Odborné články
Regionální využívání lesní biomasy pro výrobu tepla se zaměřením na lesní hospodářství
Úvod
Základním ekonomickým principem lesního hospodářství je samofinancování, které nelze dlouhodobě zabezpečovat pouze tržbami z prodeje dříví. Úvahy o tom, že tržby z dříví dokáží pokrýt veškeré budoucí potřeby lesního hospodářství, jsou iluzí. Moderní lesní hospodářství musí zvažovat využívání veškerých možných způsobů doplňkové činnosti tj. přidruženou lesní těžbu a výrobu. Mimo tradičních způsobů přidružené lesní těžby a přidružené lesní výroby lze uvažovat i o nových možnostech navýšení výnosů z lesa. Jednou z takových možností (impulzů) je využívání energetické biomasy. Jedná se o projekty generující dlouhodobé regionální příjmy, podporu venkova jako hlavního dodavatele energie z biomasy, zvýšení přímé i sekundární zaměstnanosti na venkově, zvýšení nabídky energetické biomasy na domácím trhu. Využíváním místních zdrojů k výrobě tepelné energie nedochází k odlivu finančních prostředků mimo region. Provozování obecních výtopen na bázi biomasy je jednou z možností pro vlastníky lesa. Nejde tedy jen o prodej těžebních zbytků, případně o výrobu energetické štěpky, ale o prodej tepla koncovým odběratelům. Síla regionálních projektů vlastníků lesa spočívá i mimo výše uvedené, ve snížení dopravních vzdáleností paliva a ve vlastnictví suroviny na výrobu paliva (těžební odpad), čímž lze zabezpečit dlouhodobost a vyrovnanost fungování projektu a pořízení speciálních technologií na soustřeďování, zpracování a dopravu paliva.
Limitující faktory regionálních projektů
Hlavní limitující faktory regionálních projektů kotelen na dřevní štěpku - 4 pilíře životaschopnosti projektu - schematické znázornění na obr. č. 1:
1. pilíř: ZDROJE DENDROMASY
Základní otázkou je dostupnost materiálu. Palivová základna je podmínkou fungujícího zdroje tepla. Je nutné provést bilanční průzkumy dostupnosti biomasy ve vztahu k energetickému zdroji (topeništi) tj. zejména předpokládaný výkon zdroje, doba provozu a spotřeba při různých provozních režimech (léto, zima). Jako významný stabilizační prvek lze považovat zajištění dostatečného přísunu materiálu - paliva. V tomto případě jde o značnou výhodu lesního podniku, neboť vlastní primární zdroj suroviny. Je možné část paliva dlouhodobě nasmlouvat i s dalšími subjekty - okolní lesní majetky, pilařské provozy, ... .
Důležitý parametr je kvalita biomasy. Hlavní kriterium je vlhkost a čistota. Ve smlouvách tepláren se nejčastěji objevují stran jakosti štěpky požadavky na výhřevnost 7,5 - 19 MJ/kg, max. obsah popele - 0,6 %, max. obsah vody 53 %, max. obsah síry 0,4 %, zrnitost - max. rozměr 0 - 40 mm (max. velikost v jednom rozměru 50 mm). Dostupnost zdrojů - některé oblasti se již dnes potýkají s nedostatkem zdrojů z důvodů přílišné poptávky a jinde vlastníci lesů nenacházejí dostatečné informace, jak efektivně „mobilizovat“. Častým jevem vzniklým nekonvenčním řízením v ČR je problematická dostupnost energetického zdroje v regionu z důvodu „skupování“ materiálu silnějšími subjekty, vzdálenými desítky km, jejichž provozy jsou nastaveny na spotřebu značného množství materiálu, často ne zcela efektivně využívaného. Dá se tedy s trochou nadsázky hovořit o „kanibalizmu“. Tato skutečnost v mnoha lokalitách brání výstavbě menších, regionálních zdrojů s vysokou efektivností využívání energetické suroviny a s efektem snížení dopravní vzdálenosti. Dochází také k absurdním situacím, kdy se budují energetické zdroje, které nemají zajištěnou dostatečnou zdrojovou bázi. Řešením této situace může být aktivní zapojení regionů do energetiky, vytvoření modelu optimálního a konsenzuálního přístupu k energetické výrobě. Obnovitelné zdroje a podmínky pro jejich efektivní výstavbu potřebují být posuzovány komplexně, na základě všech dostupných údajů o zdrojích a vlivech na ŽP. Tak bude zabezpečena energetická efektivita, bezpečnost a samostatnost regionů. Zdroje lesní biomasy (dendromasy):
- větve a nezužitkované vršky stromů ze soustředěných těžeb (zejména mýtních)
- přístupná dřevní hmota z vhodných probírek nevyužitelná pro výrobu sortimentů surového dříví
- přístupná dřevní hmota z rozčleňování porostů
- lesní zbytky z pařezů a kořenů
Výhody dendromasy před fosilními palivy:
- vyrovnanost bilance CO2
- minimální emise
- snadná biologická odbouratelnost
- stálá dostupnost
- snadná skladovatelnost
- energetická stabilita v porovnání s jinými OZE
2. pilíř: ENERGETICKÝ ZDROJ - TOPENIŠTĚ
Volba energetického zdroje mimo jiné závisí na požadovaném tepelném výkonu. Je zapotřebí sestavit roční průběh zatížení zařízení. Je zřejmé, že požadavky na výkon zdroje budou během roku značně rozdílné. U zdrojů využívajících k hoření dendromasu je omezená možnost regulace výkonu - jde o optimální provozní parametry, kdy dochází k optimálnímu spalování materiálu (na rozdíl od zdroje př. s palivem plyn, kdy je možná plynulá regulace od minimálního po maximální výkon). Řešení v případě dendromasy je ve stavebnicovém uspořádání topenišť, tj. výstavba energetických zdrojů s více topeništi rozdílných výkonů, což umožňuje regulovatelnost výkonu během sezóny a případný nouzový provoz v případě poruchy. Další hledisko volby zdroje je účinnost, stupeň automatizace provozu, životnost, emise, ... .
3. pilíř: TEPELNÉ SÍTĚ
Velikost teplovodní sítě je dána rozptylem odběratelů a jejich celkovou spotřebou tepla. V současnosti se využívají předizolovaná PE-potrubí, jejichž výhodou je ohebnost. Pro systémy vyšších výkonů se využívají systémy předizolovaného ocelového potrubí. Náklady na vybudování sítě představují obrovské investiční náklady. Řešení v obcích s příliš rozptýlenou zástavbou je problematické a neobejde se bez dotací. Vzdálená místa s malou spotřebou je lépe ze zásobování vypustit. Určitou alternativou jsou lokální kotelny, určené k vytápění objektů v blízkém okolí, k výrobě tepla pro sušení vlhkých materiálů nebo jiným technologickým účelům v místě nebo poblíž místa výroby tepla. Z těchto důvodů tato technologie nepotřebuje nebo jen omezeně potřebuje rozvodné sítě, proto jsou investiční náklady oproti CZT menší. Investiční náklady do CZT se pohybují v širokých mezích. Jejich výše je dána jednak velikostí zdroje, tzn. investičními náklady kotle, které rostou s rostoucím výkonem zařízení, ale také velikostí teplovodní sítě, která je dána rozptylem odběratelů, jejich celkovou spotřebou tepla a provedením sítě. Náklady na vybudování sítě představují velmi vysoké náklady z celkových investičních nákladů. Možné úspory lze dosáhnout instalací kotle na biomasu do stávající (existující) kotelny (př. výměna za kotel na fosilní paliva) a využití existující rozvodné sítě.
Tab. č. 1: Vliv účinnosti soustavy na konečné množství využité energie spotřebiteli
Z grafického znázornění teplárenské soustavy je patrné, že při účinnosti kotle 75 %, účinnosti rozvodů tepla 95 % a účinnosti topného zařízení u konečného spotřebitele 90 % dojde z energetické hodnoty paliva 100 GJ na vstupu k využití 64,10 GJ konečným spotřebitelem. V tabulce vedle grafu je popsána podobná situace s účinností modelového zařízení - tedy aby zákazník získal 100 GJ energie, musí být v prvním systému s 97 % účinností spáleno palivo v objemu odpovídajícím energetické hodnotě 103 GJ, v druhém případě modelového zařízení s účinností 64,1 % musí být spáleno palivo v objemu odpovídajícím energetické hodnotě 156 GJ. Tab. č. 3 modelově znázorňuje měnící se cenu tepla v závislosti na účinnosti tepelného systému - palivo a cena paliva se nemění, mění se účinnost systému, v návaznosti na účinnost se mění spotřeba paliva a cena tepla z celého systému. Je zřejmé, jakým způsobem ovlivňuje účinnost systému kalkulace konečné ceny pro spotřebitele.
Tab. č. 2: Vliv účinnosti soustavy na koncovou cenu energie
Palivo | Cena Kč/t | Výhřevnost MJ/kg | Účinnost celého systému % | Spotřeba paliva kg/GJ | Cena tepla z celého systému Kč/GJ | Rozdíl Kč/GJ |
---|---|---|---|---|---|---|
Štěpka | 1 100 | 8,8 | 97 | 117 | 129 | - |
Štěpka | 1 100 | 8,8 | 73 | 156 | 171 | 42 |
Štěpka | 1 100 | 8,8 | 64,1 | 177 | 195 | 66 |
4. pilíř: ODBĚRNÁ MÍSTA
Na počátku rozhodování o provozování tepelného zdroje musí nutně investor provést audit (zmapování) všech spotřebitelů energie, jejich roční a sezonní spotřeby energie, jejich současné dodavatele energie a ceny, za jaké mají energii k dispozici. Je logické, že námi nabízená cena tepla nemůže být vyšší než současné ceny v daném regionu. Cena tepla musí odpovídat řešené lokalitě a charakteru odběratelů tepla s ohledem na konkurenční varianty zásobování teplem. Musíme odběratele přesvědčit, aby se nám do soustavy připojili. Důležité v této souvislosti je také vysvětlit veřejnosti zažitý mýtus o tom, že co je „zelené“ nebo bio je drahé.
Připojení objektů probíhá pomocí domovních předávacích stanic. Spotřeba na bytovou jednotku se v ČR pohybuje v rozmezí 30 - 50 GJ/rok, u rodinných domů v rozmezí 80 - 120 (150) GJ/rok. Cena tepelné energie je regulována Energetickým regulačním úřadem (ERÚ) a stanovuje se dle ekonomicky oprávněných nákladů (z účetnictví) + přiměřený zisk + DPH.
Tab. č. 3: Cena tepelné energie pro konečné spotřebitele v roce 2010 s uvedením množství dodané tepelné energie, počtu cenových lokalit a počtu dodavatelů - zdroj ERÚ
Cena tepelné energie | Množství tepelné energie | Cenové lokality | Dodavatelé | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Kč / GJ | GJ | % | Počet | % | Počet | % |
Do 200 | 146 210 | 0,2 | 4 | 0,3 | 4 | 0,3 |
200 - 250 | 112 463 | 0,2 | 13 | 0,9 | 10 | 0,7 |
250 - 300 | 1 433 926 | 2,3 | 29 | 1,9 | 21 | 1,4 |
300 - 350 | 2 492 381 | 3,9 | 41 | 2,8 | 30 | 2,0 |
350 - 400 | 5 119 822 | 8,1 | 101 | 6,8 | 67 | 4,5 |
400 - 450 | 5 890 638 | 9,3 | 179 | 11,8 | 98 | 6,6 |
450 - 500 | 22 211 170 | 35,2 | 278 | 18,7 | 155 | 10,4 |
500 - 550 | 8 73 3094 | 13,8 | 305 | 20,5 | 176 | 11,8 |
550 - 600 | 8 440 062 | 13,4 | 255 | 17,1 | 172 | 11,6 |
600 - 650 | 6 719 586 | 10,6 | 160 | 10,8 | 119 | 8,0 |
650 - 700 | 1 297 057 | 2,1 | 65 | 4,4 | 45 | 3,0 |
700 - 750 | 422 826 | 0,7 | 25 | 1,7 | 24 | 1,6 |
750 - 800 | 78 584 | 0,1 | 15 | 1,0 | 11 | 0,7 |
Nad 800 | 50 417 | 0,1 | 21 | 1,4 | 18 | 1,2 |
Průměr | ||||||
491,73 | 63148236 | 100,00 | 1488 | 100,00 | 950 | 100,00 |
Hlavní ekonomické parametry
A) Přímé:
- Cena paliva
- Dopravní vzdálenost paliva
- Technologie topeniště
- Cena
- Účinnost
- Rozvody tepla
- Cena
- Ztráty při rozvodu
- Možnosti dotace
- Dlouhodobost projektu
B) Nepřímé:
- Ekologické výhody
- Zaměstnanost
- Energetická nezávislost regionu
PŘÍPRAVA PROJEKTŮ KOTELEN - PALIVO NA BÁZI DŘEVA
Investice do bioenergetických projektů mohou dosahovat značných finančních hodnot, a proto je nutné provést podrobnou ekonomickou analýzu zamýšleného investičního záměru. Životnost investice a její ekonomické efekty jsou u jednotlivých projektů různé, obecně lze uvažovat životnost v řádu desítek let, proto je nutné brát v úvahu předpokládaný vývoj faktorů ovlivňujících ekonomickou rozvahu. Proces investování lze rozdělit do 3 základních fází:
- 1. předinvestiční fáze
- 2. investiční (realizační) fáze - postupná realizace projektu
- 3. provozní (uživatelská) fáze
1. Předinvestiční fáze
Pro předinvestiční fázi je nutno mít mnoho přesných informací a vyžaduje nejen propočet nákladů na investici do zařízení, ale zároveň nákladů spojených s provozem. Tato část je z hlediska úspěchu projektu klíčová, jelikož se v ní činí zásadní rozhodnutí, která mohou rozhodovat o úspěchu či neúspěchu celého projektu.
Předinvestiční fáze se dělí do dílčích etap:
- identifikace investiční příležitosti - studie příležitostí
- předběžný výběr a definování projektu - studie proveditelnosti
- podrobné formulování projektu
- hodnocení projektu a rozhodnutí o jeho přijetí Struktura investiční technicko - ekonomické studie
Studie je zaměřena na definování podmínek budoucí realizace a provozu projektu:
- Analýza trhu a marketingová strategie - tržní příležitosti a rizika
- Technicko-ekonomické parametry projektu - jmenovitý výkon zařízení, technologie a budovy, energetická a materiálová náročnost provozu
- Umístění projektu
- Materiálové vstupy a energie
- Lidské zdroje
- Organizace a řízení provozu
- Finančně-ekonomická analýza a hodnocení
- Analýza rizika
- Plán realizací Ekonomické hodnocení investice
Tato část je pro rozhodnutí o realizaci projektu nejdůležitější.
Využívají se metody:
- Cash flow - stěžejní nástroj pro posuzování investičních záměrů
- Prostá návratnost investice
- Čistá současná hodnota - nejpřesnější metoda hodnocení investic
- Index rentability
- Vnitřní výnosové procento
- Průměrné roční náklady
- Diskontované náklady
- Průměrná výnosovost Investiční náklady (výdaje) projektu - náklady na pozemky, výdaje za technologii, výdaje na stavební část, výdaje na pomocné a obslužné provozy, náklady na nehmotný majetek, služby, rezerva, ...
- Provozní náklady - mzdy, údržba, ...
- Lze stanovit jako procento z investičních nákladů.
- Spotřební náklady - palivové náklady, energie a další suroviny (voda, mazivo, chemikálie,...). Často se uvažují jako součást provozních nákladů.
- Ostatní náklady - režijní náklady (administrativní výdaje, poplatky, nájem, pojištění, daně, ...).
INVESTIČNÍ DOTACE – MOŽNOSTI
Algoritmus výběru vhodného dotačního programu je znázorněn graficky (obr. č. 2) a je zřejmé, že možnost čerpání dotací závisí na právní formě podnikání (provozování) zdroje. Jiné možnosti má podnikatelský subjekt a jiné obec. Dále se možnosti liší pro podnikatelské subjekty v zemědělství a v ostatních oborech a dle velikosti podniku. U obce se liší možnosti dle počtu obyvatel.
Lze tedy čerpat z:
A) Operační program podnikání a inovace (OPPI) - EKO – ENERGIE- Prioritní osa 3 - Efektivní energie, správce programu Ministerstvo průmyslu a obchodu, zprostředkující subjekt CzechInvest
- podopatření 1. 2. - pouze pro mikropodniky podnikající v zemědělské výrobě, výstavba a modernizace kotelen a výtopen na biomasu
D) PRV, OSA III, podop. 2. 1. 2. Občanské vybavení a služby - pro obce do 500 obyvatel, nová výstavba, rozvody, vytápění
E) Operační program životní prostředí (OPŽP), prioritní OSA III. - Udržitelné využívání zdrojů energie, výstavba nových zařízení a rekonstrukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZEPodpory výroby energie z OZE
Zákony
- Zákon č. 180/2005 Sb., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů)
- Zákon 406/2000 Sb., o hospodaření energií a související předpisy
- Zákon 180/2005 Sb., o podpoře využívání obnovitelných zdrojů
- Zákon 458/2000 Sb., energetický zákon a související předpisy
- Zákon 695/2004 Sb.,o podmínkách obchodování s povolenkami na emise skleníkových plynů a související předpisy
- Zákon 338/1992 Sb., o dani z nemovitosti
- Zákon 586/1992 Sb., o dani z příjmů
- Vyhláška Energetického regulačního úřadu (dále jen ERÚ) č. 475/2005 Sb., kterou se provádějí některá ustanovení zákona o podpoře využívání obnovitelných zdrojů
- Vyhláška Ministerstva životního prostředí (dále jen MŽP) č. 482/2005 Sb., o stanovení druhů, způsobů a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy
- Vyhláška ERÚ č. 502/2005 Sb., o stanovení způsobu vykazování množství elektřiny při společném spalování biomasy a neobnovitelného zdroje
- Vyhláška ERÚ č. 541/2005 Sb., o pravidlech trhu s elektřinou, zásadách tvorby cen za činnosti operátora trhu s elektřinou a provedení některých dalších ustanovení energetického zákona
- Nařízení vlády č. 195/2001 Sb., obsah územní energetické koncepce
- Nařízení vlády č. 63/2002 Sb., o pravidlech na poskytování dotací
Praxe v současné době potvrzuje stále převládající jev, že podpora OZE je spíše směrována mimo prvovýrobu. Lesního hospodářství se to týká velmi citelně, protože ceny v prvovýrobě jsou ovlivněny pokřivenými cenami od konečných odběratelů, protože k nim plynou podpory a je pouze na jejich zvážení, jaký podíl pustí do prvovýroby. Výrobci energie profitují na zelených bonusech, a tím se vytváří situace, kdy jsou výrobci biomasy nuceni k nízkým výkupním cenám, které v některých případech sotva pokryjí výrobní náklady. Prvovýroba přitom musí stát na tržních principech, což je velmi problematické.
Perspektivě celého oboru by určitě napomohlo nastavení dlouhodobě platného legislativního rámce včetně daňové a dotační politiky a emisních limitů pro všechny zúčastněné strany- biomasa je jistě jeden z perspektivních zdrojů energie v ČR a z toho pohledu by si zasloužila dlouhodobé nastavení spravedlivých tržních pravidel.
Závěr
Příspěvek je převážně zaměřen na základní orientaci v problematice regionálního využívání dendromasy pro výrobu tepla a jako nový impuls k navýšení výnosů z lesa. Cílem je navést na nový moderní pohled na přidruženou lesní výrobu, ukázat možnost doplňkové činnosti a napomoci tak zajistit bezproblémové samofinancování lesních majetků. Jedná se o velmi náročný obor, jak po stránce mezioborových znalostí, tak po stránce financování projektů. Základem každého projektu je kvalitně zpracovaný podnikatelský záměr v předinvestiční fázi projektu. Kvalitně a profesionálně sestavený Business plán se znalostí mezioborové problematiky je zárukou funkčnosti projektu. Jde o projekty generující dlouhodobé příjmy. Vždyť vlastníky prvotní suroviny pro výrobu štěpky jsou právě vlastníci lesa a je na nich, jak s touto palivovou základnou naloží. Biomasa je jediný obnovitelný zdroj, který průběžně dorůstá. Současným i budoucím cílem lesnických odborníků musí být bezpečné využívání potenciálu lesních zdrojů.
Topné kontejnery společnosti Hargassner - snadné řešení regionálního využívání biomasy
Topné kontejnery jsou ideální kombinace řešení topení a skladovacího prostoru. Podle požadavku zákazníka mohou být topné kontejnery dodány v jednopatrové, dvoupatrové nebo třípatrové variantě. Zákazník ocení především příznivé cenově-stavební možnosti, úsporu místa, zjednodušení přestupu na biomasu a velkou variabilitu výkonů zvolených kotlů (25 - 200 (400)kW), jejich automatizaci a důmyslný (patentovaný) plnící systém. Řešení je ideální pro veřejné budovy, průmyslové závody, hotely nebo gastronomické a obytné budovy. Perfektní řešení pro investory, jako smluvní dodavatele tepla.
Literatura
- Bajer, P., Matyáš, J., 2009. Praktický průvodce dotacemi z fondů evropské unie. Brno, EUROSPOLEČNOSTI, 122 s. ISBN 978 - 80 - 254 - 4017 – 9
- Energetický regulační úřad [online]. www.eru.cz
- Ministerstvo průmyslu a obchodu [online]. www.mpo.cz
- Ministerstvo životního prostředí [online]. www.env.cz
- Ministerstvo zemědělství [online]. www.eagri.cz
- Ochodek, T., Koloničný, J., Branc, M., 2008. Ekonomika při energetickém využívání biomasy. Ostrava, 116 s. ISBN 978 - 80 - 248 -1751 – 4
- Operační program životní prostředí [online]. www.opzp.cz
- Pastorek, Z., Kára, J., Jevič, P., 2004. Biomasa, obnovitelný zdroj energie. Praha, FCC Public, 286 s. ISBN 80-86534-06-5.
- Ústav pro hospodářskou úpravu lesů [online]. www.uhul.cz
- DŘEVO - PRODUKT SV, spol. s r.o. [online]. www.drevoprodukt.cz
- Hargassner GmbH [online]. www.hargassner.at
Článek byl zveřejněn v rámci Konference“Lesní biomasa v České republice a ve světě” - Biomasa 2012/Biomass 2012 Veletrh obnovitelných zdrojů energie v zemědělství a lesnictví (Brno 31. 3. – 4. 4. 2012).
TweetČlánek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem
Související články:
Ekonomika provozu obecní výtopny na biomasu
Ekonomika prvního zásahu na zalesněných zemědělských půdách s využitím dřevní hmoty jako biomasy
Mechanismus a podmínky dokonalého spalování biomasy
Úskalí lesní biomasy
Palivo, nebo sortimenty užitkového dříví?
Kolik místa zbývá v našich lesích pro harvestory?
Zobrazit ostatní články v kategorii Obnovitelné zdroje energie, Spalování biomasy
Datum uveřejnění: 21.5.2012
Poslední změna: 20.5.2012
Počet shlédnutí: 5240
Citace tohoto článku:
BADAL, Tomáš: Regionální využívání lesní biomasy pro výrobu tepla se zaměřením na lesní hospodářství. Biom.cz [online]. 2012-05-21 [cit. 2024-10-13]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/czp-obnovitelne-zdroje-energie-bioplyn-spalovani-biomasy-biometan/odborne-clanky/regionalni-vyuzivani-lesni-biomasy-pro-vyrobu-tepla-se-zamerenim-na-lesni-hospodarstvi>. ISSN: 1801-2655.