Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Využití obnovitelných zdrojů energie ze zemědělství a lesnictví „ Evropský zemědělský fond pro rozvoj venkova: Evropa investuje do venkovských oblastí“

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Využití obnovitelných zdrojů energie ze zemědělství a lesnictví „ Evropský zemědělský fond pro rozvoj venkova: Evropa investuje do venkovských oblastí“"— Transkript prezentace:

1 Využití obnovitelných zdrojů energie ze zemědělství a lesnictví „ Evropský zemědělský fond pro rozvoj venkova: Evropa investuje do venkovských oblastí“ občanské sdružení ARVEN Akademie rozvoje venkova

2 Osnova 1.Úvod do problematiky (vývoj, legislativa) 2.Využití jednotlivých druhů biomasy, jejich zpracováním a zhodnocením 1.Zdroj biomasy 2.Úprava a zpracování biomasy 3.Spalování biopaliv 4.Anaerobní fermentace 5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva 3.Dotační podpora využití biomasy z PRV 4.Prostor pro dotazy

3 3 1.Úvod do problematiky (vývoj, legislativa)

4 4 Současný svět a energie Celková nabídka primární energie na obyvatele v roce 2005 (tuna na obyvatele)

5 5 Současný svět a energie Celková nabídka primární energie na obyvatele v roce 2005 (tuna na obyvatele)

6 6 Současný svět a energie

7 7

8 8

9 9

10 10 Česká republika a OZE Výroba elektřiny z OZE (2007) Výroba tepla z OZE (2007)

11 11 Legislativa spojená s problematikou biomasy 180/2005 Sb. Zákon o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie a o změně některých zákonů (zákon o podpoře využívání obnovitelných zdrojů) ve znění pozdějších předpisů  Výše výkupních cen a zelených bonusů pro rok 2008 dle cenového rozhodnutí ERU č. 7/2007, přehledně na http://www.tzb-info.cz/t.py?t=4&i=91&h=3http://www.tzb-info.cz/t.py?t=4&i=91&h=3 458/2000 Sb. Zákon o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon) ve znění pozdějších předpisů 406/2000 Sb. Zákon o hospodaření energií ve znění pozdějších předpisů 17/1992 Sb. Zákon o životním prostředí ve znění pozdějších předpisů 426/2005 Sb. Vyhláška o podrobnostech udělování licencí pro podnikání v energetických odvětvích ve znění pozdějších předpisů 213/2001 Sb. Vyhláška kterou se vydávají podrobnosti náležitostí energetického auditu ve znění pozdějších předpisů 482/2005 Sb. Vyhláška o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy ve znění pozdějších předpisů

12 12 Legislativa spojená s problematikou biomasy 17/1992 Sb. Zákon o životním prostředí ve znění pozdějších předpisů 100/2001 Sb. Zákon o posuzování vlivů na životní prostředí a o změně některých souvisejících zákonů (zákon o posuzování vlivů na životní prostředí) 185/2001 Sb. Zákon o odpadech a o změně některých dalších zákonů ve znění pozdějších předpisů 86/2002 Sb. Zákon o ochraně ovzduší a o změně některých dalších zákonů (zákon o ochraně ovzduší) ve znění pozdějších předpisů 597/2006 Sb. Nařízení vlády o sledování a vyhodnocování kvality ovzduší ve znění pozdějších předpisů 354/2002 Sb. Nařízení vlády kterým se stanoví emisní limity a další podmínky pro spalování odpadu ve znění pozdějších předpisů 146/2007 Sb. Nařízení vlády o emisních limitech a dalších podmínkách provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečišťování ovzduší ve znění pozdějších předpisů 357/2002 Sb. Vyhláška Ministerstva životního prostředí, kterou se stanoví požadavky na kvalitu paliv z hlediska ochrany ovzduší ve znění pozdějších předpisů

13 13 Legislativa spojená s problematikou biomasy Základními právními předpisy, které upravují Podporu pěstování energetických plodin jsou v EU: Nařízení Rady (ES) č. 1782/2003 ze dne 29. září 2003, kterým se stanoví společná pravidla pro režimy přímých podpor v rámci společné zemědělské politiky a kterým se zavádějí některé režimy podpor pro zemědělce a kterým se mění Nařízení (EHS) č. 2019/93, (ES) č. 1452/2001, (ES) č. 1453/2001, (ES) č. 1454/2001, (ES) č. 1868/94, (ES) č. 1251/1999, (ES) č. 1254/1999, (ES) č. 1673/2000, (EHS) č. 2358/71 a (ES) č. 2529/2001, v platném znění Nařízení Komise (ES) č. 1973/2004 ze dne 29. října 2004, kterým se stanoví prováděcí pravidla k Nařízení Rady (ES) č. 1782/2003 ohledně režimů podpor stanovených v hlavě IV a IVa tohoto nařízení a ohledně využití půdy vyjmuté pro pěstování plodin, v platném znění Nařízení Komise (ES) č. 796/2004 ze dne 21. dubna 2004, kterým se stanoví prováděcí pravidla k podmíněnosti, odlišení a integrovanému administrativnímu a kontrolnímu systému uvedených v Nařízení Rady (ES) č. 1782/2003, kterým se stanoví společná pravidla pro režimy přímých podpor v rámci společné zemědělské politiky a kterým se zavádějí některé režimy podpor pro zemědělce, v platném znění Nařízení Komise (ESH) č. 2220/1985 ze dne 22. července 1985, kterým se stanoví společná prováděcí pravidla k režimu jistot pro zemědělské produkty, v platném znění Nařízení Komise (ES) č. 1913/2006 ze dne 20. prosince 2006, kterým se stanoví prováděcí pravidla k agromonetární úpravě pro euro v zemědělství a kterým se doplňují některá nařízení (zdroj MZE)

14 14 Legislativa spojená s problematikou biomasy Základními právními předpisy, které upravují Podporu pěstování energetických plodin jsou ČR: Nařízení vlády č. 80/2007 Sb. o stanovení některých podmínek poskytování platby pro pěstování energetických plodin, ve znění pozdějších předpisů. Nařízení vlády č. 333/2007 Sb., kterým se mění nařízení vlády č.80/2007 Sb., o stanovení některých podmínek poskytování platby pro pěstování energetických plodin, ve znění pozdějších předpisů. Zákon č. 252/1997 Sb. ze dne 24. září 1997, o zemědělství, ve znění pozdějších předpisů. Zákon č. 254/2001 Sb., o vodách a o změně některých zákonů (vodní zákon), ve znění pozdějších předpisů. § 7 nařízení vlády č. 103/2003 Sb., o stanovení zranitelných oblastí a o používání a skladování hnojiv a statkových hnojiv, střídání plodin a provádění protierozních opatření v těchto oblastech. § 4 odst. 9 a § 19 odst. 4 zákona č. 219/2003 Sb., o uvádění do oběhu osiva a sadby pěstovaných rostlin a o změně některých zákonů (zákon o oběhu osiva a sadby). Zákon č. 256/2000 Sb., o Státním zemědělském intervenčním fondu a o změně některých dalších zákonů (zákon o Státním zemědělském intervenčním fondu), ve znění pozdějších předpisů. (zdroj MZE)

15 15 2. Využití jednotlivých druhů biomasy, jejich zpracováním a zhodnocením

16 2.1. Zdroj biomasy Definice biomasy  substance biologického původu  výsledek výrobní činnosti či využití odpadů ze zemědělství, potravinářství, lesnictví, z komunálního hospodaření Vznik biomasy Fotosyntéza Koloběh uhlíků

17 2.1. Zdroj biomasy Způsoby získávání energie z biomasy  termochemická přeměna biomasy (spalování, zplynování, pyrolýza)  biochemická přeměna biomasy (alkoholové a metanové kvašení)  fyzikální a chemická přeměna biomasy (štípání, drcení, esterifikace atd.)  získávání odpadního tepla při zpracování biomasy (kompostování, anaerobní fermentace)

18 2.1. Zdroj biomasy Energetické rostliny  pšenice, žito, ječmen, oves, kukuřice na zrno, řepka olejná  konopí, Hyso, čirok zrnový, čirok cukrový, křídlatka, šťovík krmný, sléz topolovka, smoloroň, bělotrn, pajasan žlaznatý  rychlerostoucí dřeviny (topol černý, topol balzámový, vrba) Pro výrobu etanolu:  pšenice ozimá (zrno), cukrovka (bulvy), brambory (hlízy), topinambur (hlízy), čirok cukrový (nadzemní část), kukuřice (zrno)

19 19 2.1. Zdroj biomasy Výnosy suché hmoty v t/ha vybraných druhů (průměr z různých lokalit) Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

20 2.2 Úprava a zpracování biomasy Mechanická úprava pevných biopaliv Mechanická úprava energetických stébelnin Mechanická úprava rychlerostoucích dřevin Tepelná přeměna biomasy

21 2.2 Úprava a zpracování biomasy Mechanická úprava pevných biopaliv Stříhací zařízení Sekačky Drtiče Zařízení na paketování Zařízení na briketování a peletování

22 2.2 Úprava a zpracování biomasy Stříhací zařízení  na výrobu kusového palivového dřeva hlavně z tenčiny a bočních kusových odpadů (jednonožové)  na homogenizaci odpadového dřeva (s více nožy vedle sebe)

23 2.2 Úprava a zpracování biomasy Sekačky stacionární mobilní Dle sekacího orgánu:  Diskové (nejrozšířenější a nejvýkonější zařízení na výrobu stěpky)  Bubnové (pro menší výkony a suroviny menších rozměrů)  Šroubové (k sekání tenkých stromků a kmínků)

24 24 2.2 Úprava a zpracování biomasy Výhody diskových sekaček  pojízdné sekačky se vyznačují velkou kvalitou štěpky srovnatelnou se stacionárními sekačkami  umožňují sekat dřevo až do průměru 500 mm  velký setrvačný moment dovoluje zabudovat spalovací motor s menšího výkonu  nevyžadují přídavný ventilátor Schéma sekacího ústrojí diskové sekačky: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004 Nevýhody diskových sekaček  velikost vstupního otvoru je omezena poloměrem sekacího disku, nejsou tedy vhodné k sekání chaotického materiálu

25 25 2.2 Úprava a zpracování biomasy Výhody bubnových sekaček  celé sekací zařízení je menších rozměrů  vzhledem k sekání pod osou sekacího bubnu a poloměru bubnu je možné řešit vstupní dopravních níže než u diskových sekaček  vhodné k sekání chaotického materiálu Schéma sekacího ústrojí bubnové sekačky: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004 Nevýhody bubnových sekaček  nejsou vhodné k sekání dřeva větší tloušťky  měnící se úhel řezu ovlivňuje kvalitu stěpky (kolísá její tloušťka), její nevhodnost použití jako technologické stěpky  je třeba montovat ventilátor pro dopravu štěpky z bubnu do zásobníku

26 26 2.2 Úprava a zpracování biomasy Další dělení pojízdných sekaček Dle dávkování dřeva: s ručním dávkováním s mechanickým dávkováním Dle způsobu podávání dřeva: sekačky bez podávacího zařízení sekačky s mechanickým podávacím zařízením Dle způsobu pohonu sekacího agregátu s pohonem od motoru bázového stroje s pohonem od separátního motoru Dle celkového umístění na podvozcích nákladních automobilů a návěsů sekačky zavěšené na tříbodový závěs univerzálních traktorů přívěsné sekačky za traktory sekačky umístěné na podvozcích nákladních automobilů a návěsů sekačky umístěné na podvozcích speciálních lesních traktorů

27 2.2 Úprava a zpracování biomasy Drtiče  určeny k úpravě rozměrů dřeva, které nelze sekat sekačkami, jedná se o drobné, mimořádně netvárné (křoviny apod.), znečištěné dřevo  dělíme na Nízkootáčkové drtiče Vysokootáčkové drtiče

28 28 2.2 Úprava a zpracování biomasy Nízkootáčkové drtiče  určeny hlavně k drcení rozměrově nehomogenního odpadu z nábytkářské výroby  dle počtu válců dělíme na: jednoválcové dvouválcové

29 29 2.2 Úprava a zpracování biomasy Vysokootáčkové drtiče  vhodné pro homogenizaci odpadového dřeva z lesa  dělíme na diskové (vhodné na drcení pařezů, kusového odpadu apod.) bubnové (vhodné na drcení větví, kusového odpadu), drtiče opatřené kladívky je možné využít na drcení tenkých větví, křovin a kůry.

30 2.2 Úprava a zpracování biomasy Zařízení na paketování  klest se lisuje do balíku obdobně jako sláma (mnohem vyšší lisovací tlak)  manipulace balíků na europaletách (2 balíky vedle sebe, výška balíků dosahuje polovinu délky delší strany palety  systém paketů firmy TIMBERJACK Paketovací stroj při práci v lese Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

31 2.2 Úprava a zpracování biomasy Zařízení na briketování a peletování  systémy tvarovacích zařízení Pístové hydraulické nebo mechanické lisy jednorázové Šnekové lisy jednovřetenové nebo dvouvřetenové Protlačovací, granulační lisy, odvozené od granulačních lisů na výrobu tvarovaných krmiv na bázi slámy

32 32 2.2 Úprava a zpracování biomasy Pístové hydraulické nebo mechanické lisy jednorázové  průměr briket 50 – 60 mm  univerzální na slámu, piliny, papír, pazdeří  běžná výkonnost kolem 250 kg/hod.  zpravidla kombinace jednoho drtiče se dvěma lisy, celkový příkon linky vč. dopravníku je cca 50kW a výkonnost 0,5 t/hod.

33 33 2.2 Úprava a zpracování biomasy Šnekové lisy jednovřetenové nebo dvouvřetenové  brikety se vyznačují vysokým stupněm stlačení a velkou trvanlivosti  jsou vhodné na lisování pilin  nevhodné na lisování stébelnin  Příkon 50 kW, s nutným pomocným zařízením min. 70 kW, výkonnost 0,5 t/hod.

34 34 2.2 Úprava a zpracování biomasy Protlačovací, granulační lisy, odvozené od granulačních lisů na výrobu tvarovaných krmiv na bázi slámy  2 typy s kruhovou vertikální matricí s horizontální deskovou matricí  příkon až 150 kW, výkonnost může být větší než 1 t/hod. Matricový protlačovací granulační lis s horizontální matricí a svislými protlačovacími koly: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

35 35 2.2 Úprava a zpracování biomasy Energeticky je výroba briket a pelet poměrně náročná (nutno snížit vlhkost), proto je výhodná jejich výroba z již vysušeného materiálu např. z pilin či hoblin Výsledkem briketování dřevní hmoty je zušlechtěné palivo s malým obsahem síry (do 0,07 %, pro srovnání u hnědého uhlí 2%)  s výhřevnosti 18 – 20 MJ/kg  s relativní vlhkosti 5 – 9 %  s objemovou hmotnosti 800 – 1000 kg/m3  se zůstatkem popela do 1,2 %  s dobou hoření 180 – 240 minut při teplotě 300 - 700°C

36 2.2 Úprava a zpracování biomasy Mechanická úprava energetických stébelnin Sběrací vozy Sběrací lisy Lisy na valcové balíky Lisy na hranaté balíky Svinovací lisy při sklizni slámy Briketování a peletování suchých stébelnin

37 37 2.2 Úprava a zpracování biomasy Základní systémy a úpravy energetických stébelnin: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

38 38 2.2 Úprava a zpracování biomasy Sběrací vozy  využití sběracích vozů je limitováno přepravní vzdáleností 2 km Sběrací lisy  pro sklizeň energetických stébelnin v suchém stavu, rákosovitých travin, ale i lnu a konopí  lisy pro obří hranaté a válcové balíky

39 39 2.2 Úprava a zpracování biomasy Lisy na válcové balíky  možnost změny velikosti lisovací komory a tím i velikosti balíku s ohledem na zpracovávaný materiál a řezací ústrojí  měnitelné rozměry lisovací komory umožňujíé vytvářet balíky slámy o průměru až 1,8 m, s obsahem až 3 m 3 slámy do hmotnosti do 500 kg.  šířka sběracího ústrojí většinou nad 2 m

40 40 2.2 Úprava a zpracování biomasy Lisy na hranaté balíky  řezací ústrojí je umístěno za sběračem  balíky ve dvou základních rozměrech

41 41 2.2 Úprava a zpracování biomasy Svinovací lisy při sklizni slámy  průměry válců 300 do 800 mm, válce poté řežou na potřebné délky  Délka odřezávaných balíků v rozmezí od 2,5 do 2,4 m  výkonnost 14 až 22 t slámy za hodinu, objemová hmotnost výstupního materiálu je až 350 kg/ m 3 (svinovací kompaktor firmy KRONE) Porovnání parametrů lisů: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

42 42 2.2 Úprava a zpracování biomasy Briketování a peletování suchých stébelnin  sláma na poli je levným zdrojem energie, spotřeba přídavné energie na výrobu briket nebo pelet nepřesahuje 5 % tepelného obsahu briket  překážkou vysoké investiční náklady na potřebné zdroje ve zpracovatelské lince (manipulační zařízení, rozpojovač balíků, drtič u peletizačních protlačovacích lisů a vlastní lisy. Pracovní schéma samojízdného peletovacího stroje Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

43 2.2 Úprava a zpracování biomasy Mechanická úprava rychlerostoucích dřevin  především vrby a topolu Stroje na sklizeň rychlerostoucích dřevin odřezávače, tažené běžnými zemědělskými traktory buď jako závěsné nebo nesené se zabudovaným ústrojím pro vázaní snopků výkonější „kombajny“, většinou samojízdné nebo na podvozích štěpkovače  stále vyvíjeny nové technologie

44 2.2 Úprava a zpracování biomasy Tepelná přeměna biomasy Karbonizace, výroba dřevěného uhlí Pyrolýza Zplyňování  vesměs se jedná o suchou destilaci biomasy bez přístupu vzduchu či s minimálním přívodem vzduchu

45 2.2 Úprava a zpracování biomasy Karbonizace, výroba dřevěného uhlí Dřevěné uhlí  drobný, kusovitý, tvrdý, pórovitý, snadno hořlavý vysoce uhlíkatý nekrystalický produkt suché destilace s vysokou absorpční schopností  obsahuje malý podíl síry, bod vznícený ´v rozmezí 300 – 400 °C, výhřevnost 27,2 MJ/kg, měrná hmotnost 0,20 kg/ m 3, vlhkost do 8 %m obsah popela v sušině do 2 %, obsah uhlíku min. 80 %  tvrdost uhlí závisí na karbonizační teplotě (čím vyšší tím tvrdší)  čerstvé vypálené uhlí je náchylné k samovznícení  různá hustota dříví u tvrdého a jehličnatého dříví

46 46 2.2 Úprava a zpracování biomasy Karbonizace, výroba dřevěného uhlí  Při klasické výrobě dřevěného uhlí v karbonizační peci se získává 33 – 35 % dřevěného uhlí při současné produkci asi 8,1 %, 15, 8 nekondenzovaných plynů CO, CO 2, 6 % kyseliny octové, 2,1 % metanolu a další  Ekopec firmy EKOMONTI Lukov-Zlín:  hmotnost 2000 kg s nepropustným dnem, dimenzovanou na založení 9 – 10 m 3 dříví  umožňuje výtěžnost až 100 kg uhlí z 1 m 3 bukového dříví  před vlastním pálením musí být dřevo řádně proschlé na slunci  dle druhu dřeviny lze získat z 1 m 3 140 až 180 kg dřevěného uhlí, 280 až 400 kg kapalin a 80 kg hořlavých plynů.

47 2.2 Úprava a zpracování biomasy Pyrolýza  termický rozklad organických látek na nízkomolekulární sloučeniny, které se mohou využít při syntetických výrobách či jako topný olej  při katalytické pyrolýze lze zpracovávat i komunální odpad, plasty, papír, pneumatiky

48 2.2 Úprava a zpracování biomasy Zplyňování  nejvhodnější pro zplynování je palivové či odpadní dřevo  fáze zplyňování  sušení  pyrolýza  oxidace  redukce  typy technologie  Zplynovač protiproudý (obr. a)  Zplynovač souproudý (obr. b)  Fluidní zplynovač (obr c) Typy zplynovačů Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

49 49 2.2 Úprava a zpracování biomasy Zplynovač protiproudý  levný, schopen zpracovat materiály s vysokou relativní vlhkostí  plyn obsahuje vysoký obsah dehtu → nutnost dalšího čištění plynu Zplynovač souproudý (paralelní)  plyn bez dehtu (dehet se účastní spalování nebo se rozloží na lehčí uhlovodíky Fluidní zplynovač  rychlost proudění je závislá na granulometrii  látka víří ve fluidní loži účinkem předehřátého vzduchu, postupně účinkem vznikajícího vzduchu  pro získání plynu s výhřevnosti vyšší než 5 MJ∙N/m 3 musí být vlhkost suroviny 15 – 20 %

50 50 2.2 Úprava a zpracování biomasy Plazmové zplyňování  pro výrobu syntetického plynu z biomasy při vysokých provozních teplot Schéma plazmového zplyňování Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004  odpadem jen relativně malé množství popela  ekonomický náročná technologie

51 2.3. Spalování biopaliv Emise ze spalování biomasy Biomasa jako palivo Spalování v kotli Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla Vybavení kotelen Náklady na biopaliva

52 52 2.3. Spalování biopaliv Postata spalování Spalování uhlíku → CO 2 + teplo Spalování vodíku → vodní pára + teplo Spalování síry → SO 2 + teplo

53 53 2.3. Spalování biopaliv Proces spalování biomasy  vysoký podíl uvolněné prchlavé hořlaviny  obtíže při průniku potřebného kyslíku pro dokonale hoření  relativně dlouhá doba prohořívání spalitelných plynů  vyšší spotřeba spalovacího vzduchu  teplota měknutí, tečení a tavení (860 – 1100 °C)  nízká hustota většiny fytopaliv  podíl popílku s obsahem těžkých kovů  palivo z biomasy s větším obsahem chloru vyžaduje zvláštní opatření

54 54 2.3. Spalování biopaliv Emise ze spalování biomasy  při spalování biomasy vzniká  CO 2  H 2 O  CO (produkt nedokonalého spalování)  NO x  SO 2 (velmi nízké hodnoty)  Povolené emise jsou stanoveny  nařízením vlády č. 352/2000 Sb., kterým se stanovují emisní limity a další podmínky provozování spalovacích stacionárních zdrojů znečišťovaná ovzduší  nařízením vlády č. 252/2000 Sb.,emisní limity pro zařízení spalující dřevo a kapalná paliva

55 55 2.3. Spalování biopaliv Kontrola účinnosti malých zdrojů dle § 11 nařízení vlády č. 252/2000 Sb. zahrnuje  kontrolu účinnosti spalování  limity účinnosti spalování  kontrolu spalinových cest

56 56 2.3. Spalování biopaliv Biomasa jako palivo  využívá se hlavně stébelnaté a dřevnaté materiály  při spalování biomasy se do ovzduší uvolňuje tolik množství CO2, jaké bylo do hmoty akumulováno fotosyntézou v období růstu

57 57 2.3. Spalování biopaliv Vlastnosti dřeva  hustota dřeva a štěpky Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

58 58 2.3. Spalování biopaliv Vlastnosti dřeva  vlhkost dřeva  pozor na rozdílné vyjadřování obsahu vody v energetice a v dřevařském průmyslu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

59 59 2.3. Spalování biopaliv Vlastnosti dřeva  výhřevnost  u dobře vysušeného a zdravého dřeva je poměrně vysoká (až 19 MJ/kg)  ve skutečnosti biomasa obsahuje vždy kolem 10 % vody, v průměru mají stěpka a dřevo skladované pod střechou asi 30 % vlhkost, vlhkost slámy skladované v hale dosahuje vlhkost 14 až 16 % Skutečná výhřevnost dřeva a kůry v závislosti na obsahu vody: Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

60 60 2.3. Spalování biopaliv Vlastnosti dřeva  chemické složení dřevní hmoty Chemické složení dřevní hmotyChemické složení hnědého uhlí Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

61 61 2.3. Spalování biopaliv Topné zdroje dle jednotlivých uživatelů  pro rodinné domy → topný výkon 20 – 50 kW  pro menší provozy, motoresty, obchody → 50 – 100 kW  pro větší zemědělské podniky s dílnami, provozy živočišné výroby → 100 – 500 kW  pro obecní infrastrukturu, školy → 100 – 300 kW  pro centrální vytápění obcí → 500 – 2 000 kW

62 62 2.3. Spalování biopaliv Spalování v kotli Kotle malých výkonů 20 – 60 kW Kotle středních výkonů 100 kW – 5 MW Kotle velkých výkonů 5 MW a více

63 63 2.3. Spalování biopaliv Kotle malých výkonů 20 – 60 kW Fáze procesu spalování  sušení, odpařování vody z paliva  pyrolýza, uvolňování plynné složky paliva  spalování plynné složky paliva  spalování pevných látek, zejména uhlíku Kvůli tzv. „dlouhému plameni“ vyžaduje kotle na spalování dřeva zvláštní řešení, nelze tedy použít kotle pro spalování uhlí a koksu Platí pravidlo: čím sušší vstupní materiál, tím je větší výkon topeniště.

64 64 2.3. Spalování biopaliv Kotle středních výkonů 100 kW – 5 MW  již automatizovaný proces, který vyžaduje úpravu paliva v podobě stěpky  pro dopravu paliva se obvykle používají šnekové dopravníky a podávací zařízení Schéma kotelny pro spalování odpadů z nevysušeného dřeva a kůry Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

65 65 2.3. Spalování biopaliv Kotle středních výkonů 100 kW – 5 MW Posuvné rošty Pásové Řetězové rošty Kotel s posuvným roštem Spalování paliva na pásovém roštu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

66 66 2.3. Spalování biopaliv Kotle středních výkonů 100 kW – 5 MW předtopeniště Předtopeniště ke kotlů pro spalování kusového odpadu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

67 67 2.3. Spalování biopaliv Kotle středních výkonů 100 kW – 5 MW – Kotle na slámu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004 Spalovací zařízení na obří balíky o instalovaném výkonu přes 1 MW, spalovací systém – cigárové odhořívání

68 68 2.3. Spalování biopaliv Kotle velkých výkonů 5 MW a více pro centrální vytápění většinou se jedná o kombinaci výroby tepla a elektrické energie

69 69 2.3. Spalování biopaliv Kombinovaná výroba elektrické energie a tepla Schéma teplárny se zplyňováním dřevní hmoty Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

70 70 2.3. Spalování biopaliv Vybavení kotelen Variantní schéma kotelny o instalovaném výkonu přibližně 1 MW Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

71 71 2.3. Spalování biopaliv Vybavení kotelen Regulace výkonu kotle Regulace spalování Opatření ke snížení emisí prachu

72 72 2.3. Spalování biopaliv Orientační ceny biopaliv: Štěpka  Vlhkost 40 % → 1,40 Kč / kg  Vlhkost do 20 % → 2,56 Kč / kg Dřevěné peletky  3,80 Kč / kg Brikety  4,00 Kč / kg Obilí  3,20 Kč / kg Rostlinné pelety  2,80 Kč / kg Dřevo  1,80 Kč / kg Orientační ceny uhlí Hnědé uhlí  3,20 Kč / kg Černé uhlí  3,90 Kč / kg Koks  6,50 Kč / kg

73 73 2.3. Spalování biopaliv Příklad roční spotřeby energie (80 GJ, 22,2 MWh) v Kč za rok Zdroj: http://vytapeni.tzb-info.czhttp://vytapeni.tzb-info.cz

74 74 2.3. Spalování biopaliv Porovnání nákladů na vytápění podle druhu paliva: http://vytapeni.tzb-info.cz/t.py?t=16&i=269

75 2.4. Anaerobní fermentace Podstata Zařízení na výrobu bioplynu Výroba bioplynu z organických látek Využití bioplynu k energetickým účelům

76 76 2.4. Anaerobní fermentace Podstata Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

77 77 2.4. Anaerobní fermentace Obecné vlastnosti materiálu vhodného pro anaerobní fermentaci  malý obsah popelovin  organický materiál s vysokým podílem biologicky rozložitelných látek  obsah sušiny pro zpracování pevných odpadů 22 – 25 %, v případě tekutých 8 – 14 %  absolutní hranice obsahu sušiny, při které ještě probíhá anaerobní fermentace je 50 %  optimální hodnota pH na vstupu je 7 – 7,8  optimální poměr uhlíkatých a dusíkatých látek 30:1  materiál bez nežádoucích příměsy (zbytky léků)  materiál, kterého neprobíhá hnilobní proces nebo jiný proces, který by narušil anaerobní fermentaci

78 78 2.4. Anaerobní fermentace Charakteristika bioplynu  v ideálním případě by bioplyn obsahoval jen metan CH 4 a oxid uhličitý (CO 2 ), v praxi však obsahuje kolem 50 – 75 % metanu, oxid uhličitý a minoritní plyny  vysoký obsah CO 2 znamená, že nebyly vytvořeny optimální podmínky pro anaerobní fermentaci  hranice zápalnosti metanu se vzduchem je 5 – 15 %  výhřevnost metanu 35,883 MJ/m 3  pro člověka je bioplyn smrtelně jedovatý

79 79 2.4. Anaerobní fermentace Rozdělení bioplynových technologií  Dle dávkování surového materiálu rozlišujeme Diskontinuální Semikontinuální Kontinuální  Dle podílu vlhkosti zpracovaného materiálu na zpracování tuhých materiálů na zpracování tuhých materiálů s nízkým obsahem sušiny kombinované

80 80 2.4. Anaerobní fermentace Zařízení na výrobu bioplynu Struktura hlavních prvků strojní bioplynové linky  zdroj organických materiálů – sběr a transport do příjmové nádrže  příjem a úprava materiálu – skladovací nádrže vybaveny zařízeními na separaci hrubých příměsí, ředění vodou, zahušťování řídkého materiálu atd.  anaerobní reaktor (laguna, pravoúhlý hranolovitý, válcový, kulový, polokulový reaktor)  bioplynová koncovka (potrubí na dopravu plynu, bezpečnostní zařízení, dmychadlo, plynojem, regulační a kontrolní prvky, zařízení na úpravu plynu, zařízení na využití plynu)  kalová koncovka (armatury, dopraní čerpadla, homogenizátory, sklady, separační zařízení)

81 81 2.4. Anaerobní fermentace Blokové schéma strojní linky na anaerobní fermentaci materiálu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

82 82 2.4. Anaerobní fermentace Schéma strojní linky na zpracování tuhých exkrementů Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

83 83 2.4. Anaerobní fermentace Technologie na výrobu bioplynu z tekutých materiálů Systém anaerobní fermentace s nízkou intenzitou produkce plynu Systém anaerobní fermentace s vysokou intenzitou produkce plynu Jednostupňový systém Dvoustupňový kombinovaný systém Dvoustupňový dvoufázový systém Kontaktní systém Systémy s biologickým pevným nebo fluidním ložem

84 84 2.4. Anaerobní fermentace Systém anaerobní fermentace s nízkou intenzitou produkce plynu Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

85 85 2.4. Anaerobní fermentace Jednostupňový systém anaerobní fermentace s vysokou intenzitou produkce Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

86 86 2.4. Anaerobní fermentace Jednostupňový systém s předřazeným usazovákem Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

87 87 2.4. Anaerobní fermentace Dvoustupňový kombinovaný systém anaerobní fermentace Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

88 88 2.4. Anaerobní fermentace Dvoustupňový dvoufázový systém anaerobní fermentace Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

89 89 2.4. Anaerobní fermentace Kontaktní systém anaerobní fermentace Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

90 90 2.4. Anaerobní fermentace Systémy anaerobní fermentae s biologickým pevným nebo fluidním ložem Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

91 91 2.4. Anaerobní fermentace Výroba bioplynu z organických látek Produkce výkalů a množství bioplynu od jednotlivých druhů zvířat

92 92 2.4. Anaerobní fermentace Využití bioplynu k energetickým účelům  přímé spalování  výroba elektrické energie a ohřev teplonosného média (kogenerace)  výroba elektrické energie a ohřev teplonosného média, výroba chladu (trigenerace)  pohon spalovacích motorů nebo turbín pro získání mechanické energie  využití bioplynu v palivových článcích

93 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Základní koncepce Zdroje alternativního obnovitelného motorového paliva Bionafta a bioetanol Jakost biopaliva

94 94 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Za biopaliva jsou pokládány tyto produkty bioetanol bionafta bioplyn biometanol biodimetyléter bio- ETBE bio – MTBE syntetická biopaliva

95 95 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Zdroje obnovitelných paliv Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

96 96 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva FAME  metylestery mastných kyselin (bionafta a bioetanol)  bionafta zejména z řepkového oleje  vlastnosti standardizovaných řepkových metylesterů  afinita k vodě (nutnost přidat aditiva)  velmi dobrá biologická rozložitelnost  nejsou toxické  větší agresivita k běžným pryžovým hadicím, těsněním a nátěrům  větší tendence k ředění motorového oleje  cetanové číslo je vyšší než u motorové nafty  výraznější vyšší mazivost než u motorové nafty  vyšší růst objemové spotřeby než u motorové nafty, pokles výkonu motoru  nižší kouřivost  problém vyšších emisí No x  bioetanol ze škrobu a cukru, celulózy

97 97 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Dlouhodobá zkouška paliva (směs motorové nafty s podílem nad 30 % m/m řepkových metylesterů) v traktoru Zetor 10540  ve vývojových zkušebnách ŠKODA – LIAZ a ZETOR  snížení výkonu o 2,5 až 5 % oproti motorové naftě, úměrně roste měrná spotřeba paliva  ředění motorového oleje směsným palivem je zanedbatelné  spouštění motorů se směsným palivem v zimním období nečinilo potíže  agresivitou působení na pryžové hadičky a nátěry je směsné palivo srovnatelné s motorovou naftou  snížení teploty výfukových plynů  kouřivost nižší až o 30 %, emise částic nižší až o 28 %, emise NO x v závislosti na typu motoru nižší o 5 %, ale i vyšší o 4 %

98 98 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Přehled parametrů, spotřeby energie, pomocných reagentů a vedlejších vybraných postupů při reesterifikaci řepkového oleje vztaženo na výrobu 1000 kg metylesteru řepkového oleje Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

99 99 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Lisovna olejnatých semen s výrobou metylesterů mastných kyselin, Agropodnik, a.s., Jihlava-Dobrodín  3 lisy Reinartz, uplatňující „studené“ lisování  technologické řešení pro lisování řepky,ale i dalších olejnin, především slunečnice.  baterie lisů je tvořena lisem AP 25, dvěma lisy AP 30 s celkovou výkonností asi 18 t / hod. řepkového semene.  pro vyšší účinnost (10 t řepkového semene) je lis AP 25 a jeden z lisů AP 30 jako předlis a druhý lis AP 30 jako dolis  skladovací kapacity řepka olejná 2 200 t, řepkový olej 900 m 3 a pokrutiny 900 t  1994 zahájená výstavba jednotky s kapacitou 3 000 t / rok.  1995 uvedení do provozu  2000 – 2001 rekonstrukce a rozšíření kapacity až na 55 000 t / rok  využíván patent AT AGRA-TECHNIK& Co KG, proces Campa Biodiesel  Proces je dvoustupňový s finální úpravou FAME demetanolizací, rozkladem mýdel a vázáním volných iontů působením koncentrované kyseliny, promytím vodným roztokem s následným sušením a jemnou filtrací.  Surový glycerin je zpracován polorafinací na obsah asi 80 % glycerolu a mastné kyseliny. Výroba je plně automatizovaná, vizualizovaná a programově řízená, zajišťuje ji v nepřetržitém provozu 9 pracovníků.  celkové investiční náklady 233 mi. Kč. (80 % hrazeno bezúročnou půjčkou s 10letou lhůtou splatnosti)

100 100 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Kalkulace cen řepkových metylesterů v roce při daných cenách řepky olejné a pokrutin (bez DPH)(2005) Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

101 101 2.5.Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Bioetanol - modelová kalkulace nákladů na výrobu bioetanolu z pšenice (2002) Zdroj: Z.Pastorek a kolektiv, BIOMASA, 2004

102 3. Dotační podpora využití biomasy z Programu rozvoje venkova

103 3. Dotační podpora využití biomasy z PRV Program rozvoje venkova, opatření III.1.1. Diverzifikace činností nezemědělské povahy Popis opatření  Opatření je zaměřeno na realizaci jednotlivých aktivit ve venkovských oblastech v rámci diverzifikace činností zemědělských subjektů směrem k nezemědělským činnostem s cílem dosažení výrazného posílení ekonomického potenciálu a zajištění podmínek pro kvalitní život místních obyvatel a stability venkovského prostoru při podpoře zaměstnanosti Záměry a) diverzifikace činností nezemědělské povahy b) výstavba a modernizace bioplynové stanice c) výstavba a modernizace kotelen a výtopen na biomasu včetně kombinované výroby tepla a elektřiny d) výstavba a modernizace zařízení na výrobu tvarovaných biopaliv

104 104 3. Dotační podpora využití biomasy z PRV Příjemce dotace  fyzické a právnické osoby, které podnikají v zemědělské výrobě v souladu se zákonem č. 252/1997 Sb., o zemědělství, ve znění pozdějších předpisů  v rámci záměru b), c) a d) nesmí žadatel spadat do kategorie mikropodniků1  v rámci záměru b) může být příjemcem i skupina osob sdružená smlouvou o sdružení dle § 829 a následujících zákona č. 40/1964 Sb., občanský zákoník, ve znění pozdějších předpisů, která je ze 100 % tvořena fyzickými a/nebo právnickými  osobami, které podnikají v zemědělské výrobě v souladu se zákonem č. 252/1997 Sb., o zemědělství, ve znění pozdějších předpisů, pokud smlouva o sdružení splňuje následující podmínky:  a) je ve smlouvě o sdružení uveden jeden účastník, který v zájmu sdružení zastupuje ostatní účastníky (vystupuje  jako žadatel za účastníky sdružení) včetně převzetí plnění ze strany SZIF  b) za závazky vzniklé jednáním v zájmu sdružení odpovídají všichni účastníci společně a nerozdílně  c) účastníci se zaváží dodržovat podmínky smlouvy po dobu vázanosti projektu na účel

105 105 3. Dotační podpora využití biomasy z PRV Žadatelem nemůže být  velký podnik  obec, svazek obcí  státní podnik  nezisková organizace (tím se rozumí subjekt, který není založen za účelem podnikání dle odstavce 3 a 8 § 18 zákona č. 586/1992 Sb., o daních z příjmů, ve znění pozdějších předpisů)  zahraniční fyzická osoba, která nemá trvalé bydliště na území ČR, ani zahraniční právnická osoba, která nemá sídlo na území ČR

106 106 3. Dotační podpora využití biomasy z PRV Druh dotace  přímá nenávratná dotace právnickým a fyzickým osobám na podnikatelskou činnost Maximální výše dotace činí Zdroj: Státní zemědělský intervenční fond

107 107 3. Dotační podpora využití biomasy z PRV Způsobilé výdaje  Minimální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou 50 000,- Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru a) 5 000 000 Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru b) 75 000 000 Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru c) 5 000 000 Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru d) 5 000 000 Kč na projekt.  Příspěvek EU činí 75 % veřejných zdrojů.  Příspěvek ČR činí 25 % veřejných zdrojů.

108 108 Další možnosti získaní dotaci Operační program Životní prostředí Ministerstvo životního prostředí  Prioritní osa č. 3 Udržitelné využívání zdrojů energie  Oblast podpory 3.1 Výstavba nových zařízení a rekonstrukce stávajících zařízení s cílem zvýšení využívání OZE pro výrobu tepla, elektřiny a kombinované výroby tepla a elektřiny  Oblast podpory 3.2 Realizace úspor energie a využití odpadního tepla u nepodnikatelské sféry  na projekty je vyčleněno 672,971 mil. Eur  Globální cíl pro období 2007–2013 je udržitelné využívání zdrojů energie, zejména obnovitelných zdrojů energie, a prosazování úspor energie. Dlouhodobým cílem je zvýšení využití OZE při výrobě elektřiny a zejména tepla a vyšší využití odpadního tepla  Specifické cíle prioritní osy jsou následující zvýšení kapacity pro výrobu tepla a elektřiny z OZE, zvýšení využití odpadního tepla a úspor energie, snížení spotřeby energie na vytápění, náhrada spalování fosilních paliv a snížení znečištění životního prostředí.

109 109 Další možnosti získaní dotaci Operační program Životní prostředí Ministerstvo životního prostředí  Příjemci podpory územní samosprávné celky a jejich svazky, nadace a nadační fondy, občanská sdružení a církve, příspěvkové organizace, obecně prospěšné společnosti, organizace zřízené na základě zvláštního zákona, organizační složky státu a jejich přímo řízené organizace, neziskové organizace, právnické osoby vlastněné veřejnými subjekty.  Forma podpory nevratná finanční pomoc  Výše podpory Dotace může dosahovat až 90 % z celkových způsobilých výdajů na projekt. U všech projektů je podmínkou veřejné spolufinancování, minimální částka se liší dle druhu projektu

110 110 Další možnosti získaní dotaci Program Průmysl a podnikání (OPPP) (Czechinvest)  Priorita č. 2 Rozvoj konkurenceschopnosti podniků  Opatření 2.3 Snižování energetické náročnosti a vyšší využití obnovitelných zdrojů energie Určeno pro podnikatelské subjekty Cíle  Snížení energetické náročnosti v průmyslovém sektoru, zajištění účelného a ekonomicky výhodného využití domácích prvotních energetických zdrojů, včetně zachování přiměřené míry zacházení s domácími energetickými zdroji a s příslušnou energetickou infrastrukturou.  Dále podpora maximálního využití dostupných primárních energetických zdrojů, neobnovitelných i obnovitelných, způsobem minimalizujícím negativní dopady z této činnosti na životní prostředí a s přihlédnutím k ekonomické náročnosti získávání energetického potenciálu a k ekonomickým možnostem ČR,  a podpora opatření vedoucích k úsporám energie Zdroj: http://www.strukturální–fondy.czhttp://www.strukturální–fondy.cz

111 111 Další možnosti získaní dotaci Podporované aktivity  výstavba, obnova nebo rekonstrukce zařízení na využívání OZE  zavádění technologií výroby a výrobních zařízení s nízkou energetickou náročností a minimálními dopady na ekologii a využívajícími zařízení pro výrobu energie z OZE  kombinovaná výroba elektřiny a tepla využívající k jejich výrobě OZE Forma podpory  nevratná dotace Výše podpory  maximálně 46 % uznatelných nákladů  0,5 mil Kč – 30 mil Kč Příjemce podpory  malý a střední podnikatel  fyzická i právnická osoba Uznatelné náklady  energetický audit  projektová dokumentace  informační systémy  nákup, instalace a zprovoznění technologií  stavební úpravy  náklady na publicitu Specifika a omezení  snížení emisí CO2 minimálně o 60 tun ročně  potvrzení projektu energetickým auditem Program OBNOVITELNÉ ZDROJE ENERGIE (Czechinvest)

112 112 Zdroje Eurostat [online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://epp.eurostat.ec.europa.eu International Energy Agency[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://www.iea.org Operační program ŽP [online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://www.opzp.cz Obnovitelné zdroje energie v roce 2007 [online].Ministerstvo průmyslu a obchodu, srpen 2008. [cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://www.mpo.cz/dokument49291.html PASTOREK Zdeněk - KÁRA Jaroslav - JEVIČ Petr.Biomasa.Praha:FCC PUBLIC s.r.o.,2004.288 s. ISBN 80-86534-06-5 Státní zemědělský intervenční fond[online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://www.szif.cz Strukturální fondy[online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:. http://www.strukturalni-fondy.cz Tzbinfo [online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:.http://vytapeni.tzb-info.cz United Nations[online].[cit.2008-09-22]. Dostupný z WWW:.http://www.un.org

113 Děkuji za pozornost.


Stáhnout ppt "Využití obnovitelných zdrojů energie ze zemědělství a lesnictví „ Evropský zemědělský fond pro rozvoj venkova: Evropa investuje do venkovských oblastí“"

Podobné prezentace


Reklamy Google