Obnovitelné zdroje energie Biomasa

Transkript

1 Obnovitelné zdroje energie Biomasa Ing.Vlasta Petříková, DrSc. CZ Biom České sdružení pro biomasu, Praha Kontakty - vpetrikova@volny.cz, Tel ,

2 Význam obnovitelných zdrojů šetří fosilní zdroje energie - OZE omezují vznik skleníkových plynů přispívají k omezování globálních změn klimatu a oteplování Země

3 průměrná teplota v dekádách [ o C] Zvyšování průměrných teplot v ČR za 80 let : od r do r Průměrné roční teploty v ČR v jednotlivých desetiletích 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6, roky

4 Cíle pro využívání obnovitelných zdrojů energie Podíl OZE do r EU 12 % 20 % ČR 8 % 13 % Podíl na kapalných biopalivech - EU 5,75 % 10 %?

5 Formy obnovitelných zdrojů energie 2 hlavní skupiny : 1. Zdroje zajišťované technickým zařízením větrné a vodní elektrárny, fotovoltaika, sluneční kolektory, tepelná čerpadla apod. 2. Biomasa a biologické procesy

6 Význam OZE podle formy vzniku 1. OZE vznikající technickým zařízením mají význam převážně jako přímý zdroj energie elektrické, tepelné 2. Biomasa je rovněž přímým zdrojem energie, ale současně má řadu dalších přínosů pro přírodu a zemědělství

7 Význam biomasy pro energii Biomasa má největší podíl na všech forem OZE, tj %. Na technické OZE tak připadá jen cca %. Přesto se daří získávat energii technickým zařízením rychleji, protože je to způsob podstatně snazší, než zajišťování biomasy a následně i její zpracování procesy biotechnologickými

8 Podpora OZE Jednotlivé formy OZE by měly být podporovány rovnoměrně a přiměřeně svému významu Snazší technické formy jsou však někdy podporovány a tím i realizovány více, než složitější procesy při využívání biomasy Příkladem z poslední doby je nebývalý rozmach fotovoltaických elektráren.

9 Regulace podpory OZE Příklad nevhodné regulace : nebývalý rozmach fotovoltaických elektráren vyvolal řadu nežádoucích problémů : -obtížná regulace v rozvodné síti -omezení vstupu elektřiny z ostatních forem do rozvodné sítě, např. z bioplynových stanic -nutnost změny zákona pro možnost regulace cen Energetickým regulačním úřadem. Novela zákona byla přijata , v zájmu rovnoměrnějšího rozvoje OZE i z ostatních forem -významná ztráta zemědělské půdy, často úrodné ornice, což je vždy nežádoucí!!!

10 Fotovoltaická elektrárna

11 Význam biomasy- obecně Přímý : obnovitelný zdroj energie Nepřímý : biomasa je součástí zeleně v krajině. Přispívá tak k omezování koncentrace skleníkových plynů v ovzduší, ke zvyšování teploty, k extrémním výkyvům počasí i ke globálním změnám podnebí na Zemi

12 Zdroje biomasy Dřevní a lesní odpady Vedlejší produkty ze zemědělství, např. sláma obilovin, olejnin aj. plodin Cíleně pěstované energetické rostliny, tradiční i méně známé: - polní plodiny, v r ha - rychle rostoucí dřeviny (RRD)- 200 ha

13 Lesní štěpka

14 Balíky slámy

15 Význam energetických rostlin pro různá odvětví Pro energii : přímý zdroj energie Pro zemědělství : doplněk tradiční potravinářské produkce, které je nadbytek Pro krajinu : víceleté a vytrvalé energetické plodiny přispívají k omezování vodní eroze a tím i k omezení škod po přívalových deštích plně tak nahradí trvalé travní porosty Pro ekologii : méně známé druhy rostlin rozšiřují biodiversitu, což přispívá k žádoucí přirozené stabilitě ekosystémů

16 Velké plochy obilí

17 Porost kukuřice po přívalovém dešti

18 Mladý porost krmného šťovíku chutná lesní zvěři i hospodářským zvířatům Srnky na pastvě 20.dubna

19 Hořčice sarpetská, není náročná, má význam též pro rozšíření pěstovaných zemědělských plodin a tím i biodiversity

20 Saflor světlice barvířská lze pěstovat na semeno a slámu využít k vytápění

21 Mužák prorostlý

22 Sléz vytrvalý - Sida

23 Jestřabina východní

24 Psineček veliký, ovsík vyvýšený jsou vhodné pro semenářské kultury slámu k vytápění jako fytopalivo

25 Sveřep bezbranný

26 Lesknice (chrastice) rákosovitá

27 Krmný šťovík pro vytápění sklizeň v plné zralosti

28 Příklad vzorně ošetřovaného porostu krmného šťovíku. Výnosy suché biomasy : 9 10 t/ha

29 Rychle rostoucí dřeviny Rozšířené převážně v zahraničí vhodné podmínky, hlavně mechanizovaná sklizeň V ČR je nyní jen asi 300 ha, protože je pěstování náročné, zakládání porostů nákladné, zatím není v ČR vhodná mechanizace a rozšiřování výměry RRD je proto velmi pomalé

30 Porost rychle rostoucích dřevin

31 Biomasa fytomasa má 3 základní formy Pevná - pro vytápění budov Plynná bioplyn, vznikající v bioplynových stanicích, obvykle s následnou výrobou elektřiny Kapalná biolíh a bionafta využívaná jako biopaliva dopravní Odlišné formy biomasy či biopaliv je nezbytné důsledně rozlišovat!!!

32 Efekt využívání biomasy Největší efekt má biomasa při využívání přímo v místě svého vzniku bez náročného transportu, což lze zajistit zejména při vytápění budov a pro výrobu bioplynu Cílené pěstování plodin pro biomasu pevnou a plynnou vyžaduje proto zvýšenou podporu oproti biopalivům dopravním Veřejnost bohužel často vnímá biomasu jen jako biopaliva dopravní, pak vznikají mylné obavy a námitky, že energetická biomasa konkuruje potravinám

33 Zpracování biomasy pro vytápění budov. Balíky přímé spalování ve velkých kotelnách Řezanka přikládání obdobné jako štěpka Rostlinné brikety - místo dřevěných polen Pelety pro automatické přikládání ve speciálních kamnech (i velkých kotelnách)

34 Stoh balíků z krmného šťovíku

35 Řezanka připravená pro přikládání šnekovým dopravníkem

36 Topné pelety pro automatické přikládání

37 Lisování rostlinných briket

38 Lisování šťovíkových briket pro zámek Jemniště

39 Nová koncepce vytápění zámku Jemniště rostlinnými briketami

40 Forma plynné biomasy bioplynové stanice (BPS) V návaznosti na čistírny odpadních vod mají BPS především sanační funkci Bioplynové stanice zemědělského typu záměrná výroba bioplynu a následně elektřiny z pěstovaných plodin v kombinaci s organickým hnojivem (hnojem, kejdou)

41 Plodiny pro zemědělské BPS Běžná travní hmota a další zeleň, včetně odpadní, vznikající při údržbě parků, sadů apod. Kukuřice nejvíce využívaná plodina, ale pro náročnost jejího pěstování lze doporučit i jiné druhy, alespoň jako doplněk Předpokladem vhodné plodiny pro vznik bioplynu může být krmný šťovík původně vyšlechtěn jako kvalitní krmná plodina

42 litry na 1 kg sušiny Vývin bioplynu kumulativní produkce s přídavkem kukuřice Kumulativní produkce bioplynu drcená kukuřice 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, den 100% kejda 100% digestát 20% kejda + 20% digestát+ 60% kukuřice 15% kejda + 15% digestát + 70% kukuřice 10% kejda + 10% digestát + 80% kukuřice

43 litry na 1 kg sušiny Vývin bioplynu kumulativní produkce s přídavkem šťovíku Kumulativní produkce bioplynu drcený šťovík 350,0 300,0 250,0 200,0 150,0 100,0 50,0 0, den 100% kejda 100% digestát 20% kejda + 20% digestát + 60% šťovík 15% kejda + 15% digestát + 70% šťovík 10% kejda + 10% digestát + 80% šťovík

44 Bioplynová stanice v podhůří Krkonoš, v sousedství golf. hřiště

45 Senážování krmného šťovíku pro bioplynovou stanici - Prosečné

46 BPS , 10. den v provozu + vak se šťovíkovou senáží

47 Kogenerační jednotka Schell

48 Souhrnné výsledky fermentace v BPS Prosečné doba výkon vývin bioplynu v m3 / h dávka substrátu v průměru fermentace kwh t/den průměr rozsah od - do celkem z toho šťovík 7. až 8. den až až ,03 3,5 24. až ,8

49 Jarní odběry zelené hmoty šťovíku z devítiletého porostu pro stanovení krmných hodnot v týdenních intervalech

50 Krmná hodnota šťovíku stanovil VÚŽV Praha Uhříněves 2008 Datum odběru senáž standard hodnoty ve šťovík šťovík pro srovnání 100 % sušině krmný + jílek vojtěška jílek sušina 11,29 12,41 29,33 20,0 22,0 NL 19,82 11,99 23,20 12,7 14,0 vláknina 17,90 26,72 17,88 23,0 28,5 cukry redukované 11,41 11,21-5,4 7,7 Vysoký obsah cukrů umožňuje silážování bez konzervantů!!!

51 Vysoká kvalita zelené hmoty a senáže krmného šťovíku Analýzy svědčí o jeho úspěšném využívání : - ke krmení hospodářských zvířat - oprávněný předpoklad využití při výrobě bioplynu. Zásadní podmínkou je jeho včasná sklizeň, optimálně již koncem dubna, aby dále spolehlivě obrůstal. Pak se může sklízet až 4 x do roka.termín sklizně je ještě nutné spolehlivě vyzkoušet a dlohoudoběji ověřit - nejnovější zkušenost : mírný přísev jednoletého jílku zajistí rychlejší zapojení porostu, omezení plevelů a dřívější využití sklizené zelené hmoty

52 Pastevní porost v říjnu 2008 osmý rok po zasetí krmného šťovíku Javornice v podhůří Orlických hor

53 Pastva na porostu krmného šťovíku po letní sklizni

54 Krmení ovcí šťovíkovou senáží z podzimního porostu

55 Krmný šťovík s příměsí jílku jednoletého na Chrudimsku, sklízený na zeleno 4x za rok

56 Senáž v balíkách pro krmení dojnic Dobrohošť u Dačic

57 Biopaliva kapalná bionafta, biolíh Zdrojem bionafty jsou olejniny, převážně řepka olejka Pro výrobu biolíhu má největší efekt cukrová třtina, respektive její odpad při výrobě cukru, proto je nejrozšířenější např. v Brazilii již od 70.tých let V ČR je zdrojem pro biolíh hlavně obilí a cukrovka

58 Řepkové pole

59 Výhody nevýhody biopaliv pro dopravu Biopaliva pohonné hmoty jsou nejznámější formou využívání biomasy V EU má být do r.2020 zajištěn 10 % podíl biomasy na spotřebě benzínu a nafty Využívání biopaliv musí ale být udržitelné, proto se nyní zvažuje i nižší podíl biomasy na jejich výrobě Náročná technologie vyžaduje koncentrovanou výrobu, což vyžaduje dovoz biomasy i ze vzdálených lokalit, tím se spotřebuje velký podíl vstupní energie na transport

60 Souhrn a obecné závěry Biomasa je nejvýznamnější obnovitelný zdroj energie Největší efekt má biomasa využívaná v místě své produkce, bez nákladného transportu, tj. pevná pro vytápění budov a pro výrobu bioplynu Méně efektivní využití biomasy je při výrobě biopaliv kapalných bionafta, biolíh

61 Děkuji za pozornost Ing.Vlasta Petříková, DrSc. CZ Biom České sdružení pro biomasu Kontakt : vpetrikova@volny.cz Tel. : , mobil :