Upload
others
View
0
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Prof. Jozef Víglaský TU vo Zvolene / SK-BIOM
Plantáže rýchlorastúcich drevín
ako základ regionálnej stratégie v energetike
Plantations of Short Rotation Coppice
as a Basis for a Regional Energy Strategy Projekt: BIO-HEAT / BIO-TEPLO
IEE/09/890/SI.2558326
Medzinárodná konferencia
ENEF 2012, 17-10-2012, Banská Bystrica 3. Sekcia:
Biomasa, jej efektívne pestovanie a využitie
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Aktuálna situácia a predpoklad vo využívaní biomasy:
0
10,000
20,000
30,000
40,000
50,000
60,000
70,000
80,000
Heat production estimate for 2010 Heat production estimate for 2020 Usable potential
TJ
Biomass Biogas Solar energy Geothermal energy
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Technický potenciál biomasy a jej využívanie v SR
0 5 10 15 20 25 30 35
PJ
Účelovo pestovaná biomasa
Poľnohospodárska biomasa na spaľovanie
Lesná biomasa
Drevospracujúci priemysel
Exkrementy hospodárskych zvierat
Biomasa na výrobu biopalív
Energetický potenciál Využívanie
Zdroj: MH SR
Využívanie biomasy vzhľadom na jej technický potenciál je nedostatočné a je menšie ako 14%.
Využívanie biomasy v pomere k hrubej spotrebe energie v roku 2011 dosiahlo 10 %.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Čo je vlastne výmladkový les s KRD? • Plantáž s rýchlorastúcimi drevinami agát biely (Robinia pseudoacacia L.), klony topoľov (Populus sp.), vŕba biela
(Salix alba L.) a klony vŕby košikárskej (Salix viminalis L.) • Po ťažbe stromy opäť vymladia! • Vŕby, topole a agáty sú zväčša využívané na energetických
plantážach s KRD aj v Nemecku.
Quelle: www.agroforst.de
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Požiadavky na systém výmladkového lesa s KRD
• Minimálny rozmer plantáže je 20 ha
• hĺbka ornice 40 - 70 cm
• Pôda s pH hodnotou: od mierne kyslej k neutrálnej (pH 5,5 - 7)
• dobré zakoreňovanie
• dobré prevzdušnenie
• Plantáž musí byť prístupná aj v zime v dobe ťažby
• Limitujúcim faktorom je nakoniec voda - zavlažovanie
• Nevyhnutnosťou sú analýzy pôdy.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Požiadavky a pestovateľské podmienky
pre plantáž výmladkového lesa s KRD
• Zásobovanie vodou:
- dažďové zrážky > 500 mm za rok (minimálne 300
mm vo vegetačnom období)
- dostatočné zásoby spodnej – podzemnej vody, či
spoľahlivá dodávka vody sú nevyhnutné
- udržiavať rovnováhu v čerstvej podzemnej vode
- nevhodná pôda s vysokým stavom podzemnej vody,
či mokrade
• Nevhodný vysoký stav zveriny, alebo potreba
poľovného manažmentu;
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Zakladanie plantáže výmladkového lesa s KRD
• Pestovanie výmladkového lesa s KRD je podobné
ako u tradičných obilnín
• Starostlivosť o porast je extrémne dôležitá v 1. r.
• Vŕba i topoľ sú vysádzané spravidla odrezkami
• Približne 6 až 12 tisíc jedincov topoľa, či vŕby na ha
• 1 – 3 jedince v riadku
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Starostlivosť o plantáže výmladkového lesa s KRD
• Ochrana výmladkového lesa s KRD je zabezpečovaná:
- mechanicky (napr. prerezávka v 1. roku), alebo
- chemicky
• Opatrenie proti poškodeniu porastu zverinou:
- oplotením
- poľovnícke hliadky.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Pestovateľské modely
Pestovanie drevín s KRD – v cykloch (3-5 rokov) • Úzke medzery pri vysádzaní jednotiek • Mechanizovaná ťažba prostredníctvom krmivového adaptéra na zber, alebo samoviazačom do „snopov – balov“ • v toleranciách pre energetické drevné štiepky
Pestovanie v stredných cykloch (5-10 rokov) • stredné medzery pri vysádzaní jednotiek • Zber – ťažba s aplikáciou „viazača balov“, alebo snopov • v toleranciách pre energetické drevné štiepky
Pestovanie v dlhých cykloch (10-15 rokov) • širšie medzery pri vysádzaní jednotiek • Zber – ťažba s aplikáciou „harvestorov – ťažbových hlavíc“ alebo samoviazačov snopov • v toleranciách pre energetické drevné štiepky, príp. priemyselné výrezy.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Ťažba na plantážach výmladkového lesa - drevín s
KRD
• Je zrealizovaná spravidla v období vegetačného
kľudu, t.j. december až február
• Relatívna vlhkosť v období ťažby je cca. 50 %
• Proces ťažby spravidla prebieha:
- manuálne / ručná ťažba
- čiastočne mechanizovaná
- plne mechanizovaná
• Proces ťažby je spravidla viacstupňový, alebo
jednostupňový.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Sušenie a skladovanie drevných štiepok
o Drevo je stabilné pre skladovanie pri relatívnej vlhkosti 20% o Kalorická hodnota dreva narastá úmerne poklesu relatívnej vlhkosti o Pri skladovaní mokrých drevných štiepok dochádza k stratám na
sušine až 30%. Metódy o Prirodzené sušenie o Sušenie v poľných podmienkach o Vysúšaním o Potrebné zdroje tepla
(napr. BPS sú bez koncepcie vykurovania!)
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Faktory ovplyvňujúce kvalitu biopaliva
Pestovanie biomasy
Ťažba - zber biomasy
Pevné biopalivo
Klíma
Druhy
Odrody - kultiváre
Bonita pôdy
pesticídy Hnojenie
Doba ťažby
Znečistenie
1^ Fáza
2^ Fáza
3^ Fáza
Doprava Metódy ťažby
Skladovanie
Sušenie
Úprava
Živiny
Plesne – huby Fungy, spóry Vytváranie škvary
Obsah popola 1-6-25%
Výhrevnosť
Znečistenie
Hladina vlhkosti
Fyzikálne-mechanické vlastnosti
Vek
Agrotechnické praktiky
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Opätovná premena e-plantáže na obilnú plantáž
Opätovná premena e-plantáže na obilnú plantáž nie je technický problém
v 1. kroku: mulčovanie lesa v 2. kroku: lesná ťažba
Zvyčajné pestovanie poľnohospodárskych plodín je možné Zlepšenie pôdy sa obyčajne realizuje organickými substrátmi
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
• Pri dosahovaní úrodnosti asi 10 – 15 – 20 t sušiny /ha.rok
Energetický ekvivalent je 4000 l TO – vykurovací olej / ha.rok
• Dobrá úrodnosť dokonca aj na pôde s nízkym obsahom živín
• Pestovanie na kontaminovaných pôdach je tiež možné
• Výmladkové lesy s KRD sú hodnotené ako energetická plodina s
najvyššou mierou úspor CO2
• Výmladkové lesy s KRD môžu prispieť k riešeniu otázok – nedostatku
tradičného lesa
• Predlžovanie cyklu ťažby výmladkového lesa s KRD je menej prospešné
ako u iných energetických plodín!
Možnosti výmladkového lesa s KRD
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326 Udržateľné recyklovanie živín: Plantáž s KRD
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Salix Willow
WBE 2012, Švédsko
2MW – 50 ha x 4
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Stratégia intenzifikácie využívania biomasy v SR: vytváranie
– lokálnych podmienok ..... „Klaster BIOENERGIA“
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Lesy SR a bioenergetika
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Popri technickej inovácii je žiaduce vytvárať fungujúci trh
s obnoviteľnými nosičmi energie a progresívnymi technológiami.
Závery:
Energia na báze biomasy hrá dôležitú úlohu v energetickej politike EÚ
(napr. Akčný plán o využití biomasy v sektore energetiky, 2005/2008 ) a
očakáva sa, že významne prispeje k vytvoreniu trvalého energetického systému.
Bioenergetika i ďalšie alternatívne energetické technológie redukujú
emisie v každom smere, a tak napĺňajú základnú politickú ideu Komisie EÚ.
Podpora EÚ pre obnoviteľné nosiče energie je jeden z najdôležitejších
faktorov na dosiahnutie kľúčových cieľov energetickej politiky, ktoré sú
definované ako zvýšenie konkurencieschopnosti, bezpečnosť v
zásobovaní energiou a ochrana životného prostredia.
Dôležité, čo si treba uvedomiť v súvislosti s alternatívnymi energetickými
technológiami je to, že viac-menej všetky spomínané technológie pre
obnoviteľné nosiče energie už majú niekoľko-ročné úspešné prevádzkové
skúsenosti po celom svete a mnohé z nich sú už v prevádzke i na Slovensku.
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Súčasné dotácie pre fosílne palivá sú 5x väčšie ako pre
obnoviteľné palivá v celosvetovom meradle! – Je to rozumné?
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
World Bioenergy 2x larger than World Nuclear
While fossil fuels still dominate the global energy supply with a combined share
of 81%, renewable energy resources have the potential of becoming the dominant
sources of energy for coming generations.
Celosvetovo bioenergetika je takmer 2x viac využívaná v porovnaní s jadrovou
energetikou!
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Prosím ak sú nejaké otázky?
Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326
Ď A K U J E M V Á M
Z A P O Z O R N O S Ť !
Kontakt:
Prof. Ing. Jozef Víglaský, CSc.
Technická univerzita vo Zvolene / SK-BIOM
T. G. Masaryka 2117/24, 960 53 Zvolen
Tel. a fax: +421 45 5206 875;
E-mail: [email protected]
Projekt: BIO-HEAT, Grant Agreement N°: IEE/09/890/SI2.558326