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

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

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

41 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 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 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 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 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 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 Spalování biopaliv Postata spalování Spalování uhlíku → CO 2 + teplo Spalování vodíku → vodní pára + teplo Spalování síry → SO 2 + teplo

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

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

61 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 – kW

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

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

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

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

72 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 Spalování biopaliv Příklad roční spotřeby energie (80 GJ, 22,2 MWh) v Kč za rok Zdroj:

74 Spalování biopaliv Porovnání nákladů na vytápění podle druhu paliva:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

96 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 Výroba alternativního obnovitelného motorového paliva Dlouhodobá zkouška paliva (směs motorové nafty s podílem nad 30 % m/m řepkových metylesterů) v traktoru Zetor  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 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 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 t, řepkový olej 900 m 3 a pokrutiny 900 t  1994 zahájená výstavba jednotky s kapacitou t / rok.  1995 uvedení do provozu  2000 – 2001 rekonstrukce a rozšíření kapacity až na 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 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 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 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 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 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 Dotační podpora využití biomasy z PRV Způsobilé výdaje  Minimální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou ,- Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru a) Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru b) Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru c) Kč na projekt.  Maximální způsobilé výdaje, ze kterých je stanovena dotace, jsou v záměru d) 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:

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 ]. Dostupný z WWW:. International Energy Agency[cit ]. Dostupný z WWW:. Operační program ŽP [online].[cit ]. Dostupný z WWW:. Obnovitelné zdroje energie v roce 2007 [online].Ministerstvo průmyslu a obchodu, srpen [cit ]. Dostupný z WWW:. PASTOREK Zdeněk - KÁRA Jaroslav - JEVIČ Petr.Biomasa.Praha:FCC PUBLIC s.r.o., s. ISBN Státní zemědělský intervenční fond[online].[cit ]. Dostupný z WWW:. Strukturální fondy[online].[cit ]. Dostupný z WWW:. Tzbinfo [online].[cit ]. Dostupný z WWW:.http://vytapeni.tzb-info.cz United Nations[online].[cit ]. 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