využitia palivovej dendromasy Ing. Milan Oravec, CSc.

Transkript

1 Možnosti energetického využitia palivovej dendromasy Ing. Milan Oravec, CSc.

2 Faktory ovplyvňujúce vývoj využiteľného potenciálu dendromasy vlh zavedenie technológii umožňujúcich komplexné využitie ťaženej dendromasy, zvýšenie rozsahu a intenzity výchovy lesných porastov na potrebnú úroveň, stagnácia resp. znižovanie podielu sortimentov dreva vyššej kvality na celkovej ťažbe, intenzifikácia obhospodarovania málo produktívnych porastov s možnosťou ich preradenia do kategórie energetických porastov, miera legislatívnych obmedzení pri riadnom obhospodarovaní lesných porastov. Predpokladá sa eliminácia exportu všetkých sortimentov dreva čo zväčší využiteľný potenciál palivovej dendromasy v spracovateľských odvetviach. Nepredpokladá sa energetické využívanie dreva vyššej kvality napr. vlákninového dreva.

3 Energetické vlastnosti palivovej dendromasy Z praktického hľadiska má na výhrevnosť dendromasy oveľa väčší vplyv jej vlhkosť ako chemické zloženie, V dôsledku klimatickej zmeny sa predpokladá postupná zmena drevinového zloženia v lesoch SR s nárastom podielu tvrdých listnáčov najmä na úkor ihličnanov a tým aj zväčšovanie podielu uhlíka viazaného v ťaženom dreve a jeho energetickej hodnoty.

4 Množstvo uhlíka viazaného v 1 m 3 v čerstvom stave: dendromasy hodnotených drevín drevina kg.c.m -3 dub 339 agát 371 hrab 343 priemer tvrdé listnáče 351 borovica 231 smrek 224 priemer ihličnany 228 topoľ 209 vŕba 213 priemer mäkké listnáče 211

5 Vývoj ročného využiteľného potenciálu palivovej dendromasy na lesných pozemkoch Ukazovateľ Ročné množstvo tis. t Energetická hodnota, PJ Viazaný uhlík tis.t Rok Palivové drevo z evidovanej ťažby ,6 4,4 4, Manipulačné odpady z evidovanej ťažby Odpady po mechanickom opracovaní dreva v LH ,0 5,0 4, ,5 2,0 2, Pne a korene ,4 04 0,4 04 0, Prerezávky ,5 0,8 0, Tenčina a nezužitkovaná hrubina na ťažbovej ploche h bi ť žb j ,0 18,9 19, Lesná palivová dendroamsa spolu ,0 31,5 32,

6 Vývoj ročného využiteľného potenciálu palivovej dendromasy na nelesných pozemkoch Ukazovateľ Ročné množstvo tis. t Energetická hodnota, PJ Viazaný uhlík tis.t Rok Palivové drevo ,9 1,0 1, Manipulačné odpady Tenčina a nezužitkovaná hrubina na ťažbovej ploche ,4 0,4 0, ,4 2,7 2, Energetické lesy ,7 52 5, Palivová dendromasa na nelesnej pôde spolu ,7 5,8 9,

7 Podmienky hodnotenia produkcie dendromasy v agátových porastoch hodnotili sa porasty v dobrých (Santovka) a nepriaznivých stanovištných podmienkach (Hontianske Trsťany, Horša, Lontov) vo veku 19 až 59 rokov, produkcie vlákniny a suroviny na výrobu štiepok sa zisťovala priemerkovaním naplno a podrobnou analýzou objemu hmotnosti a sortimentovej štruktúry reprezentatívnych stromov, pri hodnotení ekonomických parametrov sa použili súčasné ceny sortimentov a skutočné výrobné náklady v jednotlivých hodnotených porastoch, pre možnosť porovnania sa produkcia, príjmy a náklady hodnotili za produkčnú dobu 59 rokov (vek najstaršieho hodnoteného porastu), na odstránenie vplyvu rozdielnych výrobných podmienok (približovacia vzdialenosť) sa vykonalo porovnanie ekonomickej efektívnosti pri rovnakých výrobných nákladoch.

8 Lokalita Hontianske Trsťany Číslo porastu 337 A Vek 59 Počet stromov na 1 ha 1650 Zásoba stromovej dendromasy m 3.ha ,9 Zásoba hrubiny B.K.m 3.ha ,4 Zásoba dendromasy na štiepkovanie t.ha -1 49,7 Ročný prírastok hrubiny B.K m 3.rok -1 2,29 Ročný príratok stromovej dendromasy m 3.rok 3,71 Píj Príjmy z apredaj djhrubiny tis. Sk 162,5 Príjmy za predaj štiepok tis. Sk 72,1 Náklady na výrobu hrubiny tis.sk 96,9 Náklady na výrobu a dopravu štiepok tis. Sk 67,6 Rozdiel pri výrobe hrubiny tis. Sk. 65,6 Rozdiel pri výrobe štiepok tis. Sk 4,5 Celkový rozdiel z pohľadu OLZ tis. Sk 52,1 Celkový rozdiel tis. Sk 70,1 Celkový rozdiel rovnakých výrobných nákladoch, tis. Sk 88,0

9 Lokalita Hontianske Trsťany Číslo porastu 333 Vek 21 Počet stromov na 1 ha 2425 Zásoba stromovej dendromasy m 3.ha ,1 (376,8) Zásoba hrubiny B.K.m 3.ha -1 61,6 (173,1) Zásoba dendromasy na štiepkovanie t.ha -1 57,4 (161,3) Ročný prírastok hrubiny B.K m 3.rok -1 2,93 Ročný príratok stromovej dendromasy m 3.rok 6,39 Píj Príjmy z apredaj djhrubiny tis. Sk 207,77 Príjmy za predaj štiepok tis. Sk 233,9 Náklady na výrobu hrubiny tis.sk 118,9 Náklady na výrobu a dopravu štiepok tis. Sk 214,8 Rozdiel pri výrobe hrubiny tis. Sk. 88,8 Rozdiel pri výrobe štiepok tis. Sk 19,1 Celkový rozdiel z pohľadu OLZ tis. Sk 49,8 Celkový rozdiel tis. Sk 107,9 Celkový rozdiel rovnakých výrobných nákladoch, tis. Sk 130,6

10 Lokalita Santovka Číslo porastu 226/1 Vek 37 Počet stromov na 1 ha 669 Zásoba stromovej dendromasy m 3.ha ,0 (411,8) Zásoba hrubiny B.K.m 3.ha ,4 (263,0) Zásoba dendromasy na štiepkovanie t.ha -1 58,9 (93,7) Ročný prírastok hrubiny B.K m 3.rok -1 4,47 Ročný príratok stromovej dendromasy m 3.rok 7,0 Píj Príjmy z a predaj djhrubiny tis. Sk 315,6 Príjmy za predaj štiepok tis. Sk 135,9 Náklady na výrobu hrubiny tis.sk 138,3 Náklady na výrobu a dopravu štiepok tis. Sk 109,7 Rozdiel pri výrobe hrubiny tis. Sk. 177,3 Rozdiel pri výrobe štiepok tis. Sk 26,2 Celkový rozdiel z pohľadu OLZ tis. Sk 169,7 Celkový rozdiel tis. Sk 203,5 Celkový rozdiel rovnakých výrobných ý nákladoch, tis. Sk 170,3

11 Hodnotenie výsledkov: Skrátenie rubnej doby agátových porastov v dobrých stanovištných podmienkach je závislé od vývoja cien vlákninového dreva a guľatinových sortimentov. Doporučuje sa rubná doba 25 až 35 rokov. V agátových porastoch s priemernými (najmä nevychovávané porasty) a horšími stanovištnými podmienkami je už pri súčasných cenách vlákniny a štiepok ekonomicky výhodné skrátiť rubnú dobu na 13 až 22 rokov.

12 Celková energetická bilancia výroby peliet: energetická hodnota ročnej produkcie GJ. t.j MWh ročná spotreba tepla na sušenie GJ t.j MWh ročná spotreba elektrickej energie štiepky 6296 GJ t.j MWh piliny 4514 GJ t.j MWh ročná spotreba nafty 359 GJ t.j. 100 MWh celková spotreba energie štiepky GJ t.j MWh piliny GJ t.j MWh Podiel vynaloženej energie na hodnote ročnej produkcie peliet : štiepky 15,79 % piliny 14,14 %

13 Bilancia uhlíka v dendromase a emisii CO 2 z fosílnych palív pri výrobe peliet Parameter Uhlík viazaný v ročnej produkcii peliet, t Uhlík viazaný v ročnej spotrebe dendromasy na sušenie, t Uhlík viazaný v spotrebovaných fosílnych palivách v prepočte na zemný plyn, t štiepky Surovina na výrobu peliet piliny Rozdiel, t Ročné množstvo redukcie CO 2 náhradou zemného plynu peletami, t Ročné produkcia CO 2 zo 2 spotrebovaných fosílnych palív na výrobu peliet v prepočte na zemný plyn Skutočná ročná redukcia emisii CO 2, t Ročná redukcia emisii CO 2 náhradou zemného plynu neupravenou dendromasou Rozdiel v ročnej redukcii emisii CO 2 pri peletách v porovnaní s neupravenou dendromasou, t

14 Do roku 2020 sa predpokladá mierny rast ročnej spotreby PEZ, ktorá by sa mala pohybovať vrozmedzí 800 až 830 PJ. Najmä v dôsledku rozvoja priemyslu sa predpokladá rast spotreby elektrickej energie a kvapalných palív. Významnýý podiel si zachová výroba elektriny z tuhých palív (cca 30 %). Vzhľadom na úsporné opatrenia sa predpokladá stagnácia spotreby tepla.

15 Štruktúra ročnej spotreby v rokoch 2000 a výhľad na rok 2010 Rok Priemysel, PJ 153,1 153,7 147,0 Bytovo komunálna sféra, PJ Z toho: individuálne vykurovanie, PJ 103,0 104,0 104,0 60,0 60,0 60,0 centrálne vykurovanie 43,0 44,0 44,0 Spolu, PJ 256,1 275,7 251,3

16 Ročný využiteľný potenciál palivovej dendromasy v roku 2020 na lesnej pôde dosiahne predpokladanú hodnotu 31,5 PJ a na nelesnej pôde 5,8 PJ, celkom 37,3 P, čo predstavuje 4,5 % podiel na celkovej spotrebe PEZ Slovenska. Vzhľadom na technologické možnosti energetického využívania dendromasy, veľkosť a štruktúru spotreby PEZ v SR do roku 2020 sa predpokladá náhrada fosílnych dendromasou v týchto oblastiach: výroba tepla v bytovo-komunálnej sfére, priemysle a pôdohospodárstve, výroba elektriny s využitím tepla v elektrárňach a teplárňach.

17 Výroba energie z biomasy má perspektívu tam, kde dokáže ekonomicky konkurovať základným druhom palív. Pre jej konkurencieschopnosť musia byť splnené nasledovné podmienky: dostatok vhodného paliva a záruka jeho dodávok resp. produkcie po dobu životnosti technológie, garancia stability ceny palivovej biomasy z extrémnych zdrojov, porovnateľná predpokladaným vývojom cien základných palív. podmienky užívateľa ktoré umožnia efektívne energetické využívanie biomasy (preukázateľné komplexnou technicko-ekonomickou analýzou), realizácia vhodnej technologickej prípravy a následného energetického využitia biomasy vrátane organizačného zabezpečenia prevádzky.

18 Energetická hodnota, druh a množstvo energie z palivovej dendromasy a redukcia emisií CO 2 Dendromasa Energetická hodnota potenciálu. PJ Spôsob využitia Výrobená enrgia PJ Redukcia emisií CO 2 tis.t V porovnaní s rokom 2006 Celkom Palivové drevo 5,4 teplo 4, Manipulačné odpady 5,4 9 1 teplo elektrina 4,01 0, Odpady po mechan. oprac. dreva v LH 2, teplo elektrina 1,44 0, Prerezávky, pne 1,2 85 Teplo 089 0, a korene 15 elektrina 0, Tenčina a nezužit. hrubina korún stromov Energetické lesy spolu 37,33 21, , teplo elektrina teplo elektrina 14,53 2,65 1,18 0, teplo 26, elektrina 3, Celkom 37,3 29,

19 Možnosti náhrady fosílnych palív využiteľným potenciálom palivovej dendromasy z rezortu pôdohospodárstva a jej následného spracovania v SR vrokoch Palivová Parameter Rok dendromasa Rezort pôdohospo- dárstva Palivová dendromasa a spolu Ročné využiteľné množstvo, tis.ton Energetická hodnota, PJ 31,8 34,7 38,4 42,8 Podiel na celkove spotrebe PEZ % 4,0 4,3 4,8 5,4 Ročné množstvo nahradeného zemného plynu, mil.m 3 Cena nahradeného zemného plynu, mil. (mld.sk) Úspora v porovnaní so súčasným stavom, mil. (mld.sk) 275 (8,2) 300 (9,0) 332 (9,9) 370 (11,1) 199 (6,0) 224 (6,7 256 (7,7) 294 (8,8) Ročné využiteľné množstvo, tis.ton Energetická hodnota, PJ 58,4 61,1 65,9 71,1 Podiel na celkove spotrebe PEZ % 7,3 7,6 8,2 8,9 Ročné množstvo nahradeného zemného plynu, mil.m 3 Cena nahradeného zemného plynu, mil. (mld.sk) Úspora v porovnaní so súčasným stavom, mil. (mld.sk) 496 (14,8) 528 (15,8) 569 (17,0) 614 (18,4) 300 (9,0) 332 (9,9) 373 (11,2) 418 (12,5)

20 Štruktúra výroby energií z palivovej dendromasy rezortu pôdohospodárstva Na základe rámcového hodnotenia perspektívnej produkcie a spotreby možno v roku 2020 vyrobiť: elektrická energia 3,3 PJ (0,92 TWh) teplo 26,9 PJ (7,46 TWh) SPOLU 30,2 PJ (8,38 TWh) Palivová dendromasa rezortu pôdohospodárstva môže pokryť: 2,8 % domácej spotreby elektriny, 11 % celkovej domácej spotreby tepla (resp. 26 % spotreby tepla v bytovo komunálnej sfére, Poznámka: Z celkového využiteľného potenciálu palivovej dendromasy v SR možno v roku 2020 vyrobiť 51,8 PJ (14,40 TWh) energií a pokryť 4,8 % spotreby elektriny a 18,8 % celkovej spotreby tepla.

21 Možnosti redukcie emisií skleníkových plynov a viazania uhlíka v dôsledku náhrady fosílnych palív palivovou dendromasou z rezortu pôdohospodárstva a jej následného spracovania Palivová Parameter Rok dendromasa Rezort pôdohospodárstva Ostatné zdroje Palivová dendromasa SPOLU Ročné využiteľné množstvo, tis.t Množstvo viazaného uhlíka, tis.t Redukcia emisii CO 2,tis.t Hodnota redukcie emisii, mil. (mld.sk) 20 (0,60) 21,8 (0,65) 24,1 (0,72) 26,9 (0,81) Ročné využiteľné množstvo, tis.t Množstvo viazaného uhlíka, tis.t Redukcia emisii CO 2,tis.t Hodnota redukcie emisii, mil. (mld.sk) 16,1 (0,48) 16,6 (0,50) 17,3 (0,52) 17,8 (0,53) Ročné využiteľné množstvo, tis.t Množstvo viazaného uhlíka, tis.t Redukcia emisii CO 2,tis.t Hodnota redukcie emisii, mil. (mld.sk) 36,1 (1,08) 38,4 (1,15) 15) 41,44 (1,24) 44,7 (1,34)

22 Náklady a prínosy rozvoja produkcie a energetického využívania palivovej dendromasy z rezortu pôdohospodárstva Náklady na realizáciu rozvoja investičné náklady: 700 mil. (21 mld.sk) z toho producenti 233 mil. ( 7 mld.sk) výrobcovia energii 467 mil. (14 mld.sk) zvýšené náklady na prevádzku technológii využívajúcich palivovú dendromasu v porovnaní s fosílnymi palivami (4..GJ-1 resp. 120 Sk.GJ-1) celkom 568 mil. (17,0 mld,sk) z toho mzdy 178 mil. ( 5,3 mld.sk) ostatné (odpisy, materiál, energie) 390 mil. (11,7 mld.sk) náklady na nákup palivových štiepok od producentov v rezorte pôdohospodárstva náklady pri súčasnej cene 48,3.t mil. (23,4 mld,sk) náklady ypri cene zohľadňujúcej j zvýšené výrobné náklady 58.t mil. (28,1 mld,sk) z toho mzdy 281 mil. ( 9,7 mld,sk) zvýšené náklady spolu 1506 mil. (45,1 mld,sk) z toho mzdy 459 mil. (13,8 mld,sk)

23 Náklady a prínosy rozvoja produkcie a energetického využívania palivovej dendromasy z rezortu pôdohospodárstva Prínosy z realizácie zníženie nákladov na nákup a distribúciu zemného plynu (súčasný stav) 1535 mil. (46,1 mld.sk) potenciálne prínosy za redukciu emisii CO2 mld.sk) kvantifikované prínosy spolu Ďalšie nekvantifikované prínosy 111 mil. (3, mil. (49,4 mld,sk) zvýšenie energetickej bezpečnosti štátu a stabilizácia cien palív, (zima 2009), zlepšenie stavu lesného hospodárstva a poľnohospodárstva, zlepšenie životného prostredia, zvýšenie zamestnanosti, viazanie uhlíka.