Plantáže rýchlorastúcich drevín ako základ regionálnej stratégie … · Lesy SR a bioenergetika IEE/09/890/SI.2558326 Project duration: September 1 st , 2010 – August 31

Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326

Prof. Jozef Víglaský TU vo Zvolene / SK-BIOM

Plantáže rýchlorastúcich drevín

ako základ regionálnej stratégie v energetike

Plantations of Short Rotation Coppice

as a Basis for a Regional Energy Strategy Projekt: BIO-HEAT / BIO-TEPLO

IEE/09/890/SI.2558326

Medzinárodná konferencia

ENEF 2012, 17-10-2012, Banská Bystrica 3. Sekcia:

Biomasa, jej efektívne pestovanie a využitie


Aktuálna situácia a predpoklad vo využívaní biomasy:

0

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

70,000

80,000

Heat production estimate for 2010 Heat production estimate for 2020 Usable potential

TJ

Biomass Biogas Solar energy Geothermal energy


Technický potenciál biomasy a jej využívanie v SR

0 5 10 15 20 25 30 35

PJ

Účelovo pestovaná biomasa

Poľnohospodárska biomasa na spaľovanie

Lesná biomasa

Drevospracujúci priemysel

Exkrementy hospodárskych zvierat

Biomasa na výrobu biopalív

Energetický potenciál Využívanie

Zdroj: MH SR

Využívanie biomasy vzhľadom na jej technický potenciál je nedostatočné a je menšie ako 14%.

Využívanie biomasy v pomere k hrubej spotrebe energie v roku 2011 dosiahlo 10 %.


Čo je vlastne výmladkový les s KRD? • Plantáž s rýchlorastúcimi drevinami agát biely (Robinia pseudoacacia L.), klony topoľov (Populus sp.), vŕba biela

(Salix alba L.) a klony vŕby košikárskej (Salix viminalis L.) • Po ťažbe stromy opäť vymladia! • Vŕby, topole a agáty sú zväčša využívané na energetických

plantážach s KRD aj v Nemecku.

Quelle: www.agroforst.de


Požiadavky na systém výmladkového lesa s KRD

• Minimálny rozmer plantáže je 20 ha

• hĺbka ornice 40 - 70 cm

• Pôda s pH hodnotou: od mierne kyslej k neutrálnej (pH 5,5 - 7)

• dobré zakoreňovanie

• dobré prevzdušnenie

• Plantáž musí byť prístupná aj v zime v dobe ťažby

• Limitujúcim faktorom je nakoniec voda - zavlažovanie

• Nevyhnutnosťou sú analýzy pôdy.


Požiadavky a pestovateľské podmienky

pre plantáž výmladkového lesa s KRD

• Zásobovanie vodou:

- dažďové zrážky > 500 mm za rok (minimálne 300

mm vo vegetačnom období)

- dostatočné zásoby spodnej – podzemnej vody, či

spoľahlivá dodávka vody sú nevyhnutné

- udržiavať rovnováhu v čerstvej podzemnej vode

- nevhodná pôda s vysokým stavom podzemnej vody,

či mokrade

• Nevhodný vysoký stav zveriny, alebo potreba

poľovného manažmentu;


Zakladanie plantáže výmladkového lesa s KRD

• Pestovanie výmladkového lesa s KRD je podobné

ako u tradičných obilnín

• Starostlivosť o porast je extrémne dôležitá v 1. r.

• Vŕba i topoľ sú vysádzané spravidla odrezkami

• Približne 6 až 12 tisíc jedincov topoľa, či vŕby na ha

• 1 – 3 jedince v riadku


Starostlivosť o plantáže výmladkového lesa s KRD

• Ochrana výmladkového lesa s KRD je zabezpečovaná:

- mechanicky (napr. prerezávka v 1. roku), alebo

- chemicky

• Opatrenie proti poškodeniu porastu zverinou:

- oplotením

- poľovnícke hliadky.


Pestovateľské modely

Pestovanie drevín s KRD – v cykloch (3-5 rokov) • Úzke medzery pri vysádzaní jednotiek • Mechanizovaná ťažba prostredníctvom krmivového adaptéra na zber, alebo samoviazačom do „snopov – balov“ • v toleranciách pre energetické drevné štiepky

Pestovanie v stredných cykloch (5-10 rokov) • stredné medzery pri vysádzaní jednotiek • Zber – ťažba s aplikáciou „viazača balov“, alebo snopov • v toleranciách pre energetické drevné štiepky

Pestovanie v dlhých cykloch (10-15 rokov) • širšie medzery pri vysádzaní jednotiek • Zber – ťažba s aplikáciou „harvestorov – ťažbových hlavíc“ alebo samoviazačov snopov • v toleranciách pre energetické drevné štiepky, príp. priemyselné výrezy.


Ťažba na plantážach výmladkového lesa - drevín s

KRD

• Je zrealizovaná spravidla v období vegetačného

kľudu, t.j. december až február

• Relatívna vlhkosť v období ťažby je cca. 50 %

• Proces ťažby spravidla prebieha:

- manuálne / ručná ťažba

- čiastočne mechanizovaná

- plne mechanizovaná

• Proces ťažby je spravidla viacstupňový, alebo

jednostupňový.


Sušenie a skladovanie drevných štiepok

o Drevo je stabilné pre skladovanie pri relatívnej vlhkosti 20% o Kalorická hodnota dreva narastá úmerne poklesu relatívnej vlhkosti o Pri skladovaní mokrých drevných štiepok dochádza k stratám na

sušine až 30%. Metódy o Prirodzené sušenie o Sušenie v poľných podmienkach o Vysúšaním o Potrebné zdroje tepla

(napr. BPS sú bez koncepcie vykurovania!)


Faktory ovplyvňujúce kvalitu biopaliva

Pestovanie biomasy

Ťažba - zber biomasy

Pevné biopalivo

Klíma

Druhy

Odrody - kultiváre

Bonita pôdy

pesticídy Hnojenie

Doba ťažby

Znečistenie

1^ Fáza

2^ Fáza

3^ Fáza

Doprava Metódy ťažby

Skladovanie

Sušenie

Úprava

Živiny

Plesne – huby Fungy, spóry Vytváranie škvary

Obsah popola 1-6-25%

Výhrevnosť

Znečistenie

Hladina vlhkosti

Fyzikálne-mechanické vlastnosti

Vek

Agrotechnické praktiky


Opätovná premena e-plantáže na obilnú plantáž

Opätovná premena e-plantáže na obilnú plantáž nie je technický problém

v 1. kroku: mulčovanie lesa v 2. kroku: lesná ťažba

Zvyčajné pestovanie poľnohospodárskych plodín je možné Zlepšenie pôdy sa obyčajne realizuje organickými substrátmi


• Pri dosahovaní úrodnosti asi 10 – 15 – 20 t sušiny /ha.rok

Energetický ekvivalent je 4000 l TO – vykurovací olej / ha.rok

• Dobrá úrodnosť dokonca aj na pôde s nízkym obsahom živín

• Pestovanie na kontaminovaných pôdach je tiež možné

• Výmladkové lesy s KRD sú hodnotené ako energetická plodina s

najvyššou mierou úspor CO2

• Výmladkové lesy s KRD môžu prispieť k riešeniu otázok – nedostatku

tradičného lesa

• Predlžovanie cyklu ťažby výmladkového lesa s KRD je menej prospešné

ako u iných energetických plodín!

Možnosti výmladkového lesa s KRD

Project duration: September 1st, 2010 – August 31st, 2012 IEE/09/890/SI.2558326 Udržateľné recyklovanie živín: Plantáž s KRD


Salix Willow

WBE 2012, Švédsko

2MW – 50 ha x 4


Stratégia intenzifikácie využívania biomasy v SR: vytváranie

– lokálnych podmienok ..... „Klaster BIOENERGIA“


Lesy SR a bioenergetika


Popri technickej inovácii je žiaduce vytvárať fungujúci trh

s obnoviteľnými nosičmi energie a progresívnymi technológiami.

Závery:

Energia na báze biomasy hrá dôležitú úlohu v energetickej politike EÚ

(napr. Akčný plán o využití biomasy v sektore energetiky, 2005/2008 ) a

očakáva sa, že významne prispeje k vytvoreniu trvalého energetického systému.

Bioenergetika i ďalšie alternatívne energetické technológie redukujú

emisie v každom smere, a tak napĺňajú základnú politickú ideu Komisie EÚ.

Podpora EÚ pre obnoviteľné nosiče energie je jeden z najdôležitejších

faktorov na dosiahnutie kľúčových cieľov energetickej politiky, ktoré sú

definované ako zvýšenie konkurencieschopnosti, bezpečnosť v

zásobovaní energiou a ochrana životného prostredia.

Dôležité, čo si treba uvedomiť v súvislosti s alternatívnymi energetickými

technológiami je to, že viac-menej všetky spomínané technológie pre

obnoviteľné nosiče energie už majú niekoľko-ročné úspešné prevádzkové

skúsenosti po celom svete a mnohé z nich sú už v prevádzke i na Slovensku.


Súčasné dotácie pre fosílne palivá sú 5x väčšie ako pre

obnoviteľné palivá v celosvetovom meradle! – Je to rozumné?


World Bioenergy 2x larger than World Nuclear

While fossil fuels still dominate the global energy supply with a combined share

of 81%, renewable energy resources have the potential of becoming the dominant

sources of energy for coming generations.

Celosvetovo bioenergetika je takmer 2x viac využívaná v porovnaní s jadrovou

energetikou!


Prosím ak sú nejaké otázky?


Ď A K U J E M V Á M

Z A P O Z O R N O S Ť !

Kontakt:

Prof. Ing. Jozef Víglaský, CSc.

Technická univerzita vo Zvolene / SK-BIOM

T. G. Masaryka 2117/24, 960 53 Zvolen

Tel. a fax: +421 45 5206 875;

E-mail: [email protected]

Projekt: BIO-HEAT, Grant Agreement N°: IEE/09/890/SI2.558326

Documents

Plantáže rýchlorastúcich drevín ako základ regionálnej stratégie … · Lesy SR a bioenergetika IEE/09/890/SI.2558326 Project duration: September 1 st , 2010 – August 31