ing. silvie petránková Ševčíková

VŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrumVŠB - Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrum- 1 -

Ing. Silvie Petránková ŠevčíkováIng. Silvie Petránková Ševčíková

Využití zbytkové lesní Využití zbytkové lesní biomasy pro energetické biomasy pro energetické

účelyúčely

Seminář: VYUŽÍVANIE BIOMASY NA ENERGETICKÉ ÚČELY19. – 20.10.2011 hotel RELAX INN Šoporňa

Zbytková lesní biomasa Nejčastějším zdrojem - pilařské a dřevozpracující provozy-

odpadní produkt poskytují piliny a odřezky různého rozměru.

Dalším zdrojem - odpadní dřevní biomasa z výchovných a mýtních těžeb v lesních porostech.


Zbytková dřevní biomasa z výchovných a mýtních těžeb

větve, asimilačními orgány, špičky stromů odřezky pařezy a kořeny

Využitelnost zbytkové lesní biomasy

Využitelný objem závisí na – druhu těžby, stanovištích a terénních poměrech, volbě technologie

V EU – 60-80% při využití lesní mechanizace V ČR – 35-65 %

Místa pro zpracování těžebních zbytků

na místě těžby na „odvozním místě“ na „skladu“


Technologie zpracování těžebních zbytků

těžební zbytky z mýtných těžeb– klasická metoda výroby lesní štěpky– metoda svazkování těžebních zbytků

pařezy a kořeny dřevní hmota z probírek

– vyvážecí soupravou se štípací hlavicí v celých délkách, neodvětvené

– při sortimentní metodě harvestorem a vyvážecí soupravou

– klasickou metodou svazkování a přiblížení v celých délkách, neodvětvené


Klasická metodaKlasická metoda provedení těžby a sortimentace dříví tak, aby usnadnil i

následné vyvážení klestu klest rozhazován po ploše, nebo kladen pod harvestor a

přejížděn => prudce se snižuje jeho kvalita pro zpracování


Vyvážení klest po těžbě je vyvážen na odvozní místo optimální případ - klest vyvezen jako první, pak dříví celý proces (vyvážení, štěpkování a odvozu), může trvat i

několik měsíců v některých případech asi 30% těžebního odpadu ponecháno

na pasekách


Štěpkování klest vyvezený na hromadách se následně štěpkuje nebo

drtí přímo do kamionů nebo kontejnerů skladování štěpky na zemi - třeba dbát zvýšené opatrnosti

při nakládce ideální tvar hromady štěpky „obrácenému kornoutku na

zmrzlinu“


Doprava

štěpka speciální velkoobjemové kamionech typu walkingfloor

průměrná dopravní vzdálenost - do 80 km jedním směrem průměrně se přepravuje 80 prms, 22-23 tun z lesa se štěpka vyváží na deponii nákladními automobily s

velkou průchodností terénem

Faktory ovlivňující výši přepravních nákladů:- množství přepraveného materiálů – t/hod- forma a objem přepravované biomasy – t/m3

- vzdálenost na kterou je biomasa přepravována – km

- rychlost přepravy (závisí na druhu použitého dopravního prostředku) – km/hod

- kapacita přepravního prostoru - m3

- spotřeba paliva v závislosti na vzdálenosti a druhu dopravního prostředku – l/km


Objemové rozdíly různých materiálů o stejné hmotnosti


Přeprava dřevní štěpky traktorovou soustavou

hodnota jednotkySpotřeba paliva 3 lDopravní vzdálenost 2800 mDoba dopravního cyklu 25 minPrůměrná dopravní výkonnost 9,9 t.km.h-1

Hodinová spotřeba paliva 7,2 l.h-1

Měrná spotřeba paliva 0,719 l.tkm-1

Náklady na přepravu 25,17 CZK tkm-1


Odhad výše emise CO2 dle různých druhů přepravy


Způsob přepravy Gram CO2 na tunu a km

Vnitrozemská lodní doprava 30,9

Vlak 22,8

Silniční doprava 123,1

Nákladní vozy (velkoobjemové) 397,4

Každých 10 km navýšení dopravy = 4 Kč/GJ !Produkce emisní zátěže: 1610 g CO2 na jeden kilometr !!!


Svazkování potěžebních zbytků lisování do formy balíků o délce přibližně 3 metry, průměru

60 – 70 cm a váze cca 300 - 500 kg tato technologie v ČR zatím nenašla velké uplatnění (malé

objemy těžby, vysoká pořizovací cena)


Pařezy a kořeny hlavním nevyužitým zdrojem pro výrobu štěpky tvoří více jak 20 % suché biomasy stromu, pařezy se vyzvedávají pomocí bagru se štípacími

kleštěmi pařezy jsou vyvezeny na odvozní místo vyvážečkou, kde

jsou sušeny pařezové dříví dobré kvality je v zimním období

nejlepším lesním palivem pro teplárny největším problémem jsou nečistoty –

kameny, písek a hlína


Zpracování pařezů a kořenů


Lesní hmota z probírek 1

využití kombinace harvestoru a vyvážečky s kumulativní štípací hlavici - umožňuje vytěžit a svázat hned několik stromů naráz

celá operace probíhá „na stojato“, stromy nepadnou na zem v případě použití samostatného harvestoru jsou stromy

položeny na hromadu, v případě použití kombinace harvestoru a vyvážečky jsou stromy uloženy přímo do vyvážecí klece


porost se rozčlení vyklizovacími linkami cca 2,5 m širokými po 15 - 20 m

následuje směrové kácení vyznačených stromů, svazkování a vyklizení k vývozní lince

vyváží se malou vyvážecí soupravou (5 t) nebo na laně traktoru na odvozní místo

štěpkování či drcení se provádí až na odvozním místě výhodou této metody je zpřístupnění porostu, zbytky větví a

vršků stromů jsou vyklizeny, kmeny jsou vyklízeny v celých délkách, neodvětvují se, nedochází tak k poškození ostatních stromů

Lesní hmota z probírek 2


Ukázky těžby a vyvážení lesní biomasy

Limitující faktory pro zpracování těžebních zbytků svažitost terénu únosnost terénu kamenitost přibližovací vzdálenost odvozní vzdálenost na místo spotřeby


Kvalita paliva uplatňovat těžbu přizpůsobenou požadavkům na palivo,uplatňovat těžbu přizpůsobenou požadavkům na palivo, používpoužívat modifikovanou vyvážečku,at modifikovanou vyvážečku, vyvážet klest v době, kdy je nejsušší,vyvážet klest v době, kdy je nejsušší, udržovat v celém sortimentu klestu co nejnižší vlhkost,udržovat v celém sortimentu klestu co nejnižší vlhkost, drtit klest těsně před dodávkou,drtit klest těsně před dodávkou, přizpůsobit palivo požadavkům uživatele,přizpůsobit palivo požadavkům uživatele, udržovat klest a štěpku bez nečistot, tedy kamenů, hlíny a udržovat klest a štěpku bez nečistot, tedy kamenů, hlíny a

rašeliny,rašeliny, informovat všechny zainteresované osoby o tom, jaký informovat všechny zainteresované osoby o tom, jaký

význam má správné zacházení pro kvalitu.význam má správné zacházení pro kvalitu.

Základní faktory ovlivňující cenu lesních zbytků

hodnota vstupního materiálu přibližování zpracování manipulace doprava skladování


Náklady při produkci lesní štěpky v Kč/prms resp. Kč/t

Kč/prms Kč/tplatba vlastníkovi lesa 20 70,6vyvážení 80 282,4štěpkování/drcení 100 353

doprava mezisklad 30 106

nakládka 10 35,3skladování 20 70,6doprava odběratel 80 km 60 211,8marže 10 % 32 113celkem 352 1138


Překážky rozvoje trhu s lesní biomasou

stále ještě nízká výkupní cena snížená poptávka po štěpce obsahující jehličí nízký počet zdrojů OZE, velké dopravní vzdálenosti rostoucí cena pohonných hmot sezonnost, ztížená skladovatelnost štěpky některé elektrárny mají obtíže s frakcí při přejímkách

štěpky přístup některých vlastníků lesů nebo jejich zástupců

Konec pohádky o dřevní štěpce 1 V roce 2009 byla Invicta Bohemica zpracována studie, která vyhodnotila

všechny existující, realizované a plánované projekty v teplárenství na dřevní biomasu. Hlavním cílem bylo posoudit, jaká je disproporce mezi skutečným a požadovaným množstvím tohoto paliva. Výsledky:

V polovině roku 2009 bylo ve velkých a středních teplárenských zdrojích V ĆR spalováno cca 850 tis, tun dřevní biomasy, ve stadiu zahájené realizace bylo celkem 13 zdrojů s potřebou cca 650 tis. tun ročně, které využijí veškerý ještě volný potenciál DŠ v ČR. Dále bylo plánováno dalším 24 investic, které by potřebovaly dalších cca 2,1 mil, tun!! Obrovský převis poptávky vznikne ve všech regionech ČR!!

Aktualizace v říjnu 2010 s těmito závěry: Několik významných projektů již bylo zprovozněno (Plzeňská teplárenská, Žatecká teplárenská, Dalkia Krnov, Energetika Jitex Písek) a zhruba polovina volné DŠ -cca 350 tis, tun je tak již aktuálně spalována.

Konec pohádky o dřevní štěpce 2 Z plánovaných projektů bylo sice několik odloženo, nebo zásadně

zredukováno - celkově se jedná o cca 500 tis. tun, ale objevily se nové s potřebou cca 300 tis. tun, celkově tedy převis klesl jen mírně. Představuje téměř 2 miliony tun dřevní biomasy ročně!!

Převis poptávky již nyní zvedá ceny dřevní štěpky do úrovně kolem 125 Kč/GJ a v řadě regionů dochází k velkému překrývání svozových vzdáleností jednotlivých zdrojů. Nejmarkantnější je tato situace na jihozápadě Čech, kde již nenajdete v lese ani klacek na opékání buřtů!!

Se zahájením provozu u 6ti dalších zdrojů v realizaci dojde k definitivnímu „vyluxování“ veškeré zbývající volné dřevní biomasy a přetlak poptávky nastane na celém území ČR. Již nyní se dostávají do problémů výtopenské zdroje, které musí promítnout cenu štěpky pouze do cen tepla a tak budou některé z nich brzy odstaveny (např. Jindřichův Hradec, Hartmanice) .

Konec pohádky o dřevní štěpce 3 Z výše uvedeného je zjevné, že je nejvyšší čas, aby začal být počet

zdrojů na dřevní biomasu regulován a to nějakou formou autorizace na výrobu, jinak dojde k vzájemnému vykrádání svozových oblastí, drancování lesů a dalšímu enormnímu růstu ceny paliva To povede ke ztrátě ekonomického smyslu této činnosti a v některých případech také ke ztrátě neodepsaných investic.

Měla by být podporována pouze kombinovaná výroba elektřina a tepla z biomasy s kompletní spotřebou vyrobeného tepla v městských, bytových a průmyslových objektech.

Neměly by být podporovány formou zeleného bonusu nové zdroje pouze na výrobu elektřiny + tzn. fakticky elektrárny na biomasu, které by přetlak poptávky ještě výrazně zvýšily. Navíc problém vysoké výkupní ceny – viz. FVE je dostatečným mementem.


Děkuji za pozornost.Děkuji za pozornost.

Inovační centrum pro zdroje teplaInovační centrum pro zdroje teplaVysoká škola bánská – Technická Vysoká škola bánská – Technická

univerzita Ostravauniverzita Ostrava17. listopadu 15/217217. listopadu 15/2172

708 33 Ostrava – Poruba708 33 Ostrava – PorubaČeská republikaČeská republika

Tel.: +420 59 732 3857Tel.: +420 59 732 3857Fax: +420 59 732 4295Fax: +420 59 732 4295

E-mail: [email protected], www.iczt.czE-mail: [email protected], www.iczt.cz

Inovačné centrum zdrojov teplaKatedra energetickej technikyKatedra energetickej techniky

Strojnícka fakultaStrojnícka fakultaŽilinská univerzita v ŽilineŽilinská univerzita v Žiline

Univerzitná 8215/1Univerzitná 8215/1010 26 Žilina010 26 Žilina

Slovenská republikaSlovenská republikaTel.: +421 915 997 250Tel.: +421 915 997 250

e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] e-mail: [email protected] e-mail: [email protected]

www.iczt.skwww.iczt.sk

ing. silvie petránková Ševčíková

Documents