• No results found

Energija iz poljoprivrede za poljoprivredu

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "Energija iz poljoprivrede za poljoprivredu"

Copied!
54
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

Energija iz poljoprivrede za

poljoprivredu

Milan Martinov, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad

AP Vojvodina

Pokrajinski sekretarijat za poljoprivredu, vodoprivredu i šumarstvo Poljoprivredna savetodavna služba AP Vojvodine, Novi Sad

(2)

Poljoprivreda je bila, jeste i bi

ć

e proizvo

ñ

a

č

:

Hrane (i pi

ć

a)

Vlakana (za tekstil)

Energije

Sirovina

Svetski problem broj jedan danas je ugroženost životne

sredine.

“Mi Zemlju nismo nasledili od naših predaka, ve

ć

pozajmili od

naših potomaka!”

(3)

2,4 milijarde ljudi u svetu dana živi bez sanitarnih ureñaja. 800 miliona ljudi gladuje.

50.000 ha tropskih šuma nestaje dnevno. 100 životinjskih i biljnih vrsta nestaje dnevno.

60 miliona t CO2 emituje se u atomosferu dnevno (kroz ljudsku delatnost); GHG (greenhouse gases) gasovi koji izazivaju efekat staklene bašte.

20.000 ha poljoprivrednog zemljišta gubi se dnevno.

Poslednjih 300 godina iskorišćeno je 33% fosilnog goriva (nafta, ugalj, gas), koje je nastalo prethodnih 300 miliona godina.

Svaki evropljanin, stare EU članice, tokom života konzumira 70 t hrane, 12 miliona litara vode, 3 miliona kWh energije i proizvede 225 t otpada. Prosečan prihod 20 najbogatijih zemalja je 37 puta viši od prosečnog prihoda 20 najsiromašnijih.

Ukoliko bi se na celom svetu primenio način života, kao u Nemačkoj, bilo bi: - 5 milijardi automobila – danas je oko 520 miliona,

- Dnevno bi se trošilo 360 miliona barela nafte, danas je to oko 60,

(4)

Belim Papirom definisano je da EU do 2010. ostvari udeo obnovljivih izvora energije, od najmanje 12%, u ukupnoj primarnoj energiji, koja se koristi.

U javnosti je manje poznato da je posebnom direktivom (Directive

2001/77/EC on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the internal electricity market), predviñeno da udeo električne

energije, proizvedene iz obnovljivih izvora, dostigne 22,1% od predviñene

količine OIE.

Directivom EU 2003/30/EC on the promotion of the use of biofuels or other

renewable fuels for transport, propisuje se da u oblasti transporta, dakle za

motore s unutrašnjim sagorevanjem, goriva na bazi obnovljivih izvora energije, moraju do 2010 godine da pokriju 5,75%.

Kjoto protokolom, koji je potpisala i Srbija, predviña se smanjenje debalansa

ugljendioksida i smanjenje emisije svih GHG. To znači smanjenje korišćenja fosilnih goriva.

(5)

Šta to zna

č

i za Srbiju?

Republika Srbija je, kao i sve druge zemlje Zapadnog Balkana,

zainteresovane za prijem u EU, potpisala Memorandum o integraciji u energetsko tržište EU (Memorandum of Understanding on the Regional

Energy Market in South East Europe and its Integration into the

European Community Internal Energy Market). Na taj način prihvatila je obavezu da sledi politiku i programe EU. Cilj je da se, za ostvarenje ove obaveze, odaberu najbolja moguća rešenja.

Ukliko Srbija postane kandidat za prijem u EU moraće da ispunjava, postepeno, sve obaveze koje važe i za zemlje članice.

Pored ove jasno definisane državne obaveze, cilj je da se proširi

proizvodnja energije korišćenjem vlastitih materijalnih resursa, smanji zavisnost od uvoza i poveća zapošljavanje stanovništva.

(6)

Koji su obnovljivi izvori energije?

Solarna ili sunčeva energija (grejači, kolektori, za vazduh i vodu i fotoćelije) Energija vetra

Energija vodotokova Energija termalnih voda Energija biomase

- čvrste - tečne - gasovite Ostalo

(7)

– –

+ –

Termalne vode – banjski turizam 16

– –

0 –

Termalne vode – grejanje i kogeneracija 15

– –

+ –

Energija vetra – velika postrojenja 14

0 –

++ –

Energija vetra – mala postrojenja 13 – 0 0 ++ Bio-etanol 12 – 0 0 ++ Biogas – kogeneracija 11 – 0 ++ ++

Biogas – grejanje i tehnološke potrebe 10 – 0 + ++ Biodizel 9 – + + ++

Biljna ulja – gorivo za motore i kogeneracija 8 – 0 0 ++ Čvrsta biomasa – BtL 7 0 + ++ ++

Čvrsta biomasa – kogeneracija i trigeneracija 6

– 0

– ++

Čvrsta biomasa – kosagorevanje 5

0 ++

+ ++

Čvrsta biomasa – grejanje, srednje i velike jedinice 4

+ ++

++ ++

Čvrsta biomasa – grejanjem, male jedinice 3

– –

+ –

Solarna energija – fotovoltaža 2

0 –

+ –

Solarna energija – kolektori, grejači 1

IV III

II I

Obnovljivi izvori energije

No.

Obnovljivi izvori energije u ruralnim oblastima

I– proizvodnja; II– korišćenje; III– prerada za vlastite potrebe i prodaju; IV– proizvodnja ureñaja i postrojenja; ++ vrlo intenzivno; + intenzivno; 0 moguće; – ne sprovodi se.

(8)

Na osnovu podataka u prethodnoj tabeli može da se zaključi:

U ruralnim oblastima postoje potencijali i mogućnosti proizvodnje i primene obnovljivih izvora energije. Zapravo, najveći deo potencijala obnovljivih izvora energije nalazi se u ruralnim oblastima.

Za ruralne oblasti u Vojvodini najzna

č

ajniji potencijal

predstavlja biomasa,

č

vrsta, te

č

na i gasovita.

Na osnovu iskustava u drugim zemljama obnovljivi izvori energije

najčešće su skuplji od fosilnih, često ne energetska jedinica, već oprema za korišćenje, te se njihova primena podržava subvencijama. Efekti su: zaštita životne sredine, strateški i indirektno ekonomski.

Zaklju

č

ak: pravilnom politikom može da se, istovremeno,

podržava primena obnovljivih izvora energije i podsti

č

e

(9)

“Gustina” energije biomase

Tečna biomasa ima gustinu sličnu gustini dizela, ali čvrsta, s izuzetkom peleta i

briketa, mnogo manju. To je problem za transport i skladištenje. Stoga je najbolje da se koristi u blizini mesta nastanka, dakle, u ruralnim oblastima.

straw-conventional bales straw-round bales energy cereals-round bales straw-big rectangular bales

energy cereals-chopped energy cereals-big rectangular bales

soft wood chips hard wood chips

soft wood logs hard wood logs

straw pellets wood pellets ethanol methanol hard coal

oil rape seed oil

0 20 40 60 80 Specific mass, kg/GJ S p e c if ic v o lu m e , m /G J 3 chopped straw 0,2 0 0,4 0,6 1,2 1 0,8

(10)

TE

Č

NA BIOMASA

POJMOVNIK

Biodizel – Označava metilestre masnih kiselina (prvenstveno biljnih ulja), koji mogu da se koriste u dizel motorima, koji su za to prilagoñeni (radi se o malim podešavanjima). Gorivo treba da odgovara standardu EN 14214 (EN je skraćenica za evropski standard, a kod nas je već usvojen kao SRPS EN 14214).

Bioetanol - Etanol proizveden od biomase čiji kvalitet odgovara zahtevima EN 15375.

B5 – Gorivo za dizel motore koje u sebi ima maksimalno 5% (zapreminskih) biodizela, takoñe definisano u EN 14214.

B7 – Kao prethodno, ali sa 7%.

B7+3 – Kao prethodno, ali s dodatkom 3% (zapreminski) hidriranog biljnog ulja .

E5 – Gorivo za Oto motore, koje sadrži maksimalno 5% (zapreminski) bietanola, prema EN 15376.

(11)

Gorivo ulja repice - Ulje dobijeno iz uljane repice, koje odgovara

zahtevima DIN V 51605, a koristi se za pogon u, za to gorivo, podešenim dizel motorima.

Biometan – Biogas, koji je odreñenim postupkom prerañen tako da je povećan sadržaj metana, odnosno, da je po sastavu vrlo sličan zemnom gasu. Može da se koristi u Oto motorima koji su podešeni za rad s zemnim gasom

LCB-etanol – Etanol proizveden biorazgradnjom lignocelulozne biomase. Razlikuje se od uobičajenog postupka dobijanja etanola fermentacijom biljaka, koje sadrže šećer i/ili skrob.

BtL – Biomass to Liquid - je tečno gorivo za motore s unutrašnjim

sagorevanjem, koje je nastalo sintezom produkata gasifikacije biomase. Predstavlja „kopiju“ postupka nastajanja nafte u prirodi.

Biljna goriva „prve generacije“ - U ova goriva ubrajaju se biljna ulja, biodizel i bioetanol, a već su našla svoju primenu u praksi.

Biogoriva „druge generacije“ - To su LCB-etanol, BtL, vodonik iz

(12)

Na tržištu su traktori za biljna ulja Deutz, Fendt, a u pripremi John Deere Za sada su skuplji za oko 7.000 €

(13)

Biodizel na pumpi. U Nemačkoj je uveden

porez, oko 14%, te se cena približila ceni dizel goriva. Da bi bila prihvatljiva za korisnika ona bi trebalo da bude za oko 0.1 € niža (razlika u

toplotnoj moći).

Cena biljnog ulja u Nemačkoj je oko 1 €.

Ureñaj s pumpom i brojačem za biljno ulje

(14)

Nakon 3.000 sati nema problema, rade u svim operacijama, pa i

(15)

50 100 150 200 250 300 350 400 Električna snaga postrojenja, kW

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 S p e c if i č n i inv e s ti c io n i tr o š k o vi, € /k W e

Cene kogenerativnih postrojenja za biljna ulja, u zavisnosti od nazivne električne snage, bez troškova projektovanja,

grañevinskog objekta, dimnjaka i rezervoara za gorivo, prema

podacima proizvoñača KOGENERACIJA NA BAZI BILJNIH ULJA

Šema postorojenja za kogeneraciju

Puna zrelost za primenu u praksi. Problem je visoka cena biljnog ulja. U Nemačkoj se kWh plaća i do 20 €c. Za sada se isplati primena palminog ulja.

(16)

Ni jedna smeša dizel goriva i biljnih ulja nije prihvatljiva za

primenu u konvencionalnim motorima!

Biodizel se koristi samo ukoliko je proizvoñač motora to dozvolio, odnosno, sprovedene su sve izmene, koje su neophodne da bi funkcionisao bez

problema. Ukoliko je proizvoñač predvideo dopunske mere, na primer, češća zamena ulja u motoru, korisnik ih se mora pridržavati.

Decentralna proizvodnja biljnih ulja, s kompletnom linijom i testiranjem,

proverom kvaliteta i usaglašavanje s predstandardom, omogućila bi primenu u poljoprivredi i podstakla ruralni razvoj. Presom za ceñenje odvaja se i do

85% ulja.

Do sada su razrañene tehnologije za primenu ulja repice. Sve može i za

druge biljne vrste, ali tada mora da se tome prilagodi proizvodna tehnologija. Na prime, ulje suncokreta sadrži više voska, koji se odstranjuje takozvanom vinterizacijom.

Za Vojvodinu bi bila interesantna proizvodnja LCB-etanola od lignoceluloznih materijala. Razvoj je dostigao visok nivo, ali primena još uvek nije zrela za praksu.

(17)

GASOVITA BIOMASA

To je najpre biogas, a zatim produkti gasifikacije i pirolize.

Proizvodnja biogasa je, sa stanovišta zaštite životne sredine, vrlo povoljna, te se podstiče.

Najčešće se kao podloga, supstrat, koriste ekskrementi životinja. Dakle, vezano je za stočarsku proizvodnju. Nedostatak je to, što je proizvodnja ujednačena, a skladištenje ograničeno. Najbolje bi bilo da postoji i stalni “potrošač” toplotne energije, što je redak slučaj.

Ovaj problem prevazilazi se korišćenje kosupstrata. To su razni biljni, pa i drugi, materijali, koji se dodaju supstratu. Tipičan primer je korišćenje

silaže, prvenstveno cele biljke kukuruza. Kosupstrat se tada u proces dodaje u vreme kada je potrebno najviše energije, zimi. Nakon

poskupljenja poljoprivrednih proizvoda, povećana je i cena kosupstrata. Jedno od rešenja je i proizvodnja biometana. To je biogas iz kojeg je odstranjen CO2, pa je po sastavu i toplotnoj moći sličan zemnom gasu.

(18)

Toplotna moć biogasa osciluje od 18 do 25 MJ/nm3. Može da se koristi u

podešenim motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Najnoviji razvoj

prestavljaju gasni motori sa samopaljenjem, odnosno, dizel gasni motori. Udeo dizel goriva je 10 do 20%. Na engleskom govornom području

nazivaju se Pilot Injection Gas Engine, a na nemačkom Zündstrahlmotor. Primena biogasa svrsishodna je za kombinovanu proizvodnju električne i toplotne energije, kogeneraciju. Tada se koristi “klasičan” gasni motor ili motor sa samopaljenjem. Oba rešenja su na visokom nivou zrelosti i

primenjuju se u praksi. U oba slučaja koristi se toplotna energija vode za hlañenje produkata sagorevanja. Električni stepen iskorišćenja dostiže i do 40%, a ukupni i do 85%. Problem predstavlja stepen korišćenja

raspoložive toplotne energije, jer je ona dostupna u kontinuitetu, a

potrebe se menjaju. Smatra se da je dobar stepen korišćenja, pri radu motora u toku cele godine, oko 30%.

Savremena proizvodnja biogasa moguća je samo na velikim farmama. U tabelama je dat pregled takvih farmi u Vojvodini. U budućnosti se očekuje porast broja velikih farmi.

(19)

Moguća proizvodnja biogasa i energetski efekti, koji bi se mogli postići upotrebom biogas tehnologije na velikim farmama svinja u Vojvodini

12.200 14.410 5.560 18 Ukupno 3.900 4.600 1.765 2 2.600 1.000 1.150 445 1 1.300 1.500 1.770 685 2 1.000 5.800 6.890 2.665 13 600 toplotne, MWht/a električne, MWh e/a

Moguća proizvodnja energije,

Moguća proizvodnja biogasa, 103 m3/a Broj farmi Broj UG na jednoj svinjarskoj farmi 8.600 10.200 3.940 10 Ukupno 6.400 7.530 2.910 5 2.100 1.000 1.230 475 2 900 1.200 1.440 555 3 700 toplotne, MWht/a električne, MWh e/a

Moguća proizvodnja energije

Moguća proizvodnja biogasa, 103 m3/a Broj farmi Broj UG na govedarskoj farmi

Moguća proizvodnja biogasa i energetski efekti koji bi se mogli postići upotrebom biogas tehnologije na svim govedarskim farmama u Vojvodini

(20)

35 C° 35 C°

Legenda:

Uzimanje uzorka supstrata Uzimanje uzorka gasa

Mera zapreminskog č protoka Merač temperature

Analizator gasa Gasni prečistač Gasni rezervoar

(1.000 m )3

Kompresor

Merač isporučene električne energije

Dizel gasni m

, 806 KW otor sa generatorom

Prinudno hlañenje Objekti gazdinstva

Staja Tečni stajnjak

Spremište prerañenog stajnjaka (40.000 m ) 3

Električna mreža Sigurnosna baklja

Šematski prikaz postrojenja za kogeneraciju na bazi biogasa Biogas za kogeneraciju

(21)

Č

VRSTA BIOMASA

Obuhvata drvo, biljne ostatke i ostatke prerade.

Drvo je za loženje, ostaci proredne seče, tehnički neupotrebljivog drveta pri seči, ostatci prerade drveta, drvo koje ostaje od pakovanja, grañevinarstva i drugo. Najčešće je u formi oblica, cepanica, ivera (vlažnog ili suvog), briketa i peleta.

Drveni materijal predstavljaju i brzorastuće šume. U Vojvodini bi to bila topola. Prinos je i do 10 t vazdušno suve mase godišnje. Postoje uslovi za zasnivanje ove proizvodnje na oko 60.000 ha. Jedna, od brzorastućih

biljaka, je i miskantus.

Biljni ostaci su najčešće u obliku različitih bala (slame i kukuruzovine), ali to je, u Vojvodini, i oklasak, koji ostaje nakon krunjenja kukuruza u

ekonomskom dvorištu.

U biljni materijal ubrajaju se i brzorastuće biljke s visokim prinosom suve materije, na primer, sudanska trava i konoplja.

Ostaci prerade su različiti. Koštice voća, ljuska suncokreta, ostaci čišćenja zrna žitarica i drugo.

(22)

Savremeno rešenje peći i šporeta za drvenu biomasu

(23)

Savremena peć, kamin

(24)

KARAKTERISTIKE SAVREMENIH REŠENJA U NEMAČKOJ

Većina peći i kamina (U Nemačkoj ih je više od 14 miliona), imaju snagu ispod 15 kW, te ispitivanje nije obavezno. Ipak, kao merilo kvaliteta,

uveden je pojam DIN +. Sertifikat dobijaju samo oni, koji ispunjavaju postavljene uslove. Oni su: sadržaj CO u produktima sagorevanja sme da bude do 1.500, NOx do 200, CnHm do 120, a emisija čvrstih čestica do 75 mg/Nm3, sve svedeno na sadržaj O

2 13%. Stepen iskorišenja mora da

bude iznad 75%.

Savremene peći i kamini (ili kombinacije) za biomasu karakterišu se sledećim:

− postoji odvojeno i upravljano doziranje primarnog i sekundarnog vazduha,

− na raspolaganju su dovoljne akumulacione površine (najčešće se to ostvaruje promenom smera strujanja produkata sagorevanja da bi se povećala kontaktna površina), čime se postiže da se temperatura produkata sagorevanja na izlazu iz peći/kamina bude u oviru 200°C, pa su gubici manji,

− prirodna promaja,

(25)

Potencijalni korisnici u poseti izložbi postrojenja za korišćenje drveta kao izvora energije u Štraubingu,

Bavarska.

Savremeni način „pakovanja“ drveta za ogrev koji omogućava mehanizovan utovar i istovar

(26)
(27)
(28)

Kotlovi za

cepanice

po pravilu imaju λ senzor, za definisanje koeficijenta viška vazduha, a na osnovu izmerenih vrednosti upravlja se klapnama za podešavanje protoka vazduha. U prvom delu kotla sprovodi se gasifikacija, a u drugom dogorevanje gasa. Automatsko upravljanje, koje nije jevtino, skoro je obavezni sastavni deo takvog kotla. Takoñe, radi ostvarenja što većeg stepena iskorišćenja i komfora korisnika, gotovo sva postrojenja imaju akumulator toplote. Računa se sa oko 100 l po kW termičke snage.

Kotlovi za

iver

imaju automatsko loženje sa mogućnošću upravljanja, a kod 50% rešenja, postoji i upravljanje koeficijentom viška vazduha uz pomoć λ

sonde. Obično je ugrañen ureñaj za paljenje, mehanizovano odvoñenje pepela i čišćenje površina razmenjivača toplote. Stepen iskorišćenja na savremenim rešenjima je, pri nominalnom opterećenju na probnom stolu, iznad 90%. Visokovlažan iver, i do 35%, koristi se u velikim kotlovima.

Sve, kao za iver, važi i za kotlove za

pelete

, s time da se upravljanje količ i-nom vazduha ne obavlja uz pomoć λ sonde. Ovo gorivo je toliko homogeno, da se dotok vazduha usklañuje s dotokom goriva. Doziranje peleta obavlja se na osnovu temperature vode u kotlu i potreba.

(29)

Šematski prikaz postrojenja za biomasu s akumulatorom toplote i bojlerom za sanitarnu vodu (bojler može da bude i sa dodatnim solarnim grejanjem

(30)
(31)

CENE

Za savremena rešenja treba da se plati i odgovarajuća cena. Na

nemačkom tržištu takoñe, za sada, postoje peći snaga do 15 kW, za koje je cena oko 30 € po kW. Ali one nemaju navedene karakteristike. To su peći samo za vikendice, kada se koriste par dana godišnje. „Prave“ peći za cepanice koštaju 200 do 500 € po kW termičke snage. Ukoliko se koriste pelete, a to znači i automatsko loženje i upravljanje, cena je 400 do 700 € po kW.

Cena kotlova za cepanice je 200 do 500, za iver 500 do 800 i pelete 500 do 700 € po kW. Po pravilu, s porastom snage, opada specifična cena, jer neki ureñaji se ugrañuju u sve kotlove, bez obzira na veličinu, a nekim

delovima cena ne raste proporcionalno s povećanjem snage.

KOMENTAR: Ovako visoke cene nisu prohvatljive na našem tržištu. Treba da se napomene, da se kupovina savremenih peći i kotlova u Nemačkoj subvencionira, ali samo u slučaju da su njihove karakteristike proverene i da imaju atest. Tada kupac može da povrati i do 30% uloženih sredstava. Tako celo društvo preuzima troškove zaštite životne sredine.

(32)

PELETI I BRIKETI

U mnogim zemljama EU veoma je rašireno korišćenje peleta drveta. Oni se izrañuju od piljevine i drugih sitnih ostataka prerade drveta, ali i namenski. Tada se drvo prvo ivera, pa melje. Postoji niz standarda, koji definišu

pelete, pre svega sastav, toplotnu moć, sadržaj vlage i drugih materija i mehaničku otpornost. Standardnim peletima omogućena je automatizacija loženja s doziranjem, te se ostvaruje komfor uporedljiv s postrojenjima, koja sagorevaju gas. To važi za primenu u savremenim rešenjima peći i kotlova. Briketi drveta koriste se znatno manje, samo za peći s ručnim loženjem. Cena peleta kreće se od 150 do 250 €/t, u zavisnosti od transportnog rastojanja i odnosa ponude i potražnje.

Izvoz peleta iz Srbije je moguć, ali, pre svega peleta drveta. Sagorevanje peleta slame još nije dovoljno usavršeno, ali treba napomenuti da oni imaju oko deset puta više pepela.

(33)

ŽETVENI OSTACI U POLJOPRIVREDI VOJVODINE –

POTENCIJALI

Realna procena količina, primer, biljka kukuruza

120 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 Zrno 5 R e la ti v n i p ri n o s u o d n o s u n a z rn o , %

Relativni prinos delova biljke u odnosu na zrno kukuruza (prinos zrna je predstavljen sa 100%); 1 – prvih 20 cm stabljike iznad zemlje (nije upotrebljiv ili je manje

upotrebljiv za energetske i druge svrhe), 2 – stabljika i lišće – kukuruzovina, bez prvih 20 cm iznad zemlje, 3 – oklasak, 4 – komušina, 5 – zbir 2, 3 i 4

(34)

1.692 1.824 ca. 1.089 ca. 613 ca. 1.189 635 UKUPNO 8 30 8 30 3,1 12,3 15,4 ↑↑ Uljana repica3 115 120 115 120 55,5 56 111,5 ↑ Soja 0 0 0 0 101 65 166 ─ Suncokret o 330 o 10 o 360 o2 10 k 280 k 110 k 310 k1 114 513 114 627 ↑ Kukuruz 50 57 55 60 31 29 60 ─ Ječam 1,2 1 1,3 1 0,73 0,42 1,15 ─ Raž 305 285 340 300 194 142 336 ↓ Pšenica M/S farme Velike farme M/S farme Velike farme Potencijalno za energetske svrhe, 1.000 t Moguće ubrati, 1.000 t M/S farme, 1.000 ha Velike farme, 1.000 ha Površina, 1.000 ha T4 Kultura

1 stabljika i list kukuruza – kukuruzovina; 2 oklasak kukuruza; 3 podatak važi za 2007. godinu;

4 trend promene površine na kojoj se uzgaja

Količine sporednih proizvoda ratarske proizvodnje, potencijalno raspoložive za energetske svrhe

(35)

Ograni

č

enja i barijere

Za primenu biomase, pored tehničkih i ekonomskih, postoje i druga ograničenja i barijere. Najvažnija su:

Očuvanje plodnosti zemljišta

Zemljište predstavlja, u toku ljudskog veka, neobnovljivi resurs, koji mora da se očuva. To se posebno odnosi na odnošenje biljnih ostataka ratarske proizvodnje. Stavovi u tom pogledu različiti su, od toga da ništa ne bi smelo da se iznese, jer bi prouzrokovalo nepopravljivu štetu, do stava da može da se koristi 25 do 50% raspoložive biomase. Većina autora navodi da su rezerve mineralnih materija u biljnim ostacima teško i sporo dostupne, a velika količina biomase u zemlji može da utiče i negativno na plodnost, stvarajući mogućnosti za razvoj biljnih bolesti i ometajući kontakt semena sa zemljom, odnosno vodom i hranljivim materijama. Današnja, široko

primenjivana praksa sagorevanja biljnih ostataka na njivi, uprkos zvaničnoj zabrani, i pored nekih fitosanitarnih pogodnosti, predstavlja najveću štetu za očuvanje zemljišta.

(36)

Pouzdanost obezbeñenja biomase i postojanost cena

Pri projektovanju velikih postrojenja, koja koriste biomasu, računa se sa raspoloživim potencijalom na nekom području ili lokalitetu. U slučaju

korišćenja ostataka ratarske proizvodnje stanje na tržištu i promena strukture setve može da ima uticaja na pouzdanost obezbeñenja goriva. Na količinu raspoložive biomase utiču i klimatski uslovi. U slučaju nepovoljnih klimatskih uslova prinos može znatno da se smanji, a po pravilu raste i cena.

Presovanje biljnih ostataka na njivi, sa malim prinosom slame, košta malo manje nego na onoj sa visokim prinosom, a rezultat je slabiji. Stoga korisnik mora da ostvari rezerve biomase, što dopunski opterećuje ekonomičnost. Pri korišćenju ostataka poljoprivredne proizvodnje može da se osloni samo na vlastite ili izvore većih proizvoñača.

Mogućnost plasmana toplotne energije

Veća postrojenja imaju manju specifičnu cenu, viši tehnički nivo, a

proizvedena energija je jevtinija. S druge strane, tada je broj korisnika veći. Vrelovodi do korisnika su neophodni, a ponekad i veoma dugački. To je

dopunska investicija. Računa se s najmanje 50 € po dužnom metru. Tako je toplifikacija sela gotovo neizvodljiva, odnosno preskupa.

(37)

Iz mnogo razloga slama, oklasak i drugi žetveni ostaci mnogo su

nepovoljniji za sagorevanje. Toplotna moć je skoro kao drveta, ali visok sadržaj pepela i nepoželjnih elemenata. Niža temperatura topljenja pepela može da prouzrokuje stvaranje šljake i prestanak sagorevanja.

(38)

Oko 41 MJ/kg 6,1 5,5 4,72 4,2 50.000 Biljno ulje 6 Oko 15,5 MJ/kg 0,7 0,6 0,55 2 0,5 2.000

Ostaci pilana, sadržaj

vlage oko 10% 5 Oko 11,5 MJ/kg 2,1 1,6 1,63 1,25 4.000

Iver, sadržaj vlage 35%,

transport do 20 km 4 Oko 15 MJ/kg 1,7 1,5 1,42 1,2 5.000

Iver, sadržaj vlage 15%,

transport do 50 km 3 Oko 14 MJ/kg 1,5 0,9 1,11 0,7 2.500 Oklasak kukuruza,

sadržaj vlage oko 15%

2 Oko 14 MJ/kg 1,6 1,0 1,21 0,75 2.800

Biljni ostaci, slama,

sadržaj vlage oko 15%

1 neto bruto neto bruto Donja toplotna moć €c/kWh4 din/kWh Cena, din/t Naziv Br.

CENA BIOMASE

1Stepen korisnosti oko 60%, 2stepen korisnosti oko 85%, 3stepen korisnosti oko 80%, 41 €=82 din

(39)

Primena žetvenih ostataka još uvek je na tradicionalnom tehničkom nivou, s niskim stepenom iskorišćenja i visokom emisijom nepoželjnih materija

Unapreñeno rešenje tradicionalne paorske peći i šporeta

(40)

Balirana kukuruzovina kao gorivo

Univerzalni kotao u kojem se, kao gorivo, koriste drvo i

(41)

Unapreñena rešenja peći za drvo i oklasak, samogradnja

(42)

Kotao za sagorevanje bala sojine slame i drveta. Izveden u samogradnji. Nema izolacije, jer se loži u radionici, pa se i ona zagreva.

(43)

Domaće rešenje postrojenja za sušenje semenskog kukuruza, koje kao gorivo koristi oklasak

Kotao srednje snage, gorivo je slama, koristi se za grejanje plastenika

(44)

Kotlovi 40 kW do 1 MW, bale slame, oklasak Kula, 25230 “RAZVOJ” 12 Peći, drvo, oklasak Vranje, 17000 “ALFA PLAM” 11

Kotlovi male i srednje snaga, bale slame, pelete piljevina

Šimanovci, 22310 “TERMOMONT”

10

Kotlovi 120 do 400 kW, bale slame, oklasak Novi Sad, 21000

“EKO PRODUKT” 9

Peći i kotlovi srednje i veće snage, piljevina,

oklasak, slama Novi Sad, 21000

“NIGAL” 8

Kotlovi 15 – 6.000 kW, usitnjeno drvo, oklasak, program “STADLER”

Beograd, 11000 “SAJ KOMMERCE”,

“WVTERM” 7

Kotlovi 25 – 120 kW, brikete i pelete biomase Subotica, 24000

“TEHNOSERV” 6

Kotlovi srednjih i većih snaga, piljevina, ljuska

suncokreta, slama

Beograd–Krnjača,

11210 “KIRKA–SURI”

5

Kotlovi 20 – 80 kW, slama, briketi, drvo, grane Skorenovac, 26228

“METALAC” 4

Kotlovi 30 – 1800 kW, drvo, oklasak

Knjaževac, 19350

“PODVIS–TERM” 3

Kotlovi 100 –1000 kW, bale slame

Knjaževac, 19350

“ŠUKOM” 2

Kotlovi 40–1000 kW, slama, oklasak, piljevina Kula, 25230 “TERMING” 1 Proizvodi, gorivo Mesto Naziv firme

(45)

Kotlovi od 25 do 130 kW, drvo, oklasak Užice, 31000 ABC Proizvod 21 Peći, drvo, oklasak Smederevo, 11300 “ MILAN BLAGOJEVIĆ” 20 Peći i kotlovi 18–140 kW, drvo, oklasak Bujanovac, 17520 “MEGAL“ 19

Kotlovi 32–63 kW, drvo, oklasak Resavica, 35237

DP “ZASTAVA–METAL” 18

Kotlovi male i srednje snaga, drvo, oklasak

Zrenjanin, 23000 “RADIJATOR”

17

Kotlovi, drvo, oklasak

Bačka Topola, 4300 “INOMAG” 16 Termogeni 20–55 kW, oklasak, briketi, pelete Loznica, 15330 ŽIVANKO ARNAUTOVIĆ 15 Kotlovi 18–250 kW, pelete od piljevine Kraljevo, 36000 “RADIJATOR INŽENJERING” 14

Peći i kotlovi male i srednje

snage; koštice, piljevina, oklasak Smederevska

Palanka, 11420 “TERMOPLIN”

13

(46)

PRIMENA BIOMASE ZA KOGENERACIJU

Kombinovana proizvodnja električne i toplotne energije KPETE. Trigeneracija se naziva postupak, pri kojem se toplotna energija koristi i za hlañenje,

apsorpcioni proces.

P rno-turbinsko postro. klipni

ostrojenje oplova šna turbina

b

M

G ni

Gasni motor sa samopalj. BtL a Parni motor ORC p Stirling motor T zdu Gasifikacija sa motorom Gasifikasija sa tur inom Gasifikacija i gorive ćelije Piroliza sa motorom Piroliza i gasna turbina

otor za biljna ulja Motor za PME Motor za bioetanol Motor za etanol* Metanol-gorive ćelije* Metan-motor* Metan-gorive ćelije* Kosagorevanje as motor Biogas-gorive ćelije Teoretska ra matranja z Laboratorijski ureñaji, testovi

Demonstraci-ona postrojenja Postupak proizvodnje električne energije Pilot postrojenja Primen , tržišno zrela rešenja a *Primena za biomasu

(47)

1.472 640 510 229 UKUPNO 16 40 8 20 Biogas – – 0 0 Tečna biomasa 250 110 85 36 Ostaci prerade 406 156 17 6 Brzorastuće šume 200 78 100 39 Ostaci rezidbe 600 256 300 128

Biljni ostaci ratarstva

Toplotna en.

Električna en.

Toplotna en.

Električna en.

Prognoza do 2020, GWh/a Sadašnje stanje, GWh/a

Biomasa

Godišnji potencijal proizvodnje električne i toplotne energije iz biomase u Vojvodini, sadašnji i do 2020.

Proizvodnja električne energije, na bazi biomase, mogla bi da bude ispod 5% potrošnje u Vojvodini. Tek u dugoročnom periodu, uz podršku novim tehnologijama gajenja i ubiranja, ona bi mogla da dostigne 640 GWh godišnje, što bi predstavljalo oko 9% potrošnje.

Značajnija proizvodnja električne energije, na bazi biomase, mogla bi da se ostvari gradnjom električnih centrala. Tri električne centrale, snage 15 MWe, dale bi godišnju proizvodnju od preko 320 GWh, a koristile bi oko 250.000 t slame, kukuruzovine, drvenog ivera ili drugih biljnih ostataka godišnje.

(48)

Trajanje grejn sezon , he e 10 40 30 20 50 55,3 60 0 P ro s e č n a s n a g a g re ja n ja u o d n o s u n a m a k s im a ln u , % 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 37 stvarno iskorišćenje

iskorišćenje prema prosečnim minimalnim temperaturama

Iskorišćenje toplotne energije proizvedene u kogenerativnom postrojenju za potrebe grejanja

(49)

Trajanje grejn sezon , he e 10 40 30 20 50 60 0 P ro s e č n a s n a g a g re ja n ja u o d n o s u n a m a k s im a ln u , % 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

Trajanje grejn sezon , he e 10 40 30 20 50 60 0 P ro s e č n a s n a g a g re ja n ja u o d n o s u n a m a k s im a ln u , % 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 13 63 82 40 7 50 73 50 5 45 68 55,3 – 25 37 100 Udeo toplotne energije iz fosilnih goriva, % Stvarno iskorišćenje, %

Iskorišćenje toplotne energije

prema prosečnim minimalnim

temperaturama, %

Prosečna snaga

grejanja u odnosu

na proračunsku, %

Iskorišćenje toplotne energije i udeo potrebne količine toplotne energije iz fosilnih goriva za odreñene prosečne snage

(50)

136.000 7.850

3.850 240.000

MWh/a Primarna energija goriva

63 45

70 72

%

Iskorišćenje toplotne energije

85.770 3.230

1.790 162.300

MWht/a

Proizvodnja toplotne energije

22.500 2.900

1.420 20.000

MWhe/a

Proizvedena električna energija

3.400 23

220 2.200

MWhe/a

Sopstvena potrošnja električne en.

4.500 8.500 2.630 6.600 h/a Angažovanje 19,00 0,56 0,68 24,60 MWt Termička snaga 5,00 0,44 0,54 3,05 MWe Električna snaga Slama Biogas Biogas + Otpad -Gorivo G2 G1 T2 T1 Jedinica Podaci

EKONOMSKI POKAZATELJI

Sproveden je proračun ekonomičnosti primene, za četiri potencijalna postrojenja, za KPETE iz biomase, dva za tehnološke potrebe T1 i T2 i dva za potrebe grejanja G1 i G2. Proračun je sproveden tako, da su izračunate minimalne cene električne energije, pri kojima bi se ostvarila granica rentabilnosti, uz primenu cene toplotne energije 3,5 €c/kWh. Podaci o postrojenjima prikazani su u tabeli.

(51)

10,2 10,5

18,6 5,9

Cena za granicu rentabilnosti, €c/kWh

3.080 1.190 1.890 199 153 46 119 75 44 5.129 1.060 4.069

Ukupan prihod, 103 €/a

–električna en. 5,3 €c/kWh –toplotna en. 3,5 €c/kWh 4.195 340 308 5.253

Ukupni godišnji troškovi, 103 €/a

20,5 1,5 1,4 17,0 Investicioni troškovi, 106 G2 G1 T2 T1 Postrojenje za KPETE

Cena električne energije, dobijene u postrojenjima za KPETE, pri

korišćenju biomase, viša je od cene električne energije na tržištu Srbije. Jedino u slučaju korišćenja toplotne energije za tehnološke svrhe i niske cene sirovine-goriva, isplativa cena proizvedene električne energije je

ispod 10 €c/kWh. Pri korišćenju slame i drveta, kao izvora energije, ona bi trebala da bude preko 11 €c/kWh, da bi se ostvarili pozitivni ekonomski efekti. U slučaju korišćenja biogasa, isplativa cena bila bi približno ista, a ukoliko bi se, pored ekskremenata životinja koristio i kosupstrat, na primer silaža trava ili kukuruza, cena bi trebalo da bude bar 16 €c/kWh (ukoliko bi plasman toplotne energije bio bolji nego u primeru koji je korišćen).

(52)

ZAKLJU

Č

CI

Korišćenje obnovljivih izvora energije doprinosi zaštiti životne sredine i smanjenju zavisnosti od uvoza energenata. Postoji moralna i zakonska obaveza, u slučaju pristupanja EU, da se obnovljivi izvori energije više koriste. Pravilnom politikom podsticajne mere i sredstva za unapreñenje korišćenja obnovljivih izvora energije mogu da doprinesu i razvoju ruralnih oblasti.

U Vojvodini, najznačajniji potencijali su i mogućnosti primene biomase,

čvrste, tečne i gasovite.

Tečna biomas prvenstveno je namenjena za primenu u motorima s unutrašnjim sagorevanjem.

Proizvodnja i korišćenje biogasa imaju značajan doprinos zaštiti životne srednine, ali su neophodne subvencije.

Čvrsta biomasa, u Vojvodini dominantni ostaci biljne proizvodnje, ima najveći potencijal. Na žalost, biljni ostaci nisu povoljni za proces

(53)

Unapreñenjem postupaka proizvodnje, te pratećih mašina i opreme,

potencijal raspoložive biomase može da se udvostruči. Najveće rezerve su pri proizvodnji kukuruza.

Veliki potencijal, u budućnosti, predstavljaju brzorastuće šume i druge biljne vrste.

Postojeća postrojenja, koja se već koriste u ruralnim oblastima, morala bi da se unaprede, jer imaju nizak stepen iskorišćenja i visoku emisiju nepoželjnih materija.

Velika postrojenja, snage preko 500 kW, morala bi već sada da zadovolje stroge propise u pogledu emisije.

Proizvodnja električne energije na bazi biomase, posebno, ili u kogenerativ-nim postrojenjima, biće moguća tek kada se uvedu stimulativne cene

“zelene” električne energije. To je već slučaj u svim zemljama EU i u nekim od zemalja, koje su kandidati za prijem. Najpovoljnija primena kogeneracije je u postrojenjima za preradu, koja imaju stalne potrebe za toplotnom

energijom.

Primena biomase nije jednostavna. Potrebno je da se stalno radi na razvoju i u praksu uvedu rešenja, koja će dati najpovoljnije efekte za proizvoñače i korisnike.

(54)

References

Related documents

According to the features of flutter of RPID signal, sensitivity of distance, and the problem for positioning environment, there are the different accuracy rate of sensor tag

sensorless control,permanent magnet synchronous motor (PMSM), observer, variable speed drive, vector control, back electromotive force (back EMF) In the paper is presented a

Household water quality was also influenced by distance to water source (p=0.042) but not with time spent to get water and containers used for collection water from source, Table

Solutions for the 3 restoration targets under both static and dynamic approaches were compared spatially and through time on the basis of cost (USD, $), cost-effectiveness

While Roblox itself is free-to-play, and many games don't require players to use real-world currency or the in-game Robux, some games include purchasable items, add-ons, and

For the next section, please report learning outcomes - one from the 7.01, 7.02, and 7.03 standards (for a total of three measures) of student learning and the related outcomes.

During the last 8 years that I have been with the company, we have learned to handle intercultural differences as a team and respond to intercultural barriers with openness (most

Penelitian ini mempunyai tujuan untuk mengetahui pegaruh perputaran kas, perputaran piutang, perputaran persediaan, dan perputaran modal kerja terhadap profitabilitas