Ekonomické podmínky využívání energetické biomasy

Biomasa - základní ekonomické relace

Kolik stojí 1 GJ (277,7 kWh) z biomasy?

Výhřevnost suché biomasy bývá nejméně 15 GJ / t.

Cena za 1 t slámy se zatím běžně pohybuje mezi 600 - 1000,- Kč,

pokud budeme počítat s cenou 1000,- Kč, je možné získat 1 GJ již za 67,- Kč,

obdobné ceny 1 GJ za 50 - 70,- Kč je možné dosahovat při vytápění domků suchým dřívím v moderních dřevozplyňujících kotlích s účinností vyšší než 80 %.

Pro porovnání :

• cena 1 GJ ze zemního plynu pro velkoodběratele se pohybuje kolem 189,- Kč,
• cena 1 GJ ze zemního plynu pro maloodběratele je přibližně 276,- Kč,

cena za 1 t rychle se rozšiřujících standardizovaných biopaliv se zaručenou výhřevností 17 - 19,6 MJ / kg ( briket a pelet z dřevního odpadu, kůry, energetických rostlin, slámy ) bývá kolem 3000,- Kč, cena za 1 GJ ze standardizovaných biopaliv potom při jejich průměrné výhřevnosti 18,3 GJ / t činí přibližně 164,- Kč a je již nyní o cca. 70 % nižší než cena zemního plynu pro maloodběratele. Předpokládaný další vývoj cen standardizovaná biopaliva dále zvýhodní.

Uvedené relace již dnes vytvářejí předpoklad pro dynamický rozvoj energetického využívání biomasy a to jak v centrálních kotelnách tak v individuálních kotlích na dřevo a standardizovaná paliva - brikety a pelety.

Ekonomické aspekty systémů pro vytápění místní biomasou.

Centrální obecní kotelny na biomasu.

Asi všichni známe u nás provozované obecní kotelny na biomasu (Dešná na slámu, Staré město pod Landštejnem, Hostětín, Rokytnice v Orlických horách na dřevní odpad a štěpku). Ceny za dodaný 1GJ se u nich pohybují nejčastěji v rozmezí od 200 - 250,- Kč a závisejí na investičních nákladech, dostupnosti a místních cenách biomasy.

Tyto kotelny jsou v uspokojivém provozu a umožňují ekonomické a ekologické vytápění. Jejich předností je možnost automatického spalování biomasy v základní formě, například ve formě štěpky nebo balíků slámy. Pokud nevyužívají již dříve vybudovaných teplovodních rozvodů jsou velkou nevýhodou právě investiční náklady na jejich zřízení. Při realizaci akce Hostětín, kde je připojeno 66 domků, činí průměrné náklady na rozvod teplé vody předizolovaným potrubím na jeden domek 474 tis. Kč. Tato skutečnost může limitovat výstavbu a rozvoj centrálních obecních kotelen.

Uzlová řešení - několik blokových kotelen.

Tam, kde jsou v obcích a osadách domy uspořádány do více lokalit s větším počtem blízko umístěných objektů a jsou případně i menší podniky a provozovny může být výhodné použít několika menších kotelen. Dojde tím k výraznému snížení nákladů na rozvody teplé vody.

Vytápění pomocí kotlů v jednotlivých uzlech, zpravidla o výkonu 200 - 500 kW, přinese však vyšší náklady na jeden instalovaný kW a zhorší se systém zásobování jednotlivých kotlů palivem. V řadě případů bude potom vhodnější nepoužívat kusové palivo nebo štěpku, ale standardizovaná paliva - pelety, ev. brikety. Standardizovaná biopaliva jsou sice dražší, mají ale až trojnásobnou objemovou hmotnost a vyšší výhřevnost.

Ceny za krychlový metr nezpracovaného palivového dříví se pohybují od 180,-Kč do 350,- Kč, cena 1 tuny standardizovaných biopaliv s výhřevností 18 - 19 GJ / tunu bývá kolem 3000,- Kč.

Individuální vytápění s centrálním skladem biopaliv (v obci nebo oblasti, pro sdružení obcí)

V mnoha oblastech může být vhodný systém individuálního vytápění domků, objektů a provozoven suchým palivovým dřívím a standardizovanými biopalivy nakupovanými v místním centrálním skladu.

Výhodnost je patrná na příkladu porovnání ročních nákladů na vytápění běžného domku ( předpokládaná průměrná roční spotřeba tepla 100 GJ na vytápění a ohřev teplé užitkové vody ).

U jednotlivých druhů paliva náklady na vytápění za rok budou přibližně:

Je výhodné používat palivové dříví dostatečně suché, neboť pak může být jeho spotřeba při spalování v moderních dřevozplyňujících kotlích až poloviční. Vysokou výhřevnost mají pilinové brikety (až 18,5 MJ / kg), kůrové brikety (až 19,6 MJ / kg). Již se začínají vyrábět také brikety s příměsí energetických rostlin s obdobnou výhřevností.

Při používání pelet je možné dosáhnout vysokého komfortu vytápění pro uživatele. Zásoba pelet pro roční vytápění domku má objem cca 8 krychlových metrů a váhu 5 tun. Může být poměrně snadno umístěna ve vhodném zásobníku umístěném v domku, nebo poblíž domku. Ze zásobníku je možné palivo automaticky podávat šnekovým dopravníkem přímo až do kotle řízeného pokojovým termostatem. Doplňovat zásobník je možné pneumaticky z cisternového nákladního automobilu.

Velmi malé množství popela, který je navíc výborným fosforečnatodraselným hnojivem na zahrádku, umožní ušetřit peníze vynakládané za odvoz popela z uhlí nebo koksu. Tím se dále zvýší výhody ekologického vytápění biomasou.

Při nízkých cenách pelet 3000,- Kč / t a odpovídajících cenách kotlů na jejich automatické spalování je možné zajistit velmi ekonomické vytápění a zvýšit nezávislost na dodavatelích fosilních paliv, v případě zemního plynu zahraničních. Dnes již jsou například kotle pro aotomatické spalování pelet VERNER ZEUS s cenou kolem 80 000,- Kč, VIADRUS LING s cenou do 50 000,- Kč, připravuje se výroba automatických kotlů na spalování pelet s cenou do 35 000,- Kč. Při předpokládaných dlouhodobě stabilních cenách standardizovaných biopaliv a nárůstu cen plynu je zřejmé jaké vytápění bude ekonomicky výhodné.

Ekonomickou výhodnost systémů na spalování biomasy je dále možné zvýšit jejich kombinací se solárními panely a tepelnou akumulační nádrží (pro rodinný domek zpravidla o objemu 600 - 2000 litrů).

Místní briketárny, peletárny a kogenerační jednotky

Podle místních podmínek a dostupnosti biomasy ze stávajících zdrojů nebo dopěstované na volných plochách může být v řadě případů vhodné řešit energetiku obcí výrobou pelet nebo briket z biomasy. Orientačně je možné počítat, že při dostatku biomasy a výrobě 1 tuny pelet za hodinu bude možné zásobit peletami asi 900 domků v okolních obcích. Pokud by nebyly v okolí předtím žádné zdroje jiné biomasy, bylo by ji možné vypěstovat ve formě energetických bylin nebo rychle rostoucích dřevin na ploše 450 - 600 ha.

Biomasa - alternativní program pro zemědělství

V první řadě bude výhodné využívat četné, již dostupné zdroje biomasy. Své místo budou mít jak rychle rostoucí dřeviny (zejména vrby a topoly), tak řada velmi nadějných ověřovaných jedno i víceletých bylin. Dokonce v mnoha případech jsou energetické byliny výhodnější (zejména jednodušší agrotechnika a dostupnější mechanizace), ale i snadnější začlenění kulturních rostlin, energetických bylin do kulturní krajiny.

V mnoha případech může přinášet pěstování energetických bylin perspektivní a zajímavý program pro zemědělství, který umožní využití volných ploch. Všeobecně se uvádí, že je volných nejméně 400 - 500 000 ha nepotřebných pro produkci potravin, podle nových studií má být takových ploch v ČR až 1 - 1,2 mil. ha.

Pokud dojde k využití již dnes existujících zdrojů biomasy a uvedené plochy budou využity pro cílené pěstování energetických rostlin s výnosem minimálně 10 t suché hmoty / ha , bylo by možné ušetřit v podmínkách ČR 30 - 40 mld. Kč, vydávaných každoročně za dovoz zemního plynu ze zahraničí. Zemní plyn by mohl nadále sloužit k technologickým účelům a v širším měřítku např. pohonu motorových vozidel, zejména autobusů.

Ekonomické relace pro pěstitele energetických rostlin jsou naznačeny u jedné z perspektivních bylin. Následující tabulka proto ukazuje porovnání ekonomických relací při pěstování pšenice a perspektivní energetické rostliny - krmného šťovíku UTEUŠA / RUMEX.

Ceny agrotechnických prací dle Ceníku služeb DAŇHEL pro r. 2001, uváděno pro 1 ha, mimo osiva.

pro období 10 let a jednotlivé roky

1.rok

2.rok a další roky

(krmný šťovík RUMEX a UTEUŠA je trvalá rostlina a zůstává na stanovišti 15-18 let)

Za období 10 let se započtením prvního roku potom :

Uvedený modelový výpočet je přibližný, neobsahuje cenu osiv a předpokládá dotace u energetické rostliny krmného šťovíku. Na druhou stranu však tyto dotace jsou velmi pravděpodobné a je možné předpokládat i určité zvýšení výkupní ceny za tunu suché hmoty z biomasy až na cca 1500 - 1600,- Kč za tunu, neboť i potom cena paliva na jeden GJ činí pouze 100,- Kč, což je při porovnání např. se zemním plynem stále velmi výhodné.

Podrobné studie ekonomických relací při cílevědomém pěstování energetických rostlin zpracovává VÚRV, pracoviště v Chomutově (Ing. Honzík).

Další výhody při vytápění místní biomasou

Využíváním místní biomasy lze inteligentně a k přírodě ohleduplně využít to, co nám nabízí různé způsoby využívání energie slunce akumulované v biomase místo bezohledného drancování zásob fosilních paliv. (V současnén období lidstvo za rok spálí tolik fosilních paliv, kolik jich v přírodě vznikalo po dobu 1 mil. let.) Dnešní technologie již umožňují ekologické a efektivní využívání nejen biomasy ale i dalších obnovitelných zdrojů energie a vývoj nových technologií neustále pokračuje.

Další přínosy energetického využívání biomasy:

• snížení emisí skleníkových plynů, zejména CO₂ - důležité pro zachování života na zemi,
• lepší život lidí v kvalitnějším životním prostředí a úspora prostředků placených zatím za fosilní paliva,
• nová pracovní místa, zajímavý program pro zemědělství a průmysl,
• údržba kulturní krajiny může potom být příjemnou odměnou za vynaložené úsilí.

To vše může zásadně přispět k rozvoji regionů a značné prostředky vynakládané za fosilní paliva mohou sloužit lépe právě pro oživení a rozvoj problémových regionů.

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu