Niekoľko poznámok k porovnaniu energetického využitia biomasy v Rakúsku, ČR a SR
Úvod
Biomasa je vo svetovom meradle najväčším zdrojom obnoviteľnej energie. Bioenergetické zásobovanie sa môže rýchlo a významne zvyšovať, rast získava z veľkého zdroja globálnej energie, ktorý ho dlhodobo zásobuje [1].
Na biomasu pripadá z celkovo technicky využiteľného potenciálu najväčší - 46 % s energetickou hodnotou 40 453 TJ/r- Tab.1 [2] V podmienkach SR je reálne využívať na energetické účely lesnú biomasu vrátane energetických porastov, poľnohospodársku biomasu, odpady z drevospracujúceho a potravinárskeho priemyslu a odpadovú biomasu z priemyselnej a komunálnej sféry.
Zdroj | Tech. využiteľný potenciál, TJ | Súčasné využitie, TJ | Dostupný potenciál, TJ | Ekonomický potenciál, TJ | Trhový potenciál, TJ |
Biomasa | 40 453 | 12 683 | 27 770 | 11 868 | 2 932 |
Geotermálna energia | 22 680 | 1 224 | 21 456 | 8 424 | 4 355 |
Veterná energia | 2 178 | 0 | 2 198 | 505 | 150 |
Slnečná energia | 18 720 | 25 | 18 695 | 4 460 | 1 270 |
Malé vodné elektrárne | 3 722 | 727 | 2 995 | 749 | 299 |
Celkom | 87 753 | 14 659 | 73 114 | 26 006 | 9 006 |
Tab.1 - Potenciál rôznych typov obnoviteľných energetických zdrojov SR do roku 2010 [2] |
I. Energia z biomasy
Obr.1 - Energetické lesy (topoľ) |
Jedná sa o [2]:
|
Čím viac je lesná biomasa upravená, tým vyšší stupeň technológie je možné využívať, tým nižšiu má vlhkosť a vyššiu výhrevnosť. Perspektívou je pestovanie energetických lesov (topoľ, agát, vŕba,...pozri obr.1).
Obr.2 - Biomasa z poľnohospodárstva |
Jedná sa o [2]:
|
Najperspektívnejším zdrojom poľnohospodárskej biomasy sú exkrementy hospodárskych zvierat, ktoré je možné spracovávať na výrobu bioplynu, ktorý poháňa kogeneračné jednotky [7], [8].
Obr.3 - Odpad z drevospracujúceho priemyslu |
Jedná sa o [2]:
|
Obr.4 - TKO |
Jedná sa o [2]:
|
II. Porovnanie energetického využitia biomasy v Rakúsku, ČR a SR
Porovnanie energetického využívania biomasy v Rakúsku, ČR a SR vychádza z lit. [4] a nasledujúcich zjednodušených predpokladov:
|
Výpočty sa opierajú hodnoty získané v roku 2000 z historickej zeme Štajersko [4]:
- priemerný výkon | 10,9 kW/km2, |
- priemerný výkon | 0,149 kW/obyv., |
- priemerný výkon na jeden zdroj | 1 011 kW, |
- spádové územie | 92 km2/1 kotolňa. |
Ak prepočítame tieto ukazovatele zo Štajerska na Českú a Slovenskú republiku, malo by byť v týchto krajinách inštalovaných, pozri Tab.2.
ZÁKLADNÉ ÚDAJE | ŠTAJERSKO | ČESKO | SLOVENSKO | |||
Počet obyvateľov, tis. | 1 200 | 10 330 | 5 370 | |||
Rozloha, km2 | 16 386 | 78 864 | 49 000 | |||
Fiktívne porovnanie | Reálne | Vypočítané | Reálne | Vypočítané | Reálne | Vypočítané |
Celkový výkon podľa plochy republiky, MW | 179 | 74,3 | 859 | 86,82 | 534 | |
Celkový výkon podľa počtu obyvateľov, MW | 179 | 74,3 | 1539 | 86,82 | 800 | |
Celkový počet zdrojov podľa spádového územia, ks | 177 | 24 | 857 | 24 | 528 | |
Celkový počet zdrojov podľa počtu obyvateľov, ks | 177 | 24 | 1522 | 24 | 791 |
Tab.2 - Porovnanie energetického využitia biomasy v roku 2000 |
Na obr. 5, resp. 6 sú horeuvedené hodnoty spracované pomocou geografického informačného systému - GIS, ktoré prehľadne poukazujú na rozloženie energetického využitia biomasy v Štajersku a na Slovensku. Nasledujúci obr. 7 porovnáva stav využívania biomasy v Štajersku v roku 2000 so súčasným stavom v Čechách resp. na Slovensku a s vypočítanými hodnotami.
Obr.5 - Energetické využitie biomasy v Štajersku (Rakúsko), [10]
Zdroj: www.lev.at
Obr.6 - Energetické využitie biomasy v SR
Obr.7 - Grafické porovnanie využitia biomasy (A - reálne, B - vypočítané) v Štajersku, Česku a Slovensku
Záver
Množstvo vyprodukovanej biomasy na Zemi za jeden rok predstavuje asi 2.1014 kg, čo zodpovedá energetickému ekvivalentu približne 90 TW/r. Inými slovami, množstvo energie uloženej v biomase je cca 7,5 krát väčšie ako je celosvetová spotreba energie.
V súčasnosti energetické využívanie biomasy na Slovensku výrazne zaostáva za potenciálnymi možnosťami - energetickými, ekonomickými a environmentálnymi. Využiteľný ročný potenciál biomasy v SR je viac ako 35 PJ, avšak podiel zhodnocovanej biomasy na celkovej spotrebe primárnych palivovo-energetických zdrojov SR je v súčasnosti len cca 1% [11].
Naviac, moderné vykurovacie zariadenia spaľujúce biomasu, ako je kusové drevo, štiepky, drevný odpad, brikety alebo pelety, ponúkajú medzičasom rovnaký ak nie vyšší štandard ako zariadenia na iné druhy fosílnych palív [12],[13].
Tento príspevok vznikol aj za podpory grantovej agentúry VEGA, konkrétne grantov č.1/9262/02, č.1/9398/02 a č.1/0555/03.
Literatúra:
[1] Rezolúcia prijatá prvou svetovou konferenciou o peletách, Štokholm, 4.9. 2002, publikované Alternativní energie, 6, 2002, str. 23
[2] Vargová, I.: Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku. Energetické centrum, Bratislava, 2002, 124 str.
[3] Horbaj, P. - Imriš, I.: Quo vadis palivá a energetika?, Technická univerzita v Košiciach, 2000, 88 str.
[4] Peterka, J.: Biomasové srovnání. Alternatívni energie, 5, 2002, str. 4-5
[5] Ladomerský, J. et.al.: Energetika a životné prostredie. ES TU Zvolen, 1999, 255 str.
[6] Peavy, H. S. et al.: Environmental engineering. McGeaw - Hill, Singapore, 1985, 379 str.
[7] Horbaj, P.: Model of the kinetics of biomass pyrolysis. Drevársky výskum, 4, 1997, str. 15-23
[8] Košíková, B. - Bučko, J.: Biotechnológie a využitie biomasy. ES TU Zvolen, 1999, str. 217
[9] Tuček, J.: GIS - teorie a praxe. Computer Press, Praha, 2000, 424 str.
[10] www.lev.at
[11] www.oteple.sk
[12] www.tzb-info.cz
[13] www.biom.cz