Efektivní využívání neobnovitelných
zdrojů energie a využívání zdrojů
obnovitelných bude mít v nejbližších
letech vysokou prioritu. Spalování biomasy
je jednou z alternativních technologií
výroby energie a v tomto ohledu jí
patří budoucnost.
Je pro to hned několik důvodů. Palivo
pro biostanice řadíme mezi obnovitelné
zdroje energie, nahrazuje tedy fosilní
paliva (uhlí, ropa, plyn), jejichž světové
zásoby citelně ubývají. Dalším důvodem
je možnost bohatého využití odpadních
produktů průmyslové a zemědělské výroby
namísto neužitečného skládkování.
V neposlední řadě je spalování biomasy
při dobrých vstupních podmínkách CO2
neutrální, tedy nepřispívá ke globálnímu
oteplování. „Bioplynové stanice se stávají
významným lokálním zdrojem elektrické
a tepelné energie a jejich využití je vhodné
zejména tam, kde je dobrá dostupnost
energetických plodin ze zemědělské výroby
nebo odpadní suroviny z průmyslové
a zemědělské výroby,“ říká Zdeněk Černý,
generální ředitel brněnské společnosti
Austrian Energy & Environment, která
nedávno vstoupila na český trh.
PROCES SPALOVÁNÍ BIOMASY
K nejprimitivnějším způsobům spalování
biomasy patří spalování ohněm,
na kterém si prapředkové připravovali
mamuta a hřáli se v jeskyni. Také opékání
nad táborákem využívá energie
z biomasy. Dřevo se zahřívá a za přítomnosti
vzduchu hoří, jde tedy o prosté
spalování. Biomasu však lze také ohřívat
na vysoké teploty, kdy začne organický
materiál uvolňovat hořlavé plyny.
Následně se spaluje plynná složka a část
vzniklého tepla je použitá na zplyňování
další biomasy. Existuje však řada technologií,
které účinnost celého procesu
výroby energie z biomasy zvyšují.
U projektu nejmodernější bioplynové
stanice v Maďarsku využila AE&E například
technologii spalování v roštových
kotlích, kde se díky systému rovnoměrného
rozprostření biomasy na roštu snižuje
nedopal v popelu, a tím je proces účinnější.
Zdeněk Černý z AE&E prozrazuje ještě
jedno z mnoha možných vylepšení: „Teplo
ze spalování například lépe využijeme
vhodně navrženou konstrukcí kotle. Ta
zajistí nízkou teplotu spalin za kotlem
pod 140 °C . U projektu v maďarském
Nyírségu, kde realizujeme zakázku jedné
z nejmodernějších bioplynových stanic,
bude dosahovat účinnost kotle až 88 % při
plném výkonu kotle na biomasu, vlhkosti
40 % a výhřevnosti 10,8 MJ/kg.“
KOTLE NA SPALOVÁNÍ BIOMASY
Portfolio AE&E nabízí jako řešení
dvě technologie: kotle se spalováním
ve fluidním loži a roštové kotle. Institut
pro prognostické a technologické studie
Evropské komise řadí prvně jmenovanou
mezi nejefektivnější technologie spalování
biomasy ve velkých spalovacích zařízeních.
Kotle založené na tomto způsobu
spalování umožňují využití také nízkoenergetického
a kontaminovaného paliva
a v případě optimalizace dovolují použití,
více druhů paliv včetně uhlí, rašeliny
nebo dřevěného odpadu.
PALIVO
Biomasa obecně zahrnuje rychle rostoucí
energetické rostliny, dřevo a dřevěný
odpad, odpady z papírenství a výroby
celulózy, odpady z chovu a zemědělství,
odpady z potravinářské výroby, odpady
z výroby biopaliv, kaly z průmyslových
a městských čistíren odpadních vod
a energetické zbytky ze zpracování odpadů.
Pro každý typ paliva lze zvolit optimální
spalovací technologii.
U nás se spaluje především takzvaná
zelená a bílá biomasa, což je dřevní biomasa,
resp. odpad ze zpracování dřeva
a takzvané lesní odpadní dřevo. Velkým
hitem v následujících letech pravděpodobně
bude spalování výlisků z řepky
olejné a slunečnicových semen v souvislosti
s využitím biomasy na výrobu energetických
pohonných hmot a přidáváním
jejich podílů do benzínu a nafty. Výlisky
řepky olejné totiž mají vysokou výhřevnost
- až 19 MJ/kg při nízkém obsahu vlhkosti
cca 6 %.
Výhřevnost dřevní biomasy se pro lepší
představu standardně pohybuje od 7
MJ/kg do 18 MJ/kg podle kvality dřeva
a jeho vysušení při zpracování. „Naše
zařízení jsou schopna efektivně spalovat
velmi různou kvalitu paliva. Běžným
požadavkem bývá spoluspalování biomasy
s uhlím, vyloučeny nejsou ani různé
druhy topných olejů. Do již zmíněného
projektu v maďarském Nyírségu dodáváme
roštový kotel na spalování biomasy,
ve kterém bude provozovatel spoluspalovat
zemní plyn,“ popisuje rozsah paliv
Zdeněk Černý. Z ekonomického pohledu
dává spalování více druhů paliv s odlišnou
výhřevností provozovateli svobodu
operativně využívat nejvýhodnější krátkodobé
nabídky.
EKONOMIKA BIOPLYNOVÝCH STANIC
Zkušenosti ukazují, že vynaložené
investice jsou velmi efektivní a mají
zajímavou návratnost především
tam, kde podniky biomasu produkují
a nebo ji mají v dostupné vzdálenosti.
„Zjednodušeně řečeno, palivo by se
nemělo dovážet z dopravní vzálenosti
překračující 70 km. Z hlediska velikosti
takových zdrojů je pak možno za
optimální považovat jednotky o výkonu
10 - 25 MWe,“ doplňuje ekonomické
parametry výroby energie Černý.
Dalšími parametry pro ekonomickou
rovnováhu projektu jsou především
ceny biomasy, dopravní náklady,
investiční náklady, náklady na provoz
a údržbu, výkupní cena elektřiny,
a případně i tepla či technologické
páry.
Moderní technologie mají jednoduchou
konstrukci, jsou nenáročné na obsluhu
i údržbu a zároveň splňují přísné požadavky
na emisní limity, což ekonomický provoz
zlepšuje.
Velikost jednotky je prakticky neomezená,
ale musí mít dlouhodobě zajištěný
zdroj biomasy. „Takových lokalit však není
mnoho,“ myslí si Černý, „na druhé straně
jsou i mnohem menší a jednodušší jednotky
vhodné jako alternativa za neekologické
spalování uhlí. Ve světě jsme realizovali
také velmi zdařilé aplikace pro využívání
a zároveň ekologickou likvidaci odpadních
produktů z výroby biopaliv, potravinářské
nebo živočišné výroby apod.“
„U každého projektu je nutné přihlédnout
ke specifickým potřebám zákazníka.
Pro základní orientaci vždy zákazníkovi
poskytneme konzultaci pro zvolení vhodné
technologie, umíme poradit s výpočtem
návratnosti projektu a doporučit
nejvhodnější dostupné palivo, případně
kombinaci různých paliv, samozřejmě
s ohledem na provozní náklady. Oblast
našeho poradenství zahrnuje všechny
procesy spojené s projektem. Máme
dlouholeté zkušenosti s výstavbou a provozem
zařízení rozličných parametrů po
celém světě a získané zkušenosti využíváme
v nových aplikacích,“ popisuje na
závěr rozsah ekonomických konzultací
AE&E spojených s výstavbou jednotky
na spalování biomasy Zdeněk Černý. Příkladem
špičkového provozu na biomasu
je projekt a realizace AE&E v maďarském
Szakoly v hodnotě téměř 12 mil. eur.