycjami służącymi zastosowaniu technologii zapewniających czystszą i energooszczędną produkcję oraz
oszczędzanie surowców.
Ł. Furman wskazuje na różne techniki podatkowe, które mogą wykorzystywać przedsiębiorcy - producenci
zielonej energii, niestety ich rozliczenia mogą być kontrolowane bardzo szczegółowo.
Energia elektryczna wytwarzana z OZE jest zwolniona z akcyzy na podstawie dokumentu potwierdzającego
umorzenie świadectwa pochodzenia energii. Powyższe zwolnienie stosuje się nie wcześniej niż z chwilą otrzymania
dokumentu potwierdzającego umorzenie świadectwa pochodzenia energii, poprzez obniżenie akcyzy należnej od
energii elektrycznej za najbliższe okresy rozliczeniowe.
Inwestorzy planujący realizację projektów dotyczących OZE mogą wnioskować o środki z funduszy
europejskich, jak również z narodowych funduszy przeznaczonych na ochronę środowiska. W szczególności, w
ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko dostępne są środki z Funduszu Spójności. Istnieje
również możliwość ubiegania się o dotacje z 16 regionalnych programów operacyjnych. Środki przeznaczone na
finansowanie projektów OZE pochodzą także z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej,
Ekofunduszu, a także z Norweskiego Mechanizmu Finansowego.
Podatnikom podatku rolnego przysługuje ulga inwestycyjna z tytułu wydatków poniesionych na zakup i
zainstalowanie urządzeń do wykorzystywania na cele produkcyjne naturalnych źródeł energii (wiatru, biogazu,
słońca, spadku wód). Można z niej skorzystać po zakończeniu inwestycji, poprzez odliczanie od należnego podatku
rolnego od gruntów położonych na terenie gminy, w której została zrealizowana inwestycja, 25% nakładów
inwestycyjnych udokumentowanych rachunkami.
6 Zakończenie
Niewątpliwie sektor energii odnawialnej w Polsce jest w fazie rozwoju. Analiza aktów normatywnych
regulujących przedmiotową problematykę dowodzi, że ustawodawca od momentu wejścia w życie ustawy Prawo
energetyczne dokonał wielu zmian w takim zakresie aby w coraz bardziej pełniejszy sposób można było pozyskiwać
energię z odnawialnych źródeł. Składa się na to wiele aktów wykonawczych oraz inicjatyw wspierających
działalność przedsiębiorców poprzez różne ulgi i programy. Ponadto, realizowana jest „Polityka energetyczna Polski
do 2030 roku‖ zmierzająca do spełnienia zobowiązania, wyrażonego w przyjętych strategiach UE, o przekształceniu
Europy w gospodarkę o niskiej emisji dwutlenku węgla oraz pewnym, zrównoważonym i konkurencyjnym
zaopatrzeniu w energię, m.in. zrównoważenia wykorzystania poszczególnych rodzajów energii ze źródeł
odnawialnych. Takie inicjatywy ze strony państwa służyć będą przede wszystkim wzrostowi bezpieczeństwa
energetycznego kraju, sprawnej dostawy energii elektrycznej, a także zrównoważonemu rozwojowi gospodarki oraz
ochronie środowiska.
Bibliografia:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
FURMAN Ł., Kontrola podatkowa jako instrument ochrony interesów ekonomicznych państwa, [w:]
Marszałek M., Sobolewski G., Konopka T., Cyran A. (red.), „Bezpieczeństwo RP w wymiarze narodowym i
międzynarodowym‖, wyd. Wyższa Szkoła Handlowa w Kielcach. Tom I,. Kielce 2011.
FURMAN Ł., Wybrane narzędzia podatkowe wspierające rozwój mikro i małych przedsiębiorstw, Zeszyty
Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego nr 638/2011.
MURAS Z., SWORA M., Prawo energetyczne. Komentarz 2010, źródło LEX.
http://www.paiz.gov.pl/prawo/odnawialne_zrodla_energii.
http://www.tge.pl/pl/10/zakres-dzialalnosci.
58
LOKÁLNY ENERGETICKÝ SYSTÉM NA BÁZE ENERGETICKÉHO
ZHODNOCOVANIA BIOMASY
LOCAL ENERGY SYSTEM BASED ON USE OF BIOMASS ENERGY
Ján Spińák1, Duńan Nańčák2, Martin Truchlý3
Vývojovo – realizaĉné pracovisko ZaSS, Fakulta BERG, TU v Końiciach, Nemcovej 32,
040 01 Końice
1
2
e-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
tel: 10905821827
Abstrakt: Pri potrebe pokryť poņiadavky na spotrebu energií v mikroregióne, pri zabezpeĉení minimálnych
manipulaĉných a dopravných operácií a maximálnej energetickej úĉinnosti, je potrebné zvoliť vhodný logistický
systém. Na základe analýzy zozbieraných dát bol zistený vysoký potenciál produkcie biomasy, ktorý sa dosiaľ
energeticky nevyuņíva, v porovnaní so spotrebou. Existujú doposiaľ nevyuņité resp. nové moņnosti energetického
zhodnotenia a spracovania biomasy. Ĉasť dostupnej biomasy je moņné vyuņiť na výrobu elektrickej energie, tepla
na Suńenie a zvyńok sa spracuje na pelety resp. Brikety, ktoré je moņné redistribuovať k spotrebiteľovi. Tým by bolo
moņné zabezpeĉiť energetickú sebestaĉnosť mikroregiónu.
Kľúčové slová: biomasa, energetické zhodnotenie, energetická koncepcia, mikroregión
1 Úvod
Stále viac sa vyĉerpávajúce zásoby fosílnych palív, nútia zamyslieť sa nad otázkou vyuņívania vlastných
energetických zdrojov. Slovensko je ńtát s bohatým potenciálom obnoviteľný zdrojov energií, avńak vyuņíva ich v
malej miere. Je potrebné rieńiť tento problém na úrovni mikroregiónu. Takmer kaņdý mikroregión disponuje
mnoņstvom lesov a poľnohospodárskej pôdy, ĉím sa vytvára predpoklad pre znaĉnú produkciu biomasy. Úĉelom
tohto príspevku je poukázať na význam logistiky pri vyuņívaní OZE na lokálnej úrovni. Logistika má pri rieńení
zhodnocovania OZE popredné miesto. Kapacitným plánovaním, ktorého úlohou je vyuņitie objemových kapacít
zdrojov, dopravou a prípadným uskladnením biomasy je zosúladený tok procesov, pri súĉasnom pokrytí spotrieb
energie v mikroregióne.
2 Energetická koncepcia regiónu
Regionálna energetická koncepcia sa vytvára pre územie okresu, resp. regiónu. Výsledkom koncepcie je
dokument, ktorý sa zvyĉajne zahŕņa do územných plánov miest, obcí. Koncepciu zabezpeĉuje agentúra v závislosti
od územia pre ktoré je vykonávaná. Pre koncepciu vykonávanú pre územie kraja- krajský úrad, pre územie okresu
okresný úrad, pre mesto- mestský úrad. Cieľom energetickej koncepcie sú body ako vyńńia autonómia regiónu,
optimálne vyuņitie zdrojov a spotreby pri uspokojení potrieb rozvoja regiónu, zabezpeĉenie ochrany ņivotného
prostredia.
Obsahová náplņ energetickej koncepcie je zaloņená na spracovaní niekoľkých krokov, ako:
 analýza súĉasného stavu (analýza územia, existujúcich sústav tepelných zariadení, sústav na spotrebu tepla,
dostupnosti palív a energie na území obce a ich podielu na zabezpeĉovaní výroby a dodávky tepla a pod.),
 návrh sústavy tepelných zariadení, budúce zásobovanie teplom na území obce (formulácia alternatív
technického rieńenia rozvoja sústav tepelných zariadení, vyhodnotenie poņiadaviek na realizáciu jednotlivých
alternatív technického rieńenia rozvoja sústav tepelných zariadení, ekonomické vyhodnotenie technického
rieńenia rozvoja sústav tepelných zariadení),
 závery a odporuĉenia pre rozvoj tepelnej energetiky na území obce (stanovenie záväzných zásad vyuņívania
jednotlivých druhov palív a energie, z ktorých sa zabezpeĉuje výroba a dodávka tepla a spôsob zabezpeĉenia
tepla na území obce, postupnosť krokov realizácie navrhovaných technických opatrení rozvoja sústav
59
tepelných zariadení, a pod.).
Výstupom energetickej koncepcie je niekoľko strategických dokumentov, konkrétne strategická energetická
koncepcia, stratégia vńeobecného vyuņívania obnoviteľných zdrojov energie, koncepcia energetickej efektívnosti.
Vypracovaním energetickej koncepcie je zmapované územie v oblasti zásobovania energie a zdrojov, ako aj budúci
predpoklad rozvoja regiónu, ĉím sa vytvorí priestor pre novú víziu fungovania v oblasti energetického hospodárstva
v regióne, s významným vyuņívaním vlastných zdrojov energií.
3 Obnoviteľné zdroje energie
Obnoviteľné zdroje energie sú významné pri vylepńovaní energetickej bilancie na lokálnej a regionálnej
úrovni. Slovensko v súĉasnej dobe vyuņíva potenciál OZE iba na veľmi nízkej úrovni, ĉo predstavuje pribliņne iba
nieĉo málo nad 10 % z celkovej spotreby energií. Prioritným ĉlánkom Energetickej politiky SR je zvýńenie podielu
vyuņívania obnoviteľných zdrojov energií na výrobu elektrickej energie a tepla s cieľom pokryť domáci dopyt
spotreby energií. Obnoviteľné zdroje energií sú chápané ako zdroje, ktorých potenciál je obnovovaný prírodnými
procesmi, prípadne ľudskou ĉinnosťou.
3.1 Biomasa
Biomasa predstavuje najviac významný obnoviteľný zdroj energie. Môņeme ju rozdeliť do dvoch väĉńích
celkov, konkrétne na odpadovú a získavanú zámerne. Ĉo sa týka odpadovej biomasy, tá je ĉlenená do viacerých
kategórií, ako napr. odpad z poľnohospodárskej výroby, potravinársky odpad, odpad drevospracujúceho priemyslu,
organicky odpad priemyselných podnikov alebo komunálny odpad. Zámerne získavanú biomasu ĉleníme na tri
podskupiny, a to biomasu pre poľnohospodárske úĉely, biomasu pre energetické úĉely a ako priemyselné suroviny.
Získavanie energie z biomasy je moņné rozdeliť podľa obsahu suńiny a to na suché procesy a mokré procesy.
Suchým procesom získavania energie je termochemická premena, ktorá predstavuje spaľovanie, splyņovanie a
pyrolýzu. Mokrým procesom získavania energie je biochemická premena, a to alkoholické kvasenie a metánové
kvasenie. Biochemickou premenou biomasy vzniká bioplyn. Pri tejto premene dochádza k rozkladu biomasy
termofilnými baktériami. Vyuņívanie biomasy má okrem pozitívnych dopadov (obnoviteľný zdroj energie, jej
vyuņitie na energetické úĉely nezaťaņuje ņivotné prostredie, bohatý zdroj energie na nańom území) aj isté negatíva
(drevná hmota má niņńiu výhrevnosť kvôli vyńńiemu obsahu vody, investície do zariadení na spracovanie paliva,
bioplynové stanice vyņadujú vysoké investiĉné náklady).
4 Logistické procesy
Logistický proces v je charakterizovaný ako koordinácia tokov prebiehajúcich v rámci energetického a
odpadového hospodárstva na danom území. Proces moņno chápať ako ńtruktúrovanú skupinu úloh, v ktorej je
presne definovaná postupnosť krokov, pomocou disponibilných zdrojov. Úlohou logistického procesu v energetike
je hlavne zabezpeĉiť spoľahlivé zásobovanie energiou, redistribúcia zdrojov energie pri pokrytí potrieb, vyuņitie
inńtalovaného výkonu energetických zariadení a dodrņiavanie reņimu hospodárnosti v energetických útvaroch.
Úlohou kapacitného plánovania, ktoré je podstatným ĉlánkom v energetickom a odpadovom hospodárstve, je
zosúladenie kapacít zdrojov, z objemovej stránky poĉas roka, s poņiadavkami spotrebiteľov. Materiálový tok v
logistickom systéme zabezpeĉujú pasívne a aktívne logistické prvky. Pasívne logistické prvky menia svoju polohu a
orientáciu pomocou dopravných prostriedkov. Sú predmetom dopravných a manipulaĉných operácií. Aktívne menia
polohu a orientáciu pasívnych prvkov. Patria sem dopravne, manipulaĉné, pomocné, informaĉné prostriedky. Na
vyrovnávanie tokov v systéme slúņi skladovanie. Uskladnenie zdrojov prichádza do úvahy v ĉase ich zvýńenej
produkcie, alebo následne po spracovaní zdrojov, uskladnenie uņ hotových výrobkov, teda peliet, alebo brikiet. Pri
spracovaní biomasy je vhodné, aby obce vyuņívali vlastné skladovacie priestory, ktorými disponujú.
5 Aplikácia logistického systému na mikroregión Poolńavie
Mikroregión Poolńavie je situovaný na Východnom Slovensku, v Końickom kraji, okres Końice okolie.
Nachádza sa v podhorí Slanských vrchov. Pod mikroregión Pooľńavia spadá 6 obcí: Rankovce, Herľany, Niņná
kamenica, Vyńná Kamenica, Końický Kleĉenov, Svinica. Mikroregión Poolńavie je vćaka svojej polohe a dobrými
klimatickými podmienkami významne zastúpený lesnými porastmi a znaĉnou výmerou poľnohospodárskej pôdy.
Súĉasná energetika mikroregiónu je pasívna. Väĉńia ĉasť energetických zdrojov je dováņaná, obce
nevyuņívajú potenciál zdrojov nachádzajúcich sa v mikroregióne. Zásobovanie teplom je rieńené individuálne.
Hlavným zdrojom energie pre vykurovanie je drevo. V malej miere sa vyuņíva pre vykurovanie i elektrická energia.
Odber elektrickej energie je z externých zdrojov. Z malej ĉasti je vyuņívaná aj slneĉná energia na ohrev vody vo
forme slneĉných kolektorov. Obce disponujú vysokým energetickým potenciálom z vlastných zdrojov (Tab. 1).
60
Tab. 1. Potenciál energetických zdrojov mikroregiónu
Mnoņstvo dendromasy vyuņiteľnej na energetické úĉely sa pohybuje v rozmedzí 0,2-1 t/ha. Z dôvodu, aby
nebolo naruńené prirodzené ekoprostredie lesa, je zvolené mnoņstvo dendromasy 0,8 t/ha. Mnoņstvo fytomasy
získanej z poľnohospodárskej pôdy je 4,9 t/ha. Spotreba energií predstavuje celkovú spotrebu energie pre bytový
sektor a nebytový sektor (Obr. 1). Zahŕņa energiu potrebnú na ohrev vody, vykurovanie a elektrickú energiu.
Spotreba bola vykonávaná na základe priemerných hodnôt. Znaĉnú ĉasť na spotrebe energií má bytový sektor,
nakoľko v mikroregióne je málo rozvinuté podnikateľské prostredie, ktoré by bolo nároĉné na spotrebu energie.
Obr. 1. Energetická bilancia
Mikroregión Pooľńavie vlastní bohaté mnoņstvo obnoviteľných zdrojov energií, najmä biomasy z lesov a
poľnohospodárskej pôdy, prevyńujúce aktuálnu spotrebu energie, ktoré dosiaľ nie sú plnohodnotne vyuņívané.
5.1 Návrh logistického systému v rámci lokálnej energetickej koncepcie
Do úvahy sa berie sumárna hodnota spotreby energií pre bytový aj nebytový sektor. Spotrebitelia v
mikroregióne Pooľńavie sa delia podľa prevaņne vyuņívajúcich zdrojov energie na tých, ktorí vyuņívajú iba fosílne
palivá, tých ktorí vyuņívajú OZE (drevo) a tých, ktorí vyuņívajú ich kombináciu.
Súĉasný stav reprezentuje 85 % spotrebiteľov fungujúcich na fosílne palivá a iba 15 % individuálne
vyuņívajúcich OZE. Fosílnym palivom najĉastejńie vyuņívaným v mikroregióne Pooľńavie je zemný plyn a uhlie. V
mikroregióne sa nachádzajú aj spotrebitelia vyuņívajúci obnoviteľné zdroje energií. Títo disponujú vlastnými
spaľovacími zdrojmi (kotlami) pre individuálnu potrebu, prípadne vyuņívajú slneĉnú energiu na ohrev teplej vody
pomocou slneĉných kolektorov. Pre kapacitné pokrytie budúcej spotreby energií v mikroregióne je potrebné rátať s
rezervou zdrojov, ktoré vzhľadom na rozvoj regiónu naznaĉujú navýńenie energetickej potreby o 30% oproti
súĉasnému stavu. Predpokladá sa, ņe 85% spotrebiteľov bude vyuņívať obnoviteľne zdroje energie, zvyńných 15 %
vyuņije iné druhy palív (elektrická energia, fosílne palivá). Vzhľadom na potenciál bude prvoradým zdrojom
vyuņívania energie v mikroregióne biomasa získavaná z lesov a z poľnohospodárstva. V nasledujúcom Obr. 2 je
znázornená produkcia biomasy v mikroregióne s predpokladom, ņe v budúcnosti sa jej potenciál meniť nebude.
61
Obr. 2. Produkcia biomasy v mikroregióne
Produkcia zdrojov energií a ich spotreba nie je stále rovnaká, ale mení sa podľa roĉných období. V letnom
období je zvýńená produkcia poľnohospodárskej biomasy. Produkcia dendromasy je vyńńia v mesiacoch marec, apríl
a október, november, pretoņe v tomto období je vykonávaná ťaņba dreva. Zahŕņa drevo, odpad z lesov, odpad v
drevospracujúcom priemysle, dendromasu pri ĉistení lesov, záhrad. V nasledujúcej tabuľke Tab. 2 je uvedená roĉná
nadprodukcia biomasy v jednotlivých obciach.
Tab. 2. Roĉná nadprodukcia biomasy
Na základe týchto údajov je potrebné rozvrhnúť systém tak, aby boli ĉo najviac vyuņité jednotlivé
potenciálne zdroje energie. Navrhnuté sú tieto body optimalizácie situácie:
 vybudovať dve linky na spracovanie biomasy, ktoré budú vyrábať aj elektrickú energiu,
 ĉasť spracovanej biomasy vo forme peliet alebo brikiet bude dodaná jednotlivým obciam,
 ĉasť biomasy sa vyuņije na výrobu elektrickej energie,
 generátor elektrickej energie bude mať výkon nakonfigurovaný tak, aby bola pokrytá spotreba energie obcí s
dostatoĉnou rezervou pre predpokladané zvýńenie spotreby a aby bolo moņné dodávať el. energiu aj do siete,
 odpadové teplo vznikajúce pri výrobe elektrickej energie sa vyuņije na suńenie biomasy,
 zvyńná ĉasť spracovanej biomasy sa bude odpredávať odberateľom mimo mikroregiónu vo forme peliet
alebo brikiet.
Medzi kritériá na urĉenie vhodného umiestnenia technológie na spracovanie biomasy patria existencia
poľnohospodárskeho druņstva, dobrá dostupnosť, veľké mnoņstvo biomasy v okolí, takisto aj skladovacie kapacity.
Tieto kritériá najlepńie spĺņajú len dve obce, a to Niņná Kamenica a Svinica.
5.2 Nová technológia na zhodnocovanie biomasy
Technológia zhodnocovania biomasy je trojstupņová (Obr. 3): 1) výroba elektrickej energie, 2) suńenie, 3)
briketácia, peletizácia. Fytomasa a dendromasa zo vńetkých obcí sa bude zváņať na spracovanie a energetické
vyuņitie do dvoch liniek v obciach Niņná Kamenica a Svinica. V týchto dvoch obciach sa bude vyrábať elektrická
energia pre pokrytie spotreby celého mikroregiónu a tieņ pre odpredaj do siete. Pre dosiahnutie vysokej energetickej
úĉinností sa odpadové teplo nezuņitkované na výrobu elektrickej energie vyuņije na suńenie biomasy a odpredaj za
úĉelom vykurovania, resp. ohrevu teplej vody. Biomasa sa po suńení spracuje na pelety, alebo brikety ktoré sa
redistribujú do vńetkých obcí mikroregiónu na pokrytie spotreby tepla. Zvyńné pelety alebo brikety budú odpredané
mimo mikroregión Pooľńavie. Spracovaním biomasy sú dosiahnuté vhodné parametre pre skladovanie, dopravu a
spaľovanie.
62
Obr. 3. Technológia zhodnocovania biomasy
V Tab. 3 je porovnané terajńie a v budúcnosti predpokladané kapacitné zhodnotenie biomasy. Aj po pokrytí
vlastných energetických potrieb, bude vo viac ako 50 %-nej miere odpredávaná mimo mikroregión.
6
Záver
Logistika má v rámci lokálnej energetickej koncepcie významné postavenie. Redistribúcia zdrojov a ich
energetické zhodnotenie je moņná len vćaka plánovaniu a koordinácii materiálových tokov na základe energetickej
koncepcie. Najvýznamnejńiu ĉasť celkovej ceny paliva vyrábaného z biomasy tvoria náklady na dopravu,
manipuláciu, spracovanie a redistribúciu. Význam logistiky spoĉíva v zladení zdrojov na zabezpeĉenie spotreby, v
správnom ĉase, mnoņstve a za minimalizácie nákladov. Slovensko je krajina bohatá na vlastné energetické
obnoviteľné zdroje a aj napriek tomu je eńte stále v znaĉnej miere závislá od externých dodávateľov energií. Jedným
z dôvodov je aj nepostaĉujúca podpora ńtátu pri vyuņívaní OZE. Príspevok je rieńený na úrovni mikroregiónu, do
ktorého spadá ńesť obcí. Mikroregión na základe analýzy disponuje mnoņstvom OZE, biomasou, ktoré dosiaľ
energeticky vyuņíva len v malej miere. Pre zabezpeĉenie maximálnej energetickej efektívnosti bude odpadové teplo
vznikajúce pri výrobe elektrickej energie vyuņité na suńenie biomasy, resp. bude realizovaný jeho odpredaj.
Tab. 3. Celková kapacitná bilancia zhodnotenia biomasy
63
Teplo na vykurovanie sa bude vyrábať individuálne u kaņdého odberateľa. Zdrojom energie budú centrálne
vyrábané pelety resp. brikety zo spracovanej biomasy. Tieto budú centrálne prípadne individuálne redistribuované
do jednotlivých obcí prípadne k jednotlivým spotrebiteľom. Nadbytoĉné pelety resp. brikety budú odpredávané
mimo mikroregiónu.
Poďakovanie
„Táto práca/publikácia bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy ĉ.
SUSPP-0005-09.―
Literatúra
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
JANÍĈEK, F. A KOL.: Obnoviteľné zdroje energie 1, Technológie pre udrņateľnú budúcnosť, Bratislava:
Renesans, s.r.o., 2007. ISBN 978-80-969777-0-3.
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J. ET AL.: Inovácie procesov termického zhodnocovania biomasy. In:
17. medzinárodná konferencia Vykurovanie 2009, 2-6. marec 2009, Tatranské Matliare, ISBN 978-8089216-27-7, pp. 191-195.
APALOVIĈ, R. A KOL.: Obnoviteľné zdroje energie- moņnosti regiónu, Bratislava: Adapt, 1998. ISBN 80968042-0-0.
VIESTOVÁ, K. A KOL.: Lexikón logistiky, Bratislava: Iura Edition, 2007. ISBN 978-80-8078-160-6.
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., GLOĈEK, J., DORĈÁK, D.: Efektívne vyuņitie biomasy v
inovatívnych technológiách. In: Pôda - alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v
znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník,
24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava,
Ekonóm, 2012 s. 115-121. - ISBN 978-80-225-3408-6.
SPIŃÁK, J.: Logistika obsluņných procesov, vń. skriptá, ES F BERG, TU v Końiciach, 2005, ISBN 80-8073356-2.
KOŃTIAL I., SPIŃÁK J., MIKULA J., GLOĈEK J.: Metódy energetického zhodnocovania biomasy a
odpadov. In: zborník z konferencie „Moderné procesy spracovania odpadov―, Końice, 2007, vydala
Technická univerzita v Końiciach.
64
INOVATÍVNE TRENDY TERMICKÉHO ZHODNOCOVANIA BIOMASY
INNOVATIVE TRENDS OF THERMAL UTILIZATION OF BIOMASS
Imrich Końtial1, Ján Spińák2, Andrej Hačevský3, Andrej Olijár4
Vývojovo – realizaĉné pracovisko ZaSS, Fakulta BERG, TU v Końiciach, Nemcovej 32,
040 01 Końice
1
2
e-mail: [email protected], [email protected], [email protected], [email protected]
tel: 20905821827
Abstrakt: Biomasa patrí v podmienkach východoslovenského regiónu medzi najvýznamnejńie obnoviteľné zdroje
energie. Vyznaĉuje sa nízkou cenou primárnej energie. Napriek tomu jej energetický potenciál je v súĉasnej dobe
vyuņívaný na menej ako 20%. Hlavným dôvodom sú predovńetkým vysoké náklady na jej výrobu. Medzi hlavné
príĉiny vysokých nákladov patrí nízka energetická úĉinnosť a vysoké logistické náklady. Zásadné zvýńenie vyuņitia
biomasy a bioodpadov bude moņné dosiahnuť dorieńením ich ekonomickej efektívnosti. V súĉasnej dobe vo výrobe
elektrickej energie z biomasy dominujú bioprocesy. Moņnosti zvýńenia ich ekonomickej efektívnosti v porovnaní s
termickými spôsobmi sú vńak niņńie. Preto väĉńiu perspektívu má systematický nárast termických procesov
zhodnocovania biomasy. Zefektívnenie energetického zhodnocovania biomasy je zamerané na získanie väĉńieho
mnoņstva tepla v lepńej kvalite. Zlepńenie vlastností palív sa môņe dosiahnuť ich úpravou zameranou na zvýńenie
výhrevnosti a zníņenie vlhkosti biomasy. V príspevku je ńpecifikácia moņností zlepńenia procesov termického
spracovania biomasy s cieľom dosiahnuť energeticky optimálny proces.
Kľúčové slová: inovaĉné trendy, biomasa, termické zhodnocovanie
1 Úvod
Fosílne palivá sú v súĉasnosti hlavným zdrojom energie. Ich hlavným nedostatkom sú klesajúce zásoby a
negatívny vplyv na ņivotné prostredie. Biomasa ako obnoviteľný zdroj energie ma vysoký energetický potenciál,
ktorý dosahuje okolo 50 % súĉasných obnoviteľných zdrojov. Vyznaĉuje sa nízkou cenou primárnej energie. Jej
veľkou výhodou je, ņe neprispievajú k zvyńovaniu skleníkových plynov v atmosfére. Náhradou fosílnych palív
biomasou je moņné podiel skleníkových plynov zníņiť. Základné spôsoby energetického zhodnocovania biomasy sú:
 biochemicky,
 termicky.
Biochemické technológie majú svoje obmedzenia, ktoré neumoņņujú ich univerzálne pouņitie. Termické
spracovanie vytvára podstatne ńirńie moņnosti vyuņitia. Medzi najvýznamnejńie spôsoby termického zhodnocovania
biomasy patri výroba tepla. V súĉasnej dobe existuje znaĉné mnoņstvo systémov na termické spracovanie biomasy a
odpadov. Tento proces vńak eńte nenadobudol komplexné rozmery, pretoņe efektívnosť termických procesov je
pomerne nízka. Zlepńenie súĉasného stavu je moņné predovńetkým zvýńením efektívnosti procesu termického
zhodnocovania. Procesy priameho spaľovania, pyrolýzy a splyņovania neumoņņujú efektívnu transformáciu energie
biomasy na teplo. Z hľadiska energetickej a termodynamickej úĉinnosti najviac vyhovuje kombinovaný spôsob,
ktorý pozostáva z pyrolýzy, primárneho spaľovania, splyņovania a sekundárneho spaľovania.
2 Príprava biomasy pre termické zhodnocovanie
Z hľadiska mnoņstva a kvality vyrobenej tepelnej energie je najvhodnejńí spôsob priameho spaľovania
biomasy. Prebytok spaľovacieho vzduchu a vlhkosť paliva vńak zniņuje termodynamický potenciál vyrobenej
tepelnej energie. Problém prebytku vzduchu (Obr. 1) je v súĉasnej dobe rieńený úpravou granulometrie biomasy
(ńtiepky, granule, pelety) a voľbou vhodného spôsobu spaľovania.
65
T[°C]
34MJ/kg
18MJ/kg
12MJ/kg
8MJ/kg
5MJ/kg
1600
1200
800
400
0
0,5
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
6,5
7,5[-]
Prebytok
vzduchu
Obr. 1. Závislosť teploty spalín od prebytku vzduchu
Generácia tepla priamym spaľovaním biomasy je predovńetkým ovplyvņovaná jej vlhkosťou. Vlhkosť
biomasy ovplyvņuje mnoņstvo a kvalitu vyrobenej tepelnej energie (Obr. 2).
Bukové drevo s kôrou
Pšeničná slama
2
0
1
5
Výhrevnosť[MJ/kg]
16
MJ/kg
13
MJ/kg
1
0
12
MJ/kg
6
MJ/kg
5
Zber slamy
0
0
Vyťažené drevo
1
3
4 Vlhkosť[%] 6
5
5
0
Obr. 2. Vplyv
vlhkosti na0výhrevnosť biomasy
Zniņovanie vlhkosti sa uskutoĉņuje prevaņne prirodzeným suńením (Obr. 3). Jeho nedostatkom je dlhá doba
suńenia, veľká priestorová nároĉnosť a vysoká zostatková vlhkosť. Umelé suńenie biomasy je najefektívnejńie
uskutoĉņovať vyuņitím odpadového tepla napr. z kogeneraĉných jednotiek. V súĉasnej dobe sa vńak systematicky
nevyuņíva. Jednou z príĉin je nedostatok vhodných technológii a zariadení. Boli navrhnuté dva inovatívne typy
suńiacich zariadení, v ktorých proces suńenia prebieha v kompaktnej tenkej vrstve a v mechanicky fluidizovanej
vrstve. Prvý typ zariadenia pracuje na princípe kríņového prúdenia suńiaceho média cez zvisle sa pohybujúcu
kompaktnú vrstvu materiálu (Obr. 4).
Vlhkos+t [%]
80
Guľatina
Štvrťky
60
40
20
0
0
5
Metráž skladovaná volne
10
15
Čas [mesiace]
20
25
30
Metráž uskladnená 3 mesiace po vyrúbaní pod ochrannou strechou
Polená 33 cm dlhé, uskladnené 3 mesiace po rozštiepaní pod ochrannou strechou
Polená 33 cm dlhé, uskladnené ihneď po rozštiepaní pod ochrannou strechou
Obr. 3. Prirodzené suńenie dreva
66
Vlhká biomasa
Prechod
plynu
vrstvou

Výstup biomasy
a)
b)
c)
Obr. 4. Suńiĉka s kompaktnou tenkou vrstvou a) princíp; b) detail laboratórneho modelu; c) experimentálne
zariadenie
Suńiace zariadenie vo fluidizovanej vrstve (Obr. 5-7) pracuje na princípe mechanickej fluidizácie, ktorá
vzniká úĉinkom odstredivých a gravitaĉných síl. Zvyńovaním otáĉok pece narastajú odstredivé sily. Pri dosiahnutí
kritických otáĉok je materiál rovnomerne rozloņený po priereze pece (Obr. 5a).
Plynné médium
a)
Ńtiepka
b)
Obr. 5. Suńiĉka s mechanicky fluidizovanou vrstvou a) princíp; b) laboratórny model
Obr. 6. Experimentálna suńiĉka s mechanicky fluidizovanou
67
a)
b)
Obr. 7. Poloprevádzková suńiĉka s mechanicky fluidizovanou vrstvou a) celkový pohľad; b) experiment so suńením
ńtiepky
3 Zvýńenie efektívnosti procesov termického zhodnocovania biomasy
Nepriame spaľovanie biomasy pozostáva zo splyņovania a následného spaľovania vygenerovaného plynu.
Nepriamym spaľovaním je moņné dosiahnuť zvýńenie efektívnosti termického spracovania biomasy. Energetickým
kritériom je maximum energie biomasy pretransformovanej na teplo. Termodynamickým kritériom je maximálna
teplota ĉerstvých spalín. Týmto kritériám neodpovedá ņiaden základný spôsob konverzie. Vonkajńie prepojenie
existujúcich základných spôsobov nie je výhodné, pretoņe pri ņom dochádza k strate tepla, ĉím sa zniņuje
efektívnosť celého procesu. Preto väĉńina reálnych procesov sa uskutoĉņuje integrovane v jednom zariadení ako
kombinácia základných spôsobov v rôznom usporiadaní. Na Obr. 8. je inovatívny spôsob termického zhodnocovania
biomasy v trojstupņovej peci s optimálnym usporiadaním procesu, pri ktorom proces pyrolýzy a proces splyņovania
prebiehajú paralelne. Sekundárne spaľovanie vygenerovaných plynov je spoloĉné.
a)
b)
Obr. 8. Laboratórna trojstupņová pec a) vizualizácia bez izolácie; b) zariadenie
Zariadenie pozostáva z pyrolýznej, splyņovacej a spaľovacej ĉasti (Obr. 8a). Pyrolýzna a splyņovacia ĉasť sú
spojené materiálovým tokom. Plyny z pyrolýznej a splyņovacej ĉasti prechádzajú do spaľovacej ĉasti. Proces
pyrolýzy sa uskutoĉņuje teplom odovzdaným spalinami. Efektívna je vysokoteplotná pyrolýza nakoľko pri nej sa
dosahuje najvyńńí stupeņ konverzie a tieņ výhrevnosť vygenerovaného plynu. Vysoká teplota zabezpeĉuje, ņe vńetky
produkty pyrolýzy sú v plynnom stave a nevyņadujú ņiadne ńpecifické spracovanie.
Výskum a overenie navrhnutého procesu bolo uskutoĉnené na laboratórnom (Obr. 8b) a experimentálnom
zariadení Obr. 9b.
68
Biomasa
Pyrolýza
Spaliny
Sekundárne
spaľovanie
Splyņovanie
Sekundárny
vzduch
Primárne
spaľovanie
a) Popol
Primárny vzduch
b)
Obr. 9 Experimentálna trojstupņová pec a) usporiadanie procesov; b) zariadenie
Trojstupņová pec pracuje pri vyńńej teplote, ĉo je moņné vyuņiť pri dodrņaní teplotných poņiadaviek na
spaľovane komunálneho odpadu. Koncepcia pece umoņņuje jej pouņitie na výrobu tepla a na výrobu plynu.
Geometrické a funkĉné usporiadania pece zlepńuje moņnosti jej efektívneho vyuņitia. Vyrobený plyn je vhodný pre
kogeneraĉnú jednotku. Jej odpadné teplo sa dá vyuņiť priamo v procese zhodnocovania biomasy (suńenie).
4 Záver
V príspevku sú prezentované inovatívne zariadenia pre suńenie biomasy a jej spaľovanie. Navrhnuté rieńenie
spoĉíva v paralelnom uskutoĉņovaní procesov pyrolýzy a splyņovania. Týmto spôsobom je moņné dosiahnuť
maximálnu výťaņnosť energie a optimálne podmienky pre jej zhodnocovanie. Okrem spomenutých zariadení má
znaĉný podiel na zvyńovaní efektívnosti energetického zhodnocovania biomasy a odpadov vyuņitie odpadného tepla
z procesov spaľovania a z výroby energie a tieņ logistika odpadového hospodárstva. Technologicky optimálne je
vytváranie uzavretých cyklov, v rámci ktorých sa odpadné teplo vyuņije na suńenie a predohrev. Vyuņitie v
teplárenstve má sezónny charakter a nepriaznivo ovplyvņuje ekonomickú stránku výroby. Vhodnými
technologickými a logistickými rieńeniami je moņné zvýńiť nie len technickú, ale aj ekonomickú efektívnosť a ćalej
zníņiť environmentálne dopady termického zhodnocovania biomasy a odpadov.
Literatúra
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Pec na termické zhodnocovanie biomasy. In: Pôda alternatívny zdroj energie - moņnosti vyuņitia potenciálu v znevýhodnených regiónoch kraja Východnej a
Strednej Európy, medzinárodná vedecká konferencia, zborník, 24. - 25.11.2011, VVICB - Kapuńany pri
Preńove, Vojenská Zotavovņa - Zemplínska Ńírava, Bratislava, Ekonóm, 2012 s. 115-121. - ISBN 978-80225-3408-6.
KOŃTIAL, I., SPIŃÁK, J., MIKULA, J. ET AL.: Inovácie procesov termického zhodnocovania biomasy. In:
17. medzinárodná konferencia Vykurovanie 2009, 2-6. marec 2009, Tatranské Matliare, ISBN 978-8089216-27-7, pp. 191-195.
KOŃTIAL I., SPIŃÁK J., MIKULA J., GLOĈEK J.: Metódy energetického zhodnocovania biomasy a
odpadov. In: zborník z konferencie „Moderné procesy spracovania odpadov―, Końice, 2007, vydala
Technická univerzita v Końiciach.
JANDAĈKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M.: Biomasa ako zdroj energie - potenciál, druhy, bilancia a
vlastnosti palív, 2007 dostupný z WWW: [http://www.biomasa-info.sk] (2007-11).
SPIŃÁK, J., KOŃTIAL, I., MIKULA, J., NAŃĈÁK, D.: Rýchlootáĉková rotaĉná pec na suńenie bioodpadov.
In: Waste Forum. Vol. 2012, no. 4 (2013), p. 210-215. - ISSN 1804-0195.
KUZNETSOV, I. V.: Pyrolysis of biofuel in the bell and combustion of its product in the system of "Free gas
movement". In: Ekaterinburg, 2004, dostupný z WWW: [http://stove.ru] (2007-11-09).
69
МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ВЛАСТИВОСТЕЙ БІОПАЛИВА НА
ПРОЦЕС СПАЛЮВАННЯ
MATHEMATICAL MODELING INFLUENCE OF PROPERTIES OF BIOFUEL ON
BURNING PROCESS
Y. HNATYSHYN1, V. YALECHKO2, O. MUKHA3
1,2
Department of automation of production processes, electrical and heating engineering, National Forestry
University of Ukraine, Lviv, General Chuprynky St. 103
3
Lviv centre of science, innovations and informatization, Lviv, V. Chornovola Avenue 57
e-mail: 1,[email protected], [email protected]
An important role is given to the issue of today, along with low-carbon fuels, including willow as energy
resources.
The objective of work is to study the effectiveness of the process of burning biofuel on a computer to
determine its optimal parameters.
Results of work. Using the theory of unsteady heat spontaneous combustion, we investigated spontaneous
combustion of willow as an alternative low-grade solid fuel. Mathematical model of spontaneous combustion is
given in the form of the following three differential equations of thermal balance of reacting mixture, the material
balance on oxygen consumption and material balance of the cost of solid fuel particles [1, 2].
Given the complexity of the experiment, and to analyze the obtained generalized mathematical model of
thermal ignition calculations were carried out on computers using MathCAD. Development of the process of
spontaneous combustion is characterized by a smooth continuously increasing rate of temperature rise curve. Sharp
rise of temperature curve means the occurrence of spontaneous combustion. [2]
In developing mathematical models of combustion processes must take into account the characteristics of
fuel for an adequate assessment of parameters of spontaneous combustion. More efficient combustion reduces ash
content in the exhaust gases, which in turn reduce pollution dynamics of furnace and heating surfaces. Also, results
obtained allow to avoid difficulties caused by the mismatch of the furnace boiler burners and auxiliary equipment
characteristics of the selected fuel.
Literature
[1]
[2]
MADOYAN A.A. AND OTHERS. More efficiently burn low grade coal in power boilers. - Moscow:
Energoatomizdat, 1991 year. – 200 pages.
KHZMALYAN D.M. The theory of combustion processes. – Moscow: Energoatomizdat, 1990 year. – 352
pages.
70
BUDE AKUMULÁTOROM NADBYTOČNÝM ENERGIÍ VODÍK?
WILL HYDROGEN BE AN ACCUMULATOR OF THE EXCESS ENERGY?
Polák M.1; Sečkár P., emeritný docent2
1
Výskumno – vývojové a informaĉné centrum bioenergie Kapuńany
2
Komenského 14, 949 01 Nitra
e-mail: [email protected],
tel: 1+421 2 67291091
Abstract: Ĉo s vyrobeným bioplynom a nadbytoĉnými energiami? Úvaha naznaĉuje problémy s dlhodobým
skladovaním plynu a energiami, ktoré sa ihneć a priamo nepretransformujú na elektrickú energiu. Problémov na
rieńenie tejto oblasti je veľa, ale i veľa moņných rieńení. Pri ńtúdiu je potrebné zohľadniť najmä skutoĉnosť, ņe
kaņdá transformácia energie, teda biomasy na plyn, i na elektrickú energiu je sprevádzaná urĉitými stratami, dá sa
hovoriť o uĉinnosti transformácie. Jedným z moņných akumulátorov energie je vodík, ktorý sa javí ako
perspektívny.
Kľúčové slová: Biomasa, odpadové teplo, elektrická energia, transformácia energie, elektrolýza, úĉinnosť procesov,
ńkolenie odborníkov, spolupráca.
1 Úvod
Spotreba energie v celosvetovom meradle má neustále zvyńujúci sa trend, ĉo súvisí jednak zo zvyńujúcim sa
rastom ľudskej populácie a tieņ zo zvyńujúcimi sa poņiadavkami najmä na výrobu potravín, ņivotných potrieb,
bývanie, dopravu atć. Aby sa ĉo najviac zachovalo zdravé ņivotné prostredie je úplné prirodzenou poņiadavkou, aby
pri transformáciách energie nezhorńovali ņivotné podmienky, nadmerným hlukom, zvyńujúcou sa prańnosťou a
podobne. Hendikepom tepelnej , ale najmä elektrickej energie, oproti iným zdrojom sú problémy s ich skladovaním,
ĉo v súĉasnosti je moņné jedine ich pretransformovaním na iné formy .
2 Vodíkové technológie
Vodík je jedným základným prvkom prírody. Je to bezfarebná plynná látka bez chuti a zápachu s veľkou
schopnosťou difúzie a s vysokým obsahom energie. Samobytne nie, ale v zlúĉeninách sa vyskytuje v obrovskom
mnoņstve na Zemi, ako napríklad vo vode alebo v uhľovodíkoch. Výhrevnosť vodíka je 119 300 kJ/kg, ĉo je oveľa
viac v porovnaní s benzínom, ktorého výhrevnosť je 44 500 kJ/kg. Vodík bude zdrojom energie budúcnosti. Má v
zálohe rieńenie najdôleņitejńích úloh a najväĉńích výziev pre budúcu generáciu. Vodíkom sa dá úplne ekologicky
zabezpeĉiť globálne zásobovanie energiou, bez toho, ņe by dońli zdroje, pretoņe vodíka je dostatok Vodík je s 98 %
výskytu najĉastejńím prvkom vesmíru. Vodík tvorí prevaņnú ĉasť hmoty vo vesmíre. Vodík je najjednoduchńí zo
vńetkých prvkov, je bez farby, zápachu a chuti a je 14krát ľahńí neņ vzduch. Vodík skvapalnie pri -252,9 °C. V
reakcii s kyslíkom je vodík pri uvoľnení energie spaľovaný iba na vodu. Táto reakcia neprodukuje ņiadne emisie,
ako je to napríklad v prípade uhlíka, hlavného pôvodcu zmeny klímy. Vodík je teda ĉistý a zároveņ veľmi efektívny
zdroj energie.
Ale: Vodík sa v prírode prakticky nikdy nevyskytuje izolovane, ale iba v zlúĉeninách s inými prvkami.
Najĉastejńie zlúĉeniny sú s uhlíkom vo forme zemného plynu a s kyslíkom vo forme vody. Aby bolo moņné vyuņiť
vodík, musí byť izolovaný
3 Výroba vodíka
Veľká ĉasť vyrábaného vodíka (48 %) pochádza v súĉasnej dobe z úpravy zemného plynu. Iba 4 % vodíka sa
dnes získavajú z ĉistej elektrolýzy, pri ktorej je voda pri prívode elektrickej energie rozloņená na svoje elementárne
súĉasti, vodík a kyslík. Na získanie jedného metra krychlového vodíka pomocou elektrolýzy je potrebných 4,8 kWh
elektrickej energie. V budúcnosti by mohol byť vodík získavaný výhradne pomocou obnoviteľnej energie, ako je
veterná a solárna. Okolo 95 % v súĉasnosti vyrábaného vodíka sa ihneć vyuņíva v spotrebiteľskom priemysle.
71
Celosvetovo sa vyrábané mnoņstvo vodíka v súĉasnosti pohybuje roĉne okolo 45 miliónov ton a staĉilo by na pohon
250 miliónov vozidiel. Vodík bude pokrývať spotrebu energie budúcnosti. Dneńná celková výroba vńak predstavuje
iba 1 % spotreby energie ľudstva.
Vodík sa vyrába s nasledovnými metódami:
 elektrolýzou vodného roztoku
 reformujúcou technológiou z uhľovodíkov
 po vyĉistení a reformovaní z bioplynov
 z etanolu a metanolu
 umelou fotosyntézou
4 Palivový článok
Struĉne povedané: palivové ĉlánky premieņajú chemickú energiu paliva priamo na elektrickú energiu.
Odohráva sa opak elektrolýzy.
Ĉlánok pozostáva z troch hlavných ĉastí: anóda (1), katóda (2) a elektrolyt (3).
Srdcom celého zariadenia je elektrolyt, ktorý má membránové vlastnosti, preto prepúńťa z jednej elektródy
na druhú iba kladne nabité ióny atómu (protóny), priĉom elektróny zadrņí. Palivom je vodík a kyslík dodávaný cez
katódu. Vodík sa privádza na anódu, kde sa jeho atómy ńtiepia na protóny a elektróny. Protóny sa na katódu dostanú
priamo cez elektrolyt, kým elektróny iba "obchádzkou" cez elektrický okruh, kde vytvárajú jednosmerný elektrický
prúd. Spojením vodíka a kyslíka sa generuje elektrický prúd a teplo. Vedľajńím produktom je iba ĉistá voda.
Palivové ĉlánky produkujú vysoký prúd (20-100 A/dm2) pri nízkom napätí (0,5 - 0,7 V), preto v praxi býva
viac ĉlánkov v sériovom zapojení, aby dávali potrebné napätie. Mechanicky i elektricky prepojené ĉlánky tvoria tzv.
zväzky, resp. moduly.
4.1 Typy palivových článkov
4.1.1 Nízkoteplotné
Prevádzková teplota je kritickým parametrom, ktorý urĉuje moņné pouņitia kaņdého typu palivového ĉlánku.
Nízko teplotný palivový ĉlánok (< 200 °C) má rýchlejńí nábehový ĉas, pevnú konńtrukciu a niņńiu hmotnosť oproti
vysoko teplotným palivovým ĉlánkom. Nízka teplota palivového ĉlánku je závislá od drahého katalyzátora
(obyĉajne je zhotovený z platiny alebo iného drahého kovu), ktorý dosahuje adekvátne reakĉné hodnoty, a ako
palivo sa vyuņíva ĉistý vodík.
4.1.2 Vysokoteplotné
Sú oveľa úĉinnejńie neņ nízko teplotné palivové ĉlánky v procese výroby elektrickej energie. Napriek tomu,
vysoká teplota palivového ĉlánku si vyņaduje relatívne dlhý ohrievací proces, skôr ako vyrobí elektrickú energiu.
Nevyņadujú si zmenu vysokej prevádzkovej teploty palivového ĉlánku, nakoľko moņno zemný plyn nahradiť
vodíkom. Poskytujú vysoko teplotné odpadové teplo, ktoré zvyńuje ich úĉinnosť
4.2 Výhody
Úĉinnosť výroby elektrickej energie je vyńńia v porovnaní s inou technológiou výroby elektrickej energie,
emisie ako SO2, NOx, CO a CO2 sú extrémne nízke, palivový ĉlánok pracuje nehluĉne, okrem elektrickej energie
moņno vyuņiť odpadové teplo napr. vo vykurovaní, palivový ĉlánok má výborné dynamické vlastnosti, pracuje
72
spoľahlivo aj pri niņńom výkone a rýchlo sa prispôsobuje zmenám výkonu, nepotrebujú konvenĉné palivá ako nafta
a zemný plyn, ĉo eliminuje ekonomickú závislosť od politicky nestabilných krajín ,vodík je moņné produkovať
vńade, kde je voda a elektrina, teda produkcia takéhoto paliva by mohla byť decentralizovaná inńtalácie malých
stacionárnych zdrojov by viedli ku decentralizácii elektrizaĉnej siete a jej stabilizácii údrņba a opravy sú minimálne,
lebo neobsahujú ņiadne pohyblivé ĉasti.
4.3 Nevýhody
Hlavným problémom brániacim ich komercionalizácia je nutnosť vybudovať produkciu, transport a ĉerpacie
stanice vodíka, dopĺņanie vodíka a ńtart automobilu s vodíkovým pohonom je dlhńí, ako pri spaľovacom motore a
ich dojazd je menńí, krátka ņivotnosť palivových ĉlánkov (24 000 hodín, necelé tri roky), ich cena je stále vysoká z
dôvodu pouņitia drahých materiálov a konńtruovania bez pomoci automatických liniek.
4.3 Vyuņitie vodíka ako úloņisko energie pre budovy a domácnosti
Vyuņitie fotovoltiky v spojení s elektrolyzérom a palivovým ĉlánkom umoņní úplnú decentralizáciu
energetiky. Prostredníctvom fotovoltaických panelov si domácnosť môņe vyrábať vlastnú elektrinu a prebytok,
ktorý nespotrebuje pouņije na výrobu vodíka elektrolýzou a uskladní pod tlakom. Z vodíka potom pomocou
palivových ĉlánkov vyrába elektrinu a pouņíva v ĉase kedy panely nevyrábajú elektrinu. Batérie sa vybíjajú, ale
vodík môņe byť uskladnený ľubovoľný ĉas. Vyrobený vodík je tieņ moņné priamo tankovať do automobilu.
4.4 Vyuņitie vodíku na pohon automobilu
Autá s palivovými ĉlánkami (Fuell Cell Vehicle - FCV) majú potenciál podstatne zredukovať závislosť na
rope a zníņiť emisie prispievajúce ku klimatickým zmenám. FCV sú vlastne elektromobily ktoré netreba zdĺhavo
nabíjať, ale môņete ich natankovať ako autá na benzín. Vyzerajú ako konvenĉné automobily zvonku, ale zvnútra
obsahujú technologicky vyspelé komponenty, ktoré v obyĉajných autách nenájdete. Najvýraznejńí rozdiel je v
palivových ĉlánkoch, ktoré premieņajú vodík z nádrņe s kyslíkom zo vzduchu na elektrinu poháņajúcu elektromotor.
5 Úlohy pre novovybudované Výskumno – vývojové a informačné centrum bioenergie
Kapuńany, Ekonomickej univerzity v Bratislave
Výskum a vývoj orientovať pri zohľadňovaní technicko- ekonomických a sociálnych podmienok
regiónu na ekonomické zhodnocovanie plodín vhodných na výrobu biomasy v poľnohospodárskej a lesníckej
výroby vrátane odpadu. Štúdium orientovať na ekonomickú analýzu......... najvýhodnejších komodít. Vyvinúť
mobilný drvič biomasy a navrhnúť jeho výrobu v nevyužitých poľnohospodárskych a strojárskych podnikoch
v oblasti regiónu. Venovať pozornosť i vysokoteplotnej elektrolýze plynov. Vodík sa dá získavať viacerými
spôsobmi. Z hľadiska možnej konzervácie elektrickej energie pretransformovaním H₂O na vodík, venovať
pozornosť procesu pracujúcim s vyššou účinnosťou.
Klasická nízkoteplotná elektrolýza vody pracuje s úĉinnosťou 25-28%, vysokoteplotná elektrolýza vodnej
pary môņe pracovať s úĉinnosťou 40-50%, ĉo pri vyuņití nadbytoĉnej elektrickej energie najmä v noci, pri veterných
elektrárņach, vyuņití odpadového tepla v jadrových elektrárņach, dáva moņnosť budovať ....systémy.
Spolupracovať s inými pracoviskami, napríklad s Ústavom biotechnológií a potravinárstva CHTF-STU
Bratislava, SPU v Nitre s Technickou fakultou s Technickou univerzitou vo Zvolene a Końiciach a jej Fakultou
výrobných technológií, ktorá je bliņńie a bolo by moņné uskutoĉņovať vzdelávania na najvyńńej úrovní, cez urĉité
ńpecifikácie.
Hľadať ćalńie moņnosti cez BIOKATALYZÁTORY, ktoré v biologických materiáloch katalyzujú chemické
reakcie a urýchľujú biochemické procesy.
Venovať pozornosť vodíku, jednak z hľadiska vyuņitia v motoroch automobilov i stacionárnych a tieņ
konzervovanie vodíka v tlakových nádobách a vyuņívanie vo forme hydridov.
6 Záver
Je ťaņké hľadať cesty a orientácie nového vedeckého pracoviska a na zaĉiatku je potrebné po ńtúdiu a
konzultáciách s poprednými odborníkmi doma i v zahraniĉí vypracovať dlhodobý výskumný plán, vedeckého
pracoviska.
Literatúra:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
ANTONÍN, V. A KOL.: Keramické pevné elektrolyty, SNTL Praha, 1985
MACKERLE, J.: Automobil s lepńí úĉinnosti, SNTL Praha, 1985
http://www.solaren.sk/vodikove-technologie
http://tech.sme.sk/c/3346594/vodikova-technologia-na-dohlad.html
http://www.airproducts.sk/bulkgases/velkoobjemovePlyny/vodik_zdrojEnergie.htm
73
PELETOVANIE A BRIKETOVANIE – EFEKTÍVNE VYUŅÍVANIE BIOMASY
PELLETING AND BRIQUETTING - EFFECTIVE UTILIZATION OF BIOMASS
Ján Sarvań1, Daniela Inańová2
Ekonomická univerzita Bratislava
Výskumno vzdelávacie a informaĉné centrum bioenergie Kapuńany
E-mail: 1,2www.vvicb.sk, [email protected], [email protected],
Tel.: 1,2 +421 2 6729 1092
Abstract: Energetika je jedným z najdôleņitejńích odvetví národného hospodárstva a má priamy dopad nie len na
ekonomický rast krajiny, ale i na ņivotné prostredie, a významnou mierou ovplyvņuje aj konkurenĉnú schopnosť
krajiny. A ekonomický a sociálny rozvoj krajiny. Na úroveņ energetiky kaņdej krajiny vplýva najmä populaĉný rast,
ekonomický a technologický rozvoj, ktorý môņe významne obmedziť negatívne dopady energetického priemyslu na
ņivotné prostredie, a dokonca môņe aj zníņiť tempo rastu spotreby energie. Paliva 21.storoĉia musia okrem
energetických, ekologických, ekonomických kritérií, spĺņať aj prísne bezpeĉnostné kritéria a dôleņitým je aj
kritérium komfortu spaľovania. Moderný energetický nosiĉ musí mať rovnomernú veľkosť frakcie, hustotu, vlhkosť
a vhodný tvar. Technológie, ktoré transformujú biomasu na biopaliva s poņadovanými vlastnosťami sú technológie
zhutņovania, medzi ktoré patrí peletovanie a briketovanie.
Keywords: Policy of energy, pellets, briquettes, biomass, energy
1 Úvod
Vo svete neustále rastie záujem o vyuņívanie biomasy v energetike. Mnohé krajiny zaznamenávajú rastúci
trend v tejto oblasti, pretoņe bio - energetika je podporovaná ako samostatný vedný odbor. Ak chce Slovenská
republika (SR) reagovať na meniace sa ekonomické a environmentálne podmienky vo svete, no najmä v Európe,
mala by investovať do výskumu a vývoja technológií obnoviteľných zdrojov a nadväzujúcich oblastí.
Nesystematický prístup k výskumu by mohol mať za následok zníņenie hrubého domáceho produktu a
konkurencieschopnosti, ako aj ćalńie ekonomické problémy v spoloĉnosti.
Vyuņívanie obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku je v súĉasnosti veľmi diskutovanou otázkou.
Hlavnou príĉinou tejto diskusie je zvyńovanie cien za teplo. Práve rozvoj vyuņívania obnoviteľných zdrojov energie
(OZE), vrátane biomasy, predstavuje výrazný prínos k rieńeniu tohto problému. Najväĉńí podiel technicky
pouņiteľného potenciálu OZE predstavuje biomasa (42 %) s najväĉńím potenciálom drevnej biomasy.
Biomasa je prvý zdroj energie, ktorý zaĉal ĉlovek vyuņívať. Drevo, suchá tráva a tŕstie boli pravdepodobne
prvými zdrojmi energie a teplo jej prvou formou, ktorú ĉlovek najskôr náhodne a postupne aj systematicky zaĉal
ovládať vo svoj prospech. Biomasa v podobe drevných, ĉi poľnohospodárskych odpadov a ńpeciálne pestovaných
energetických rastlín predstavuje vo svetovej i nańej energetike perspektívny primárny zdroj energie. V blízkej
budúcnosti moņno predpokladať výrazné zvýńenie jej podielu na energetickom trhu. Energetika je jedným z
najdôleņitejńích odvetví národného hospodárstva a má priamy dopad nie len na ekonomický rast krajiny ale i na
ņivotné prostredie. Akým palivom sa bude v budúcnosti vykurovať, akým spôsobom sa bude vyrábať elektrická
energia a teplo, to sú stále najĉastejńie ktoré rezonujú v odborných kruhoch. Vedľa ekonomických aspektov
energetickej politiky vystupujú stále viac do popredia práve i otázky vplyvu energetiky na ņivotné prostredie.
Aby sme mohli drevnú odpadovú biomasu (ńtiepka, kusový odpad, piliny, tenĉina, hrubina, pne, korene,
kôra, atć...) energetický zhodnotiť musíme ju spracovať do vhodnej formy. To isté platí aj pre materiály, ktoré
nepatria do skupiny drevnej odpadovej biomasy, napr. rôznu fytomasu, kakaové ńupky, rańelina, kal z ĈOV, papier,
textil, bavlna, mieńaný komunálny odpad, atć. Preĉo sme spomenuli aj tieto druhy materiálov? V dneńnej dobe sa uņ
pri získaní tepelnej energie nemôņeme orientovať len na drevnú odpadovú biomasu, pretoņe jej potenciál nie je
postaĉujúci. Rôzne druhy materiálov so sebou nesú rôzne materiálové charakteristiky, chemické zloņenie a
ńpecifikácie pre spracovanie a zhodnotenie. Ak chceme energeticky zhodnocovať tieto materiály, musíme poznať
74
dokonale materiál s ktorým pracujeme. Urĉite si vie kaņdý predstaviť rozdielne materiálové charakteristiky
napríklad medzi drevom a textilom. Avńak dokáņeme si uvedomiť aké sú rozdiely medzi ihliĉnatým a listnatým
drevom z pohľadu kvality procesu zhutņovania? A ĉo tak napríklad rozdiely medzi borovicovým a smrekovým
drevom z pohľadu kvality procesu zhutņovania? Preto sme sa rozhodli popísať charakteristické vlastnosti
materiálov, ktoré vplývajú na kvalitu procesu zhutņovania a ktorými sa jednotlivé materiály odlińujú, na drevných
materiáloch. Pri rôznych druhoch materiálov a pri rôznych podmienkach na vstupe dostávame na výstupe rôzne
vlastnosti výliskov (výhrevnosť, obsah vody, popolnatosť).
Medzi základné vlastnosti materiálov zaraćujeme:
 chemické zloņenie materiálu
 hustota materiálu
 hmotnosť materiálu
 vlhkosť materiálu
 stavba a ńtruktúra materiálu
 veľkosť frakcie materiálu
 pórovitosť frakcie
 výhrevnosť materiálu
 a iné
Tabuľka 1. Chemické zloņenie niektorých domácich drevín
Zdroj: www.biom.cz
Chemické zloņenie biomasy resp. dreva sa medzi jednotlivými rastlinnými druhmi líńi, v priemere rastliny
obsahujú asi 25% lignínu a 75 % uhľovodíkov alebo cukrov. Uhľovodíková zloņka pozostáva z mnohých molekúl
cukrov spojených do dlhých reťazcov polymérov. Dve významné zloņky uhľovodíkov sú celulóza a hemicelulóza.
Príroda vyuņíva dlhé polyméry celulózy na stavbu vlákien, ktoré dávajú rastlinám potrebnú pevnosť. Lignínová
zloņka pôsobí ako lepidlo, ktoré drņí spolu celulózové vlákna. Rozdiel v chemickom zloņení je nielen medzi
skupinou listnatých a ihliĉnatých drevín (Obr.1), ale aj medzi jednotlivými drevinami (Tab.1).
Tabuľka 2. Hustota nańich hospodársky najvýznamnejńích drevín
Zdroj: www.biom.cz
Kaņdý druh materiálu má svoju ńpecifickú hustotu, rozdielnu od ostatných (Tab.2). Hustota významne
ovplyvņuje mechanické a fyzikálne vlastnosti dreva. Vyńńia merná hustota vstupného materiálu, predpokladá lepńie
zhutnenie výsledného výlisku. Takņe môņeme povedať, ņe hustota dreva nadobúda na význame pri jeho
mechanickom a chemickom spracovaní, kde sa kladie dôraz na hmotnostné mnoņstvo drevnej hmoty. Napríklad
ťaņké drevo je pevnejńie, tvrdńie a odolnejńie proti opotrebovaniu a mechanickému spracovaniu neņ ľahké drevo.
Hustotu dreva, a tým taktieņ aj hmotnosť dreva, ovplyvņuje predovńetkým vlhkosť, ńírka roĉných kruhov a podiel
letného dreva, poloha v kmeni a vek stromu. Hustota a hmotnosť dreva sa zvyńuje s vlhkosťou, priĉom hmotnosť a
objem dreva sa nemenia rovnako. Zatiaľ ĉo hmotnosť dreva sa zvyńuje so vzrastajúcou vlhkosťou aņ do jeho
úplného nasýtenia, objem dreva sa zväĉńuje len do bodu nasýtenia vlákien. Pri ćalńom priberaní vlhkosti nad túto
hranicu sa objem dreva nemení. Ak je vlhkosť lisovaného materiálu veľmi malá a naopak veľmi veľká, mimo
urĉitého optimálneho intervalu (8-15 %), ĉastice materiálu nie sú súdrņné a výlisok sa rozpadáva. Pri nízkych
75
vlhkostiach zasa nedochádza k spekaniu materiálu, ĉo zabezpeĉuje tieņ súdrņnosť ĉastíc materiálu vo výlisku. V
procese zhutņovania dochádza k redukcii objemu lisovacieho materiálu 6 aņ 19 násobne (19 násobne u bavlneného
materiálu). Výlisky rôznych tvarov a rozmerov sú vyuņívané hlavne na vykurovanie rôznych zariadení (domov,
hotelov, hospodárskych budov a pod.). Vykurovanie na dedinách ale aj v mestách bolo v minulosti zaloņené takmer
výhradne na hnedom uhlí. Po skúsenostiach s vývojom cien elektriny si uņ mnohí pri plynofikácií domu ponechali
do rezervy klasické kotle na tuhé palivá, ĉo sa postupom ĉasu ukázalo ako dobrý a správny krok. Prognózy hovoria
o postupnom raste cien klasických fosílnych palív nad úroveņ cien pevných biopalív. Je vysoký predpoklad, ņe
niektoré domácnosti v budúcnosti neutiahnu zvyńujúce sa náklady na vykurovanie elektrinou, plynom ĉi uhlím a
priklonia sa k vykurovaniu pevnými biopalivami. Za vykurovaciu sezónu spotrebuje beņný rodinný dom s roĉnou
spotrebou pribliņne 100 GJ od 5 do 7 ton biopalív. Pritom na nańom trhu je akceptovateľná cena za biopaliva od
2,40 Sk/kg do 3,20 Sk/kg (v závislosti od kvality biopalív a pouņitých materiálov). Pri týchto cenách pevných palív
vychádza toto vykurovanie uņ dnes lacnejńie ako vykurovanie plynom alebo elektrinou. Treba vńak objektívne
priznať, ņe v dneńnej dobe je eńte zavedenie technológie vykurovania s biopalivami (vstupné náklady) nákladné. Ale
rozvojom týchto technológií a zvýńením konkurencie na strane výrobcov spaľovacích zariadení ceny poklesnú.
Výlisky, tzv. biopaliva, sa so svojou výhrevnosťou 15-22 MJ/kg (v závislosti od materiálu) radia v stupnici
medzi hnedé a ĉierne uhlie a to vćaka malej zostatkovej vlhkosti v rozmedzí 8-10% (pre príklad - posekané drevo
pod prístreńkom vyschne za dva roky iba na 15-20% a dosiahne tým výhrevnosť len 14,3 MJ/kg). Dôleņitým
parametrom biopalív je hodnota jeho zlisovania, ĉo je vyjadrené mernou hmotnosťou. Táto nesmie byť nikdy
menńia ako 1000 kg/m3, ĉo v praxi znamená ņe zlisované biopaliva nesmú byť nikdy ľahńie ako voda. Odborník ako
aj laik by mali vedieť, ņe kvalitné biopaliva na vode neplávajú. Taktieņ neprijímajú vzduńnú vlhkosť, ĉím sa
predlņuje ich doba skladovania a hlavne dĺņka horenia. Pri spaľovaní takýchto biopalív sa naskytá otázka, aké je
hodnotenie z hľadiska emisií CO2? Pri spaľovaní biopalív sa do ovzduńia uvoľní len toľko CO2 koľko si rastliny a
stromy z ovzduńia absorbovali poĉas rastu. Takņe spaľovanie biopalív neprispieva k skleníkovému efektu. Veľmi
nízky je aj obsah popola z biopalív. Je to do 1 % (pri uhlí je to aņ 30%). Pokiaľ nebudete s biopalivami spaľovať
napr. obalové fólie alebo podobné „ťaņké― materiály, tak váń popol bude tieņ nekontaminovaný a môņe sa následne
sekundárne zhodnotiť spätnou recykláciou v pôde. Biopalivá neobsahujú síru ani halogény. Na viac tým, ņe pri
výrobe biopalív sa nepouņívajú ņiadne chemické spojivá. Popol obsahuje mimo iných látok a prvkov aj dusík,
fosfor, draslík, vápnik, horĉík, hydroxid draselný, kysliĉník kremiĉitý, kyselinu fosforeĉnú a iné dôleņité stopové
prvky, ĉím sa stáva veľmi vzácnym a hodnotným minerálnym hnojivom pre sad, vinicu, záhradu alebo trávnik. Zo
skúseností vieme povedať, ņe vybudovanie linky na spracovanie odpadov, to znamená linky pozostávajúcej z
rôznych strojov ako zberací stroj, drviĉ, triediĉ, suńiareņ, briketovací ĉi peletovací lis, baliĉka a iné, si vyņaduje
nemalé vstupné investície. Avńak ak by sa na projekte budovania linky podieľali viacerí investori, ktorí by ju potom
rovnakých dielom vyuņívali, mohol by problém s vysokými investíciami odpadnúť. Vyuņitie týchto technológií je
moņné takmer vńade – u majiteľov sadov, viníc, na poľnohospodárskych druņstvách, technických sluņbách, lesných
závodov ĉi v záhradkových osadách. Mnohým je známy fakt, ņe rakúske firmy vykupujú na Slovensku seno z lúk a
pasienkov, ktoré následne spracúvajú uvedenými metódami ako vysoko cenený energetický zdroj. Je tu progresívna
moņnosť ako sa vzniknutého odpadu zo záhrad, sadov a vinohradov elegantne zbaviť a dokonca energeticky ho
zhodnotiť. A v neposlednom rade je tu ńanca prispieť urĉitou mierou k ochrane ņivotného prostredia. A to nie je
zanedbateľný fakt.
2 PELETOVANIE
Peletovanie je progresívny spôsob zhutņovania podrvenej a vysuńenej hmoty pretláĉaním cez lisovaciu
matricu. Technológia peletovania je charakteristická tým, ņe v jednom ĉasovom okamihu vzniká niekoľko výliskov
(peliet). Pelety sú po prechode lisovacej matrice a odrezaní veľmi zohriate a plastické. Aņ po vychladnutí získavajú
tvrdosť a mechanickú odolnosť. Táto technológia je nároĉná na kvalitu vstupnej frakcie, ktorá musí byť jemnejńia,
ako pri iných metódach zhutņovania. Kvalita pelety je uņ vo viacerých ńtátoch predpísaná normami. Pelety
predávané v súĉasnosti na trhu sa vyrábajú z ĉistých pilín a hoblín. Niektorí producenti pri výrobe peliet pridávajú
do pilín obilný ńrot, prípadne ńkrob. Úlohou tohto aditíva je zníņiť trenie pri lisovaní, zvýńiť pevnosť peliet a
zabezpeĉiť, aby vyrábané pelety boli ĉo najsvetlejńie. Pelety, vzhľadom na homogenitu a rovnomernú hustotu horia
ustáleným a plynulým plameņom. Dĺņka horenia je asi len 10-20 minút, ĉo je spôsobené vysokým pomerom
povrchu k objemu. Tento vysoký pomer má za následok aj vysoké opotrebenie funkĉných ĉastí peletovacích strojov.
Investiĉná nároĉnosť je pri peletovaní spravidla vyńńia ako pri briketovaní.
Pelety sú v porovnaní s briketami malé a majú niektoré vlastnosti voľne sypaných materiálov. Prakticky
jedinou a najväĉńou výhodou pelety je, ņe ju môņeme bezproblémovo dopravovať pneumaticky a v závitovkových
dopravníkoch relatívne malých priemerov. Tým sú predurĉené pre dopravu pri automatizovanom riadení procesu
spaľovania v relatívne malých domácich kotloch.
2.1 Pouņitie technológie
Technológia peletovania je vhodná pre spracovanie rôznych druhov odpadov, ako slamy, drevnej hmoty,
pilín, kôry, uhoľného prachu, odpadu z nerastných surovín, kŕmnych zmesí, hnojiva, PVC odpadu, stabilizátorov, je
vhodná pre aplikácie farmaceutického priemyslu, má vyuņitie v chemickom priemysle.
76
Pelety sa vyrábajú v ńpeciálnych lisoch. Existuje veľké mnoņstvo konńtrukĉných princípov peletovacích
strojov. Tomu je podriadený aj tvar matrice, ktorá má veľké mnoņstvo otvorov, v ktorých sa zhutņuje spracovaný
materiál. Tieto matrice môņu byť valcové alebo ploché. Lisovacím nástrojom sú kladky valcové, kuņeľové alebo
závitovka. Po výstupe z matrice sa pelety odrezávajú na poņadovanú dĺņku.
Pelety z drevného odpadu:
2.2 Základné rozdelenie peletovacích strojov
Peletovacia technológia sa zaĉína dynamicky rozńirovať najmä vo Ńvédsku, Veľkej Británii, Dánsku,
Nemecku a Rakúsku. Pritom sa vyuņívajú rôzne peletovacie stroje.
Zdroj: www.agrobiomasa.sk
77
a)
a) závitovkový
b)
c)
d)
b) horizontálny s valcovou matricou c) horizontálny s ozubenými kolesami
tanierovou matricou
d) vertikálny s
Obr.2 Princíp konńtrukcie peletovacích strojov
Zdroj: www.agrobiomasa.sk
3 BRIKETOVANIE
Briketovanie je najrozńírenejńia technológia zhutņovania odpadov. Pri briketovaní vzniká v jednom ĉasovom
okamihu len jeden výlisok (rozdiel oproti peletovaniu a kompaktovaniu)
Produkt zhutnenia - brikety môņeme rozdeliť podľa veľkosti a podľa tvaru. Podľa veľkosti a v súlade s
citovanou normou DIN 51731 môņeme výlisok s urĉitosťou povaņovať za briketu, keć svojimi rozmermi zodpovedá
rozmerovej skupine HP1, pripadne aj HP2 a HP3. Podľa tvaru sú v súĉasnosti vyrábané brikety rozdelené do troch
základných skupín, na valcové, kvádrové a n-uholníkové, obrázok 3. Vyrábajú sa bez diery alebo s dierou. S dierou
sa z pravidla vyrábajú brikety len pri väĉńích rozmerových skupinách (HP1, HP2).
Tvar brikety súvisí aj s pouņitou technológiou. Nekoneĉná valcová briketa býva zväĉńa produktom lisovania
na kľukových alebo koleno pákových lisoch. Briketa je vytváraná diskontinuálne z jednotlivých výliskov do
nekoneĉného tvaru a po vychladnutí v chladiacom kanály je delená na poņadovanú dĺņku. Závitovkové briketovacie
lisy produkujú spravidla n-uholníkovú alebo valcovú nekoneĉnú briketu. Kvalita brikety je veľmi vysoká, pretoņe je
vytváraná kontinuálne a nie jednotlivými výliskami. Proces briketovania je tichý a kľudný. Tvary výliskov pri
hydraulických lisoch sú prevaņne kváder, alebo valec. Výhodou lisov s hydraulickým pohonom je tichá prevádzka a
relatívne jednoduchá konńtrukcia. Vysoké lisovacie tlaky (80 – 180 MPa) majú ale nepriaznivý vplyv na ņivotnosť
hydrauliky. Pritom si treba uvedomiť, ņe jej cena predstavuje viac ako 60% z celkovej ceny stroja.
Najlepńia kvalita brikety sa dosahuje na závitovkových briketovacích lisoch. Beņne sa dosahuje hustota
vyńńia ako 1,2 kg.dm-3. Povrch brikety je zväĉńa tmavý, karbonizovaný. Brikety sú trvanlivé, odolné voĉi
atmosférickej vlhkosti. Vplyvom vysokého trenia medzi nástrojom a lisovaným materiálom ale dochádza k
rýchlemu opotrebovaniu závitovky a loņísk. Cena závitovky a teda aj náklady na údrņbu sú potom vysoké.
Poņadovanú hustotu bez problémov dosahujú briketovacie lisy s priamoĉiarym vratným pohybom nástroja. Brikety
majú niņńiu pevnosť ako brikety vyrobené na závitovkových briketovacích lisoch. Problém s poņadovanou hustotou
je u brikiet, ktoré sú vyrábané na briketovacích lisoch s hydraulickým pohonom. Brikety sa v dôsledku toho
rozpadajú uņ pri manipulácii a skladovaní. Ľahko "nasávajú" atmosférickú vlhkosť, pri spaľovaní sa rýchlo
rozpadávajú, ĉo sa odzrkadľuje na vysokej rýchlosti procesu horenia.
Výhoda brikety je, ņe ju môņeme spaľovať bez akýchkoľvek úprav vo vńetkých otvorených systémoch
spaľovania. Brikety sú vhodné pre kuchynské sporáky, kachle, etáņové a ústredné kúrenie a krby. Horia spomedzi
vńetkých produktov zhutņovania najpomalńie, ale zahorievajú sa relatívne ľahko. Podľa veľkosti a druhu suroviny
horia aņ 240 minút. Vzhľadom na svoje rozmery, brikety nie sú vhodné pre automatizované spaľovanie v malých
kotloch. Briketa má, s ohľadom na svoju veľkosť, nízky pomer povrchu k objemu, preto je aj opotrebovanie
funkĉných ĉastí lisu menńie ako u peliet. Pri briketovaní je najdlhńia fáza chladnutia výlisku pod tlakom, ĉo
priaznivo vplýva na ich kvalitu. Táto technológia zhutņovania je najlacnejńia a je menej nároĉná na vstupnú
surovinu ako technológia peletovania.
Pouņitie technológie. Briketovanie je moņné vyuņiť na zhutņovanie drevných pilín, hoblín, kôry, drevného
prachu, slamy, bavlny, textilu, papieru, odpadu zo ņelezných a neņelezných kovov, odpadu z nerastných surovín a
iné.
78
Obr.3 Rozdelenie briketovacích strojov.
Obr.4. Konńtrukcie briketovacích lisov.
Zdroj: www.agrobiomasa.sk
4 ZÁVER
Vzhľadom k zniņovaniu svetových zásob fosílnych palív sa rýchlym tempom rozvíja celý rad technológií,
ktoré sú zaloņené na báze vyņívania obnoviteľných zdrojov energie. Niektoré z týchto technológií sú pomerne nové,
niektoré technológie vychádzajúce z vyuņívania obnoviteľných zdrojov energie ľudstvo vyuņíva uņ celé stároĉia.
Vńetky tieto technológie vńak v posledných rokoch preńli a stále eńte prechádzajú vývojom a skúmaním, ktoré vedú
k vyńńím úĉinnostiam pri premene a vyuņívaní energie na báze obnoviteľných zdrojov energie.
Energetické vyuņívanie biomasy predstavuje moderné rieńenie pre lokálne zásobovanie energiami a
nakladanie s odpadmi. V rámci rôznych sektorov od architektúry a strojárenstva aņ po poľnohospodárstvo je veľa
profesionálnych pracovníkov zainteresovaných do aplikácií technológií pre výroby tepla a elektriny z biomasy.
Objavila sa poņiadavka na dodatoĉné know - how, predovńetkým na nové technológie a na analýzu aktuálneho stavu
na trhu, ĉo prináńa so sebou zvýńené poņiadavky napr. na sluņby, plánovanie, návrhy technológii a ekonomiku.
Najrozńírenejńím palivom z kategórie biomasy je drevo. Drevo ako palivo môņe mať rôznu podobu - môņe byť
vyuņívané ako kusové, ako drevný odpad (napr. vo forme ńtiepok, alebo peliet) alebo môņe byť ńpeciálne pestované
ako energetická rastlina napr. vŕba. Existujú vńak aj iné zdroje, ktoré hrajú významnú úlohu v energetickej bilancii
mnohých krajín. Sem patria napr. organické zvyńky z poľnohospodárskej výroby ako je napr. slama. Biomasou je aj
bioplyn získavaný zo skládok komunálneho odpadu, ĉistiĉiek odpadových vôd alebo hnojovice zo ņivoĉíńnej
výroby. Z hľadiska svojej perspektívy je biomasa povaņovaná za kľúĉový obnoviteľný zdroj energie a to tak na
úrovni malých ako i veľkých technologických celkov. Uņ dnes sa podieľa asi 14 % na celosvetovej spotrebe
primárnych energetických zdrojov. Avńak pre tri ńtvrtiny obyvateľstva Zeme, ņijúcich prevaņne v rozvojových
krajinách, je najdôleņitejńím palivovým zdrojom. V priemere jej podiel na spotrebe energie v týchto krajinách
predstavuje asi 38% (v niektorých krajinách aņ 90%). Je moņné predpokladať, ņe pri raste populácie a zniņovaní
rezerv fosílnych palív bude jej význam vo svete ćalej narastať. Biomasa je významným zdrojom aj v niektorých
rozvinutých krajinách. Vo Ńvédsku alebo v susednom Rakúsku sa podieľa asi 15 % na spotrebe energie (u nás je to
79
menej ako 1 %). Vo Ńvédsku existujú plány na podstatne vyńńie vyuņívanie biomasy, ktorá by mala v budúcnosti
nahradiť energiu získavanú v súĉasnosti v jadrových elektrárņach. V USA je podiel biomasy na primárnych
zdrojoch asi 4 %, ĉo je asi toľko energie, koľko sa jej získava v jadrových elektrárņach. Väĉńina energie biomasy
pokrýva spotrebu tepla, avńak významne sa podieľa aj na výrobe elektriny. Dnes v USA pracujú elektrárne
spaľujúce biomasu s celkovým elektrickým výkonom viac ako 9000 MW. Podľa niektorých analýz neexistuje
ņiadna bariéra, aby podiel biomasy na spotrebe energie v USA vzrástol na viac ako 20 %. Biomasa pestovaná na
poľnohospodárskej pôde by napr. dokázala bez problémov nahradiť energiu vyrábanú jadrovými reaktormi, a to i
bez dôsledkov na ceny poľnohospodárskych plodín.
Tento príspevok bol vytvorený realizáciou projektu „ Rekonńtrukcie a modernizácie priestorov PHF-EU ,
obstaranie IKT, vybavenia a laboratórno-technologického zariadenia , s kódom ITMS projektu 26250120018―na
základe podpory operaĉného programu Výskum a vývoj financovaného z Európskeho fondu regionálneho
rozvoja―.(Kód ITMS: 26250120018).
Literatúra:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
POLÁK, M.: Multiplikaĉný efekt z vyuņitia (biomasy) (bioenergie) OZE. In: Energeticko-politcké
smerovanie vo vyuņívaní OZE v krajinách strednej a východnej Európy. Bratislava : Ekonóm, 2008. 264 s.
ISBN 978-80-225-2496-4
PORVAZ, P.: Produkĉný potenciál energetických rastlín pestovaných v podmienkach východoslovenskej
níņiny. In: Energeticko-politické smerovanie vo vyuņívaní OZE v krajinách strednej a východnej Európy.
Bratislava : Ekonóm, 2008. 264 s. ISBN 978-80-225-2496-4
SIMANOV, V.: Energetické vyuņívaní dříví. Olomouc: Terrapolis. 1995. 116 s.
VÍGLASÝ, J.: Regionálne prírodné zdroje energie – neobnoviteľné i obnoviteľné, ich racionálne vyuņívanie.
In: Zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie Energeticko-politické smerovanie vo vyuņívaní OZE v
krajinách Strednej a Východnej Európy. Zemplínska Ńírava: EUBA,PHF Końice, 2007, s.13-23. ISBN 97880-225-2496-4
http://www.agrobiomasa.sk/index.php?s=5.2.2
DZURENDA, L., JANDAĈKA, J.: Energetické vyuņitie dendromasy. Vyd., TU vo Zvolene, 2010, ISBN
978-80-228-2082-0.
DZURENDA, L: Spaľovanie dreva a kôry. Vyd., TU vo Zvolene, 2005, ISBN 80-228-1555-1.
JANDAĈKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M.: Biomasa ako zdroj energie. Potenciál, druhy, bilancia a
vlastnosti palív. Vyd., Ŝilina: Juraj Ńtefuņ – GEORG, 2007, ISBN 978-80-969161-3-9. (a)
JANDAĈKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M.: Technológie pre prípravu a energetické vyuņitie biomasy.
Vyd., Mojń: Jozef Bulejĉík, 2007, ISBN 978-80-969595-3-2. (b)
http://biom.cz/cz/odborne-clanky/vplyv-niektorych-druhov-drevnych-materialov-pri-briketovani-a-peletovan
80
VÝZNAMNOSŤ EXTERNALÍT POĽNOHOSPODÁRSTVA Z POHĽADU
FORMOVANIA KVALITY ZLOŅIEK ŅIVOTNÉHO PROSTREDIA
THE SIGNIFICANCE OF AGRICULTURAL EXTERNALITIES FROM VIEW OF
ENVIRONMENTAL COMPONENTS FORMATION
Hronec, O.1, Figura, J.2, Figurová, J.3
1
Fakulta manaņmentu PU v Preńove; [email protected]
2,3
SEVS Skalica
e-mail: [email protected]
tel: 10911815092
Abstract: Present knowledge confirms a significant impact of agriculture practically on all environmental
components and related ecosystem services. At the global level, agricultural production systems were identified as
the main cause of increasing emissions of reactive nitrogen into the air, groundwater and surface water. Mentioned
usually has character of negative effects, which are not part of production costs and thus are not reflected by the
market economy. In this form the character of the negative externalities that adversely affect the sustainable
development of human civilization in the future and its resilience to environmental shocks. Valuing externalities
should be seen as a basis for considering the current state of management in the agricultural sector towards the socalled green economy leading to the sustainable use of natural resources.
Keywords: agriculture, environment, negative externalities, valuation of externalities
1 Úvod
Poľnohospodárstvo, predstavujúce významnú oblasť aktivít ĉloveka spojených so zabezpeĉením výņivy
obyvateľstva, je úzko spojené s vyuņívaním krajiny a zloņiek ņivotného prostredia. Ako vyplýva z celého radu
publikácií (napr. UNEP, 2007; Van Camp et al., 2004; Van Drecht et al., 2003), poľno¬hos¬podárstvo významne
ovplyv¬ņuje kvalitu ņivotného prostredia a to prostredníctvom:
 degradácie pôdy
 zneĉisťovania vodných zdrojov
 tvorby skleníkových plynov (najmä metánu a oxidov dusíka)
 zniņovania biodiverzity.
Ako uvádza Tematická stratégia trvalo udrņateľného vyuņívania prírodných zdrojov (European Commission,
2005), európske hospodárstvo závisí od prírodných zdrojov a surovín, ako sú nerasty biomasa a biologické zdroje,
od zloņiek ņivotného prostredia, ako je ovzduńie, voda a pôda, od prúdiacich zdrojov, ako je vietor, geotermálna,
prílivová a slneĉná energia a od vesmíru (v blízkosti Zeme). V zmysle obnovenej stratégie trvalo udrņateľného
rozvoja EÚ (Council of the European Union, 2006), ochrana a manaņment prírodných zdrojov patrí medzi sedem
hlavných oblastí aktivít EÚ v ćalńom období.
2 VPLYV POĽNOHOSPODÁRSTVA NA ZLOŅKY ŅIVOTNÉHO PROSTREDIA
2.1. Vplyv poľnohospodárstva na pôdu
Spôsob vyuņívania pôdy, vzhľadom na charakter aktivít ĉloveka, ovplyvņuje jej kvalitu, funkcie a taktieņ
kvalitu ostatných zloņiek prostredia, ĉo sa premieta do celkovej stability územia resp. krajiny. Z dlhodobého
hľadiska spôsob vyuņívania pôdy a krajiny patrí k hlavným fak¬torom ovplyvņujúcim globálny stav ņivotného
prostredia a to prostredníctvom klimatickej zmeny a zneĉisťovania vodných zdrojov (UNEP, 2007). Degradácia
pôdy sa zaraćuje k významným environmentálnym problémom vo svete aj v Európe (EEA, 2004; Van Camp et al.,
2004; UNEP, 2007). Niektoré problémy vznikajú v dôsledku urbanizácie a rozvoja priemyslu (trvalé zábery pôdy,
81
kontaminácia pôdy), no viaceré sú spôsobované v rámci poľnohospodárskeho vyuņívania krajiny. Ako vyplýva z
dokumentov Európskej komisie (van Camp et al., 2004), k rozhodujúcim hrozbám pre pôdy v Európe patrí:
 vodná a veterná erózia
 úbytok pôdnej organickej pôdy
 zhutņovanie pôdy
 zneĉisťovanie pôdy
 salinizácia pôdy
 zosuvy pôd
 trvalé zábery pôdy.
K najvýznamnejńím degradaĉným procesom pôdy v podmienkach Slovenska sa zaraćuje úbytok pôdnej
organickej hmoty, vodná erózia, zhutņovanie (kompakcia) pôd a acidifikácia (Hronec et al., 2010).
Degradácia pôdy sa prejavuje tak v zniņovaní kvality pôdy ako aj schopnosti pôdy zabezpeĉovať produkĉnú
a ekologické funkcie (Bujnovský et al., 2009). Obsah a kvalita pôdnej organickej hmoty sa stáva váņnym
problémom súĉasného stavu pôd Slovenska a celkových podmienok pre poľnohospodárstvo a kvalitu ņivotného
prostredia, nakoľko ovplyvņuje tak produkĉnú a mimoprodukĉné funkcie pôdy, ako aj dotknuté prírodné zdroje –
najmä ovzduńie a vodu.
2.2. Vplyv poľnohospodárstva na vodné zdroje
Poľnohospodárske aktivity sú povaņované za najväĉńie moņné plońné zdroje ohrozenia kvality vôd (Parris,
2011). Vysoká intenzita poľnohospodárskych ĉinností ako aj nedostatoĉný manaņment v oblasti skladovania a
pouņívania hnojív (najmä hospodárskych) môņe spôsobovať bodové ale aj plońné zneĉistenie vodných zdrojov
(EEA, 2004; Steinfeld et al., 2006).
K zneĉisťovaniu vodných zdrojov z poľnohospodárstva najĉastejńie dochádza v dôsledku:
 nevhodných skladovacích kapacít pre skladovanie hnojív (spravidla organických)
 nevhodne pouņívaných (dusíkatých, organických) hnojív (termín, dávka, technológia aplikácie)
 nevhodne pouņívaných pesticídov (dávka, stav poĉasia)
 skladovania krmív (siláņ) bez dostatoĉných zberných ņúmp na zachytávanie siláņnych ńtiav
 nevhodného skladovania, pouņívania prípadne likvidácie olejov a pod.
 nevhodných agrotechnických opatrení (spôsobujúcich napr. eróziu pôdy).
Problém skladovania a pouņívania hospodárskych hnojív je stále aktuálny. Podobne, intenzita pouņívania
pesticídov v krajinách EÚ 10 nie je síce vysoká, no ich nevhodné pouņívanie spôsobuje lokálne zneĉisťovanie
vodných zdrojov. Nedostatky vo vyuņívaní pôdy a manaņmente vstupov (hnojív, pesticídov) sa prejavujú v zníņenej
kvalite vodných zdrojov (EEA, 2004).
Základným faktorom, ktorý indikuje neproduktívne straty ņivín (najmä dusíka) vyplavením prípadne
povrchovým zmyvom je pozitívna bilancia ņivín (najmä dusíka) ako následok nesúladu medzi ponukou ņivín z pôdy
a z priemyselných a organických hnojív a poņiadavkami pestovaných plodín v daných pôdno-ekologických
podmienkach (Lord et al., 2002; Sieling, Kage, 2006).
2.3. Vplyv poľnohospodárstva na ovzduńie
Poľnohospodárstvo prispieva k zneĉisťovaniu ovzduńia, a tým aj k prebiehajúcej klimatickej zmene, ktorej
prejavy na globálnej úrovni sú stále markantnejńie (McKeown et al., 2010). Je najväĉńím producentom amoniaku a
prispieva k produkcii skleníkových plynov, hlavne metánu, oxidu dusného, v menńej miere oxidu uhliĉitého,
halogenovaných uhľovodíkov. Medzi najväĉńích producentov amoniaku a metánu patrí ņivo¬ĉíń¬na výroba veľkochovy hovädzieho dobytka a ońípaných (EEA, 2004; Steinfeld et al., 2006; UNEP, 2007).
Z významných faktorov, ktoré ovplyvņujú produkciu skleníkových ply¬nov v poľnohospodárstve je spotreba
pohonných hmôt, spotreba priemyselných hnojív, produkcia a následná spotreba organických hnojív vo väzbe na
chov hospodárskych zvierat. Najväĉńie potenciály zniņovania emisií skleníkových plynov v poľnohospodárstve sa v
najbliņńom období predpokladajú v oblasti zniņovania emisií N2O z pôdy (viac neņ 80% celkového mnoņstva
vyjadreného v ekvivalentoch CO2). Z rozhodujúcich opatrení na zadrņiavanie (sekvestráciu) skleníkových plynov
(najmä uhlíka) v pôde treba spomenúť zvýńenie vstupu organických látok do pôdy, zabezpeĉenie trvalého
rastlinného krytu na pôde vyĉlenenej z produkcie potravín a krmív (set-aside), produkciu biopalív prostredníctvom
82
trvalých rastlín a v menńej miere minimálne a ochranné obrábanie pôdy (ECCP, 2003).
2.4. Vplyv poľnohospodárstva na biotu
Poľnohospodárstvo má významný vplyv (priamy aj nepriamy) aj na stav bioty, hlavne jej druhovú
rozmanitosť (biodiverzitu). Ako uvádzajú viaceré dokumenty (OECD, 2003; Steinfeld et al., 2006; Walls, 2006),
biodiverzita je povaņovaná za základ poľnohospodárstva, ktoré súĉasne ĉasto krát spôsobuje jej úbytok.
Poľnohospodárske aktivity resp. opatrenia ako obrábanie pôdy, odvodņovanie, ńtruktúra osevných postupov,
reņim pasenia a rozsiahle pouņívanie pesticídov a priemyselných hnojív majú významný vplyv na voľne ņijúce
druhy flóry a fauny. Niektoré opatrenia, ako napríklad odvodņovanie pôdy, vytvárajú zásadné zmeny prostredia s
priamym aj nepriamym dopadom na významné zmeny zastúpenia druhov (EEA, 2004; Walcot, 2004; Walls, 2006).
Typickým nepriamym vplyvom je vplyv atmosférickej depozície dusíka. Negatívne pôsobenie dusíkatých
zlúĉenín na druhovú rozmanitosť rastlín sa prejavuje:
 priamou fytotoxiciou (predovńetkým NO2, NH3 a NH4) na nadzemnú ĉasť rastlín
 eutrofizáciou prostredia
 acidifikáciou prostredia
 dlhodobým vplyvom redukovaných foriem dusíka (NH3 a NH4)
 zvýńenou náchylnosťou voĉi stresovým a ńkodlivým faktorom - sucho, mráz, patogénny.
2.5. Vplyv ņivočíńnej výroby na ņivotné prostredie
Na celosvetovej úrovni sektor chovu hospodárskych zvierat sa významne podieľa na degradácii pôdy a
krajiny, zneĉisťovaní ovzduńia, zneĉisťovaní vodných zdrojov aj na poklese biodiverzity. Ņivoĉíńna výroba a
súvisiace aktivity hospodárenia na pôde sa podieľa 55%-ami na erózii pôdy, 37%-ami na spotrebe pesticídov a viac
neņ 30 %-ami na zneĉisťovaní vodných zdrojov dusíkom a fosforom. Súĉasne sa 18%-tami podieľa na emisiách
skleníkových plynov vyjadrených v ekvivalentoch CO2. Odhaduje a, ņe strata druhov rastlín a ņivoĉíchov prebieha
50 aņ 500 krát rýchlejńie neņ v dávnej minulosti. Pätnásť z 24 sluņieb ekosystému vykazuje klesajúci trend
(Steinfeld et al., 2006).
Podľa autorov Aillery et al. (2005), hlavným zdrojom pońkodzovania ņivotného prostredia sú exkrementy
hospodárskych zvierat. Zneĉisťovanie z chovu hospodárskych zvierat zahrņuje povrchový zmyv ņivín, organickej
hmoty a patogénov do povrchových vôd, vyplavovanie dusíka a patogénov do podzemných vôd, únik plynov a
zápachov do ovzduńia a emisie prachových ĉastíc. Zneĉisťujúce látky vznikajú vo viacerých fázach produkĉného
procesu, zahrņujúce:
 priestory na ustajnenie hospodárskych zvierat
 skladovacie priestory hospodárskych hnojív (hnojiská, ņumpy)
 pôdu, na ktorú sú hospodárske hnojivá aplikované.
Dusík a jeho zlúĉeniny, vznikajúce z chovu hospodárskych zvierat, skladovania a aplikácie exkrementov, sa
voľne pohybujú medzi pôdou, ovzduńím a vodou, priĉom existuje vzájomná závislosť medzi jednotlivými formami
a dráhami, ktorými sa pohybuje. Emisie dusíka do vody a ovzduńia sú vzájomne prepojené biologickými a
chemickými procesmi, ktoré produkujú rozliĉné formy dusíkatých zlúĉenín.
Halden, Schwab (2010) za primárne príĉiny pońkodzovania ņivotného prostredia priemyselným systémom
chovu hospodárskych zvierat (Industrial farm animal production) povaņujú:
 produkciu veľkého mnoņstva odpadov
 nedostatoĉný manaņment a vyuņívanie týchto odpadov
 neudrņateľné vyuņívanie vody a degradácia pôdy spojená s produkciou krmív.
3 HODNOTENIE EXTERNALÍT POĽNOHOSPODÁRSKYCH AKTIVÍT
Väĉńina hospodárskych aktivít ĉloveka ovplyvņuje stav ņivotného prostredia a to tak prostredníctvom
vyuņívania prírodných zdrojov ako vstupov, alebo vyuņívaním ĉistého prostredia ako priestoru pre ukladanie
zneĉisťujúcich látok. Náklady vyuņívania ņivotného prostredia týmto spôsobom sa nazývajú externality, pretoņe
vedľajńie efekty hospodárskych ĉinností a s nimi súvisiace náklady nie sú súĉasťou cien za tovary a sluņby platené
výrobcami alebo spotrebiteľmi. Pokiaľ takého externality nie sú zahrnuté do cien tak deformujú trh a to
prostredníctvom aktivít, sú pre spoloĉnosť nákladné, hoci súkromné prínosy sú znaĉné (Pretty et al., 2000).
Externalitu predstavuje akákoľvek ĉinnosť ktorá ovplyvņuje dobré ņivotné podmienky alebo príleņitosti dostupné
pre jedinca alebo skupinu bez priamej platby alebo kompenzácie, ktorá môņe byť pozitívna alebo negatívna.
83
Externality spojené s poľnohospodárstvom majú nasledovné znaky:
 uvedené náklady sú ĉasto krát zanedbávané
 ĉasto krát sa prejavujú s ĉasovým odstupom
 ĉasto krát postihujú skupiny záujmy ktorých nie sú zastúpené
 identita pôvodcu externality nie je vņdy známa
 vedú k sub-optimálnym ekonomickým a politickým rieńeniam.
Východiskom pre hodnotenie externalít je poznanie mechanizmu pôsobenia a kvantifikácia biofyzikálnych
efektov. Tak napríklad vodná erózia pôdy spôsobuje:
 nevratné straty pôdy
 stratu ņivín a organickej hmoty a tak zniņuje celkové mnoņstvo ņivín prístupných pre plodiny v budúcom
období
 zníņenie vyuņiteľnej vody pre rastliny v dôsledku odnosu pôdnej organickej pôdy a ílu, ĉím zvyńuje
pravdepodobnosť výskytu vodného stresu pre plodiny v budúcom období
 nárast objemovej hmotnosti pôdy, tvorbu prísuńku, ĉo zhorńuje vschádzanie rastlín a ich poĉia-toĉný rast
 zmenńovanie hĺbky pôdy a následne zmenńovanie objemu pôdy pre rozvoj koreņového systému plodín
 zníņenie úrod a v koneĉnom dôsledku zníņenie efektívnosti vstupov a ekonomickej efektívnosti pestovania
plodín.
Pokles obsahu pôdnej organickej hmoty v podstate ovplyvņuje kvalitu pôdy vrátane zabezpeĉovania
produkcie biomasy a ekologických funkcií. Pokles obsahu pôdnej organickej hmoty je odrazom toho, ņe vstupy
uhlíka do pôdy sú niņńie neņ jeho mineralizácia (zväĉńa neproduktívne straty), ĉo spôsobuje nie len zniņovanie
kvality pôdy, ale aj nárast mnoņstva CO2 ako skleníkového plynu v ovzduńí.
Nadbytok ņivín, najmä dusíka, vo väzbe na termín a spôsob aplikácie hnojív, ako aj s ohľadom na príjem
ņivín spôsobuje neproduktívne straty a následne zneĉisťovanie vodných zdrojov a emisie dusíka (N2O, NOx, NH3)
do atmosféry.
Problém difúzneho zneĉisťovania vodných zdrojov je veľmi aktuálny nakoľko má významné vplyvy na
ľudské zdravie, fungovanie ekosystému a taktieņ na ľudské aktivít (Bryan, Kandulu, 2011; Parris, 2011).
Ako vyplýva z viacerých dokumentov (Atkinson et al., 2004; OECD, 2012), kvantifikácia externalít a ich
následné ekonomické hodnotenie sú relevantné pre zlepńenie vyuņívania a ochrany prírodných zdrojov.
Bezprostredným efektom takéhoto hodnotenia je prehodnotenie spoloĉenských podpôr pre zvýńenie buć
pozitívnych externalít alebo zníņenie negatívnych externalít.
Cieľom hodnotenia poľpodárstva je buć zistenie zmeny stavu kvality parametrov danej zloņky prostredia
(napr. hodnotenie kvality pôdy, vody, ovzduńia), potenciálny vplyv externých faktorov na vývoj kvality danej
zloņky prostredia, ako aj hodnotenie systému hospodárenia prostredníctvom agro-ekologických indikátorov (Pretty
et al., 2000).
Metódy zaloņené zisťovaní nákladov a rizík sú urĉené pre hodnotenie zmeny tokov sluņieb
environmentálnych zdrojov najmä pri hodnotení ńkôd alebo zníņenia kvality týchto zdrojov (Seják, Dejmal et al.,
2003). Pomocou rôznych nákladových kategórií (náklady na prevenciu, obnovu, náhradu a pod.) sa odhadujú
náklady potrebné na odstránenie ńkody alebo obnovu urĉitej kvality. Obdobný princíp platí aj pre oceņovanie
externalít, ktoré sa zaĉínajú zisťovať a oceņovať najmä v prípade vodných zdrojov a biodiverzity.
Ekonomické náklady spojené s poľnohospodárskym zneĉisťovaním vôd sú evidentné vo viacerých krajinách
(Parris, 2011; OECD, 2012) a súvisia:
 s úpravou pitnej vody; ĉím je voda viac zneĉistená, tým náklady na jej ĉistenie sú vyńńie
 s neņiadúcou zmenou prípadne pońkodením ekosystémov
 s obmedzením rybolovu a rekreaĉných aktivít ĉloveka.
Hodnotenie vplyvu poľnohospodárstva na ņivotné prostredie prostredníctvom agro-environmentálnych
indikátorov na úrovni poľnohospodárskeho podniku ponúka cenné informácie o pozitívnych resp. negatívnych
vplyvoch a potrebe nápravných opatrení, ocenenie týchto efektov ponúka isté priblíņenie sa k nákladom, ktoré je
potrebné internalizovať. Najväĉńie (negatívne) externality sú zatiaľ zisťované v prípade zneĉisťovania vodných
zdrojov a ovzduńia. V kontexte mitigaĉných opatrení voĉi klimatickej zmene pôda je povaņovaná za zloņku
84
prostredia, ktorá môņe prispieť k zníņeniu mnoņstva CO2 v ovzduńí a to jeho uloņením (sekvrestráciou) v pôde.
Problém spoĉíva v kapacite tohto úloņiska a v jeho permanencii (rozoraním trávnych porastov alebo prechod z
minimálneho obrábania pôdy sa CO2 uvoľņuje späť do ovzduńia).
4 ZÁVER
Externality ľudských aktivít, vrátane poľnohospo¬dárstva, predstavujú dlhodobú záťaņ prírodného
prostredia, ktorá sa prejavuje postupnou degradáciou jeho zloņiek (pôda, voda, ovzduńie, biota). Kvantifikácia
externalít a ich následné ekonomické hodnotenie sú relevantné pre zlepńenie vyuņívania a ochrany prírodných
zdrojov. Internalizácia negatívnych efektov predstavuje jednu z ciest nańtartovania ozdravných procesov a to buć
prostredníctvom zvýńenia pozitívnych externalít alebo zníņením negatívnych externalít. Záverom treba pripomenúť,
ņe kvantifikácia externalít nám ponúka obraz o finanĉných nákladoch, ktoré v dôsledku vyuņívania pôdy vznikajú
iným subjektom, spoloĉnosti resp. ņivotnému prostrediu. Zníņenie negatívnych externalít resp. tvorba pozitívnych
externalít neraz vyņadujú financovanie z verejných zdrojov, ktoré sú limitované. Natíska sa otázka, kto to vńetko
zaplatí? Prírodné prostredie to urĉite nebude - to sa svojou kvalitou len prispôsobuje vplyvom pôsobenia ĉloveka.
Ten, napriek vńetkým plne odôvodniteľným ekonomickým argumentom, vńak vņdy môņe prehodnotiť svoj postoj k
vyuņívaniu prírodných zdrojov.
LITERATÚRA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
Aillery, M., GOLLEHON, N., JOHANSON, R., KAPLAN, J., KEY, N., RIBAUDO, M. 2005. Managing
manure to improve air and water quality. Economic research report 9. Washington D.C. : USDA, 2005, 61 p.
ATKINSON, G., BALDOCK, D., BOWYER, C., NEWCOMBE, J., OZDEMIROGLU, E., PEARCE, P.,
PROVINS, A. 2004. Framework for environmental accounts for agriculture. Report for Department for
Environment, Food and Rural Affairs, London, UK. London : EFTEC (Economics for the Environment
Consultancy) and IEEP (Institute for European Environmental Policy), 2004, 105 p.
BRYAN, B.A., KANDULU, J.M. 2011. Designing a policy mix and sequence for mitigating agricultural
non-point source pollution in a water suply catchment. Water Resource Management 25, 2011, p. 875-892
BUJNOVSKÝ, R., BALKOVIĈ, J., BARANĈÍKOVÁ, G., MAKOVNÍKOVÁ, J., VILĈEK, J. 2009.
Hodnotenie a oce¬ņovanie ekologických funkcií poľnohospodárskych pôd Slovenska. Bratislava: VÚPOP,
2009, 72 s. ISBN 978-80-89128-56-3
Council of the European Union 2006. The renewed EU Sustainable Development Strategy (EU SDS).
Brussels : Council of the European Union, 2006, 29 p.
ECCP 2003. Can we meet our Kyoto targets? Second ECCP progress report. Brussels : ECCP, 2003, 73 p.
European Commission 2005. Thematic Strategy on the sustainable use of natural resources. COM(2005) 670
final. Brussels : European Commission, 2005, 22 p.
EEA, 2004. Agriculture and the environment in the EU accession countries. Implications of applying the EU
common agricultural policy. Environmental issue report No. 37. Copenhagen: EEA, 2004, 55 p. ISBN: 929167-637-3
HALDEN, R.U., SCHWAB, K.J. 2010. Industrial farm animal production, environmental impact of
industrial farm animal production. A Report of the Pew Commission on Industrial Farm Animal Production,
47 p.
HRONEC, O., SCHWARCZOVÁ, H., MARENĈÁKOVÁ, J. A KOL. 2012. Udrņateľný rozvoj. Skalica:
SEVS, 2012, 402 s. ISBN 978-80-89391-31-8.
LORD, E.I., ANTONY, S.G., GOODLASS, G. 2002. Agricultural nitrogen balance and water quality in the
UK. Soil Use and Management, 18, 2002, p. 363-369
MCKEOWN, A. ET AL. 2010. Vital signs 2010. The trends that are shaping our future. Washinghton :
Worldwatch Institute, 2010, 122 p. ISBN: 978-1-878071-93-4
OECD 2003. Agriculture and Biodiversity: Developing indicators for policy analysis. Proc. from an OECD
expert meeting, Zurich, Switzerland, November 2001. Paris : OECD, 2003, 278 p.
OECD 2012. Water Quality and agriculture. Meeting the Policy Challenge. Paris : OECD publishing, 156 p.
ISBN 978-92-64-16806
PARRIS, K. 2011. Impact of agriculture on water pollution in OECD countries: Recent trends and future
prospects. Water Resources Development, 27, 2011, No.1, p. 33-52
PRETTY, J.N., BRETT, C., GEE, D., HINE, R.E., MASON, C.F., MORISON, J.I.L., RAVEN, H.,
RAYMENT, M.D., VAN DER BIJL, G. 2000. An assessment of the total external costs of UK agriculture.
Agric. Systems 65, 2000, p. 113-136
SEJÁK, J., DEJMAL, I. A KOL. 2003. Hodnocení a oceņování biotopů Ĉeské republiky. Praha : Ĉeský
ekologický ústav, 2003. 429 s. ISBN 978-80-213-1675-1
SIELING, K., KAGE, H. 2006. N balance as an indicator of N leaching in an oilseed rape – winter wheat –
winter barley rotation. Agriculture Ecosystems Environment 115, 2006, p. 261-269
STEINFELD, H., GERBER, P., WASSENAAR, T., CASTEL, V., ROSALES, M., DE HAAN, C. 2006.
Livestock´s long shadow. Environmental issues and opinions. Rome : FAO, 2006, 390 p. ISBN 978-92-5105571-7
85
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
UNEP 2007. Global environmental outlook 4. Nairobi, United Nations Environmental Programme, 2007, 540
s. ISBN 978-92-807-2836-1
VAN CAMP, L., BUJARRABAL, B., GENTILE, A.R., JONES, R.J.A., MONTANARELLA, L.,
OLAZABAL, C., SELVARADJOU, S.K. 2004. Reports of the technical working groups established under
the thematic strategy for soil protection. Luxembourg: Office for official publications of the European
Communities, 2004, 872 p.
VAN DRECHT, G., BOUWMAN, A.F., KNOOP, J.M., BEUZEN, A.H.W., MEINARDI, C.R. 2003. Global
modeling of fate of nitrogen from point and nonpoint sources in soils, groundwater and surface water. Global
Biogeochemical Cycles 17 (4), 2003, p. 26-1 - 26-20, doi:10.1029/2003GB002060
WALCOTT, J. 2004. Agriculture and biodiversity: connections for sustainable development. A discussion
paper from the Bureau of Rural Sciences. Canberra : Bureau of Rural Sciences, 2004, 56 p.
WALLS, M. 2006. Agriculture and environment. MTT Agrifood Research Finland, 2004, 22 p.
Oponent: Jozef Vilĉek, VUPOP Bratislava, regionálne pracovisko Preńov, Reimanova 1
86
THE REALIZATION OF THE AGRI-ENVIRONMENT MEASURE IN THE RURAL
DEVELOPMENT PLAN AND THE RURAL DEVELOPMENT PROGRAMME FOR
THE YEARS 2004-2013.
Piotr Kołodziejczyk
Agricultural University of Cracow
Keywords: Rural Development Plan, agri-environmental strategy, Common Agricultural Policy
1 Preface
Increasing integration in recent years of environmental protection with economic development of agriculture
in the Common Agricultural Policy of the European Union puts special emphasis on reducing risks of environmental
degradation by promoting of agricultural production systems in accordance with the requirements of environmental
protection and preservation beautiful rural landscape. The agri-environmental strategy of the Common Agricultural
Policy is mainly targeted at increasing the balance in agro-ecosystems.
In Poland the Common Agricultural Policy is composed of two pillars. The first pillar of the CAP financed
are direct payments, under the second pillar financial means originate whereas implementing among others agrienvironmental payment programs. The main task of environmental programs is to reduce the negative impact of
agriculture on the environment and maximize its positive impact on biodiversity, rural landscape.
Agri-environmental program aiming at achieving these objectives is implemented in Poland since 2004, at
first as part of the Rural Development Plan 2004 to 2006 later in the Rural Development Programme 2007-2013.
The main object of Article is to analyze the impact of changes in agri-environmental packages contained in the agrienvironmental programs in the amount of beneficiaries applying for payments are established for those grants. The
article presents the action to introduce the EU funds to support pro-environmental actions.
2 Efforts pro-environment direction in the agricultural policy of the European Union
Protection of the natural environment and biological diversity is an integral part since 1992 of the Common
Agricultural Policy (CAP) of the European Union (EU). In the past, the dominant trend since the EU's agricultural
policy was to concentration, specialization, modernization and intensification of agricultural production. Common
policy in Europe was primarily focused on increasing production results, and matter of nature and the environment
been treated marginally. Until the early 90s of the twentieth century did not exist in Europe actually no legal basis to
regulate the protection of wildlife in agricultural areas.
It was only MacSharry reform has resulted in the development and adoption of global sustainable
development agenda Agenda 21 It was then decided on and reform the CAP, under which actions for the
environment have become a benchmark for further development of agriculture in the EU.
Introduced in the early 90's pro-environmental trends were sustained changes in the new reform, the socalled. Agenda 2000, which was approved in June 1999 continued the trend of pro-environmental transformation of
the CAP. It was decided that activities beneficial to the environment, ie, agri-environment schemes, afforestation
and support to areas favored to be implemented as part of a coherent, multiannual Rural Development Plan (RDP),
which each Member State must develop and implement. The continuation of the direction of change was the reform
of the EU CAP, adopted on 26 June 2003 in Luxembourg, which established the main objective of EU agricultural
policy - promoting sustainable rural development.
Since the early 90's, so the European Union promotes and reinforces the importance of multifunctional
development of rural areas, extensification and greening of agricultural technology.
Agri-environmental programs are implemented in across the EU so by the regional and central government in
all EU countries since 1992 As part of the RDP, are performed in multiannual periods, ie 1992-1999, 2000-2006 and
2007-2013.
87
Development and implementation of agri-environment schemes is mandatory for each Member State. EU
legal basis generally specify the nature, scope and methods of implementation of environmental programs. There is
so much freedom in setting the scope of their functioning at the national level. Each country sets its own activities
according to priorities. The concept of national programs and their detailed solutions (specific objectives,
performance criteria, conditions of participation, the level of payments) are at the discretion individual states.
National programs must reflect the natural and landscape values of rural economy and the type of farming
and economic situation in the country. Available actions for which the farmer receives financial support primarily
those relating to the protection of meadows and pastures, protection of rare breeds of livestock and crop varieties,
farming, nature conservation and landscape, including the habitats of wild animals and plants.
The prototype of the EU agri-environmental programs were implemented earlier in the United Kingdom and
the United States, the programs of voluntary agreements with farmers to protect the natural and landscape values,
initiated by environmental organizations and local authorities.
Comparison of the number of beneficiaries and the number of households participating in agri-environment
schemes to 1998 shows wide variation between Member States in the level of their implementation. By 1998, the
agri-environmental measures in the EU countries (except Germany ) involved more than 905 thousand . farmers ,
representing 13.4% of the total. Most farmers have signed contracts for agri-environmental measures in Austria - 78
% , Finland - 77% and in Sweden - 64%. A higher percentage of farmers benefiting from agri-environment than the
EU average were also Luxembourg (60%) and Portugal (30 %). On average, every seven farm in the EU carries out
agri-environment . By 1998 , almost 20 % of the utilized agricultural area ( UAA) of the European Union were
included in agri-environmental programs . In the case of Finland , Luxembourg, Austria and Sweden the percentage
of contracted acres was high - more than 50 % of arable land. This percentage was higher than the EU average in
Germany (39% ), Ireland ( 24%) and France ( 23%) .
3 Description of activities and environmental programs in the RDP RDP 2004-2006 and
2007-2012
Until recently, did not work in Poland, comparable to the EU system, multi-annual programs to promote
agricultural biodiversity. There were no financial instruments that could continuously support farmers and
encourage them to do business friendly environment. As important for the protection of the natural resources of the
country should be mentioned, however, the coordination activities protection of genetic resources of livestock and
farming subsidies.
With the entry in 2004 Polish EU structures Ministry of Agriculture and Rural Development (MARD),
together with a number of partner institutions prepared and started to implement the Rural Development Plan for
2004-2006, in which the Action 4 Support for agri-environment and animal welfare (the National Agrienvironmental Programme) was based on the voluntary implementation of the farmer who had to contribute to the
promotion of agricultural production systems that comply with the requirements of environmental protection and
conservation of farm animal genetic resources.
As part of the measures implemented were the following packages:
 Sustainable agriculture (S01), which aims to balance the economy and maintaining adequate fertilizer
sequence of crops grown on the farm,
 Organic farming (S02), which involves the use of organic farming methods as defined in Council Regulation
(EC) 2092/91 and 1804/99 and the Law on organic farming
 Maintaining extensive meadows (P01), which is the restoration or continue mowing meadows of high natural
value,
 The maintenance of extensive pastures (P02), involving the restoration or maintaining extensive grazing on
valuable semi-natural pastures,
 Protection of soil and water (K01), which consists of applying aftercrop undersown crops and intercrops,
which reduces erosion, including the leaching of nutrients from the soil;
 Buffer zones ( K02 ) , consisting of the creation of two or pięciometrowych zadarnionych belt , the contact
surface water and agricultural land in order to reduce agricultural pollution runoff,
 The preservation of local breeds of farm animals ( G01) , involving the maintenance of breeding and rearing
of endangered animal species (cattle , horses , sheep) .
Individual packages can be deployed across the country or just in the priority areas . In the whole country
will be implemented organic farming, soil and water protection , buffer zones, protection of local livestock breeds .
The main objective was to consolidate packages implemented models of sustainable agriculture and environmental
protection while maintaining the natural countryside . Measure 4 of the RDP included agri-environment , voluntarily
88
carried out by the farmer in the field of long-term agri-environmental plan , related to the management of
agriculture.
Agri-environmental program 2004-2006 although it was carried out on Polish territory by the end of
February 2012, the year 2008 was the last year when farmers can make a difference in their commitment to agrienvironment and it's only concerns those who began its implementation in 2007. In 2008-2011 beneficiaries
environmental program 2004-2006 could after three years of the move to the new agri-environmental program
2007-2013.
New agri-environmental program (2007-2013) is a continuation of the old (2004-2006), however, contains
several significant modifications resulting from the experience of previous years. These changes seem to reflect the
growing need for sustainable and multifunctional development of rural areas. It is funded - like "agri-environment" with public funds, 80% of the EU budget and 20% from national funds (contribution to the EU budget as additional
measures in the review of the CAP is 90%).
The program consists of nine agri-environmental packages and these are divided into a total of 49 variants:
 Package 1 Sustainable Agriculture,
 Package 2 Organic farming,
 Package 3 Extensive permanent grassland,
 Package 4 Protection of endangered bird species and habitats outside Natura 2000,
 Package 5 Protection of endangered species of birds and habitats in Natura 2000 areas,
 Package 6 Preservation of endangered plant genetic resources in agriculture,
 Package 7 Preservation of endangered animal genetic resources in agriculture,
 Package 8 Soil and water protection,
 Package 9 Buffer zones
Modification of agri-environmental packages and its impact on individual call for proposals in the coming
years.
The most important changes in the structure of the program are to add a new package for the protection of
plant genetic resources (Package 6). Within the package, associated with protection of animal genetic resources
(Package 7) added a new species - pigs and pre-existing species adds a new race. All in all, the support of this
respect race consisted of 27 females of four species of farm animals. Among the changes in the agri-environmental
program should replace the reduction of payments in the Package 1 Sustainable Agriculture to arable land and
Package 2 Organic farming adding and separation of new groups crops such as herbs cultivation, or other fruit and
berry and diversifying the payment rate for the fruitful and not fruitful walnut (from 2009, there is also a call for
proposals led to the cultivation).
The other changes in the agri-environmental program 2007-2013 in relation to the 2004-2006 of degressivity
can include extension is of addiction on the amount of financial assistance to support the size of the area covered by
the packages 1, 2, 3 and 8 As part of the new, a the requirement to have again if it intends implement the Package 4
and 5 - Documentation developed by the expert natural. For its drawing up costs are reimbursed in the form of so
called. transaction costs. In addition, the farm can be performed by any number of packets (while maintaining proper
principles of merger), and no longer by maximum of 3 packets. The most significant changes arising from the
experience of the previous programming period should include moving away from the priority zones, which means
that all packets will be available to farmers across the country. Modifications were also payment rate.
The above changes in the structure of the program had a direct impact on the amount of agri-environmental
of applications folding in each year, and consequently number of positive decisions to grant payment. As the tables
below illustrate the interest of agri-environmental programs is constantly growing, and the drop in the number
requests for RDP 2004-2006 in 2010-2011 is due to the completion of obligations by beneficiaries and the transition
to a new RDP 2007-2013 in the implementation of commitments.
89
Table 1. The commitments in the framework of agri-environmental action program of the RDP 2004-2006, as at
31.07.2013 was divided into campaigns
NUMBER OF POSITIVE DECISION ISSUED
VOIVODESHIP
2007
2008
2009
2010
2011
Dolnośląskie
2 390
2 429
2 297
1 703
895
Kujawsko-Pomorskie
3 435
3 563
3 517
2 375
1 562
Lubelskie
9 240
10 376
10 106
7 743
3 944
Lubuskie
2 155
2 160
2 087
1 293
686
Łódzkie
3 858
4 600
4 552
3 521
2 004
Małopolskie
3 101
3 247
2 653
1 920
1 182
Mazowieckie
5 461
6 464
6 095
4 802
2 764
Opolskie
2 064
2 033
2 024
1 229
467
Podkarpackie
3 783
4 048
3 688
2 687
1 444
Podlaskie
3 355
3 844
3 681
2 790
1 849
Pomorskie
3 754
4 114
4 054
2 371
1 366
Śląskie
1 082
1 192
1 159
966
555
Świętokrzyskie
4 894
5 477
5 068
4 161
1 922
Warmińsko-Mazurskie
2 417
2 287
2 155
1 454
713
Wielkopolskie
6 831
6 713
6 642
4 876
2 628
Zachodniopomorskie
Altogether
3 685
3 522
3 413
2 198
1 221
61 505
66 069
63 191
46 089
25 202
Table 2. The commitments in the framework of agri-environmental action program of the RDP 2007-2013, as at
31.07.2013 was divided into campaigns
NUMBER OF POSITIVE DECISION ISSUED
VOIVODESHIP
2008
Dolnośląskie
2009
2010
2011
2012
810
1 392
2 338
3 131
Kujawsko-Pomorskie
1 965
3 419
5 829
7 440
9 370
Lubelskie
2 229
4 131
7 663
11 063
14 559
Lubuskie
498
842
1 781
2 557
3 482
Łódzkie
836
1 368
2 498
3 534
4 641
Małopolskie
1 534
2 842
3 915
4 520
5 443
Mazowieckie
1 902
3 762
6 354
8 436
11 091
214
418
1 166
1 816
2 419
Podkarpackie
1 526
2 785
4 842
6 114
8 172
Podlaskie
1 648
3 061
5 197
6 876
9 544
Pomorskie
1 275
1 945
3 921
5 273
6 818
259
457
780
1 152
1 567
Świętokrzyskie
1 751
2 984
4 372
5 914
7 452
Warmińsko-Mazurskie
1 142
2 348
4 401
6 041
7 896
Wielkopolskie
1 989
3 035
5 273
7 678
10 433
977
1 623
3 329
4 808
6 479
20 555
36 412
63 659
86 353
113 583
Opolskie
Śląskie
Zachodniopomorskie
Altogether
4 217
Made during the implementation of programs campaign to communicate the benefits of the new RDP 2007-2013
convince farmers to apply for additional funding for agri-environment measures.
90
Table 1 presents the number of positive agri-environmental of issued decisions in the years 2007-2011. The
trend increase in interest in the program is evident in each of the analyzed regions and increases with increasing of
production intensification - in the mazowieckie and wielkopolskie. A large number beneficiaries also benefited from
the possibility of passing to a new agri-environmental program. The above dependence is presented in Table 2,
which illustrates the decisions given in the framework of the RDP 2007-2013. The trend is been particularly noted in
2010, where the number of decisions issued for agri-environment requests of complex on the principles of the old
RDP clearly fell in favor of the new environmental program. Thus changes in the new program have significantly
influenced the use of this type of action, which in addition to generating additional income for farms contribute to a
more sustainable agriculture. Despite the many advantages of environmental programs should think about the
implementation by the Ministry of Agriculture increasingly stringent provisions for their implementation. Gathering
documentation, complex filling in applications, the search for experts enough natural a major deterrent potential
beneficiaries. In light of the recent interpretation of the regulations on the most popular package - Soil and water
protection guidelines for farmers arose during the implementation of secondary crops sowings, which forced more
than once to make the ARiMR adverse changes in the conclusions of environmental. Should in the future avoided
similar situations that the effects of of implemented provisions are not bounced in the holdings finances.As rightly
observes G. Niewęgłowska program has gained the most popularity in Polish with intensive agriculture with farms
about large areas of farmland and low biodiversity, but has not gained recipients among households located in areas
with extensive agriculture, small farms and high biodiversity.It can be assumed that small farms were not able to
meet the requirements of usual good farming practices, which conditioned the possibility of their participation in the
program. So little interest in farmersin participating in the agri-environmental program can be explained the lack of
farmers' knowledge about the program and the difficulties associated with the fulfillment of the application and agrienvironmental planas well as an insufficient number agri-environmental advisors. The need to simplify the
documentation states, inter alia B. Piechowicz. In his view, the number of agreements signed for financingand above
all the amount paid funds remain the far behind the activity of the applicants. In addition to small farms could not
get agri-environmental consultant who has responsibility for developing agri-environmental plan. It should also be
noted that the implementation of the program by farm a large area is associated with a reduction in the intensity of
production, which is not always beneficial for them despite the payments received by them for the implementation
of specific projects.
In the literature we can find many different analyzes of the collected materials and combinations of agri
environment . As indicated in their applications K. Brodzinska diverse interest of farmers in the implementation of
individual packages within the agri-environmental program of the RDP for 2004-2006 has contributed to changes in
the program for 2007-2013, which is reflected in both the change package , as well as the size of the support . There
are reasons to believe that these changes will better compensate farmers for the costs associated with providing
services to improve the environment. High payments for the implementation of some packages make some farmers
treat these payments in terms of revenue , reducing costs to the minimum necessary to revenue was the greatest .
Participation in agri-environmental program solely through the prism of financial gain may be the cause of
irregularities noted during the inspection.
Many barriers limiting availability of agri-environmental programs in the RDP 2004-2006 and cause
irregularities have beenhowever in the vast majority deleted. Confirms this Kucharczak K. and E. Różańska stating
that the RDP 2004-2006only four of the seven variants could be realized across the Polish, the implementation for
the other three is limited only to the areas priorytetkwych zones. One agricultural holding able to carry a maximum
of three packets, which are the requirements or do not overlap nor exclusive. As part of an RDP 2007-2013 that
have been realised these requirements have been abolished: there is no limit to the area and the maximum number
of. In the literature we can find many different analyzes of the collected materials and combinations of agrienvironmental programs. As indicated by in their application K. Brodzinska varied interest of farmers in
implementation individual packages within the agri-environmental program of the RDP for 2004-2006 has
contributed to changes in the program for 2007-2013, which is reflected in both the change package, as well as the
size of the support. There are evidence to believe that these changes will better compensate farmers for the costs
associated with providing services to improve the environment. High payments for carrying some packages make
some farmers they treat these payments in terms of revenue, reducing costs to the minimum necessary to revenue
was the greatest. Participation in agri-environmental program solely through the prism of financial gain may be the
cause of irregularities noted during the inspection.
4 Summation
Conducted analysis of changes packages may in the programs of the RDP 2007-2013 indicates continuing
despite all the of assumptions contained in the agri-environmental programs of the RDP 2004-2006. Searching of
differences should be noted that directions of changes aim to attractiveness the program, which had a deliver
measurable impact on number of applications submitted. This fact shows the number of positive the issued decisions
in 2012 - 113,583 compared with 2007 - 61505. Thus a new agri-environmental program devised to deepen the
positive trend of increased interest activities, and expand the opportunities for support instruments makes
increasingly better use of funds by the beneficiaries.
91
LITERATURE
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Soil and water protection in the agri-environmental program, 2011, Elaboration of the Ministry of
Agriculture,
KUCHARSKA A., 2011, Guide to the agri-environmental program, Elaboration of the Ministry of
Agriculture,
Supporting the for agri-environment and animal welfare, in 2004, ARMA's reports,
Best Practices agri-environment under RDP 2007-2013, 2011, Elaboration MARD Department of Direct
Payments,
NIEWĘGŁOWSKA G., 2006, Implementation of the agri-environmental program in the first years of its
implementation, Scientific Papers of the Agricultural University of Wroclaw,
PIECHOWICZ B., 2006, The use of EU funds in the agri-food sector, SERiA,
BRODZIŃSKA K., 2007, Implementation agri-environmental program in the province of Warmińsko –
Mazurskim IMiUZ Scientific Papers in Falentach,
KUCHARCZAK K., RÓŻAŃSKA B., 2012, Agri Environmental CAP as a tool for environmental protection
in the EU and Poland, Environmental and Natural Resources
92
EKOINNOWACJE W ROZWOJU REGIONÓW
ECO-INNOVATION IN REGIONAL DEVELOPMENT
Olga Krakowiak
Agricultural University of KRAKOW
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Abstract: Eco-innovation is one of the elements which determine the international competitiveness of economies. It
is also one of the pillars of the knowledge-based economy. Suitable for enterprises in the implementation of
innovation / eco-innovation with support from the state may contribute to the development of the economy and
improve the quality of life of the society. The purpose of article is to present the state of eco-innovation in the Polish
economy.
Keywords: sustainable development, eco-innovation, renewable energy
1 Introduction
Current factors of economic growth such as: low labour costs, available cheap raw materials are being
gradually limited. Therefore, it is necessary to look for other possibilities of competitive advantage and the way to
maintain a stable economic growth may lie in the development of innovation, particularly eco-innovation. The idea
of eco-innovation appeared in 90’s, when environmental issues began to play more important role. Pro-ecological
awareness have been increasingly present both in the society and among entrepreneurs, which allows them to gain
competitive advantage thanks to environmental protection activities. At the same time, we observe how
environmental protection regulations and rules are being tightened. Such situation, in case of Poland, forces the
reduction of longstanding backlog. As a member state, Poland is also involved in the Europe 2020 Strategy
according to which new technologies may support balanced development stimulating the economy, which uses
resources in the most effective way , is competitive and environmentally friendly. Natural resources should be
considered limited and natural potential in a way which allows to maintain the ecosystem functions with a longterm perspective.
2 Definitional representation of innovation and eco-innovation
There are many definitions of innovation. Schumpeter thinks that innovation is shaped by decisions taken
and activities of entrepreneurs , which leads to formation of a new production function. Technological, social and
organizational changes are essential. According to Drucker, innovation is considered as economic or social
phenomenon and not as technological one and it serves as a unique tool of entrepreneurs . Also a combination of
creativity and innovation is considered essential, which is emphasized by Altshuller. Taking into consideration such
approach, innovation is seen as a complex phenomenon consisting of particular skills and original way of
organizing, synthesis, expressing knowledge, perceiving world and forming new ideas, perspectives, reactions and
products. Andrzej H. Jasiński presents a vivid representation of the essence of innovation process. He says that
innovation has got ― two legs‖ of which one is placed in research and development zone and the other one in
production zone.
In line with guidelines included in Oslo methodology, an innovative business is a business which in a
particular period ( mostly 3-year one) has implemented at least one technical innovation [ Oslo Manual].
Economic growth based on economy theory based on knowledge is characterized by increasing importance
of innovative actions in the area of products ( improving existing products or broadening product assortment by
adding a new product), processes ( improvements in used production methods and product delivery to recipients),
marketing and organization.
Innovations, which support the growth of effectiveness of natural resource utilization and limit the negative
impact of anthropogenic activity on environment are defined as eco-innovative [ COM 2011]. Implementation of
new solutions is essential both for developed countries and medium-level developed countries. In case of medium-
93
level developed countries there is a risk of falling into so called ― middle-income trap‖. If a state reaches GDP per
person amounting to a dozen thousand, imitative growth model ends. Possibility of moving middle income
countries to the level of highly developed ones appears thanks to changing growth model to the one, which is
based on innovations and accumulated technically advanced capital. Such challenges appear in new member states,
including Poland [ Bukowski 2012]. According to Eco-Innovation Scoreboard 2012 ranking defining ecoinnovation of national economies, Poland occupies the penultimate place among 27 UE member states. The leader
is Scandinavian countries ( Finland, Denmark, Sweden) and Germany. Eco-Innovation Scoreboard is one of the
most popular analyses of eco-innovation levels and is developed based on the following factors:
 expenditures (environmental and power governmental expenditures B+ R, number of scientists, green
investments),
 activity ( of a business implementing eco-innovations in power and material effectiveness and the ones
which has ISO 140001),
 results ( patents, publications, media information on eco-innovation ),
 environmental results (effectiveness of raw material, energy and water utilization emissivity),
 environmental and social results (eco-innovation product export).
Chart 1. Eco-Innovation Scoreboard 2012 ranking
Source: Eco-Innovation Observatory
Taking into account the level of factors, on may say that relatively powerful areas of Polish innovation are
areas concerning results of eco-innovation- environmental and social and economical areas. On the other hand, the
lowest value has the expenditure, which is caused by low level of financing of research & development activity.
Chart 2. Eco-innovation indexes for Poland 2013
Source: Eco-innovation Observatory
94
3 Barriers
Factors affecting implementation of innovation/eco-innovation in Poland can essentially be boiled down to
cost category as well as to insufficiently developed infrastructure, dissemination of science and technology.
Finally, we deal with unsatisfactory level of practical use of research in economy. Among basic barrier groups, we
can distinguish economic factors, market factors and the ones related with broadly defined knowledge [Szpor and
others. 2012]
Eurobarometer survey demonstrates the position of small and medium European companies towards ecoinnovation. Analyzing the results, one may come to the conclusion that the biggest barriers are uncertain market
demand and uncertain return on investment or eco-innovation long payback period . The crucial barrier is also a
lack of resources in a business and lack of external financing. Furthermore, the following aspects are also
emphasized: lack of qualified personnel, crowded market where well-established companies leave no space for
others and the absence of proper business partners, which does motivate to implement eco-innovation.
Chart 3. Barriers in dissemination and development of eco-innovation by MŚP UE-27
□ bardzo znaczące- very significant □ dość znaczące- quite significant □ unsignificant
□ completely insignificant □ N/A
□ Don’t know/ N/A
 Lack of cooperation with research institutes and higher education institutions
 Lack of suitable business partners
 Limited access to external information and knowledge, including lack of well-developed technical support
services
 Material use reduction is not an innovation priority
 Marked dominated by well-established companies
 Lack of qualified personnel and technical skills in a company
 Technical and technological blockades ( e.g. old technical infrastructure)
 Energy use reduction is not an innovation priority
95
 Lack of external financing
 Regulations and structures in force is not a sufficient incentive for eco-innovation
 Insufficient access to existing additional subsidies and financial incentives
 Lack of resources in a company
 Uncertain return on investment or eco-innovation long payback period
 Uncertain market demand
Source: Eurobarometr Flash 315
Results presented above are concurrent with the answers of Polish entrepreneurs [Environmental Partnership
Foundation 2010] . According to them, the most important barrier is market uncertainty and financial issues and
also considerable costs of introduction and cooperation issues. From the point of view of scientists, significant
barriers are as follows:
Lack of research funding ( mostly in pre-implementation phase), increased indirect costs of scientific and
research units and also little interest of business partners regarding research funding. Additionally, they draw
attention to insignificant, current cooperation with entrepreneurs and lack of faith among them in Polish scientists’
potential. Problems with intellectual property rights also constitute serious limitations [ Klugmann-Radziemska
2013]
4 Eco-innovation support policy
Community support framework of environmental technologies, including innovation ones, were created in
2004 through Environmental Technologies Action Plan – ETAP. For many states it constitutes a basis to create
policy foundation in innovation. Its main aims are as follows: research result transfer to market, improving
conditions
of environmental technology
market , extensive actions aimed at introducing environmental
technologies.
In the subsequent years, local Action Plans were introduced. They served as a ― road map‖ indicating courses
of action supporting environmental technologies together with their implementation plan. They consist of [ Szport
and others 2012]
 orientation of scientific research and developmental work [ Foresight Program]
 monitoring development and implementation of environmental technologies
 verification and certification of environmental Technologies
 setting environmental goals
 dissemination of green public procurement
 concentration of funds ( supporting cooperation industry –science, public and legal partnership)
 creation of favourable environmental technology market and fiscal instruments
Activities mentioned above supported directly or indirectly the creation of innovative environmental
technologies.
In 2011 a new ETAP appeared- Action Plan in innovation [ Eco-Innovation Action Plan) . It is characterized
by broader approach to eco-innovation and anticipates more activities aimed at introducing innovative,
environmentally friendly solutions. 7 activities are being carried out within its scope [ KE 2011]:
 application of environmental protection policy and regulations as stimuli to promote eco-innovation,
 supporting demonstration and partnership projects to introduce promising, intelligent and ambitious
operational technologies to market, which have been poorly disseminated until now,
 preparation of new standards advancing eco-innovation development,
 launching financial instruments and auxiliary services for MS,P
 supporting international cooperation,
 supporting development of emerging competences and positions and related training programs responding
to needs of labour market
 supporting eco-innovation by European innovation partnerships included in ― Innovation Union‖.
96
Among domestic possibilities of eco-innovation support GreenEvo Green Technology Accelerator deserves
particular attention ( AZT). It is a program of the Ministry of Environment supporting Polish eco-innovators during
the introduction to world market. In this case, an important role plays an information work, namely knowledge on
foreign, eco-innovation markets for Polish MSP. Within the scope of strategic programs of NCBiR [The National
Centre for Research and Development ] , two of them are related to eco-innovations in balanced generation and
utilization of energy ( Advanced energy harvesting technologies, integrated system of reduction of operational
energy consumption of buildings). As far as Poland is concerned, environmentally friendly projects may be
financed by two domestic operational programs- Innovative Economy and Infrastructure and Environment and also
by particular, regional Operation Programmes. An inconvenience which appears in operation programmes is an
insignificant connection between environmental problems and innovation. Innovation Economy Operation
Programme does not focus on environmentally friendly activity and Innovation and Environment Operation
Programs fails to support innovation [ PARP 2009]. As a result, there is a limited support at the meeting point of
both programmes’ actions, which unfortunately includes eco-innovation projects. Moreover, there are problems
related to eco-innovation projects in general, which means a lack of proper adaptation of services to specific
innovation development barrier or inaccurate selection of beneficiaries.
Development of eco-innovation is supported by programmes focusing on specific stages of innovation
development. First one is 7th Framework Programme, which is intended to enhance research in environment .
Another one- CIP [ Competitiveness and Innovation Framework Programme] - is focused on simulating innovation
and competitiveness in MŚP sector [ Small and Medium Enterprises] . It includes projects connected with
renewable energy and energy efficiency. LIFE + Programme also helps entrepreneurs to develop eco-innovation.
Eureka Eurostars Programme supports international, innovative projects of MSP, however it does not support ecoinnovators. SET Plan is a programme for innovative energy technologies. It serves as an example of activities at
community level focused on overcoming the barrier of an expensive stage of introducing innovative environmental
technologies, mostly in power industry.
5 Renewable energy sources as an example of eco-innovation
Solar radiation is mainly used in agriculture and heat engineering ( solar thermal collectors) and in power
engineering ( solar cells). Thermal collectors operate on the basis of photochemical conversion phenomenon.
Thermal collector directly heats the working medium flowing though absorber; working medium transports and
gives back heat in the receiving part of the installation. Depending on the working medium, we can distinguish
solar air collectors or liquid-based solar collectors. A device which allows the direct conversion of solar radiation
into electric energy is a solar cell. At present, we can observe the increased interest in photovoltaics due to lack of
incidental production of waste, noise and other adverse factors affecting the environment. Solar cells are used in
areas where there is no electricity network connection. Moreover they provide long-term reduction of fossil fuel
consumption and limitation of noise produced and restriction of carbon monoxide emission. Disadvantages of solar
energy are as follows: considerable changes in the distribution of solar energy throughout the year, dependence on
atmospheric conditions and also high cost of equipment [ Noga 2011]
First investment of such type is an above-ground photovoltaic farm with power output of 1, 8 MW located in
Wierzchosławice Commune, Małopole Province. The project was developed on 30th September 2011. The total
cost of project amounted to 10, 6 million zloty of which 4,3 million zloty was received from Regional Operation
Programme for Małopolska, the successive 4, 3 million zloty Wierzchosławice commune obtained in the form of
preferential loan from Provincial Environmental Protection and Water Management Fund in Kraków. During the
first year of its operation, the farm generated 1000 MegaWatt-hours (MWh) of electric energy in total, which is a
very good result, higher than forecasted. Next photovoltaic farms of total power 4-20 MW are to be built in
Chorzele Commune within the framework of public and private partnership. The investment of the same nature is
planned by Kraśnik Commune in Lubelskie Province, which intends to build a 1WM power installation.
Geothermal energy is the natural heat within the Earth. It originates from the original formation of our planet
and it also comes from the process of decay of radioactive elements. Geothermics is not only a heat energy. Warm
thermal water may be also used to generate electric energy. Contrary to other countries, no plant producing power
from hot springs has been built in Poland so far. Such method have been successfully used by over 20 countries, to
name e.g. Italy, Austria, Germany. Geothermal energy has this significant advantage over other renewable energy
sources that availability of resources is not dependant on climatic conditions and the amount of obtained energy is
constant. Other elements of advantage are lack of waste and emission of greenhouse gases to atmosphere and
relatively lower operating expenses. In addition to a number of advantages, geothermics has also its own
disadvantages which include large capital expenditures intended for the project. At present, there are 8 active
geothermal heating plants in Bańska Niżna, Pyrzyce, Stargard Szczeciński, Mszczonów, Uniejów, Słomniki, Lasek
and Klikuszowa. Geothermal project in Toruń is currently being executed. [ Noga 2011]
97
6 Conclusion
Summarizing, one may state that Poland belongs to the least eco-innovative European countries. Such
situation is mostly caused by broader innovative problems such as research and development resources and
conservative approach of Polish entrepreneurs to introduce innovative solutions. At the same time as compared to
domestic innovations, eco-innovations fare relatively strong, which shows the potential of this area.
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
BUKOWSKI M., SZPOR A., ŚNIEGOCKI A. 2012. Potencjał i bariery polskiej innowacyjności. Instytut
Badań Strukturalnych, Warszawa.
COM 899. 2011. KOMUNIKAT KOMISJI DO PARLAMENTU EUROPEJSKIEGO, RADY,
EUROPEJSKIEGO KOMITETU EKONOMICZNO-SPOŁECZNEGO I KOMITETU REGIONÓW
Innowacja na rzecz zrównoważonej przyszłości – Plan działania w zakresie ekoinnowacji (Eco-AP), str. 3
ECO-INNOVATION OBSERVATORY PRO INNO EUROPE. 2012. Ekoinnowacje w Polsce, Komisja
Europejska, Bruksela, str. 7.
EUROBAROMETR FLASH 315: Podejście europejskich przedsiębiorców do ekoinnowacji, marzec 2011,
str. 27-38.
FUNDACJA PARTNERSTWO DLA ŚRODOWISKA. 2010. Problemy oddziaływania małych i średnich
przedsiębiorstw na środowisko. XII Doroczne Spotkanie Klubów Czystego Biznesu Zakopane, listopad
2010r.
JASIŃSKI A.H. (red.) 2009. Innowacje małych i średnich przedsiębiorstw w świetle badań empirycznych,
Promocja XXI, Warszawa 2009. ISBN 978-83-921491-6-3.
KLUGMANN-RADZIEMSKA E. 2013. Innowacje i ich wykorzystanie na rzecz środowiska, Forum
„Ekologia – Edukacja- Ekoinnowacje‖ NFOŚiGW, Warszawa 08.07.2013.
NOGA B.: Odnawialne źródła energii - Energia słońca. Dobry Znak nr 6 (64)
2011.
NOGA B.: Odnawialne źródła energii - Energia wody. Dobry Znak nr 7 (65)
2011.
OECD, EUROSTAT, PODRĘCZNIK OSLO: zasady gromadzenia i interpretacji danych dotyczących
innowacji, wydanie trzecie, MNiSW, Warszawa, str. 48.
PARP. 2009. Potencjał małych i średnich przedsiębiorstw w dziedzinie kreowania nowych produktów
innowacyjnych – rozwiązania proekologiczne.
SZPOR A., ŚNIEGOCKI A. 2012. Ekoinnowacje w Polsce. Stan obecny, bariery rozwoju, możliwości
wsparcia. IBS Warszawa.
98
IMPLEMENTATION OF THE OPERATION "FORMATION AND DEVELOPMENT
OF MICROENTERPRISES
Joanna Rorat
Agricultural University of KRAKOW
Uniwersytet Rolniczy im. H. Kołłątaja w Krakowie
Abstract: The objective of the paper was to analyse the implementation of the operation "Formation and
development of microenterprises" in Poland in 2009-2013. Information from Agency for Restructuring and
Modernization of Agriculture, and the Ministry of Agriculture and Rural Development on the number of submitted
applications and consequently concluded agreements and on the aid sums related herewith, were analysed. One may
observe, that the biggest popularity, proved by the number of filed applications, was reported in the following
voivodeships: Wielkopolskie, Mazowieckie, Małopolskie and Podkarpackie. Also there, beneficiaries obtained the
highest amounts of aid.
Key words: Rural Areas Development Plan, formation and development of microenterprises, priority axes, common
agricultural policy
1 Introduction
Structural funds, from which the Polish companies may benefit, due to the membership in the European
Union, have become unprecedented opportunity of development for the economy. They allow beneficiaries to
abruptly develop their enterprises, to strengthen competitive advantages and achieve successes at the Uniform
European Market and global markets (Pokorski J., Warszawa 2010). Millions of the Polish entrepreneurs have
created not only their companies, firstly they lifted the country from economic collapse of the Polish People's
Republic and then year after year, by 20 years constructed a modern country, efficient economy and welfare of
citizens (Giedrojć K. et al 2012). A sub sector of microenterprises plays a significant role in the Polish economy. In
this sector, employment and GDP increases dynamically. Small investments are the problem, however, quick
changes in bank offers give hope that it will be soon solved. According to many authors (Wasliczuk J., Czajkowska
A.) approximately 50% of all investments in the EU comes from micro, small and average-sized enterprises. Aiding
the small and average-sized enterprises sector by the European Union is supposed to influence the growth of
entrepreneurship, investment and innovation.
In 2007-2013, as part of II pillar of common agricultural policy, the Rural Areas Development Plan has been
implemented for 2007-2013 (RADP). It constitutes an instrument of implementation of the European Union policy
within rural areas development. It is a document, where aims, priorities, principles concerning the use of operations
for the benefit of supporting rural areas development as well as the budget for their implementation, were
determined. Areas, which have been recognized as the most significant for the sustained development were
indicated and on this basis, social and economic development of rural areas is financially aided. Financial aid from
RADP 2007-2013 is granted to farmers, entrepreneurs and local self governments as well as forest owners and is
mainly designated for construction of modern, competitive agricultural-food sector and forestry, running agricultural
activity pursuant to the natural environment protection, for development of culture and maintaining tradition in the
country and activities aiming at increasing the quality of life of villagers and their activation. The arranged tasks are
not only in the form of aid for various departments of agricultural production but considerable impact on financing
activities related to limiting human impact on the environment and economic and ecological motivation of local
communities is significant.
A strategic document, which identifies strong and weak sides of rural areas, priority axes common for the
member states and indexes for measuring the progress in achieving these priorities, was developed at the European
level. RADP is a document, which was prepared pursuant to a strategic approach suggested by the European
Commission. Documents similar to RADP are prepared in every member state of the European Union. The plan
may refer to the territory of the whole country or many various plans for particular regions are accepted. In Poland a
state strategy, which is implemented by RADP has been prepared based on the European Union strategy.
99
Rural Areas Development Plan has four, so called, priority axes:
 Axis 1: Improvement of competitiveness of agricultural and forestry sector
 Axis 2: Improvement of the natural environment and rural areas
 Axis 3: Quality of life in rural areas and diversification of rural economy
 Axis 4: LEADER
The Rural Areas Development Plan for 2007-2013 is a basic aid instrument of structural, economic and
social deformations in agriculture and processing of agricultural products in the current period of planning,
financing with the EU funds participation. This program in its big part constitutes continuance of the aid granted
within two programmes, i.e.:
 Sectoral Operational Programme "Restructuring and modernization of the food sector and rural areas
development 2004-2006",
 Rural Areas Development Plan 2004-2006.
The Restructuring and Agriculture Modernization Agency was appointed by the government of the RP in
1994 to function as an accredited payment agency for all and as an implementing subject for the majority of RADP
2007 - 2013 operations. Agency for Restructuring and Modernization of Agriculture. It deals with implementation
of instruments co-financed from the European Union budget and grants aid from the national funds. Agency, as an
executor of the agricultural policy cooperates with the Ministry of Agriculture and Rural Development, at the same
time, it is subject to supervision of the Minister of Finance in public funds management.
2 Materials and methodology of research
The objective of the paper was to analyse the implementation of the operation "Formation and development of
microenterprises" in Poland in 2009-2013 with division to voivodeships. The selected operation gives a
possibility of obtaining the union subvention for implementation of investments related to formation and
development of microenterprises in rural areas directly not related to an agricultural farm. Information on the
operation "Formation and development of microenterprises" from axis 3 were analysed: Quality of life in
rural areas and diversification of rural economy from RADP 2007-2013. Information on the number and
sums of filed applications and the number and sums of concluded agreements within the operation
"Formation and development of microenterprises" and the sums of executed payments and the number of
work places created in particular voivodeships were analysed. Materials collected in the Management
Information System of Agency for Restructuring and Modernization of Agriculture divided into voivodeship
within 2009-2013 were used in the research. Moreover, documents of the Ministry of Agriculture and Rural
Development were the information source. Descriptive and comparative method was used in the paper. A
comparative method consisted in listing data with the use of two variables. Listing data from the point of
view of particular voivodeships was a key variable. It allowed establishing diversity between voivodeships
through determination, which voivodeship is the most beneficial, and which is the less beneficial on the list.
Furthermore, a descriptive method consisted in identification of a problem, and then in presenting results in
the form which is the most accessible, including also graphs.
3 Implementation of the operation "Formation and development of microenterprises"
The objective of the operation ""Formation and development of microenterprises" is causing the growth of
economic competitiveness of rural areas, development of entrepreneurship and the labour market and consequently growth of employment in these areas.
Unfortunately, in rural areas, still a high level of hidden unemployment is reported. A Polish village always
had surpluses of labour force and presently upon accession to the European Union, a very big tendency to increase
the area of a farm, farm modernization, investment in the most modern machines and devices, formation of big and
modern farms, which need a considerably less labour force, can be reported. RADP enables founding in the country
microenterprises, which are not directly related to land cultivation. Aid granted in the form of subsidy may even
amount to PLN 300 thousand per one beneficiary with limitations to:

PLN 100 thousand - if the business plan provides for formation of at least 1 and less than 2 work places,
 PLN 200 thousand - if the businessplan provides for formation of at least 2 and less than 3 work places,
 PLN 300 thousand - if the business plan provides for formation of at least 3 work places.
The following may apply for aid: natural persons, legal persons, who take up or run business activity,
commercial law companies which do not have legal capacity, partners of civil partnerships - which carry out
business activity, as microenterpises, employing less than 10 employees and whose annual turnover and/or total
100
annual balance in the referential period does not exceed Euro 2 million, which meet all the binding formal
requirements set forth in the resolution of the Minister of Agriculture and Rural Development of 17th July 2008 on
the detailed conditions and the mode of granting and paying off the financial aid within the operation "Formation
and development of microenterprises" covered by RADP for 2007-2013 (Journal of Laws of 2008, No. 139, item
883 as amended) and in the programme documents. A referential period accepted in the discussed operation for
determining the entrepreneurship status is determined at the end of each closed accounting year starting with the
first closed accounting year preceding the year of filing an application to grant aid to the moment any value of the
enterprise sets, i.e., to two subsequent years of the same size of the enterprise. If this value was different than a
microenterprise, then the subject would not meet the criteria of applying for aid.
In 2009-2011, a growing tendency of both the number of filed applications and the number of concluded
agreements may be reported (fig. no 1). Applications were admitted in three recruitments in 2009, in 2010 and in
2011. In the first recruitment in 2009 out of 4, 982 filed applications, 2, 054 agreements were concluded. In the
following recruitment a growth in the number of filed application to 10, 540 took place (i.e. almost 112%), and the
concluded agreements to 4, 350 (also almost 112%). In 2011 in comparison to the previous, the growth in the
number of filed application to 15, 729 (i.e. 49%) took place once again and the number of concluded agreements
was 5, 337 (23%). In 2013, the next recruitment of applications excluding Wielkopolskie Voivodeship, where it
should be emphasised that the highest number of applications was filed every year and to 31 August 14, 198
application were filed and 47 agreement were concluded. Looking at previous years, the number of the concluded
agreements has been low so far but the applications have been still verified.
The highest number of filed applications was reported in the following voivodeships: Wielkopolskie (5, 788),
Mazowieckie (5, 321), Małopolskie (3, 974), Podkarpackie (3, 819), where respectively the number of concluded
agreements was also the highest and was respectively: Wielkopolskie (1, 588), Mazowieckie (1,144), Małopolskie
(1,179) and Podkarpackie (1,221). While, the following voivodeships are the voivodeships which admitted the
lowest number of applications: Opolskie (1,372), where 392 agreements and Lubuskie (1, 235) where 321
agreements were concluded.
Figure 1. The number of concluded agreements in the operation "Formation and development of microenterprises"
in particular voivodeships in 2009-2013 [item]
Source: own study based on the Management Information System of Agency for Restructuring and Modernization
of Agriculture, as of 31st August 2013.
If the amount of the granted funds is taken into account, division is very similar (fig. no 2). The highest
number of the concluded agreements was reported in Wielkopolskie Voivodeship (PLN 335, 056, 480.60) then
Mazowieckie (PLN 16, 219 ,455.50), Podkarpackie (PLN 206, 399, 300.67) and Małopolskie (PLN 202, 450,
778.35). Whereas, Dolnośląskie Voivodeship (PLN 66, 895, 499.50) and Lubuskie (PLN 62, 229, 491.00) are
characterized with the lowest allocation of funds.
101
Figure 2. The sum of concluded agreements in the operation "Formation and development of microenterprises" in
particular voivodeships in 2009-2013 [PLN]
Source: own study based on the Management Information System of Agency for Restructuring and Modernization
of Agriculture, as of 31st August 2013.
At the average the sum of over PLN 184 thousand is per one microenterprise. Although, the total amount of
concluded agreements is PLN 2, 176, 491, 481.05, to 31st August 2013, the amount of PLN 1, 124, 395, 321.93, that
is less than 52% was paid off. Figure 3 presents the sums paid off for implementation of the operation in particular
voivodeships. The highest number of funds was paid off in the following voivodeships: Wielkopolskie - over 179
mln (which constitutes almost 54% of granted funds), Mazowieckie over 118 mln (55%), Podkarpackie almost 110
mln (53%) and Małopolskie almost 109 mln (54%). The lowest sums have been granted so far in: Lubuskie
Voivodeship - almost 29 mln (46%) and Opolskie almost 25 mln (37%).
Figure 3. Sums paid off for implementation of the operation "Formation and development of microenterprises"
within all recruitments [PLN]
Source: own study based on the Management Information System of Agency for Restructuring and Modernization
of Agriculture, as of 31st August 2013.
102
Data published by the Ministry of Agriculture and Rural Development show that 45% of beneficiaries
formed at least 1, but not more than 2 work places. At least 2 and less than 3 work places were formed by 17.6% of
beneficiaries. Whereas, as much as 37.4% of beneficiaries formed more than 3 work places. On account of
implementation of projects which have been admitted so far, 11, 695 work places were formed in the whole country.
Figure 4 presents a number of work places which were formed in particular voivodeships.
Figure 4. Number of work places formed in particular voivodeships
Source: Author's own study based on the Ministry of Agriculture and Rural Development, 2013.
4 Summary
The most significant objective of the operation "Formation and development of microenterprises" is the
increase in economic competitiveness of rural areas, development of entrepreneurship and the work market and
consequently the increase of employment in rural areas. The aid is granted to subjects due to investments related to
formation or development of microenterprises. Formation of microenterprises in rural areas is an alternative for
managing a considerable surplus of labour force. More and more modern, big, specialistic farms with wide technical
back do no longer need as many people to work. Operation of machines and devices has become more effective and
is possible for implementation by considerably lower number of people. When analysing implementation of the
operation "Formation and development of microenterprises", one may notice an increase of both the number of filed
application as well as concluded agreements with each subsequent recruitment. The highest number of filed
applications was reported in the following voivodeships: Wielkopolskie (5, 788), Mazowieckie (5, 321),
Małopolskie (3, 974), Podkarpackie (3, 819), where respectively the number of concluded agreements was also the
highest and was respectively: Wielkopolskie (1, 588), Mazowieckie (1, 144), Małopolskie (1, 179) and
Podkarpackie (1, 221). Also, these four voivodeships lead with respect to the sums of concluded agreements and the
amount of funds, which have already been paid off. At the average, these voivodeships obtained from 53%
(Podkarpackie Voivodeship) to 55% (Mazowieckie Voivodeship) of granted funds. The average amount of paid off
funds in comparison to the concluded agreements for the whole country is 52%. The main advantage of the
implementation of the operation "Formation and development of microenterprises" are the increase of employment,
formation of at least one work place but also direct impact on the tourism development, diversification of tourist
services, promoting new services and strengthening of semi-tourist infrastructure. As a result of the implemented
projects, new agro-touristic farms, marinas, catering facilities or hotels or other tourist infrastructure facilities
serving environmental protection enrich the offer of regions. Undertakings may be executed based on cultural and
natural resources including their execution and promotion. The issue whether the operation executed the objectives
is significant. However, full information on this topic may be obtained after a longer time, which is necessary to
implement positive changes.
Literature
[1]
Broszura informacyjna Program Rozwoju Obszarów Wiejskich (PROW 2007 – 2013) „Działanie 312
Tworzenie i rozwój mikroprzedsębiorstw‖ Poradnik dla wnioskodawców. Warszawa 2013, wersja
elektroniczna http://www.arimr.gov.pl/fileadmin/pliki/ zdjecia_strony/570/2013/AA_Broszura_dz_312.pdf
[2]
CZAJKOWSKA A., Inwestycje mikroprzedsiębiorstw i źródła ich finansowania, [w:] BUKO J. (red.),
Uwarunkowania rynkowe rozwoju mikro, małych i średnich przedsiębiorstw - Mikrofirma 2012, Zeszyty
Naukowe Nr 695, Ekonomiczne Problemy Usług Nr 80, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin 2012, s. 140-150,
ISSN 1640-6818. wersja elektroniczna: http://www.mimp.wzieu.pl/ZN_695.pdf
103
[3]
GIEDROJĆ K., ZARĘBA J., GAJEWSKI Z. Przedsiębiorcy w Polsce. Fakty, liczby, przykłady. Polska
Konfederacja Pracodawców Prywatnych Lewiatan, Warszawa 2012.
[4]
POKORSKI J. Ocena instrumentów wsparcia bezpośredniego przedsiębiorstw. Podsumowanie wyników
ewaluacji wybranych Działań SPO WKP, Polska Agencja Rozwoju Przedsiębiorczości, Warszawa 2010.
[5]
Program Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2007-2013 (PROW 2007-2013). 2011: Ministerstwo
Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Warszawa, lipiec 2011.
[6]
PROWIEŚCI. 2012: Miesięcznik dotyczący Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich na lata 2007-2013,
Publikacja opracowana w Departamencie Rozwoju Obszarów Wiejskich Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju
Wsi, czerwiec 2012.
[7]
WASLICZUK J. I INNI. Przedsiębiorczość jako podstawa kreowania i działalności małej firmy. Zeszyty
Naukowe Uniwersytetu Szczecińskiego. Ekonomiczne Problemy Usług.: Uwarunkowania rynkowe rozwoju
mikro, małych i średnich przedsiębiorstw, Szczecin 2012
104
THEORETICAL PROBLEMS OF THE ENVIRONMENT
AND ITS PROTECTION
Małgorzata Rutkowska-Podołowska1, Łukasz Popławski2
1
Wrocław University of Technology (Poland)
2
Szkoła Wyższa im. B. Jańskiego w Warszawie (Poland)
1
e-mail: [email protected], [email protected]
tel: 1+48604057075, 2+48608642618
Key words: natural resources, environment, environmental protection
1 Introduction
Consideration of environmental aspects in the management through the creation of new scientific disciplines
confirms the importance given to the issue of the natural environment in the process of economic development. At
the moment, regardless of the scale of the analyzed problem, the natural environment is considered at various stages
of development. As pointed out by B. Poskrobko [1998] "since the seventies, economists create models by which
they seek a path of sustainable and stable development of economy, taking into account the conditions (restrictions)
organic".
The aim of this paper is presenting theoretical problems of the environment and its protection.
2 Theoretical problems of the environmental protection
Natural resources are the natural ingredients that make up the human environment (biotope) and at the same
time are factors of production processes. The natural resources are divided into:
 non-renewable, which are mainly minerals (metal ores, petroleum, gas, coal, sulfur, useful stones, limestone,
salt, and many other minerals). The peculiarity of non-renewable resources is that extracted from the earth is
processed and its original form disappear and the bed, from which they were extracted, does not play. The
deposits exploited lose their value and social function.
 Renewable characterized by the fact that as long as man uses them rationally (reasonably), without prejudice
to environmental sustainability, renew, and an eternal reservoir of wealth, which can draw a man. Such is a
renewable resource such as soil and water forest, atmospheric air .
Economic activity based on the use of natural resources and human capital. Natural resources, as given by
nature in the relative abundance and do not include labor, were to modern times in the background of interest in
economics. Dealt with only a ground rent.
Economic activity based on the use of natural resources, the available literature, the definition of the natural
environment (natural) is defined as "human environment, including: the Earth's crust, part of the atmosphere
(troposphere and lower stratosphere floor), water (hydrosphere), the cover soil, vegetation and the animal world
'[New Lexicon OWN 1998, p. 1732]. W Michałow and K. Zabierowski [1978] state that "the natural environment is
an integral part of national wealth. Its essence lies in the natural resources and values that have high economic value
and social and play a crucial role for satisfying current and potential future needs of society."
Typology proposed by the natural environment is as follows J.Śleszyńskiego:
 primary environment in which the impact of human activity is negligible or none, and the nature develops
according to its own laws,
 environment recreated, or restored to a state similar to the original (automatically or by human),
 affected environment in which there are clear effects of human intervention, but not destroyed the
105
fundamental regulatory mechanisms for maintaining balance, development, and gradual recovery .
Initially used the term natural environment now exists as a "natural environment", referring to the variable
environment of the modern time, if preserved in the ecological balance . Some authors understand the environment
such that it is devoid of anthropogenic elements, which are national parks and strict nature reserves.
Environment, also known as natural, is slightly transformed by man. The presented definitions, we can
conclude that the term "environment" and "natural environment" is treated as synonyms. The word "natural" is to
emphasize the fact that we are talking about the environment being the work of nature, even if noticeable
transformation has been introduced by man .In turn, by B. Meyer, the natural environment is the foundation of
human functioning and systems that create, both in the economic, social, and cultural factors. It includes a space
where there are all human life processes, all economic phenomena, is a source of direct consumption of goods and
raw materials undergoing further treatment. It is also a place where eventually get all the waste produced by humans
in the process of production and consumption. The natural environment is a basic frame of reference for the man and
his actions, because without a functioning environment and human life would be impossible.
Linking the environment and the economy and its importance for her is evident. This environment provides
the economy of certain measures and objects of labor, energy, resources consumption, and is a receiver-consumer
waste, manufacturing and determines agricultural production, forestry and fishing. Also affects human health
(recreational and shaping living space), regulating the normal development of the individual (society) and outlines
the development of transport.
However Boris T. [1999] believes that the natural environment performs three functions:
 creates the conditions for life processes, and sustains them,
 supplies of raw materials and energy derived from renewable resources, which are implemented by the base
human consumption and production processes,
 absorb the effects of side activities, including waste and other pollutants.
Man adapts the environment to suit your needs, just as all living organisms, biotic elements of the
environment. In areas altered by humans (anthropogenic) environment has been transformed, from surface water,
and ending on the microclimate. In the event of disposal of certain financial measures, technical and organizational
capacity, a person makes changes in the environment, which can be infinitely more dangerous than the changes
resulting from animal behavior.
Shaping the environment need not always be associated with its degradation. Changes in the environment
through its formation, which cause an increase in values of its use have a positive character for the economy and the
environment.
Therefore we identify it with the rational management of environmental resources. However the changes that
have the effect of lowering the quality of usability of the environment, worsen the conditions of residence,
recreation management and we consider the degradation of the natural environment, which may be synonymous
with the concept of damage, wear, devastation, exploitation and exhaustion of resources. The main task of
environmental protection, having in mind the advantages of maintaining the quality of the environment, is thus
counteracting the negative effects of degradation as well as determining the safe limit interference with the
environment. It also applies to repair environmental damage done in the past.
Changes introduced by humans in the environment in order to adapt it to their own needs are not fully
predictable in its effect, and the boundary between environmental degradation and the formation of a liquid.
Changing the criteria of rationality cause during the management of the cumulative effect of the changes and the
effects of long periods of delay.
According to J. Śleszyńskiego [2000] should be used following initial assumptions relative to the natural
environment:
 man is a part of nature and it is inextricably linked,
 nature is a system (in its original form), in which there is a balance between the individual components, but
human activity is the most dangerous factor affecting the balance,
 natural resources and the living and the inanimate forces of nature are the foundation of economic activity,
 human economic activity that causes changes in the nature is a chain reaction, whose final effect, the
intensity and range are not always able to predict and can lead to irreversible changes in the biosphere.
The natural environment as a "body" composed of many elements, performs many different functions
(biological and economic) that are referred to as utility. Biological function as a core function of the natural
environment, is to allow (encourage) the processes of life on Earth. Environmental elements such as air to breathe,
106
the space in which man lives, climate, water to drink are the ingredients necessary for life, health and human wellbeing.
Between the functions of the natural environment there are competing elements, the most visible between
economic and biological functions. Biological function you may be limited by environmental damage during the
operation and processes of mineral processing. Ecological disasters in the local and global are the result of
degradation of industrial districts. The expansion of economic utility significantly impedes the usefulness of
biological protection of the environment by virtue of the fact that public goods are poorly uncontrolled market
forces and the appropriation of making difficult, because each person is essential to the life of water and air,
regardless of wealth or education.
We must therefore reconcile the economic needs of our life and environment, to ensure a balance between
these elements. It is therefore important application development based on the principles of sustainable
development.
The development of civilization and the progressive growth of material production gave the vast majority of
resources, the nature of economic goods (due to limitations), losing the good name of the free. Natural Resources
acquired the statute of important factors of production, as next in order after labor and capital.
3 Conclusion
The management of natural resources is problem: how do we proceed realizing social welfare and respecting
the limits in order to survive and develop? The development of civilization and progress made the first two premises
of this concept have been by the science and practice of economic questioned . Despite this, the theory of scarcity of
resources is still used today as a long-term forecast in many scientific papers. An example is the Club of Rome
report in 1972, which was presented the concept of "zero growth rates." In the book "Limits to Growth" [Behrens,
Randers 1973] the authors state that further increased the level of preserving the natural resource extraction,
unlimited consumption and production of industrial goods, food and services at constant population trends
(increasing trend) and the current environmental pollution, it is expected that within a hundred years world may lead
to further development of border.
It is important to meet the needs, not just the fact of their existence (resources). Number and variety of
available resources through technological progress will increase faster than production. The barrier of raw materials
(physical absence of minerals) does not constitute a direct threat to economic development. The problem lies in the
cost of obtaining raw materials (processing cost) which must be incurred at a time with limited production capacity.
As development progresses, you need to reach for more and poorer resources, which increases the economic cost
(sets limits economic growth).
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
T. BORYS,Wskaźniki ekorozwoju, Ekonomia i Środowisko, Białystok, 1999
K. GÓRKA Ekonomika ochrony środowiska, Wyd. AE, Kraków, 1990
K. GÓRKA, B. POSKROBKO, W. RADECKI, Ochrona środowiska – problemy społeczne, ekonomiczne i
prawne, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, 2001
D.H. MEADOWS, D.L. MEADOWS, J. RANDERS, W.B. BEHRENS, Granice wzrostu, PWE. Warszawa,
1973
B. MEYER, Ochrona środowiska. Przewodnik, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin, 2000
W. MICHAŁOW, K. ZABIEROWSKI, Ochrona i kształtowanie środowiska przyrodniczego, Tom I. Zakład
Ochrony Przyrody PAN, PWN, Warszawa, 1978
T. MAZUR, Gospodarka a środowisko przyrodnicze, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin, 2002
E. PYŁKA-GUTOWSKA, Ekologia z ochroną środowiska, Wyd. Oświata, Warszawa, 2004
B. POSKROBKO, Zarządzanie środowiskiem, PWE, Warszawa, 1998
T. MAZUR, Gospodarka a środowisko przyrodnicze, Uniwersytet Szczeciński, Szczecin 2002,
H. RECHUL, Ujęcie ekonomiczne aspektu gospodarowania energią, Rynek Energii, nr 2, 2004,
J. ŚLESZYŃSKI, Ekonomiczne problemy ochrony środowiska. Wyd. Aries, Warszawa 2002.
107
THE EU FINANCING SOURCES FOR ENVIRONMENTAL INITIATIVES: THE CASE
OF POLAND AND PORTUGAL
NINA SZCZYGIEŁ1, MAŁGORZATA RUTKOWSKA-PODOŁOWSKA2, ŁUKASZ POPŁAWSKI3
1
DEGEI/GOVCOPP, University of Aveiro, 2Wrocław University of Technology, 3Szkoła Wyższa im. B. Jańskiego
w Warszawie
e-mail: [email protected], tel: 3+48608642618
Abstract: A possibility of using the EU funds provides opportunities to countries to tackle problematic issues that
perhaps could not be managed by one state on itself. At the same time, some issues become common and
widespread, and affect populations across Europe. On the other hand, awareness, the sense of responsibility and
empowerment of the society has been increasing, all this opening potential to combat environmental challenges. The
purpose of this article is to present and discuss sources of funding directed to environmental protection. Our
objective is to define the funds existing within the European Union specifically for the environmental purposes and
demonstrate their use in Poland and Portugal.
Key words: European funding, environmental protection, initiatives
1 INTRODUCTION
The European Union (EU) provides funding to projects and initiatives that meet its policy priorities within a
wide range of areas relevant to people and their lives, such as health, education or environmental protection. The last
has been gaining interest of scholars and the society in general among the last decades, perhaps, until some extent,
due to perceptible changes at the global level. Funding exists in the form of grants and loans, and is subject to a rigid
control, both, before and during the implementation of the project. This is to guarantee that funds are spent
accordingly and transparently managed. On the other hand, and not surprisingly, with 28 member states and an
enormous number of highly relevant issues, there are different bodies responsible for different issues and thus, the
process remains complex.
2 METHODS
We made an extensive literature review, especially on legal and economic fundamentals of the EU funding,
searching purposely for those focusing particularly on environmental challenges. Furthermore, we searched current
reports, government publications, databases and other materials among grey literature that could give us light on
which and how the EU funds function in practice in the field of environmental protection.
3 RESULTS AND DISCUSSION
A number of initiatives were found to be focusing on the topic of this study. We deem that the development
and implementation of the plans thought to meet environmental and ecological challenges within the European
Union have been following the process of its enlargement as new issues have been found to be arising over time
perhaps more particular to the more recent member states. We found two specifically designed programmes within
the Directorate General for the Environment, the LIFE fund and the Eco-Innovation and Competitiveness and
Innovation Framework Programme. Furthermore, non-governmental organizations as well may apply for operating
grants in the field of the environmental protection. These, needs to be said, are important players in this specific area
in Europe in what policy implementation concerns, particularly on local level. They play an important role as
intermediary with the society, raising its consciousness for environmental matters. The LIFE programme operates in
two dimensions, nature and environment, and has been actively supporting environmental and nature conservation
plans since 1992. So far, it has co-financed around 2750 projects on the value of 1.35 billion euro. The environment
LIFE projects implemented in Portugal have been mainly supplied to public entities (41%), and universities and
research institutions (27%) in areas such as integrated environmental management, waste management and water
management. The evaluation has demonstrated their viability and an advantageous environmental result . In Poland,
the programme, since 1992, when it was implemented, has financed 58 projects, valued of 140 million euro. One
environmental LIFE project aimed at developing a tool to manage and make available information, good practice
108
and experience in solving environmental problems relevant to Polish SMEs. The tool was used by a higher number
of companies than initially predicted and contributed to the integrated and innovative environmental management .
Nevertheless, acknowledging the positive impact of the project, the environmental dimension of the LIFE
programme in Poland is still extremely limited, especially bearing in mind the size of the country and environmental
issues it is facing. The second programme promoted by the Directorate General for the Environment is the EcoInnovation and Competitiveness and Innovation Framework Programme. It supports business projects oriented
toward eco-innovation, reducing negative environmental impact and promoting a better employment of resources.
Currently, eight projects are in run in Poland, in the field of water, recycling, food and drink and buildings and
construction. In Portugal, nine running projects cover areas of green business, recycling, food and drink and
buildings and construction.
Another group of programmes that can be distinguished are programmes of the European Union designed
over time to deal with a variety of problems and challenges. The European Regional Development Fund (ERDF)
was established in 1975 with an objective to correct disparities in the regions of the European Communities .
Interestingly, the fund has in its intention not only the promotion of scientific research and technological
development, tourism and cultural investment and the development of the information society and cross-border
cooperation, but also investment in infrastructure and environmental protection . The total budget available for the
period of 2007-2013 is estimated to 302 million euro, as usual a subject to the national co-financing . In the above
period of time, the ERDF has contributed to development of several operational programmes, specifically designed
to the individual EU member state conditions. In this way, Poland receives four programmes: Technical Assistance,
Innovative Economy, Development of Eastern Poland, and one aiming environmental issues: Infrastructure and
Environment (OPIE) . In Portugal, three operational programmes are implemented: Thematic Factors of
Competitiveness, Territorial Enhancement and Technical Assistance . The objective of the OPIE is to improve
investment attractiveness of Poland and its regions through modernization and development of infrastructure while
protecting and improving the environment and health of the population. From the attributed funding, 71% has been
allocated into transportation and 18% in the environment . The programme constitutes the main allocation of the
funding for operational programmes, accounting for 37.6 billion euro. The Cohesion Fund established in 1993
supports efforts to align the development disparities the EU. This is feasible thank to the co-financing of
comprehensive projects in the field of environmental protection and transport nationwide . The environmental
Cohesion Fund supports investments for improving the quality of air, drinking water and the protection of the earth's
surface, among many others. The fund is applicable to countries of which GDP per capita is lower than 90% of the
EU average , currently including both Poland and Portugal.
4 CONCLUSIONS
The European Union has at its disposal several instruments to address issues of European, regional and local
dimensions, including the environmental ones, in which interest has been increasing in recent times. Existing
mechanisms offer support to redefine a concept of products, services and processes into cost-effective and highquality while minimizing the negative impact on the environment. Initiatives support businesses on eco-solutions
and with environmental legislation. The use of the funds must meet a number of conditions, but, primarily, they
need to be used appropriately and wisely.
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
Directorate General Environment, Ex-post evaluation of projects and activities financed under the LIFE
Programme. Country-by-country analysis. Portugal. July 2009
Directorate General Environment, Ex-post evaluation of projects and activities financed under the LIFE
Programme. Country-by-country analysis. Poland. July 2009
GŁĘBICKA K., GREWIŃSKI M., Europejska polityka regionalna, ELIPSA, Warszawa 2003
JANKOWSKA A., KIERZKOWSKI T., KNOPIK R., Fundusze pomocowe dla Polski po akcesji – fundusze
strukturalne i Fundusz Spójności, PARP, Warszawa 2004
KAWECKA-WYRZYKOWSKA E., SYNOWIEC E., Unia Europejska, Warszawa 2004
Law n°1783/1999 of the European Parliament of 12 July 1999, related to the European Regional
Development Fund
PASTUSZKA S., Programowanie rozwoju regionalnego w Polsce z uwzględnieniem polityki spójności,
Wyższa Szkoła Ekonomii i Prawa im. prof. Edwarda Lipińskiego w Kielcach, Kielce 2009
European Commission. Eco-innovation projects http://eaci-projects.eu/eco/page/ Page.jsp?op=home
Accessed 20 November 2013
Fundusze strukturalne http://www.funduszestrukturalne.gov.pl/ Accessed 15 December 2011
Interreg IVC. Innovation and Environment Regions of Europe Sharing Solutions
http://www.interreg4c.eu/programme/funding/ Accessed 24 November 2013
Portal Funduszy Europejskich http://www.funduszeeuropejskie.gov.pl/ Accessed 10 January 2012
RegionalpolicyInforegio http://ec.europa.eu/regional_policy/country/prordn/search.cfm Accessed 28
November 2013
109
STREDNODOBÁ PERSPEKTÍVA ENERGETICKÉHO SEGMENTU SLOVENSKÉHO
POĽNOHOSPODÁRSTVA
MID-TERM PERSPECTIVE OF SLOVAK AGRICULTURE ENERGY SEGMENT
ŃTEFAN TÓTH1, JOZEF VÍGLASKÝ2 , PAVOL PORVAZ3
1,3
Centrum výskumu rastlinnej výroby Pieńťany – Výskumný ústav agroekológie Michalovce
2
Technická univerzita vo Zvolene - Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky
Tel.: 1+421 56 6443 888, 2+421 455206875, 3+421 56 6443 888.
E-mail: [email protected], [email protected], [email protected]
Abstract: The paper deals with cultivation of energy crops and sustainable conditions of Slovak agriculture sector.
This work presents a calculation of a needs of agriculture area for energy crops in Slovakia until time horizon of
2018, while including phytomass for gasification, combustion and liquid biofuels as well as area for photovoltaic
over 100 kW. There is also drawn a SWOT analysis of energy segment to prefigure a need of economic,
environmental and agronomic optimization of the segment on systematic level for its sustainable coexistence within
Slovak agriculture.
Keywords: energy segment, energy crops, phytomass, area, systematic conception, sustainable coexistence
1 Úvod
Slovenská republika sa v roku 2013 nachádza v situácii, kedy na jednej strane má vytýĉené ciele v oblasti
vyuņívania obnoviteľných nosiĉov energie (ONE) s medzinárodným dopadom, na druhej strane sa jej nedarí tieto
ciele napĺņať. Ĉlenské krajiny EÚ v súĉasnosti takmer polovicu svojej spotreby energie pokrývajú dovozom z krajín
mimo Európskeho spoloĉenstva. Pre posilnenie energetickej sebestaĉnosti, ĉlenské krajiny EÚ kladú ĉoraz väĉńí
dôraz na vyuņívanie obnoviteľných zdrojov a nosiĉov energie. Ambicióznym cieľom EÚ do roku 2020 je dosiahnuť
20 %-ný podiel obnoviteľných zdrojov energie na celkovej spotrebe energie. Záväzkom Slovenska je krytie svojich
celkových energetických potrieb cez obnoviteľné zdroje energie v rozsahu 14 % (podľa prílohy 1 Smernice
2009/28/ES povinnosť zvýńiť vyuņívanie ONE v pomere ku hrubej koneĉnej energetickej spotrebe zo 6,7 % v roku
2005 na 14 % v roku 2020; Víglaský a Mikeń, 2013).
Biomasa (vrátane fytomasy) je pre väĉńinu európskych krajín najvýznamnejńím potenciálnym ONE.
Predpokladom efektívneho a udrņateľného rastu energetického vyuņívania biomasy je zvyńovanie jej vyuņiteľného
potenciálu (Porvaz, Daniel a Tóth, 2009; Víglaský, 2012). Udrņateľnosť rastu vyuņiteľného potenciálu musí byť
podmienená hospodárskou, ekonomickou, sociálnou, environmentálnou a tieņ agroekologickou výhodnosťou - ĉo
implicitne definuje nutnosť systémového prístupu ku skoncipovaniu a vzájomnému zosúladeniu hlavných a
sprievodných faktorov ovplyvņujúcich produkciu a energetické vyuņívanie biomasy. Medzinárodné trendy rozvoja
bioenergetického sektora sú aktuálne zamerané na moņnosti zvyńovania objemu a kvality zelenej energie i jej
ekonomickej a energetickej rentability, ĉo zahŕņa najmä zvyńovanie diverzity plodín, ako aj inovácie technológií
pestovania, premeny a koncového vyuņitia fytomasy.
Reńpektovanie a plnenie nadnárodných záväzkov Slovenska v oblasti vyuņitia ONE formuje v súĉasnom
poľnohospodárstve tvorbu jeho energetického segmentu. Vývoj domácej, ale i európskej a svetovej produkcie
fytomasy generuje potrebu dimenzovať udrņateľnosť rozvoja zelenej energie ako poľnohospodárskeho segmentu a
nevyhnutne i jeho koexistenciu so základnou a nenahraditeľnou funkciou poľnohopodárstva, ktorou je produkcia
potravín. Cieľom predkladaného príspevku je odhadnúť strednodobý vývoj, vypracovať a predloņiť SWOT analýzu
a zdôvodniť potrebu systémového prístupu pre udrņateľný rozvoj a koexistenciu energetického segmentu v
slovenskom poľnohospodárstve.
2 Materiál a metódy
Plocha potrebná k pestovaniu energetických plodín je stanovená expertnou konńtrukciou s vyuņitím
odhadovaných parametrov strednodobého rozvoja energetického segmentu a následne prepoĉtom spätnej funkcie
110
objemu fytomasy a pestovateľskej plochy, priĉom sa parciálne diferencuje vyuņitie na splyņovanie, spaľovanie,
výrobu kvapalných biopalív, resp. na záber plochy pre fotovoltaiku nad 100 kW. Pri urĉení objemu fytomasy na
jednotlivé úĉely sa zohľadnili aktuálne a oĉakávané trendy, priĉom sa akceptovali údaje uvádzané v Správe o
vyuņívaní biomasy z poľnohospodárstva na energetické úĉely (Pepich, 2012) a vyuņili tieņ ćalńie materiály
koncepĉného charakteru a interného i externého pôvodu. Údaje umoņnili kvalifikovaný odhad vývoja poĉtu,
celkového inńtalovaného výkonu a prevádzky bioplynových staníc, výrobných kapacít kvapalných biopalív a
celkového inńtalovaného výkonu pre fotovoltaiku nad 100 kW, resp. explicitne definujú potenciál do roku 2020 v
prípade fytomasy na spaľovanie (plán zvyńovania obsahu biopalív v motorových palivách v Prílohe 1 Zákona
ĉ.309/2009).
Pri vypracovaní SWOT analýzy sme vyuņili ńtandardný postup, priĉom sme zhodnotili vnútorné silné a slabé
stránky energetického segmentu slovenského poľnohospodárstva, jeho príleņitosti a ohrozenia. Jednotlivým
poloņkám SWOT analýzy sme priradili ĉíselnú váhu, zoradili ich podľa dôleņitosti. Ide o ľahko pouņiteľný nástroj
na rýchle spracovanie prehľadu o strategickej situácii. Syntéza výsledkov SWOT analýzy je zaloņená na
porovnávaní vonkajńích príleņitostí a hrozieb s vnútornými silnými a slabými stránkami segmentu. Výsledok
analýzy poukazuje na východisko k formulovaniu stratégie, ktorá vznikla ako súlad medzi internými schopnosťami
energetického segmentu a jeho vonkajńím prostredím. Ich skombinovaním a prienikom vznikla stratégia, ktorá
uvádza segment do súladu s jeho okolím a poukazuje na potrebu orientovať sa na také príleņitosti, ktoré
zodpovedajú jeho schopnostiam a zároveņ umoņņuje vyhnúť sa hrozbám, proti ktorým sa segment nedokáņe brániť.
Výsledná stratégia vznikla ako súĉet dvoch vektorov a predstavuje základné odporúĉanie pre strategickú orientáciu.
3 Výsledky a diskusia
Rozvoj pestovania fytomasy energetických plodín na Slovensku súvisí hlavne s rozvojom bioplynových
staníc (BPS), ako uvádzame v tabuľke 1. Informácie o poĉtoch realizovaných zariadení na výrobu bioplynu sa
rôznia, pretoņe nie je doposiaľ vytvorená centrálna evidencia bioplynových staníc v rámci rezortu
poľnohospodárstva (ani v ostaných dotknutých rezortoch), ĉo sa týka tieņ údajov o budovaných, pripravovaných,
alebo schválených projektoch. Zariadenia na výrobu bioplynu môņu byť podporované z viacerých podporných
programov v rámci eurofondov, ale môņu byť realizované aj bez dotaĉnej podpory. V roku 2011 bolo podaných 36
ņiadostí o podporu výstavby BPS len cez Program rozvoja vidieka. Celkovo sa odhaduje, ņe o podporu aj z iných
programov poņiadalo celkovo okolo 40 záujemcov o výstavbu BPS. V týchto zoznamoch vńak nefigurujú investori,
ktorí nepoņiadali o finanĉnú podporu (Pepich, 2012). Za rok (2011) stúpol poĉet poľnohospodárskych BPS v
prevádzke z 20 na 43, inńtalovaný výkon stúpol zo 16,764 MW na 41,343 MW, priemerný inńtalovaný elektrický
výkon BPS je 0,962 MW. Podľa predpokladu odborníkov sa na Slovensku bude budovať roĉne okolo 10 – 15
veľkokapacitných BPS, a to hlavne na báze vyuņitia fytomasy, najmä kukuriĉnej siláņe. K zaĉiatku roku 2013 sa
poĉet BPS odhaduje na 96 (vrátane pred ukonĉením). K horizontu roku 2018 bude fytomasa pre BPS potrebná v
objeme 2 mil. ton, ĉo znamená potrebu takmer 50 tisíc ha, priĉom sa kalkuluje s priebeņným nárastom úrod
fytomasy na úroveņ 43,4 t.ha-1, ĉo je vńak podstatne viac ako je v súĉasnosti dosahovaný priemer hektárových úrod
kukurice na siláņ na Slovensku (25,09 t.ha-1 za 1999-2011).
Podobná situácia, absencia centrálnej evidencie, sa na Slovensku týka i plôch vyuņívaných pre pestovanie
rýchlorastúcich drevín (RRD) a ćalńích energetických rastlín s vyuņitím fytomasy na spaľovanie. Pestovanie
roĉných a trvácich energetických plodín na spaľovanie je ņiaduce usmerniť na poľnohospodársky zanedbané a
nevyuņívané plochy, kde je potenciál rozńírenia znaĉný. V období rokov 2006-2012 bolo na Slovensku zaloņených
pribliņne 1300 hektárov rýchlorastúcich drevín, z ktorých výmeru reálne existujúcich, resp. zlegalizovaných plantáņí
odhadujeme na zhruba 200 hektárov (maximálne 300 ha), a to vrátane ćalńích plodín zámerne pestovaných na
spaľovanie. Na základe údajov z roku 2012 bolo na Slovensku zaznamenaných v prevádzke 690 zariadení na
spaľovanie biomasy s celkovým inńtalovaným výkonom 1 958,42 MW (priemerný inńtalovaný výkon 2,84 MW). Z
týchto zariadení na spaľovanie biomasy je ich 30 spaľujúcich poľnohospodársku biomasu, pri inńtalovanom výkone
31,07 MW a roĉnou spotrebou poľnohospodárskej biomasy 19 531 t. Predpokladáme, ņe v situácii po zohľadnení
emisných direktív bude zámerné pestovanie plodín urĉených na spaľovanie ńtátom usmerņované a rozvoj pestovania
energetických plodín na spaľovanie by mohlo mať charakter gradientu, tj. smer s najvýraznejńou zmenou. Fytomasa
zámerne pestovaná na spaľovanie má k horizontu roku 2018 rádovo vyńe dvojnásobný potenciál, pri miernom
odhade môņe ísť iba o 5-10 násobok súĉasného stavu, ĉo znamená výmeru jeden aņ dva tisíc hektárov a produkciu
15 - 30 tisíc ton, predpokladáme, ņe realita sa bude nachádzať medzi týmito hodnotami a horným potenciálom.
Podiel biozloņiek v kvapalných palivách urĉovalo do roku 2010 Nariadenie vlády ĉ. 246/2006, aktuálny plán
zvyńovania obsahu biopalív v motorových palivách je obsiahnutý v Prílohe 1 Zákona ĉ.309/2009. Na Slovensku sa
vyrába nafta B5 a benzín E10, ĉo znamená, ņe do nafty sa primieńava max 5% MERO a do benzínu 10% bioetanolu.
Pri plných výrobných kapacitách slovenských výrobcov bioetanolu a metylesteru repkového oleja je moņné
kalkulovať so 60-80 %-ným podielom domácich surovín a zároveņ predpokladať, ņe tento objem fytomasy sa v
horizonte roku 2018 neprekroĉí. Podobnú zmenu predpokladáme tieņ o ploche, ktorú zaberá fotovoltaika nad 100
kW, kde sme záber plôch stanovili kvalifikovaným odhadom pre celkový inńtalovaný výkon 474,650 MW.
111
Tabuľka 1. Strednodobý výhľad plôch pre energetické plodiny a fotovoltaiku nad 100 kW
Vyuņitie / Rok
Fytomasa pre
poľnohospodárske BPS
(siláņ, kukurica, cirok a iné.)
Fytomasa zámerne pestovaná
na spaľovanie
(RRD, ozdobnica ĉínska, pýr
predĺņený a iné.)
Fytomasa na kvapalné
biopalivá
(M: MERO – z toho cca. 60 %
domáce suroviny; B: Bioetanol
– z toho cca. 60-80 % domáce
suroviny)
Fotovoltaika nad 100 kW
Merná
jednotka
tis. t
t.ha-1
ha
tis. t
t.ha-1
ha
2010
2012
2014
2016
2018
176,4
37,0
4.768
2,7
15,0
180
648,0
38,6
16.788
3,0
15,0
200
1.555,2
40,2
38.687
gradient
15,0
gradient
1.863,0
41,8
44.569
gradient
15,0
gradient
tis. t
t.ha-1
ha (M)
tis. t
t.ha-1
ha (B)
ha
300,0
2,32
129.310
300,0
5,53
54.249
950
300,0
2,31
129.870
300,0
6,50
46.153
950
300,0
2,32
129.310
300,0
7,88
38.071
950
300,0
2,32
129.310
300,0
7,88
38.071
950
2.106,0
43,4
48.525
15 - 300
15,0
1.000 20.000
300,0
2,32
129.310
300,0
7,88
38.071
950
Pri energetických plodinách sa uvaņuje so záberom ornej pôdy ako aj záberom lúk a pasienkov, ĉo vystihuje
vzťah:
P
energ.
 Penerg.OP  Penerg.TTP
Zároveņ sa pri rozvoji pestovania energetických rastlín musí brať do úvahy potravinová bezpeĉnosť
Slovenska, ĉo znamená obmedzenie plôch:
P
energ.OP

lim f
x
POP
kde:

( x ,t )
P
energ.TTP

lim f
z
PTTP
( z ,t )
x P P P P P P P
0
1
2
3
5
6
n
, resp.
z P
4
.
Doterajńie odborné diskusie o zábere plôch k pestovaniu fytomasy na energetické úĉely (Baráková, 2007;
Vilĉek a Bedrna, 2007; Pollák a kol., 2013) je moņné zhrnúť nasledovne:
max. Penerg.OP  70000ha  max. Penerg.TTP  350000ha ,
priĉom aj maximálny záber ornej pôdy, resp. TTP, by sa mal týkať voľnej pôdy, t.j. pôdy, ktorá sa nevyuņíva
na základnú produkciu potravín, prípadne je na výrobu potravín nevhodná. Je zrejmé, ņe pravdivostná hodnota
zhrnutia doterajńích odborných diskusií sa zmení, a to nielen pri celospoloĉenskom záujme zvýńiť mieru
potravinovej sebestaĉnosti Slovenska (proklamovaný zámer zvýńiť sebestaĉnosť zo súĉasných 40 – 50 % na
cieľových 60 - 80 %).
Zhrnutie strednodobého výhľadu (tabuľka 1) avizuje potrebu prijatia rady opatrení systémového charakteru
(vrátane stanovenia priorít vo vyuņívaní poľnohospodárskych plôch, zvyńovania diverzity plodín a intenzity
pestovania, vyuņívania pokroĉilejńích technológií koncového vyuņitia, napr. karbonizácie, alebo pyrolýzy), ĉo
presahuje rozsahové moņnosti predkladaného príspevku. Cieľový stav a rozńirovanie plôch pestovania
energetických rastlín nesmie ohrozovať výrobu potravín, ani krmív, regeneráciu pôdnej úrodnosti a nesmie byť v
rozpore s udrņateľným rozvojom vyuņívania poľnohospodárskej krajiny. Je vńak ņiaduce zohľadniť aj záver SWOT
analýzy (tabuľka 2), ktorá poukazuje na potenciál najatraktívnejńej zo ńtyroch modelových stratégií (stratégia
ofenzívna). Ofenzívna stratégia je vhodná pre situáciu, kedy prevaņujú silné stránky a príleņitosti, veľkosť
výsledného vektora poukazuje na miernu prevahu pozitív energetického segmentu slovenského poľnohospodárstva
(obrázok 1).
112
Tabuľka 2. SWOT analýza perspektív energetického segmentu Slovenského poľnohospodárstva
Silné stránky
- ekonomická atraktivita, potenciál
vysokej rentability produkcie
fytomasy
- vyuņitie agronomicky zanedbaných
plôch
- zvýńenie energetickej sebestaĉnosti na
podnikovej úrovni
- environmentálny charakter
bioenergetického sektora (zniņovanie
emisnej záťaņe a iné)
- moņnosť sezónnej a trvalej
zamestnanosti
- vyuņiteľnosť existujúcich technických
prostriedkov v pestovateľskom
procese
- moņnosť marketingovej realizácie
polotovarov ako aj finálnych
produktov
- existujúci dopyt a rozvíjajúci sa
energetický trh
- vhodné pôdno-klimatické podmienky
vo vńetkých výrobných oblastiach
- alternatíva extenzívnej produkcie
- diverzita bioenergetiky
V/S
15/10
H
250
15/10
10/10
150
100
15/6
90
10/5
5/8
50
40
10/4
40
5/6
5/6
30
30
7/4
3/2
28
6
Spolu
100
+
784
Príleņitosti
V/S
30/6
H
180
30/6
180
20/8
160
10/3
5/6
30
30
5/4
20
- moņnosť kompenzovať výpadok
trņných plodín
- rozvoj lokálneho a regionálneho
pestovania, spracovania a finalizácie
fytomasy
- diverzifikácia ńtruktúry rastlinnej
výroby
vrátane kultúr trvácich i roĉných
- pouņiteľnosť fytomasy v komunálnej
sfére
- vyuņitie mimoprodukĉných pozitív
(medonosnosť vŕb a iné)
- zuņitkovanie odpadov rôzneho druhu
Spolu
100
+
580
Slabé stránky
- nevyhnutne
treťoradý význam
segmentu
- transfer
zahraniĉných
technológií
- finanĉná
nákladovosť
veľkokapacitných
technológií
- systémové dopady
na vnútornú
ńtruktúru RV a PS
- niņńia komparaĉná
hrubá pridaná
hodnota pri
energetickej
fytomase
- absentujúca tradícia
v produkcii,
spracovaní a
marketingovej
realizácii
energetických
komodít
- nízka flexibilita
a obtiaņna likvidácia
trvácich kultúr
Spolu
Ohrozenia
- podkapitalizácia
domáceho inovaĉného
výskumu a vývoja
- prípadná
neudrņateľnosť
koexistencie
(nedostatoĉnosť
predikĉných modelov,
systémovej koncepcie,
medzirezortnej
koordinácie a iné)
- riziká transferu
zahraniĉných
technológií
(zastaralosť, nízka
efektivita a iné)
Spolu
V/S
20/8
H
160
20/7
140
20/6
120
15/7
105
10/9
90
10/8
80
5/7
35
100
730
V/S
35/6
H
210
35/5
170
30/5
155
100
535
skratky a symboly: P – plocha, Penerg. – plocha energetických plodín, OP – orná pôda, TTP – trvalé trávne
porasty, 0 – jednoroĉné krmoviny, 1 – viacroĉné krmoviny, 2 – obilniny, 3 – okopaniny, 4 – krmoviny maĉinového
fondu, 5 – strukoviny, 6 – olejniny, n – ostatné neenergetické poľné plodiny, f(t) – ĉasová funkcia (determinovaná
ĉasovou zmenou mnoņstva faktorov)
V- váha, S – sila, H – hodnota; PS – poľnohospodárska sústava, RV – rastlinná výroba
113
Obrázok 1. Výslednica SWOT analýzy.
4 Závery
Rozvoj pestovania fytomasy energetických plodín na Slovensku súvisí hlavne s rozvojom bioplynových
staníc, k horizontu roku 2018 bude fytomasa pre BPS potrebná zhruba v objeme 2 milióny ton, ĉo znamená potrebu
takmer 50 tisíc ha, priĉom sa nevyhnutne kalkuluje s nárastom úrod fytomasy na úroveņ 43,4 t.ha-1, ĉo podstatne
prevyńuje v súĉasnosti dosahovaný priemer hektárových úrod kukurice na siláņ na Slovensku (25,09 t.ha-1 za 19992011; pri zachovaní súĉasnej intenzity pestovania by potreba výmery bola takmer dvojnásobná). Predpokladáme, ņe
k rovnakému ĉasovému horizontu (2018) bude zámerné pestovanie plodín urĉených na spaľovanie (v situácii po
zohľadnení emisných direktív) ńtátom usmerņované a rozvoj pestovania energetických plodín na spaľovanie zrejme
nadobudne charakter gradientu. Objem fytomasy zámerne pestovanej na spaľovanie má k danému horizontu rádovo
vyńe dvojnásobný potenciál, pri miernom odhade môņe ísť iba o nárast na 5-10 násobok súĉasného stavu, ĉo
znamená výmeru jeden aņ dva tisíc ha a produkciu 15 - 30 tisíc ton - predpokladáme, ņe reálna produkcia sa bude
nachádzať medzi hodnotami 15 aņ 300 tis. ton. Potenciál zmeny v produkcii fytomasy pre výrobu kvapalných palív
síce existuje (60-80 % krytie surovinami domáceho pôvodu), k horizontu 2018 sa výraznejńie zmeny neoĉakávajú,
ĉo predpokladáme tieņ o ploche, ktorú zaberá fotovoltaika nad 100 kW, kde sme záber plôch 950 ha stanovili
kvalifikovaným odhadom pre celkový inńtalovaný výkon 474,650 MW.
Doterajńie odborné diskusie o zábere plôch k pestovaniu fytomasy na energetické úĉely je moņné zhrnúť
nasledovne: maximálna výmera energetických plodín na ornej pôde 70 tis. ha a na trvalých trávnych porastoch 350
tisíc ha, priĉom i tieto maximálne zábery ornej pôdy, resp. TTP, by sa mali týkať voľnej pôdy, t.j. pôdy ktorá sa
nevyuņíva na základnú produkciu potravín, prípadne je na výrobu potravín nevhodná. Závery uskutoĉnenej SWOT
analýzy perspektív energetického segmentu slovenského poľnohospodárstva poukazujú na potenciál ofenzívnej
stratégie, ktorá je najatraktívnejńia zo ńtyroch modelových stratégií a je vhodná pre situáciu, kedy prevaņujú silné
stránky a príleņitosti, veľkosť výsledného vektora poukazuje na miernu prevahu pozitív. Je zrejmé, ņe pravdivostná
hodnota zhrnutia doterajńích odborných diskusií sa zmení i v podmienkach celospoloĉenského záujmu zvýńiť mieru
potravinovej sebestaĉnosti Slovenska, ĉo spolu so zhrnutím strednodobého výhľadu avizuje potrebu prijatia rady
opatrení systémového charakteru pre koncipovanie udrņateľnej koexistencie. Cieľový stav a rozńirovanie plôch
pestovania energetických rastlín nesmie ohrozovať výrobu potravín ani krmív, regeneráciu pôdnej úrodnosti a
nesmie byť v rozpore s udrņateľným rozvojom vyuņívania poľnohospodárskej krajiny.
5 Súhrn
Práca je zameraná na kalkuláciu plôch potrebných k pestovaniu energetických plodín na Slovensku k
strednodobému výhľadovému horizontu 2018, priĉom sa uvaņuje s fytomasou na fermentaĉné procesy pre
splyņovanie v BPS, veľkokapacitné spaľovanie, výrobu kvapalných biopalív, ako aj záberom plôch pre fotovoltaiku
nad 100 kW. V práci je tieņ predloņená SWOT analýza perspektív energetického segmentu Slovenského
poľnohospodárstva a naĉrtnutá potreba systémového prístupu pre dimenzovanie udrņateľného rozvoja a koexistencie
tohto segmentu.
Poďakovanie
Práca bola vypracovaná vćaka podpore rezortným (MPRV SR) úlohám výskumu a vývoja „Výskum
agroekologických aspektov udrņateľných poľnohospodárskych systémov z hľadiska socioekonomického vývoja a
klimatickej zmeny― a „Produkĉné a konkurencieschopné agroekosystémy zohľadņujúce produkciu zelenej energie―.
Práca bola spracovaná a ĉiastoĉne financovaná aj v rámci projektu CBB Cross-Border-Bioenergy / ―Cezhraniĉná
114
spolupráca na rozvoji bioenergetiky‖, zmluva ĉ. IEE/09/933/SI2.558306; spolufinancuje Komisia EÚ v rokoch 2010
– 2013. Autori príspevku sú povćaĉní Komisii EÚ za spolufinancovanie prác na projekte CBB.
Zoznam pouņitej literatúry
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
BARÁKOVÁ, A. 2007. Poľnohospodárska pôda ako výrobný zdroj na produkciu energie. In: Role
zemědělsko-potravinářskeho sektoru v procesu evropské integrace a světové globalizace. Mezinárodní
vědecká konference, Brno: MZLU, 2007.
(cit. in BARÁKOVÁ, A. Predpoklady vyńńieho vyuņitia poľnohospodárskej biomasy. Dostupné na:
http://www.agroporadenstvo.sk/oze/biomasa/biomasa_vyuzitie.pdf)
KUDRNA, K. 1979. Zemědělské soustavy. 1. vyd. Praha: SZN, 1979, 708 s.
PEPICH, Ń. 2012. Správa o vyuņívaní biomasy z poľnohospodárstva na energetické úĉely. TSÚP, Rovinka,
2012, 26 s.
POLLÁK, Ń. – BEŅOVÁ, D. – KIZEKOVÁ, M. 2013. Bioplynové zdroje a materiálové toky fytomasy. In:
Nańe Pole, 2013, 6, s. 39-43
PORVAZ, P. – DANIEL, J. - TÓTH, Ń. 2009. Domáce a introdukované rastlinné druhy ako zdroje
obnoviteľných foriem energie v oblasti Východoslovenskej níņiny. Závereĉná správa 2009 UO 27/091 05
01/091 05 10-03-04 (12). CVRV, Michalovce, 2009, 12 s.
VÍGLASKÝ, J. – MIKEŃ, J. 2013. Inovatívne moņnosti vyuņitia biomasy v energetike. In: Zborník
prednáńok z 13. Konferencie so zahraniĉnou úĉasťou „Nízkoteplotné vykurovanie 2013 na tému Obnoviteľné
zdroje energie pre nízkoteplotné systémy―, Donovaly 22.-23. 05. 2013, ISBN 978-80-89216-54-3, s. 87-91
VÍGLASKÝ, J. 2012. Bioenergy and its vision. In: Volume of abstracts – 3rd International Scientific
Conference OZE 2012 „Renewable energy sources 2012―, Tatranské Matliare, High Tatras, Slovakia May
15-17, 2012, ISBN 978-80-89402-48-9, pp. 209-210 (complete paper – 8 pages).
VILĈEK, J. - BEDRNA, Z. 2007. Vhodnosť poľnohospodárskych pôd a krajiny Slovenska na pestovanie
rastlín. Bratislava: VÚPaOP, 2007, 248 s., ISBN 978-80-89128-36-5.
115
INDIKÁTORY TRVALO UDRŅATEĽNÉHO ROZVOJA V SLOVENSKEJ
REPUBLIKE A EURÓPSKEJ ÚNII
INDICATORS OF SUSTAINABLE DEVELOPMENT IN SLOVAKIA AND THE
EUROPEAN UNION
Daniela Urblíková1, Mária Andrejčíková2
EU Bratislava, Podnikovohospodárska fakulta v Końiciach, Tajovského 13, 041 30 Końice
e-mail: [email protected], [email protected]
tel: +421557223111
Abstract: The content of this paper is to highlight the importance of indicators of sustainable development that will
significantly assist in planning, and in creating follow-up activities. There are also a comprehensive source of
information on environmental and related aspects for the general public.
Keywords: Indicator, sustainable development, environment.
1 Úvod
Indikátor je parameter, alebo hodnota odvodená z viacerých parametrov, ktorá je merateľná, alebo inak
pozorovateľná. Táto hodnota poskytuje informácie o urĉitom sledovanom fenoméne z pohľadu jeho kvantitatívnych,
resp. kvalitatívnych vlastností pôsobiacich v danom ĉase a priestore na ņivotné prostredie a jeho jednotlivé zloņky.
2 Indikátory trvalo udrņateľného rozvoja
Základné kritéria, ktoré musia spĺņať environmentálne indikátory, sú stanovené OECD ako:
 politická relevantnosť: poskytnúť reprezentatívny obraz o stave prísluńnej zloņky ņivotného prostredia,
tlakoch pôsobiacich na jednotlivé zloņky a o spoloĉenskej odozve smerovanej k minimalizácii týchto tlakov;
byť jednoduchý, ľahko interpretovateľný a schopný vyjadriť vývoj sledovaného parametra v ĉasovej ńkále;
citlivo reagovať na zmeny v ņivotnom prostredí a musí byť prepojiteľný s jednotlivými aktivitami ľudskej
ĉinnosti; byť porovnateľný v medzinárodnom kontexte,

analytická jednoznaĉnosť: indikátor musí byť technicky merateľný a musí byť zaloņený na výsledkoch
vedeckého ńtúdia, musí existovať medzinárodný konsenzus o jeho správnosti, a musí sa dať aplikovať pri
modelovaní vývojov a prognóz vývoja do budúcnosti
 merateľnosť: sa musí dať aplikovať pri modelovaní vývojov a prognóz vývoja do budúcnosti, musí byť ľahko
dostupný - pri prijateľnom pomere náklad/výkon a musí byť doplņovaný údajmi tvoriacimi náplņ indikátora.
116
Graf 1. Indikátorové hodnotenie Organizáciou spojených národov (OSN) prostredníctvom
trvalo udrņateľný rozvoj (UN CSD)
Komisie OSN pre
Zdroj: http://www.un.org/esa/sustdev/natlinfo/indicators/isd.htm
Pouņívané indikátory sú formálne jednotné, zaloņené na dvoch úrovniach zobrazenia informácií:
 Prvá úroveņ - poskytuje základné grafické a slovné zhodnotenie stavu a trendov vybraného indikátora
 Druhá úroveņ - poskytuje ćalńie relevantné informácie v ńtruktúre: podrobnejńie informácie (ńirńí popis
prísluńného indikátora, ciele definované v prísluńných politikách a dokumentoch, popis trendov
zaznamenaných u prísluńného indikátora), odkazy k problematike, medzinárodné porovnanie (ak je dostupné)
a informaĉný list (metainformácie o indikátore)
Na základe analýzy indikátorov vypracovaných a pravidelne hodnotených Európskou environmentálnou
agentúrou (EEA), Organizáciou pre ekonomický rozvoj a hospodársku spoluprácu (OECD), Ńtatistickým úradom
Európskeho spoloĉenstva (EUROSTAT) a po zhodnotení moņnosti vyhodnocovania indikátorov v podmienkach
Slovenska, boli vytvorené súbory agregovaných a individuálnych indikátorov ŅP.
Indikátory sú usporiadané do vzťahov podľa DPSIR modelu charakterizujúce:
 hnaciu silu ("Driving force" - D), t.j. spúńťacie mechanizmy procesov v spoloĉnosti, ktoré vyvolávajú,
 tlak ("Pressure" - P) na ņivotné prostredie v negatívnom, prípadne v pozitívnom zmysle, ktorý je
bezprostrednou príĉinou zmien v
 stave ņivotného prostredia ("State" - S). Zhorńovanie stavu ņivotného prostredia má zvyĉajne za následok
negatívny
 dôsledok ("Impact" - I) na zdravie ĉloveka, biodiverzitu, funkcie ekosystémov, ĉo logicky vedie k
formulovaniu opatrení a nástrojov v spoloĉnosti zameraných na eliminovanie, resp. nápravu ńkôd v ņivotnom
prostredí v poslednom ĉlánku tohto kauzálneho reťazca, ktorým je
 odozva ("Response" - R).
3 Trvalo udrņateľný rozvoj v podmienkach Slovenskej republiky a v kontexte dokumentu
Európa 2020
Trvalo udrņateľným rozvojom sa rozumie cielený, dlhodobý, komplexný a synergický proces, ovplyvņujúci
podmienky a vńetky aspekty ņivota (kultúrne, sociálne, ekonomické, environmentálne a inńtitucionálne), na vńetkých
úrovniach (lokálnej, regionálnej, globálnej) a smerujúci k takému funkĉnému modelu urĉitého spoloĉenstva, ktorý
kvalitne uspokojuje biologické, materiálne, duchovné a sociálne potreby a záujmy ľudí, priĉom eliminuje alebo
117
výrazne obmedzuje zásahy ohrozujúce, pońkodzujúce alebo niĉiace podmienky a formy ņivota, nezaťaņuje krajinu
nad únosnú mieru, rozumne vyuņíva jej zdroje a chráni kultúrne a prírodné dediĉstvo. Strategický dokument
Národná stratégia trvalo udrņateľného rozvoja Slovenskej republiky (NSTUR) prijatá v roku 2001 zahŕņa hlavné
dimenzie trvalo udrņateľného rozvoja environmentálnu, sociálnu, ekonomickú, inńtitucionálnu pri sledovaní
relevantných kapitol Agendy 21 a ukazovateľov TUR a zohľadnení ńpecifík SR. K dosiahnutiu tejto orientácie je
potrebné orientovať sa na dlhodobé priority TUR SR identifikované v NSTUR, medzi ktoré nevyhnutne patrí aj:
 vysoká kvalita ņivotného prostredia,
 ochrana a racionálne vyuņívanie prírodných zdrojov,
 efektívna ochrana ņivotného prostredia,
 ńetrné vyuņívanie prírodných zdrojov, odstránenie environmentálnych záťaņí a pońkodenia prostredia,
 limitovanie ekonomického rozvoja v súlade s prírodnými podmienkami a potenciálmi,
 dosiahnutie a udrņanie kvalitného ņivotného prostredia s dôrazom na ohrozené oblasti.
Cesty a prostriedky na podporu priorít a dosiahnutia strategických cieľov TUR SR navrhujú ĉinnosti, ktorými
by mala spoloĉnosť prispieť k splneniu jednotlivých strategických cieľov. Pre ich monitorovanie je potrebné
vytvoriť taký súbor ukazovateľov TUR, ktorý by komplexne a objektívne odráņal stav v dosahovaní vytýĉených
strategických cieľov.
Navrhnutý súbor ukazovateľov na hodnotenie plnenia Národnej stratégie trvalo udrņateľného rozvoja v
oblasti environmentálneho piliera TUR vychádza z moņnosti jeho aplikovateľnosti pri vyhodnocovaní plnenia
hlavných cieľov vytýĉených v NS TUR a v jej prioritných oblastiach, s dôrazom na vecné a smerné ciele a priority
spadajúce do oblasti environmentálneho piliera TUR podľa jednotlivých ciest a prostriedkov navrhnutých k ich
dosiahnutiu.
V roku 2010 bola prijatá stratégia Európa 2020, ktorej cieľom
hospodárstvo Európskej únie na nasledujúce desaťroĉie.
bolo vymaniť sa z krízy a pripraviť
Základ stratégie Európa 2020 tvoria tri prioritné oblasti:
 Inteligentný rast - vytvorenie hospodárstva zaloņeného na znalostiach a inovácii.
 Udrņateľný rast - podporovanie ekologickejńieho a konkurencieschopnejńieho hospodárstva, ktoré
efektívnejńie vyuņíva zdroje.
 Inkluzívny rast - podporovanie hospodárstva s vysokou mierou zamestnanosti, ktoré prispieva k
hospodárskej, sociálnej a územnej súdrņnosti.
Tabuľka 1. Hlavné indikátory trvalo udrņateľného rozvoja EÚ
Téma
Hlavný indikátor
1. Sociálno-ekonomický rozvoj
2.
3.
4.
5.
MIERA RASTU REÁLNEHO HDP NA OBYVATEĽA
Udrņateľná spotreba a výroba
Produktivita zdrojov
Sociálne zaĉleņovanie
Obyvateľstvo nachádzajúce sa núdzi alebo v sociálnom vylúčení
Demografické zmeny
Miera zamestnanosti starších pracovníkov
Verejné zdravie
Zdravé roky života a stredná dĺžka života pri narodení (podľa
pohlavia)
Emisie skleníkových plynov
Podiel energie z obnoviteľných zdrojov na celkovej hrubej
konečnej spotrebe energie
Podiel spotreby energie v doprave vzhľadom na HDP
6. Klimatické zmeny a energia
7. Udrņateľná doprava
8. Prírodné zdroje
Index vtákov
Úlovky z rybej populácie nad bezpečné biologické limity
Stav rybej populácie spravovanej EÚ v severovýchodnom
Atlantiku
Podiel oficiálnej rozvojovej pomoci na HDP
9. Globálne partnerstvo
10. Dobre spravované verejné veci Žiadny hlavný indikátor
Zdroj: http://www.un.org/esa/sustdev/natlinfo/indicators/isd.htm
118
Sedem hlavných iniciatív, ktoré budú podporovať pokrok v kaņdej prioritnej oblasti:
a)
Európa efektívne vyuņívajúca zdroje - cieľom je podporovať posun smerom k hospodárstvu efektívne
vyuņívajúcemu zdroje s nízkou úrovņou produkcie uhlíka, ktoré efektívnym spôsobom vyuņíva vńetky
zdroje. Cieľom je oddeliť hospodársky rast od vyuņívania zdrojov a energie, zníņiť emisie CO2, zvýńiť
konkurencieschopnosť a podporovať vyńńiu energetickú bezpeĉnosť. EK schválila 20. 9. 2011 plán zameraný
na transformáciu hospodárstva Európy na udrņateľné hospodárstvo do roku 2050. EP prijal dņa 24.5.2012
uznesenie o Európe efektívne vyuņívajúcej zdroje.
b) Priemyselná politika vo veku globalizácie - hospodárska kríza tvrdo zasiahla priemysel a najmä MSP a vńetky
odvetvia ĉelia globalizácii a výzve, ako prispôsobiť svoje výrobné procesy a produkty nízkouhlíkovému
hospodárstvu. Komisia bude úzko spolupracovať so zainteresovanými stranami v rôznych odvetviach a
vypracuje rámec pre modernú priemyselnú politiku, ktorého cieľom bude podporovať podnikanie, riadiť
priemysel a pomôcť mu prispôsobiť sa týmto výzvam.
c) Inovácia v Únii - cieľom tejto iniciatívy je opätovne upriamiť pozornosť politík v oblasti výskumu, vývoja a
inovácií na výzvy, ktorým ĉelí spoloĉnosť, ako sú zmena klímy, efektivita vyuņívania energie a zdrojov,
zdravotná starostlivosť a demografické zmeny.
d) Digitálny program pre Európu - cieľom je zabezpeĉiť udrņateľný hospodársky a sociálny prínos prostredníctvom
jednotného digitálneho trhu zaloņeného na superrýchlom internetovom pripojení a interoperabilných
aplikáciách.
e) Mládeņ v pohybe - cieľom je zlepńiť výsledky a zvýńiť medzinárodnú atraktivitu vyńńích vzdelávacích inńtitúcií
v Európe a celkovú kvalitu vńetkých úrovní vzdelávania a odbornej prípravy v EÚ, ktoré by spájali vysokú
kvalitu a princíp rovnosti, prostredníctvom zvýńenia mobility ńtudentov a úĉastníkov vzdelávania, a prispieť
k zlepńeniu situácie v oblasti zamestnávania mladých ľudí.
f) Program pre nové zruĉnosti a nové pracovné miesta - cieľom programu je vytvoriť podmienky na modernizáciu
trhov práce s cieľom zvýńiť úroveņ zamestnanosti a zabezpeĉiť udrņateľnosť nańich sociálnych modelov.
g) Európska platforma na boj proti chudobe - nadväzujúc na súĉasný Európsky rok boja proti chudobe a sociálnemu
vylúĉeniu, cieľom tejto iniciatívy je zabezpeĉiť hospodársku, sociálnu a územnú súdrņnosť, zvyńovať
povedomie a uznať základné práva ľudí ņijúcich v chudobe a ĉeliacich sociálnemu vylúĉeniu, umoņniť im
dôstojný ņivot a aktívnu úĉasť na ņivote spoloĉnosti.
Tabuľka 2. Päť hlavných cieľov stratégie Európa 2020
Hlavné ciele
Indikátor
Miera zamestnanosti obyvateľov vo veku 20 - 64 Miera zamestnanosti podľa pohlavia a veku vo
rokov by mala dosiahnuť 75 %.
vekových skupinách 20 - 64 rokov
Úroveņ investícií do výskumu a vývoja by mala Hrubé domáce výdavky na vedu a výskum
dosiahnuť 3 % HDP EÚ.
(GERD)
Dosiahnutie cieľov "20/20/20" v oblasti Emisie skleníkových plynov
klímy/energie (vrátane zvýńenia záväzku, pokiaľ Podiel obnoviteľných zdrojov energie na
ide o zníņenie emisií na 30 %, ak budú vhodné konečnej spotrebe energie
podmienky).
Energetická účinnosť ekonomiky
Podiel ľudí, ktorí predĉasne ukonĉia ńkolskú Počet ľudí, ktorí predčasne ukončili školskú
dochádzku, by sa mal zníņiť pod 10 % a dochádzku
minimálne 40 % mladých ľudí by malo mať Počet študentov podľa pohlavia vo veku 30 vysokońkolské vzdelanie.
34 rokov
Zníņiť o 20 miliónov ľudí, ktorí by mali byť Počet ľudí žijúcich pod hranicou chudoby
ohrozených chudobou.
alebo sociálne vylúčené osoby
Počet ľudí žijúcich v domácnostiach s veľmi
nízkym príjmom
Mimoriadne ohrozené skupiny
Ľudia žijúci vo veľmi ťažkých podmienkach
Zdroj: http://www1.enviroportal.sk/indikatory/schema.php?schema=33
119
Obrázok 1. Synergie medzi hlavnými cieľmi stratégie Európa 2020
Zdroj:http://www1.enviroportal.sk/indikatory/schema.php?schema
4 Záver
Európa opäť ĉelí obdobiu zmien s cieľom vyrovnať sa s dôsledkami krízy, ńtrukturálnymi nedostatkami
Európy a intenzívnejńími globálnymi výzvami.
Ako má teda vyzerať Európa v roku 2020? Môņeme teda povedať, ņe sa musí zamerať na:
 Inteligentný rast – vytvorenie hospodárstva zaloņeného na znalostiach a inovácii.
 Udrņateľný rast – podporovanie ekologickejńieho a konkurencieschopnejńieho hospodárstva, ktoré
efektívnejńie vyuņíva zdroje.
 Inkluzívny rast – podporovanie hospodárstva s vysokou mierou zamestnanosti, ktoré prispieva k
hospodárskej, sociálnej a územnej súdrņnosti.
Literatúra:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
ANDREJĈÍKOVÁ, M.: Energia pre planétu nie je zadarmo. In Výskumno-vedecké aktivity katedier
zameraných na marketing a obchod s dôrazom na Obnoviteľné zdroje energie [elektronický zdroj] : zborník z
medzinárodnej vedeckej konferencie : 8. - 10. mája 2008, Starý Smokovec - Vysoké Tatry. - Końice :
Katedra marketingu PHF EU, 2008. - ISBN 978-80-225-2580-0.
ANDREJĈÍKOVÁ, M., REPÁŃOVÁ M,: Obchodovanie s emisiami je nedeliteľnou súĉasťou súĉasnej
energetickej a environmentálnej stratégie. In: Ekonomické aspekty globalizácie z pohľadu znevýhodnených
regiónov", str. Zborník z medzinárodnej vedeckej konferencie. Zemplínska Ńírava 16.-18.9.2009, Końice: EU
Bratislava, PHF Końice - ISBN 978-80-225-2662-3 (na CD)
ANDREJĈÍKOVÁ, M., URBLÍKOVÁ, D., REPÁŃOVÁ, M.: Obchodovanie s kvótami emisií CO2 - nový
fenomén v ekonomike vybraných firiem In Podniková revue : vedecký ĉasopis Podnikovohospodárskej
fakulty Ekonomickej univerzity v Bratislave so sídlom v Końiciach - Końice : Podnikovohospodárska fakulta
so sídlom v Końiciach, 2005. - ISSN 1335-9746. - Roĉ. 4, ĉ. 8 (2005), s. 46-56.
Environment for Europeans, European Comission, No. 25, september 2006. Europe warms to climate change
campain. ISSN 1563-4183
MOTHANA, S. O. A KOL. 2008. Globálna ekonomika: Nové trendy a analýzy vybraných problémov.
Bratislava: Ekonomický ústav Slovenskej akadémie vied, 2008. 187 s. ISBN 978-80-7144-169-4
THOMSON REUTERS: POINT CARBON, 2011-2012, dostupné na www.point carbon.com
URBLIKOVÁ, D.: Environmentálny manaņment a audit. In: Acta Academica Karviniensia 1/2006. Karviná:
OPF, 2006. s.218-224. ISSN 1212-415 X
www1.enviroportal.sk
www.un.org
120
THE CONDITION AND PERSPECITIVES OF DEVELOPMENT
OF RENEWABLE ENERGY IN POLAND IN THE YEARS 2002–2011
DOROTA BOBRECKA-JAMRO, EWA SZPUNAR-KROK, EWELINA JANOWSKA -MIĄSIK,
BARBARA ROMANKIEWICZ, MAGDALENA KUCHARSKA
Department of Plant Production, University of Rzeszow, Poland
Abstract: The aim of this study was to present state of renewable energy in Poland during the years 2002-2011 and
trends of their development. The focus is mainly on the analysis of data in the field of sourcing, production and
consumption of renewable sources, indicating its share in the total production and consumption of energy in Poland.
During the analyzed years there has been a decline in the production of professional thermal power plants based
mainly on coal and gas, while increasing energy production from renewable sources. A primary source of alternative
energy in Poland is solid biomass, from which during the analyzed period of time produced an average of 244.77
ktoe of energy, which accounted 46.7% of energy from renewable sources. In the Podkarpacie Region (south-west
part of Poland) the largest number of plants using renewable sources were represented by wind powers.
Keywords: biomass, energy, renewable energy
1 INTRODUCTION
The intensive increase of energy consumption as well as the reports about the using up of fossil fuels
triggered the dynamic development of the application of alternative electric power engineering. Its participation in
the fuel and energy balance contributes not only to the effective use of energy resources but also to the protection
and preservation of the natural environment [Sadowski, et al.2008].
Pursuant to the Regulation of the Minister of Economy dated 14 August 2008 (Dz. U. [Journal of Laws]
2008 no. 156, item 969), the basic executive act to the Energy Law act, the renewable energy sources use among
others the solar radiation, wind and geothermal energy for processing. Moreover, there is the possibility of obtaining
it from hydraulic power plants, biomass and biogas.
Increasing the share of unconventional energy sources, we contribute to limiting climactic changes, mainly
through the production of greenhouse gases which are released into the atmosphere [Włodek, et.al 2010]. Limiting
the use of hard and brown coal, considered by some as polluting the environment to the biggest degree, causes a
significant drop in the amounts of the released carbon or sulphur oxides, which leads to the reduction of the
phenomenon of acid rains. Through the inexhaustible resources not only the threat to the surrounding nature is
decreased, but also the significant risk of the occurrence of diseases and that of the worsening of human health
[Sadowski, et.al 2008].
The development of power industry based on renewable sources, apart from ecological benefits, also
creates the possibility of the improvement of energy safety and providing new work places. It guarantees the
employment with, among others, fitting and operating the installations, with the production and sales of devices, and
increases the chance of development of the service sector for companies [Wiśniewski, et. al 2000].
Biomass and wind energy has the biggest real potential for being used in Poland at current energy prices
and the existing conditions. Slightly smaller possibilities are connected with the water and geothermal energy
resources, while the solar energy can play a significant role in heat production. It results from a relatively small
price effectiveness in relation to the produced electric energy [Poland's energy policy till 2030, attachment to the
Act no. 202/2009 of the Council of Ministers].
Inexhaustible resources, called RES, are obtained with the use of such technologies as sun collectors,
photovoltaic systems, wind turbines or heating boilers. The energy obtained in such a way may be used in residential
buildings, farms and companies [Wiśniewski, et.al 2012].
In connection with the dynamically developing power industry based on alternative energy sources, EU
programmes and grants were created supporting the activity of those sources. Moreover, Poland, as a result of an
121
international undertaking, resulting from the United Nations Framework Convention on Climate Change and the
Kyoto Protocol regarding the reduction of carbon dioxide, has the chance for the evolution in the scope of creating
new technologies and using energy sources that are not a threat to the environment [Borgosz - Koczwara, Herlender
2008].
The aim of this study is the specification of the condition of production and consumption of energy
produced from renewable sources in Poland in the years 2007-2011 and the further perspectives of its development.
2 METHODOLOGY
The basic source material included the data of: the Central Statistical Office (Główny Urząd Statystyczny,
GUS), the Polish Energy Regulatory Authority and the data published by Polskie Sieci Elektroenergetyczne. The
results were prepared determining the functions of the polynomial trend, which best describes the occurring
changes, with the use of the Microsoft Office Excel.
In the final consumption of energy coming from renewable energy sources, due to the lack of data, wind
and water energy was not taken into consideration. The assessment of obtaining and producing electric energy from
renewable energy carriers includes the years 2002 - 2011, while the analysis of the structure of the production of
electric energy in national power plants the years 2003 - 2012.
3 RESULTS AND DISCUSSION
In the years 2003-2012 the total production of energy increased (tab. 1). In 2012, 6% more of energy was
produced in comparison with 2003. According to Kęska [2007], such intensive demand for energy was caused by
the quick economic development of the country.
The declining trend has been noted in the area of industrial thermal power plants mainly based on hard coal
and gas. It is connected, among others, with the assumptions with the Poland's energy policy till 2030, consisting in
limiting the negative impact of the power industry onto the environment through the reduction of the issue of CO2,
SO2, NOx and dusts (including PM10 and PM2.5) to the levels resulting from the present and drafted EU
regulations [Poland's energy policy till 2030, attachment to the Act no. 202/2009 of the Council of Ministers].
The years 2003-2012 are characterized by the increase of the share of power plants based on renewable
energy sources, including wind power plants (tab. 1). In 2012 six times more of energy was produced in wind power
plants and other renewable energy plants in comparison with 2003. According to Borgosz – Koczwary [2008] in the
coming years, we should expect the further development of that type of power industry which gives not only the
chance for local communities, but also ecological benefits. Bal [2006] indicates the usefulness of green energy on
areas with poor energy infrastructure and those affected by unemployment. Thanks to it, ecological problems can be
solved through the production of plant-based biofuels.
Table 1. The structure of production of electric power in national power plants in the years 2003- 2012 [Polskie
Sieci Elektroenergetyczne 2012]
Structure of production
of electric power
Average
kWh
%
Trend
Total energy production
157078.23
100
y=43,205x2 +1192,3x + 151740; R2= 0,274
Professional power plants, including:
146685.3
93.38
y=-149,45x2 +1893,2x + 142469; R2= 0,145
1. Hydraulic power plants
2706.3167
1.84
y=0,7576x2 - 110,51x + 3487,5; R2= 0,474
2. Thermal power plants, including:
143979.13
98.15
y=-150,21x2 +2003,9x + 138980; R2= 0,175
− fired with hard coal
87149.917
60.59
y=-197,58x2 +2331,4x + 82345; R2= 0,214
− fired with brown coal
52652.95
36.57
y=65,008x2 - 627,89x + 53598; R2= 0,084
4175.9
2.90
y=-17,587x2 +299,65x + 3039,4; R2= 0,498
1857.0476
1.18
y=132,94x2 - 446,63x + 585; R2= 0,975
8610.15
5.48
y=24,11x2 - 194,75x + 8641,8; R2= 0,637
− gas power plants
Wind power plants and other renewable
energy plants
Industrial power plants
Also the increase of obtaining renewable energy carriers has been noted. The share of energy from
renewable sources in the total primary energy in Poland in 2011 amounted to 10.2% [GUS, 2012]. In 2002-2011
solid biomass constituted the biggest share in the structure of obtaining energy from renewable sources (89.38%)
(tab. 2). It results from the adopted model of farming and forest economy, as well as from the pace of introducing
more and more effective energy plants into farming [Adamczyk, 2010]. In the structure of obtaining renewable
122
energy from renewable sources in Poland, apart from solid biomass also biofuels, mainly biodiesel (3.89%), and
water energy (3,64%) are significant (tab. 2).
Table 2. Obtaining the renewable energy carriers, average for the years 2002–2011 [GUS, 2012]
Obtaining energy
from renewable sources
Average
(ktoe*)
5,285.05
Structure of
obtaining (%)
100
y=5,762x - 229,45x + 4400,2; R2=0,991
bioethanol **
80.63
1.53
y=0,733x2 - 3,438x + 65,858; R2=0,565
biodiesel**
205.50
3.89
y=1,434x2 + 78,95x - 271; R2=0,827
Geothermal energy
10.91
0.21
y=- 0, 1197x2 + 2,1348x + 3,774; R2=0,863
Energy from renewable municipal waste
Biogas
3.87
0.07
y=0,723x2 - 7,5525x + 16,45; R2=0,631
74.38
1.41
y=0,8339x2 + 0,4339x + 29,449; R2=0,982
Wind energy
68.99
1.31
y=5,1859x2 - 43,384x + 89,1; R2=0,945
Water energy
192.57
3.64
y=0,5731x2 - 1,7731x + 175,15; R2=0,424
2.77
0.05
y=0,2481x2 - 2,0827x + 3,778; R2=0,943
4,723.56
89.38
y=45,137x2 - 309,3x + 4454,6; R2=0,9845
Total
Biofuels
Sun radiation energy
Solid biomass
Trend
2
* ktoe – kilotonne of oil equivalent unit corresponding to a thousand tonnes of oil consumption
** data up to 2005
The conducted analysis also indicated the increase of the final consumption of energy from renewable
sources. In years 2002-2011 solid biomass played the key role as its consumption in the structure of the
consumption of energy from renewable sources amounted to 97.31% (tab. 3). The share of solid biomass measured
at the level of final energy consumption was higher at the level of obtaining energy, which can result from the
average lower efficiency of transformation of primary energy in the final energy consumption in relation to
renewable energy [Niemyski, Tatarewicz 2008].
In case of geothermal energy, its obtaining and final consumption is characterized by a declining trend in
the course of analysed years (tab. 3). According to Kępińska [2009], it results from the fact that Poland is one of the
countries that have rich deposits of geothermal waters but of low and medium enthalpy. Those waters are not fit for
being used for the production of electric energy due to unfavourable temperature conditions as the temperature of
useful geothermal waters does not exceed 150°C.
Table 3. The final consumption of energy obtained from renewable sources, average for 2002–2011 [GUS, 2012]
Final consumption of energy
from renewable sources
Total
Biofuels
Average
(ktoe)
4058.18
Structure of
Trend
obtaining (%)
2
100
y=33,395x - 254,96x + 4174,8; R2=0,909
bioethanol*
41.84
1.03
y=-24,31x2 - 109,18x + 63,07; R2=1
biodiesel**
87.52
2.16
y=10,148x2 - 20,486x + 5,308; R2=0,908
10.91
0.27
y=-0,1197x2 + 2,1348x + 3,7745; R2=0,863
3.90
0.10
y=0,7186x2 - 6,06x + 9,563; R2=0.628
18.78
0.46
y=0,5713x2 - 4,6882x + 22,572; R2=0,802
2.77
0.07
y=0,2481x2 - 1,5865x + 1,9437; R2=0,943
3948.90
97.31
y=24,081x2 - 189,93x + 4066,4; R2=0,861
Geothermal energy
Energy
from
municipal waste
Biogas
Sun radiation energy
Solid biomass
renewable
** data up to 2009
** data up to 2006
The structure of using energy sources and their share in energy production in the country depends primarily
on the natural conditions [Korczak, 2010]. From among all renewable energy carriers in years 2002-2011, solid
biomass had the biggest share in the production of electric energy in Poland – 46.68 %, including almost 51.74% its
co-firing, considered as the simplest and cheapest way of increasing the production of electric energy from
renewable fuels [Golec, 2004]. According to Korczak [2010], counting the biomass among RES seems to be
123
controversial as its firing is connected with the use of oxygen and the issue of combustion fumes into the
atmosphere.
Apart from biomass, also water participates in the production of energy from alternative sources [Toruński
2010]. In years 2002-2011 the share of water in the production of energy amounted to 36.75% (tab. 4). Also wind
energy is becoming important, which in the analysed period constituted 13.16% of share in the energy produced
from renewable sources. In Poland the production of energy from biofuels consisted on average in 2009-2011 only
0.03%, however the tendency of increase of its importance has been noted.
Together with the increase of share of liquid biofuels in the production of electric energy, its use in
transport increases. First generation fuels (biodiesel, bioethanol, plant oils) are most often used transport fuels
[Kupczyk, 2008]. New technologies also adjust second generation biofuels to use them in transport [Kupczyk,
Londo, Wiśniewski, 2007]. However liquid biofuels, similarly as solid biomass, seem to be arguable as millions of
acres of arable lands will sooner or later need to be fertilized. The solar energy alone is not enough, so it is planned
to build new artificial fertilizer production plants in the future [Korczak, 2010].
Table 4. The production of electric energy from renewable energy carriers, average for the years 2002- 2011 [GUS,
2012]
Specification
Average
(ktoe)
Share (%)
Trend
In total
524.34
100
y=12,935x2 - 42,606x + 260,69; R2=0,996
Total water
192.69
36.75
y=0,5698x2 - 0,6165x + 174,14; R2=0,422
power plants with the power
up to 1 MW
Water power plants with the power
from 1 to 10 MW
power plants with the power
above 10 MW
Wind
26.62
5.08
y=0,0658x2 + 0,4599x + 21,555; R2=0,276
50.73
9.67
y=0,0165x2 + 1,1538x + 43,744; R2=0,412
115.35
22.00
y=0,4876x2 - 2,2311x + 108,84; R2=0,369
69.00
13.16
y=5,187x2 - 33,02x + 50,91; R2=0,944
Solid biomass:
244.77
46.68
y=6,8519x2 - 9,399x + 32,666; R2=0,996
including the co-firing: *
271.31
51.74
y=5,9057x2 - 20,635x + 27,861; R2=0,986
Biogas
16.75
3.19
y=0,4515x2 - 0,819x + 3,866; R2=0,985
Biofuels**
0.15
0.03
-
Solar radiation***
0.02
0.00
-
** data from 2004
** data up to 2009
*** one-year data of 2011
In years 2002-2011 occurred a big increase of consumption of energy produced from inexhaustible
resources in the total energy consumption in Poland (tab. 5). In 2011 it amounted to more than 8% and was four
times higher than in comparison with 2002. In the analysed period of time in Poland the production of renewable
energy and the consumption of energy from renewable sources were characterized by the rising tendency, similarly
as the total energy production and the total energy consumption (diagram 1). It is contrary to the basic purpose in the
scope of improving energy effectiveness in Poland's energy policy till 2030 which mentions maintaining no
energetic economic increase [Poland's energy policy till 2030, 2009]. Pursuant to the report of the Minister of
Economy [2008], the percentage share of electric energy produced from renewable sources in total gross domestic
energy consumption is supposed to amount to 16.78% till 2019.
124
Diagram 1. The structure of production and consumption of electric energy in total in Poland (kWh)
Table 5. Share of electric energy produced from renewable energy carriers in the total production and consumption
of electric energy [GUS, 2012]
2002
Specification
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
%
share of production of renewable
energy in total energy production
share of renewable energy in total
energy consumption
1.93
1.49 2.00 2.47 2.67 3.40 4.25 5.75 6.96 8.05
2.03 1.60 2.13 2.66 2.86 3.52 4.26 5.84 7.03 8.32
Hydraulic power plants supply the biggest amount of energy from renewable sources (the total power of
966.11 MW) as well as wind power plants (696 MW) (tab. 6). Wind energy production is the technology developing
the fastest in recent years in Poland [Wiśniewski i in. 2012].
Table 6. Polish power plants using renewable energy sources (as at 31.12.2012) [the Polish Energy Regulatory
Authority, 2012]
Total installed
Poland
Number
power
Total installed
The region of Podkarpacie
Number
(MW)
power
(MW)
3
1.51
7
2.47
1
8.30
10
0.73
2
1.48
1
198.6
22
55.5
Wind power plants
696
2496.75
Using landfill gas
Using biogas from wastewater
treatment plants
Water flow power plants up
to 10 MW
Water flow power plants up
to 0.3 MW
Water flow power plants up
to 1 MW
Pumped storage hydro-electric
plants
Wind power plants
Biomass power plants
27
820.70
Biomass power plants
2
1.98
Power plants
solar radiation
9
1.29
Power plants using solar radiation
0
0
Biogas power plants
Hydraulic power plants
using
199
770
131.25
966.11
125
In Poland there are 199 biogas power plants of the total power of approx. 131.25 MW, among others in
Olsztyn, Siedlce, Krosno, Zamość and Opole [Wiśniewski i in. 2000]. The farming biogas obtained strong political
support and with the assumption of economic support for that sector also in the years 2014 – 2020, it has the chance
for further dynamic development [Wiśniewski i in. 2011].
In Poland there are 27 biomass power plants and 9 power plants which use solar radiation for the
production of heat and electric energy. According to Bogacki [2011], already 4 m2 of solar collectors allow to
reduce to 1t the CO2 reduced into the atmosphere in comparison with a standard boiler. Additionally, the installed
10 m2 of photovoltaic cells reduces the issue of CO2 by almost 2t per year.
In the Podkarpackie voivodeship, from among all power plants using renewable sources, the wind power
plants are most numerous. There are home turbines as well as the bigger ones of the power of 160 kW located near
Rymanow [Dec, Krupa 2012]. On Podkarpacie there are also 7 biogas power plants using biogas from wastewater
treatment plants and 3 using landfill gas.
Biogas power plants are complex and difficult undertakings, both from the technical and legal perspective,
and the protests of inhabitants have a substantial impact on the development of the investments [Zapałowska 2012]
4 CONCLUSIONS
1. In years 2002-2011 the decrease of the production of energy in industrial power plants mainly based on hard coal
and gas was noted, while the production of energy from renewable sources is increasing. Hydraulic power
plants and wind power plants, based on renewable energy sources, are the most numerous in Poland, while in
the Podkarpackie voivodeship wind power plants are the most numerous.
2. In years 2002-2011 there appeared a clear increase of production of renewable energy, the final energy
consumption and obtaining energy carriers from inexhaustible resources, however the final consumption of
geothermal energy was marked by a decrease.
3. The main source of alternative energy in Poland is solid biomass, giving in years 2002-2011, 244.77 ktoe of
energy, which constituted 46.7% of energy from renewable sources.
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
ADAMCZYK F., FRĄCKOWIAK P., ZBYTEK Z. 2010. Sposoby wykorzystania biomasy stałej na cele
energetyczne [w:] Technika Rolnicza Ogrodnicza Leśna [5], Poznań: 1- 3.
BAL R., PIECHOCKI J. 2006. Odnawialne źródła energii i możliwości ich praktycznego wykorzystania,
[w:] Praktyczne aspekty wykorzystania odnawialnych źródeł energii. Plan energetyczny województwa
podlaskiego. Białystok: 13 – 23.
BOGACKI M. 2011. Odnawialne źródła energii – fanaberia czy konieczność? Fundacja na rzecz
efektywnego wykorzystania energii. Katowice: 1-2.
BORGOSZ – KOCZWARA M., HERLENDER K. 2008. Bezpieczeństwo energetyczne a rozwój
odnawialnych źródeł energii, [w:] Energetyka 3: 194 – 197.
DEC B., KRUPA J., Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w aspekcie ochrony środowiska, [w:]
Ochrona środowiska w aspekcie zrównoważonego rozwoju społeczno - gospodarczego Pogórza
Dynowskiego, (red.) J. Krupa, T. Soliński, Wyd. Związek Gmin Turystycznych Pogórza Dynowskiego,
Dynów 2012.
GOLEC T. 2004. Współspalanie biomasy w kotłach energetycznych, [w:] Energetyka 7-8, Energia Katowice
1-13.
KĘPIŃSKA B. 2009. Energia geotermalna - stan i perspektywy na świecie i w Europie, [w:] Czysta energia
(98) 10/2009.
KĘSEK Z. 2007. Wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych na przykładach architektury regionalnej
Podhala, [w:] Czasopismo techniczne: 107 – 111.
KORCZAK A., RDUCH J. 2010. Energetyka wodna w Polsce. Stan aktualny i perspektywy rozwoju.
Gliwice 1-29.
KUPCZYK A. 2008. Dynamiczne zmiany na rynku biopaliw transportowych w Polsce [w:] Gospodarka
materiałowa & logistyka [6], PWE, Warszawa: 9-14.
KUPCZYK A., LONDO M., WIŚNIEWSKI G. 2007. Rola Polski w planie działania UE dla biopaliw do
2020 r. Analiza wstępnych wyników projektu UE REFUEL, Warsztaty: Biomasa i biopaliwa w Polsce.
Projekt PSO PPA IPiEO, Ministerstwo Środowiska, Warszawa.
NIEMYSKI M., TATAREWICZ I. 2008. Ocena zasobów odnawialnych źródeł energii możliwych
technicznie i ekonomicznie do wykorzystania w celu produkcji energii elektrycznej. Raport cząstkowy 4.
Warszawa: 41 – 47.
Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. 2009. Załącznik do Uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów.
Ministerstwo Gospodarki, Warszawa: 1-29.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 14 sierpnia 2008 r. w sprawie szczegółowego zakresu
126
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczenia opłaty zastępczej,
zakupu energii elektrycznej i ciepła wytworzonych w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku
potwierdzania danych dotyczących ilości energii elektrycznej wytworzonej w odnawialnym źródle energii
(Dz. U. 2008 nr 156, poz. 969).
SADOWSKI T., ŚWIDERSKI G., LEWANDOWSKI W. 2008. Wykorzystanie odnawialnych i
nieodnawialnych źródeł energii w Polsce i w krajach UE, [w:] Energetyka 4: 289 – 295.
TORUŃSKI J. 2010. Możliwości wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce, [w:] Zeszyty
Naukowe Akademii Podlaskiej w Siedlcach 86 (13). Siedlce: 9 – 25.
Ustawa z dnia 10 kwietnia 1997 r. - Prawo energetyczne (Dz. U. z 2006 r. Nr 89, poz. 625, z późn. zm.2)).
WIŚNIEWSKI G. (RED.), ONISZK A., ŁAKOMIEC L., GOŁĘBIOWSKI S., MACKIEWICZ P.,
DANILOVA O., GIERULSKI K., PISAREK M., ŚMILGIEWICZ T. 2000. Ekonomiczne i prawne aspekty
wykorzystania odnawialnych źródeł energii w Polsce. Ekspertyza przygotowana dla Ministra Środowiska,
Warszawa: 15 – 56.
WIŚNIEWSKI G. (RED.), WIĘCKA A., DZIAMSKI P., KAMIŃSKA M., ROSOŁEK K., SANTORSKA
A. 2012. Małoskalowe odnawialne źródła energii i mikroinstalacje. Kolektory słoneczne, systemy
fotowoltaiczne, małe elektrownie wiatrowe. Warszawa: 9 – 33.
WIŚNIEWSKI G., MICHAŁOWSKA – KNAP K., ONISZK – POPŁAWSKA K., WIĘCKA A.,
DZIAMSKI P., KAMIŃSKA M., CURKOWSKI A. 2011. Określenie potencjału energetycznego regionów
Polski w zakresie odnawialnych źródeł energii - wnioski dla Regionalnych Programów Operacyjnych na
okres programowania 2014 - 2020. Warszawa: 39 – 90.
WŁODEK S., JABŁOŃSKI W., BISKUPSKI A. 2010. Perspektywy zmian gospodarowania obszarów
rolnych w związku ze wzrostem wykorzystania odnawialnych źródeł energii, [w:] Acta Scientiarum
Polonorum 9 (1): 125 – 132.
ZAPAŁOWSKA A. 2012. Perspektywy rozwoju biogazowni na Podkarpaciu w oparciu o fundusze Unii
Europejskiej, [w:] Nierówności społeczne a wzrost gospodarczy. Rzeszów: 241 – 251.
127
KNOWLEDGE – PUBLIC OR PRIVATE GOOD?
Maciej Głuch
Abstract: This paper is an attempt to answer the question if knowledge is public or private good. It depicts the
essence and characteristic features of public and private goods and differences between them. This paper treats also
about the meaning and types of knowledge in modern economy and consequences following adhesions to categories
of public and private goods.
Keywords: Knowledge, public goods, private goods, knowledge-based economy, intelectual capital.
1 Introduction
Since classic economy times, when labour, capital and ground were considered basic factors of production,
significant socio-cultural changes came up, Science and technology underwent a major development. Surrounding
reality perception and practicing economy methods changed. Nowadays factors like: knowledge, intelectual capital,
experience are considered to be the most important. Knowledge, of which information is inseparable element,
became the base to create terms like informational society or knowledge-based society and in the area of new
management methods knowledge-based economy occurs, the purpose of which is creating, transmitting and using
knowledge by natural persons, corporations and societies. It should be noticed, that the classic approach to
manufacturing factors has been reinterpreted to some extend. It gives us new perspective on manufacturing factors
and transmits accents to those which gained on significance. Transition to postindustrial economy changed the
function of traditional manufacturing factors. Nowadays the meaning of tangible resources is being diminished and
intangible resources gain on significance, among which knowledge appears to be the most valuable. Nowadays the
classical meaning of labour is identified with human capital, since human is the cause of every labour, even when
machines are created to replace human labour. Ground, among other necessary means of production, is treated as a
manufacturing capital. The knowledge, as a third manufacturing factor gained a new meaning. Modern processes
show a tendention, that significance of knowledge and access to it will have key importance in development not
only of economy but of human civilisation in general. Facing the increasing rate of science and technology
development, globalisation, introducing new technologies easier accessible for an avarage person, knowledge and
information becomes not only easier accessible but also gains new, stronger meaning. Information became a good,
for which the great price must be payed repeatedly, because holding it may cause gaining advantage not only for a
person but also for corporations or even whole countries. According to Ján Lisý, knowledge and information have a
key significance for new economy. They are very important factors for improvement of manufacturing power and
living standards. The question must be asked here, how to treat knowledge. Should it be available for everybody or
just for specific groups of people? Should it be free, or not? What kinds of knowledge can be considered to be a
public good and what kinds should be considered private or unavailable for totality? The purpose of this study is an
attempt to answer those questions. Hypothesis of this study posits that knowledge is a public good.
2 The concept of public and private goods
To answer the question if knowledge is a public or private good, the definition of both private and public
goods and what are types of knowledge should be considered. The starting point appears to be the distinction of
public and private economy. The public sector is a countries' domain managed and financed by nation, local
governments or other public units. They have in their dominion areas uninteresting for private sector because of its
lack of profit. They are unprofitable, but must be implemented for correct functioning of a country. This sector
includes e.g. facilities and green areas care, access to education, health care, handling forestry etc. It does not mean,
that goods provided by public sector always have to be produced by the country. This happens only when it is
reasoned normatively . There are many rules about distinction between public and private goods. One of them is the
rule of non-competitiveness and non-exclusiveness. According to the first one, many subjects can exploit one unit
without losing value of a particular unit. The other one says that if one good was delivered, nobody can be excluded
from its consumption. Knowledge, in comparison with tangible capital which undergoes the non-excluding rule
easier, is generally identified with good which satisfies the non-excluding rule . In the context of this consideration
some authors educe additional categories of goods, e.g. unowned goods, which are not an object of ownership or
128
common goods which are everybody's heritage e.g. ocean's floor or the environment. There are also undividable
goods exploited by everybody, strictly connected with economic expansion. Effects of using this kind of goods are
also felt by everybody (e.g. air pollution). Significant amount of division criteria and difficulties with qualifying
particular goods to particular categories causes the fact, that many goods can be considered as satisfying the criteria
to be qualified to several categories simultaneously. Criteria of division between public and private sectors are not
clear enough to distinguish those two sectors easily . Significant critetium of goods division is source of financing
and method of distribution. The general rule is that public goods are financed from public sources deriving from
taxes and other public levys. Private goods are on the other hand financed by interested subjects. According to
distribution of public goods criterion, several cases can be distinguished: everyone is given the same amount of good
when there is an endless amount of particular good, queueing system is forced in case of limited amount of good, or
charges for using particular good are initiated . In case of private goods only the last two situations have place. It is
also worth mentioning, in the context of type of good like knowledge, that some goods of private nature are
subordinated to intelectual property law. It concerns essentially works of intelectual nature. Civil code provides the
protection of so called personal goods, with a possibility to apply for financial recompensation for violating them. In
situation of easier access to information technologies, the phenomenon of plagiary is gaining a particular meaning as
a form of violating copywrights.
3 The concept and types of knowledge
Knowledge, as an intangible good represents manifestation of human intelect. Understanding it will help us
get closer to the answer to the question of what kind of good is knowledge. Confucius himself claimed: „To know
that we know what we know, and that we do not know what we do not know, that is true knowledge.‖ Knowledge is
an inexhaustible good to that effect, that whole the time, the process of its accumulation and finding its practical
application in almost every field of life, including human's economic activity, happens naturally . It causes
broadening of our knowledge about broadly-taken surrounding reality. Knowledge is often mistaken with
information. Indeed this is just one of four stages of processing knowledge (data, information, knowledge, wisdom).
Data are just basic units, of which information is comprised. Set of informations, which has its own structure and
interpretation is knowledge. Ability to apply, modify and create knowledge is wisdom . Creating knowledge
demands incuring some outlays. Retaining and holding data and informations does not create knowledge yet. It is
proper connecting and interpretation that gives knowledge. That is why knowledge represents significant value,
because it is an organized form carrying significant contents on a particular subject. Organizing data and
informations into entirety and creating knowledge demands broadly-taken incuring energy. As long as there is fast
and easy access to data and informations, they do not contain any significant contents for themself. It is processing
that gives them sense. Since creating knowledge demands incuring energy, it seems justified to feel desire to some
form of gratification for the effort. In subject literature knowledge is divided into two broad categories: codified
knowledge (organised, systematised, written in different ways), and quiet knowledge (unexpressable, inseparable
with humans, a result of their talents, demands interpretation, ability and experience). Codified knowledge is easy to
measure with various gauges of growth of knowledge base. The second type of knowledge can't be measured so
easily because it is hidden within human minds. Knowledge was the subject of interests in ancient times already.
Aristotle made a distinction between uniwersal knowledge (know-why), instrumental and practical (know-how) and
normative (based on experiences, context and common sense). Basing on this distinction, knowledge in literature is
divided into categories as follows:
 know-why (this is explaining knowledge, it refers to understanding rules and phenomena functioning in
nature and society),
 know-how (this is practical and technological knowledge, refering to ability of doing something, it is
gathered as an experience). There is restricted access to this kind of knowledge. As Gabriela Wronowska
notices, this kind of knowledge can't fully become a public good – it is protected,
 know-who (these are combinations of informations and relations about who knows what),
 know-what ( this is knowledge refering to facts, synonymous with information).
 know-when (this kind of knowledge refers to choosing appropriate moment to undertake particular action),
 know-which (knowledge about the element one should be focused on)
 know-between (to know the subjections between elements),
 know-where (knowledge refering to where solutions can be found).
As can be seen, the issue of defining knowledge and its types is not a simple task. It may depend on a
perspective of considering knowledge, but also on its destiny and application. The know-how type of knowledge in
technological processes range is often treated as an industrial secret. Knowledge about defence, military
technologies is a national secret. Other types of knowledge encountered in literature is division between general
knowledge and specialised knowledge, usefull and useless. Collective knowledge is also distinguished – which
129
according to the synergy law – is bigger than the sum of the knowledge among particular units. As can be seen,
there are many definitions and divisions. This means, that knowledge is a complex and intangible phenomenon, so it
is also difficult to be described unambiguously. On the other hand effects of holding or not holding knowledge are
tremendous. Knowledge plays important and still increasing role in every area of human activity. Economy, as well
as science and technology and even culture and art base on knowledge used by individual persons as well as groups
of people.
Intelectual capital is connected to the knowledge understood as some resource of individual or social
knowledge. Intelectual capital is mostly identified with knowledge, which can be changed to a quantity on a level of
a particular organisational units, regions or countries. Intelectual capital is a subject of considerations of economic
studies as one of manufacturing factors. In knowledge based economy as one of key elements it becomes the driving
force for economy and causes the improvement of its quality . Intelectual capital through its intangible nature, in
comparison to tangible capital, causes many dificulties mainly connected to its controlling and monitoring, but it
plays a complementary role alongside tangible capital and currently there is no possibility for economy to function
without it . Another possible aspect of considering knowledge is activity defined as research and progress (R+P).
According to Wanda Gaczek, R+P is conducting a systematic creative works in order to broaden the resource of
knowledge as well as finding new applications for it. There are three types of R+P distinguished: Basic studies
(include theoretic and experimental works), applied studies (undertaken in order to acquire new, practical
knowledge) and developmental works (using current knowledge to develop new or improve already existing
processes) . Studies and development are currently one of more important factors deciding about competitive
adventage of economies and are inseparable part of knowledge-based economy. The attempt above to define what is
knowledge appears to be a difficult task. The multitude and diversity of definitions, divisions, clasifications and
relevant terms and questions causes, that knowledge is difficult to be indicated and measured unambiguously, but
still represents the key element of the development.
4 The meaning of knowledge in modern economy
As mentioned before, knowledge plays a significant role in economy. The term knowledge-based economy
(KBE) occured as an accentuation of new direction of activity on industrial economy, where key meaning is imputed
to knowledge, intelectual capital and researching and developmental studies. Knowledge in KBE is created,
assimilated, transmitted and efficiently used by companies, organisations, natural persons, and societies. This
definition does not focus on a narrow range of industry and economy, byt concerns broad range of public and private
sector and knowledge-based society . The interest in this new kind of economy emerged in mid-90s in studies and
reports of OECD. It was inquestionably connected to the strong development of science end technology, especially
new information and telecomunication technologies . It resulted in significant advencement of development and
intensified globalisation processes. The development of new technologies caused, that currently the transfer of
knowledge preceeds almost immediately on demand and can be easily made available for both particular units and
whole societies. In The Internet there is tremendous source of data, informations and knowledge deposited. The new
use of The Internet, like holding a business activity, was developed. Both private and public sector provide their
services online. Many companies has a virtual nature and the subject of their activity are intangible goods. It should
be assumed that informational economy development, as it is usually defined, will be escalating. It will be
undaubtably encouraged by increasing meaning of intelectual capital. Many authors speak about methods of
achieving knowledge and tools for transmitting it to economy. Among The Internet they mention many other, not
only electronic tools which play a significant role in KBE functioning . It is worth mentioning, in the context of
questions connected with knowledge, about frequently mentioned in literature learning and intelligent organisations.
Their activity is characterised by presence of oriented on efective creation, acquisition, convertion and application of
knowledge processes and use of information systems improving those processes and being part of them. It is
currently assumed that knowledge and its use in the organisational learning process plays the key role in economy
functioning, leading to internationalisation of activity, new chances and innovations . Beside mentioned
organisations, there is increased interest in structures called clusters in modern economy. This term is used to define
geographical agglomeration of mutually connected companies, suppliers and other cooperating institutions
(including scientific and research units) from given or congeneric sector or activity area cooperating or compeeting
with each other. They have significant value in the flow of knowledge process, specialized know-how and
technology from units conducting experimental and developmental studies to companies stimulating innovative
processes and economic development. Knowledge emerged in cluster structures flows faster within than outside
those structures. This is supported by informal and direct interactions between its participants. It leads to creating
channels for flowing knowledge . Therefore building KBE is conditioned by many factors, cooperation of which is
necessary to achieve success and gain competitive advantage. In KBE the source of development are innovations
and involving intelectual capital based on effective knowledge management. Currently monitored directions of
transitions indicate passage from material-consuming economy based on economies of scale to knowledge-based
economy based on innovative potential, of which major development factors are: intelectual capital, financing
institutions for a source of capital, scientific as well as researching and developmental units and teleinformatic
systems . Currently knowledge became to play such a major role, that from some time it constitutes the subject of
management. The ability of knowledge managing becomes one of the most important aspects of organisation
130
management process. Knowledge management is understood as a system designed to help organisation achieving,
analysing and using knowledge in order to make faster, smarter and better decisions.This process is a connected to
each other set of activities, the purpose of which is proper knowledge sources formation. Knowledge management
may consider particular persons, groups of people (e.g. expert, network, working groups) and whole organisations,
including those connected into network organisational structure. Knowledge management system should be
structured in a way enabling efective use of knowledge and intelectual capital held . Knowledge management in a
broad, global meaning, where cultural diversity of societies, geographical dispersion and new forms of
communication play a significant subject of studys which are to answer the questions: how knowledge is perceived
in different cultures, what is its significance and transmission forms. Those studies are to help with knowledge
management in methods and strategies implementation in organisations and whole economy both locally and
globally.
5 What kind of good is knowledge?
In the context of considerations above about definition of public and private goods, the concept of
knowledge, its types and current function, undoubtful qualifying knowledge to one particular category appears to be
quite difficult task. In economic theory and economic increase models formed between 1950 and 1960, it was
assumed that knowledge is a public good . Using public good in its pure form does not demand any financial costs
or peculiar abilities. On the other hand, specialized knowlede often demands complicated abilities and as well
financial as organisational costs. Basing on features like cumulativeness and non-competitiveness knowledge can be
treated as a public good. Cumulativeness treats about every new knowledge, discovery, solution is created on basis
of already existing knowledge. Non-competitiveness treats about the fact, that knowledge can be used by several
different users simultaneously and its amount and value during this process will not be diminished. Noncompetitiveness causes, that access to knowledge and possibilities of transmitting it are difficult to control,
thereupon charging on this account is also difficult . As Dominique Foray claims: „classifying knowledge
undoubtfully as a public goods is problematic since the ultimate cost of using knowledge is neutral next to maximal
efficiency of its use‖ . In case when there are no difficulties accessing knowledge, and the price of using it is neutral
(non-competitiveness), it can be assumed, that knowledge is a free good. Although the difference between cost of
use and cost of production should be distinguished. According to Foray, in some cases the difference can be
tremendous, because next to low or neutral costs of use of knowledge, its production, especially in some cases may
be enormously costly . Despite those dilemmas, knowledge is often treated as a public good mainly because it is
commonly available. Knowledge, studies and experiments results and new discoveries are distributed as a
commonly available publications, university lectures by scientific and research institutes or are publicated in The
Internet. The phenomenon of common and instant access to non-specialist knowledge is escalating along with
advencement of globalisation processes and teleinformatic technology advencement. It concerns majority of
countries, especially developed ones, with fully fledged democracy. Other countries, like North Korea, where regim
restricts civil liberties, access to knowledge is highly obstructed. Despite the common access to knowledge and
information, Wanda Gaczek says, that modern economy development causes increasing rate of unavailability of
knowledge for common people. This is caused by the fact, that knowledge is created by research units and
laboratories financing belonging to and financed by private sector. This is mainly a specialistic, expert,
technological knowledge with defined market value. It can often manifest in patenting new solutions, inventions and
systems and financial, legal or organisational impediments in access to knowledge . It should be pointed out, that in
Poland and in other developing countries, along with socio-economic development, the importance of private sector
in knowledge production processes increases. Companies finance scientific studys to adequate units or create ones
themselves, because they are interested in applying new solutions and technologies. Many private businesses deal
with popularizing knowledge by cunducting training courses or forming private schools and educational units
consociating scientists. Though access to knowledge offered in education by private sector needs financial costs. On
the other hand access to results of studies and experiments ordered by companies may be classified for a long time,
because this knowledge decides about competitive advantages. Joseph Stiglitz has similar opinion on knowledge
being public and commonly available (with some exceptions) good. He claims, that features like noncompetitiveness and non-exclusiveness allow to classify knowledge as a public good. Furthermore, he claims that
most of knowledge is this kind of good: mathematical theories or physic laws are common and independent on
location. Of course some kinds of knowledge like patents or industrial secrets do not meet the requirements to be
clasified as a public goods at least for some period of time. According to Stiglitz, knowledge is a key factor of
development. It is an important part of public and private capital, and that is why basic studies and fundamental
types of knowledge are not, and should not be protected by intelectual property laws. Those are reasons why
knowledge is treated as a public good.
6 Summary
Considerations above incline to state that knowledge in general, universal and global meaning should be
clasified as a public good. It should be accessible without any financial costs and fulfilling any conditions. Still the
fact, that there is also a type of knowledge not meeting those terms and it should be treated as a private, national or
club good, should not be omitted. Depending on type of knowledge, its intended use, application, financing sources
131
and type of users and receivers, knowledge can be devided into sectors, that in accordance with enumerated
determinants can be classified as a public goods (general and universal knowledge, commonly available, unpaid,
producing of which is financed mainly by public sources), private (specialist, expert knowledge, unavailable for
common people, industrial, trade or technological secrets, financed mainly by private sources), or national (national
secrets, revealing of which could cause a threat to functioning of a country or create social panic). W. Gaczek
Claims, that knowledge is a semi public kind of good in general i.e. public and private combined, with partial
features of public good, but also a lot of features of private good30. It appears, the fact that some part of knowledge
is not commonly available is a result of natural phenomena present in socio-economic life. This phenomenon is
natural but it should be suspected that along with advencement of teleinformatic technologies and simplifying access
to information it will be getting more difficult to isolate this kind of knowledge. According to considerations above,
it should be assumed that hypothesized statement, that knowledge is a public good was not confirmed, mainly
because of existance of some kinds of knowledge which do not meet the requirements to be classified as a public
good.
Literature
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
AMIRYANY N., HUYSMAN M., DE MAN A., CLOODT M., Acquisition reconfiguration capability, [w:]
European Journal of Innovation Management, nr 2/2012.
ARGOTE L., DENOMME C., FUCHS E., LEARNING ACROSS BOUNDARIES: The Effect of
Geographic Distribution, [w:] Handbook of Organizational Learning and Knowledge Management, Second
Edition, A John Wiley and Sons, Ltd, Publication, 2011.
CHEN Y., HORTSMANN I., MARKUSEN J., Physical capital, knowledge capital, and the choice between
FDI and outsourcing, [w:] Canadian Journal of Economics, nr 2/2012.
DOLIŃSKA M., Innowacje w gospodarce opartej na wiedzy, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne,
Warszawa 2010.
FORAY D., Economics of Knowledge, The MIT Press, Camridge, London, 2004.
GACZEK W., Gospodarka oparta na wiedzy w regionach europejskich, Komitet Przestrzennego
Zagospodarowania Kraju PAN, Warszawa 2009.
KOWALSKI A., Rola klastrów w transferze wiedzy z nauki do gospodarki na przykładzie wybranych krajów
regionu Morza Bałtyckiego, [w:] Procesy tworzenia wiedzy oraz transferu osiągnięć naukowych i
technologicznych do biznesu, pod red. M. Weresy i K. Poznańskiej, Oficyna Wydawnicza, Szkoła Główna
Handlowa w Warszawie, Warszawa 2012.
LISÝ J., Economic Growth in New (Knowledge-Based) Economy, [w:] Global and regional challenges of the
21st century economy, pod red. R. Borowieckiego, A. Jakiego, Cracow Uniwersity of Economics, Cracow
2011.
MATYSIAK A., Teoria dóbr publicznych, [w:] Zarys ekonomii sektora publicznego pod red. M. Brola,
Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu, Wrocław 2010.
PAWLOWSKI J., BICK M., The global knowledge management framework: Towards a Theory for
Knowledge Management in Globally Distributed Settings, [w:] Electronic Jouranal of Knowledge
Management, Volume 10, Issue 1/2012.
STANISŁAWSKA-KLOC S., PLAGIAT – zagrożenie dla autorstwa w XXI w., [w:] Dobra osobiste w XXI
wieku, pod.red. Balcarczyk J., LEX a Walters Kluwer business, Warszawa 2012.
STIGLITZ J., Knowledge as a global public good, [w:] Global Public Goods, Oxford University Press, New
York, Oxford 1999.
WILDOWICZ-GIEGIEL A., Rola kapitału społecznego w procesie tworzenia i transferu wiedzy, [w:]
Innowacyjność w Polsce w ujęciu regionalnym: nowe teorie, rola funduszy unijnych i klastrów pod red.
S.Pangsy-Kania, K.Piech, Instytut Wiedzy i Innowacji, Kraków 2008.
WRONOWSKA G., Gospodarka oparta na wiedzy jako etap ewolucji współczesnej gospodarki [w:]
Unifikacja gospodarek europejskich: szanse i zagrożenia, pod red. A. Manikowski, A. Psyk, Wydawnictwo
Naukowe Wydziału Zarządzania, Warszawa 2004.
VERSPAGEN B., Innovation and Economic Growth Theory: A Schumpeterian Legacy and Agenda, [w:]
Perspectives on Innovation, 2007.
ŻOŁĘDOWSKA-POHULAK E., Sektor publiczny we współczesnej gospodarce – kierunki zmian, [w:]
Zarys ekonomii sektora publicznego pod red. M. Brola, Wydawnictwo Uniwersytetu Ekonomicznego we
Wrocławiu, Wrocław 2010.
WILDOWICZ-GIEGIEL A., Kapitał intelektualny a realizacja idei zrównoważonego rozwoju.
132
SPOŁECZNE DETERMINANTY ZACHOWAŃ KONSUMENTÓW
SOCIAL DETERMINANTS OF CONSUMER BEHAVIOR
Elżbieta Wolanin-Jarosz
John Paul II Catholic University of Lublin/ Faculty of Legal and Economic Sciences in Tomaszów Lubelski
E-mail: [email protected]
tel: +48166244648
Abstract: The aim of the following article is to obtain a social conditioning of consumers` behaviour. The author
clearly points out that a consumer, as an individual, who plays a certain role in a social framework, is under a
significant influence of external factors which come directly from the environment. Social groups, including their
members or a family belong to the factors mentioned above. The members of a given group are the source of
comparisons in the range of preferences, attitudes, emotional reactions or the ways of behaviour. The article pays
attention to the significant role of a social class in the way consumers behave. It provides a certain social
identification and behavioral patterns (as well as consumption ones).
1 Wprowadzenie
W obecnych warunkach rynkowych charakteryzujących się niespotykaną do tej pory dynamiką i
zmiennością osiągnięcie trwałego sukcesu firmy oraz zdobycie przewagi konkurencyjnej wymaga uznania
konsumenta za centralną jednostkę decyzyjną, kształtującą swoje otoczenie a wiedzę o jego postępowaniu za punkt
wyjścia opracowywania różnorodnych koncepcji marketingowych.
Konsument jako istotny podmiot rynkowy coraz aktywniej uczestniczy w procesie nabywania oraz
konsumowania dóbr i usług. Jego zachowania stają się bardziej złożone, zarówno pod wpływem czynników
zewnętrznych pochodzących bezpośrednio z otoczenia tj. istniejącego systemu wartości, panującym zwyczajom,
tradycyjnym formom postępowania oraz mechanizmom i instytucjom rządzącym współczesną gospodarką, jak i
na bazie jego cech indywidualnych (postaw, motywów, osobowości). Zadaniem niezwykle trudnym jest
uchwycenie i określenie wszystkich aspektów i elementów zachowań konsumentów na rynku. Prowadząc badania
empiryczne często można zidentyfikować owe zachowania w określonym momencie, a dopiero na bazie tego
rozpoznania zasadne jest ustalanie pewnych prawidłowości w zachowaniach konsumenckich.
W niniejszym opracowaniu podjęto próbę omówienia wybranych czynników społecznych, tworzących
podstawy akceptowanych w danej zbiorowości zachowań konsumentów. Należą do nich: grupy społeczne
(zwłaszcza grupa odniesienia), rodzina oraz klasa społeczna.
2 Grupa społeczna a zachowania konsumentów
„Człowiek jest istotą społeczną‖, wszyscy ludzie należą do różnorodnych grup społecznych, które dają im
poczucie bezpieczeństwa, zaspokajają określone potrzeby oraz dostarczają wzorów postępowania . Konsumenci i
ich zachowanie pozostaje również pod silnym wpływem grupy.
Grupę społeczną według J. Szczepańskiego1 tworzą co najmniej trzy osoby, oddzielone od innych
zbiorowości wyraźną zasadą odrębności.
Jak podaje S. Nowak grupę społeczną cechuje: trwała jedność przestrzenna, poczucie więzi (wspólnoty)
i odrębności, wzajemna zależność członków grupy, podobieństwo cech kultury, uznawanie wspólnych wzorów
wartości, zajmowanie podobnej pozycji w ramach podziału dóbr ekonomicznych, drabiny władzy czy prestiżu2.
Uczestnictwo w grupie społecznej umożliwia osiągnięcie przez jej członków określonych celów. Dążenie do
osiągnięcia celów jest elementem łączącym poszczególne jednostki i umożliwiającym jednocześnie ich
identyfikację.
Każda osoba może być równocześnie członkiem wielu grup społecznych, z kolei każda grupa wywiera
różnorodny wpływ na jednostkę dostarczając pewnych standardów zachowania się.
133
Istotne znaczenie w systemie grup społecznych odgrywają grupy odniesienia. Według S. Gajewskiego3 są
to takie grupy, do których jednostka należy lub pragnie należeć, stanowią one również model do naśladowania
w różnych aspektach zachowań.
Najczęściej używana definicja w naukach psychologicznych za grupę odniesienia uważa pojedynczą
osobę lub kilka osób, które służą jednostce jako punkt odniesienia dla tworzenia własnych wartości, postaw i
zachowań.
Jak podaje J. Kelly4, termin „grupa odniesienia‖ obejmuje swoim zakresem specyficzne rodzaje grup
społecznych. I tak, wyróżnia on grupy odniesienia porównawcze i normatywne. Grupy odniesienia porównawcze
służą do dokonywania porównań, między sobą a innymi członkami grupy. Procesy za pomocą których nabywcy
oceniają i modyfikują (a nawet zmieniają) swoje opinie nazywane są według L. Festingera5 porównaniami
społecznymi. Członkowie grupy stanowią źródło porównań w zakresie preferencji, postaw, reakcji emocjonalnych
czy sposobów postępowania.
Z kolei grupy normatywne zaś służą jako źródło osobistych norm, wartości, ról i postaw. Należy dodać, iż
normy są to zasady społeczne, zapewniające spójność
grup.
Stanowią one nie spisane standardy
wewnątrzgrupowe, o uwarunkowaniu kulturowym. Większość z nich o charakterze nieformalnym związana jest
z obyczajami panującymi w danej grupie społecznej. Normami nieformalnymi są normy konsumpcyjne związane z
określonym zachowaniem się zalecanego zachowania się członków danej społeczności w danej dziedzinie
spożycia. Normy konsumpcyjne zależą od różnych dziedzin spożycia a nawet poszczególnych dóbr.
Przestrzega się je bardzo rygorystycznie w przypadku dóbr i usług, które mają znaczenie symboli lub są
związane z przynależnością do danej grupy6.
Warto również nadmienić iż, W.O. Bearden i M.J. Etzel wyróżniają trzy rodzaje wpływu grup odniesienia
na konsumenta7:
 informacyjne, dotyczące dostarczania przez grupę wiarygodnych informacji (mają one wpływ na decyzje
zakupowe);
 praktyczne, polegające na zgodnym z grupą działaniu, w celu osiągnięcia określonego celu (najczęściej
korzyści);
 wartościująco-ekspresyjne, związane z przejmowaniem wartości i postawy posiadanych przez grupę.
Wpływy te uruchamiane są w celu identyfikacji z grupą odniesienia. Dotyczy to przede wszystkim
akceptowania norm, przekonań, poglądów i wartości wyrażanych przez członków grupy.
Z pojęciem grupy związane są nierozłącznie dwa określenia: rola społeczna i konformizm.
Role są to specyficzne zachowania jednostki, uzależnione od pełnionej przez nią określonej funkcji
społecznej lub organizacyjnej. Ważną rolą społeczną pełni decydent, czyli osoba wpływająca na ostateczną
decyzję zakupu określonych produktów lub usług.
Konformizm według L. Festingera8 jest rozumiany jako zmiany w zachowaniu lub przekonaniach
jednostki pod wpływem nacisku grupy (rzeczywistego lub wyimaginowanego przez jednostkę). Poziom
konformizmu odczuwany przez jednostkę wynika z: tendencji do bycia razem, wielkości grupy, doświadczenia w
podejmowaniu decyzji konsumenckich.
Grupy liczniejsze i grupy o skłonnościach do trzymania się razem
wytwarzają większą tendencję do konformizmu.
Warto w tym miejscu nadmienić, iż istotną rolę w zachowaniach konsumentów odgrywają ilość i
dostępność informacji o produkcie oraz atrakcyjności grupy. Im trudniej dostępne są informacje, tym wpływ grupy
wzrasta. Wraz ze wzrostem atrakcyjności grupy wzrastają tendencje do konformizmu.
Z konformistyczną tendencją podporządkowania się normom i obowiązującym standardom w danej grupie
wiąże się mechanizm naśladownictwa wewnątrzgrupowego. Oznacza on proces świadomego upodabniania się pod
pewnym względem (lub całkowicie) do określonego modelu. Naśladownictwu sprzyjają pewne własności
naśladowanej jednostki lub grupy, takie jak: prestiż społeczny, atrakcyjność, reprezentowanie większości oraz
bardzo istotna - zamożność. Jednostka o niewielkich „dochodach, która ma bardzo małą szansę osiągnięcia
najwyższego w danej grupie standardu życiowego, stara się za wszelką cenę osiągnąć przynajmniej pozycję, którą
zajmują członkowie grupy bezpośrednio od niej zamożniejsi‖9.
Ten stały proces dążenia mniej zamożnych jednostek do osiągnięcia stylu życia zamożniejszych członków
grup (naśladownictwo) nazywa J.S. Duesenberry10 efektem pokazowym. W sytuacji, gdy dochód nie pozwala
jednostce osiągnąć pozycji do której dąży, często kształtuje ona swój schemat wydatków na wzór jednostki
zamożniejszej, starając się maskować rzeczywistość. Jest to zjawisko tzw. konsumpcji ostentacyjnej11.
Proces naśladownictwa stymulowany jest oddziaływaniem tzw. liderów opinii, tj. osób, które ze względu
na swoją dominującą pozycję w grupie, stanowią wzorzec do naśladowania oraz spostrzegani są jako bardziej
134
wiarygodni od formalnych źródeł przekazu. Lider opinii w sferze konsumpcji to jednostka, która nieprofesjonalnie
oddziałuje świadomie lub nieświadomie na motywy i sposoby zaspokajania potrzeb12. Jak podaje J. C. Mowen13,
opinia lidera dotyczy raczej specyficznych kategorii produktów i sytuacji mających wpływ na konsumpcję, niż
konsumpcji w ogóle.
Wpływ grupy odniesienia na zachowania konsumentów został potwierdzony w wielu badaniach
empirycznych. Na postawie analiz, Bearden i Etzel14, uważają, że może zależeć on od struktury grupy,
bezpośredniego zaangażowania w procesy grupowe czy spostrzeganego ryzyka zachowania.
Wpływ grupy na zmianę decyzji jej członków, w kierunku zachowania większej ostrożności czyli
podejmowania większego ryzyka, nazywany jest „polaryzacją grupy‖. W wyniku badań (głównie jakościowych)
można stwierdzić, że członkowie grupy podejmują te decyzje, które zdaniem grupy są najkorzystniejsze.
3 Wpływ rodziny na postępowanie konsumentów
Podstawową grupą społeczną, która wywiera najmocniejszy wpływ na zachowanie się jednostki, a
jednocześnie posiada fundamentalne znaczenie dla całej więzi społecznej, jest rodzina. W rodzinie kształtują się
najwcześniejsze postawy i sposoby postępowania, które zmieniane są z upływem lat poprzez własne
doświadczenia lub pod wpływem innych grup społecznych.
Rodzina jest definiowana jako instytucja i zarazem grupa społeczna oparta na więziach małżeńskich, więzi
pokrewieństwa lub adopcji15. Spełnia ona cztery funkcje: materialno-ekonomiczną, prokreacyjną, socjalizacyjnowychowawczą i emocjonalno-ekspresyjną.
Rodzina zabezpieczona materialnie jest niezależna od innych osób i instytucji. Posiada wystarczające dla
normalnej egzystencji zasoby ekonomiczne. Sytuacja materialna rodziny wyznacza poziom konsumpcji
rodziny i zabezpiecza ją na przyszłość. Funkcje emocjonalno - ekspresyjne wiążą się z bliskością emocjonalną
członków rodziny, otwartością w wyrażaniu uczuć zarówno negatywnych jak i pozytywnych. Ekspresja emocji
przejawia się w trosce, czułości okazywanych sobie nawzajem w rodzinie. Osoba mająca wsparcie emocjonalnie
przez członków rodziny lepiej adaptuje się do środowiska, łatwiej pokonuje napotykane problemy.
Socjalizacja członków rodziny, a przede wszystkim dzieci, jest podstawową funkcją rodziny. Według T.
Rostowskiej16, polega ona na przekazywaniu dzieciom podstawowych wartości, norm, zachowań,
akceptowanych przez społeczeństwo.
W ramach socjalizacji przekazywane są zasady moralne, religijne,
towarzyskie. Rodzina pomaga również w rozwoju zainteresowań czy aspiracji. Ze względu na długotrwałość
oddziaływania rodziny ma ona znacznie większy wpływ na dziecko niż inne instytucje wychowawcze i ośrodki
naukowe.
Warto zwrócić uwagę na proces socjalizacji konsumenckiej dzieci, za pomocą którego nabywają one
podstawowej wiedzy (zwłaszcza dotyczącej stylów życia), postaw i umiejętności, pożądanych do funkcjonowania
dziecka w roli konsumenta. Uczą się jak dbać o higienę i zdrowie, poznają racjonalne sposoby odżywiania się.
W rodzinie zdobywa się różnorodne doświadczenia konsumenckie. Przekazywany w rodzinie określony system
wartości, wpływa modyfikująco na konsumpcję. Choćby takie wzorce odżywiania, jak np. odpowiednia dieta,
wegetarianizm, są w dużym stopniu uwarunkowane normami kulturowymi i religijnymi przekazywanymi w
rodzinie. Dzieci uczą się w rodzinie sposobów gospodarowania pieniędzmi, planowania budżetu, podejmowania
decyzji konsumenckich itp.
Zdaniem G.P. Moschisa17, rodzice odgrywają istotną role w uczeniu swoich dzieci racjonalnych zasad
konsumpcji. Są oni wzorem zwyczajów konsumpcyjnych młodych ludzi. Jak podaje S. Mynarski18, siła
zwyczaju utrwalona przez rodzinę jest tak duża, a jego oddziaływanie tak powszechne, że większość ludzi nie
uświadamia sobie faktu, iż zgodnie z nim postępuje.
Dla pełniejszego zobrazowania wpływu rodziny na zachowanie konsumentów, warto również
przeanalizować organizację życia polskich rodzin w okresie transformacji.
W społeczeństwie polskim według T. Tyszki19, wyróżnia się następujące typy rodzin:
 małżeństwo - trwały związek pomiędzy kobietą i mężczyzną, zawarty
wychowania dzieci i udzielania sobie wzajemnej pomocy i wsparcia;
w celu wspólnego pożycia,
 małe (dwupokoleniowe) - występuje w sytuacji gdy dwa pokolenia, tj. rodzice i ich niezamężne dzieci,
mieszkają we wspólnym domu i prowadzą wspólne gospodarstwo domowe;
 duże (wielopokoleniowe) – cechuje się wspólnym zamieszkiwaniem i prowadzeniem jednego gospodarstwa
przez trzy lub cztery spokrewnione ze sobą pokolenia.
Współczesna rodzina polska jest, według T. Tyszki20, dwupokoleniowa z przewagą rodzin
pracowniczych. W społeczeństwie dominują rodziny z dwójką lub trójką dzieci. Obok męża zawodowo pracuje
także żona (w około 23 rodzin). Aktywność zawodowa kobiet oprócz tego, że zmienia jej rolę w rodzinie,
135
wpływa także na zmiany funkcjonowania rodziny. Coraz częściej, zwłaszcza wśród ludzi młodych można
zaobserwować wzrost partnerstwa w wykonywaniu obowiązków domowych. Oboje współmałżonkowie stają się
równorzędnymi partnerami, zarówno w utrzymaniu finansowym rodziny jak i w obowiązkach domowych.
W psychologii konsumenta zwraca się uwagę na trzy, funkcjonujące obecnie, typy rodzinnych decyzji
konsumenckich: zgodne, kompromisowe i konfliktowe .
W decyzjach zgodnych małżonkowie wspólnie podzielają potrzebę zakupu produktu lub usługi, różnią się
natomiast w poglądach co do sposobu jej realizacji.
W decyzjach kompromisowych, pomimo początkowo niezgodnych stanowisk, małżonkowie w wyniku
pertraktacji dochodzą do porozumienia.
Natomiast, jeżeli chodzi o decyzje konfliktowe, małżonkowie, mogą nie zgadzać się z ważnością różnych
alternatyw, ceną, sposobem zakupu, itp. Potrzeba rozwiązania konfliktu powoduje, że często wybierane są
alternatywy nie tyle racjonalne, co redukujące konflikt.
Wpływ małżonków na decyzje konsumenckie w Polsce zależy w dużym stopniu od przynależności
społeczno - zawodowej rodziny. Można mówić nawet o „modach finansowych‖ rodziny robotniczej, studenckiej
itp. Analizując wyniki badań nad decyzjami konsumpcyjnymi rodziny okazuje się że, w 75% małżeństw polskich
decyzje finansowe podejmowane są przez żonę, która rozporządza zasobami rodziny. Natomiast w 25% rodzin mąż
i żona podejmują razem decyzje finansowe oraz bez ograniczeń korzystają ze wspólnych zasobów. Udział w
decyzjach rodzinnych mają również dzieci, które już od najmłodszych lat próbują wywierać wpływ na decyzje
rodziców. Dotyczy to nie tylko produktów, których sami są konsumentami, ale również wielu innych niezbędnych
w gospodarstwie domowym. Dzieci przede wszystkim są bacznymi obserwatorami reklam i niejednokrotnie ich
zdanie, poparte zapamiętaną informacją, przeważa w podjęciu decyzji o zakupie.
4 Konsument jako członek klasy społecznej i określonego stylu życia
Każda jednostka, rodzina należy do określonej klasy społecznej. Klasa społeczna jest to grupa osób o
podobnym statusie społecznym, wyznaczonym przez poziom dochodów, zawód czy wykształcenie . Dostarcza ona
swoim członkom wzorów identyfikacji społecznej i modeli akceptowanych zachowań. Klasy społeczne dążą do
unifikacji stylu życia, wartości, potrzeb, postaw, orientacji politycznych, itp.
Klasę społeczną można scharakteryzować poprzez status społeczny i prestiż. Status społeczny jest to siła,
z jaką dana klasa społeczna wpływa na członków innych klas . Z kolei prestiż to pozycja klasy społecznej w
stosunku do innych klas . W wyniku podziału na klasy obraz społeczeństwa staje się hierarchiczny. Ze względu na
prestiżowy charakter klas społecznych, stają się one wzorem do naśladowania dla przedstawicieli klas
usytuowanych niżej w hierarchii społecznej.
W Polsce po roku 1989 podział na klasy upodobnił się do systemów społecznych, opierających się na
gospodarce rynkowej. Podobnie jak w społeczeństwach krajów Europy zachodniej przynależność do klasy
wyznaczana jest w głównej mierze przez dochód jednostki, majątek czy władzę. Obecnie w Polsce wyróżnia się
klasę wyższą, średnią, niższą i podklasę . Do klasy wyższej zaliczani są właściciele i dyrektorzy wielkich
przedsiębiorstw, członkowie rządu, parlamentarzyści, artyści, doradcy prawni i finansowi oraz eksperci różnych
dziedzin. Z kolei klasa średnia obejmuje średnich i drobnych przedsiębiorców, rzemieślników, kupców,
wykwalifikowanych robotników oraz większość inteligencji z wyższym wykształceniem. Natomiast w skład klasy
niższej wchodzą rolnicy indywidualni, robotnicy niewykwalifikowani oraz bezrobotni. Podklasa to ludzie żyjący na
dole drabiny społecznej, w skrajnym ubóstwie i na ogół w konflikcie z prawem.
Dokonując przeglądu klas społecznych należy zauważyć wzarastające zróżnicowanie w dochodach
Polaków, ubożenie inteligencji, spadek ilościowy klasy robotniczej a jednocześnie powstawanie elit finansowych,
politycznych i kulturalnych. Funkcjonują one niezależnie od siebie, ponieważ w przypadku każdej z nich istnieje
inne kryterium jej wyróżnienia. Elity polityczne sprawują władzę, elity finansowe posiadają dobra materialne, a
elity kulturalne przodują w działalności kulturotwórczej i naukowej. Wydaje się, że wszystkie te wartości są
przedmiotem aspiracji Polaków.
Z przedstawionej charakterystyki klas społecznych wynikają określone wzory konsumpcji. Biorąc pod
uwagę postępującą pauperyzację społeczeństwa polskiego konsumenci w swoich decyzjach zakupowych coraz
częściej kierują się czynnikami ekonomicznymi. Argumenty ekonomiczne używane są dość powszechnie w
strategiach marketingowych przedsiębiorstw oferujących produkty powszechnego użytku.
Z kolei klasa wyższa ze względów prestiżowych, nastawiona jest na konsumpcję dóbr luksusowych.
Produkty te są traktowane jako wyznacznik prestiżu, a nie wskaźnik poziomu indywidualnych potrzeb
konsumentów. Ostentacyjne kupowanie dóbr luksusowych dotyczy zwykle produktów „konsumowanych‖
publicznie (domy, samochody, telefony komórkowe, wyposażenie biur, modna odzież) oraz wyposażenia
publicznych części domów (telewizory, meble, dywany, dzieła sztuki).
136
Warto w tym miejscu również wspomnieć o wynikach badaniach empirycznych prowadzonych przez
amerykańskich naukowców (R. W. Belk, K.D. Bahn), dotyczących znaczenia symbolicznego produktów dla osób
przynależących do danej klasy . Badano czynniki mające wpływ na decyzje nabywania domów i samochodów w
następujących grupach wiekowych: dzieci przedszkolne, młodzież szkolna, studenci i dorośli. Okazało się, że
studenci i dorośli w przeciwieństwie do dzieci oraz młodzieży, przed podjęciem decyzji nabywczych zastanawiali
się z jakim stylem bycia się utożsamiają. W zakresie wyborów zarówno jedni jak i drudzy preferowali
konserwatywne samochody i domy. Natomiast młodsi konsumenci wybierali sportowe samochody i bardziej
nowoczesne domy. Można więc wysnuć wniosek, iż studenci i dorośli dokonywali wyborów zgodnie ze
spostrzeganiem własnej pozycji społecznej. Dzieci natomiast ze względu na małą świadomość własnej
przynależności klasowej nie kierowały się własną pozycją społeczną w podejmowaniu swoich wyborów
konsumenckich. Wyniki badań wskazują więc na symboliczne znacznie konserwatywnych modeli samochodów i
domów jako produktów identyfikowanych z większym sukcesem zawodowym i statusem społecznym.
Podsumowując powyższe rozważania należy zauważyć, iż konsument jako aktywny uczestnik procesów
rynkowych ulega znacznemu wpływowi czynników zewnętrznych pochodzących bezpośrednio z otoczenia.
Szczególną rolę w postępowaniu konsumentów odgrywają uwarunkowania społeczne w jakich dana jednostka
funkcjonuje. Należą do nich przede wszystkim grupy społeczne, w tym grupy odniesienia czy rodzina. Członkowie
grupy stanowią źródło porównań w zakresie preferencji, postaw, reakcji emocjonalnych czy sposobów
postępowania.
Warto również wspomnieć o znaczącym oddziaływaniu na zachowania konsumentów klasy społecznej.
Dostarcza ona bowiem określonych wzorów identyfikacji społecznej (również wzorów konsumpcji) a nawet
modeli zachowań.
Literatura:
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
BEARDEN W. O., ETZEL M. J., Reference group influence on product and brand purchase decisions,
―Journal of Consumer Research‖ 1982, September.
BOGUSZEWSKA – KREFT M., Pomiar emocji w badaniach konsumenckich, Marketing i Rynek 2010, nr 1
BYWALEC CZ., Konsumpcja a rozwój gospodarczy i społeczny, Wydawnictwo C.H.Beck, Warszawa 2010
DULINIEC E., A. MAZUR, Rola liderów opinii w procesach decyzyjnych zakupu, „Reklama1991, nr 3
GAJEWSKI S., Zachowanie się konsumenta a współczesny marketing, Uniwersytet Łódzki, Łódź 1994
JACHNIS A, TERELAK J. F., Psychologia konsumenta i reklamy, Branta, Bydgoszcz 2007
M. JANOŚ - KRESŁO, B. MRÓZ, Konsument i konsumpcja we współczesnej gospodarce, (red) SGH,
Warszawa 2006
MOSCHIS G. P., The role of family communication in consumer socialization of children znd adolescents,
―Journal of Consumer Research‖ 1985, 11 (4).
MOWEN J. C., Consumer Behavior, Prentice Hall, New Jersey 1995
MYNARSKI S., Wpływ dochodu i składu osobowego rodziny na wielkość i strukturę jej wydatków,
Ossolineum, Wrocław 1967
ROSTOWSKA T., Rodzinny przekaz wartości,‖ Problemy Rodziny‖ 1994, nr 4.
RUDNICKI L, Zachowania konsumentów na rynku, PWE, Warszawa 2002
SMYCZEK S., SOWA I, Konsument na rynku, Difin, Warszawa 2005
SZCZEPAŃSKI J., Elementarne pojęcia socjologii, PWN, Warszawa 1963
ŚWIATOWY G., Zachowania konsumentów, PWE, Warszawa 2006
TURNER J. H., Socjologia. Koncepcje i ich zastosowanie, Zysk i S-ka, Poznań 1998
TYSZKA T., Socjologia rodziny, Uniwersytet Warszawski, Warszawa 1990
www. prawo.uni.wroc.pl z dnia 15.02.2007
137
ŃTRUKTÚRA PLÁNOVANIA VO VÝROBNEJ SPOLOČNOSTI
STRUCTURE OF PLANNING IN A PRODUCTION COMPANY
Duńan Dorčák
Výskumno-realizaĉné pracovisko získavania a spracovania surovín, Fakulta BERG, Technická univerzita v
Końiciach, B. Němcovej 32, 043 84 Końice
tel: +421556025193
e-mail: [email protected]
Abstrakt: Príspevok sa zaoberá problematikou tvorby a ńtruktúry roĉného plánu predaja a výroby vo výrobnej
spoloĉnosti SLOVMAG, a.s. Lubeník. Plánovanie má znaĉný podiel na dosahovaní obchodných výsledkov. Len
riadne vyhodnotenie naplánovaných a dosiahnutých výsledkov v plánovacom období je podkladom pre tvorbu plánu
v nasledovnom plánovacom období, resp. analýzou odchýlok v pláne je moņné predchádzať ich opakovaní.
SLOVMAG, a.s. Lubeník je najväĉńí výrobca ņiaruvzdorných stavebných materiálov v strednej Európe, ktorý
prevádzkuje rotaĉnú a ńachtové pece pri spracovaní magnezitovej suroviny.
Kľúčové slová: plánovanie, podnikateľský plán, flexibilné plánovanie
1 Úvod
Súĉasnosť je charakterizovaná mnoņstvom neustále prebiehajúcich kvantitatívnych a kvalitatívnych zmien.
Je v záujme manaņmentu, aby ĉo najviac týchto zmien ku ktorým dochádza ĉi v okolí alebo v hraniciach daného
systému bolo vĉas spoznané a predvídané a aby pripravil svoj podnik na ĉo najvhodnejńiu reakciu na tieto zmeny
prostredníctvom plánovania. Plánovanie musí dokázať transformovať významné zmeny v okolí na príleņitosti, ktoré
je moņné vyuņiť pre rozvoj.
Plánovanie je ĉinnosť, ktorá odlińuje jednotlivé ńtýly riadenia. Podnik je moņné riadiť bez plánu, ale tak ako
bez plánu nie je moņné vyhodnotiť dopad jednotlivých opatrení a rozhodnutí, tak isto obtiaņné je povedať ĉokoľvek
o budúcnosti takto riadeného podniku. Tí, ĉo sa zaoberajú plánom, naráņajú pri jeho zostavovaní na rozpory a
problémové miesta, ktoré vzápätí rieńia a tieto rieńenia integrujú do plánov. Týmto sa zároveņ vytvára
zjednocovacia línia, ktorá je nesmierne dôleņitá pre efektívnu prácu manaņmentu v ćalńom období. To, preĉo sa istá
akcia prevedie tak a nie inak, je v tom momente vyjasnené a nemusí sa v priebehu plnenia plánu vynakladať ĉas a
úsilie na presvedĉovanie zúĉastnených subjektov o správnosti pouņitého postupu plnenia akcie, nemusí sa tým
manaņment vôbec zdrņovať, zvyńuje sa efektivita práce manaņmentu, uńetrený ĉas sa môņe venovať rieńeniu
skutoĉných problémov.
Plánovanie napomáha vytvárať bezpeĉné prostredie pre podnikateľskú ĉinnosť a zároveņ stimulovať podniky
v smere vytýĉenom v pláne. Kaņdý kto chce úspeńne riadiť, musí aj plánovať a nemal by sa plánovaniu vyhýbať.
SLOVMAG Lubeník - súkromná spoloĉnosť, vznikla 1.4.1994 zo ńtátneho podniku SMZ Lubeník. Podnik s
vlastnou surovinovou základņou sa zaoberá ťaņbou a spracovaním magnezitu, produkciou a predajom
ņiaruvzdorných výrobkov na báze magnezitu. Technické zariadenia spoloĉnosti je moņné vyuņívať k energetickému
zhodnocovaniu biomasy. Vyrába ńiroký súbor sortimentov, ktoré sa uplatņujú v rôznych priemyselných odvetviach
od priemyslu ocele, cementu a vápna cez farebnú metalurgiu aņ po výrobu akumulaĉných pecí.
138
2 Ńtruktúra plánovania v spoločnosti SLOVMAG, a.s. Lubeník
Systém tvorby plánov a plánovania v spoloĉnosti SLOVMAG, a.s. Lubeník je zobrazený na obrázky ĉ. 1.
Skúmanie externého
prostredia
Skúmanie interného
prostredia
Vízia
Poslanie
Ciele
Strategický plán
Plán výroby
Plán predaja
Plán financií
Plán opráv
Ostatné
Plán opráv
Ostatné
Podnikateľský zámer
Plán výroby
Plán predaja
Plán financií
Operatívne plány
Controlling
Aktualizácia
Obr. 1. Schéma procesu plánovania
Podnikateľský zámer vychádza zo strategického plánu, ktorý zohľadņuje poslanie a víziu spoloĉnosti.
Definuje vńetky príjmové a výdajové poloņky s ktorými plánuje naplniť roĉný plán. Je rozdelený do dvanástich
ĉastí, ktoré reprezentujú jednotlivé mesiace. Výroba v jednotlivých mesaĉných plánovacích periódach nie je
rovnaká. Charakteristickým prvkom je „sezónosť― jednotlivých druhov sortimentov, tzn. výroba rôznych
sortimentov v daných periódach.
Základom podnikateľského plánu je plán predaja. Vychádza z dlhodobých kontraktov, ktoré sú zákazníkom
dlhodobo dodávané. Ich plnenie je rozdelené do niekoľkých dodávok v priebehu roka, ĉo z pohľadu rozvrhovania
výroby má vysoko pozitívny vplyv. Naopak mieru neistoty napĺņajú noví zákazníci, ktorí spravidla posúvajú
termíny dodania a taktieņ aj objednané sortimenty výrobkov. Osobitnou kapitolou je nákup a dodanie strategických
surovín pre výrobu, ktoré môņu zásadne ovplyvniť plán výroby v jednotlivých plánovacích periódach.
Je veľmi ťaņko odhadnúť vplyvy, ktoré v priebehu roka, roĉného plánu, môņu zásadne zmeniť jeho
ńtruktúru a náplņ. Je preto úplne prirodzená existencia flexibilného plánovania, ktoré tieto vplyvy, ĉi uņ pozitívne
alebo negatívne, pretransformuje do nových plánovacích periód a tým zmení schválený podnikateľský plán.
Ńtruktúra roĉného plánu podniku Slovmag a.s., pozostáva z týchto plánov:
 Plán výroby
 Plán predaja
 Plán spotreby nakupovaných polotovarov
 Finanĉný plán
139
 Plán zamestnanosti
 Finanĉné projekcie
 Normatívy výrobných zásob
 Plán investícií a rozvojové zámery
 Plán opráv
Zabezpečovanie
obchodných
prípadov
Prognóza
predaja pre plánovanie
vypracovaná
Vyhotovenie
výrobných
plánov
Výrobné plány
vyhotovené
Kontrola náleţitostí
plánov výroby
Plány výroby
potvrdené
Plány vrátené
na dopracovanie
Tvorba návrhu
ročného plánu
NaV
Ročný
plán NaV
vytvorený
Tvorba,
pripomienkovanie
a schválenie
podnik. zámeru
Podnik. zámer
a plán stavu
odsúhlasený
Tvorba
52 - Zabezpečenie
organ. a funkčnej
Invest. výstavby
schémy spoloč.
Vytváranie a distribúcia
rozpočtov,
plánov. kalkulácií
a VC
Rozpočty,
kalkulácie a VC
rozdistribuované
Výpal v
šachtovej peci
28 – Technické
plánovanie
výroby
Výroba
ZMŢH
Výpal v
rotačnej peci
Realizácia
banských
činností
Obr. 2. Procesný model - Tvorba roĉného podnikateľského zámeru
3 Mesačný operatívny plán
Mesaĉné plány, podobne ako aj plány roĉné, spoloĉnosť vytvára pre jednotlivé závody. Sú súĉasťou roĉného
plánu, vznikajú pri schválení roĉného plánu. Ńtruktúra mesaĉných plánov je podrobnejńia, detailnejńia, v porovnaní s
roĉným plánom.
Zaĉiatkom plánovacej periódy, daného mesiaca, sa zíde kumulatívna komisia ( zástupcovia predaja,
zástupcovia výroby, zástupcovia ekonomického úseku), ktorá odsúhlasí plány predaja a výroby na nasledujúci
mesiac. Sú to informácie prevzaté z roĉného plánu výroby, ktoré sa podľa potreby eńte aktualizujú.
Na konci kaņdého mesiaca sa vypracováva prognóza, na nasledujúci mesiac, ktorá zahŕņa plánované náklady
a výnosy. Jej výsledkom je plánovaný hospodársky výsledok ( zisk alebo strata ) a taktieņ zhodnotenie výsledkov
dosiahnutých v plánovacom období, teda v súĉasnom mesiaci.
140
Tvorba
podnikateľského
zámeru
28 - Technická
a technologická
príprava výroby
Rozpočty,
kalkulácie a VC
rozdistribuované
Prevzatie náleţitostí
oper. rozpisov
Operatívne
rozpisy prevzaté
Vytváranie
mesačných
oper. plánov
Mesačné oper.
plány vytvorené
Distribuovanie
mesačných
oper. plánov
Mesačné
oper. plány
rozdistribuované
28–Tech. plánovanie výroby
Realizácia
banských
činností
Výpal v
rotačnej peci
Výroba
ZMŢH
Výpal v
šachtovej peci
Obr. 3. Procesný model - Tvorba mesaĉného zámeru
4 Flexibilné plánovanie
Operatívne plánovanie je systémovou ĉasťou plánovacieho procesu podniku. Vyjadruje väzby na strategické
a taktické plánovanie. Je nástrojom pôsobiacim dovnútra podniku, t.j. stanovuje plánované úlohy a zaistenie zdrojov
a ich plnenia tak, aby bola zaruĉená najvyńńia efektívnosť a akosť výroby. Operatívne plánovanie koordinuje
ĉinnosť vńetkých spolupôsobiacich oblastí riadenia.
V rámci podniku je zavedený systém controllingu, ktorý sleduje a vyhodnocuje podnikové ciele a plány,
pomocou kontroly výsledkov a analýzou odchýliek. Táto kontrola spoĉíva v porovnaní plánovaných odchýliek
oproti skutoĉnosti, pomocou ktorých sa opravia potrebné údaje v strategickom a roĉnom pláne a skutoĉných
ukazovateľov. Controlling prináńa mnoho pozitívnych výsledkov, na ktoré je moņné nazerať z rôznych hľadísk.
Jedna skupina efektov, ktoré je moņné hodnotovo vyjadriť, umoņņuje riadiacim pracovníkom rýchlo reagovať na
zmeny v prostredí podniku. Z tohto pohľadu controlling ovplyvņuje:
 vyhľadávanie príĉin a pribrzdenie zhorńujúceho sa finanĉného toku, ĉo chráni podnik do budúcnosti pred
podstatným zvýńením výrobných nákladov;
 racionálne, primerané a pruņné prispôsobenie ponuky produkcie meniacim sa poņiadavkám zákazníkov,
rozńirujúc tak poĉet odberateľov a dosiahnutie vyńńích príjmov z predaja.
141
Okrem merateľných efektov poskytuje controlling mnohé efekty, ktoré patria do skupiny kvalitatívnych
efektov. Tieto umoņņujú:
 rýchlejńie získanie úplnej a detailnej informácie o vńetkých oblastiach fungovania podniku;
 zabezpeĉenie vĉasnej a pravidelnej realizácie úloh oddelení plánovania a kontroly;
 zmena spôsobu myslenia, stimulácia pracovníkov k proefektívnemu a protrhovému správaniu sa;
 úzka prepojenosť ĉinnosti vedúcich hospodárskych útvarov so zodpovednosťou za dosiahnuté výsledky.
Flexibilný plán tvorí pruņný nástroj pre riadenie nákladov spoloĉnosti v závislosti od objemu výroby a
realizácie.
Pre podporu plánovania bol vytvorený nástroj, pomocou ktorého môņeme náklady spoloĉnosti sledovať v
dvoch rovinách:
 horizontálnej – náklady sa sledujú podľa úĉtovných tried, úĉtovných skupín, syntetických úĉtov,
analytických úĉtov a ćalńích voliteľných skupín úĉtov (napr. náklady variabilné a fixné)
 vertikálnej – náklady sa sledujú a vyhodnocujú za mesiac a kumulovane od zaĉiatku roka v ĉlenení:
 mesaĉne : operatívny plán, flexibilný plán, skutoĉnosť, odchýlky
 kumulovane : podnikateľský zámer, flexibilný plán, skutoĉnosť, odchýlky
Operatívny plán je plán nákladov a výnosov v závislosti od mesaĉného plánovaného objemu výroby a
realizácie.
Flexibilný plán vyhodnocuje náklady a výnosy v závislosti od skutoĉne dosiahnutého objemu výroby a
realizácie.
Pre flexibilné plánovanie je vytvorený jednotný model, pomocou ktorého sa cez normy, limity a iné vzťahy
prepoĉítavajú vstupné údaje výroby a realizácie a dostaneme hodnoty nákladov a výnosov, ktoré by sa mali
dosiahnuť. Náklady a výnosy sa plánujú za celú akciovú spoloĉnosť, ako aj za jednotlivé nákladové strediská.
5 Záver
Jedným z najĉastejńích dôvodov neplnenia plánov je veľmi zdĺhavý a ĉasto nepresné formulácie roĉného
plánu, alebo ĉiastoĉné absencia dlhodobého plánovania, strategické plánovanie.
Vymedzenie plánu na najvyńńej úrovni, strategické, pokiaľ ide o rok, hral kľúĉovú úlohu v plánovaní rozvoja
spoloĉnosti. Strategické plánovanie s jasne stanovenou ńtruktúru v spoloĉnosti SLOVMAG, a.s. Lubeník urĉite
urýchli algoritmus plánovania, a tým zvýńiť úroveņ tvorby plánu a kontrolnú ĉinnosť sám. Preto je nevyhnutné
pokraĉovať v definovaní najvyńńej úrovni, strategickej úrovni, a definovať vńetky atribúty, ktoré sa budú podieľať
na navrhovanie a overovanie strategického plánu. Ich ńtruktúra by mala byť zhodná so ńtruktúrou roĉného plánu. V
tomto prípade sa plánuje na budúci rok dostane len splatnú strategický plán a stáva sa základom pre roĉný plán
spoloĉnosti.
Jedným z najĉastejńích dôvodov nedodrņania plánov v spoloĉnosti, veľmi zdĺhavá a ĉasto nepresné
formulácia roĉného plánu je úplná, alebo ĉiastoĉná absencia dlhodobého plánovania, strategického plánovania.
Definovanie plánu na najvyńńej úrovni, strategickej, má z pohľadu roĉného, plánu zásadný prínos pri tvorbe
plánovania spoloĉnosti. Strategické plánovanie s jasne predpísanou ńtruktúrou v spoloĉnosti Slovmag, a.s. Lubeník
by jednoznaĉne zrýchlila algoritmus plánovania a tým aj zvýńila úroveņ plánotvorby a samotnú controllingovú
ĉinnosť. Preto je nevyhnutné pokraĉovať zadefinovaním najvyńńej úrovne, úrovne strategickej, a definovať vńetky
potrebné atribúty, ktoré budú participovať pri tvorbe a verifikácii strategického plánu. Jeho ńtruktúra by mala byť
totoņná so ńtruktúrou roĉného plánu. V takom prípade sa pre plánovanie na nasledujúci rok len prevezme aktuálny
rok strategického plánu a ten sa stáva podkladom pre roĉný plán spoloĉnosti.
Poďakovanie
Táto publikácia bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe zmluvy ĉ. SUSPP0005-09
Literatúra
[1]
[2]
[3]
[4]
KOŃTIAĽ, I.: Strategické rozhodovanie a tvorba strategických plánov, skriptá, Końice, 2001
Vysuńil, J.: Plánovaní a rozpoĉtování, ĈVUT, Praha, http://e-profess.cz/AIM/read/budget.htm
SLOVMAG, a.s. Lubeník: Detailný technologický predpis Závodu výroby banských ĉinnsotí, 2001, Lubeník
SLOVMAG, a.s. Lubeník: Detailný technologický predpis Závodu výroby sypkých hmôt, 2001, Lubeník
142
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
SLOVMAG, a.s. Lubeník: Detailný technologický predpis Závodu výroby bázických staváív, 2001, Lubeník
SLOVMAG, a.s. Lubeník: Detailný technologický predpis Závod sluņieb, 2001, Lubeník
DORĈÁK, D., SPIŃÁK, J.: Tvorba surovinovej stratégie ako súĉasti strategického plánu banského podniku,
Uhlí-Rudy-Geologický průzkum. No. 8 (2004), p. 32-35. - ISSN 1210-7697
SPIŃÁK, J., VAĽOVÁ, E., DORĈÁK, D.: Budovanie integrovaného systému zákazkovej logistiky v
podmienkach spoloĉnosti Slovmag a.s. Lubeník, Doprava a logistika. Ĉ. mimoriadne (2005), 5 s. - ISSN
1451-107X
DORĈÁK, D., SPIŃÁK, J., ŃINDLER, V., VAĽOVÁ, E.: Stratégia rozvrhovania výroby pre lisovņu
Slovmag, a.s. Lubeník, Transport & Logistics. ĉ. mimoriadne (2005), s. 7. - ISSN 1451-107X
143
SÚČASNÝ STAV ENERGETICKÉHO VYUŅITIA BIOMASY V EÚ A JEHO
PERSPEKTÍVY NA SLOVENSKU
CURRENT STATE OF ART IN EXPLOITATION OF BIOMASS WITHIN EUROPE
AND ITS FUTURE WITHIN SLOVAKIA
Jozef Víglaský
Technická univerzita vo Zvolene
T.G. Masaryka 2117/24, 960 53 Zvolen, Slovensko
e-mail: [email protected]
tel.: +0421(0)45 / 5206 875, fax.: + 0421(0) 45 / 5206 875
Abstract: Biomass as an environmentally friendly source of energy is more and more discussed as the great white
hope under the various renewable energy sources. This is justified by the fact that biomass contributes already with
more than 10% to the global energy demand. Against this background, the goal of this paper is it to analyze the
status and the perspectives use of biomass within the Europe and Slovak energy system. This analysis shows that a
significantly increased use of biomass is possible with existing technology.
Key words: biomass, availability, energy carrier, energy policy, sustainable exploitation, resources.
1 Úvod
V záujme zvládnutia výziev, ktoré predstavujú rastúca svetová populácia, rýchle ubúdanie mnohých zdrojov,
zvyńovanie tlaku na ņivotné prostredie a zmena klímy, Európa potrebuje radikálne zmeniť svoj prístup k výrobe,
spotrebe, spracovaniu, skladovaniu, recyklácii a zneńkodņovaniu biologických zdrojov. Stratégia Európa 2020
vyzýva k budovaniu biohospodárstva – hospodárstvo na báze biomasy – bioproduktov ako kľúĉového prvku pre
inteligentný a environmentálne udrņateľný rast v Európe. Pokrok vo výskume v oblasti biohospodárstva a prijatie
inovácií umoņní Európe zlepńiť hospodárenie s jej obnoviteľnými biologickými zdrojmi a otvoriť nové a
diverzifikované trhy s potravinami a biologickými produktmi.
Budovanie biohospodárstva v Európe má obrovský potenciál: dokáņe udrņiavať a vytvárať hospodársky rast a
pracovné miesta vo vidieckych a priemyselných oblastiach, zniņovať závislosť od fosílnych palív a zlepńovať
hospodársku a environmentálnu udrņateľnosť prvovýroby a spracovateľského sektora. Biohospodárstvo tak
významne prispieva k plneniu cieľov hlavných iniciatív „Inovácia v Únii― a „Európa efektívne vyuņívajúca zdroje―
v rámci stratégie Európa 2020.
Cieľom stratégie pre biohospodárstvo a jej akĉného plánu je pripraviť pôdu pre inovatívnejńiu a
konkurencieschopnejńiu spoloĉnosť efektívnejńie vyuņívajúcu zdroje, ktorá popri zaisťovaní ochrany ņivotného
prostredia zabezpeĉuje aj rovnováhu medzi potravinovou bezpeĉnosťou a udrņateľným vyuņívaním obnoviteľných
zdrojov na priemyselné úĉely. Táto stratégia a akĉný plán budú východiskom tvorby programov výskumu a inovácií
v sektoroch biohospodárstva a budú prispievať k budovaniu súdrņnejńieho politického prostredia, ako aj k lepńím
vzájomným väzbám medzi vnútrońtátnymi, európskymi a globálnymi politikami v oblasti biohospodárstva a k
výraznejńiemu zapojeniu verejnosti do dialógu. Budú zamerané na dosiahnutie synergii a reńpektovanie
komplementárnosti s ostatnými oblasťami politiky, nástrojmi a zdrojmi financovania, ktoré s nimi zdieľajú a plnia
rovnaké ciele. Ide napríklad o spoloĉnú poľnohospodársku politiku a spoloĉnú politiku v oblasti rybného
hospodárstva (SPP a SRP), integrovanú námornú politiku (INP), environmentálnu a priemyselnú politiku a politiku
v oblasti zamestnanosti, energetiky a zdravia.
Stratégia vychádza zo siedmeho rámcového programu pre výskum a technologický vývoj (RP7) a rámcového
programu EÚ pre výskum a inovácie (Horizont 2020). Podrobnejńie informácie o stratégii pre biohospodárstvo sú
súĉasťou pripojeného pracovného dokumentu útvarov Komisie.
144
2 Prehľad o súčasnom stave problematiky v EÚ
2. 1. Prírodné zdroje
Európske hospodárstvo závisí od prírodných zdrojov a surovín, ako sú nerasty, biomasa a biologické zdroje,
od zloņiek ņivotného prostredia, ako sú ovzduńie, voda a pôda, od prúdiacich zdrojov, ako sú vietor, geotermálna,
prílivová a slneĉná energia, a od vesmíru (v blízkosti Zeme). Ĉi sa tieto zdroje vyuņívajú na výrobu produktov,
alebo ako médiá, ktoré absorbujú emisie (pôda, ovzduńie a voda), sú nevyhnutné z hľadiska fungovania
hospodárstva a kvality náńho ņivota. Spôsob, akým sa vyuņívajú obnoviteľné, ale aj neobnoviteľné zdroje a
rýchlosť, akou sa obnoviteľné zdroje vyĉerpávajú, rýchlo zniņujú schopnosť planéty regenerovať zdroje a sluņby
ņivotného prostredia, na ktorých sa zakladá nańa prosperita a rast (EC, 2005).
Spôsob, akým sa prírodné zdroje vyuņívajú, má ekonomické, sociálne a environmentálne následky, ktoré
ĉasto prekraĉujú hranice regiónov a krajín a môņu predstavovať aj vplyv na ćalńie generácie (OECD, 2008). Tento
vplyv sa prejavuje predovńetkým v:
 intenzite ťaņby a produktivite zásob prírodných zdrojov,
 tlakoch vyvíjaných na ņivotné prostredie spôsobených ťaņbou, spracovaním, vyuņívaním a zneńkodņovaním
problémových materiálov,
 medzinárodnom obchode a trhových cenách surovín a ostatných produktov,
 produktivite a konkurencieschopnosti hospodárstva.
Ku kľúĉovým cieľom EÚ pri ochrane ņivotného prostredia patrí zachovať schopnosť Zeme udrņiavať ņivot v
celej jeho rozmanitosti, reńpektovať obmedzenosť prírodných zdrojov planéty, zabezpeĉiť vysokú úroveņ ochrany a
zvýńenie kvality ņivotného prostredia, ako aj predchádzať zneĉisťovaniu ņivotného prostredia, podporovať
udrņateľnú spotrebu a výrobu, aby sa preruńilo prepojenie medzi hospodárskym rastom a zhorńovaním ņivotného
prostredia (EC, 2006).
2.2. Vyuņívanie prírodných zdrojov so zameraním na OZE
Podľa Obnovenej stratégie EÚ pre udrņateľný rozvoj cieľom Európskej únie je „zlepńiť úĉinnosť
energetických zdrojov za úĉelom zníņenia celkovej spotreby prírodných neobnoviteľných nosiĉov energie a
negatívnych vplyvov, ktoré má na ņivotné prostredie vyuņívanie fosílnych surovín a vyuņívať prírodné obnoviteľné
zdroje v rozsahu, ktorý nepresahuje ich schopnosť regenerácie― (EC, 2006).
Medzinárodná energetická agentúra (IEA) definovala prírodné obnoviteľné nosiĉe energie ako prírodné
suroviny, ktoré sa periodicky obnovujú a poskytujú primárne vstupy pre sektor energetiky. Primárny zdroj je
spravidla Slnko a slneĉné ņiarenie, ktorého energia je priamo, alebo nepriamo vyuņívaná, príp. jadro Zeme, ktoré
generuje teplo. Na Slovensku za obnoviteľné nosiĉe energie sú povaņované perspektívne nosiĉe energie domáceho
pôvodu, priĉom ide najmä o energiu na báze: vody, ĉi biomasy (ako produkty slneĉného ņiarenia), alebo
geotermálneho média získavaného z hlbín Zeme, alebo prírodného prostredia ako akumulátora tepla pre jeho
vyuņitie v technológii tepelného ĉerpadla.
Chyba! Objekty sa nedajú vytvoriť úpravami kódov polí.
Obr. 1. Primárna produkcia energie na báze OZE vo vybraných krajinách EÚ (1 000 toe);
Zdroj: EUROSTAT
Obnoviteľné nosiĉe energie predstavujú v súĉasnosti jeden z hlavných nástrojov, ktoré majú prispieť k
naplneniu troch základných cieľov energetickej politiky EÚ - konkurencieschopnosti, udrņateľnosti a bezpeĉnosti
dodávok rôznych foriem energie z aspektu dlhodobého vyuņívania. O podpore obnoviteľným nosiĉom energie
hovoria aj stanovené ambiciózne národné ciele urĉujúce podiel energie na báze obnoviteľných nosiĉov na hrubej
koneĉnej – roĉnej spotrebe energie v EÚ v roku 2020 (tab. 1).
Tab. 1. Národné ciele urĉujúce podiel energie z obnoviteľných foriem na hrubej koneĉnej – roĉnej spotrebe energie
v EÚ v roku 2020
Ńtát
Belgicko
Bulharsko
Ĉeská republika
Dánsko
Nemecko
Estónsko
Írsko
Rok 2005 (%)
2,2
9,4
6,1
17,0
5,8
18,0
3,1
Cieľová hodnota v roku 2020 (%)
13
16
13
30
18
25
16
145
Grécko
Ńpanielsko
Francúzsko
Taliansko
Cyprus
Lotyńsko
Litva
Luxembursko
Maćarsko
Malta
Holandsko
Rakúsko
Poľsko
Portugalsko
Rumunsko
Slovinsko
Slovenská republika
Fínsko
Ńvédsko
Anglicko
6,9
8,7
10,3
5,2
2,9
32,6
15,0
0,9
4,3
0,0
2,4
23,3
7,2
20,5
17,8
16,0
6,7
28,5
39,8
1,3
18
20
23
17
13
40
23
11
13
10
14
34
15
31
24
25
14
38
49
15
Zdroj: EPaR, 2009
2.2.1. Legislatívna a politická podpora vyuņívania prírodných zdrojov energetických surovín
Mnohé legislatívne opatrenia EÚ smerujúce k OZE nadväzujú na strategické ciele deklarované v Kjótskom
protokole. Protokol z 3. celosvetovej konferencie strán Rámcového dohovoru OSN o zmene klímy konanej v
japonskom Kjóte v roku 1997, zaväzuje signatárov zníņiť svoje emisie skleníkových plynov. Limity jednotlivých
ńtátov sú pritom veľmi odlińné. K najvyńńiemu zníņeniu sa zaviazala Európska únia, a to aņ o 8 %. Na jar 2007 prijal
Európsky parlament jednostranný záväzok redukovať emisie skleníkových plynov v EÚ najmenej o 20 % oproti
roku 1990 do roku 2020. Ćalej nasledovalo vyhlásenie, ņe EÚ rozńíri tento záväzok na 30 % redukciu, ak ho prijmú
aj ostatné vyspelé krajiny sveta a rozvojové krajiny s vyspelejńou ekonomikou sa pripoja so záväzkami adekvátnymi
k ich zodpovednosti a kapacitám.
Reagujúc na poņiadavku zníņiť dovoz palív, zvýńiť bezpeĉnosť dodávok a zníņiť environmentálnu záťaņ uņ v
roku 1997, Európska rada a Európsky parlament prijali dokument - Bielu knihu („Stratégia EÚ a akĉný plán―), kde
sa Komisia EÚ zaviazala do roku 2010 zdvojnásobiť podiel obnoviteľných nosiĉov na hrubej spotrebe (zo 6 % v
roku 1995 na 12 % v roku 2010). Vo výrobe elektriny to znamená nárast podielu OZE zo 14 % na 22 %. O tri roky
neskôr v dokumente Zelená kniha („Smerovanie k európskej stratégii dodávok energie―) Komisia EÚ zdôraznila
potrebu diverzifikácie a zabezpeĉenia vyváņenosti jednotlivých foriem energie v druhovom a geografickom zmysle,
uplatņovania legislatívy, daņových nástrojov na lepńiu reguláciu spotreby, uplatņovania úspor energie v stavebníctve
a doprave, ako i boja proti globálnej zmene klímy.
Smernice podporujúce OZE a energetickú efektívnosť v EÚ. Smernica ĉ. 2001/77/ES o podpore elektriny
vyrábanej z obnoviteľných nosiĉov energie na vnútornom trhu s elektrinou – zruńená smernicou ĉ. 2009/28/ES:
 indikatívne dohodnuté zvýńenie podielu výroby elektriny z OZE do roku 2010,
 usmerņuje prístup výrobcov z OZE do elektrickej siete a zaväzuje ĉlenské ńtáty k nediskriminaĉnému
zaobchádzaniu s elektrinou z OZE.
V apríli 2003 sa k nej pripojilo 10 nových ĉlenských ńtátov. Prvý monitoring EK v r. 2004 ukázal podstatné
rozdiely v stanovených cieľoch medzi jednotlivými krajinami. Smernica ĉ. 2002/91/ES o energetickej efektívnosti
budov:
 obnoviteľná forma energie je zvláńť spomínaná v súvislosti s výstavbou nových budov s plochou nad 1000
m2.
Smernica ĉ. 2003/30/ES o podpore vyuņívania biopalív, alebo iných palív produkovaných na báze
obnoviteľných surovín v doprave - zruńená smernicou ĉ. 2009/28/ES. Smernica ĉ. 2003/54/ES o spoloĉných
pravidlách vnútorného trhu s elektrinou. Smernica ĉ. 2003/96/ES na prepracovanie systému zdaņovania
energetických produktov a elektriny v EÚ:
 stanovené minimálne hladiny daní na vyńńie uvedené produkty a energiu.
Smernica ĉ. 2004/8/ES na podporu kogenerácie zaloņenej na dopyte po vyuņiteľnom teple na vnútornom trhu
146
s energiou, ktorou sa mení a dopĺņa smernica 92/42/EHS:
 zabezpeĉenie podpory efektívnym kogeneraĉným systémom, smernica definuje takýto systém a certifikáciu
jeho kvality na technologické rieńenia od malých systémov urĉených pre domácnosti aņ po priemyselné
sústavy a sústavy CZT.
Smernica ĉ. 2005/89/ES o opatreniach na zabezpeĉenie bezpeĉnosti dodávok elektriny a investícií do
infrańtruktúry. Smernica ĉ. 2006/32/ES o energetickej efektívnosti koneĉného vyuņitia energie a v energetických
sluņbách. Smernica ĉ. 2009/28/ES o podpore vyuņívania energie z OZE a o zmene a doplnení a následnom zruńení
smerníc 2001/77/ES a 2003/30/ES:
 stanovenie národných cieľov pre podiel OZE do roku 2020,
 vydávanie a obchodovanie so zárukami pôvodu,
 kritéria udrņateľnosti pre biopalivá,
 ustanovenia tykajúce sa regulácie a prístupu do siete.
Odpovećou na environmentálne výzvy je tieņ záväzok EÚ „20-20-20―, teda do roku 2020 zníņiť mieru
produkcie emisií CO2 o 20 % v porovnaní s rokom 1990, zvýńiť podiel obnoviteľných nosiĉov energie na
energetickej skladbe na 20 % a zníņiť celkovú primárnu spotrebu energie rovnako o 20 %. Na dosiahnutie týchto
cieľov Komisia EÚ zverejnila klimaticko-energetický balíĉek. Ide o súbor predpisov, ktoré nariaćujú rozdelenie
záväzkov medzi ĉlenskými ńtátmi EÚ do roku 2020 v oblasti energetiky, zmeny klímy a obnoviteľných nosiĉov
energie.
Dokumenty vypracované Komisiou EÚ
 Energia pre budúcnosť: „OZE – Biela kniha pre stratégiu a akĉný plán EÚ" (1997)
 Zelená kniha s názvom "Za európsku stratégiu zásobovania energiou" (2000)
 Správa Komisie EÚ v súlade s ĉl. 3 smernice 2001/77/ES, vyhodnotenie úĉinku legislatívnych nástrojov a
ostatných politík EÚ na rozvoj príspevku OZE v EÚ a návrhy konkrétnych opatrení (2004)
 Podpora výroby elektriny z OZE (2005)
 Akĉný plán o biomase (BAP 2005)
 Zelená kniha- Európska stratégia pre udrņateľnú, konkurencieschopnú a bezpeĉnú energiu (2006)
 Správa o pokroku v oblasti biopalív (2007)
 Správa o pokroku v oblasti produkcie elektriny z OZE (2007)
 „Road map― pre obnoviteľné nosiĉe energie. Obnoviteľné nosiĉe energie v 21. storoĉí: budovanie udrņateľnej
budúcnosti pre sektor energetiky (2007)
 Energetická politika pre Európu (2007)
Druhý strategický prieskum energetickej politiky - Akĉný plán pre energetickú bezpeĉnosť a solidárnosť
2008.
3. Súčasný stav problematiky v SR
Aj na Slovensku sa podpore vyuņívania energie z OZE venuje mimoriadna pozornosť, o ĉom svedĉí aj
kaņdoroĉné zvyńovanie mnoņstva energie vyrobenej z OZE (obr.2). Najvýznamnejńím OZE bude v nasledujúcich
rokoch na Slovensku biomasa, ako sa konńtatuje v Návrhu stratégie energetickej bezpeĉnosti SR (MH SR, 2008).
Vzhľadom na jej technický potenciál sa predpokladá významné zvýńenie vyuņívania biomasy (najmä na výrobu
tepla a chladu) zo súĉasného stavu 45 PJ na 66 PJ v roku 2020.
147
1200
1000
tis toe
800
600
400
200
Biomasa
Geotermálna energia
Vodná energia
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1 992
1993
0
Veterná energia
Obr. 2. Vývoj celkovej spotreby energie z OZE – obnoviteľných nosiĉov v SR
Zdroj: EUROSTAT r. 2010
Pri konzervatívnom prístupe k vyuņívaniu OZE v roku 2020 bude podiel OZE na celkovej spotrebe energie
na Slovensku 14,0 % (tab. 2).
Tab. 2. Predpokladaný podiel OZE na spotrebe energie v SR - konzervatívny prístup
OZE
Biomasa
2015
[TJ]
2010
[TJ]
2020
[TJ]
2025
[TJ]
2030
[TJ]
31 000
48 000
66 000
85 000
120 000
300
1 000
6 000
14 000
20 000
200
18 000
1 000
20 000
3 000
22 000
4 500
23 000
7 000
24 000
Veterná energia
300
x
x
x
x
Energetické odpady
200
x
x
x
x
50 000
73 000
100 000
130 000
175 000
7,0
9,0
16,0
21,0
Slnečná energia
Geotermálna energia
Vodná energia
Spolu
Podiel OZE [%]
14,0
Zdroj: MH SR, 2008
Medzinárodné záväzky SR týkajúce sa ochrany ovzduńia a ozónovej vrstvy Zeme, rast cien fosílnych surovín
a palív, environmentálne dôsledky ich vyuņívania, vyĉerpateľnosť týchto surovín – nosiĉov energie, dovozná
závislosť SR a rast energetickej efektívnosti sú hnacími silami pri snahe ńtátu o podporu vyuņívania obnoviteľných
zdrojov a nosiĉov energie. Podľa Národnej stratégie udrņateľného rozvoja by udrņateľné vyuņívanie zdrojov surovín
pre energetický sektor Slovenska malo byť zaloņené na postupnej reálne moņnej náhrade neobnoviteľných
energetických surovín (ktorých je na území SR nedostatok a v prevaņnej miere sú dováņané) za netradiĉné a
obnoviteľné suroviny. SR ako jeden zo signatárov Kjótskeho protokolu, medzinárodnej dohody dosiahnutej v
súvislosti s globálnym otepľovaním, sa zaviazala zníņiť emisie skleníkových plynov v období rokov 2008 – 2010 o
8 % oproti roku 1990.
Vzhľadom na to, ņe vo väĉńine prípadov spolu so zniņovaním emisií skleníkových plynov dochádza zároveņ
k zniņovaniu emisií základných zneĉisťujúcich látok, podpora vyuņívania OZE patrí z hľadiska ņivotného prostredia
k prioritám. Podľa Operaĉného programu Ņivotné prostredie realizáciou zavádzania OZE bude lepńie a úĉinnejńie
dosiahnutý výsledný pozitívny environmentálny dosah. Preto, ņe zdroje na výrobu tepla (spaľovacie procesy v
teplárņach) vrátane malých zdrojov (domácností) majú vzhľadom na svoju rozńírenosť a distribúciu výrazný vplyv
na produkciu emisií skleníkových plynov, je v záujme zabezpeĉenia ochrany ovzduńia a predchádzania
nepriaznivým vplyvom klimatických zmien potrebné zamerať sa práve na oblasť výroby tepla.
148
100%
60 000
50 000
40 000
30 000
20 000
-10%
Východiskový stav
CO 2 ekvivalent (Gg)
70 000
redukčný cieľ Kjótskeho protokolu
-17%
-24%-27%
-28%
-8%
-30%-32%-31%-32%
-32%-33%-31% -32%-33%-33%
-34%
-36%
Cieľový stav
80 000
10 000
0
CO2 (bez LULUCF)
CH4
N2O
Obr. 3. Vývoj celkových antropogénnych emisií skleníkových plynov v SR z hľadiska plnenia záväzkov Kjótskeho
protokolu. Zdroj: SHMÚ
Najdôleņitejńie dokumenty vydané v SR na podporu OZE
 Národná stratégia trvalo udrņateľného rozvoja (2001)
 Programové vyhlásenie vlády na roky 2002 -2006 (2002)
 Koncepcia vyuņívania OZE (2003)
 Správa k pokroku v rozvoji vyuņívania OZE (2004)
 Koncepcia vyuņitia poľnohospodárskej a lesníckej biomasy v energetike (2004)
 Programové vyhlásenie vlády na roky 2006-2010 (2006)
 Záväzok k vytvoreniu podmienok na väĉńie vyuņívanie OZE
 Analýza vplyvu platnej legislatívy na podporu vyuņívania biomasy na energetické úĉely a návrh na ćalńie
rieńenie (2006)
 Energetická politika SR (2007)
 Zvyńovanie podielu OZE na výrobe elektriny a tepla s cieľom vytvoriť primerané doplnkové zdroje potrebné
na krytie domáceho dopytu.
 Stratégia vyńńieho vyuņitia OZE v SR (2007)
 inventarizácia poznania potenciálov jednotlivých nosiĉov OZE a bariéry ich moņností vyuņitia v komerĉne
vyuņívaných technológiách,
 ciele pre vyuņitie OZE vo výrobe tepla a elektriny do roku 2015 ako aj opatrenia na ich dosiahnutie,
 oblasť vedy, výskumu a vzdelávania.
 Stratégia energetickej bezpeĉnosti SR (2008)
 - Zvyńovanie podielu OZE v energetickom mixe SR
 Akĉný plán vyuņívania biomasy na roky 2008-2013 (2008):
 charakteristika biomasy a moņnosti jej vyuņitia,
 analýza dostupnosti biomasy,
 priority v energetickom vyuņívaní biomasy,
Správa o pokroku vo výrobe elektriny z obnoviteľných nosiĉov a navrhované opatrenia v tejto oblasti (2008).
Vyuņívanie OZE ako domácich energetických surovín - nosiĉov zvyńuje bezpeĉnosť a diverzifikáciu
dodávok energie a súĉasne zniņuje závislosť ekonomiky od nestabilných cien ropy a zemného plynu. Racionálny
manaņment domácich OZE je v súlade s princípmi udrņateľného rozvoja, vćaka ĉomu sa stáva jedným z pilierov
zdravého ekonomického vývoja spoloĉnosti. Medzi opatrenia, ktoré podporujú výrobu elektriny z OZE, patria
najmä:
149
 aprednostný výkup elektriny z OZE,
 buľahĉenie prístupu do sústavy,
 czabezpeĉenie distribúcie elektriny,
 dtransparentné a nediskriminaĉné podmienky pripojenia a prístupu do prenosovej a distribuĉnej sústavy,
 ezabezpeĉenie spoľahlivosti záruk o pôvode,
 informovanie o podiele elektriny z OZE,, oslobodenie od spotrebnej dane z elektriny.
Zákony v SR v oblasti vyuņívania a podpory OZEZákon ĉ. 276/2001 Z. z. o regulácii v sieťových odvetviach
a o zmene a doplnení niektorých zákonov v neskorńom znení. Zákon ĉ. 656/2004 Z. z. o energetike a o zmene
niektorých zákonov. Zákon ĉ. 657/2004 Z. z. o tepelnej energetike. Zákon ĉ. 555/2005 o energetickej hospodárnosti
budov a o zmene a doplnení niektorých zákonov. Zákon ĉ. 609/2007 Z. z. o spotrebnej dani z elektriny, uhlia a
zemného plynu a o zmene a doplnení zákona ĉ. 98/2004 Z. z. o spotrebnej dani z minerálneho oleja v znení
neskorńích predpisov v znení zákona ĉ. 283/2008 Z. z.. Zákon ĉ. 476/2008 Z. z. o energetickej efektívnosti. Zákon
ĉ. 309/2009 Z.z. o podpore OZE a vysoko úĉinnej KV elektriny a tepla:
 stanovenie pevných cien elektriny a jej garancia po dobu 15 rokov, podpora aj pre zariadenia, ktoré elektrinu
nedodávajú do distribuĉnej sústavy,
 povinný odber elektriny,
 prednostné pripojenie prevádzkovateľov distribuĉnej sústavy na svojom území - pripojiť výrobcu, ak o to
výrobca poņiada a spĺņa technické podmienky,
 podpora výroby biometánu.
Bezproblémovému zavádzaniu OZE bránia do istej miery aj environmentálne bariéry. Sú to síce zdroje s
veľmi nízkou produkciou CO2 (ako najdôleņitejńieho skleníkového plynu), mnohé z nich sa vńak vyznaĉujú inými
nepriaznivými vplyvmi na krajinu. Ide o zvýńenie hladiny hluku, narúńanie prirodzených ekosystémov, chemizáciu a
rozsiahly záber pôdy, alebo v prípade fotovoltaických ĉlánkov aj o veľké mnoņstvá ťaņkých kovov, ktoré treba
pouņiť na ich konńtrukciu. Z tohto hľadiska je pri ich projektovaní nesmierne dôleņitý uváņený výber lokality, ale i
plynulejńí prechod najnovńích poznatkov vedy a výskumu do praxe.
Vybrané finanĉné nástroje na podporu vyuņívania potenciálu OZE Fondy EÚ
 Operaĉný program Konkurencieschopnosť a hospodársky rast (MH SR)
Prioritná os 2 Energetika. Opatrenie 2.1 Zvyńovanie energetickej efektívnosti na strane výroby a spotreby a
zavádzanie progresívnych technológií v energetike
 Operaĉný program Ņivotné prostredie (MŅP SR)
Prioritná os 3 Ochrana ovzduńia a minimalizácia nepriaznivých vplyvov zmeny klímy. Operaĉný cieľ 3.2
Minimalizácia nepriaznivých vplyvov zmeny klímy vrátane podpory OZE
 Operaĉný program Bratislavský kraj
Opatrenie 2.1. Inovácie a technologické transfery. 2.1.2 Podpora zavádzania a vyuņívania progresívnych
technológií
 Program rozvoja vidieka (MP SR)
Os 1 Zvýńenie konkurencieschopnosti poľnohospodárstva a lesného hospodárstva. Opatrenie Modernizácia
fariem . Opatrenie Pridávanie hodnoty do poľnohospodárskych produktov a produktov lesného hospodárstva .
Opatrenie Zvýńenie hospodárskej hodnoty lesov
Os 2 Zlepńenie ņivotného prostredia a krajiny. Opatrenie Obnova potenciálu lesného hospodárstva a
zavedenie preventívnych opatrení . Opatrenie Prvé zalesnenie poľnohospodárskej pôdy. Os 3 Kvalita ņivota vo
vidieckych oblastiach a diverzifikácia vidieckeho hospodárstva. Opatrenie Diverzifikácia smerom k
nepoľnohospodárskym ĉinnostiam . Opatrenie Obnova a rozvoj obcí, obĉianskej vybavenosti a sluņieb . OS4
Realizácia prístupu LEADER
 Program Inteligentná energia pre Európu
Oblasti:
 Energetická efektívnosť (SAVE)
 Doprava (STEER)
150
 Obnoviteľná energia (ALTENER)
 Integrované iniciatívy
 Environmentálny fond
 Finanĉné prostriedky vo forme úverov a dotácií na podporu ĉinností zameraných na dosiahnutie cieľov
ńtátnej environmentálnej politiky na celońtátnej, regionálnej, alebo miestnej úrovni.
 Program vyńńieho vyuņitia biomasy a slneĉnej energie na roky 2007-2015
Dotácie poskytované na zariadenia, ktorými sú:
 Kotol na biomasu a prídavné zariadenie,
 Slneĉné kolektory a prídavné zariadenie.
Environmentálne zásady pre vyuņívaní lesnej biomasy:
1) Biomasa na energetické vyuņitie by mala pochádzať najmä z hospodárskych lesov, urĉených na produkciu
drevnej hmoty. Jej získavanie musí byť regulované, plánované a dlhodobo trvalo udrņateľné. Napríklad, ani v
hospodárskych lesoch nie je moņné odoberať celý objem biomasy – pne, korene stromov a lístie by nemali
byť z lesov odstraņované.
2) Vo vńeobecnosti by vo vńetkých lesoch mal zostávať primeraný podiel odumretej biomasy – tzv. mŕtveho dreva –
ponechaného na samovoľný postupný rozklad, aby sa udrņala úrodnosť pôdy, zniņovalo riziko pôdnej erózie
a zabezpeĉil sa prirodzený vodný reņim. Mŕtve drevo má nezastupiteľnú úlohu v udrņiavaní biologickej
diverzity, dlhodobého viazania CO2, je zdrojom potravy a miestom ņivota pre mnohé ņivoĉíchy.
3) Biomasa na energetické vyuņitie sa nesmie ťaņiť ani zbierať v chránených územiach s prísnejńím reņimom
ochrany (2 – 5. stupeņ) ani v ochranných lesoch, kde je ponechávanie ĉasti odumretej biomasy nevyhnutné
pre zachovanie biodiverzity týchto území. Biomasa by sa nemala ťaņiť ani na málo úrodných a extrémnych
stanovińtiach, v suchých oblastiach a na miestach s veľmi tenkou vrstvou pôdy.
4) Lesy slúņiace na ťaņbu a produkciu biomasy na energetické vyuņitie by mali byť certifikované podľa
certifikaĉného systému FSC (Forest Stewardship Council), ktorý vyņaduje uplatņovanie trvaloudrņateľného a
plánovaného obhospodarovania lesov, a zároveņ reńpektujúceho aj sociálne a environmentálne poņiadavky.
5) Pri ťaņbe, doprave a spracovaní biomasy musia byť pouņité environmentálne najvhodnejńie technológie a
zariadenia, dopad na ņivotné prostredie musí byť minimalizovaný. V pracovných mechanizmoch a
zariadeniach sa vyņaduje pouņitie biologicky odburateľných olejov a hydraulických kvapalín a odporúĉa sa
pouņívanie biopalív.
6) Ťaņba a zber biomasy musia byť posúdené z hľadiska ich vplyvov na ņivotné prostredie, a to úmerne rozsahu,
intenzite ekonomických ĉinností v lese a jedineĉnosti dotknutých lokalít. Vplyvy na ņivotné prostredie musia
byť vyhodnotené pred zaĉatím ĉinností zasahujúcim do týchto lokalít. Ĉinnosti, ktoré boli vyhodnotené ako
ĉinnosti s negatívnym vplyvom na prostredie, by mali byť úplne vylúĉené alebo upravené.
7) Popol, ktorý vznikne spálením biomasy, obsahuje vńetky ņiviny pôvodne obsiahnuté v drevnej hmote okrem
dusíka.
Zásaditá povaha popola pomáha zabraņovať prekysľovaniu pôdy. V prípade, ņe popol neobsahuje iné pevné
nespálené komponenty alebo nerozloņiteľné ńkodlivé prímesi, mal by byť pouņívaný ako hnojivo (napr. v lesných
ńkôlkach, plantáņach energetických plodín, poľnohospodárstve). V prípade, ņe popol obsahuje nespálené zvyńky
prímesí alebo ńkodlivé prímesi, ktoré sa z neho nedajú technologicky odstrániť, musí byť bezpeĉne ukladaný na
ńpeciálnych skládkach odpadu alebo na skládkach nebezpeĉného odpadu. Takýto popol nesmie byť vyváņaný a
uskladņovaný na skládkach tuhého komunálneho odpadu.
Poďakovanie
Tento ĉlánok, bol vytvorený realizáciou projektu Nové technológie pre energeticky environmentálne a
ekonomicky efektívne zhodnocovanie biomasy, na základe podpory operaĉného programu Výskum a vývoj
financovaného z Európskeho fondu regionálneho rozvoja.―(Kód ITMS: 26220220063).
Literatúra
[1] Bioeconomy at: http://ec.europa.eu/research/bioeconomy
[2] Horizon2020 at: http://ec.europa.eu/research/horizon2020/index_en.cfm
[3] Europa2020 at: http://ec.europa.eu/europe2020/index_en.htm
151
VPLYV ENZYMATICKÝCH KATALYZÁTOROV NA EFEKTIVITU BIOPLYNOVEJ
STANICE
EFFECT OF ENZYMATIC CATALYSTS ON THE EFFICIENCY OF THE BIOGAS
PLANT
Ivan Kron1, Matej Polák2, Martin Mińík3, Marián Petrovič4
1,2
Ekonomická Univerzita, Dolnozemská cesta 1, 852 35 Bratislava, (VVICB, 082 12 Kapuńany)
3,4
Envivia, s. r. o., Strojnícka 11, 080 06 Preńov
Abstrakt: Autori skúmali vplyv komerĉného prípravku GASPER na efektívnosť bioplynovej stanice. GASPER
zasahuje do hydrolyzaĉného kroku metanogenézy. Experiment ukázal, ņe prípravok poĉas pridávania k substrátu
zvyńuje produkciu metánu s následným zvýńením výkonu kogeneraĉnej jednotky.
Kľúčové slová: bioplynová stanica, prípravok GASPER, efektivita
1 Úvod
Efektivita prevádzky bioplynových staníc je jedným z pálĉivých problémov prevádzkovateľov. Tento stav
je moņné pripísať niekoľkým faktorom. Jedným z nich je skutoĉnosť, ņe biochemické procesy prebiehajúce vo
fermentaĉnej nádrņi neprebiehajú dostatoĉne efektívne. Moņným rieńením tohto problému je pouņitie aditív
zvyńujúcich jednotlivé kroky premeny biomasy na metán ako cieľového produktu. Táto práca prezentuje pouņitie
pomocného prípravku GASPER – prípravku podporujúceho prvotnú fázu enzymatického ńtiepenia biomasy.
Gasper optimálne zasahuje do procesu fermentácie zmesi rastlinného substrátu, ktorého hlavnou zloņkou
je kukuriĉná siláņ. Poĉas hydrolýzy pomáha transformovať substrát zloņený z celulózy, ńkrobu, tukov a proteínov
na látky s niņńou molekulovou hmotnosťou (cukry, aminokyseliny, mastné kyseliny). Takto hydrolyzované zloņky
substrátu difundujú cez bunkové membrány baktérií podieľajúcich sa v jednotlivých fázach tvorby metánu.
Vyńńia aktivita baktérií vo fázach predchádzajúcich metanogenéze a aj samotnej metanogenézy zefektívņuje a
optimalizuje fermentaĉný proces v bioplynovom fermentaĉnom zariadení.
Gasper – benefity pri pouņití:
 nevyņaduje zvýńenie energetických nákladov
 nevyņaduje zvýńenie nákladov na údrņbu
 manipulácia pri dávkovaní je jednoduchá a nenároĉná
 zniņuje viskozitu roztoku vćaka hydrolytickému rozkladu vláknitého materiálu
 zvyńuje efektivitu premieńavania fermentaĉného objemu
 urýchľuje proces premeny biomasy na metán
 zniņuje mnoņstvo potrebnej biomasy na dosiahnutie nominálneho výkonu
 zvyńuje produkciu metánu kvantitatívne
 zvyńuje finanĉnú efektivitu prevádzky bioplynovej elektrárne
Pouņitie Gasper-a pomôņe vyrieńiť:
 problematické mieńanie fermentaĉného obsahu
 problematické preĉerpávanie a dávkovanie fermentora
 pouņitie biomasy s veľkým obsahom vláknitého materiálu (horńie parametre siláņe)
152
 nestabilita parametrov fermentaĉného procesu (nízky podiel metánu v plyne, kolísanie pH)
 nestabilita produkcie metánu pri zvýńenom dávkovaní biomasy a tým aj výkonu zariadenia
2 Prevedenie experimentu
Aditívum GASPER bol aplikovaný podľa návodu na pouņitie výrobcom (Envivia, s. r. o.) na bioplynovej
stanici VVICB (Kapuńany). Konkrétne bola raz denne poĉas 21 dní aplikovaná odporuĉená dávka. Po tejto fáze bola
kvôli verifikácií výsledkov ukonĉená fáza dávkovania aditíva. Bioplynová stanica bola ako obyĉajne dopĺņaná
denne 4.5 tonami kukuriĉnej siláņe. Poĉas celého experimentu bolo zabezpeĉené kontinuálne dodrņiavanie kvality
vstupných substrátov.
3 Záver
Aditívum GASPER bolo dávkované poĉas 21 dní podľa návodu výrobcu pri dodrņaní beņných postupov
prevádzky bioplynovej stanice. Sledované boli parametre výkonu a obsahu metánu. Ako je moņno vidieť (Obr. 1)
poĉas prvých 5 dní bol zvýńený výkon z 90 kWh na 120 kWh. Po tejto nábehovej fáze bol výkon poĉas
nasledujúcich 20 dní na úrovni cca. 120 kWh. Tento výsledok koreluje s obsahom metánu (Obr. 2). Obsah metánu
bol vo vrcholovej fáze navýńený z cca. 45 % na výsledných cca. 55 %. Máme za to, ņe pouņitím aditíva GASPER
sme preukázali jeho prínos pri zefektívnení prevádzky bioplynovej stanice.
Obr. 1. Závislosť výkonu od poĉtu dní dávkovania aditíva
Obr. 2. Závislosť obsahu metánu od aplikácie aditíva
153
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЗАКОНОДАТЕЛЬСТВА УКРАИНЫ
ОТНОСИТЕЛЬНО СТИМУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ
IMPROVING OF UKRAINIAN LAW ABOUT STIMULATION OF
ELECTRICITY PRODUCTION FROM ALTERNATIVE ENERGY SOURCES
V.V. Bunda1, Matej Polak2, Viktor Bunda3
1,3
Transcarpathian Institute of Arts, 37 Voloshina St., 88015 Uzhgorod, Ukraine
2
Výskumno-výstavné a informaĉné centrum bioenergie; Kapuńany, Slovakia
Abstract: The priority of development the energy sector of Ukraine is to bring the legal regulation of alternative
energy sources in accordance with the legal provisions of the European Union (EU). Adoption of the "On Electric
Power Industry" new Ukrainian law will lead to environmental improvement in Ukraine, the reduction of
greenhouse gas emissions, create jobs, and also help in solving the disposal waste problem.
Application of biomass potential, available for energy production in Ukraine, will introduce approximately 2100
MW of electric power, mostly in cogeneration mode. The natural gas total savings at the expense of this equipment
is about 4 billion m3 per year, which is equivalent to saving the country's foreign exchange reserves in the amount
of $ 1.76 billion/year (with the gas price $ 425/1000 m3)
In addition, the development of technologies for energy production from biomass contributes to the
creation of new jobs, primarily in rural areas. These jobs are linked to the production, preparation and delivery of
biomass fuel and maintenance of bioenergy equipment. The total number of new jobs is estimated to be 22,000.
1
Приоритетом развития энергетической сферы Украины является приведение правового
регулирования сферы альтернативных источников энергии (АИЭ) в соответствии с правовыми нормами
Европейского Союза (ЕС). Это одна из составляющих стратегии национальной безопасности.
До начала 2014 года основным обязательством Украины перед ЕС касательно возобновляемых
источников энергии (ВИЭ) является приведение национального законодательства в соответствие с
требованиями Директивы Европейского Парламента и Европейского Совета «О содействии использованию
энергии возобновляемых источников» (RED - Renewable Energy Directive 2009/28/ЕС from 29.04.2009). В
дальнейшем мы будем называть вышеуказанный документ Директивой 2009/28/ЕС. В нем, помимо прочего,
введены так называемые «критерии устойчивости», которые гарантируют достаточный уровень
экологических, социальных и других характеристик в процессе производства и поставки биотоплива.
Диверсификация источников энергоснабжения является главным приоритетом страны. Начато
обновление Энергетической стратегии Украины на период до 2030 года, которая предусматривает, среди
прочего, обеспечение независимости регулирования и создания стимулов для повышения
энергоэффективности. Становится понятной необходимость принятия принципиально нового Закона
Украины, связанного с реализацией Плана первоочередных мероприятий по интеграции Украины в
Европейский
Союз на 2013 год (утвержден распоряжением Кабинета Министров Украины от 13.02.2013 № 73-р.) В
частности, согласно этому Плану, в течение года должно быть обеспечено выполнение обязательств
Украины в рамках Договора об учреждении Энергетического Сообщества.
Необходимо отметить, что практически завершена работа над Национальным планом действий по
возобновляемой энергетике на период до 2020 года. В нем, в соответствии с обязательствами Украины в
рамках Договора об учреждении Энергетического Сообщества, жестко поставлена цель относительно
154
вклада возобновляемых источников энергии в энергобаланс страны на уровне 11% в 2020 году. Учитывая
текущий вклад возобновляемых источников энергии на уровне 2% (энергобаланс Украины за 2011 год), это
означает более чем пятикратный рост производства энергии из возобновляемых источников за относительно
короткий промежуток времени. Таким образом, возникает необходимость введения дополнительных
стимулов для активизации развития сектора возобновляемых источников энергии в Украине путем
усовершенствования на законодательном уровне правового регулирования этой сферы деятельности.
Действующий Закон Украины «Об электроэнергетике» с рядом изменений и дополнений,
вступающих в силу с 01.04.2013 и 01.07.2013 года соответственно, требуют уточнения, исходя из
существующих сейчас тенденций по ускорению евроинтеграции, актуализации вопросов диверсификации
энергоснабжения и развития альтернативных источников энергии Украина и мире.
Так, некоторые положения Закона, в частности определение понятия «биомасса» требуют адаптации
к Директиве 2009/28/ЕС о содействии использованию энергии возобновляемых источников.
Кроме того, по оценкам международных и национальных экспертов, существует ряд положений,
которые существенно затрудняют возможность практического применения «зеленого» тарифа в Украине.
Учитывая передовой мировой опыт и практику стимулирования производства электроэнергии из
альтернативных источников энергии, возникают такие вопросы, которые необходимо урегулировать на
законодательном уровне:
1) низкий коэффициент «зеленого» тарифа для электроэнергии, произведенной из биогаза;
2) определение термина «биомасса»;
3) требования относительно доли местной составляющей оборудования, материалов и услуг в общей
стоимости объектов электроэнергетики;
4) терминологические неточности в описании основных элементов оборудования для объектов
электроэнергетики, использующих энергию биомассы и биогаза, исключают применение такого
оборудования и создания эффективного технологического процесса;
5) необходимость внедрения недискриминационного подхода к биогазовых установок, введенных в
эксплуатацию до 01.04.2013.
Коэффициент «зеленого» тарифа для электроэнергии, произведенной из биогаза, на уровне 2,3 (для
объектов, введенных в эксплуатацию с 01.04.2013 по 31.12.2014) является по предварительным оценкам
недостаточным для развития биогазовых технологий. Так, при таком коэффициенте сроки окупаемости
соответствующих проектов составят более 12-15 лет, что объективно не может быть привлекательным в
условиях современной международной экономической ситуации и длительного финансово-экономического
кризиса в разных странах мира. Следовательно, такой долгий срок окупаемости проектов не является
приемлемым для украинских и иностранных инвесторов, и поэтому надеяться на оживление проектов по
развитию альтернативных источников энергии пока сложно.
Расчеты показывают, что необходимо установить коэффициент «зеленого» тарифа для
электроэнергии, произведенной из биогаза, на уровне 3,0 для биогаза из сырья сельскохозяйственного
происхождения, и 2,7 – для всех других видов биогаза. При таких «зеленых» тарифах типовые проекты по
производству биогаза будут иметь срок окупаемости в пределах 7-10 лет, что является минимально
необходимым для привлечения отечественных и иностранных инвесторов в эту отрасль.
Отметим, что недавно введенный в Закон Украины «Об электроэнергетике» термина «биомасса»
требует дополнительного уточнения, и вот почему. Согласно этому определению к биомассе относятся
только отходы лесного и сельского хозяйства, а продукты – нет. При таком определении из понятия
«биомасса» выпадают ее виды, наиболее распространенные на практике, в частности дрова,
паллеты/гранулы, щепа и энергетическая верба как топливо для ТЭЦ/ТЭС на биомассе, а также силос
кукурузы, как сырье для биогазовых установок.
Сейчас в Украине, все эти виды биомассы не смогут быть квалифицированы как «отходы». К
сожалению, такое неточное определение может полностью остановить развитие сектора биоэнергетики в
Украине. Поэтому необходимо скорректировать определение термина «биомасса» согласно Директиве
2009/28/ЕС о содействии использованию энергии возобновляемых источников, включив в него, кроме
отходов, также продукты лесного и сельского хозяйства.
В настоящее время требует решения вопрос установления «зеленого» тарифа на электроэнергию,
произведенную из бытовых отходов и при совместном сжигании биомассы и ископаемых топлив.
Более 65% по массе и более 50% по энергии в бытовых отходах составляет биомасса. Поэтому
энергия, которая может быть получена из бытовых отходов, являются, в основном, возобновляемой и
155
должна получать «зеленый» тариф. Подобное стимулирование производства энергии из бытовых отходов
существует во многих странах ЕС и мира. Кроме того, это позволит решить одну из самых болезненных
экологических проблем Украины – обезвреживание бытовых отходов. При «зеленом» тарифе, что
предлагается, сроки окупаемости современных мусоросжигательных заводов сократятся до 10 лет (без
существенного повышения тарифов за утилизацию бытовых отходов) и могут стать интересными для
инвестирования. Как было указано выше, целесообразно ввести коэффициент «зеленого» тарифа для
электроэнергии, вырабатываемой из бытовых отходов, на уровне 3,0.
Стимулирование совместного сжигания биомассы с ископаемыми топливами (в первую очередь с
углем) с помощью «зеленых» тарифов или «зеленых» сертификатов также широко применяется во многих
странах ЕС.
Основные преимущества реализации технологии совместного сжигания биомассы в угольных блоках
ТЭС:
 высокая эффективность преобразования энергии топлива: электрический коэффициент полезного
действия до 38%;
 возможность использования различных видов биомассы и органической части бытовых отходов;
 уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу;
 возможность реализации проектов с минимальными капитальными затратами и сроками внедрения.
 возможность быстрого повышения доли возобновляемых источников энергии в энергетическом
балансе страны.
Целесообразным было бы повышение коэффициента «зеленого» тарифа для электроэнергии,
вырабатываемой из биомассы, до 2,7. При существующем сейчас коэффициенте (2,3) по сравнению со
странами ЕС Украина находится на седьмом месте по величине «зеленого» тарифа (таблица 1). Даже при
повышении коэффициента «зеленого» тарифа до 2,7 Украина переместится только на шестое место. Для
сравнения: по коэффициенту «зеленого» тарифа для электроэнергии из солнечного излучения Украина на
первом месте в ЕС, с энергии ветра – на пятом, из биогаза (при коэффициенте К = 3,0) – на шестом.
Таблица 1: Сравнение «зеленого» тарифа на электроэнергию из биомассы в Украине и странах ЕС
Фактический порядковый номер
по состоянию на март 2013 года
Страна
«Зеленый» тариф,
1
Италия
28
2
Германия
22,67
3
Чехия
19
4
Испания
17,16
5
Австрия
14,98
Место в случае принятия нового
закона
Украина
14,54
6
Болгария
13,04
7 – сейчас
Украина
12,39
8
Франция
11,9
евроцентов/кВт·час
Существующий коэффициент «зеленого» тарифа на электроэнергию, производимую из биомассы,
недостаточен для динамичного развития этого сектора. В течение 2009-2012 годов в Украине были введены
в эксплуатацию три ТЭЦ на твердой биомассе. При этом две из них – на шелухе подсолнечника, т.е. с
156
нулевой стоимостью топлива, а третья – с использованием существующего котла и паровой турбины, т.е. с
существенной экономией на капитальных затратах. Типичный срок окупаемости новой ТЭЦ, использующей
современное оборудование и работающей на покупной биомассе, составляет около 10 лет при стоимости
топлива 400 грн./т и отпускной цене тепловой энергии – 200 грн./Гкал. Для уменьшения срока окупаемости,
по крайней мере до 7 лет, что является минимально необходимым для заинтересованности инвесторов,
коэффициент «зеленого» тарифа надо повысить до 2,7.
Для объектов электроэнергетики, производящих электроэнергию из биогаза, из бытовых отходов и
при совместном сжигании биомассы с ископаемыми топливами, снижение коэффициента «зеленого» тарифа
должно быть отсрочено по сравнению с объектами электроэнергетики, производящих электроэнергию из
других возобновляемых источников энергии. Это связано с тем, что для электроэнергии, произведенной из
биогаза, из бытовых отходов и при совместном сжигании биомассы с ископаемыми топливами, «зеленый»
тариф вводится только сейчас, тогда как для других возобновляемых источников энергии он существует с
неизменными коэффициентами еще с 2009 года.
2 ВЫВОДЫ:
1. Принятие нового Закона Украины «Об электроэнергетике» приведет к улучшению экологической
ситуации в целом ряде регионов Украины, уменьшению выбросов парниковых газов в атмосферу,
созданию новых рабочих мест, а также поможет в решении проблемы утилизации бытовых отходов.
2. Наибольший положительный социально-экономический эффект ожидается для сельского и лесного
хозяйства, поскольку эти отрясли экономики Украины является основным источником биомассы для
энергетического использования.
3. Применение потенциала биомассы, доступной для производства энергии в Украине, позволит внедрить
около 2100 МВт электрических мощностей, по большей части в режиме когенерации. Общая
экономия природного газа за счет работы этого оборудования составляет около 4 млрд. м3/год, что
эквивалентно экономии валютных запасов страны в объеме 1,76 млрд. $/год (при цене газа 425 $/1000
м3).
4. Кроме того, развитие технологий производства энергии из биомассы способствует созданию новых
рабочих мест, в первую очередь, в сельской местности. Эти рабочие места связаны с производством,
заготовкой и поставкой биомассы как топлива, а также обслуживанием биоэнергетического
оборудования. Исходя из указанной выше возможной мощности энергетического оборудования на
биомассе, общее количество новых рабочих мест можно оценить в 22 000.
5. В контексте международного инвестиционного сотрудничества Украины принятие нового Закона
Украины позволит актуализировать возможность прихода на украинский энергетический рынок,
особенно в сфере альтернативных источников энергии, и в частности биогаза, иностранных
инвесторов и кредитного капитала. Будут также созданы возможности для развития украинских
компаний в сфере альтернативных источников энергии в соответствии с современным мировым
тенденциям в области энергетики.
157
БИОГАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УКРАИНЕ: СОСТОЯНИЕ,
ПЕРСПЕКТИВЫ И НОРМАТИВНО-ПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ
BIOGAS TECHNOLOGIES IN UKRAINE:
STATE, PROSPECTS AND LEGAL ASPECTS
V.V. Bunda, S.A. Bunda
Transcarpathian Institute of Arts, 37 Voloshina St., 88015 Uzhgorod, Ukraine
Abstract: The purposes of writing this paper are:
 describing and analyzing the status and development strategy ment of biogas technology in Ukraine with
emphasis on the existing legal and regulatory numeric field;
 comparison framework conditions for the development of biogas plants in Europe and Ukraine;
 analysis of barriers to the development of biogas technonologies in Ukraine;
 assessing the prospects of development of biogas technologies in Ukraine for the period until 2030;
 develop recommendations for improving the Framework conditions for the development of the biogas plants
in Ukraine.
1 Общие данные
Площадь территории Украины составляет 603549 квадратных километров. Отличительная
особенность страны - преобладание земель для сельскохозяйственного использования, составляющих 70,9%
территории. Около 17,6% покрывают леса, 4,0% – водоемы, 4,2% занято под застройку. По состоянию на 1
февраля 2012 года численность населения Украины составила 45,6 миллионов жителей, а средняя плотность
населения — 75,6 жителей на 1 км2 [1].
Административно-территориальная структура представлена 24 областями, Автономной Республикой
Крым и двумя городами республиканского подчинения – Киевом и Севастополем.
Климат на территории страны умеренно континентальный с некоторыми различиями в Карпатах и
Крымских горах, на южном берегу Крыма – субтропический. Среднемесячная температура января от -8°С
на северо-востоке Украины и высокогорье Карпат до +4°С на Южном берегу Крыма; июля – от +17°С на
северо-западе и +9°С в высокогорье Карпат до +23°С на крайнем юге. Осадки распределяются
неравномерно, их годовое количество уменьшается с запада и северо-запада на юг и юго-восток от 650-600
до 300 мм. Максимум осадков приходится на Крымские горы (1000–1200 мм) и украинские Карпаты (более
1500 мм). На юге, в степной зоне, увлажнение недостаточное, в отдельные годы бывают засухи.
На территории Украины выделяются три аграрные зоны – лесная (Полесская, 6 областей),
лесостепная (10 обл.), степная (9 обл.) и горные регионы – Карпатский и Крымский.
Полесская зона занимает 19% площади с/х угодий страны, ведущей отраслью сельского хозяйства
является мясо-молочное скотоводство (более 25% мяса и 20% молока в Украине). Здесь производится более
15% сахарной свеклы, более 6% товарного зерна, 7% овощей.
Степная зона охватывает более 40% территории Украины. Среди отраслей выделяются скотоводство
(на севере – молочно-мясное, южнее – мясо-молочное), свиноводство, овцеводство и птицеводство, на
животноводство приходится около 60% товарной продукции Украины. Здесь сосредоточены большие
площади озимой пшеницы, кукурузы, ярового и озимого ячменя, подсолнечника, проса, гороха, риса.
Степной комплекс производит около 55% всего зерна Украины.
В лесостепной зоне сосредоточено 3/4 посевов сахарной свеклы, развито
подсолнечника, картофеля, овощей, озимой пшеницы, кукурузы на зерно полной зрелости.
производство
158
Начиная с 1992 года, в Украине имело место падение производства, особенно в области
высокотехнологичных производств и машиностроения. К 1999 году внутренний валовой продукт (ВВП)
составил менее половины от уровня 1991 года. В период с 2000 по 2008 наблюдалось восстановление ВВП.
2 Энергетический комплекс Украины
Украина принадлежит к странам с дефицитом собственных ископаемых топлив. Потребность страны
в природном газе удовлетворяется за счет собственных запасов только на 35%, тогда как 65% необходимого
объема импортируется, в первую очередь из России. Доля обеспечения собственными ресурсами нефти
составляет 10–12%.
Обобщенные данные 2010 г по структуре потребления первичных энергоресурсов в Украине,
Европейском союзе (ЕС), США и мире в целом приведены в таблице1. Анализ этих данных позволяет
сделать вывод о том, что доля потребления природного газа в Украине является неоправданно высокой –
около 43%, что почти в 2 раза выше, чем, например, в ЕС. При этом вклад возобновляемых источников
энергии (ВИЭ) в Украине неоправданно мал – 2,0%, что в 5 раз ниже, чем в ЕС. Указанные 2,0% из ВИЭ
обеспечивались в основном биомассой (1,24%) и большой гидроэнергетикой (0,76%).
Таблица 1: Таблица потребления первичных энергоресурсов [1]
2010
Энергоносители
2030
Мир в целом
Украина*
ЕС
США
Украина**
ЕС
Природный газ
20,9
42,4
25,1
25,2
28
24
Нефть
32,9
10,0
35,1
36,1
14,5
33
Уголь
27,1
27,8
15,9
23,0
30
7
Уран
5,8
17,8
13,5
9,8
22,5
11
ВИЭ
13,1
2,0
9,8
5,6
5,7
25
* По данным энергетического баланса Украины за 2010 г., составленного Государственной службой
статистики Украины.
**В отличие от общемировой практики ,в проекте обновленной энергетической стратегии на период до 2030
года стратегии энергобаланс Украины в 2030 г. предполагает кроме пяти перечисленных энергоносителей
наличие существенной доли «других» источников энергии неуточненного происхождения (25,8 млн т у.т. в
базовом сценарии, или 10,8 % общего энергопотребления). Также в энергобаланс включена «тепловая
энергия окружающей среды» (8 млн т у.т. в базовом сценарии), но механизм ее расчета является неясным.
Поэтому приведенные цифры по доле отдельных энергоносителей рассчитывались как отношение их вклада
к общему энергопотреблению (238,1 млн т у.т. в базовом сценарии) за вычетом указанных 25,8 млн т у.т. от
«других» источников энергии и 8 млн т у.т. от «тепловой энергии окружающей среды», так что их сумма
составляет 100%. Доля крупной гидроэнергетики включена в ВИЭ [2-5].
Несмотря на низкий уровень развития возобновляемой энергетики сегодня и недостатки
энергетической стратегии, Украина имеет хорошие предпосылки для будущего развития ВИЭ и, в
частности, биоэнергетики. Страна обладает большим потенциалом биомассы, доступной для производства
энергии. Основными составляющими этого потенциала являются отходы сельского и коммунального
хозяйства, древесные отходы, а в перспективе – энергетические культуры, выращивание которых начало
активно развиваться в последние годы.
По данным НТЦ Биомасса, рассчитанным на 2011 г, экономически обоснованный энергетический
потенциал существующих отходов биомассы составлял 24,5 млн т у.т. (718 ПДж), а энергетический
потенциал биомассы, которую можно вырастить на неиспользуемых сельскохозяйственных землях
площадью более 4 млн га – около 13,7 млн т у.т. (402 ПДж, таблица 2). Суммарно за счет этого потенциала
отходов биомассы и энергетических растений можно покрыть 38,2 млн т у.т, что составляет до 18% общего
объема потребления первичных энергоресурсов в Украине.
159
Таблица 2: Энергетический потенциал биомассы в Украине на 2011 год [1-3]
Вид биомассы
Всего образуется,
млн. т.
Доступное
количество, %
Экономический потенциал,
млн. т. у.т.
Солома зерновых культур
32
20
3,17
Солома рапса
2,9
70
0,96
Отходы производства кукурузы на
зерно
34
52
8,59
Отходы производства подсолнуха
17
67
5,55
Вторичные отходы с/х (лузга,
жом)
9,7
77*
0,99
Древесная биомасса
3,9
89*
1,87
Биодизель
-
-
0,35
Биоэтанол
-
-
2,36
Биогаз из навоза
-
-
0,35
Биогаз с полигонов ТБО
-
-
0,26
Биогаз сточных вод
-
-
0,09
- тополь, мискантус, ива и др.
20
85
10,30
- рапс (солома)
3,2
70
1,13
- рапс (биодизель)
-
-
0,77
- силос кукурузы (биогаз)
-
-
1,10**
Торф (возобновляемая часть)
-
-
0,4
ВСЕГО
-
-
38,24
Энергетические культуры:
Примечание:
* - в среднем;
** - предполагается, что силос кукурузы под биогаз выращивается на 8% неиспользуемых пахотных земель
Величина энергетического потенциала биомассы изменяется по годам и зависит, главным образом, от
структуры землепользования и урожайности основных сельскохозяйственных культур (пшеница, кукуруза,
подсолнечник и др.). За последние 10 лет колебания экономического потенциала энергетического
использования биомассы составили от 25 до 38 млн т у.т./год.
3 Потенциал получения биогаза в Украине
Реализация биогазового потенциала возможна с использованием трех основных групп сырья:
 отходов и побочной продукции АПК – сельского хозяйства и пищевой перерабатывающей
промышленности;
 отходов коммунального хозяйства городов – органической фракции ТБО, сточных вод и их осадков;
 специально выращенных энергетических растений (например, силоса кукурузы).
 Рассмотрим более детально последнюю группу сырья.
160
Таблица 3: Сценарии использования пахотных земель для выращивания
кукурузы под производство биогаза [1]
Показатели
Размерность
Базовый
сценарий
2011 года
Сценарий
Сценарий
№1
№2
Общая площадь пахотных земель
тыс. га
32499
32499
32499
Посевные площади под с/х культуры
тыс. га
27670
27670
27670
Свободные пахотные земли
тыс. га
3618
1733
1733
Площадь чистых парков
тыс. га
1211
1287
1287
тыс. га
0
1809
1809
% к общей площади
пахотных земель
0%
6%
6%
% к свободной
площади пахотных
земель
0%
50%
50%
Урожайность кукурузы по свежей массе
т/га
-
30
40
Расчетный удельный выход биометана
м3 СН4/т
-
100
115
Общий потенциал выработки биометана
млрд м3 СН4/год
-
5,4
8,3
Энергетический потенциал биометана
млн. т. у.т.
-
6,6
10,2
Посевные площади под кукурузу
на силос
Для увеличения потенциала и реализации коммерческих энергетических биогазовых проектов важно
стимулировать производство электроэнергии из биогаза, полученного не только из отходов биомассы, но и с
использованием специально выращенного растительного сырья. Существуют различные виды
растительного сырья, применимые для производства биогаза – силос кукурузы, сахарное сорго, топинамбур,
клевер, свичграс (switchgrass), и другие. Кукуруза, выращиваемая на зеленый силос, благодаря высокому
выходу сухой массы с 1 га (до 30 т СВ/га) является на сегодняшний день наиболее применяемым
растительным субстратом в биогазовых проектах. Умеренный климат позволяет выращивать кукурузу для
энергетических целей и в Украине. Так, например, при использовании 6% пахотных земель под
выращивание кукурузы на биогаз с консервативной величиной урожайности 30 т/га и выходом метана 100
м3/т, можно получить 5,4 млрд м3 CH4/год, а при повышенной урожайности 40 т/га и выходе метана 115
м3/т – 8,3 млрд м3 CH4/год (таблица 3).
4 Разнообразие аспектов применения биогаза
Было бы неверно сводить производство биогаза только к получению дополнительного
возобновляемого источника энергии. Развитие биогазовых технологий создает комбинированный
положительный эффект, включающий как энергетический, так и экологический и социальный аспекты, а
также способствует возрождению плодородия земель.
Энергетический аспект преимущества биогазовых технологий проявляется в стабильности
производства электроэнергии из биогаза в течение года, что позволяет покрывать пиковые нагрузки в сети, в
том числе и в случае использования нестабильных видов ВИЭ, например, солнечных и ветровых
электростанций. Способы энергетического использования биогаза практически универсальны. Биогаз может
использоваться как для производства электрической и/или тепловой энергии по месту его образования, так и
на любом объекте, подключенном к сети ПГ (в случае подачи очищенного биогаза в сеть ПГ), так и в
качестве моторного топлива.
161
Производство биогаза из растительных субстратов приводит к более эффективному энергетическому
использованию пахотных земель по сравнению с производством жидких топлив (биоэтанола и биодизеля).
Известно [22], что в случае производства биогаза из энергетических гибридов кукурузы, производство
энергии нетто на 1 га пахотных земель выше от 2 (в случае ТЭС на биогазе) до 4 (в случае ТЭЦ на биогазе)
раз по сравнению с производством биоэтанола или биодизеля.
Экологический эффект биогазовых технологий проявляется в предотвращении попадания вредных
веществ в атмосферу, грунты и подземные воды. Образование, накопление и хранение отходов АПК, а
также складирование твердых и жидких бытовых отходов коммунального сектора приводят к увеличению
загрязнения окружающей среды и увеличению риска для здоровья человека. В первую очередь это связано с
выбросами метана, который образуется в результате биологического разложения отходов и является, кроме
всего прочего, сильным парниковым газом. Наряду с эмиссией метана, опасность для окружающей среды
представляют выбросы сопутствующих вредных веществ (аммиака, сероводорода и др.), которые, попадая в
воздух, почву и подземные воды, вызывают загрязнения больших территорий вокруг мест накопления
отходов. Использование биогазовых технологий, в которых реализуется контролированный процесс
анаэробного сбраживания, а также систем сбора биогаза на полигонах ТБО существенно снижает выбросы
парниковых газов в атмосферу, попадание вредных веществ в грунты и подземные воды. Следует также
отметить проблемы, связанные с распространением неприятных запахов и возгораниями метана на свалках
и полигонах ТБО с образованием диоксинов и фуранов.
На сегодняшний день, одним из наиболее целесообразных способов переработки органических
отходов остаются биогазовые технологии, в которых реализуется контролированный процесс анаэробного
сбраживания.В результате использования биогазовых технологий в сельскохозяйственном секторе
появляется возможность кроме биогаза получать полезные продукты сбраживания – органические
удобрения. Агротехнический эффект от применения сброженной в биогазовых реакторах массы на
сельскохозяйственных полях проявляется в улучшении структуры почв, регенерации и повышении их
плодородия за счет внесения питательных веществ органического происхождения.
Сепарация перебродившей массы на твѐрдую и жидкую фракцию облегчает ее использование.
Твердая фракция может перевозиться на большие расстояния, жидкая фракция вноситься на ближайшие
поля в благоприятное время года, например, после сбора урожая. Развитие рынка органических удобрений в
перспективе будет способствовать развитию органического земледелия и рынка экологически чистой
продукции сельского хозяйства и, как следствие, повышению конкурентоспособности с аналогичными
рынками в странах ЕС.
Развитие биогазовых технологий приводит к созданию рабочих мест за счет формирования рыночной
цепочки от поставщиков биомассы до эксплуатирующего персонала энергетических объектов. В Германии
сектор биоэнергетики по количеству созданных рабочих мест (122 тыс. мест по состоянию на 3/2011)
обгоняет все другие секторы ВИЭ [1-5].
5 Стратегия технологий производства биогаза и биоэнергетики на Украине
Базовым программным документом, определяющим основные тенденции развития энергетики в
Украине, является проект обновленной Энергетической стратегии до 2030 года. Анализ показывает, что
направления развития различных секторов энергетики Украины, предложенные в проекте обновленной
Энергетической стратегии, противоположны тенденциям в энергетике Европейского Союза. Так, в Украине
планируют увеличивать потребление угля и использование атомной энергии. Кроме того, в проекте
стратегии запланирована фактически стагнация сектора ВИЭ. По данным 2010 г Украина имеет вклад ВИЭ в
общем энергетическом балансе почти в 5 раз ниже, чем в ЕС.
В случае реализации настоящей версии Энергетической стратегии Украины до 2030 этот показатель
практически не изменится.
Цели, поставленные в проекте обновленной Энергетической стратегии Украины на период до 2030 г
по производству энергии из биомассы, являются существенно заниженными. Так, доля биомассы в общем
потреблении первичных энергоресурсов Украины составит согласно Стратегии всего 1,24% (таблица 4). Для
сравнения: в ЕС в 2030 доля биомассы в валовом конечном энергопотреблении составит 19%. Отставание
Украины от ЕС по доле биомассы в валовом конечном энергопотреблении составляет сейчас 5,4 раза, а в
2030 г может увеличиться до 15,3 раз.
162
Таблица 4:Цели по вкладу биомассы в общее энергопотребление в Украине и ЕС [1]
Год
2011
2015
2020
2025
2030
1,3%
-
2,6%
-
3%
1,24%
1,24%
1,24%
1,24%
1,24%
Доля БМ в общем потреблении первичных энергоресурсов
Украины (взгляды БАУ)
1,24%
1,5%
3%
5%
7%
Доля БМ в валовом конечном энергопотреблении Украины
(взгляды БАУ)
1,78%
2,2%
4,3%
7,2%
10%
Доля БМ в валовом конечном энергопотреблении ЕС
6,7%
10%
14%
16%
19%
Доля БМ в общем потреблении первичных энергоресурсов
Украины (Энергетическая стратегия 2006)
Доля БМ в общем потреблении первичных энергоресурсов
Украины (проект обновленной Энергетической стратегии 2013)
Таким образом, документ предполагает ничтожно малый вклад биоэнергетики в энергетический
баланс страны в 2030 г, возможности сектора биоэнергетики в целом и биогазовых технологий в частности
были практически проигнорированы.
В Украине практически отсутствует согласованная государственная политика по развитию ВИЭ в
целом и биоэнергетики в частности. Объявленные цели по ВИЭ отличаются в разы в различных
государственных программах. Наиболее амбициозные из них – 30% ВИЭ в энергобалансе в 2030 г
содержались в проекте концепции Государственной целевой научно-технической программы развития ВИЭ
до 2030 г, наименее амбициозные – 10% ВИЭ от общей установленной мощности генерации электроэнергии
в 2030 г – в проекте обновленной Энергетической стратегии Украины до 2030 г. Цели для биогаза в
последнем документе вообще отсутствуют.
Необходимо отметить, что практически все утвержденные государственные программы по развитию
ВИЭ на практике не реализуются из-за отсутствия финансовых механизмов их выполнения. Еще одним
примером разработанного проекта, выполнение которого остается под вопросом, является Национальный
проект «Энергия биогаза», представленный Государственным агентством по инвестициям и управлению
Национальными проектами в Украине [34].
Проект предполагает внедрение биогазовых установок и мини-ТЭЦ, работающих на биогазе, общей
мощностью 1700 МВт тепла и 1500 МВт электроэнергии, а также производство до 5 млрд м3/год биометана
и подача его в газопроводы. Стратегическими целями проекта является содействие достижению
энергетической независимости и экологической безопасности Украины, производство биометана в качестве
заменителя природного газа, повышение рентабельности сельского хозяйства Украины, повышение и
стабилизация плодородия почвы, вклад в реализацию проекта «Органическое земледелие».
Экономическая целесообразность реализации Национального проекта определяется замещением
импортированного природного газа биогазом и биометаном, возможностью покрытия части пиковых
нагрузок в потреблении электроэнергии, развитием инфраструктуры местной экономики, улучшением
инвестиционного климата в государстве, производством органических удобрений, диверсификацией
сельскохозяйственного производства. К сожалению, проект пока не находит должного развития.
Активизация данного проекта позволила бы дать необходимый импульс для развития биогазовых
технологий в Украине и привлечь инвестиции в биогазовую отрасль.
Став полноценным членом Энергетического Сообщества, Украина взяла на себя обязательства ввести
в действие ряд европейских директив и регламентов, которые должны гармонизовать законодательство в
сфере энергетики с европейской нормативно-правовой базой. Украина обязалась достичь 11% ВИЭ в
структуре валового конечного энергопотребления в 2020 году [1]. С учетом текущего вклада
возобновляемых источников энергии на уровне 2% (согласно энергобалансу Украины за 2011 год), это
означает более чем пятикратный рост производства энергии из ВИЭ за относительно короткий промежуток
времени. Для выполнения обязательств необходимо введение дополнительных стимулов развития сектора
ВИЭ в Украине.
Кроме того, этими же обязательствами Украины перед Европейским Энергетическим Сообществом
предусмотрена гармонизация украинского законодательства в области ВИЭ с законодательством и нормами
163
ЕС (директива 2009/28/ЕС), которую необходимо выполнить в 2013 г. Эти задачи также поставлены в
«Плане первоочередных мероприятий по интеграции Украины в ЕС на 2013 год», утвержденном
распоряжением Кабинета Министров Украины № 73-р от 13.02.2013.
Разрабатываемые в настоящий момент Национальный план действий по возобновляемой энергетике
до 2020 г и План мероприятий по имплементации Директивы Европейского Парламента и Совета ЕС от
23.04.2009 г №2009/28/ЕС предполагают, что производство электроэнергии из биогаза в Украине в 2020
году составит 560 ГВт∙ч в год, при этом суммарная установленная электрическая мощность БГУ разных
типов достигнет 130 МВтэл.
Приложение 1: Единицы измерения энергии
ГДж
т у.т.
т н.э.
Гкал
МВт.ч
(GJ)
(tce)
(toe)
(Gcal)
(MWh)
ГДж
1
0,0341
0,0239
0,239
0,278
т у.т.
29,31
1
0,700
7,0
8,130
т н.э.
41,87
1,429
1
10,0
11,63
Гкал
4,19
0,143
0,100
1
1,163
МВт.ч
3,60
0,123
0,0861
0,861
1
Обозначение единиц измерения энергии
Дж(J) – джоуль;
т у.т. (tce) – тонна условного топлива (угольный эквивалент);
т н.э. (toe) – тонна нефтяного эквивалента;
Кал (cal) – калория;
Вт.ч (Wh) – Ватт.час.
Литература
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
Г. ГЕЛЕТУХА, П. КУЧЕРУК, Ю. МАТВЕЕВ, Д. НАУМЕНКО, А. СТАНЕВ, Л. МАТИЮК. Развитие
биогазовых технологий в Украине и Германии: нормативно-правовое поле, состояние и перспективы.
– Научно-технический центр «Биомасса», Киев-Гюльцов -2013. – 72 с.
Доступно по ссылке: www.uabio.org а так же на FNR-сайтах www.bio-prom.net и www.mediathek.fnr.de
Гелетуха Г.Г., ЖЕЛЕЗНАЯ Т.А., ЖОВМИР Н.М., МАТВЕЕВ Ю.Б., ДРОЗДОВА О.И. Оценка
энергетического потенциала биомассы в Украине. Часть 2. Энергетические культуры, жидкие
биотоплива, биогаз // Промышленная теплотехника. – 2011, т. 33, № 1, с.57-64.
Доступно по ссылке: http://biomass.kiev.ua/images/library/articles/potential_2010_1.pdf.
ГЕЛЕТУХА Г.Г., ЖЕЛЕЗНАЯ Т.А., ЖОВМИР Н.М., МАТВЕЕВ Ю.Б., ДРОЗДОВА О.И. Оценка
энергетического потенциала биомассы в Украине.
Часть 1. Отходы сельского хозяйства и древесная биомасса // Промышленная теплотехника. – 2010, т.
32, № 6, с.58-65.
Доступно по ссылке: http://biomass.kiev.ua/images/library/articles/potential-2010-2.pdf.
БЕЗУГЛИЙ М.Д., ПРИСЯЖНЮК М.В. Сучасний стан реформування аграрно-промислового
комплексу України. — К.: Аграр. наука, 2012. — 48 с.
Доступно по ссылке: http://btf-pdatu.at.ua/Tvar-Xm/stan2012.pdf
Floor van der Hilst. Shades of Green. Spatial and temporal variability of potentials, costs and environmental
impacts of bioenergy production, 2012.
SCHIERHORN F., MÜLLER D., HAHLBROCK K., BALMANN A. Agrarflächenpotentiale in der
Ukraine, presentation held at Nachhaltige europäische
Biomethanstrategie: Konferenz Ukraine, Kiew/Ukraine, 21.06.2011 - 22.06.2011.
Виробництво і використання біогазу в Україні // Рада з питань біогазу з.т. / Biogasrat e.V., травень
2012 р.
Доступно по ссылке: http://ua-energy.org/upload/files/Biogas_ukr.pdf
164
МОДЕРНИЗАЦИЯ В КОНТЕКСТЕ СОЦИАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
Л.М. Злотникова
Белорусский торгово-экономический университет потребительской кооперации, г. Гомель, Республика
Беларусь
В последние годы на территории бывшего СССР государства предпринимают попытки по разработке
и внедрению новой технико-технологической политики. В лексиконе ученых, политиков и управленцев всех
уровней появились понятия: модернизация, инновации, нанотехнология. Сложные социальноэкономические процессы взаимодействия человека и общества, человека и природы, человека и государства
в очередной раз сведены к техническому обновлению. Модернизация, как одна из его форм, обозначена
важной целью развития, периодически звучат призывы к ускорению процесса обновления технического
потенциала. Повышение производительности труда и увеличение объемов производства и темпов его роста
стали политической идеологией и оцениваются как новое явление в функционировании общества.
Однако модернизация производственного потенциала, общественных отношений в целом имеют
глубокую историю, носит закономерный характер, является следствием разных причин, многие из которых
носят латентный характер. На территории России времена правления Петра І – ярчайший пример системной
модернизации общественных отношений, в ходе которой появились ранее не существовавшие производства,
изменилась социальная структура, образ жизни, культура населения. Завершением модернизации стало
изменение государственного статуса России. С 22 октября 1721 г. страна уже официально именовалась
Российской империей. Небольшой анализ истории модернизации в России, позволяет сделать вывод о том,
что в большинстве случаев изменения инициировались государством. В эпоху Екатерины ІІ были проведены
преобразования в системе государственного управления, образовательной и судебной системах. В
результате реформирования образования была создана государственная система образовательных школ. В
этих школах могли учиться дети разных сословий. Процессы модернизации социально-экономической,
политической и производственных систем не ограничиваются приведенными примерами.
В ХХ веке на территории России и в некоторых странах Восточной Европы была предпринята
попытка коренным образом модернизировать общественное устройство. Период насильственного изменения
традиционной системы правления, распределения собственности и сформированной социальной структуры
закончился в конце ХХ века. Формально модернизация наполняется новым содержанием. Но гуманитарии
пока не жалуют вниманием социальную компоненту модернизации, практически отсутствует философское
обоснование закономерности общественных преобразований. Главным объектом изменений признаны
материально-техническая и технико-технологическая системы общественного развития. Не увлекаясь
анализом различных оценок модернизации, обратим внимание на некоторые социальные условия и
последствия производственной модернизации.
На вербальном уровне можно уповать на чудодейственную силу материального производства.
Реальное развитие – это многогранный и противоречивый процесс. Сегодня сложно сказать, что оказывает
большое воздействие на достижения цивилизации общая культура человека или состояние техники.
Последнее, на наш взгляд, носит зависимый характер. Производительность, безопасность, материалоемкость
и т.д. определяются уровнем развития профессиональной подготовки, бережного отношения к природным
ресурсам, действующими морально-нравственными принципами, отношениями собственности и
пониманием социальной справедливости. Все сложнее игнорировать изменения, возникающие в социальной
структуре.
Человек, добывая средства пропитания, изменяя условия жизни, настойчиво стремится к
совершенствованию орудий производства, сокращению собственных усилий, наращиванию объемов,
ассортимента и количества товаров и услуг. Создание парового двигателя, позволило разработать различные
машины, механизмы, орудия труда. Труд человека стал более производительным. Техника, заменившая
многие ручные функции, приобрела огромное значение в жизни человека, превратилась в фетиш для
поклонения. Могущество материально-вещественных факторов производства получило методологическое
165
обоснование в теории марксизма. Краеугольным камнем учения К. Маркса принято считать открытие
экономического закона движения буржуазного общества. Товар получил статус главной экономической
клеточкой социально-экономической системы. Поклонники марксизма не хотят замечать, что человек,
определенный рабочей силой, в марксистской методологии получил статус товара.
Высокая оценка материально-вещественных факторов производства на протяжении длительного
времени остается основной целью экономической политики государства. До настоящего времени
достижения экономики на всех уровнях хозяйственной деятельности оцениваются с использованием
следующих показателей: национальный доход, золотовалютный запас, курс национальной валюты, темпы
роста, производительность труда и т.д. Периодически проявляющаяся активность в отрицании марксизма
носит формальный характер. Выгода, прибыль, сокращение затрат бюджета по-прежнему остаются
главными целями государства. Человек, ради которого существует производство, по-прежнему абстрактный
фактор, а его ценность напрямую зависит от цены товара. Модернизация гипотетически усиливает систему
противоречий между целями, желаниями, стремлениями конкретного человека государственной
экономической политикой. Погоня за материальным богатством, увеличением темпов экономического роста
остается главной целью государства и общества. Социальные проблемы будущего человека не входят в
процесс модернизации. Механизмы и последствия социализации человека остаются за пределами науки и
практики.
В конце Х1Х веке в экономической науке сформировалась поистине революционная, но недостаточно
исследованная методология «маржинализма». Ученые маржиналистской школы провели анализ влияния
социальных элементов на экономические отношения. Джон Коммонс в работе «Правовые основы
капитализма» описал воздействие внешних условий на поведение человека, сделав основной акцент на
морально-нравственные нормы, регулирующие отношения с коллегами, руководством, и формирующие
содержание профессиональных обязанностей.
Коллективные действия по–разному влияют на эффективность производства. Они производят и
реализуют систему морально-нравственных механизмов поощрения и ответственности. Проблемы
коллективного воздействия на человека крайне редко попадают в поле зрения прикладных социальноэкономических исследований, В лучшем случае находятся в центре внимания теоретической психологии. В
конце ХХ века стало очевидно, что коллективно-нормативные отношения претерпели значительные
изменения. Коллективные формальные и неформальные принципы и нормы, основанные на возвышении
общественных интересов над личными, реализуются только в случае подчинения личного интереса целям
общества. А развитие цивилизации, все выдающиеся достижения, по сути, отражают реализацию личного
интереса и позволяют сформулировать проблемы структуры потребления.
Экономист и социолог Т.Веблен в «Теории праздного класса» акцентировал внимание на проблеме
потребления. Используя понятие «праздный класс», предложил сущностное толкование процесса
потребления. После выхода в свет монографического исследования Т.Веблена прошло более ста лет, прежде
чем в науке проблема потребления стала дискуссионной. Сложно не согласиться с выводами ученых о
неадекватной оценке его места и роли в жизни человека и общества. И это неудивительно. «Потребление»
стало всеобъемлющим и всеохватным. Потреблению гипотетически можно присвоить статус особого
фактора производства. Современная социально-экономическая и культурная ситуация характеризуется
господством потребления. Отношение к товарам, услугам, мотивам, причинам обладания давно
перешагнули чисто экономическое значение. Особый статус потребления, социальный авторитет богатства
формирует назревшую необходимость отказа от высокого уровня абстракции в экономической науке и
практике.
В реальности потребитель и производитель – это один и тот же человек. Двойственная природа
существования единственного разумного субъекта производственных отношений лежит в основе системы
латентных противоречий между производством и потреблением. Подавляющее большинство из них в
настоящее время сложно диагностируется. Увлеченность упрощенным толкованием социального
воздействия на результативность производственной деятельности привела к тому, что в ходе
реформирования экономики на постсоветском пространстве социальная компонента воспринимается в
лучшем случае, как область социальной политики. В тоже время серьезность и интегральный характер
социальных противоречий постоянно возрастают. О негативном воздействии социальной компоненты на
процесс реализации государственной политики модернизации и инновационного развития может служить
расширение девиантного поведения во всех слоях общества. В ходе реформ сформировался прочный
социально-экономический фундамент аморальной производственно-хозяйственной деятельности,
отягощенный жестким социальным расслоением и усилением социальной несправедливости.
Для проведения небольшого анализа социальных противоречий использовалась методология Гэри
Беккера, Джона Кеннета Гэлбрейта, Вильфредо Парето и т.д. Д. Гэлбрейт в работе «Новое индустриальное
общество», вышедшей в 1967 году обосновал слабость рынка, как универсального регулятора
экономических отношений. Постоянная и безудержная погоня за высокой эффективностью в виде прибыли
166
закономерно приводит к монополизации многих отраслей экономики и изменению структуры общества.
Объективно успех производственно – экономической деятельности напрямую зависит от состояния
теоретической и прикладной науки, информации, организации системы образования. Все большее значение
приобретает способность предвидеть будущее. Предвидение, прогнозирование последствий как
положительных, так и негативных усиливают значение организаторских способностей и навыков по
использованию огромного количества информации. Интуиция, как способ эффективного использования
накопленного опыта и информации приобретают колоссальное значение. Механизмы ее формирования
остаются мало изученными. Однако именно люди, обладавшие этим даром, оказывали и будут в ближайшее
время оказывать огромное влияние на развитие цивилизации в целом.
Новое социальное содержание общества, характеризующееся вытеснением физического труда,
господствующей узкой дифференциацией на производстве и в науке демонстрируют усиление
противоречий между классической оценкой роли человека, как «частичного» и «рационального» с
требованиями сохранения цивилизации. Эффективность производственно-хозяйственной деятельности все в
большей степени определяется психологическим, социальным самочувствием, физическим состояние
человека, общим и профессиональным уровнем культуры. Экономическая наука, использующая
абстрактные модели, постепенно теряет свой авторитет, не отвечает запросам развития общественного
производства. Объявленная модернизация гипотетически повлечет за собой огромное количество
социально-экономических, морально-нравственных, экологических рисков. Ее последствия носят
неопределенный характер. А любая неопределенность сопровождается рисками. Остаются открытыми
вопросы о механизмах безопасного расширения потребления и рационального использования природных
ресурсов.
Предложенный метод радикальных изменений в технико-технологической компоненте, путем
расширения инновационного развития теоретически требует формирования и использования системных
знаний. В тоже время реформирование образования происходит на основе принципа «сиюминутного
удовлетворения потребностей конкретного производства». И это не единственное противоречие между
стратегическими целями развития и потребностями конкретного производства на ближайшее время. С
экономической точки зрения неопределенность выбора между целями развития и механизмами ее
достижения обусловливает рост издержек и неэффективное использование времени.
Современная модернизация не ограничивается определенными сроками и конкретными
мероприятиями. Она отличается от предыдущих, носит необратимый характер, впервые в истории человек
получил возможность управлять некоторыми процессами изменениями условий жизнедеятельности,
оказывать разумное воздействие на природу. Но для этого требуются крупные капиталовложения,
распределение которых невозможно на принципах личных пристрастий чиновников. Оптимальная
капитализация модернизируемого производства возможно на условиях научно обоснованного сочетания
стратегического и тактического планирования. Переход на рыночные условия хозяйствования исключил
понятие «планирование». Социалистическая теория планирования полностью дискредитировала себя, что и
послужило одной из причин отказа от системного механизма управления. На наш взгляд, основной целью
планирования является создание нового социально-экономического содержания жизни, которое не
выражает сумму его частей. Стихийное расходование средств в нашем понимании можно представить в
виде набора разнообразных музыкальных инструментов. Их отдельное звучание никому не доставляет
радости. В экономическом контексте приводит к неэффективному использованию, служит питательной
средой системной коррупции. Если на неопределенны главные направления издержек, структура, величина,
отдача от вложенных средств, усиление контроля в еще большей степени отвлекает ограниченные ресурсы.
Проблема нехватки ресурсов обостряется и как болезнь, если ее не лечить, загоняется вглубь.
Модернизация, как объективный процесс развития цивилизации усиливает требования по
сокращению границ между различными гуманитарными и естественными науками, возрастает значение
интегрального знания. В 1992 г. Гэри Беккер стал лауреатом Нобелевской премии по экономике. Мировое
научное сообщество признало его вклад в развитие нового направления в экономической науке. Заслуги
сформулированы следующим образом: "за распространение сферы микроэкономического анализа на целый
ряд аспектов человеческого поведения и взаимодействия, включая нерыночное поведение". Гэри Беккер, как
и Т.Веблен, Д. Гэлбрейт признаны не только экономистами, но и социологами. Благодаря названным
ученым семья, отношения между людьми, государство и его роль в экономике, ценности, мотивы, способы
мышления, нравственные убеждения оказались в поле зрения экономической науки. Фактически они
продолжили развивать институциональное направление в экономической науке. Институциональная теория
очень сложно пробивает право на существование. Не все вузы, обучающие будущих экономистов,
предлагают курсы институциональной теории. Государственное управление основано на принципах
марксисткой идеологии. «Для марксиста экономический подход означает, что организация производства
играет решающую роль, предопределяя социальную и политическую структуру, и основной упор он делает
на материальных благах…» [1, 37]. Беккер оценил несостоятельность марксизма следующим образом: «…
экономическому подходу не всегда одинаково успешно удается проникнуть в сущность различных форм
167
человеческого поведения и объяснить их». [1, 38]Используя методологию Г.Беккера, можно сказать, что
марксизм не способен объяснить причины принятия политических решений, раскрыть содержание
факторов, оказывающих решающее воздействие на поведение политических лидеров. Социальные
компоненты общественного производства в экономической политике государства находятся за пределами
производственного интереса. Затраты на человека априори признаны его личным делом. Необходимо
отметить, что в последнее время, после почти двадцати лет безграничного стремления к сокращению
производственных затрат, начало проявляться внимание к «социальной ответственности бизнеса».
Повышение ответственности бизнеса, как уже не раз было в истории развития экономики стран,
обосновывается возникновением особой формы взаимодействия бизнеса и власти. Основной задачей
широкого сотрудничества государства и частных собственников признана реализация общественно
значимых проектов. Не вдаваясь в глубокий анализ проблем формирования новых институциональных
образований, хотелось бы отметить, что уход от традиционных форм административного воздействия
направлен в основном на финансирование и перераспределение отношений собственности, по сути, не
затрагивает проблемы человеческого потенциала.
Человек по-прежнему разделен на производителя товаров и потребителя социальных благ.
Моделирование социально-экономических последствий реализуемых решений в общественном
производстве используется только в научных целях. Государственные проекты по перевооружению
производства разработаны и реализуются без учета социальных последствий. Господство узкой
специализации и дифференциации определяет преимущественное финансирование материальнотехнических факторов. В центре внимания государственной поддержки, прямого и косвенного бюджетного
субсидирования находятся разработка станков, технологий, различных материалов, оснастки и т.д.
Гуманитарные исследования приравнены к внедрению станков, т.е. заказчик должен получить
экономический эффект.
Возвеличивание общественной материально-вещественных факторов началось во времена
промышленной революции Х1Х века. На этом этапе развития цивилизации появился марксизм, придавший
материальному богатству неограниченную силу. К. Маркс и его последователи считали, что переход
материального богатства в руки наемных работников, решит все социально-экономические проблемы. В
начале ХХ века великий промышленник и мудрый практик Г.Форд бросил вызов капиталистическому миру.
Он связал систему оплаты труда с реальным потреблением, т.е. практически в несколько раз увеличив
часовую ставку оплаты труда, значительно расширил не только общее потребление, но и создал
материальные условия для диверсификации собственного производства. Необходимо быть корректным и
отметить, что примеру Г.Форда не торопятся подражать до настоящего времени.
Новые собственники, государство не исключение, прилагают максимум усилий для сокращения
затрат на человека. Производители, успешно освободившись от объектов социальной инфраструктуры, в
большинстве случаев увеличили издержки. Основные институты социальной сферы, собственно
формирующие величину и качественное содержание человеческого потенциала: образование,
здравоохранение, культура оказались заложниками утилитарной экономической эффективности и
самоокупаемости. Последствия расчетной экономии уже проявляются в росте заболеваемости среди
подрастающего поколения, увеличении числа инвалидов, низкой производительности труда. На наш взгляд,
модернизация общественного производства требует научного обоснования новых оценочных показателей.
Показатель «производительность труда» прост в употреблении в условиях легко измеряемых затрат
физического труда. Количественные измерители умственных затрат не способны адекватно отразить
результативность интеллектуальной деятельности. Стереотипное восприятие высокой значимости цифр уже
приносит свои плоды, сокращаются временные и финансовые вложения в образование, науку,
здравоохранение. Проведение научных исследований находится в прямой зависимости от расчетного
экономического эффекта. Понятия «производительность труда» и «эффективность деятельности»
отождествлены.
Модернизация нами рассматривается как сложная система преобразований общества. В ее структуре
результаты отдельных отраслей и достижения в технологии составляют лишь один из элементов. Политика
и практика модернизации предполагает научно обоснованные ответы на следующие вопросы: «что
произойдет с человеком, что требуется для сохранения высокого трудового потенциала, что в первую
очередь необходимо изменить в функционировании общественного производства». Особое место в
контексте социальных условий и последствий модернизации занимает проблема сохраняющейся идеологии
советского коммунизма. В течение многих десятилетий предпринимались активные действия по внедрению
утилитарного равенства в материальном богатстве, отождествленном со справедливым распределением.
Сложно, но необходимо признать, что социальные и морально-нравственные стереотипы не являются
предметом гуманитарных исследований.
Упование на могущество материально-технических элементов проявляется в отсутствии политики
гармонизации решений и действий на различных временных интервалах. Общеизвестно, что увлеченность
краткосрочными успехами закладывает серьезные риски будущего существования. Само понятие «риск», а
168
тем более разработка механизмов распознания, прогнозирования в теории и практике модернизации – очень
редко используется. И это, на наш взгляд, неудивительно. На протяжении длительного периода
существования человеческого общества использовался в основном физический труд. Производственные
действия носили прозрачный характер, возникающие проблемы легко устранялись, результаты
количественно измерялись, т.е. не требовались сложные расчеты, а тем более учет социального воздействия.
Будущая деятельность и ее результативность механически легко экстраполировались. Относительная
простота жизнедеятельности сыграла с человеком злую шутку. Образно говоря, на современном этапе
развития человек, переоценивая свои способности и возможности использования прошлого опыта,
недооценивает, а порой просто игнорирует вероятность ущерба, не только материального, но морального,
духовно-нравственного.
Теоретическая проблема гармоничного сочетания различных временных интервалов напрямую
связана с необходимостью моделирования негативных последствий и их объективного обоснования. Почему
общество постоянно должно жертвовать будущим своих детей во имя сиюминутных интересов. К
сожалению, жизнь человека всегда сопровождается определенными трудностями и потерями, а стремление
их минимизировать, а еще лучше предотвратить, это объективная реальность. Современная экономическая
политика модернизации на постсоветском пространстве жертвует человеком. Важнейший общественный
институт по формированию и обеспечению плодотворной жизнедеятельности человека – образование,
переведен в статус «слуги» производства. Система, которая в течение многих десятилетий выполняла
функцию «формирование человека», стала субъектом по удовлетворению потребностей материального
производства в мгновенном периоде.
В рамках данного небольшого исследования мы не будем обсуждать проблемы, с которыми
столкнулось образование на новом этапе развития цивилизации. Чем обернется предложенная
функциональная ограниченность системы образования, сложно прогнозировать. Недовольство общим
уровнем культуры выражает подавляющее большинство. И это неудивительно. Подрастающее поколение
усваивает правила поведения, коммуникаций в компьютерных сетях, средствах массовой информации.
Объемы финансирования ток-шоу сложно сравнивать с затратами на образование. Можно только
предположить, что бюджет одной скандальной передачи на несколько порядков больше, чем средства,
выделяемые образованию на изучение и формирование культуры общения и поведения.
Человек создал технику, которая вытеснила значительные объемы мускульной энергии, постепенно
заменяются интеллектуальные усилия. Создаваемая техника, вызвавшая восторг обычного человека,
позволяет сравнивать достижения естествознания с зарождением жизни. В определенной степени
объяснимо, что объявленная модернизация нацелена на дальнейшее изменение технико-технологической
компоненты. Не отрицая силы влияния материально-технических факторов на социально-экономическое
благополучие, следует отметить, что создает и потребляет вещественное богатство человек. Развитие
естествознания осуществляет реальный человек. В гуманитарной науке, экономической теории
используются абстрактные понятия. Результативность производственной и научной деятельности зависит от
множества взаимосвязанных и взаимозависимых факторов. Морально-психологическое состояние,
психическое и физическое здоровье, условия жизни, труда, состояние окружающей среды оказывают прямое
и косвенное воздействие на общественную эффективность.
Очень образно влияние личностного состояния человека описал Ф.Тѐннис: «Для существа
сильнейшего избыток наслаждения состоит отчасти в чувстве превосходства, власти и возможности
повелевать, тогда как положение опекаемого, подчинение руководству и вынужденное послушание, т.е.
чувство неполноценности подобно нажиму и принуждению всегда воспринимается с некоторым
недовольством» [4, с.23]. Гипотетически можно утверждать о наличии негативных последствий
механического подчинения и послушания руководству. В планах по модернизации вопросы о влиянии
социального статуса человека на производительность не ставятся, крайне редко оказываются в качестве
предмета дискуссий.
В завершении попытаемся структурировать проблемы реализации разработанных программ
модернизации. Во-первых, нацеленность на получение высоких: прибыли и производительности труда. Вовторых, значительное сокращение издержек. В-третьих, обеспечение высоких темпов экономического
роста. Перечисленные направления модернизации свидетельствуют о недооценке глубинных противоречий
развития общества. Повсеместно используемый показатель «производительность труда», как уже
отмечалось, не отвечает требованиям современного процесса интеллектуализации производства. Остается
открытым вопрос об использовании будущей прибыли. Обостряются проблемы измерения экономического
роста. Количественных показателей достижений в экономике выполняют отведенную им роль. Повышение
удельного веса интеллектуального труда, интеллектуальных товаров неизбежно влечет за собой сокращение
материальных издержек. Результат использования интеллекта невозможно оценить количеством часов,
проведенных за рабочим столом. Методология расчета темпов экономического роста основана на
соотношении объемов материально-вещественных факторов производства и численности занятых. Т.е, чем
тяжелее оборудование, машины и различные механизмы, тем выше темпы роста производства. Внедрение
169
универсальных станков, оснащенных различными программами, сопровождается уменьшением стоимости
произведенных товаров и услуг. Интеллектуализация производства влечет за собой рост безработицы,
быструю сменяемость спроса на профессиональную занятость.
История функционирования производства убедительно доказывает, что основной движущей силой
человека всегда были и останутся личные мотивы. Необходимость модернизации обоснована расширением
потребления. В связи с этим возникает теоретически значимый вопрос: «Насколько тесно связаны между
собой мотивы производственной деятельности и потребления?». Культурно – художественное наследие,
научные открытия, которыми пользуется человечество, позволяют усомниться в прямой зависимости между
отношением к производственной деятельности и потреблению. На наш взгляд, производство и потребление
имеют серьезные различия в мотивации. Потреблять можно много разнообразных товаров и услуг, не
участвуя в общественном производстве. Однако стимулирование потребления происходит с фантастическим
размахом. Сложно представить объемы средств, затрачиваемых на рекламу, продвижение товаров на рынке
и т.д. Усиленное воздействие на потребителя формирует стойкое желание: «приобрести товар или услугу –
сегодня и сейчас». Рост уголовных преступлений, распространение аморальных видов дохода, отказ от
напряженного труда отражают наличие искусственно созданных противоречий.
Стимулирование скорости и абсолютизация радикальных перемен в материальном благосостоянии
без учета социальных условий жизнедеятельности человека, его моральных, нравственных и духовных
ценностей может оказаться очередным государственным лозунгом. Не прибегая к детализации механизмов
влияния, системная модернизация имеет двоякое проявление. С одной стороны – абсолютизация
достижений в материально-технической базе, а с другой – неравная доступность в ее использовании. Иначе
говоря, общий рост материального благосостояния сопровождается усилением неравенства. Как никогда
ранее обостряются проблемы социальной справедливости. В. Парето, анализируя достоинства и недостатки
экономико-социальных отношений, считал, что «экономическая система …суть образованная из неких
молекул, движимых вкусами. Социальная система намного сложнее; даже упрощая ее, насколько это
возможно…надо ее рассматривать хотя бы как соединение некоторых молекул…которые под влиянием
многочисленных связей совершают логические и нелогические действия» [2, с.322]
В течение многих десятилетий государство на территории бывшего СССР выступает инициатором
различных революционных изменений в производстве. В качестве обоснования используется методология
аксиом. Аксиоматический принцип важнейших государственных решений принимает человека в виде
придатка машины или станка. В 1970 году Элвин Тоффлер предложил миру «Шок будущего». По мнению
ученого, создание новой техники меняет не только ритм и течение жизни, но убедительно демонстрирует
ограниченность ресурсов человеческого организма (физических и психических). Благодаря Э. Тоффлеру,
впервые в науке было сформулировано противоречие между гипотетическим восприятием мира и
реальностью. Внедрение любых технико-технологических новшеств всегда оправдывалось улучшением
жизни человека, повышением материального благосостояния. Оборотная сторона потребительского
прогресса проявляется в создании мощной питательной среды, разрушающей сознание, психику, мораль и
традиционные ценности человека. Огромные масштабы рукотворных катастроф, получивших название
«техногенные» уже никого не удивляют. Государство очень легко установило нового виновника «человеческий фактор». Однако, не только определение понятия, но и структура человеческого фактора
носят дискуссионный характер, отсутствует методология и методики измерения его величины, механизмов
воздействия.
Погона за вещественным потреблением создала новый мир, в котором наиболее серьезные, носящие
латентный характер, изменения происходят в психической природе человека. П. Сорокин сформулировал
противоречивое положение человека, как предмета гуманитарных исследований. «В медицине существует
процедура, которую обычно проделывает каждый компетентный врач: перед тем, как диагностировать
болезнь пациента, он исследует весь организм и знакомится с историей его жизни. В социальных науках эта
процедура, к сожалению, почти отсутствует, ибо ее необходимость еще не осознана» [3, с.170].
Интенсификация промышленного производства несколько десятилетий сопровождается ростом умственной
и психологической нагрузки. Результатом, как утверждают медики, стало ускоренное омолаживание
сердечнососудистой патологии и многих других заболеваний, которые считались «привилегией пожилого
возраста». Сердечнососудистая патология получила грустный статус «неинфекционной эпидемии». Что
произойдет с состоянием здоровья человека в новых технико-технологических условиях.
Ученые Канады, США регулярно проводят полномасштабные исследования влияния депрессии (вид
психического расстройства) на уровень производительности и экономические потери. Директор программы
по вопросам здравоохранения, труда и производительности Института клинических исследований в
медицинском центре Тафтс, США Дебра Лернер в научных отчетах и выступлениях обращает внимание на
то, что депрессия наносит колоссальный ущерб не только человеку, членам его семьи, но часто приводит к
большому количеству человеческих жертв. Современное общество все чаще оказывается перед проблемой
разработки и полноценной реализации методик для тех, кто, испытав депрессивное состояние, хочет
работать и сохранять трудоспособность на длительное время. Депрессия сложно диагностируется. Процесс
170
распознания различных нарушений психики на постсоветском пространстве отягощен низкой культурой
отношения человека к здоровью. Понятие «состояние психики» в обществе ассоциируется с моральной
распущенностью, ленью, личностной деградацией и т.д. На территории бывшего СССР проблемы с
психическим здоровьем дополняются негативным историческим опытом. Длительное время любое
инакомыслие подавлялось в психиатрических клиниках.
В конце ХХ века в мире наметилась четкая тенденция на количественный рост депрессивных
состояний людей. Именно они все чаще служат причиной прогулов, снижения производительности труда,
нарушений технологий. Полученные результаты о влиянии психического состояния на результаты работы
самого человека и коллектива в целом положены в основу выявления депрессивного состояния на рабочих
местах. Экономические затраты на проведение обозначенных исследований позволяют косвенно не только
предупредить, но и значительно сократить потери производства и объемы трудоспособного потенциала.
Актуальность проблем трудоспособного здоровья обусловлена высокими скоростями техникотехнологических преобразований. Психологические и физические возможности человека, время
производства и потребления – ограничены. Что принесет модернизация производства человеку кроме новых
товаров? Насколько доступны они будут для подавляющего большинства? В современных экономических
условиях человек больше времени тратит на производство, меньше остается на потребление, собственное
развитие. Законодательно установленный объем рабочего времени игнорируется. Получение высоких
доходов оборачивается дополнительными затратами человеческого потенциала. Развитие цивилизации
сопровождается усилением неравенства. Расширяющаяся бедность приобретает ярко выраженное женское
лицо. Большее количество женщин отказывается от материнства. Перед человеком возникает дилемма:
повышение материального благосостояния путем неограниченной эксплуатации собственного
трудоспособного здоровья, или ограничение вещизма и направление усилий на самосовершенствование.
Философы, социологи, политологи задолго до объявленной модернизации рассуждали о механизмах
адаптации человека к условиям жизнедеятельности. Труд Э.Тоффлера стимулировал начало
широкомасштабной дискуссии об адаптационных способностях человека к радикальным переменам
цивилизации. Вопрос о том, что произойдет с человеком, его психическим и физиологическим состоянием в
условиях модернизации остается открытым. В социальных науках господствует дифференцированный
подход, основанный на неизменности человеческой природы. Польский социолог Ян Щепаньский по этому
поводу писал: «Социологи же, которые полагали, что задачей социологии является изучение массовых
явлений и процессов, происходящих в социальных макроструктурах, изучение природы человека считали
излишним… При настоящем положении …интерес к личности вновь оживает» [5, с.57]. На наш взгляд
приведенные слова раскрывают суть происходящего во всех социальных науках. Предыдущее развитие
цивилизации в силу медленных изменений в орудиях и средствах производства носило предсказуемый
характер, социальные и культурные изменения легко прогнозировались. В настоящее время жизнь одного
поколения характеризуется радикальными преобразованиями в технике, социальной организации и
культуре. Процесс формирования новой культуры производства и коммуникаций вступает в противоречие с
традиционными ценностями. Место и роль традиционных ценностей в объявленной модернизации, к
сожалению, не имеют научного обоснования. В естествознании подавляющее большинство теорий
сохраняет свое значение. Если гуманитарии стремятся к использованию методологии естествознания, то
важнейшим интеграционным полем исследования можно предложить изучение источников формирования
новых ценностей и совмещения их с традиционными.
Мы попытались лишь немного прикоснуться к социальным аспектам модернизации. Очевидно, что
для достижения поставленных целей недостаточно финансировать техническое перевооружение, внедрить
новые технологии и организовать производство новых товаров. Для реализации многочисленных программ
модернизации потребуются новые компетенции, высокая здоровая трудоспособность. Модернизация
нуждается в универсальном человеке, формирующем новые установки, жизненные нормы, модели
поведения и нравственности. Успехи любого начинания во многом зависит от принципов и форм
социализации человека. Происходящие в в обществе процессы пока оказывают в большей степени
отрицательное воздействие, старые традиции, ценности, способы их реализации разрушаются, а новые не
создаются. Обоснованная А.Смитом рациональность жизнедеятельности человека не нашла подтверждения
на практике. Мир человека – это мир субъективного поведения, принятия и реализации решений на всех
уровнях управления. Гуманитарные исследования ведут своеобразную борьбу за равноправие с
естественными науками. На наш взгляд, модернизация высветила проблемы становления и развития
интегрального знания о человеке.
Литература
[1]
[2]
БЕККЕР Г.С. Человеческое поведение: экономический подход. Избранные труды по экономической
теории: Пер. с англ. /Сост., науч.ред., послеслов. Р.И.Капелюшников; предислов. М.И. Левин. – М.:
ГУ ВШЭ, 2003. – 672 с.
ПАРЕТО В. Компедиум по общей социологии [Текст] /Парето; пер. с итал. А.А. Зотова; науч. ред.,
171
предисл. к рус. изд., указ. имен М.С. Ковалевой; науч. консульт. Н.А. Макашова; Гос. ун-т – Высшая
школа экономики.– 2-е изд.– М.: Изд. Дом ГУ ВШЭ, 2008. – 511 с.
[3]
СОРОКИН П. Человек Цивилизация Общество. /Общ.ред., сост. и предислов. А.Ю. Согомонов : Пер.
с англ. – М.: Политиздат, 1992. – 543 с.
[4]
ТОФФЛЕР ЭЛВИН. Третья волна. /Электронный ресурс:
http://www.gumer.info/bibliotek_Buks/Culture/Toffler/_Index.php/ Режим доступа: открытый. Дата
доступа 9 сентября 2013
[5] ЩЕПАНЬСКИЙ Я. Элементарные понятия социологии /Общ. ред. и послеслов. акад. А.М.Румянцева. –
М.: Изд-во Прогресс. 1969.–. 240 с.
172
SPRÁVA Z KONFERENCIE 2013
Medzinárodná vedecká konferencia – ENERGIA Z BIOMASY – CESTA K PROSPERITE
ZNEVÝHODNENÝCH regiónov 6-8.2013 Kapuńany pri Preńove, Bardejovské Kúpele
Rôznorodosť pôdno-klimatických podmienok, ktorou sa vyznaĉuje územie Slovenska vplýva na
poľnohospodársku ĉinnosť v znevýhodnených oblastiach. Dlhodobým cieľom poľnohospodárskej politiky je
zachovanie poľnohospodárskeho vyuņívania územia vo vńetkých výrobných a prírodných podmienkach so zámerom
zabrániť opúńťaniu poľnohospodárskej pôdy.
Konferencia zameraná na vyuņitie energie z biomasy, poukázala na reálny, produkĉný potenciál v
znevýhodnených regiónov Východného Slovenska. Na konferencií sa zúĉastnilo 50 úĉastníkov zo Slovenska,
Poľska, Nemecka, Moldavska a Ukrajiny, ktorí poĉas 3 dní prezentovali výsledky výskumu a praktické skúsenosti z
vyuņívania energie z biomasy.
Konferenciu slávnostným príhovorom otvoril Doc. Ing. Matej Polák, PhD. Ćalej nasledovali odborné
príspevky zúĉastnených hosti na tému energie z biomasy.
Súĉasťou konferencie bolo aj otvorenie Výskumno – vývojového a informaĉného centra bioenergie
Kapuńany,ktoré otvoril prorektor EU v Bratislave Doc. Ing. Ľubomír Strieńka ,CSc. Po slávnostnom otvorení centra
následoval workshop za úĉastí firiem zaoberajúcich výrobou meracích prístrojov na testovanie biomasy, enzymov
pre zefektívnenie procesov fermentácie a organických prímesi pre vyuņitie fugátu, ako kvalitného hnojiva a
farmárov ,ktorí prevádzkujú BPS na výrobu bioplynu. Cieľom workshopu bolo upozorniť najmä farmárov a
prevádzkovateľov BPS aby lepńie vyuņívali ńtrukturálne fondy EU zamerané na vyuņitie potenciálu biomasy v
znevýhodnených regiónoch. V rámci Európskeho fondu regionálneho rozvoja ako aj podpora aplikovaného
výskumu bolo vybudované a dané do prevádzky VVICB Kapuńany.
VVICB Kapuńany pri Preńove vychádza zo zásad energetickej koncepcie pre znevýhodnené regióny.
Priĉom je aplikované na podmienky Východného Slovenska s orientáciou na silné stránky tohto regiónu z hľadiska
obnoviteľných zdrojov energie a surovín, dostatok pracovných síl so skúsenosťami v poľnohospodárstve.
V závere môņeme hodnotiť, ņe vedecká konferencia, ako aj workshop splnili svoj zámer z hľadiska odbornej
,profesionálnej ako aj spoloĉenskej stránky. Úĉastníci konferencie vyjadrili presvedĉenie ņe v blízkej budúcnosti
môņe energia z biomasy zohrať veľmi významnú úlohu vo výskume a rozvoji biopalív a produkcie bioplynu na
Slovensku a v susedných krajinách ĉo môņe prispieť k ekonomickému a sociálnemu rozvoju Severovýchodného
Slovenska.
173
MOŅNOSTI SPOLUPRÁCE PODNIKOV ZAOBERAJÚCIMI SA ALTERNATÍVNYMI
ZDROJMI ENERGIE S VVICB.
Ivan Kron, Matej Polák, Alena Hricindová, Ján Sarvań, Daniela Inańová
Technická spolupráca: Vincent Gnib
VVICB EU, Kapuńany
Zámer:
 rieńenie vedeckých a technických projektov a grantov na poli alternatívnych zdrojov energie;
 projektovanie nových progresívnych energetických zariadení a systémov;
 modernizácia uņ existujúcich energetických zariadení za úĉelom zvýńenia ich efektívnosti;
 projektovanie synergických technológii pre vyuņívanie obnoviteľných zdrojov energií;
 vyvíjanie progresívnych energických systémov pre vyuņívanie sekundárnych palív ako netradiĉných zdrojov
energie;
 monitorovanie prostredia v súvislosti s prevádzkou rozliĉných systémov pre produkciu energie;
 ekonomika vyuņívania prírodných zdrojov;
 výskum a overovanie výsledkov dosiahnutých vo výskume a praxi v rámci projektov univerzít na východnom
Slovensku;
 ukáņky jednotlivých energetických zariadení a nosiĉov.
Súĉasnosť – vybavenie prístrojmi a zariadeniami v cene viac ako 660 000 Eur.
Laboratórium chemicko-biologické
Prístrojové vybavenie:
1. Atómový absorpĉný spektrometer (AAS) ZEEnit700 P (Analytik Jena)
2. Prístroj na stanovenie koncentrácii ortuti DMA-80 (Analytik Jena)
3. CHNS-O analyzátor Flash 2000 (Thermo Scientific)
4. Mikroanalytické váhy XP26 (Metler Toledo), váņenie vzoriek pre CHNS-O analyzátor
5. Piecka P330 (Nonertherm)
6. Prístroj na stanovenie vlhkosti MLB N (Kern)
7. Spektrofotometer VIS DR2800
8. Titrátor TA20 plus (SI Analytics)
9. Prístroj na hydrolýzu pomocou mikrovlnového ņiarenia Ethos One (Milestone)
10. Homogenizátor GM 200 (Retsch)
11. Stolná centrifúga (Hettich)
12. Laminárny box Ekokrok
13. Suńiĉka Memmert
14. Kultivaĉný box Incucell
15. Biologický mikroskop BA400 (Motic)
16. Predváņky Kern, analytické váhy SI-234A, trepaĉka, automatické pipety, pH meter,
oxymeter, prenosný analyzátor plynov Binder
17. Termostat s vaņou a malý reaktor
Vedecko-výskumná ĉinnosť zameraná na detailné pochopenie biochemických procesov pri tvorbe bioplynu a
kvapalných biopalív a moņnosti ich ovplyvnenia v pozitívnom aj negatívnom smere. Táto ĉinnosť je organizaĉne
174
rozdelená do viacerých fáz:
Spracovanie vzoriek (siláņe, sená, rastliny, semená, kvapalné vzorky, napr. vody)
Stanovenie vlhkosti, suńenie, drvenie, centrifugácia na oddelenie ťaņńích ĉastíc z roztokov, hydrolýza
mikrovlným ņiarením a kyselinaazyymi, spaľovanie vzoriek a analýza popolu.
Analýza vzoriek
Stanovenie obsahu biogénnych makroprvkov (uhlík, dusík, vodík, síra), stanovenie obsahu toxických (Hg,
Pb, Cd, Cr, As) a biogénnych mikroprvkov (Cu, Ni) (postupne s rozńirovaním poĉtu kovov), stanovenie kyslosti
vzoriek, stanovenie nenasýtenosti olejov, stanovenie obsahu fenolov, stanovenie obsahu kyslíka v reakĉnej zmesi
fermentora.
Laboratórium alternatívnych zdrojov energie
Prístrojové vybavenie:
 Kalorimeter IKA C200 (IKA)
 Hustomer DMA 4100 M (Anton Paar)
 Destilaĉné zariadenie pri zníņenom tlaku Heidolph
 Skvasovacie 200 L nerezové nádoby
 Lis oleja Farmet
 Kombinovaný nízkoteplotný vykurovací systém
 Lisy na pelety, brikety
Výskum samotných peliet a brikiet
Cieľom tejto ĉasti je dokonale poznať jednotlivé technológie zhutņovania, ich výhody a nevýhody, moņnosti
aplikácií. Dôleņitou úlohou výskumu je ĉo najvernejńie popísať a experimentálne verifikovať procesy spaľovania
peliet a brikiet. Urĉiť optimálne podmienky zhutņovania pre rôzne druhy materiálov. Analyzovať celkovú
výhrevnosť, obsah popolu, vlhkosť materiálu.
Drevené pelety a brikety
sa vyrábajú z ĉistých pilín a hoblín bez pridávania chemických látok. Ako spojivo tu pôsobí lignín
obsiahnutý v samotnom dreve, ktorý sa pri vysokých teplotách spôsobených vplyvom trenia dostáva do plastického
stavu. V poslednej dobe sa vyrábajú drevné pelety aj z cieľovo pestovaných rýchlorastúcich drevín.
Alternatívne pelety a brikety
sú vyrobené zo slamy (pńenice, raņe, sóje, jaĉmeņa, hrachu, repky) a poľnohospodárskeho odpadu
(organický odpad vznikajúci pri priemyselnom ĉistení a suńení poľnohospodárskych plodín). Poņadovaná pevnosť a
trvanlivosť alternatívnych peliet sa získava aj pridaním odpadu z repky alebo slneĉnice (2 - 3 % z celkového
objemu) k slame a ostatnému poľnohospodárskemu odpadu pri peletizovaní. Tento odpad z olejnín zniņuje spotrebu
elektrickej energie pri výrobe, predlņuje dobu ņivotnosti peletizéra a zvyńuje kvalitu alternatívnych peliet.
Kvapalné biopalivá
Kvapalné biopalivá môņu byť získavané dvoma principiálnymi spôsobmi. Lisovaním semien a získavaním
prírodných olejov alebo skvasovaním biomasy. Prvý spôsob je zameraný hlavne na semená s vysokým
obsahom nenasýtených mastných kyselín (správny výber plodín s vyhovujúcim zloņením nenasýtených
mastných kyselín v semenách), zatiaľ ĉo druhý spôsob je zameraný na zefektívnenie hydrolytického rozkladu
celulózy a fermentaĉný proces.
Moņnosti spolupráce
Poradenstvo, výskum procesov prebiehajúcich v bioplynových staniciach, analýza siláņi na obsah ťaņkých
(toxických) a stopových (biogénnych) kovov. Optimalizácia výkonu bioplynových staníc. Stanovenie spalného
tepla biopalív. Produkcia tuhého biopaliva z odpadných surovín. Produkcia kvapalných biopalív z ekonomicky
výhodne produkovaných rastlín. Edukaĉné a výstavné centrum pre odbornú i laickú klientelu. Moņnosť výchovy
ńpecializovaných odborníkov na vyuņívanie biomasy v národnom i nadnárodnom merítku.
175
SORTIMENT PONÚKANÝCH PRÍSTROJOV A ZARIADENÍ
Spektrofotometria
Mikrovlnná technika
Skupinové parametre
Elementárna analýza
Biochemické aplikácie
Príprava ĉistej vody
Elektrochémia
Objektívne meranie farebnosti
Polarimetre, refraktometre
NMR prístroje
Laboratórne váhy, termogravimetria
Kalorimetre, reaktory, autoklávy
Analyzátory pre charakterizáciu ĉastíc
Kryogénna technika
Chémia povrchových vrstiev
Mikroskopy
Sitá a mlyny
Prístroje pre ohrev a chladenie
Prístroje pre mechanické operácie
Testovacie komory
Manipulaĉné (Glove) boxy
Prístroje pre farmaceutické testovanie
Monitoring ņivotného a pracovného prostredia
Vývevy a vákuová technika
Stanovenie obsahu alkoholu v dychu
Ńaľa Tel.:+421 31 788 6211, 770 7994
Końice Tel.:+421 55 789 8708
E-mail: [email protected]
Download

MEDZINÁRODNÁ VEDECKÁ KONFERENCIA A OTVORENIE