Motto: »Biomasa je vlastně konzervou sluneční energie« - Využití biomasy pro energetické účely

Energetický systém postavený na obnovitelných a ekologicky čistých zdrojích energie je trvale udržitelný. V zemích EU je podíl vyrobené tepelné energie z biomasy zastoupen v Rakousku 19 %, v Dánsku 23 %, ve Švédsku 27 %. Průměrně pro všechny země to je 8,5 %.

  V ČR je možné každoročně energeticky zpracovat 1,7 milionu tun, a to jen odpadní dřevní hmoty. Oproti vyspělým zemím EU se u nás z biomasy vyrobí pouze 0,6 % tepelné energie z celkového množství vyrobeného tepla za rok.
   Biomasou rozumíme veškeré složky rostlinného původu, především dřevo, slámu, obilí, trávy apod. Ze suché biomasy se působením vysokých teplot uvolňují hořlavé plynné složky, tzv. dřevoplyn. Za přítomnosti vzduchu dojde k hoření, tj. k přímému spalování. Při zahřívání bez přístupu vzduchu vzniká dřevoplyn, který se odvádí do spalovacího prostoru a zde se spaluje obdobně jako jiná plynná paliva. Proto se také stává, že ve skutečnosti hoří jenom část paliva. Kouř ukazuje, zda je spalování úplné. Čím černější je kouř, tím horší je i spalování. Bílý kouř není způsoben nedokonalým spalováním ale vypařováním vody ze dřeva. K docílení dokonalého spalování jsou nutné některé podmínky jakými jsou - vysoká teplota, neboť nejtěžší plyny se začínají spalovat až při teplotě 900 ⁰C, účinné směšování se vzduchem a dostatek prostoru. Tyto podmínky jsou vytvářeny kvalitou konstrukce topeniště, resp. hořáku a vlhkostí paliva. Podíl obsahu vody v palivu velmi snižuje jeho energetickou výtěžnost. Biomasa představuje snadno dosažitelný zdroj energie, prakticky nezávislý na energetické politice státu, vázaný pouze na podmínky příslušného mikroregionu. Biomasu lze spalovat v různých formách, buď jako nezpracované kusové dřevo, dřevní odpad - štěpka, hobliny, piliny nebo ve zpracované podobě, jako brikety anebo pelety. Různé podoby biomasy jsou vhodné pro následující oblasti využití:

1. Dřevo, dřevěné brikety, pelety jsou ideálním palivem do kotlů a kamen pro vytápění jednotlivých domů nebo bytových jednotek.

2. Piliny, hobliny, štěpky, sláma a trávy jsou vhodné pro kotelny centrálního vytápění různých objektů o výkonech několika MW.

3. Biomasu lze využít jako palivo na výrobu elektřiny prostřednictvím kogeneračního zařízení, dále na produkci bioplynu a popel z biomasy je velmi kvalitním hnojivem.
   Z toho je zřejmé, že se dají vytvořit celé systémy zásobování energií pro různorodé typy objektů s velmi různorodým způsobem užívání, od domácností po průmyslové provozy. Biomasa je ryze tuzemským zdrojem energie, vzniká na základě hospodaření v mikroregionech a to buď jako odpadní produkt dřevozpracujících podniků nebo jako odpad při těžbě lesních porostů. Podobným způsobem lze využít odpadní produkty rostlinné zemědělské výroby jako je např. sláma. Biomasu je však možné cíleně pěstovat, jedná se o rychle rostoucí dřeviny a rostliny, v této podobě se hovoří o energetické fytomase. Obě hlavní oblasti zdrojů biomasy, tzn. zpracování odpadních produktů a cílené pěstování, mohou být předmětem podnikání v oblastech venkova, tento systém je pro obce výhodný neboť daňové výnosy jim zůstávají. Přednosti biomasy jako zdroje energie lze shrnout takto: neznečišťuje ovzduší, neobsahuje těžké kovy jako zemní plyn, je snadno dosažitelná, nezávislá na centrálních zdrojích a jejich přepravních cestách, vypracovaný systém je ekonomicky výhodný. V této podobě hovoříme o systému dřevofikace.

Stručná charakteristika jednotlivých slo-žek kombinovaného systému vytápění biomasou na úrovni obce - tzv. dřevofikace:
1. CENTRÁLNÍ - vytápění kotelnami jako zdroji centrálního ohřevu o výkonech v rozsahu 90 - 2 500 kW. Např. 20 bytových jednotek o jednotlivé výměře 60 m² (výška stropů = 2,60 m) vytápěných kotelnou na dřevní štěpku - odpovídá výkon 225 kW. 30 bytových jednotek o výměře 100 m² - odpovídá kotelna na štěpku s výkonem 350 kW.
   Podobným způsobem je ekonomicky výhodné propojit vytápění u několika větších obecních objektů, které jsou nakumulovány do takové blízkosti, aby bylo možno použít předizolovaného rozvodného potrubí - např. budovy školy, obecního úřadu, obchodu, restaurace, hasičské zbrojnice apod. Pořizovací náklady jsou velmi různorodé v závislosti na požadovaném výkonu, na použití různých druhů biomasy, na velikosti zásobníku paliva (sila), na délce dopravníkových cest. Hodnota kotelen se tedy pohybuje v rozmezí 5 - 10 milionů Kč.
   Spotřeba paliva: 0,35 - 0,65 kg/1 kW - v závislosti na vlhkosti paliva, požadovaném výkonu a způsobu provozování.
   Cena 1 GJ u tohoto způsobu vytápění se pohybuje okolo 85 Kč, pro srovnání - v současnosti je cena 1 GJ dodávaného ČEZ (České energetické závody) zhruba 310 Kč.
   Provozní podmínky vytápění: Plně automatický provoz s dozorem, tzn. automatické přikládání a odpopelňování v závislosti na velikosti zásobníku paliva. Takto je možné spalovat veškerý dřevní odpad (i silně znečištěný), lze kombinovat s jinými druhy biomasy - sláma, řepková sláma apod.
2. SKUPINOVÉ - vytápění bytových jednotek v předem vykalkulovaných celcích na základě dohody uživatelů nebo vlastníků objektů. Poloautomatickými kotli o výkonu 25 - 30 kW VERNER V 25 popřípadě V 30.
   Spotřeba paliva: V 25 - 7,5 kg dřevní hmoty za 1 hod. jmenovitého výkonu, denní spotřeba zhruba 65 - 75 kg, náklady 150 až 180 Kč. V 30 - 9 kg dřevní hmoty za 1 hod. jmenovitého výkonu, denní spotřeba zhruba 80 - 100 kg, náklady 200 - 250 Kč.
   Poloautomatickými kotli V 25, V 30, P 45, G 75 o číselně totožných výkonech uspořádaných ve skupinách, zde hovoříme o spojení kotlů do tzv. kaskády s možným výkonem až 150 kW. Spotřeba paliva: P 45 - 10 kg dřevní hmoty za 1 hod. jmenovitého výkonu, denní spotřeba 100 - 120 kg, náklady 250 - 300 Kč.
   G 75 - 17 kg dřeva za 1hod. jmen. výkonu, denní spotřeba 200 - 210 kg, náklady 500 - 520 Kč. Cena tepla vychází z ceny dřevěných briket 2,50 Kč za 1 kg, avšak při použití dřevního odpadu (pilin apod.) dochází ke snížení na 1/4 ceny výše uvedené.
   Provoz: Nezávislá dodávka tepla na centrálním rozvodu s nutností obsluhy pro přikládání paliva (2× - 3× za 24 hod.) a odpopelnění (1 za 3 - 5dnů/při popelnatosti okolo 1% s možností přímého použití jako hnojiva, nebo pro komerční využití.
3. LOKÁLNÍ - nezávislé vytápění bytových jednotek, rodinných domů, chalup a chat. Poloautomatickými kotli V 25 - charakteristika stejná jako u skupinového vytápění.
   Automatickými kotli VERNER VA 18, ZEUS VAP 25, což topidla, kde palivem jsou dřevní pelety, které svou velikostí umožňují plynulé automatické přikládání (dopravní šnek). Automatický provoz je tak závislý na velikosti zásobníku paliva a instalaci odpopelňovacího zařízení. Standardní provedení se zásobníkem o objemu 240 l umožňuje bez obslužný provoz po 3 dny při jmenovitém výkonu, až 10 dnů při redukovaném výkonu. Zapalování je elektrické a elektronická regulace upravuje výkon stejně, jako je tomu u plynových kotlů nebo elektrických kotlů, při použití týdenních spínacích hodin nebo bytového termostatu.
   Spotřeba: 4 kg pelet za 1 hod. jmenovitého výkonu. Na 1 kW se spotřebuje 0,25 kg pelet, přičemž okolo 2,80 Kč/1 kg je finanční náklad, což za 1 den představuje zhruba 70 Kč.
   Krbovými kamny typu GOLEMEK - jedná se o topidla vhodná pro instalaci do různých interiérů, chalup, chat, ale i rodinných domků a bytových jednotek. Vyrábí se v těchto výkonových variantách 6, 9, 12 kW. Dle individuálních požadavků mohou fungovat buď jako ryze lokální stáložárné topidlo (klasická kamna nebo krb) nebo s teplovodním výměníkem a připojením na rozvod ústředního vytápění jako kotel. Mají různý design, dvířka přikládací jsou osazena žáruvzdorným sklem. Mají vysokou účinnost 80 % a doba obsluhy pro přikládání paliva je dle jeho druhu a dle výkonu kamen 3 - 8 hodin.