POTENCIÁL BIOMASY V ŽILINSKÉM A TRENČIANSKÉM KRAJI Marian Mikulík, Jozef Jandačka, Milan Malcho V příspěvku jsou stručně shrnuty potenciální možnosti získávání biomasy ze zemědělské produkce a z lesního hospodářství pro Trenčianský a Žilinský kraj. Uvedené regiony jsou z hlediska využívání biomasy, jako jednoho z nejperspektivnějších a cenově nejdostupnějších obnovitelných zdrojů energie v podmínkách Slovenské republiky, mapovány při řešení projektu Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy v rámci programu INTERREG III.A SR ČR. Klíčová slova: potenciál biomasy, dřevní biomasa, rostlinná biomasa ÚVOD Slovenská republika je zemí s velmi omezenými zásobami primárních paliv, a z tohoto důvodu je závislá na dovozu těchto paliv ze zahraničí. Využíváním těchto paliv zároveň přispívá ke stále se zvyšující produkci emisí, zatěžujících životní prostředí. Možností, jak splnit závazky podle Kjótského protokolu o snižování produkce skleníkových plynů a jak omezit závislost na primárních palivech ze zahraničí, je snižování energetické zátěže a zvýšení podílu získávání energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE). Avšak i z hlediska využívání OZE je SR zemí s omezenými možnostmi. Dosud největší podíl při využívání OZE na Slovensku představuje vodní energie a velké naděje se vkládají do využívaní geotermální energie. Kapacita vodních toků je však v podmínkách SR téměř vyčerpaná a využívání geotermální energie s sebou přináší vysoké investiční náklady. Z tohoto důvodu se jako jeden z nejperspektivnějších potenciálních zdrojů energie v podmínkách Slovenska, s bohatou zemědělskou tradicí a s dostatečnou zásobou lesních porostů, do budoucnosti jeví biomasa. ROZLOŽENÍ ZEMĚDĚLSKÉ A ZALESNĚNÉ PŮDY NA ÚZEMÍ SLOVENSKÉ REPUBLIKY Zemědělská půda pokrývá téměř 50 % území Slovenska, přičemž asi 59 % představuje orná půda. Lesy pokrývají přibližně 41 % území Slovenska, co Slovensko lesnatostí zařazuje na přední místa v rámci států Evropy. Rozložení zemědělské půdy a plochy pokrytých lesy v jednotlivých krajích SR uvádí tab. 1. Tab. 1 Rozložení zemědělské a zalesněné půdy v jednotlivých krajích SR Region Rozloha Zemědělská půda Zalesněná půda [km 2 ] [ha] [ha] Banskobystrický kraj 9 455 418 921 462 536 Prešovský kraj 8 981 385 458 440 455 Žilinský kraj 6 801 246 827 377 941 Košický kraj 6 752 337 973 266 572 Nitranský kraj 6 344 469 641 96 131 Trenčianský kraj 4 502 186 440 220 661 Trnavský kraj 4 147 293 850 65 202 Bratislavský kraj 2 052 95 640 75 428 Spolu 49 036 2 434 749 2 004 926 Žilinský kraj Svojí rozlohou je Žilinský kraj třetím největším krajem Slovenské republiky a zabírá 13,9 % z rozlohy státu. Území kraje tvoří nížinné kotliny podél řek, pahorkatiny a pohoří, z nichž nejvýznamnější jsou Západní Tatry, Nízké Tatry, Veľká Fatra, Malá Fatra, Beskydy, Strážovské vrchy a Javorníky. Region je charakteristický mírně teplým až chladným a vlhkým podnebím s nejnižšími teplotami na Slovensku (Oravská Polhore). Ing., PhD., Marian Mikulík, KET, SjF, ŽU v Žiline, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, marian.mikulik@fstroj.utc.sk / 1 /
Trenčianský kraj Trenčianský kraj se rozlohou řadí mezi menší kraje. Povrch území je značně členitý. Považské pohorie, Podunajská pahorkatina a Hornonitrianska kotlina patří k teplé klimatické oblasti. Ostatní území procházejí s narůstající nadmořskou výškou do mírně teplé a chladné klimatické oblasti. POTENCIÁL BIOMASY Z LESNÍHO HOSPODÁŘSTVÍ ŽILINSKÉHO A TRENČIANSKÉHO KRAJE VE SROVNÁNÍ S OSTATNÍMI REGIONY SLOVENSKÉ REPUBLIKY Rozložení lesů v rámci SR je nerovnoměrné. Listnaté dřeviny mají v lesních porostech 58% a jehličnaté 42% zastoupení. Největší zastoupení v lesních porostech má buk (přibližně 30,9 %), následuje smrk (26,4 %), dub (13,4 %), borovice (7,3 %) a hrab (5,7 %). Z hlediska využití dřevní biomasy se Žilinský kraj řadí mezi nadprůměrné regiony, a to i přesto, že má nejnižší koeficient využitelnosti lesa. Potenciál dřevní biomasy v porovnání s ostatními regiony SR zobrazuje obr. 1, přičemž plocha s lesními porosty, jenž představují reálný energetický potenciál je uvedený v tab. 2. Obr. 1 Potenciál dřevní biomasy z lesních porostů na území SR Koeficient využitelnosti lesa zahrnuje ochranné pásma lesů, která jsou vyčleněná z případné těžby a také dostupnost lesních porostů z hlediska těžko přístupných nebo nepřístupných terénů (sklon zalesněných ploch neumožňující těžbu dřeva). Tab. 2 Potenciál dřevní biomasy z lesních porostů v jednotlivých krajích SR Region Rozloha lesních Koeficient využití Měrný energet. Energetický porostů [ha] lesa [-] zisk [GJ/ha] potenciál [PJ] Prešovský kraj 440 455 0,80 9,27 3,266 Banskobystrický kraj 462 536 0,69 9,43 3,010 Žilinský kraj 377 941 0,59 10,17 2,268 Košický kraj 266 572 0,79 10,0 2,106 Trenčianský kraj 220 661 0,75 8,43 1,395 Nitranský kraj 96 131 0,95 11,23 1,026 Bratislavský kraj 75 428 0,99 9,90 0,739 Trnavský kraj 65 202 0,97 9,29 0,588 Spolu 2 004 926 - - 14,398 / 2 /
Podíl lesních pozemků v Trenčianském kraji zaujímá téměř polovinu z celkové výměry půdy v regionu. Právě z tohoto hlediska a také vzhledem ke své rozloze, se Trenčianský kraj řadí mezi regiony s nadprůměrnými zásobami dřevní biomasy. Těžba dřeva je samozřejmě spojená i s jeho zpracováním, a to především na pilách. Na území SR je současnosti v provozu okolo 500 provozů zabývajících se zpracováváním dřeva. Výtěžnost dřeva při pořezech na pilách dosahuje 60 až 62 %. Zbytek, teda 38 až 40 %, tvoří odpad, který je tvořený z asi 65 % odřezky a z 35 % pilinami, a který představuje další energetický potenciál. Obr. 2 Potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu pro energetické využití na území SR Energetický potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu (mechanické opracování vytěženého dřeva) v jednotlivých regionech SR je graficky uvedený na obr. 2 a také v tab. 3, která zároveň uvádí procentuální podíl jednotlivých regionů na celkovém reálném energetickém potenciálu. Z obr. 2, resp. Z tab. 3 je zřejmé, že Žilinský kraj patří k nejvýznamnějším regionům z hlediska produkce odpadů ze zpracování dřeva, které je možné pro energetické využití. Tab. 3 Potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu v jednotlivých krajích SR Region Odpad ze zpracování Podíl z celkového Energetický potenciál dřeva [mil. m 3 ] množství odpadu [%] [PJ] Banskobystrický kraj 400,00 25,0 2,80 Žilinský kraj 368,00 23,0 2,58 Prešovský kraj 336,00 21,0 2,35 Trenčianský kraj 192,00 12,0 1,34 Košický kraj 112,00 7,0 0,78 Nitranský kraj 80,00 5,0 0,56 Trnavský kraj 64,00 4,0 0,45 Bratislavský kraj 48,00 3,0 0,34 Spolu 1600,00 100 11,2 Největší dřevozpracující společnosti jako producenti pilin a dřevního odpadu v Žilinském kraji jsou Rettenmeier Tatra Timber Liptovský Hrádek, Slovpelex Dolný Kubín a AMICO Drevo Oravský Podzámok. V Trenčianském regionu je to především Drevostav Ilava a DCP Drážkovce. Tab. 4 uvádí výrobce dřevěných briket a pelet na území Trenčianského a Žilinského kraje. Mezi nejvýznamnější producenty zušlechtěné formy odpadové dřevní biomasy v obou regionech patří především Biomasa, združenie právnických osôb, Kysucký Lieskovec s roční produkcí 12 tis. tun dřevěných pelet. Kromě výroby a distribuce / 3 /
pelet sdružení Biomasa také vlastní nebo provozuje více než 40 kotelen na spalování dřevěných pelet ve veřejných budovách, především pak ve školách. Tab. 4 Výrobci dřevěných briket a pelet v Žilinském a Trenčianském kraji Loklita Společnost Okres Kapacita [t/rok] Palivo Kotešová A-Holz Bytča - brikety Oravský Podzámok AMICO drevo Dolný Kubín 2 500 pelety Kysucký Lieskovec Biomasa, z. p. o. Kysucké Nové Mesto 12 000 pelety Králova Lehota Nova Bio Term Liptovský Mikuláš - brikety Závažná Poruba Sweedwood Liptovský Mikuláš - brikety Liptovský Peter Tatra Pellets Liptovský Mikuláš - pelety Zakamenné Námestovo - brikety Rajec Drevovýroba Žilina 2 500 brikety Rajec - Suja Drevodom Žilina - brikety Konská Drevomax Žilina 4 500 pelety Ružomberok Geotech Ružomberok 2 200 brikety Nitrianské Rudno Norba Plus Prievidza 100 brikety ZEMĚDĚLSKÁ PRODUKCE ŽILINSKÉHO A TRENČIANSKÉHO KRAJE VE SROVNÁNÍ S OSTATNÍMI REGIONY SLOVENSKÉ REPUBLIKY Členitost terénu a klimatické podmínky samozřejmě značně ovlivňují zemědělskou produkci Žilinského kraje, která dosahuje velmi podprůměrných hodnot v porovnání s ostatními regiony SR. Vzhledem k malým osetým plochám je zemědělská produkce obilovin, okopanin i olejnin velmi nízká, co má samozřejmě dopad na potenciál biomasy ze zemědělské produkce, ať už hlavní nebo vedlejší. V Trenčianském kraji zabírá zemědělská půda dvě pětiny území regionu a pro zemědělskou výrobu má kraj různé podmínky pro pěstování. Rostlinná výroba v teplejších, níže položených částech kraje produkuje především ječmen, cukrovou řepu a pšenici. Velmi významné je ovocnářství a pěstování chmelu. Ve vyšších polohách se pěstují převážně brambory. S narůstající nadmořskou výškou se zvyšuje výskyt louk a pastvin, na které navazuje chov skotu. Nedostatkem Trenčianského regionu je neexistující zpracovatelský průmysl na zemědělské produkty. I z tohoto důvodu zaznamenala zemědělská půda v letech 1998 až 2002 největší úbytky. Přistoupilo se k zalesňování této půdy a také k jejímu zabírání z důvodu občanské a bytové výstavby, případně jiných investičních aktivit. V tab. 5 až 9 jsou uvedeny odhady úrody v jednotlivých krajích Slovenské republiky pro pšenici, triticale, řepku olejku, slunečnici a kukuřici [4]. Tab. 5 Odhad úrody pšenice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Nitranský kraj 122048,77 4,40 536914,4 Trnavský kraj 67208,99 4,26 286530,0 Košický kraj 55003,77 3,63 199674,2 Banskobystrický kraj 44021,38 3,24 142817,2 Trenčianský kraj 23543,03 4,32 101643,2 Prešovský kraj 23368,42 3,43 80174,2 Bratislavský kraj 17212,63 3,65 62823,6 Žilinský kraj 8379,27 3,59 30060,0 Spolu 360786,26 3,99 1440636,8 / 4 /
Tab. 6 Odhad úrody triticale v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Prešovský kraj 4692,40 3,32 15576,7 Košický kraj 2273,15 2,94 6674,1 Banskobystrický kraj 1826,17 3,00 5483,9 Trenčianský kraj 990,93 2,99 2965,4 Žilinský kraj 781,77 3,08 2408,7 Trnavský kraj 746,94 2,78 2079,5 Nitranský kraj 631,18 3,27 2065,4 Bratislavský kraj 666,05 1,89 1255,7 Spolu 12608,59 3,02 38509,4 Tab. 7 Odhad úrody řepky olejky v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Nitranský kraj 51727,44 2,39 123468,3 Košický kraj 32981,68 1,78 58825,5 Trnavský kraj 19865,07 2,48 49214,5 Banskobystrický kraj 17768,27 1,88 33468,2 Prešovský kraj 14020,99 1,83 25653,6 Trenčianský kraj 9393,06 2,50 23498,4 Bratislavský kraj 4942,44 2,36 11643,9 Žilinský kraj 4521,25 2,34 10596,0 Spolu 155220,20 2,17 336368,4 Tab. 8 Odhad úrody slunečnice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Nitranský kraj 26032,42 2,22 57708,0 Trnavský kraj 14277,90 2,21 31605,5 Košický kraj 10831,85 1,78 19292,3 Bratislavský kraj 4957,50 2,05 10167,5 Banskobystrický kraj 5238,01 1,84 9618,0 Trenčianský kraj 2218,64 2,09 4631,0 Prešovský kraj 1671,92 2,19 3656,8 Žilinský kraj - - - Spolu 65228,24 2,10 136679,1 Tab. 9 Odhad úrody kukuřice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Nitranský kraj 66789,36 4,43 295703,5 Trnavský kraj 47215,41 5,01 236777,7 Banskobystrický kraj 14529,36 4,12 59843,7 Košický kraj 13380,67 4,90 65567,1 Bratislavský kraj 9036,22 4,24 38302,5 Trenčianský kraj 4174,13 5,37 22415,7 Prešovský kraj 2201,72 4,61 10160,5 Žilinský kraj 232,45 4,91 1142,5 Spolu 157559,32 4,62 729913,2 / 5 /
Z tab. 5 až 9 je zřejmé, že energetický potenciál z odpadů zemědělské produkce je Trenčianském a zvláště potom v Žilinském kraji na velmi nízké úrovni a využívání vedlejších, ale i hlavních zemědělských produktů na energetické účely nemá v těchto regionech velkou perspektivu. BIOPLYN Z ČISTIČEK ODPADNÍCH VOD V ŽILINSKÉM A TRENČIANSKÉM KRAJI Vzhledem k velmi nízké rostlinné a živočišné zemědělské produkce v Žilinském a Trenčianském kraji, nemá výstavba bioplynových stanic, které by využívaly odpady ze zemědělství, příliš velké opodstatnění. Bioplyn je možné v těchto regionech získávat především ze skládek komunálního odpadu a z čističek odpadních vod (ČOV). Severoslovenské vodárne a kanalizácie, š. p. Žilina provozují ČOV s produkcí bioplynu v Bytči, Čadci, Dolnom Kubíně, Nižné a Žilině. Stredoslovenská vodárenská spoločnosť, a. s. Prievidza provozuje ČOV s produkcí a využitím bioplynu v Handlové a Prievidzi. Parametry bioplynových stanic na ČOV uvádí tab. 10. Tab. 10 Parametry bioplynových stanic na ČOV Čistička odpadních vod Roční produkce (ČOV) bioplynu [tis. m 3 ] Energetické zařízení Instalovaný výkon [kw] Bytča - plynový kotel 80 Čadca 112 plynový kotel 495 Dolný Kubín 135 kogenerační jednotka 44 (el.), 77 (teplo) Nižná 146 až 255 kogenerační jednotka 120 (el.) Žilina - kogenerační jednotka 2 000 (el.) Handlová 110 až 146 plynový kotel 106 až 140 Prievidza 548 plynový kotel 940 ZÁVĚR Protože zemědělská rostlinná a živočišná výroba není v Žilinském a Trenčianském kraji příliš rozšířená, energetický potenciál v obou krajích tak představuje především dřevní biomasa. Žilinský i Trenčianský kraj se vyznačuje velmi významnými zásobami dřevní biomasy, od čeho se odvíjí i množství dřevozpracujících společností, produkujících odpadovou dřevní biomasu (odřezky, piliny, štěpku), vhodnou na energetické účely spalování. Odpady ze zpracování dřeva se však staly žádanou energetickou surovinou, o kterou je stále větší zájem a od toho se také odvíjí ceny, které narůstají stejně jako ceny primárních paliv. Náklady na provoz kotelny spalující dřevní biomasu jsou, především pak u velkých spalovacích zařízení, určitě nižší, než provoz odsiřovacích a filtračních zařízení. Zvýšení počtu kotelen spalujících dřevní biomasu tak určitě může vést ke snížení produkce emisních zátěží, které v obou krajích patří k nevyšším na území SR. Na druhé straně je potřebné nezapomínat na dostatečnou obnovu lesních porostů, neboť dřevo určitě patří k nejperspektivnějším energetickým surovinám v podmínkách Slovenské republiky. Příspěvek vznikl v rámci projektu Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy (kód projektu 143 10200004) v Programu iniciativy společenství INTERREG IIIA SR ČR. Projekt je spolufinancovaný Evropskou unií. POUŽITÁ LITERATURA [1] JANDAČKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M. (2007): Biomasa ako zdroj energie. Potenciál, druhy, bilancia a vlastnosti palív. Vydavateľstvo a tlač: Juraj Štefúň GEORG, Žilina, ISBN 978-80-969161-3-9, 241 s. [2] JANDAČKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M. (2007): Technológie pre prípravu a energetické využitie biomasy. Vydavateľstvo a tlač: Jozef Bulejčík, 010 01 Mojš 94, Žilina, ISBN 978-80-969595-3-2, 222 s. [3] MŰLLEROVÁ, J.: Drevo ako palivo, Štýl pre váš interiér a exteriér, I/2003, kontakt/juven Žilina, s.6-7 [4] Statistický úřad SR: Odhad úrody poľnohospodárskych plodín k 15. 8. 2007. Dostupné z www: http://portal.statistics.sk/showdoc.do?docid=8905 / 6 /