Využitie lesnej biomasy v podmienkach

LSR š.p. B. Bystrica

na výrobu tepla, elektrickej energie

                           a prípravy paliva.       (dokončenie z minulého čísla)

 

Možnosti využitia les. biomasy v rámci LSR š. p. B. Bystrica v období do r. 2005

Podľa návrhov jednotlivých závodov je potrebné v rámci podniku LSR na výrobu tepla z les. biomasy, včetne výmeny za doterajšie / potrebujúce rekonštrukciu / kde sa používajú fosílne palivá alebo iné médiá, nasledovné množstvo inštalovaného výkonu a palív uvedených v tabuľke č. 4:

Sumár požadovanej inštalácie kotlov na biomasu v kw  a jej množstvá v prevádzkových a obytných objektoch spolu:

 Tab. č. 4

 

roky

množstvo paliva v m3 p. o.

inštal.  kw

pri kotloch

 do

30 kw

 

inštal.  kw

pri koloch

 nad

30 kw

 

sumár

inštal.

kw

pal. drevo

piliny

štiepka

 

2001

1 090

-

-

100

1 105

1 205

2002

2 120

1 700

1 500

420

3 540

3 940

2003

1 630

1 900

400

175

2 575

2 750

2004

110

600

700

50

500

550

2005

160

1600

-

-

530

530

spolu

5 110

4 800

2 600

745

8 250

8 995

Tony*

2 030

960

650

 

TJ

20

10

7

Poznámky:* prepočítací koeficient u palivového dreva je 0,45 t/m3; pilín 0,20; štiepky 0,25

Požiadavka kotlov do 30 kw je do lesovní, hájeniek, bytov a samostatných objektov stredísk. Kotle od 30 do 100 kw sú požadované  na rôzne väčšie prevádzkové budovy a malé areály. Nad 100 kw je požiadavka na vykurovanie areálov dielní, SDV a administratívnych budov. Požiadavka na investície sú / tab. č. 4/ najväčšie v rokoch 2002 a 2003, ale je predpoklad že sa rozložia do ďalších dvoch, troch rokov. Inštalácie kw uvedené v roku 2001 podľa aktuálnej situácie budú zrealizované.

Palivové drevo

 Pyrolytické spaľovanie dreva pri vykurovaní menších objektov / rodinných domov / je výhodnejšie aj z hľadiska manipulácie a potrebného priestoru ako u  pilín a štiepky. V podmienkach LSR š. p. sa momentálne dá najskôr využiť palivové drevo, ktoré je sprievodným sortimentom manipulácie dreva u každého závodu.

Výhrevnosť dreva ja závislá na obsahu vody. Obsah vody v dreve sa pohybuje v rozpätí 10 %, u dreva umele vysušeného v sušičke, až po 55 % v kôre zrúbaných stromov. Vplyv relatívnej vlhkosti dreva na jeho výhrevnosť a spotrebu pre dosiahnutie rovnakého množstva tepla je uvedené v tabuľke č. 5:

Tab. č. 5

relatívna vlhkosť dreva

v %

priemerná výhrevnosť

v MJ /kg

spotreba dreva v %

50

40

30

20*

10

  0

8

10

12

14*

16

18

220

167

132

100*

87

77

Poznámka: * relatívna vlhkosť 20 % zodpovedá drevu vyschnutému na vzduchu za priaznivých podmienok / optimálne suché palivo /

 

Z tabuľky je evidentné, že ak použijeme miesto optimálne suchého paliva mokrejšie, jeho spotreba môže byť aj 2,2 krát vyššia. Je to dôsledok rozdielnej výhrevnosti podľa vlhkosti. Táto skutočnosť môže mať negatívny ekonomicky dôsledok v súvislosti s nakupovaným množstvom paliva a jeho dopravou. Rôzne dreviny majú pri rovnakom obsahu vody prakticky rovnakú výhrevnosť.  Rozdiel je len v rôznej mernej hmotnosti jednotlivých drevín. To znamená že spotrebujeme rovnakú váhu dreva ale pri jeho rozdielnom objeme.

Drevo je špecifické tým, že z tuhých palív obsahuje najväčší podiel pyrolýzou uvoľňovaných plynných látok / 75 – 85 % / nehoriacich na rošte ale medzi roštom a komínom.

      Z toho vyplýva, že efektívne spaľovanie dreva je len v špeciálne pre drevo riešených kotloch a nie v energetických zariadeniach konštruovaných aj pre uhlie a koks. Obecne platí že, výkon kotla na drevo je tým vyšší, čim je drevo suchšie, čím väčší povrch a množstvo materiálu horí. Z týchto základných závislostí je riešená  konštrukcia kotlov a príprava materiálu k spaľovaniu z hľadiska jeho veľkosti a vlhkosti. Pri spaľovaní dreva veľmi záleží na jeho forme / polená, odrezky, štiepka, piliny, brikety, pelety / a potrebnom výkone kotla. Na trhu je dnes dostatok kotlov rôznych značiek, ktoré sú optimalizované podľa výkonu, formy spaľovaného materiálu a technológie spaľovania.

Piliny

Ich využívanie je najúčelnejšie priamo v areáloch SDV, vzhľadom na ich neekonomickú dopravu, hlavne na vykurovanie objektov v spojení s prevádzkou sušičky reziva. Súčasná technológia umožňuje inštaláciu kotlov s automatickým dávkovaním pilín a sledovaním procesu sušenia rôzneho druhu reziva podľa drevín cez výpočtovú techniku. Pri spaľovaní pilín aj ich vyššia vlhkosť/ väčšia spotreba / nie je prekážkou vzhľadom na ich nízku cenu.

Vysokokvalitné palivo z pilín môžeme dostať ich zhutnením pri vysokom tlaku a teplote bez pridania spojiva. Známe sú technológie briketovania a peletovania, Takto môžeme získať palivo vhodné na transport, skladovanie a energetické využitie. Podľa prieskumu sa na Slovensku / mimo LSR s. p. /v r. 2000 vyrobilo asi 18 000 ton brikiet, z ktorých sa 90 % exportovalo. Nevýhodou zhutňovania pilín je ich počiatočná vysoká vlhkosť, pričom najnovšie technológie pripúšťajú vlhkosť max. 22 %. Vhodnú vlhkosť pilín dostaneme  zo stolárskej výroby, kde sa používa sušené rezivo /15 % / alebo ich sušením. Sušenie pilín a technológia briketovania predstavuje niekoľkomiliónovú investíciu, ktorú je možné zrealizovať len za predpokladu ekonomického zhodnotenia investície a marketingu potencionálneho trhu.

Energetická štiepka

Z hľadiska budúcnosti ide o najperspektívnejší a zaujímavý spôsob využitia drevného odpadu. Táto úprava rôzneho drevného odpadu je výhodná, lebo jej tvar umožňuje plne automatizovať proces spaľovania. Energetická štiepka sa v súčasnosti vyrába hlavne z menej hodnotného odpadového dreva po manipulácii cennejších sortimentov na OM, MES a z odpadov drevárskej prvovýroby. Po vyčerpaní týchto dostupných zdrojov bude účelné v rámci LSR š. p. vyrábať energetickú štiepku vo výmladkových lesoch s prevahou agátu a cera /po vymanipulovaní odenkových cennejších sortimentov/ vo všetkých južných závodov podniku. Napr. ročná ťažba OZ Levice v decéniu 1996 – 2005 vo výchovných a obnovných porastoch vhodných na tento účel predstavuje najmenej 20 000 m3 a v budúcom decéniu až 40 000 m3 dreva. Pri použití prepočítacieho koef. 0,8 t/m3 dostaneme predpokladané  množstvo ton štiepky z tohto dreva. Podobné zdroje v porastoch majú aj ostatné južnejšie závody ale ich využitie je zatiaľ podmienené zabezpečením pravidelného ročného odberu najmenej 5 000 ton energetickej štiepky do odvoznej vzdialenosti 30 km. Platí všeobecné pravidlo, že štiepka vyrábaná z porastov je asi o 25 % drahšia ako vyrábaná na SDV a MES.

Vzhľadom na zložitú odbytovateľnosť drevín agát a cer doterajšie decenálne predpisy uvažovali s minimálnymi etátmi ťažby týchto drevín, pričom uvedené ťažby ani neboli realizované. V prípade realizácie programu energetickej štiepky v budúcich rokoch je možné potenciál týchto porastov v rámci LSR š. p. dobre využiť.

Ekonomika pri vyžívaní lesnej biomasy na energetické účely

Okrem enviromentálneho prínosu využívania  lesnej biomasy na energetické účely, ďalším rozhodujúcim faktorom pri posudzovaní ekonomickej výhodnosti jej využívania  sú aj  ceny jednotlivých druhov palív a ich vývoj v neďalekej budúcnosti. Je predpoklad, že liberalizácia cien najviac postihne ceny zemného plynu. Súčasná cena plynu 4,40 Sk /m3    / tarifa D3 pri odbere 1 701 – 6 500 m3 ročne /, ktorá platí pre rodinné domy, sa bude roku 2005 pohybovať na úrovni 11 – 12,50 Sk a pre veľkoodberateľov na úrovni 9,50 Sk/m3. Túto dereguláciu predpisuje Slovensku Svetová banka / viď článok v Národnej Obrode z 31. júla 2001 „Ceny plynu vzrastú na trojnásobok“/.

V prípade uhlia bude pokračovať postupný, ale trvalý útlm ťažby hlavne z dôvodu vyčerpania ekonomicky ťažiteľných zásob. Ceny týchto palív rastú s neekonomickou ťažbou a znižovaním dotácií na udržanie ťažby v regiónoch zo sociálnych dôvodov.

Dereguláciu cien v budúcnosti taktiež ovplyvní aj ekologická daň, ktorá vo svojom dôsledku bude znamenať pomerne výraznú preferenciu obnoviteľných energií oproti neobnoviteľným.

Ročné náklady na vykurovanie rodinného domu rôznymi palivami ak uvažujeme energetickú náročnosť na rodinný dom 100 GJ:

Tab. č. 6

palivo

jednotka

MJ/jed.*

cena

Sk/jed.

spotreba

jednotiek

cena

v Sk

cena

v %

zemný plyn

m3

33,8

4,93

3 283

16 185

100

CZT

GJ

1 000

350

100

35 000

216

elektr. energia

kwh

3,6

1,14

27 778

31 667

196

hnedé uhlie

kg

17

2,3

9 337

21 475

133

čierne uhlie

kg

25

3,5

6 349

22 221

137

koks

kg

29

5,2

5 147

26 764

165

ĽVO

kg

40

17

2 976

50 992

315

propán

kg

46

35

2 415

84 525

522

nafta

kg

42,5

30,4

2 801

85 150

526

drevo

kg

14

0,9

11 500

10 350

64

Poznámka:* výhrevnosť

Vysvetlivky: CZT – centrálne zásobovanie teplom

                      ĽVO – ľahký vykurovací olej

Ceny v tabuľke č. 6 sú k 1. 5. 2001 podľa údajov obchodno-technických služieb firiem: Palivá, Probugas a Slovnaft.

 Keď zoberieme do úvahy, že realizačné ceny  listnatého palivového dreva podľa Komplexných rozborov LSR š. p./ boli v priemere 424,- Sk/m3 v r. 2000 a 417,- Sk za 1. polrok 2001 bez DPH  - 10 % /, potom  jeho cena pri prepočítacom koeficiente 0,6 t/m3 dosahuje s DPH do 800 Sk za tonu dreva. Cena je ale rozdielna podľa jednotlivých závodov. Podľa pravidiel trhu /aj usmernenia podniku/ cena vlastnej spotreby palivového dreva na OZ sa má rovnať realizačnej cene u závodu. Nevýhoda palivového dreva /hlavne oproti zemnému  plynu / je, že  spotrebiteľ pri jeho používaní sa nezaobíde bez ručnej práce.

 

 

Orientačné ceny splyňovacích kotlov na drevo k 1. 6. 2001 s DPH 23 % bez inštalácie:

Tab. č. 7

kw

 

15

18

22

25

40

80

100

cena

22 100

32 300

37 800

41 100

68 500

94 500

164 100

Ceny kotlov nad 40 kw sa zvyšujú ešte o predpísanú a doporučenú výbavu.

Záverom možno konštatovať, že využitie lesnej biomasy na energetické účely bude postupne nadobúdať väčší ekonomický prínos nie len vo vlastnej réžii, ale aj pre iných užívateľov. Dopyt  sa bude zvyšovať po rozbehnutí finančných programov na využitie biomasy, tak ako to prebieha už viac rokov vo vyspelých ekonomikách / Rakúsko, Nemecko, Dánsko....../.

        Intenzívnejšie využívanie lesnej biomasy v podmienkach LSR š. p. na energetické účely je potrebné z nasledovných dôvodov :

-          zvyšovanie cien uhlia, koksu, elektrickej energie, plynu, vykurovacieho oleja

-          využitie vlastných ľahko dostupných a obnoviteľných zdrojov energie

-          ďalšie zhodnotenie „odpadu“ /pilín, hoblín, pal. odrezkov / v SDV a tým aj vyriešenie problému prípadného ukladania / za finančné náklady / tohoto materiálu na verejné skládky odpadu

-          potencionálny zdroj ďalších tržieb

-          zvýšenie zamestnanosti v niektorých regiónoch 

-          zníženie emisného zaťaženia okolia

                                                                           Ing. Jozef  Sudor