Nazeleno.cz – úspory energie, izolace, zdravý životní styl, biopotraviny, ekologie [logo]

DOPORUČUJEME:

Ceny Energie

Najdeme nejlevnějšího dodavatele!

Partneři sekce

Biomasa: Jak jsme na tom s výrobou elektřiny?

Biomasa se má stát v České republice hlavním obnovitelným zdrojem. Co to pro nás znamená? Jak jsme na tom s výrobou elektřiny a tepla z biomasy dnes? Nehrozí „biomasová krize“ podobně jako u fotovoltaiky? Jaké jsou výhody a nevýhody biomasy?

10. 08. 2010 | Dana Karpíšková

Ve zkratce:

Biomasa patří k obnovitelným zdrojům energie, které hrají v České republice prim. Kvůli nutnosti dopravovat biomasu do energetických komplexů ve velkých objemech by se měly upřednostnit střední a menší zdroje. Vývoj v oblasti energetiky však musí kopírovat cílené pěstování biomasy, jinak dojde k obdobnému scénáři, jaký provází fotovoltaickou krizi, a biomasová krize se stane realitou.

Každý z obnovitelných zdrojů energie má nesporné výhody.Využívání alternativních zdrojů zprovoznění příslušných zařízení (větrných elektráren, fotovoltaických elektráren či bioplynových stanic) s sebou ale také nese problémy, které nelze přehlížet. Navíc čas hraje proti nám. Vzhledem k závazkům vůči Evropské unii (v roce 2010 máme z obnovitelných zdrojů vyrábět 8,9 % a v roce 2030 15,7 % energie) nemůžeme čekat na lepší, účinnější, levnější, popřípadě „neviditelné“ technologie, jak by si mnozí přáli.

„Skeptici očekávají biomasovou krizi velmi brzy, dřevní hmoty pro velké elektrárny nebude dost, pokud včas nedojde k regulaci a dalším potřebným krokům ze strany státu.“

Biomasa se má v ČR stát jedničkou mezi obnovitelnými zdroji energie (potenciální podíl až 75 %). Tento energetický zdroj  lze využívat různými způsoby – výroba tepla, elektřinypohonných hmot. Dnes se zaměříme na elektřinu a teplo. V českých podmínkách hraje biomasa první housle ve výrobě tepla z  obnovitelných zdrojů energie (limity se ale na samostatnou výrobu tepla nevztahují), rozvíjí se kogenerace (společná výroba elektřiny a tepla) a díky energetickému gigantu ČEZ byl zprovozněn blok hodonínské elektrárny určený výhradně ke spalování biomasy. Co takový vývoj přinese? Kde vzít potřebnou biomasu? Může biomasu postihnout podobná krize jako fotovoltaiku?

SERIÁL: Biomasa

   – Biomasa: Co je dobré vědět

   – Kolik vyrábíme elektřiny z biomasy?

   – Řepka: Díky ní česká pole zežloutla

   – Kotel na biomasu a dotace

   – Biomasa: Kolik stojí pelety?

   – Jak funguje spalování biomasy

Teplo z biomasy

Výroba tepla z biomasy je nejúčinnější způsob, jak získávat z tohoto obnovitelného zdroje energii, ale směrnice a legislativa pro tuto oblast neexistují, přestože ji EU i stát dotují. Teplo z biomasy využívají domácnosti (spalování pelet, dřeva, briket) a vyrábí se i v teplárnách. V domácnostech se nejvyšší účinnosti dosahuje u automatických kotlů na moderní ekopaliva (pelety až 95 %) nebo při zplyňování dřeva v pyrolytických kotlích na tuhá paliva (75 %). Pro větší provozy (teplárny) jsou určeny účinné fluidní kotle na biomasu.

Teplárenské komplexy spalují zbytky z těžby dřeva, piliny z dřevařských výrob, kůru stromů (tzv. štěpka), ale i rostlinnou biomasu (zbytky ze sklizní obilovin, energetické rostliny – např. sloní tráva, šťovík atd.). Teplárny, které spalují výhradně biomasu, a nebo ji využívají alespoň v části provozu (často vedle uhlí), přibývají jako pověstné houby po dešti. Najdeme je v Čechách – např. Dvůr Králové nad Labem (rostlinné peletky, piliny, štěpka), Žlutice (sloní tráva), i na Moravě – např. Zlín (štěpka).

 
V teplárenských komplexech se často spaluje i rostlinná biomasa

Do českých domácností moderní ekopaliva pronikají pozvolna, výjimku tvoří tradiční palivové dřevo pro krby, kamna, popř. kotle. Krby na dřevo se v novostavbách již běžně stávají doplňkovým zdrojem tepla, nízkoenergetických domech mohou převzít roli hlavního topného systému. Dřevěné i rostlinné pelety a brikety jsou spalovány v moderních zařízeních (kotle i krby), které sice mají ekologické přednosti (nízké emise), ale finanční náročnost je vysoká (kvalitní automatický kotel na biomasu cca 150 000 Kč).

Podpora výroby tepla z biomasy v ČR

Zájem o ekologické zdroje tepla spustila dotační vlna, která do ČR zamířila z EU, štědrá je i státní pokladna (dotace na úrovni celorepublikové i regionální – kraje, města). Velkokapacitní zdroje jsou na tom o poznání lépe, protože slibují investorům návratnost. Přístup domácností je zatím rozpačitý a zkušeností s biopalivy je málo. Informačně biomasu podporují stránky biom.cz, kde lze najít nejrůznější odborné články, tiskové zprávy i on-line mapy (bioplynové stanice, biopaliva a kotle). Uveďme některé konkrétní příklady dotací.

Operační program Životní prostředí nabízí v letech 2007 – 2013 prostředky z evropských fondů českým teplárnám, uspěla např. teplárna Třebíč. Pro domácnosti je určen program Zelená úsporám a dotace především na automatické kotle (popř. kamna a krby) na biomasu. V případě zařízení s ruční dodávkou paliva jsou dotace nižší. Dotované je i pěstování biomasy pro ekologické zdroje tepla. Výše zmíněná obec Žlutice získala letos z prostředků Karlovarského kraje 300 000 Kč na pěstování sloní trávy, kontroverzní energetické plodiny.

Štěpka – palivo pro průmyslové kotle

Štěpka je dřevní hmota, která vzniká drcením a krácením odpadů lesní těžby a odpadů dřevozpracujícího průmyslu. Lze ji získat i úpravou dřevní hmoty rychlerostoucích dřevin, ale v tuzemsku to zatím není běžné.

Rozlišujeme štěpku:

  • hnědou (příměs kůry) – nejvhodnější pro vytápění,
  • zelenou (příměs listí, jehličí) – velká vlhkost,
  • bílou (bez kůry) – výroba dřevotřískových desek.

Výhřevnost štěpky závisí na vlhkosti:

  • vlhkost 40 % - výhřevnost 10,1 MJ/kg (běžně),
  • vlhkost 10 % - výhřevnost 16,4 MJ/kg (delší proces sušení).

Obsah popela ovlivňuje zejména množství kůry (pohybuje se cca do 4 %).

Kogenerace: Elektřina a teplo z biomasy

Kombinovaná výroba tepla a elektrické energie (kogenerace) umožňuje maximálně využít biomasu pro výrobu energie ve středních a velkých provozech, pro rodinné domy je v tuzemsku tento princip spalování biomasy prakticky nedostupný. Mezi kogenerační zařízení využívající biomasu v ČR patří (kromě tepláren pro spalování biomasy) zemědělské či komunální bioplynové stanice (zařízení pro využívání bioplynu) a malé kogenerační jednotky např. na dřevoplyn. Zvlášť se budeme věnovat elektrárnám (viz níže).

Největší energoblok pro kombinovanou výrobu elektřiny a tepla funguje v plzeňské teplárně. Spalováním biomasy (štěpky) je schopen dodat výkon 11,6 MW (elektřina) a 35 MW (teplo) . Je to významný zdroj i v rámci Evropské unie, který ročně může spotřebovat až 240 000 tun biomasy. Mezi českými bioplynovými stanicemi dominuje zemědělská stanice Velký Karlov na Znojemsku s celkovým výkonem až 4 MW.


Pelety se spalují jak v teplárnách, tak v domácnostech v kotlích nebo krbech

Největší nárůst provozů pro kogeneraci se očekává právě u bioplynových stanic, které zpracovávají zemědělský odpad (hnůj, kejda, kukuřice apod.). K více než stovce fungujících zemědělských stanic by do pěti let mělo přibýt až 300 dalších obdobných zařízení. Komunální stanice zatím takový „boom“ neslibují – očekává se zprovoznění stanic v řádech desítek, ale příklad sousedního Německa ukazuje rezervy ve zpracování komunálního odpadu. Také v oblasti velkých kogeneračních jednotek pro spalování biomasy jsou rozpracované projekty a budoucnost ukáže, které z nich se podaří dokončit.

Elektrárny na biomasu

V českých elektrárnách (např. Poříčí, Hodonín, Tisová) se biomasa spalovala a spaluje spolu s uhlím. Na sklonku minulého roku došlo k posunu. Elektrárna v Hodoníně disponuje jedním blokem, který je určen výhradně ke spalování biomasy. Elektrický výkon bloku může stoupat až k hranici 30 MW, což si vyžádá až 1 200 tun biomasy denně. Všechny zmíněné elektrárny patří skupině ČEZ a ze strany největší elektrárenské společnosti ve střední Evropě budou investice do biomasy putovat i v budoucnu.

Elektrárny ČEZ

Elektrárna

výroba 2009 (MWh)

spotřeba biomasy (tuny)

Hodonín

177 348

208 749

Poříčí

92 418

100 988

Tisová

45 956

47 265

Dvůr Králové (teplárna)

11 944

6 277

Celkem

327 666

363 279

Výroba elektřiny z biomasy v elektrárnách Skupiny ČEZ, zdroj: www.allforpower.cz

Elektrárny pro spalování biomasy o nižším výkonu (s využitím odpadního tepla - kogenerační zařízení) jsou většinou ve fázi schvalovacích a přípravných procedur, první elektrárna už je ale v provozu. V Čáslavi na Kutnohorsku byla letos spuštěna elektrárna o výkonu 5,5 MW a s maximálním tepelným výkonem 10 MW. Elektřina je dodávána do distribuční soustavy, teplo se využívá k sušení paliva – dřeva z přilehlého dřevozpracujícího závodu.

Doslova na spadnutí jsou projekty elektráren např. v Nepomuku na Plzeňsku nebo nedaleko Sušice v šumavské oblasti. Také společnost E.ON je připravena investovat do své první elektrárny na biomasu, která má vyrůst v jihočeské Zlivi. Nepomucká elektrárna s finskou technologií by měla mít výkon cca 5 MW a počítá s využitím odpadního tepla pro sušení paliva. Je to zařízení obdobné, jako bylo zprovozněno v Čáslavi. U Sušice by mohly stát do dvou let dva bloky o celkovém výkonu 11 MW elektrických (celkově 27 MW).

Výhody a nevýhody elektráren na biomasu

Výhody:

  • využití vyprodukované biomasy (odpady nejrůznějších odvětví)
  • energetické plodiny – náhrada zemědělských komodit s nadprodukcí
  • spalování čisté biomasy – nízké emise
  • biomasa – potenciál dominantního obnovitelného zdroje energie

Nevýhody:

  • nízká účinnost při nevyužití odpadního tepla
  • velký objem paliva (např. Hodonín - cca 1 000 tun denně)
  • doprava paliva (ekonomická výhodnost do 50 km)
  • vyšší emise (při spoluspalování s uhlím)

Biomasa: Zjevná i skrytá rizika

Ve spojení s biomasou se objevují často nelichotivé výrazy. Nejsilnější z nich – posel hladomoru (více čtěte zde) – staví na argumentu, že pěstování energetických plodin pro účely získávání tepla či elektřiny v tuzemsku může vyústit ve zvýšení cen potravin. Zemědělcům se pěstování vyplatí díky dotacím, avšak etické hodnoty vedle finančního zisku neobstojí. Dotace musí včas provázet dostatečné regulační mechanismy.

 
Řepka olejná se pěstuje zejména pro další energetické využití

Aktuálnější je ale v ČR jiný problém. Zajištění dřevní biomasy, která slouží k výrobě moderních biopaliv pro vytápění či výrobu elektřiny (především štěpka, ale i pelety, brikety), má slabiny jiného rázu. Množství dřevní biomasy je na našem území omezeno, a přestože energetický les potřebuje méně času k tomu, aby zásoboval teplárny, elektrárny i domácnosti potřebným množstvím dřevní hmoty, už dnes se ozývají hlasy, že nedostatek pocítíme dříve, než stačí „nové lesy“ produkovat dřevo (skeptici mluví už o příští topné sezóně). Zároveň platí, že pěstování biomasy je efektivní v okruhu do 50 km od místa využití.

Nedostatek biomasy by znamenal prudký nárůst cen a zasadil by biopalivům doslova smrtící ránu. Nezbývá než doufat, že fotovoltaická krize je poslední krizí obnovitelných zdrojů energie v ČR a že ten, kdo si pořídí letos dotovaný kotel na biomasu, neprohloupí. Pokud bude zprovozňování velkých energetických komplexů (elektrárny a teplárny) kopírovat vývoj trhu s palivem a regulační mechanismy budou včas spuštěny, černé prognózy zůstanou v rovině teorií a vizí.

Petice a protesty proti biomase

Řada problémů se objevuje i přímo v regionech, kde má fungovat některé ze zařízení na výrobu tepla či elektřiny z biomasy. Elektrárny a teplárny s velkým výkonem zatíží region běžnými neduhy zařízení tohoto typu (hluk, popílek), biomasa je navíc objemné palivo a zásobování zvýší provoz v příslušné lokalitě, proto petice obyvatel přibývají stejným tempem jako projekty (např. petice Šumava sobě proti elektrárně v Dlouhé Vsi u Sušice). Volba vhodného regionu (průmyslové zóny s dostatečnou infrastrukturou) by řadě sporů předešla.

 
Do tepláren a elektráren je třeba dopravit velké množství biomasy

Bioplynové stanice mají pošramocenou reputaci kvůli problémům se zápachem a vlna nevole místních obyvatel některé záměry investorů v minulosti zhatila (např. bioplynová stanice v Krnově). Často projekty sice projdou, ale i tak se potýkají s petičním hnutím ze strany občanů (např. nedávno schválený projekt v Jičíně). K řešení takových problémů by jistě napomohlo dostatečně občany informovat o vlastnostech moderních stanic (nadměrný zápach pro ně při dodržení technologií není typický). Možnosti zlepšení v případě, že technologie zastarala nebo nebyla zprovozněna správně, existují a zápach po takovém zásahu bývá minimalizován.

Související články

Tagy: Energie, Energetika, Vytápění, Biomasa,

Nazeleno.cz - vše o úsporách energií