POTENCIÁL BIOMASY V ŽILINSKÉM A TRENČIANSKÉM KRAJI

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

POTENCIÁL BIOMASY V ŽILINSKÉM A TRENČIANSKÉM KRAJI Marian Mikulík, Jozef Jandačka, Milan Malcho V příspěvku jsou stručně shrnuty potenciální možnosti získávání biomasy ze zemědělské produkce a z lesního hospodářství pro Trenčianský a Žilinský kraj. Uvedené regiony jsou z hlediska využívání biomasy, jako jednoho z nejperspektivnějších a cenově nejdostupnějších obnovitelných zdrojů energie v podmínkách Slovenské republiky, mapovány při řešení projektu „Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy“ v rámci programu INTERREG III.A SR – ČR. Klíčová slova: potenciál biomasy, dřevní biomasa, rostlinná biomasa ÚVOD Slovenská republika je zemí s velmi omezenými zásobami primárních paliv, a z tohoto důvodu je závislá na dovozu těchto paliv ze zahraničí. Využíváním těchto paliv zároveň přispívá ke stále se zvyšující produkci emisí, zatěžujících životní prostředí. Možností, jak splnit závazky podle Kjótského protokolu o snižování produkce skleníkových plynů a jak omezit závislost na primárních palivech ze zahraničí, je snižování energetické zátěže a zvýšení podílu získávání energie z obnovitelných zdrojů energie (OZE). Avšak i z hlediska využívání OZE je SR zemí s omezenými možnostmi. Dosud největší podíl při využívání OZE na Slovensku představuje vodní energie a velké naděje se vkládají do využívaní geotermální energie. Kapacita vodních toků je však v podmínkách SR téměř vyčerpaná a využívání geotermální energie s sebou přináší vysoké investiční náklady. Z tohoto důvodu se jako jeden z nejperspektivnějších potenciálních zdrojů energie v podmínkách Slovenska, s bohatou zemědělskou tradicí a s dostatečnou zásobou lesních porostů, do budoucnosti jeví biomasa. ROZLOŽENÍ ZEMĚDĚLSKÉ A ZALESNĚNÉ PŮDY NA ÚZEMÍ SLOVENSKÉ REPUBLIKY Zemědělská půda pokrývá téměř 50 % území Slovenska, přičemž asi 59 % představuje orná půda. Lesy pokrývají přibližně 41 % území Slovenska, co Slovensko lesnatostí zařazuje na přední místa v rámci států Evropy. Rozložení zemědělské půdy a plochy pokrytých lesy v jednotlivých krajích SR uvádí tab. 1. Tab. 1 Rozložení zemědělské a zalesněné půdy v jednotlivých krajích SR Region Banskobystrický kraj Prešovský kraj Žilinský kraj Košický kraj Nitranský kraj Trenčianský kraj Trnavský kraj Bratislavský kraj Spolu

Rozloha [km2] 9 455 8 981 6 801 6 752 6 344 4 502 4 147 2 052 49 036

Zemědělská půda [ha] 418 921 385 458 246 827 337 973 469 641 186 440 293 850 95 640 2 434 749

Zalesněná půda [ha] 462 536 440 455 377 941 266 572 96 131 220 661 65 202 75 428 2 004 926

Žilinský kraj Svojí rozlohou je Žilinský kraj třetím největším krajem Slovenské republiky a zabírá 13,9 % z rozlohy státu. Území kraje tvoří nížinné kotliny podél řek, pahorkatiny a pohoří, z nichž nejvýznamnější jsou Západní Tatry, Nízké Tatry, Veľká Fatra, Malá Fatra, Beskydy, Strážovské vrchy a Javorníky. Region je charakteristický mírně teplým až chladným a vlhkým podnebím s nejnižšími teplotami na Slovensku (Oravská Polhore).

Ing., PhD., Marian Mikulík, KET, SjF, ŽU v Žiline, Univerzitná 1, 010 26 Žilina, [email protected]

/1/

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

Trenčianský kraj Trenčianský kraj se rozlohou řadí mezi menší kraje. Povrch území je značně členitý. Považské pohorie, Podunajská pahorkatina a Hornonitrianska kotlina patří k teplé klimatické oblasti. Ostatní území procházejí s narůstající nadmořskou výškou do mírně teplé a chladné klimatické oblasti. POTENCIÁL BIOMASY Z LESNÍHO HOSPODÁŘSTVÍ ŽILINSKÉHO A TRENČIANSKÉHO KRAJE VE SROVNÁNÍ S OSTATNÍMI REGIONY SLOVENSKÉ REPUBLIKY Rozložení lesů v rámci SR je nerovnoměrné. Listnaté dřeviny mají v lesních porostech 58% a jehličnaté 42% zastoupení. Největší zastoupení v lesních porostech má buk (přibližně 30,9 %), následuje smrk (26,4 %), dub (13,4 %), borovice (7,3 %) a hrab (5,7 %). Z hlediska využití dřevní biomasy se Žilinský kraj řadí mezi nadprůměrné regiony, a to i přesto, že má nejnižší koeficient využitelnosti lesa. Potenciál dřevní biomasy v porovnání s ostatními regiony SR zobrazuje obr. 1, přičemž plocha s lesními porosty, jenž představují reálný energetický potenciál je uvedený v tab. 2.

Obr. 1 Potenciál dřevní biomasy z lesních porostů na území SR Koeficient využitelnosti lesa zahrnuje ochranné pásma lesů, která jsou vyčleněná z případné těžby a také dostupnost lesních porostů z hlediska těžko přístupných nebo nepřístupných terénů (sklon zalesněných ploch neumožňující těžbu dřeva). Tab. 2 Potenciál dřevní biomasy z lesních porostů v jednotlivých krajích SR Region Prešovský kraj Banskobystrický kraj Žilinský kraj Košický kraj Trenčianský kraj Nitranský kraj Bratislavský kraj Trnavský kraj Spolu

Rozloha lesních porostů [ha] 440 455 462 536 377 941 266 572 220 661 96 131 75 428 65 202 2 004 926

Koeficient využití Měrný energet. lesa [-] zisk [GJ/ha] 0,80 9,27 0,69 9,43 0,59 10,17 0,79 10,0 0,75 8,43 0,95 11,23 0,99 9,90 0,97 9,29 /2/

Energetický potenciál [PJ] 3,266 3,010 2,268 2,106 1,395 1,026 0,739 0,588 14,398

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

Podíl lesních pozemků v Trenčianském kraji zaujímá téměř polovinu z celkové výměry půdy v regionu. Právě z tohoto hlediska a také vzhledem ke své rozloze, se Trenčianský kraj řadí mezi regiony s nadprůměrnými zásobami dřevní biomasy. Těžba dřeva je samozřejmě spojená i s jeho zpracováním, a to především na pilách. Na území SR je současnosti v provozu okolo 500 provozů zabývajících se zpracováváním dřeva. Výtěžnost dřeva při pořezech na pilách dosahuje 60 až 62 %. Zbytek, teda 38 až 40 %, tvoří odpad, který je tvořený z asi 65 % odřezky a z 35 % pilinami, a který představuje další energetický potenciál.

Obr. 2 Potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu pro energetické využití na území SR Energetický potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu (mechanické opracování vytěženého dřeva) v jednotlivých regionech SR je graficky uvedený na obr. 2 a také v tab. 3, která zároveň uvádí procentuální podíl jednotlivých regionů na celkovém reálném energetickém potenciálu. Z obr. 2, resp. Z tab. 3 je zřejmé, že Žilinský kraj patří k nejvýznamnějším regionům z hlediska produkce odpadů ze zpracování dřeva, které je možné pro energetické využití. Tab. 3 Potenciál dřevní biomasy z dřevozpracujícího průmyslu v jednotlivých krajích SR Region Banskobystrický kraj Žilinský kraj Prešovský kraj Trenčianský kraj Košický kraj Nitranský kraj Trnavský kraj Bratislavský kraj Spolu

Odpad ze zpracování dřeva [mil. m3] 400,00 368,00 336,00 192,00 112,00 80,00 64,00 48,00 1600,00

Podíl z celkového množství odpadu [%] 25,0 23,0 21,0 12,0 7,0 5,0 4,0 3,0 100

Energetický potenciál [PJ] 2,80 2,58 2,35 1,34 0,78 0,56 0,45 0,34 11,2

Největší dřevozpracující společnosti jako producenti pilin a dřevního odpadu v Žilinském kraji jsou Rettenmeier Tatra Timber Liptovský Hrádek, Slovpelex Dolný Kubín a AMICO Drevo Oravský Podzámok. V Trenčianském regionu je to především Drevostav Ilava a DCP Drážkovce. Tab. 4 uvádí výrobce dřevěných briket a pelet na území Trenčianského a Žilinského kraje. Mezi nejvýznamnější producenty zušlechtěné formy odpadové dřevní biomasy v obou regionech patří především Biomasa, združenie právnických osôb, Kysucký Lieskovec s roční produkcí 12 tis. tun dřevěných pelet. Kromě výroby a distribuce /3/

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

pelet sdružení Biomasa také vlastní nebo provozuje více než 40 kotelen na spalování dřevěných pelet ve veřejných budovách, především pak ve školách. Tab. 4 Výrobci dřevěných briket a pelet v Žilinském a Trenčianském kraji Loklita Kotešová Oravský Podzámok Kysucký Lieskovec Králova Lehota Závažná Poruba Liptovský Peter Zakamenné Rajec Rajec - Suja Konská Ružomberok Nitrianské Rudno

Společnost A-Holz AMICO drevo Biomasa, z. p. o. Nova Bio Term Sweedwood Tatra Pellets Drevovýroba Drevodom Drevomax Geotech Norba Plus

Okres Bytča Dolný Kubín Kysucké Nové Mesto Liptovský Mikuláš Liptovský Mikuláš Liptovský Mikuláš Námestovo Žilina Žilina Žilina Ružomberok Prievidza

Kapacita [t/rok] 2 500 12 000 2 500 4 500 2 200 100

Palivo brikety pelety pelety brikety brikety pelety brikety brikety brikety pelety brikety brikety

ZEMĚDĚLSKÁ PRODUKCE ŽILINSKÉHO A TRENČIANSKÉHO KRAJE VE SROVNÁNÍ S OSTATNÍMI REGIONY SLOVENSKÉ REPUBLIKY Členitost terénu a klimatické podmínky samozřejmě značně ovlivňují zemědělskou produkci Žilinského kraje, která dosahuje velmi podprůměrných hodnot v porovnání s ostatními regiony SR. Vzhledem k malým osetým plochám je zemědělská produkce obilovin, okopanin i olejnin velmi nízká, co má samozřejmě dopad na potenciál biomasy ze zemědělské produkce, ať už hlavní nebo vedlejší. V Trenčianském kraji zabírá zemědělská půda dvě pětiny území regionu a pro zemědělskou výrobu má kraj různé podmínky pro pěstování. Rostlinná výroba v teplejších, níže položených částech kraje produkuje především ječmen, cukrovou řepu a pšenici. Velmi významné je ovocnářství a pěstování chmelu. Ve vyšších polohách se pěstují převážně brambory. S narůstající nadmořskou výškou se zvyšuje výskyt louk a pastvin, na které navazuje chov skotu. Nedostatkem Trenčianského regionu je neexistující zpracovatelský průmysl na zemědělské produkty. I z tohoto důvodu zaznamenala zemědělská půda v letech 1998 až 2002 největší úbytky. Přistoupilo se k zalesňování této půdy a také k jejímu zabírání z důvodu občanské a bytové výstavby, případně jiných investičních aktivit. V tab. 5 až 9 jsou uvedeny odhady úrody v jednotlivých krajích Slovenské republiky pro pšenici, triticale, řepku olejku, slunečnici a kukuřici [4]. Tab. 5 Odhad úrody pšenice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Region Nitranský kraj Trnavský kraj Košický kraj Banskobystrický kraj Trenčianský kraj Prešovský kraj Bratislavský kraj Žilinský kraj Spolu

Osetá plocha [ha] 122048,77 67208,99 55003,77 44021,38 23543,03 23368,42 17212,63 8379,27 360786,26

Výnosnost [t/ha] 4,40 4,26 3,63 3,24 4,32 3,43 3,65 3,59 3,99

/4/

Celková úroda [t] 536914,4 286530,0 199674,2 142817,2 101643,2 80174,2 62823,6 30060,0 1440636,8

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

Tab. 6 Odhad úrody triticale v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Region Prešovský kraj Košický kraj Banskobystrický kraj Trenčianský kraj Žilinský kraj Trnavský kraj Nitranský kraj Bratislavský kraj Spolu

Osetá plocha [ha] 4692,40 2273,15 1826,17 990,93 781,77 746,94 631,18 666,05 12608,59

Výnosnost [t/ha] 3,32 2,94 3,00 2,99 3,08 2,78 3,27 1,89 3,02

Celková úroda [t] 15576,7 6674,1 5483,9 2965,4 2408,7 2079,5 2065,4 1255,7 38509,4

Tab. 7 Odhad úrody řepky olejky v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Region Nitranský kraj Košický kraj Trnavský kraj Banskobystrický kraj Prešovský kraj Trenčianský kraj Bratislavský kraj Žilinský kraj Spolu

Osetá plocha [ha] 51727,44 32981,68 19865,07 17768,27 14020,99 9393,06 4942,44 4521,25 155220,20

Výnosnost [t/ha] 2,39 1,78 2,48 1,88 1,83 2,50 2,36 2,34 2,17

Celková úroda [t] 123468,3 58825,5 49214,5 33468,2 25653,6 23498,4 11643,9 10596,0 336368,4

Tab. 8 Odhad úrody slunečnice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Region Nitranský kraj Trnavský kraj Košický kraj Bratislavský kraj Banskobystrický kraj Trenčianský kraj Prešovský kraj Žilinský kraj Spolu

Osetá plocha [ha] 26032,42 14277,90 10831,85 4957,50 5238,01 2218,64 1671,92 65228,24

Výnosnost [t/ha] 2,22 2,21 1,78 2,05 1,84 2,09 2,19 2,10

Celková úroda [t] 57708,0 31605,5 19292,3 10167,5 9618,0 4631,0 3656,8 136679,1

Tab. 9 Odhad úrody kukuřice v jednotlivých krajích SR k 15. 8. 2007 Region Nitranský kraj Trnavský kraj Banskobystrický kraj Košický kraj Bratislavský kraj Trenčianský kraj Prešovský kraj Žilinský kraj Spolu

Osetá plocha [ha] 66789,36 47215,41 14529,36 13380,67 9036,22 4174,13 2201,72 232,45 157559,32

Výnosnost [t/ha] 4,43 5,01 4,12 4,90 4,24 5,37 4,61 4,91 4,62

/5/

Celková úroda [t] 295703,5 236777,7 59843,7 65567,1 38302,5 22415,7 10160,5 1142,5 729913,2

Energie z biomasy VII. – odborný seminář

Brno 2007

Z tab. 5 až 9 je zřejmé, že energetický potenciál z odpadů zemědělské produkce je Trenčianském a zvláště potom v Žilinském kraji na velmi nízké úrovni a využívání vedlejších, ale i hlavních zemědělských produktů na energetické účely nemá v těchto regionech velkou perspektivu. BIOPLYN Z ČISTIČEK ODPADNÍCH VOD V ŽILINSKÉM A TRENČIANSKÉM KRAJI Vzhledem k velmi nízké rostlinné a živočišné zemědělské produkce v Žilinském a Trenčianském kraji, nemá výstavba bioplynových stanic, které by využívaly odpady ze zemědělství, příliš velké opodstatnění. Bioplyn je možné v těchto regionech získávat především ze skládek komunálního odpadu a z čističek odpadních vod (ČOV). Severoslovenské vodárne a kanalizácie, š. p. Žilina provozují ČOV s produkcí bioplynu v Bytči, Čadci, Dolnom Kubíně, Nižné a Žilině. Stredoslovenská vodárenská spoločnosť, a. s. Prievidza provozuje ČOV s produkcí a využitím bioplynu v Handlové a Prievidzi. Parametry bioplynových stanic na ČOV uvádí tab. 10. Tab. 10 Parametry bioplynových stanic na ČOV Čistička odpadních vod (ČOV) Bytča Čadca Dolný Kubín Nižná Žilina Handlová Prievidza

Roční produkce bioplynu [tis. m3] 112 135 146 až 255 110 až 146 548

Energetické zařízení

Instalovaný výkon [kW]

plynový kotel plynový kotel kogenerační jednotka kogenerační jednotka kogenerační jednotka plynový kotel plynový kotel

80 495 44 (el.), 77 (teplo) 120 (el.) 2 000 (el.) 106 až 140 940

ZÁVĚR Protože zemědělská rostlinná a živočišná výroba není v Žilinském a Trenčianském kraji příliš rozšířená, energetický potenciál v obou krajích tak představuje především dřevní biomasa. Žilinský i Trenčianský kraj se vyznačuje velmi významnými zásobami dřevní biomasy, od čeho se odvíjí i množství dřevozpracujících společností, produkujících odpadovou dřevní biomasu (odřezky, piliny, štěpku), vhodnou na energetické účely – spalování. Odpady ze zpracování dřeva se však staly žádanou energetickou surovinou, o kterou je stále větší zájem a od toho se také odvíjí ceny, které narůstají stejně jako ceny primárních paliv. Náklady na provoz kotelny spalující dřevní biomasu jsou, především pak u velkých spalovacích zařízení, určitě nižší, než provoz odsiřovacích a filtračních zařízení. Zvýšení počtu kotelen spalujících dřevní biomasu tak určitě může vést ke snížení produkce emisních zátěží, které v obou krajích patří k nevyšším na území SR. Na druhé straně je potřebné nezapomínat na dostatečnou obnovu lesních porostů, neboť dřevo určitě patří k nejperspektivnějším energetickým surovinám v podmínkách Slovenské republiky. Příspěvek vznikl v rámci projektu „Možnosti lokálneho vykurovania a výroby elektrickej energie z biomasy“ (kód projektu 143 10200004) v Programu iniciativy společenství INTERREG IIIA SR – ČR. Projekt je spolufinancovaný Evropskou unií. POUŽITÁ LITERATURA [1] JANDAČKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M. (2007): Biomasa ako zdroj energie. Potenciál, druhy, bilancia a vlastnosti palív. Vydavateľstvo a tlač: Juraj Štefúň – GEORG, Žilina, ISBN 978-80-969161-3-9, 241 s. [2] JANDAČKA, J., MALCHO, M., MIKULÍK, M. (2007): Technológie pre prípravu a energetické využitie biomasy. Vydavateľstvo a tlač: Jozef Bulejčík, 010 01 Mojš 94, Žilina, ISBN 978-80-969595-3-2, 222 s. [3] MŰLLEROVÁ, J.: Drevo ako palivo, Štýl pre váš interiér a exteriér, I/2003, kontakt/juven Žilina, s.6-7 [4] Statistický úřad SR: Odhad úrody poľnohospodárskych plodín k 15. 8. 2007. Dostupné z www: http://portal.statistics.sk/showdoc.do?docid=8905

/6/