IV. International Slovak Biomass Forum IV

Bratislava Hotel Danube 9.-10. Februára 2004 Slovak BiomassForum IV. International KONFERENCIA PREBIEHAPODZÁŠTITOU SLOVENSKEJ REPUBLIKY ORGANIZÁTORI MEDIÁLNI PARTNERI HLAVNÍ PARTNERI KONFERENCIU PODPORILI PÔDOHOSPODÁRSTVA MINISTERSTVO ZVÄZ SPRACOVATEĽOVDREVA

IV. International Slovak Biomass Forum IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FOREWORD 6

DAY 1, A.M. SESSION 7

INTERREG III-A NIEDERÖSTERREICH - SLOVAK REPUBLIC 9 Friedrich Rauter, Amt der NÖ Landesregierung

DEVELOPMENT OF BIOMASS PROJECTS IN THE REGION 12 Zoltan Horvath, Ministry for Economy and Transport of Hungary

VÝSKUM A VÝVOJ VO VYUŽÍVANÍ BIOMASY V ENERGETIKE 17 Jozef Viglasky, Technical University Zvolen

FLEXIBILITY MECHANISMS APPROACH, ROLE FOR BIOMASS PROJECTS 25 Gabriela Fischerova, Ministerstvo životného prostredia SR

DAY 1, A.M. SESSION 27

SÚČASNÝ STAV SLOVENSKEJ ENERGETICKEJ LEGISLATÍVY, POSTAVENIE BIOMASY 28 Miroslav Kucera, Klub 500

ITEBE : WE ARE HERE FOR BIOENERGY PROFESSIONALS 30 Iveta Lacova, European Wood Energy Technical Institute

CERTIFIKÁCIA TECHNOLÓGIÍ NA VYUŽÍVANIE BIOMASY 35 Ivan Cvengros, Technický skúšobný ústav

DEVELOPMENTS OF BIO-ENERGY IN AUSTRIA 40 Horst Jauschnegg, Austrian Biomass Association

EMISSIONS TRADING AND GREEN CERTIFICATE SCHEMES – COMPANY ACTIONS AND MARKET INTERACTIONS 47 Tomas Otterstrom, GreenStream Network Ltd.

PROMOTION OF GREEN ENERGY, SOME ELEMENTS OF THE EU POLICY 57 Pedro Ballesteros Torres, European Commission - Directorate General for Energy and Transport

DAY 1, PARALLEL SESSION I 62 1 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

ANALYSES OF CURRENT AND POTENTIAL FOREST FUEL RESOURCES UTILISATION IN SLOVAKIA 63 Rudolf Bruchanik, Lesy Slovenskej republiky

VARIATION, EFFECT AND CONTROL OF BIOMASS QUALITY IN CHP 66 Jouni Hämäläinen, VTT Processes

CURRENT SITUATION ON THE BIOFUEL PRODUCTION IN SLOVAKIA 72 Stefan Molnar, EKOIL Slovakia

PELLET CERTIFICATION PROCESS AND RESEARCH ACTIVITIES IN AUSTRIA 73 Brigitte Hahn, Holzforschung Austria

DAY 1, PARALLEL SESSION I, SECOND PART 76

ENERGETICKÝ POTENCIÁLODPADOVEJ BIOMASY Z POĽNOHOSPODÁRSKEJ PRODUKCIE 77 Tomas Paluch, Prírodovedecká fakulta UK

VÝROBA DREVENÝCH BRIKIET A PELIET V PODMIENKACH SLOVENSKA – NOVÁ TECHNOLÓGIA 86 Peter Vicha, AVS Plus, spol. s r.o.

SLEDOVANIE ANAERÓBNEHO PROCESU V PREVÁDZKOVÝCH PODMIENKACH 94 Silvia Sargova, Katedra mechaniky a strojníctva SPU v Nitre

PRACTICAL EXPERIENCES OF LARGE-SCALE PRODUCTION OF FOREST CHIPS 100 Juha Poikola, Pohjolan Voima

MOŽNOSTI VYUŽITIA POĽNOHOSPODÁRSKEJ BIOMASY NA ENERGETICKÉ ÚČELY 106 Stefan Pepich, Technický a skúšobný ústav pôdohospodársky

DAY 1, PARALLEL SESSION II, FIRST PART 111

VYUŽITIE BIOPALÍV V KOGENERAČNÝCH JEDNOTKÁCH 112 Zbigniew Kocur, Intech Slovakia,s.r.o.

FULLAUTOMATIC BOILERS FOR BIOFUELS COMBUSTION 117 Daniel Dymanus, ŽDB, a.s., závod topenářské techniky VIADRUS, Bohumín

2 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, PARALLEL SESSION II, SECOND PART 119

MUNICIPAL ENERGY AND CLIMATE PLANNING 120 Maria Hammar, KanEnergi Sweden AB

DEVELOPMENT OF BIOMASS PROJECTS IN SLOVAK REGIONS 125 Karol Miklos, Regionálna Energetická Agentúra

MODELOVÉ RIEŠENIE VYUŽITIA OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV ENERGIE (OZE) V CHRÁNENÝCH ÚZEMIACH NA PRÍKLADE NP SLOVENSKÝ RAJ 127 Vladimir Vagasky, Slovenská agentúra životného prostredia

DAY 1, PARALLEL SESSION III, FIRST PART 132

STATE OF THE ART OF BIOGAS PRODUCTION IN AUSTRIA 133 Harald Bala, AGRAR PLUS

BIOMASA - HLAVNÝ TEPELNÝ ZDROJ V SPIŠSKOM REGIÓNE? 137 Ivana Vargova, ECB Bratislava

FACTORS FOR SUCCESSFUL MARKET DEVELOPMENT OF BIOENERGY 143 Johannes Schmidl, E.V.A., The Austrian Energy

BIOMASS CASE STUDIES FROM NORTHERN POLAND 147 Krzysztof Gierulsky, IEO-Institute for Renewable

DAY 1, PARALLEL SESSION III, SECOND PART 149

HASHØJ HAS A CHP- PLANT AND BIOGAS- PLANT THAT ARE ADJUSTING TO THE FUTURE. 150 Kristian Kaerrsgaard Hansen, Danish Technological Institute

BIOMASS UTILIZATION FOR ENERGY PRODUCTION IN FINLAND 156 Jan Ilavsky, Finnish Forest Reserach Institute

VYUŽITIE BIOMASY NA VYKUROVANIE OBECNÝCH BUDOV V OKOLÍ BANSKEJ BYSTRICE 161 Eduard Majer, Lesnícky výskumný ústav Zvolen

DAY 2, A.M. SESSION 165

3 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FLUIDIZED BED COMBUSTION IN PRAXIS 166 Jouni Hammalainen, VTT Processes

FINANCING OF CLIMATE-FRIENDLY PROJECTS IN SLOVKAIA WHEN IF NOT NOW? 171 Peter Luby, Ingchem

BIOFUEL PRODUCTION SUPPORT USING DOMESTIC RENEWABLE RESOURCES BY MEANS OF TAX SYSTEM IN SLOVAKIA 176 Jozef Mikulec - Slovnaft VÚRUP a.s., Ján Cvengroš STU Bratislava

IS THE STRATEGY OF ALTERNATIVE FUELS PRODUCTION AND THEIR USE IN SLOVAK REPUBLIC NECESSARY? 181 Jozef Mikulec, Ján Cvengroš

STUDY OF INDUCTION PERIODS OF BIODIESEL FUELS OXIDATION BY DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS 191 Jozef Mikulec, Ján Cvengroš

JE POTREBNÁ STRATÉGIA VÝROBY A VYUŽITIA ALTERNATÍVNYCH PALÍV V SR ? 197 Jozef Mikulec, Ján Cvengroš

NEW TOTAL APPROACH TO ENERGY STATISTICS & FORECASTING 207 Gustav Grob, World Sustainable Energy Coalition

DAY 2, A.M. SESSION 214

EMISSIONS TRADING AND GREEN CERTIFICATE SCHEMES COMPANY ACTIONS AND MARKET INTERACTIONS 215 Tomas Otterstrom, GreenStream Network Ltd.

BRIKETOVACIA LINKA DO EXPERTÍZY CEZ KOMPLEXNÝ PROJEKT AŽ PO REALIZÁCIU 221 Lubomir Soos, STU Bratislava

GASIFICATION DEMONSTRATION PLANTS IN AUSTRIA 227 Markus Bolhar, Institute of Chemical Engineering

4 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

APLIKÁCIA BIOPLYNOVEJ TECHNOLÓGIE NA POĽNOHOSPODÁRSKOM DRUŽSTVE LUDANICE 232 Ladislav Kosik, Slovenská poľnohospodárska univerzita Nitra

PRAKTICKÉ VYUŽITÍ NÍZKOENERGETICKÉHO DŘEVNÍHO PLYNU,VYRÁBĚNÉHO ZPLYNOVÁNÍM BIOMASY V PROTIPROUDÉM REAKTORU NA PEVNÉM LOŽI 237 Milan Malík, Pavel Omelka - BOSS engineering spol. s r.o.

DAY 2, P.M. SESSION 241

FANINCING OF RENEWABLE ENERGY FROM BIOMASS IN THE CENTRAL & EASTERN EUROPE 242 Pavol Vajda, International Finance Corporation

INNOVATIVE FINANCING FOR RES 245 Alexandra Waldmann, Berliner Energie Agentur

JOINT IMPLEMENTATION AND EMISSIONS TRADING, CREATING THE BEST VALUE FOR YOU COMPANY 248 Manfred Stockmayer, CAMCO International

MOŽNOSTI PODPORY VYUŽÍVANIA OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV ENERGIE Z NÁRODNÝCH ZDROJOV MŽP SR 250 Maros Judiak, Ministerstvo životného prostredia SR

MOŽNOSTI VYUŽÍVANIA ŠTRUKTURÁLNYCH FONDOV PROSTREDNÍCTVOM MH SR NA REALIZÁCIU PROJEKTOV VYUŽÍVANIA BIOMASY 253 Kvetoslava Soltesova, Slovenská energetická agentúra

5 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FOREWORD

IVth International Slovak Biomass Forum

ISBF 2004 is focused on practical and sound solutions of the most important legal, financial, organisational and process bariers recently existing in the market environment.

In the context of possibilities offered by EU accession funding/community programmes available for new EU member states, JI/ET schemes as well as commercial loans, ISBF 2004 will broadly discuss the opportunities for financing of biomass projects.

Participants and speakers are provided with opportunity to inform and to be informed about current status of biomass utilisation in Slovakia/other CEEC, actions planned and future perspectives.

For the first time in its history, the conference was organized in the form of thematic workshops and panel discussions, moderated by top level experts and journalists. The main goal is to connect diverse market interest groups, focus on identification of weak points, find out solutions and significantly contribute to biomass take-off in the market environment. ISBF 2004 helped to establish fair business activities, contacts and ideas among actors from Slovakia and other EU countries.

6 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, A.M. SESSION Strategies, Politics, Legislation Tools, Implementation Issues

Rastislav Vrbenský Chairperson

Ján Golian Welcoming Speech

Friedrich Rauter Possibilities of Cooperation on Interregional Level

Zoltán Horváth Enlarged Europe, New Ways of Co-operation

Jozef Víglaský Position of SK-BIOM in development of Bioenergy in Slovakia

Gabriela Fischer Flexibility Mechanisms Approach, role of Biomass projects

7 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Possibilities of Cooperation in the Field of Renewable Energy between Slovakia and Lower Austria

Dipl.Ing. Friedrich Rauter Head of the department of environment of the Government of Lower Austria A 3109 Sankt Pölten, Austria Tel.: + 43 2742 9005/14250 Fax.: + 43 2742 9005/14985 E-mail: [email protected]

The Slovak Republic as well as Lower Austria have a lot of ressources of renewable energy in their rural regions. The use of biomass, biogas , wind, solar energy and water power offers chances for the future to be more independent of fossile energy and to decrease the pollution of CO2. There are about 190 biomass district heating-plants in Lower Austria, and most of them were supported by financial promotion of the European Union and national subsidies. Since several years Lower Austria and Slovakia have contacts and know- how transfer in the field of renewable energy. The INTERREG-programme is very helpful for a joint cross-border strategy, development and partnership. The possibilities of this programme were utilized well, especially for sustainable spatial and environmental development. This should be a good basis for further cooperation after the joining of the Slovak Republic to the EU.

8 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

INTERREG III-A Niederösterreich - Slovak Republic

GENERAL OBJECTIVES

Promotion of an integrated, harmonious and balanced regional development between border regions

GENERAL PRINCIPLES

Joint cross-border strategy and development programme Partnership and bottom-up approach Complementarity Integrated approach Co-ordination with external EU policy instruments

ELIGIBLE REGIONS

9 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FUNDING

• INTERREG IIIA Austria - Slovak Republic € 26,252,000 ERDF € 52.504.000 Total Expenditure • Niederösterreich: € 10,310,000 ERDF (i.e. 39.3 %) € 8,448,000 Nat‘l Expenditure

PRIORITIES

• Cross-border Economic Co-operation • Accessibility • Cross-border Organisational Structures and Networks • Human Resources • Sustainable Spatial and Environmental Development

MEASURES

• Development & Support of Business Sites • Co-operation of Enterprises • Improvement of Cross-border Transport • Support of Cross-border Org. Structures • Micro-projects (including the SPF) • Co-operation & Infrastructure in the field of Education, Training and Science • Spatial Development in Rural Areas

Used Funds

INTERREG IIIA AT - SR

Priority # Projects Used Funds

P1 6 € 918,695 / 44.6%

P2 4 € 919,937 / 29.7%

P3 5 € 643,454 / 52.0%

P4 3 € 149,973 / 29.1% P5 6 € 2,485,794 / 86,1%

10 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Interreg IIIA / Phare CBC Austria - Slovakia recommended and proposed total funds according to priorities and measures in % (3. Steering Committee 11/06/2002)

1. Cross-border Economic Cooperation 1.1: Development and Support of Business Sites and Business Service Infrastructure in Border Areas 1.2: Cross-border Cooperation of Enterprises (SMEs) / Support for Cross-border Business Activities

1.3: Tourism and Leisure 2. Accessibillity 2.1: Improvment of Cross-border Transport and Telecommunication Infrastructure

2.2: Transport Organisation, Planning and Logistics 3. Cross-border Organisational Structures and Networks 3.1: Support of Cross-border Organisational Structures and Development of Networks

3.2: Micro-projects including People-to-People Actions and Small Pilots 4. Human Resources 4.1: Development of Regional Labour Markets within the Context of EU Enlargement 4.2: Development of Cooperation and Infrastructure in the Field of Education, Training and Science 5. Sustainable Spatial and Environment Development 5.1: Resource Management, Technical Infrastructure and Renewable Energy Supply

5.2: Measures of Nature and Environmental Protection including National and Nature Parks 5.3: Cross-border Spatial Development in Rural and Urban Areas 6. Technical Assistance Technical Assistance 1 Technical Assistance 2 Total

0,00% 50,00% 100,00% 150,00% 200,00% 250,00%

SCHEDULE 04/00 Submission of Single Programming, Document 09/01 Approval by EC 10/01 1st meeting of Steering Committee 2003 Mid-term Evaluation 12/06 End of Period 12/08 End of Financing

PROJECTS INTERREG IIIA-Project Know-how-Transfer Niederösterreich - Slovakia for biomass district-heating and cogeneration. Aim of the project ist the implementation of a centre of competence for biomass-plants for district-heating and cogeneration in West-Slovakia. The biomass- centre will be organized and supported with the goal to identify and to assess biomass-projects and accompany them with information, negotiations about financing and promotion until realisation.

Partners are: Slovak Energy Agency, Forest Research Institute Zvolen, Austrian Energy Agency (E.V.A.) and AGRAR PLUS

11 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DEVELOPMENT OF BIOMASS PROJECTS IN THE REGION

Zoltán Horváth Ministry for Economy and Transport of Hungary 13-15, Honvéd str. H-1400 Budapest Hungary Tel: 0036 1 374 2887 / 2864

Introduction.

It is no question since decades, that the ever increasing energy demand of our society and industry and environmental issues required the reconsidering of traditional energy supply and production as well as using of primery energy sources in global sense. Beyond the number of ideas to solve this vital problem of the whole mankind and shaping the future, a promising idea – using different kind of renewable energy sources ever increasing extent seems to be a long term solution. Needless to mention the different „White” and „Green” Books. As a results,one of most promising solution – among others – is to produce energy, electricity and heat from biomass. The topic of this conference is that what is the „state of art” of application of biomass, what kind of biomass can be used as energy source and what kind of technologies and methods are available now and will be available in the next future. The aim of this really short presentation is to provide information what is happening in Hungary to develop the application of biomass for energy production.

Application of Renewables in Hungary

Hungary has a limited renewable energy potential, except for biomass and geothermal energy. This potential largely remains to be tapped, provided deployment mechanisms are in place and sufficient economic incentives are available to entrepreneurs. The main driver for renewable energy development in Hungary is to pursue a similar trend of renewable energy development as the one of EU. As part of the requirements to access EU, Hungary will have to conform to the EurU renewable energy source directive.

12 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Fig 1.: Renewable energy potential and utilisation in Hungary

Individual countries in the EU have been allocated individual targets depending on national circumstances. Hungary’s accession to the EU in May 2004 is one of the main driving forces for the growth of Hungary’s production of energy from renewable sources. Under this agreement the national indicative target of Hungary is to double the present share (3,6 %) of the renewables in the TPES and to increase the share of the renewables in the electricity production from the present 0,5 % to 3,6 % in accordance with the EU directive 77/2002 until 2010.

The fact that renewable energy may contribute to lower greenhouse gas emissions is of interest to the Hungarian authorities, but the interest on this aspect is lower than other IEA or EU countries because Hungary will have less difficulty in achieving GHG emissions reduction target. The government is mainly interested in potential benefits that renewable energy may bring, such as: Reducing external energy dependency through the exploitation of locally available energy resources; Contributing to energy security through energy diversification or, Generating employment.

Hungary has at present no general official RES potential assessment in the country. The annual utilisation of RES is estimated on the basis of different data collections. Due to this fact different figures are available in the different publications and studies. The table below shows the estimation of the Energy Centre Hungary (which organisation is responsible for the national energy statistics) for the year 2000.

13 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 1 Renewable energy statistics in Hungary, TJ, 2000

Type of renewable energy Used heat (PJ/year) % in the percentage of the renewables Firewood 29,9 82,3 Geothermal 2,8 7,8 Biomass 2,1 5,8 Household waste 0,8 2,2 Biogas 0,2 0,6 Solar energy 0,1 0,3 TOTAL RENEWABLES 35,9 100,0 Source: Energy Centre Hungary

In 2000, renewable energy represented 3.6% of the TPES. A large part of renewable energy is fuel wood consumed by the residential sector in small boilers. This share is very limited as compared to other IEA countries, especially in the EU where it reached 6 %. In the last two years there were only minor changes in the structure of RES. The main difference is the development of the wind energy and the solar thermal utilisation.

The government aims to increase the share of renewables in primary energy consumption to about 7 % by 2010. This target is part of the government’s Energy Conservation and Energy Efficiency Improvement Action Programme 2000-2010.

Biomass

Energy from biomass is mostly from wood processing, and its use will further increase along with investments in modern wood-fired boilers and small power plants. Wood waste combustion is also considered as a complement to coal in power plants, partly to increase the life time of old coal-fuelled power plants, reducing their fuel cost. Hungarian forests grow by about 12 million cubic meters per year, 9,2 million of which were authorised to be cut down in 2000. Hungary is experimenting fuel switching projects, in the AES Borsod Power Plant, to retrofit it using fuel wood. As a result 25 300 t biomass, equivalent of 302 TJ was used in 2002., producing 16,9 GWh electricity. PannonPower Plant, located in Pécs (South-Transdanubian region) is also converting to wood, having the capacity of the wood burning unit is 50 MW with an annual production of 325 GWh. electricity. Bakony Power Plant, Ajka. It was produced 1,4 GWh electricity, using 21 TJ biomass fuel.

To fulfill the EU directives Hungary needs 1-1,3 Mt biomass. This amount can be produced in significant extent from existing forests and the rest could be produced on

14 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 agricultural area, which have to be freed from food production and can be switched to produce fast growing energy plants for biomass production.

Fuel wood is also used in some District Heating Plants. The first two investment was implemented in Tata, Central Transdanubia Region (installed capacity 10 MW, annual heat production 85 TJ) and Sárospatak, North-Eastern Hungary, (installed capacity 2,5 MW, annual heat production 36 TJ) but several other investments are prepared as well as under preparation.

Smaller, local and regional project are being implemented using other kind of biomass, like reed, sledge and strow, applying local biomass and agricultural residues to provide heat for room heating and warm water supply.

The EU directive on biofuel aims for an average 2% use by 2005 and 5,4 % by 2010. Based on the agricultural possibilities Hungary is better suited for biofuel production that some other EU countries. Legislation for experimental biodiesel and bioethanol production and use has entered into force in February 2003. Non-refundable government grants can be applied for with the experimental use of biodiesel. Biodiesel use is further helped by a 0 % excise tax and a HUF 30 (EUR 0,13) subsidy per liter. Two bio-diesel plants using rapeseed (4 million liter per annum capacity) and sunflower (12 million litre per annum capacity) as raw materials are being currently built. One bio-ethanol (using corn and grain) already produces 65 million liter per annum.

General remarks.

The Hungarian Government have responsibilities for the energy policy including the energy legislation and implementing measures to promote RES utilisation. Ministry of Economy and Transport is responsible for the preparation of the energy policy papers. The implementing agency for the operative tasks of the policy implementation is the Energy Centre which is the national energy efficiency agency. The RES related R&D activities are at present co-ordinated by the National Office of Research and Technology, the former R&D Department of Ministry of Education. Regional level energy policies are not prepared in Hungary.

Several Hungarian municipalities prepare on voluntary basis local energy concept. The local utilisation of RES is in generally part of the local energy concepts. The regional and local energy advice organisations have close co-operation with the municipalities and the enterprises in the region in order to promote among others the RES utilisation.

15 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Summary

Utilisation of RES in Hungary is increasing slowly but continuously. We have some promising results and but we have very much to do to double the utilisation of RES, and inside this target to reach sevenfold increase in RES electricity production. To step forward we have to take consideration the accepted and used supporting measures of EU. One of the most important task is to attract the private capital by establishment attractive financial measures, and to exploit the national and future EU support schemes to reach our target figures.

16 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Výskum a vývoj vo využívaní biomasy v energetike

doc. Ing. Jozef Viglaský, CSc. Fakulta environmentálnej a výrobnej techniky TU vo Zvolene T. G. Masaryka 24, 960 53 Zvolen Tel. a fax.: +421 45 5206875; E-mail: [email protected]

1. Úvod Problematika zabezpečenia budúcich energetických potrieb spoločnosti vo vzťahu k udržateľnému rozvoju je veľmi široká. Na ciele efektívnejšieho hospodárenia s energetickými zdrojmi vo vzťahu k trvalo udržateľnému rozvoju sú orientované i aktivity výskumu. Európska únia formuluje ciele nejadrového energetického výskumu predovšetkým na: • „CT – čisté technológie“, znižovanie emisií skleníkových plynov a TZL, • spoľahlivosť a bezpečnosť zásobovania energiou, • zvýšenie využívania zdrojov obnoviteľných foriem energie (ZOFE), • zvýšenie konkurenčnej schopnosti európskeho priemyslu. Obsah týchto zámerov je vo svojej podstate zásadne širší, pričom sa jednotlivé smery vzájomne prelínajú. Je zrejmé, že zvýšením využívania ZOFE sa znižujú emisie skleníkových plynov, obdobne ako širším využívaním technológií kogenerácie, zefektívnením procesov spaľovania v plynových turbínach, spaľovacích motoroch a pod. V tomto príspevku sa sústredím predovšetkým na problematiku výskumu, vývoja a overovania technológií využitia zdrojov biomasy v podmienkach Slovenska. Upozorním na potenciálne priority výskumu a vývoja vo využívaní biomasy v energetike. Tieto priority budú stanovené s ohľadom na najefektívnejšie využitie slovenského výskumného potenciálu v kontexte európskeho výskumného priestoru. Orientácia časti kapacít slovenského výskumu do oblasti využitia potenciálnych ZOFE je mimoriadne aktuálna a ešte vzrastie vstupom SR do EÚ. EÚ so 70 % závislosťou na dovozoch energetických surovín si kladie za cieľ zvýšiť podiel ZOFE zo 6 % (1997) na 12 % v roku 2010. Slovensko v súčasnosti využíva ZOFE len na úrovni necelých 3 % z primárnych energetických zdrojov pri 90 % závislosti na dovoze týchto zdrojov. V prípade, že do bilancie zahrnieme len malé vodné elektrárne do 10 MW, je podiel využitia ZOFE v SR len na úrovni necelých 2 %. Slovensko, obdobne ako väčšina kandidátskych krajín prispeje pri svojom vstupe do EÚ ku zhoršeniu spoločného ukazovateľa energetickej závislosti, i ku zhoršeniu ukazovateľa využitia ZOFE. K eliminácii tohto negatívneho dopadu má prispieť táto konferencia i obdobné ďalšie podujatia, ako aj tento príspevok. Snaha o lepšie využívanie ZOFE nie je samoúčelná. Už výsledky niekoľkých analýz a štúdií preukázali vysoký, doposiaľ prakticky nevyužívaný potenciál ZOFE na Slovensku. Rozvoj, ich využitie a konkrétne aplikácie prispejú súčasne k zvýšeniu spoľahlivosti zásobovania energiou a energetickej bezpečnosti Slovenska, k vytvoreniu nových pracovných príležitostí a k zvýšeniu konkurencieschopnosti slovenského priemyslu v oblasti výroby zariadení a systémov pre využívanie ZOFE.

17 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Celkový využiteľný potenciál ZOFE v SR bol ohodnotený na 27 890 GWh/r (100 404 TJ/rok). Najväčší podiel na tomto potenciáli pripadá na biomasu 33 % a na vodnú energiu 24 %. Stupeň využívania potenciálu ZOFE je v súčasnosti okolo 24,6 %. Najviac je využívaný potenciál vodných tokov 57,5 % a biomasy 29,7 %. Využívanie energie vetra je minimálne a má skôr demonštračný charakter – Veterný park Cerová (2,64 MW) v okrese Senica. Súčasné legislatívne i ekonomické prostredie v SR neposkytuje predpoklady pre efektívnu realizáciu zdrojov využívajúcich obnoviteľné formy energie. Hlavnou prekážkou sú predovšetkým nedostatočne účinné podporné mechanizmy. ZOFE sa môžu stať z ekonomického hľadiska konkurencieschopné voči fosílnym a jadrovým elektrárňam až v prípade zavedenia takých podporných legislatívnych a ekonomických opatrení, ktoré aj „finančne zohľadňujú“ environmentálnu výhodnosť týchto zdrojov. Ide predovšetkým o motivačné výkupné ceny elektriny, zelené certifikáty a zelené tarify, finančné dotácie, uhlíkové dane pre zdroje na fosílne palivá, nízke úrokové sadzby pre stavebné úvery, daňové úľavy a prázdniny, nízke, resp. nulové DPH pre zariadenia na využívanie ZOFE (solárne kolektory, kotly na biomasu, atď.) a hlavne silná podpora výskumu zo strany štátu, čo u nás je zatiaľ iba opatrne deklarované štátom.

2. Biomasa a jej využívanie v energetike Biomasa, ako obnoviteľná forma energie a jej potenciálne využiteľné množstvo v mnohých krajinách na Zemi je rozhodne najväčšou motiváciou v súčasnom rozvoji bio-energetiky a vývoja rozličných technológií, ktoré umožňujú rapídny nárast energetického využitia biomasy. To je v súlade aj s prognózami rozvoja svetovej energetiky v tomto storočí, ktoré predpokladá Svetová energetická rada (WEC – World Energy Council), [3].

V procese fotosyntézy je ročne na Zemi vyprodukovaná biomasa s chemickou energiou cez 3000 EJ (E – exa = 1018), kým súčasná celosvetová spotreba energie sa odhaduje na 300 EJ. Horná hranica energetického využitia biomasy je daná výlučne súčasnými technickými, ekonomickými a environmentálnymi možnosťami vo výške asi 600 EJ.

V podmienkach Slovenska je celkový technicky využiteľný potenciál ZOFE v súčasnosti hodnotený na 100,4 PJ.rok-1 a najväčší podiel z neho pripadá práve na biomasu, cca 33 %. Viac ako 40 % územia Slovenska pokrývajú lesy a navyše 35 % patrí do poľnohospodárskeho využívania - zdroj poľnohospodárskej biomasy.

Výhrevnosť biomasy kolíše od 8,1 do 18,6 MJ.kg-1, a to hlavne v závislosti na obsahu vody (pri relatívnej vlhkosti 50 - 0 %). Je to hodnota porovnateľná s výhrevnosťou hnedého uhlia v kvalite, ktorá je dnes na trhu s palivami. To sú fakty, ktoré nás jednoznačne upozorňujú na energetický význam technickej biomasy, t.j. dendromasy, fytomasy, zoomasy i organických “odpadov” a jej reálnu budúcnosť - najvýznamnejší ZOFE na Slovensku, najmä v podmienkach komunálnej energetiky vo vybratých regiónoch.

18 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Cesta k využívaniu biomasy v sektore energetiky bude otvorená v plnom rozsahu až vtedy, ak bude opäť efektívne a inteligentne prepojený energetický reťazec prirodzeného kolobehu uhlíka od fotosyntézy až napr. po oxidáciu k získavaniu technicky použiteľnej formy energie. Najväčšia časť bio-energie z poľnohospodárskej i lesnej produkcie, t.j. slnečná energia uložená v organických zlúčeninách uhlíka, nie je využitá v energetike, resp. je nedostatočne využitá, a tak sa z možnosti využívania stáva environmentálna záťaž.

2.1 Silné stránky rozvojových oblastí bio-energetiky - na báze biomasy a ich pozitívne vplyvy • Biomasa je zdrojom obnoviteľnej formy energie (opak k vyčerpateľným fosílnym surovinám). • Zvyšuje nezávislosť na dovoze zdrojov primárnych - fosílnych foriem energie. • Biomasa už dnes predstavuje v našich podmienkach najvýznamnejší ZOFE. Práve ona ako domáca energetická surovina by mala v blízkej budúcnosti zastávať významné miesto v palivovo-energetickej základni Slovenska. • Biomasa - biopalivá sú jediné na báze ZOFE, ktoré môžu priamo nahradiť fosílne palivá, pretože sú skladovateľné a môžu byť zušľachtené na tuhé, plynné a kvapalné palivá. Toto sa dá dosiahnuť buď priamo v aplikáciách (cez spoločné spaľovanie), alebo nepriamo cez spoločné splynovanie (po konverzii na plynné palivo). Navyše, kvapalné bio-palivá (bio-etanol, bio-nafta, - metán, pyrolýzny olej, atď.) vyrábané na báze biomasy môžu byť aplikované v doprave, alebo kogeneračnej technológii. • Vytvára podmienky pre rozvoj nových vedných odborov (napr. biotechnológie, bio-energetika, a i.), priemyselných odvetví a výrobných zameraní – s pro- exportným potenciálom. Efektívna výroba bioenergetickych zariadení je reálna len pri orientácii na exportné zákazky, a to je reálne len pri výrobe kvalitných a spoľahlivých zariadení. • Biomasa je často „odpadovou“ - zostatkovou látkou technologických procesov (napr. v poľnohospodárstve, lesnom hospodárstve i drevospracujúcom priemysle, potravinárstve, atď.), čo je výhodou z hľadiska ekonomického (nízka cena) a odpadového hospodárstva. • Pestovanie biomasy zlepšuje sociálne pomery (zamestnanosť) vidieka pri transformácii poľnohospodárstva (prevod potravinárskej produkcie na technickú - priemyslovú) a prispieva k ochrane životného prostredia, poľnohospodárskej pôdy, prevažne k odstraňovaniu devastácie pôdy antropogénnou - priemyslovou a ťažbovou činnosťou. • Dostatok kvalifikovaných odborníkov v produkčnej – pestovateľskej sfére. • Z hľadiska produkcie tzv. skleníkových plynov, predovšetkým CO2 sa považuje biomasa, resp. každé bio-palivo za neutrálne (CO2 sa pri spaľovaní uvoľňuje, ale približne rovnaké množstvo CO2 je fotosyntézou pri raste biomasy z atmosféry spotrebované). • V naprostej väčšine zanedbateľný obsah síry (radovo 0,01 %).

19 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

2.2 Slabé stránky rozvojových oblastí bio-energetiky a ich negatívne vplyvy • Cena biomasy - biopalív môže presiahnuť cenu fosílnych palív, a to vplyvom spracovania a dopravy biomasy. • Spoľahlivosť dodávky biopalív do energetického zariadenia – kotolne môže byť nižšia ako u ostatných palív. • Nie je vytvorený trh s biopalivami a chýba systém zásobovania – bio- dodávateľov. • Sezónnosť pestovania energetických rastlín vyžaduje skladovanie v pomerne veľkom rozsahu, pokiaľ nie je skladovaná na mieste výskytu. • Zatiaľ pomerne nízka účinnosť a malý výkon dostupných zariadení pre energetické využitie biomasy. • Vysoká cena u importovaných biotechnológií a zariadení pre bio-energetiku. • Doposiaľ nedokončený vývoj niektorých zariadení pre spracovanie a dopravu biomasy doma i v zahraničí. • Nebezpečie úniku škodlivých látok pri niektorých technologických pochodoch (prach, NOx, tuhé a kvapalné odpady). • Pre výrobcu (pestovateľa a spracovateľa) riziko pri zavádzaní a pestovaní nového typu – druhu biomasy s 2 až 8-ročným cyklom (napr. otázka uplatnenia na trhu). • Riziko nedostatočnej technologickej infraštruktúry, nevhodné a tým tiež neekonomické dopravy a spracovanie biomasy. • Riziko prevádzkovateľa energetického zdroja spočíva v jeho zabezpečení dlhodobo spoľahlivej dodávky biomasy a v nedostatku skúseností so skladovaním a spracovaním biomasy (je možné znížiť pri použití biomasy v multipalivových systémoch). • Riziko investora pri financovaní novej (nevyskúšanej) technológie, infraštruktúry, najmä pri nevyjasnenej situácii subvencovania využitia biomasy. • Riziko dodávateľa technológie spočívajúce v nedodržaní harmonogramu stavby, spoľahlivosti a technických vlastností nového zariadenia.

2.3 Smery rozvojových oblastí bio-energetiky a ich možnosti • Nové ciele v energetickom využití biomasy a príprava progresívnych technológií (tzv. High-Tech) na ich zabezpečovanie sú dôsledkom akceptácie Protokolu z Kyota vládou SR a z toho plynúcich záväzkov ako aj reálnosťou nášho členstva v EÚ od mája 2004. • Pripravovaný národný program využitia zdrojov obnoviteľných foriem energie prináša aj nové ciele energetického využitia biomasy do r. 2010 v súlade s programom EÚ. V cieľovom období bude treba zabezpečiť 83 PJ /r energie z biomasy a to v štruktúre 67 PJ /r teplo, 7 PJ /r (1960 GWh) elektrickej energie a 9 PJ /r motorové biopalivá. • Pre naplnenie týchto cieľov bude nutné iniciovať výskum a vývoj nových technológií.

20 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• Vývojový scenár rozvoja bio-energetických koncepcií, ktorý sa očakáva v horizonte 20 až 30 rokov.

AV – anaeróbne vyhnívanie - fermentácia, metanové kvasenie; KJ – kogeneračná jednotka;

• Jednou z najprogresívnejších biotechnológií má byť výroba bioetanolu z lignocelulózových substrátov a odpadov, ktorá výrobu bioetanolu zefektívni využívaním lacných surovín, napr. slamy, dreva, organického odpadu a pod. Jedná sa o tlakovú hydrolýzu (0,4 - 2,85) pri teplote 140 – 230 °C s predpokladanou 70 – 80 % výťažou hemicelulózových cukrov z celkového vstupu hemicelulóz a 50 – 75 % výťažou glukózy z celkového vstupu celulózy. Technológia predpokladá úplné odštiepenie lignínu od celulózy. Problémom riešenia je efektívna separácia roztokov cukrov a zvyškovej tuhej fázy a zintenzívnenie fermentácie, separácie kvasiniek, destilácie a rektifikácie. • Ďalšou očakávanou technológiou výroby bio-palív je tzv. rýchla - blesková pyrolýza biomasy pri teplote 450 - 600°C s dobou zotrvania biomasy v reakčnej zóne do 2 sek a s rýchlym ochladením pár a aerosólov na kondenzát o výhrevnosti 16 - 22 MJ/kg, ktorý je možné ďalej zušľachtiť na motorové bio-palivo. Zatiaľ sú prevádzkované pilotné projekty. • Pozornosť je nutné venovať aj využitiu rastlinných olejov v upravených motoroch (Elzbet). • Celosvetový trend vo výskume pestovania rastlín je orientovaný na genetiku a šľachtenie tzv. energetických rastlín typu C4, ktoré sa vyznačujú vysokými výnosmi a to s využitím biotechnologických metód. • Renesancia výskumu a vývoja procesu splynovania biomasy – bio-palív v poslednom období najmä v zahraničí je motivovaná nasledujúcimi faktormi: • vzrastajúcimi obavami z dôsledkov skleníkového efektu v ovzduší; • splynovanie biomasy zapadá do kolobehu oxidu uhličitého v prírode a nezvyšuje obsah tohto plynu so „skleníkovým efektom“ v ovzduší;

21 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• splynovanie je jedna z technológií, ktorá umožňuje konverziu biomasy na ušľachtilé plynné palivo vhodné napríklad pre spaľovací motor, ktorý môže slúžiť ako hnací agregát aj pre elektrický generátor; • splynovanie má značný význam aj z hľadiska decentralizácie výroby energie = elektrickej energie a tepla, s možnosťou uplatnenia na odľahlých miestach a najmä v chránených oblastiach, ako sú napr. národné parky a iné lokality, ktoré si vyžadujú používanie stále čistejších foriem energie; • biomasa, ako základná surovina pre splynovanie, je dostupnejšia v oveľa širšej miere ako fosílne palivá, pričom celkové množstvo energie vytvorenej fotosyntézou vo forme biomasy každý rok je desať-krát väčšie ako je celosvetová spotreba energie; • technológia splynovania umožňuje využiť na energetické účely aj biogénne suroviny - odpady z domácností a z poľnohospodárskej produkcie (napr. obilnú slamu), ktoré sú často považované za problémové z environmentálneho hľadiska.

Súčasný vývoj a zámer celosvetovej skupiny expertov v splynovaní bio-palív „GasNet“ je orientovaný v zmysle nasledujúcej schémy:

Technológia a zariadenia

Súčasný Legislatíva stav Ciele - 2012 Palivá

Výskumné témy „GasNet“ sú zamerané na: • Palivá a plnenie – dávkovanie paliva do splynovača - generátora; • Čistenie a kondiciovanie generátorového plynu; • Aplikáciu generátorového plynu (i bioplynu) v palivových článkoch; • Bezpečnosť a spoľahlivosť prevádzky – redukciu zdravotných rizík a ochranu životného prostredia; • Hodnotenie úspešných pilotných projektov – použiteľné aplikácie v komerčnej sfére; • Porovnávanie rôznych technológií splynovania – ich prednosti a nedostatky; • Technológiu splynovania – multidisciplinárne problémy; • Legislatívu.

Biochemickú premenu (tzv. mokré procesy ): • Alkoholové kvasenie (fermentácia, výroba etanolu ), • Metanové kvasenie (anaeróbna fermentácia, výroba bio-plynu ).

Chemickú premenu: • Esterifikáciou surových bio-olejov (výroba bio-nafty).

22 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

V súčasnej praxi prevláda využitie biomasy spaľovaním a z mokrých procesov je najpoužívanejšia výroba bio-plynu anaeróbnou fermentáciou. Perspektíva je orientovaná najmä na biotechnológie – biometanizáciu (biologickú metanizáciu), ktorá na rozdiel od spaľovania či splynovania je prijateľnejšia k životnému prostrediu z aspektu produkcie emisií.

2.1 Ohrozenie rozvojových oblastí bio-energetiky a ich prekážky • Nedostatok finančných prostriedkov pre výskum a vývoj zo štátneho rozpočtu. • Nedostatočná štátna podpora programu využitia biomasy ako energetickej suroviny. • Únik expertov do zahraničia za lepšími pracovnými a mzdovými podmienkami.

2.2 Časový horizont rozvoja bio-energetiky a ich prekážky Bio-energetika, resp. zdroje energie na báze biomasy a distribuovaná výroba je založená na lokálnych zdrojoch biomasy – energetickej suroviny. Prenikanie nových biotechnológií do globálnej energetiky sa v súčasnosti odhaduje na obdobie 30 – 40 rokov. V krátkom čase sa zdroje ako je biomasa, vrátane organických odpadov, stanú vhodným doplnkom veľkých zdrojov energie na báze fosílnych palív. Vývoj progresívnych technológií a využitie zdrojov obnoviteľných foriem energie a distribuovanej výroby elektriny by mali prioritne podporovať vlády vo všetkých krajinách, ich využívanie sa môže značne urýchliť len dobre financovaným výskumom a vývojom.

3. Závery a odporúčania Vláda môže pomôcť priemyslu svojou podporou základného výskumu a predstavením nových technológií, zabezpečením adekvátnej ochrany vlastníctva, zvyšovaním svetovej spolupráce a integrácie regionálnych trhov a zosilnením súťažného a obchodného prostredia. Ekonomický rast, sociálny pokrok a ochrana životného prostredia sú tri prepojené piliere stáleho rozvoja. Je to dôležité pre trhové reformy, reguláciu a technologický rozmach. Internacionalizácia energetických služieb by mala pokračovať. Ceny energie majú odrážať úplné výrobné náklady vrátane dodávky. Nástup úplného palivového cyklu (LCA) umožní aplikovať transparentnosť v cenových kalkuláciách vrátane externých nákladov. Intenzívne využívanie biomasy v sektore energetiky vytvára podmienky pre rozvoj nových vedných odborov (napr. biotechnológie, bio-energetika, fyto-energetika a iné), priemyselných odvetví a výrobných zameraní – s pro-exportným potenciálom. Energetika na báze ZOFE sa musí zamerať na dlhodobé aspekty a globálne riešenia. Dlhodobým cieľom pre výskum a vývoj energetického využívania biomasy je v prvom rade to, aby bola konkurencieschopná v porovnaní s fosílnymi palivami bez subvencií a za otvorených podmienok zrovnávania úplných výrobných nákladov, aby sa zvýšil jej príspevok na krytí energetických potrieb EÚ nad 20% z požiadavky na projektované primárne energetické zdroje v roku 2025 a nad 30% v roku 2050.

23 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Rôzne štúdie poukázali na reálnosť týchto cieľov ak budú aplikované správne politické opatrenia [1, 2]. Súbežne je nevyhnutné, aby postupné zvyšovanie energetického podielu biomasy v ročnej bilancii bolo realizované environmentálne udržateľnými postupmi, ktoré sú prijateľné aj pre širokú verejnosť.

POUŽITÁ LITERATÚRA: 1. European Biomass Association (1995): Strategy for Biomass, Paris, June 95. 2. Hall D. O. - House J. I. (1995): Biomass Energy in Western Europe to 2050. Land Use Policy, 12 (1), 37-48. 3. Materiály z 18. kongresu WEC, Buenos Aires (Argentína), október 2001.

24 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Flexibility mechanisms Approach, role for Biomass projects

Gabriela Fischerová Ministerstvo životného prostredia SR Nám. Ľudovíta Štúra 1, 812 35 Bratislava Slovensko Tel: 00421 2-59 56 25 46 [email protected]

Climate Change and International Flexibility Mechanisms under the Response Kyoto Protocol • 1988 - IPCC established in by WMO and UNEP • 1990 - First Assessment Report of IPCC • 1992 - UNFCCC opened for signature Biomass Forum, Bratislava, • 1994 - UNFCCC enters into force 9 February 2004 Gabriela Fischerova, Ministry of Environment

UNFCCC UNFCCC (2) • Commitments: • Ultimate objective - stabilizing atmospheric – General - all countries have to address climate concentrations of greenhouse gases at safe change, adapt to its effects, and report on the levels action they are taking to implement the • To be achieved within a time frame convention sufficient to allow ecosystems to adapt – Annex I Parties: to adopt national policies and naturally to climate change, to ensure that measures with the non-legally binding aim of returning their greenhouse gas emissions to food production is not threatened and to 1990 levels by the year 2000. enable economic development to proceed in a sustainable manner

Kyoto Protocol - 1997 Flexible Mechanisms • Annex I Parties: to reduce their collective emissions of six key greenhouse gases by at • Joint Implementation (Art. 6) least 5%. (8% by Switzerland, most Central – two Annex I Parties and East European states, and the European • Clean Development Mechanism (Art. 12) Union; 7% by the US; and 6% by Canada, – Annex I Party together with Non-Annex I Party Hungary, Japan, and Poland. 0% for Russia, New Zealand, and Ukraine, while Norway • Emission Trading (Art. 17) may increase emissions by up to 1%, – Parties with reduction commitment Australia by up to 8%, and Iceland 10%)

25 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Kyoto Protocol (2) Linking Directive Proposal

• not in force yet (ratification by Russia???) • to link Kyoto Mechanisms with EU ETS • SR - ratified in 2002 •Problems: • EU - ratified in 2002 – consistency with KP • October 2003 - EU ETS Directive – double counting 2003/87/EC – supplementarity –etc.

Biomass Projects

• no JI for companies under EU ETS • no JI for accession countries • Under ETS • Under Kyoto regime (Slovakia)

26 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, A.M. SESSION Bioenergy Markets and Business

Michael Wild Chairperson

Miroslav Kucera Current status of Slovak Energy Legislation, Possition of Biomass

Iveta Lacova ITEBE, tools and organisation for bioenergy professionals

Ivan Cvengros Certification of Biomass Technologies

Horst Jauschnegg Increase of Biomass Utilisation in Europe from 1990

Tomas Ottersrtom Emmission Trading and Green Certificate Schemes – Company Actions – Market Interractions

Pedro Ballesteros Torres Role of regional Energy Agency within Promotion of “Green Energy”

27 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Súčasný stav Slovenskej energetickej legislatívy, postavenie biomasy

Ing. Miroslav Kučera odborný energetický poradca Klub 500 Nobelova 18, 831 02 Bratislava Tel.: +421 2 4463 7767; Fax: +421 2 4463 7769; [email protected]

História Slovenská energetická legislatíva vo svojom viac ako storočnom vývoji sa menila, najmä v závislosti od zámerov rozvoja národnej ekonomiky. Koncom XIX. storočia, v dobe cisársko kráľovskej monarchie, došlo k právnej úprave podnikania v elektroenergetike na báze diskrétnych podnikateľských aktivít priemyselného a municipálneho charakteru. Začiatkom XX. storočia, v období československého štátu, pokračovala potreba právne upraviť aj podnikanie v plynárenstve s podobným charakterom ako v elektroenergetike. Široký rozvoj elektrizácie a jej podpora v období Slovenského štátu, si vynútili potrebu právnej úpravy integrovaných elektroenergetických sústav a podpory ich inštalácií. Zmena riadenia národnej ekonomiky a vlastníctva výrobných prostriedkov si vyžiadali nové právne úpravy. V 50-tych rokoch sa Elektrizačným zákonom upravilo narábanie s elektrinou na celoštátnej a podnikovej úrovni, vrátane využitia elektriny v domácnostiach. V 60- tych rokoch došlo k významnej zmene, získal sa prístup k zemnému plynu a rozvoju plynárenských sústav, čo si vynútilo zodpovedajúcu právnu úpravu formou Plynárenského zákona. Následne sa začali rozvíjať sústavy centralizovaného zásobovania teplom a koncom 80-tych rokov prijal vtedajší parlament Zákon o teple. Elektrizačný, plynárenský zákon a zákon o teple boli svojimi ustanoveniami viazané na plánovité riadenie národnej ekonomiky. Vzhľadom na zmenu spoločensko- ekonomického systému národnej ekonomiky, prekonala energetická legislatíva v deväťdesiatych rokoch a začiatkom XXI. storočia rad významných zmien. V roku 1998 Národná rada Slovenskej republiky schválila Zákon o energetike, ktorý rešpektoval novú pozíciu energetických firiem v národnej ekonomike a naznačil možnosti vytvárania energetického trhu. Jeho ustanovenia sa snažili implementovať pravidlá vnútorného trhu Európskej únie, žiaľ aj s ich vtedajšími nedostatkami (single bayer a pod.). Otváranie sa energetických trhov v Európe a skutočnosť, že elektroenergetika a plynárenstvo sú prirodzenými monopolmi si vyžiadali právnu úpravu v ich regulácii, preto parlament prijal zákon o regulácii v sieťových odvetviach. Postavenie biomasy sa špecificky neriešilo žiadnym ustanovením.

Súčasnosť Integrácia Slovenska do zjednotenej Európy a otvorenie energetického trhu v členských krajinách Európskej únie, si aj na Slovensku vyžiadali prípravu novej energetickej legislatívy. Legislatívy, ktorá rešpektuje postavenie hráčov na

28 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 energetickom trhu otvorene a vytvára priestor a pravidlá na trhové správanie sa účastníkov energetického trhu. Taxatívne oddeľuje dodávku elektriny a plynu od energetickej dopravnej cesty, od prenosu a distribúcie elektriny a od prepravy a distribúcie plynu. Vzhľadom na všeobecné trhové princípy umožňuje odberateľovi výber svojho dodávateľa energie. Rešpektuje potrebu nediskriminačného prístupu k energii a do energetických sietí. Reguláciou v energetike má za cieľ stransparentniť energetické tovary pre konečných odberateľov, vrátane umožnenia poznania ich pôvodu (odberateľ elektriny má poznať palivový mix z čoho sa elektrina vyrobila). Energetická legislatíva popri pravidlách energetického trhu vytvára možnosť uplatnenia energetických technológií na báze technológií, ktoré šetria životné prostredie a zabezpečujú trvale udržateľný rozvoj. V novom zákone o energetike sa venujú samostatné ustanovenia využitiu elektriny vyrobenej z obnoviteľných energetických zdrojov a v zariadeniach na kombinovanú (združenú) výrobu tepla a elektriny. Žiaľ slovenská energetická legislatíva postráda právnu úpravu, ktorá sa týka presadzovania energetickej efektívnosti, jej certifikácie a dôslednejšieho presadzovania využitia obnoviteľných energetických zdrojov, vrátane akcelerácie využitia biomasy, obnoviteľného energetického zdroja s najvyšším využiteľným potenciálom na Slovensku. Biomasa nemá v pripravovanej energetickej legislatíve zvláštne postavenie.

Budúcnosť Ministerstvo hospodárstva Slovenskej republiky pripravilo na predloženie do parlamentu tri energetické zákony. Nový zákon o energetike, ktorý upravuje pomery na trhu s elektrinou a so zemným plynom. Zákon, ktorým sa mení a dopĺňa zákon o regulácii v sieťových odvetviach, ktorý rešpektuje úroveň otvorenia energetických trhov a na jeho základe vytvára možnosť úpravy otvoreného obchodovania s elektrinou a zemným plynom. Zákon o tepelnej energetike, ktorý upravuje pomery a vzťahy zabezpečenia občanov centrálne pripravovaným teplom. Na Slovensku sa nadväzne na pravidlá Európskej únie očakáva príprava zákona o hospodárení s energiou v budovách, zákona o výraznejšej podpore využitia elektriny vyrobenej z obnoviteľných energetických zdrojov a v zariadeniach na kombinovanú výrobu tepla a elektriny a najmä zákona o energetickej efektívnosti vrátane jej certifikácie. Je však možné, že dôjde k prostému prevzatiu do slovenského právneho poriadku predpisov a pravidiel vydaných Európskou Radou a Parlamentom formou smerníc a nariadení. Vývoj energetickej legislatívy na Slovensku môže významne ovplyvniť prijatie ústavnej zmluvy Európskej únie. Určite sa energetická legislatíva prioritne zameria na zníženie nepriaznivých vplyvov využitia energie na životné prostredie, elimináciu produkcie skleníkových plynov a podporu trvalo udržateľného rozvoja zvyšovaním účinnosti energetických premien a využitím obnoviteľných energetických zdrojov. Tu sa ukazuje perspektívna možnosť špecificky upraviť využitie biomasy vo všetkých jej podobách a formách ako obnoviteľného energetického zdroja. Biomasa je, vo vybratom prípade vďaka fotosyntéze, formou určitého zachovania slnečnej energie s umožnením jej krátkodobého skladovania.

29 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

ITEBE : We are here for bioenergy professionals

Iveta LACOVA ITEBE – BP 149 – 28 boulevard Gambetta – 39004 Lons le Saunier – France Tel : +33 384 47 81 00 – Fax : +33 384 47 81 19 Mail : [email protected] – Web : www.itebe.org

Founded in 1997, ITEBE is an international professional association which intervenes as a tool of promotion and support for the professionals active in the wood energy sector and till the year in the whole bioenergy sector. Since 1998, ITEBE has been organising exhibitions around the wood energy subject. In 2005, ITEBE will organise the MONDIAL BIOENERGIE, a world exhibition & conference in Paris 31st March to 3rd April.

Status 9 Non governmental organisation Members 9 500 subscribers in 20 countries, 9 Representation: the whole sector from forest exploitation to sale and consumption of heat. Administrative council 9 48 members 9 One vice-president per country where ITEBE is represented Human means 9 Head office team: 15 employees, 9 Team in ITEBE representations : 20 employees, 9 Representations out of France: Austria, Switzerland, Belgium, Italy, Finland, Slovenia, Latin America, Africa in 2003, 9 Technical internal competencies: forestry, forestry production, fuels production, energy production, environment, agronomy, 9 Languages inside ITEBE: French, German, English, Spanish, Italian.

ITEBE activity sectors

The activities of the organisation are dispatched into four sections presented bellow.

ITEBE RESOURCES It consists in services of documentation, communication, information and advice, editions, professional clubs, Internet portal, knowledge server.

30 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

The resources centre includes an interactive sharing knowledge platform : the sharing knowledge server; an information service and editions: 9 The Wood Energy revue published in French, English and Italian 9 Technical fact sheets (wood energy road), 9 The directory of the professionals from the sector, 9 The monthly newsletter in French, English, German, Spanish and Italian, 9 The wood energy best practices, 9 Personalised information services.

Contact : [email protected]

ITEBE DEVELOPMENT The purpose of this part of ITEBE activities is the development of sectors, international cooperation, technology and know-how transfers, quality promotion, connexion between the needs of the companies and the research offer. ITEBE, since its creation, is animating several programs in the European or international frames. One of the biggest task in this frame is the creation of quality labels for biofuels. Charters have already been created for pellets and briquettes and are the first of this kind in France. Our purpose is now to extend these quality labels first to Latin Europe, where no equivalents exist at this time and create another for woodchips. We propose to go even further than already existing quality labels by starting to think about certification of the origin of wood.

Contact : [email protected]

ITEBE EDUCATION This activity sector includes initial and professional training. ITEBE disposes of a training offer for the different professional activities. In terms of initial training, ITEBE is developing a high level training tool in the frame of a European partnership. Using Internet, this powerful tool will allow fast and low cost training of engineers and technicians dispersed on a wide territory.

Contact : [email protected]

ITEBE EXPO Organization of trade fairs and conferences: promotion through exhibition, communication and relation making. ITEBE was the first organization in the world to set up exhibitions exclusively dedicated to wood energy. ITEBE EXPO network is active in France, Italy, Belgium, Canada, Scandinavia, Austria.

Contact : [email protected]

31 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Bioenergy… …is the main source of renewable energy in use on the planet. The sector has a value of 500 billion Euros. Bioenergy is the generic term which encompasses the energy sources arising from biomass (fuels such as wood, straw and peat); Liquid bio-fuels (ethanol, biodiesel from the farming sector) and bio-gas (anaerobic digestion of organic wastes). The main advantage of bioenergy is that is renewable, it is simply the most effective means of fighting the green-house effect and global warming. Moreover biofuels have social and peaceful benefits as the resource is by its nature decentralized and more evenly distributed than fossil fuel resources: so it is a form of energy that has worldwide interest and governments have chosen to support it. All over the world bioenergy is used for heating, cooking, raising steam, generating electricity and even in transport as a substitute for liquid fossil fuels.

What is MONDIAL BIOENERGIE 2005 The MONDIAL BIOENERGIE 2005, organised by ITEBE, is world event including Exhibition, Business meetings & conferences on the bioenergy subject. It will take place in Paris – Exhibition Centre from Le Bourget – from 31st March to 3rd April 2005. 9 50 countries represented, 350 exhibitors. 500,000 m² of exhibition space 9 Working equipment demonstrations 9 Professional networking at the conference hall 9 A forum for the expression and exchange of views 9 Conferences & study tours 9 A famous site, close to Paris, witheasy access : the Paris Exhibition Park at le Bourget

Conferences The MONDIAL BIOENERGIE 2005 conference has presentations covering four themes: • How to introduce bioenergy within a local community ? • Biogas, the mature technology for harnessing the energy value of wet wastes • Green transport fuels from agriculture, • WORLD PELLET 2005, second world conference on the theme of automatic heating with wood pellets

One day study tours: wood energy plants, straw burning plants, biogas plants and biofuel plants.

32 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Who are the exhibitors at MONDIAL BIOENERGIE 2005?

76% 80% 70% 60% 50% 32% 40% 30% 9% 8% 20% 10% 0%

liers liers ers ctor upp upp rovid e se nt s el s ce p rvic ipme Fu ervi ic se Equ S publ

Graph 1 : Participants by activities

The following description by activities shows the represented activities.

Equipment suppliers for: Forestry, the farming sector, transport, materials handling, industrial energy production, domestic heating, cooking appliances and fuel production.

Fuel suppliers: Logs, wood chips, pellets, briquettes, wood charcoal, peat, straw and farm residues, liquid biofuels and biogas.

Service providers: Energy producers, installers, research and development firms.

The public service sector: Information sources, research, business assistance, certification, insurance, professional bodies and associations.

33 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Latin Europe German speaking North Europe Others

Europe 150 50 55 30

Asia 25

Latin America 20

North America 20

Africa 10

0 50 100 150 200 250 300

Graph 2 : Participants by region

Next steps… Partnership is still open for professional organisations. We are waiting for professionals to offer them the best of our organisation!

Information on www.itebe.org

Contacts : 9 Head office : [email protected] 9 Slovakia : [email protected] 9 Slovenia : [email protected]

34 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Certifikácia technológií na využívanie biomasy

Ivan Cvengroš Technický skúšobný ústav Piešťany, š.p. Krajinská cesta 2929-9 921 24 Piešťany Slovensko Tel: 00421 33-79 57 111 [email protected]

Posudzovanie výrobkov sa vo všeobecnosti v súčasnosti uskutočňuje v zmysle dvoch všeobecne záväzných právnych predpisov:

Zákon č. 90/1998 Z.z. Zákon č. 264/1999 Z.z. o stavebných výrobkoch, o technických požiadavkách v znení neskorších predpisov. na výrobky a o posudzovaní zhody, v znení neskorších predpisov.

Vyhláška MVaRR SR, ktorou sa určujú skupiny stavebných výrobkov a podrobnosti Nariadenia vlády posudzovania zhody. SR, ktorými sa

ustanovujú podrobnosti

Opatrenie Úradu pre normalizáciu, metrológiu a skúšobníctvo SR o zaradení výrobkov medzi učené výrobky.

35 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Zákon č: 90/1998 Z.z. o stavebných výrobkoch:

okrem iného upravuje:

¾ Podmienky, za akých možno uvádzať na trh výrobok určený na trvalé a pevné zabudovanie do stavby: a) Nepôsobí na mechanickú odolnosť a stabilitu stavby. b) napĺňa z požiadavky na požiarnu bezpečnosť stavby. c) Neohrozuje z hľadiska hygieny a ochrany zdravia a životného prostredia zdravie užívateľov stavby a susedov. d) Nevytvorí z hľadiska požiadavky na bezpečnosť stavby pri jej užívaní zvýšené nebezpečenstvo úrazu. e) Neohrozuje užívateľov stavby z hľadiska zvýšenej hlučnosti . f) Umožní vo vzťahu ku klimatickým podmienkam miesta stavby a požiadavkám jej užívateľov naplnenie požiadaviek z hľadiska úspory energie a ochrany tepla v stavbe.

¾ Postupy a metódy, ktorými sa overuje vhodnosť stavebného výrobku na použitie v stavbe. Tento proces sa nazýva preukazovanie zhody.

36 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Zákon č: 264/1999 Z.z. o technických požiadavkách na výrobky a o posudzovaní zhody, v znení neskorších predpisov:

Okrem iného upravuje:

¾ Spôsob ustanovovania technických požiadaviek na výrobky, ktoré by mohli ohroziť zdravie, bezpečnosť alebo majetok osôb, alebo životné prostredie.

¾ Postupy posudzovania zhody výrobkov s technickými požiadavkami.

Nariadenia vlády SR, ktorými sa ustanovujú podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody:

Technický predpis, ktorým sa transponuje do právneho priadku Slovenskej republiky smernica Európskych spoločenstiev.

Opatrenie Úradu pre normalizáciu, metrológiu a skúšobníctvo SR o zaradení výrobkov medzi učené výrobky:

Technický predpis, ktorým úrad po prerokovaní s príslušným ministerstvom na prechodný čas zaradí výrobok medzi určené výrobky, alebo na určenom výrobku určí posudzovanie konkrétnej technickej požiadavky, alebo na určenom výrobku dočasne určí postup posudzovania zhody.

37 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Zákon č. 90/1998 Z.z. Zákon č. 264/1999 Z.z.

o stavebných výrobkoch, o technických požiadavkách Posudzovanie výrobkov vo vzťahu k technológiám na využívanie biomasy: v znení neskorších predpisov. na výrobky a o posudzovaní

zhody, v znení neskorších

predpisov.

Vyhláška MVaRR SR č.

520/2001 Z.z., ktorou sa určujú Nariadenie vlády SR č. 391/1999 skupiny stavebných výrobkov Z.z. v znení neskorších predpisov, a podrobnosti posudzovania ktorými sa ustanovujú podrobnosti

zhody. o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody pre elektrické zariadenia, ktoré sa používajú v určitom rozsahu napätia.

Nariadenie vlády SR č. 394/1999 Z.z. v znení neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody z hľadiska elektromagnetickej kompability.

Nariadenie vlády SR č. 321/1999 Z.z. v znení neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody na strojové zariadenia.

Nariadenie vlády SR č. 576/2002 Z.z. v znení neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody na tlakové zariadenia.

38 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Technické predpisy vo vzťahu k smerniciam Európskych spoločenstiev:

Technický predpis Smernica Európskych spoločenstiev

Nariadenie vlády SR č. 329/1999 Z.z. v znení Smernica Rady č. 73/23/EHS, v znení neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú smernice č. 93/68/EHS. podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody pre elektrické zariadenia, ktoré sa používajú v určitom rozsahu napätia. Nariadenie vlády SR č. 394/1999 Z.z. v znení Smernica Rady č. 89/336/AHS, v znení neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú smernice č. 91/263/EHS, č. 92/31/EHS, podrobnosti o technických požiadavkách 93/68/EHS a č. 93/97/EHS. a postupoch posudzovania zhody z hľadiska elektromagnetickej kompability. Nariadenie vlády SR č. 321/1999 Z.z. v znení Smernica Rady č. 98/37/ES, v znení smernice neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú č. 98/79/ES. podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody na strojové zariadenia. Nariadenie vlády SR č. 576/2002 Z.z. v znení Smernica Európskeho parlamentu a Rady neskorších predpisov, ktorými sa ustanovujú č. 97/23/EC. podrobnosti o technických požiadavkách a postupoch posudzovania zhody na tlakové zariadenia.

Pripravované technické predpisy:

Technický predpis Smernica Európskych spoločenstiev

Novela zákona č. 90/1998 Z.z. o stavebných Smernica Rady č. 89/106/EHS, v znení výrobkoch. smernice Rady č. 93/68 EHS. Novela vyhlášky MVaRR SR č. 520/2001 Z.z., - ktorou sa určujú skupiny stavebných výrobkov a podrobnosti posudzovania zhody.

39 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Developments of bio-energy in Austria

Horst Jauschnegg Austrian Biomass Association Hamerlinggasse 3 A-8010 Graz Austria Tel: 0043 316 8050-1277 [email protected]

1 Recent developments of bio-energy in Austria

2 Role of bio-energy in the Austrian energy system

3 Targets for RES for the year 2025

4 How to reach the targets – proposals for implementation

40 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

RECENT DEVELOPMENTS OF BIOENERGY IN AUSTRIA

Heating with bio-energy: In Austria almost 50 % of energy is used as heat. Heat is also the most important market for biomass. There are 3 new developments in the field of “heat from biomass”, namely a) district heating with biomass b) heat contracting with biomass c) modern single house systems a) District heating Biomass fired district heating networks have been developed and built in rural areas since the mid eighties; this market has seen a considerable upturn. In many cases the heating plants are built and operated by small cooperatives founded by farmers. The construction of the plants is subsidized, mainly by funds of the department of agriculture and the regional governments. In the last 20 years 775 district heating plants and networks with a total capacity of 878 MW have been built. The size varies between 0.5 MW and 20 MW. They sell their heat to about 35,000 costumers. b) Heat Contracting Under the scheme of heat contracting a private company or a group of farmers build the heating system of a big building or a group of buildings. They normally rent a cellar and install the heating central in the cellar of the building, operate the installations and sell the heat to the user of the building. This installation varies in size between 100 and 300 kW. The operators normally use wood chips to produce heat and also get a financial support of 30 % for the construction of the heating central. c) Single house systems Yet, single house systems without access to a heat network are by far the biggest market for heating with biomass. Usually the houses have a water pipe heat distributing system and a central furnace to produce the heat. Different types of boilers are in operation.

New log-wood boilers In the last years new logwood burners have been developed with less emissions and more convenience. These new burners play an increasing role in some rural areas of Austria but this regional development does not offset the general decline in the use of logwood. Normally they are installed in combination with a 1.000 or 2.000 litre hot water boiler.

41 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Wood chip boilers In the last 20 years the use of wood chips was developed as new wood burning system. The main advantage is the higher comfort and the possibility to automate the whole procedure. Single house wood chip systems mainly prevail in small wood processing firms or farms. They did not succeed in being accepted as heating system in typical family houses in suburban regions, because the investment costs are rather high, the storage space have to be big and therefore the convenience is not as good as in the case of oil or gas. At present about 32,000 systems are being in operation.

Pellets systems In 1997 the first pellets boilers were installed in Austria. In the last years the pellets industry was rapidly growing. The pellets are generally manufactured from wood waste by the wood processing industry. They have the advantage - compared with wood chips – of very low water content and high density easing the problems of storage and transportation frequently associated with biomass fuel. The production capacity for wood pellets in Austria is about 210,000 tons per year, actually there are 10 producers of pellets. The demand for pellets in Austria is about 120,000 tons. Austria exports a lot of pellets to Germany and Italy.

In Austria pellets are mostly used by private house owners, not for district heating as in Sweden. They are transported by bulk truck in a closed system. Pellets are delivered to an airtight storeroom and blown in by means of compressed air. At present about 22,000 systems are being in operation. Beside the central heating systems also tiled stoves are very common in Austria. About 400,000 stoves are being installed, they use log wood They are mainly used as second energy system as a supplement to central heating.

Biomass for electricity In the year 2000 Austria got a modern legislation to foster the development of electricity production from wind, biomass, PV and small hydro. According to this new legislation in the year 2007 4 % of the electricity produced will have to come from biomass, wind or photovoltaic. To reach these targets since the year 2003 new feed-in tariffs exist which have to be paid to the independent producer of electricity. This new feed-in tariffs have triggered a rapid development of electricity from biomass in the last year. So far in Austria exist about 110 biogas installations, 10 large installations in the paper industry using black liquor, 2 co-firing plants at existing coal power stations and several wood-gasification-units and other new technologies. At the moment a lot of larger plants based on wood fuel are in the planning stage especially in the wood processing industry. Additionally at the moment there are also about 150 agricultural biogas plants planned. In the past biogas plants have been operated with liquid manure, farmyard manure and organic residues from food processing industry. Since 2001 new biogas plants in Austria are mainly planned based on liquid manure, farmyard manure and renewable raw materials like maize silage. The size of a biogas plant depends on the possibility how the heat can be used. At the moment standardised sizes of planned biogas plants in Austria are 100 kW, 250 kW, 500 kW and 1000 kW.

42 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Transportation fuels Concerning the transportation fuels the activities in Austria concentrate on bio-diesel. In Austria 5 installations exist to produce bio-diesel, the biggest of them in Bruck/Leitha. The production capacity is around 25,000 tons. Problems of supply of raw material and the competition of fossil diesel stopped the further development in the last years. In Austria the biofuel production was already developed at the beginning of the nineties, the last years were characterized by stagnation. Inspired by the high oil prices there are now plans to increase the capacity. A specific problem is the detaxation of biodiesel. At present pure biodiesel is exempted from energy taxes. A blend of biodiesel and fossil fuel is only detaxed unless the share of biodiesel is below 2%. The existing community rules on taxation are an obstacle for the better development of this outlet.

Summarizing we can say, that in Austria biomass for heat has the best chances for rapid development, followed by electricity and biofuels.

THE ROLE OF BIOENERGY IN THE AUSTRIAN ENERGY SYSTEM

The Austrian Energy supply is based on a balanced mixture of energy sources, which is characterized by the prominent role of renewables. The energy supply is based on oil (42.4 %), gas (22.8 %), renewables (22.7 %) and coal (12.1 %).

The total energy consumption was increasing; in the period from 1993 to 2001 this increase was 17.6 % from 1,096 PJ to 1,289 PJ. The quantitative contribution of RES over this time period remained constant and reached about 293 PJ. The share of RES therefore was slightly declining from 25.5 % to 22.7 % between 1993 and 2001.

Hydropower and biomass are the 2 important sources of RES. Biomass covering about 11 % of the energy supply and hydropower 11.7 % of energy supply.

Biomass consists mainly of firewood, wood chips, waste wood, bark, straw, black liquor and biogas.

Other renewables – solar collectors and heat pumps – also play a certain role, whereas wind energy and PV are of less importance at the moment.

It might be surprising that the quantity of biomass did not increase, although there was such a dynamic development in the field of district heating, heat contracting and pellet burners. The explanation is easy. Due to the low prices of oil and gas in the nineties, many of the traditional logwood heating systems have been replaced by oil and gas burners. The new investments in district heating, wood chip and pellets systems, could not offset this general trend.

Between 1994 and 2002 the number of gas heating units increased by 247,000 units, the number of oil heating systems by 83,000 installations, whereas the number of wood heated houses decreased by 61,000. 43 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Only since the year 2000 there was an increase of wood systems because of the high prices of heating oil.

WHAT ARE THE TARGETS FOR 2025?

The Austrian Biomass Association formulated targets for the development of RES in Austria for 2025. The overall target is to increase the share of RES from 23 % in 2001 to 50 % in 2025 and for the long-term perspective to 100 % in 2075.

In detail that means for 2025: 90 % of electricity production from RES (hydropower, wind, biomass, biogas, PV,…) 60 % of heat production from RES (biomass, solar, …) 7 % of transportation fuel from RES (biodiesel, bio-ethanol, biogas, …).

Within this concept bio-energy will have to play an important role, because about 80 % of the growth potential of all RES is based on bio-energy. For the short-term perspective the White Paper of the commission on renewable energy sources is important. According to this White Paper the share of RES should be increased by 6 %, this corresponds for the community as a whole to a doubling from 6 to 12 %. For Austria it means an increase of renewables from 24 to 30 % of the energy supply in the year 2010. The contribution of bio-energy was more less stable over the last 9 years. It will have to be increased by more than 50 % to reach the targets of the White paper on RES. Let me illustrate these figures with an example.

In the last year about 12,000 bio-energy heating systems have been installed – logwood systems, chip-based burners, pellets burners, district heating. In the next years at least 50,000 dwellings will have to switch to bio-energy on an annual basis to reach the targets.

What does this mean for the pellets market? The annual installation rate of pellets should increase from about 5,000 in the year 2003 to about 40,000 per year in 2010. Instead of 22,000 units now about 300,000 pellet burners should be installed in the year 2010 and the pellets production of about 2.4 mio tons will be necessary to supply the boilers with heating material. The whole industry - manufacturer of pellet burners, producer of pellets will have to increase their production capacity by the factor 15. At present this industry is in its infancy, she will have to grow dramatically to reach the targets.

Similar examples are valid for the production of electricity on the basis of biogas, co- firing, cogeneration and the production of biofuels. Obviously this development will not take place unless the economic incentives for private investors, houseowners, companies, but also for public administrators to invest into bio-energy are much better than in the past.

44 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

HOW TO REACH THE TARGETS FOR BIO-ENERGY – PROPOSALS FOR IMPLEMENATION

In this concluding part of the presentation I will only mention a few points relating to necessary measures on the Austrian and on the European level.

Austria: In Austria the main instruments to promote bio-energy so far have been the state aids for investments, public supports for advisory services, public support for marketing and educational programs.

In the future we need

- higher prices for fossil fuels in the heat market and this means - higher taxes on heating oil, gas and electricity. - An other point is the public funding of private investments in biomass installations. Sufficient funds for state aids are one of the prerequisites to increase the number of investments in bio-energy. - But also the good example of the public authorities in using renewable energy for the heating of public buildings is very important and - finally enhanced efforts in the field of awareness building, training, educational measures and advertising.

However the efforts of member states are not enough to comply with the mentioned targets. A strong support of the European Union is necessary. What kind of support do we expect? A few examples:

1 A directive on heat of RES with indicative targets for each member state in a similar form as the directive for electricity from RES.

2 General more attention of the Commission to the developments in the heat market. Also on the European level about 45 % of the energy is used to produce heat and this market offers the best chances for RES.

3 A new European tax policy for energy High taxes on fossil fuels are the most important prerequisite for energy saving and promotion of RES. More than 60 % of the energy is used in the tertiary sector and by private consumers. At least for these groups energy taxes should reach at least 200 € per 1,000 liter heating oil and 20 € per MWh. Higher taxes would accelerate the planed development.

4 Also a better solution for liquid biofuels in the form of a detaxation is necessary to get this production in operation.

5 Finally the abolition of all EU-funding for gas networks and oil is proposed. These networks should be financed by the industry itself and not by public money. The saved money should be used for the support of RES and energy saving.

45 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

I hope I could present you in a short way the position of bioenergy in Austria, the successes, the targets and the existing problems. I am sure, that the problems of global warming, security of energy supply and development of RES will become very important issues in the future and we hope, that it will be possible to all stake holders to develop our energy system to reach the goals, that have been defined by the European Commission.

46 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Emissions trading and green certificate schemes – company actions and market interactions

Tomas Otterström GreenStream Network Ltd. Eteläranta 12 00130 Helsinki Finland Tel: 00358-40-584 7070 [email protected]

Presentation resume Emerging renewable energy certificate schemes and Emissions Trading will give additional incentives for production and usage of bioenergy over the next decade and will thus benefit to actors in the bioenergy value chain. Generators of electricity from existing bioenergy installations have benefited from additional revenues provided by the adoption of renewable energy certificate schemes (often called green certificates) in various Member States and Accession Countries of the European Union. Companies having installations within the European Emissions Trading Scheme (EU ETS) currently prepare themselves for the start of the scheme in 2005. Encountering new business opportunities, e.g. trading green certificates or emission allowances on respective markets, as well as compliance with quota obligation and quantitative emission obligation require strategic planning, risk management and action plans on company level. Companies need to determine the costs of reducing their greenhouse gas emissions, to acquire data on the markets for emission allowances, gain insights in the market functioning, and build capacity for actual trading of emission allowances. Green certificate systems and Emissions Trading may affect the price for biofuels where in the short-term perspective energy companies would start to use biofuels for co-firing or co-combustion in coal fired power plants across Europe. Both instruments will boost the development and implementation of new bioenergy projects and therefore open up new business opportunities for specialized technology providers. They can especially benefit from projects developed under the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) mechanisms of the Kyoto Protocol, through which they may receive an additional income from the sales of emission reductions, thus enhancing the cash flow of the project and shortening the time of the return of the investment. Keywords: bioenergy business, green certificates, emissions trading.

47 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

1 INTRODUCTION

There are several drivers for the further development of the bioenergy markets. The bioenergy policy in Europe is linked with climate change policies that aim at meeting greenhouse gas emission reduction targets set in the Kyoto Protocol. Beyond the environmental benefit of having reduced GHG emissions, energy production from biofuels has also other advantages compared to conventional energy generation methods. Biofuels, if their sources are well managed, are inexhaustible, their public acceptance is very high, and their large potential might contribute to future decrease of imported energy dependence in Europe contributing to energy supply security. Deployment of bioenergy technology promotes local development and creates employment especially in the small and medium sized industrial sector and agriculture. The adopted Directive on an EU-wide emissions trading scheme (the EU ETS Directive) and the Directive on the promotion of electricity produced from renewable energy sources in the EU (the RES-E Directive), together with national policies, give incentives for increased use for bioenergy. These policies also introduce new market- based instruments. While the EU ETS Directive specifically initiates a trading scheme, the RES-E requires Member States to establish a Guarantee of Origin system for electricity generated from renewable energy sources. Renewable energy certificates are closely related to Guarantee of Origin systems, which can be used for disclosure of electricity information. Both emissions trading and renewable energy certificate schemes give value-added to the bioenergy value chain.

2 RENEWABLE ENERGY CERTIFICATES

2.1 Means of promoting the use of renewable energy sources A key role in successful renewable energy policy in a long term is to induce development, deployment and widespread dissemination of new renewable energy technology (RET) that is capable of competing head-to-head with conventional energy technology options. Nevertheless, in present electricity markets most of RET still cannot compete economically with conventional production technologies in a short-term perspective and production of renewable energy does not take place if it should compete solely on market conditions. This fact is reflected by a range of policy instruments established across the EU Member States and Accession Countries to provide additional support for energy generation from renewable energy sources (RES). Governments are using several combinations of policy instruments for promoting energy prodction from RES such as direct financial support (capital investment subsidies and loans), indirect support (research & development, demonstrations), tax incentives, and fixed price based (feed-in tariffs) or quantity based (tendering, quota based obligation) mechanisms (see Table 1).

48 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 1 Summary of financial support schemes in selected countries in Europe

Major Financial Incestives Green Capital Tax Green Feed In Certificates a) Co Subsidies Measures Pricing Tariff untry Austria x x x (2002) Belgium x x x (2002) Denmark x x x x (postponed) Finland x x France x x x Germany x x x x Greece x x x x Ireland x x Italy x x x x (2002) Luxembou x x rg Netherlan x x x x x (2001) ds Portugal x x x Spain x x x Sweden x x x (2003) UK x x x x (2002)

In today’s energy markets there has been a growing interest in the use of renewable energy certificates that represent the credits or benefits of renewable energy generation and promote desired technologies cost-efficiently by utilising market- based mechanisms such as supply and demand, and competition. The European Commission as well as many national governments prepared or started to adopt renewable energy certificates systems for supporting the production of electricity from RES (often called Green Certificates or Electricity Certificates) in consistency with the progress in forming a single liberalised market for electricity by 2007. Green Certificates in the electricity markets have been applied as an instrument to support RES in various countries. At present seven European countries (Flemish Belgium, Denmark, Italy, The Netherlands, Norway, Sweden and the United Kingdom) have Green Certificate schemes in place or under development. Within the various countries Green Certificates function as official proof that one unit of electricity eligible for certification has been produced. Based on this, Green Certificates serve as an instrument for monitoring compliance with quota based obligations of different actors in the electricity supply chain (producer, supplier, consumer) or to increase demand side for RES-E, e.g. via tax reductions. Often, the quota obligation is set in accordance with the policy target for renewable energy. Within the different schemes Green Certificates are traded as commodities or as financial instruments on a seperate market allowing obliged individuals or organisations to buy and sell Green Certificates for compliance or even actively trade certificates for profit purposes.

49 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

2.2 The Dutch green certificate scheme Under the RES-E Directive, The Netherlands was allocated an indicative renewable electricity target of 9% of total electricity consumption in 2010. In addition the Dutch government established renewable energy targets in connection with the climate change policy and the implementation of the Kyoto Protocol whereas the long-term target for renewable energy was set to be 10% of final energy consumption in 2020, and intermediate 5% in 2010 (equivalent to 8.5% of electricity consumption. The government policy aims to give RES a good market position. In the past the Dutch government preferred to stimulate RES at the "demand-side" of the market by means of fiscal measures in combination with Green Certificates. The favourable fiscal support for renewable electricity through an eco-tax exemption on final electricity consumption and a production subsidy from the tax revenues, in combination with the opening of the retail market for renewable electricity, led to a dramatic increase of the demand of RES-E. Since the opening of the Dutch retail market for RES-E in July 2001 the number of renewable electricity customers has increased from about 250,000 to approximately 2.2 million by end of 2003. However, there were several adverse effects associated with the previous support model for renewable electricity, which was based entirely on Green Certificates. The import of renewable electricity, mainly from Scandinavian countries, resulted in loss of tax revenues, while not effectively stimulating additional investments in the Netherlands. These adverse effects caused the government to review its policy. The government reduced the support for Green Certificates by allocating the budget to promote domestic green electricity production using feed in tariffs (the so called MEP). The MEP entered into force on July 1st, 2003. Since then the level of the MEP has been subject to changes. In accordance with the MEP, domestic producers of electricity from renewable energy sources can apply for a feed-in tariff. The level of the MEP feed-in tariff is fixed for a duration of maximum 10 years following the start of operation of an installation. The tariffs are differentiated according to renewable energy technologies and sources. Bioenergy is eligible for support through the MEP. The total level of operating support is determined by the sum of the MEP feed-in tariff and the ecotax exemption. After expiry of the MEP support period an installation remains eligible for the tax exemption. Table 2 lists the currently available support for biomass based electricity production in the Netherlands.

Table 2 Categorisation and MEP feed-in tariffs and Eco-tax for renewable electricity from biomass in The Netherlands (in Euro / MWh)

Technology MEP Ecotax exemption Total support

Pure biomass 40 29 69

Stand-alone 67 29 96 bioenergy installations < 50 MWe

50 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Bioenergy is expected to provide a major contribution to the 2020 renewable energy policy goal. In partiular co-firing of biomass in coal-fired power plants is regarded a very promising technology for the short term and large scale introduction of biomass into the Dutch power production sector, both from a financial-economic and an environmental point of view.

2.3 The Swedish Elcertificat scheme The Swedish system for Green Certificates started on May 1st, 2003. It sets a target for increasing the electricity supply from renewables by 10 TWh during 2003- 2010. Electricity consumers will be obliged to purchase certificates from qualifying renewables for 7.4% of their electricity consumption in 2003. In 2010, the green electricity quota is planned to increase to 16.9% of electricity consumption. Currently electricity intensive industry is exempted from the quota. Consumers who do not comply with the obligation pay a fine per missing certificate of 150% of the average volume weighted certificate price over the past year. For the year 2003 the penalty price is fixed at 175 SEK/MWh. Unlike the purchase of certificates the penalty is not tax deductible as a cost, so the effective penalty price rises up to 240 SEK/MWh for this year. There is a price floor of 60 SEK/MWh minimum price guarantee for 2003. The price floor decreases to 20 SEK/MWh until 2007 and disappears thereafter. Green Certificates are generated from production that meets the set criteria. New Swedish wind turbines and small-scale hydro are currently more expensive than the use of biomass fuel in existing conventional coal-fired boilers. Therefore it is expected that the majority of new renewable capacity will come through substitution of biomass for coal in existing power stations, at least until 2008. From April 1st 2004 also electricity produced from peat will be eligible for certificates in the scheme. In should be noted that in comparison to the Dutch market, the Swedish Green Certificate market is entirely national, meaning that currently import of Green Certificates is not allowed. The first published transaction in the new Swedish Green Certificates market has been done between Sydkraft Energy Trading AB and Kraft&Kultur i Sverige AB. The deal was brokered by GreenStream Network Ltd.

2.4 Other renewable energy certificate schemes Other European countries have opted for a Green Certificate based system to promote the production of energy from RES. In the UK the Renewables Obligation Certificate scheme (ROCs) has been operational since 1st April 2002. Under the ROCs all licensed electricity suppliers have to provide 4.3% of their electricity sales from renewable sources in the period from April 2003 to March 2004. This quota shall rise to 10.4% of sales for the year ending in March 2011. In 1999 the Italian government introduced a system based on Green Certificates for promoting the construction of renewable plants. Starting in 2002, all producers and importers of electricity must provide the grid with electricity from RES equal to 2% of the total annual amount of electricity produced or imported from conventional sources. According to the legislation producers / importers have to proof compliance with the quota by Green Certificates, which will be granted for the generation of electricity in new RES plants. n Denmark, a Green Certificate scheme was due to start in January 2003. Denmark

51 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 was one of the first countries that decided in 1999 to introduce such system. However, the scheme has been put on hold after the government received heavy criticism from lobby organisations of the renewable industry. Nevertheless, the Danish government may reconsider the scheme if there will be a common European or Nordic system for Green Certificates involving a number of countries. The Norwegian parliament decided in 2003 to implement a Green Certificate system similar to the existing Swedish scheme in 2005. A first study has been concluded describing the prerequisities and possibilities for a Nordic cooperation on Green Certificates ([1] NCM 2003/Otterström et al.).

2.5 The Renewable Energy Certificate System (RECS) initiative The development of a consistent system for registering and verifying Renewable Energy Certificates is seen as a crucial condition for ensuring credibility of the green electricity product offered, in particular when various environmental attributes are disaggregated from the Renewable Energy Certificates, and especially for avoiding “double selling” of the attributes related to the production of electricity from RES. In addition, the availability of such system helps to monitor renewable energy development and creates a possibility for trade. The first approach to create a European infrastructure to standardise issuing, validating, trading and redeeming of Renewable Energy Certificates is the RECS (www.recs.org), an open, pan-European initiative of energy companies, trade associations and governmental organisations, as well as brokers and traders. In the RECS system Renewable Energy Certificates (RECS Certificates) exist as electronic records in databases allowing tracking of sales, which also serve as vehicle to verify consumption / redemption if the certificates are used. All types of RES with and without support are included in the system. The RECS has started in the beginning of the year 2001 with a test phase which aimed in showing that credible and environmentally sound international Renewable Energy Certificate system can operate in a transparent and reliable manner. So far the RECS system is fully based on voluntary demand - RECS Certificates are separated from the electricity to allow trading of RECS Certificates across national boundaries. The scheme exceeded the test phase’s original target of 1 million certificates issued in the end of 2002. During the test phase in total 14 million RECS Certificates (equivalent to 14 TWh) were issued. The test phase was followed by the foundation of RECS International in 2003. RECS International has by now some 100 member organisations.

3 WHAT SHOULD COMPANIES DO IN ORDER TO BENEFIT FROM RENEWABLE ENERGY CERTIFICATE SCHEMES?

52 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 arrangements. The same applies to the Swedish national scheme. Being well informed on the certificate schemes themselves is not enough for optimal actions in the markets. Other means of promoting renewable energy, taxation, other energy policy instruments, electricity and fuel market developments, emissions trading etc. all affect on what is optimal. The challenge is that schemes and markets undergo changes and the “window” for profitable decisions might be open for a limited period. For technology and fuel suppliers Green Certificate schemes offer new business opportunities. The demand for biofuels increases where the financial incentives improve the competitiveness of these fuels. Currently, alongside with increased domestic production capacity, there is growing cross-border trade of biofuels from the Baltic States, North America and the Nordic countries to Central Europe. For instance, in The Netherlands there is a large potential of imported biomass due to the financial incentives available. As the international biomass market is still under development, prices may be higher and supply may be restricted in the short term. In the longer term, supply is no longer expected to be limited and the potential is expected to be available at a lower price. Providers of bioenergy technology for the processing and incineration of biofuel will find opportunities in the same market development. Stand-alone decentralised energy production by means of biomass combustion and gasification, in particular CHP, is expected to be technically and economically mature to play an important role in various countries across Europe in the long-term perspective.

4 TRADING WITH GHG EMISSION UNITS

Since bioenergy business benefits from trading schemes favouring low CO2 solutions in general, this chapter deals with “Emissions Trading” in a broader sense. This includes the trade with emission allowances between countries with a quantitative emission obligation under the Kyoto Protocol (so called Annex I Countries) or trade with emission allowances within national schemes or within the European emissions trading scheme (the EU ETS). Moreover, project-based mechanisms under the Kyoto Protocol, Joint Implementation (JI) and the Clean Development Mechanism (CDM), offer opportunities for bioenergy generators, suppliers and technology providers. Emissions Trading in genreal operates on the basis of accounting units, which are tracked and recorded through national registries to be established and maintained by Annex I Countries. Joint Implementation projects result in Emission Reduction Units (ERUs), CDM projects generate Certified Emission Reductions (CERs) and, under Emissions Trading, Annex I Countries may exchange Assigned Amount Units (AAUs). All units are all equal to one metric tonne of carbon dioxide equivalent (CO2e). In the following the EU ETS and JI are introduced.

4.1 Means of managing greenhouse gas emissions All EU Member States and Accession Countries have prepared a climate strategy with the aim of meeting their Kyoto target under the European burden- sharing agreement. Typically, measures include norms, taxation, promotion of energy saving measures, promotion of the use of renewable energy sources, emission reducing base-load supply decisions and voluntary agreements. Denmark and the UK

53 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 have further initiated domestic emissions trading schemes and countries like Italy and the Netherlands have announced their intent to rely heavily on the Kyoto Mechanisms in meeting their Kyoto commitment.

4.2 The European Emissions Trading Scheme The European emissions trading scheme allocates a number of tradable emission allowances to installations in the energy and industry sectors covered by the scheme. Participation in the scheme is mandatory. The scheme is to start in 2005, with a first trading period 2005–2007 and subsequent five year trading periods starting with the period 2008-2012. The EU ETS is intended to ensure reduction of GHG emissions from large industrial sources at least cost, as a contribution towards EU’s targets under the Kyoto Protocol. EU Member States and Accession Countries are currently preparing national allocation plans for the initial allocation of emission allowances to the industrial sectors and the implementation of the EU ETS Directive in the national legislation. The technical uncertainties notwithstanding, the implications of the introduction of a European emissions trading regime are likely to be profound. It creates a new commodity – CO2 emission allowances - that will be traded on a European market. In addition, it increases the variable costs of electricity production for companies with a large fossil fuel share in their electricity production.

4.3 Joint Implementation JI and CDM are already operational project mechanisms. They have gained increasing interest in several EU Member States and Accession Countries to include them into their climate strategies. Finland has an operational JI/CDM pilot program since 2001 and has completed an open call tender for credits from CDM projects in the first half of 2003, Sweden made a corresponding call in 2002 and in 2003 and Austria, Denmark and Germany have given JI and CDM increasing priority in their climate policies. Among the Baltic Sea countries it has been decided to establish a targeted financing facility, which provides financial and technical assistance to concrete projects that reduces GHG emissions and are likely to be acknowledged as JI projects in the region. However, the Dutch government through its EruPT/CeruPT-programme and the World Bank through its Prototype Carbon Fund have been the biggest buyers of ERUs from JI projects and CERs from CDM projects. JI allows Annex I Countries to implement projects that reduce emissions, or increase removals by sinks, in the territories of other Annex I Countries. Emission reduction units – ERUs – generated by such projects can then be used by investing Annex I Countries to help meet their emissions targets. To avoid double counting, a corresponding subtraction is made from the host country’s assigned amount. In practice, Joint Implementation projects are most likely to take place in transition countries, where there tends to be more scope for cutting emissions at low cost. The JI mechanism of the Kyoto Protocol has been widely used for the development and implementation of biofuel projects in Central and Eastern Europe. For example the ERUPT-program includes a biomass project portfolio in the Czech Republic, in which a district heating system of 28 biomass boilers will generate 1.2 million ERUs for a price of EUR 9 per ERU (among the most expensive ERUs bought). In a PCF-project in

54 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Hungary biomass replaces coal, generating 2.5 million ERUs for a price of USD 4 per ERU. The Finnish JI/CDM program includes projects in Estonia and Poland based on fuel conversion from oil to biomass and new biomass-fired capacity.

5 WHAT SHOULD COMPANIES DO IN ORDER TO BENEFIT FROM EMISSIONS TRADING SCHEMES?

Emissions Trading is a strategic issue, that may affect companies in multiple ways. Potential impacts concern core functions of the company: production and business control, investment and financing, marketing and sales. In the EU ETS, companies’ capability to manage and reduce GHG emissions will provide added value. The size and capitalization opportunities of this value will be affected by e.g. the amount of emission allowances received, the market price for emission allowances and the capability to optimize actions on the market. Even though the method of allocation of emission allowances determines who is a buyer or seller in the market, it does not affect the market price for allowances. The price is determined by the total amount of allowances and the price of emission abatement measures. For an individual actor, it is the market price for allowances that determines which emission reduction measures will be worthwhile undertaking. Increased use of renewable energy sources, such as bioenergy, is one option to reduce greenhouse gas emissions. Emissions trading gives therefore incentives for increased bioenergy use in installations to replace fossil fuels. Other things equal, a market price of EUR 10 for emission allowances would imply an that 1 MWh of wood fuel receives an additional value of EUR 3.3 compared with 1 MWh of coal, EUR 2.6 compared with 1 MWh of light fuel oil and EUR 3.8 compared with 1 MWh of peat. The competitiveness of biopower is improved since the scheme causes the electricity market price to rise. Using the same example of EUR 10 per emission allowance, it has been estimated that it would raise the market price for electricity on e.g. the German and Nordpool electricity markets by some EUR 3 – 8 per MWhe. The share of biofuel would rise in multifuel boilers where possible. Correspondingly, the demand and supply equilibrium (price/volume) for biofuel would shift. How this additional value is distributed in the biofuel value chain, is not trivial, and this paper does not attempt to explore that. Nevertheless, by exploring the opportunities for bioenergy in Emissions Trading, companies within the scheme need to determine the costs of reducing their GHG emissions by increased use of bioenergy, acquire data on the markets for allowances, gain insights in the market functioning and build capacity for actual trading. Companies that foresee a need to act on the market as buyer or seller are already engaging in small forward contracts with EU emission allowances in order to learn the contractual procedures. Companies engaging in bioenergy technology or biofuel supply and having businesses in JI or CDM countries need to be well informed on the additional requirements of these mechanisms compared with conventional investments. Successful generation and capitalization of emission reductions affect positively on the financing and overall profitability of the projects. The World Bank estimates in light of its experience with the PCF, that the internal rate of return of landfill gas capture projects can be

55 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 improved by well above 5% by incorporating the value of emission reductions.

Literature [1] NCM 2003, Pre-study on the Possibilities and Obstacles for Establishing Nordic Co-operation on Green Certificates; Otterström T., Leppikorpi M., Lumijärvi A. with contributions from Jakobsen A., Nykänen J., Ruokonen J.

56 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Promotion of Green Energy: some elements of the EU Policy Pedro Ballesteros Torres European Commission - Directorate General for Energy and Transport Rue de la Loi 200 B-1049 Brussels Belgium Tel: 0032 2 296 7839 [email protected] Presentation resume

The objectives and targets of the European Union policy concerning renewable energy sources can be summarised as follows:

• To double the share of renewable energy from 6% to 12% of gross energy consumption in Europe by 2010 • To meet the commitments made by the EU under the 1997 Kyoto Protocol on reducing greenhouse gas emissions • To contribute to security of supply in the EU • To attain the Lisbon objectives of employment, economic growth and social cohesion, reinforcing competitiveness of EU industry • RES-e DIRECTIVE 2001 : to increase the share of green electricity from 14% to 21% of gross electricity consumption by 2010 • White paper 1997 (Green paper 2001): increase share of RES from 6% to 12% of gross consumption by 2010 • Liquid biofuels targets: 2% by 2005; 5.75% by 2010 • Energy efficiency/ to save at least 1% more energy each year (6%/year saving by 2012, against 2006)

The instruments are: • Establish an integrated legal framework for promoting RE and EE, including the transport sector • Manage adequate Community support programmes • Interface with other EC policies and programmes to raise profile of RE and EE priorities • Other initiatives (market monitoring, public awareness and promotion campaigns,…)

The Directives on RES Electricity and promotion of biofuels for transport are presented more in detail. Concerning support programmes, the recently launched Intelligent Energy – Europe programme is presented.

57 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Promotion of Green Energy: some elements of the EU Policy

The objectives of the European Union policy concerning renewable energy sources can be summarised as follows:

The main instruments used to attain those objectives are legislative measures and support programmes. Those instruments aim to

• Establish an integrated legal framework for promoting RE and EE, including in the transport sector • Manage adequate Community support programmes • Interface with other EC policies and programmes to raise profile of RE and EE priorities • Other initiatives (market monitoring, public awareness and promotion campaigns,…)

The objectives are concretised in a number of sectoral targets:

• RES-e DIRECTIVE 2001 : a framework to increase the share of green electricity from 14% to 21% (22% in EU-15) of gross electricity consumption by 2010 • White paper 1997 (Green paper 2001): increase share of RES from 6% to 12% of gross consumption by 2010 • Liquid biofuels targets: 2% by 2005; 5.75% by 2010 • Energy efficiency to save at least 1% more energy each year (6%/year saving by 2012, against 2006) • Comply with EU commitments under the 1997 Kyoto Protocol on reducing greenhouse gas emissions • Johannesburg “coalition of the willing” to work to increase the use of RES using targets and timetables

The following elements of this policy are presented today:

• Renewable Electricity Directive • The Directive on the promotion of biofuels for transport • The Intelligent Energy- Europe programme

58 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Renewable Electricity Directive

The global objective is to establish a framework to increase the share of green electricity from 14% to 21% (22% in EU-15) of gross electricity consumption by 2010. More in detail, the Directive aims to the promotion of electricity from renewable energy sources through:

1. Quantified national targets for consumption of electricity from renewable sources of energy

Member States set national indicative targets for the consumption of electricity from renewable sources up to 2010. Slovakia agreed on a RES-E national target of 31%, compared to 17.9% in 2000. If these targets are met, the consumption of electricity from renewable sources will rise to 21% by 2010 in the EU-25

The Commission will monitor the progress made by the Member States in pursuing national targets and will, if necessary, propose mandatory targets for States failing to achieve their targets (1st report by October 2004).

2. National support schemes plus, if necessary, a harmonised support system

The directive does not propose a harmonised Community support system for green electricity. The Commission must assess the support measures taken by Member States and present a report on these measures after 4 years (i.e. 2005). At this stage the Commission may, if necessary, propose a Community support framework. This framework should take the following into account:

• the extent to which national indicative targets have been achieved • compatibility with the principles of the internal electricity market • technical and geographical features of renewable energy sources • the simple and efficient promotion of renewable energy sources • investors’ confidence: a transition period of at least 7 years

3. Simplification of national administrative procedures for authorisation

Member States must guarantee the origin of green electricity. Certificates of guarantee must be reciprocally recognised among the Member States. The Commission will, if necessary, propose standard rules. The Member States will review their existing legislative and regulatory frameworks concerning authorisation procedures for installations producing green electricity. The objectives of this particular measure are:

59 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• to reduce the obstacles to increasing production • to rationalise and speed up administrative procedures • to ensure objective, transparent and non-discriminatory rules • to take account of the characteristics of renewable technologies

4. Guaranteed access to transmission and distribution of electricity from renewable energy sources

Member States will require operators to guarantee access to transmission and distribution for green electricity. If the electricity system permits, they will provide priority access. Member States will ensure that operators:

• Publish objective, transparent and non-discriminatory rules on costs for connection and for strengthening of the grid • Provide producers with complete and detailed estimates of costs

The transposition date for this Directive was 27 October 2003. On the basis of the reports submitted by the Member States, the Commission will present a final report on the implementation of the Directive to the European Parliament and the Council by 31 December 2005 at the latest. If required, the Commission will accompany its report with supplementary proposals.

The Directive on the promotion of biofuels for transport

The Directive is one of the three elements in the European Union biofuels policy, the other two being:

• A Communication presenting the action plan for the promotion of biofuels and other alternative fuels in road transport. • The biofuels taxation, which is part of the large draft Directive on the taxation of energy products and electricity, to allow Member States to apply differentiated tax rates in favour of biofuels (Oct. 2003)

The objective of the Directive is to substitute 20% of traditional fuels by alternative fuels in the road transport sector by 2020. Member States will ensure that as from 2005 a minimum share of transport fuel sold on their territory is biofuels. The date for transposition is 31 December 2004. Member States shall ensure by end of 2005 a 2% minimum proportion of biofuels of all gasoline and diesel fuels sold on their market. Percentages will gradually increase up to 5.75% by 2010. Biofuels can be made available pure, blended in mineral oil derivatives and as liquids derived from biofuels such as ETBE.

The Intelligent Energy- Europe programme

Intelligent Energy- Europe is a multiannual programme for action in the field of energy (2003-2006). It is structured around four fields, with the following budget:

60 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

SAVE – Energy efficiency (RUE) 69.8 M€ ALTENER – Renewable Energies (RES) 80.0 M€ STEER – Energy aspects of transport 32.6 M€ COOPENER - Promotion of RES & RUE in developing countries 17.6 M€

Total 200 M€*

The total does not include contributions from enlargement in 2004, nor from EEA and participating candidate countries.

Most of the budget is allocated through calls for proposals for shared-cost activities, where the Community support will cover up to 50% of total cost.

There will also be calls for tenders, direct subventions and concerted actions, not the subject of this presentation. A minimum of 3 independent legal persons from 3 different countries should apply for the calls for proposals, with the exceptions COOPENER, 2 legal persons from 2 different countries & subcontractors from developing countries, and new agencies, 2 legal persons.

• The major principle behind EI-E is a principle of integration – of RUE and RES: support to combined promotion of demand management and supply from renewables – of instruments: combining legislation, technology, information, training, etc. and make tailored packages – of actors: involving all relevant key actors at the appropriate level(s)

In order to have all the information on the programme, it is recommended to visit:

• EIE programme website (incl. project database), http://europa.eu.int/comm/energy/intelligent/index_en.html

• ManagEnergy website, www.managenergy.net

• [email protected] for requests per email

• +32-2-2966016 for requests per fax

All information on the directives and other initiatives is also available at: http://europa.eu.int/comm/energy/index_en.html

61 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session I Biomass Resources and Fuel Production

Roman Doubrava Chairperson

Rudolf Bruchanik Analyses of Current and Potential Forest Fuel Resources Utilisation in Slovakia

Jouni Hamalainen Variation, Effects and Control of Forest Chip Quality in CHP

Stefan Molnar Current Situation on the Biofuel Priduction in Slovakia

Brigitte Hahn Certification Process in Austria, Market Actors

62 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Analyses of Current and Potential Forest Fuel Resources Utilisation in Slovakia

Rudolf Bruchánik Lesy Slovenskej republiky, š.p. Banská Bystrica Námestie SNP 8 975 66 Banská Bystrica Slovensko Tel: 00421 48-43 44 111 [email protected]

Zdroj drevných palív Zdroj drevných palív

Les Lesy Slovenskej republiky, š.p. - najvýznamnejší obnoviteľný surovinový - najvýznamnejší lesohospodársky podnik zdroj na Slovensku - významný potenciálny zdroj - obhospodarujú 52% lesnej pôdy dendromasy na energetické účely -ročná ťažba obnovná – 2 600 000 m3 -výška ročnej ťažby v lesoch Slovenska výchovná – 780 000 m3 3 5,5-6 mil. m - prerezávky – 18 000 ha -obnova lesa ročne na ploche 15 000 ha - drevárska výroba – 167 000 m3

Súčasný stav využívania drevných palív Súčasný stav využívania drevných palív

• Nezodpovedá potenciálnym možnostiam • Výrazné zaostávanie za krajinami EÚ (podiel biomasy na Palivové drevo spotrebe energie len 0,16%) - produkt ťažbového výrobného procesu - zvyšok po manipulácii surových kmeňov •Príčiny – po výbere kvalitnejších sortimentov – Dlhodobý nezáujem štátnej energetickej politiky predovšetkým do -ročný objem – 260 tis.m3 r. 1990 s dôsledkami do súčasnosti (Lesy SR 135 tis. m3) – Nerozvinutá výroba vlastných strojov, zariadení a technológií – Pomalá liberalizácia cien základných druhov palív a energie Súčasné využitie –Nedostatočná podpora z verejných finančných zdrojov - vykurovanie domácností malospotrebiteľov – Nedostatok kapitálu na financovanie prípravných projektov 75% –Nedostatočná informovanosť užívateľskej sféry - vlastná spotreba a deputátne drevo – 15% – Pretrvávajúca nedôvera užívateľov v stabilitu dodávok - ostatní odberatelia – 10% dendromasy a v ekonomickú efektívnosť jej využívania

63 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Súčasný stav využívania drevných palív Súčasný stav využívania drevných palív Palivové odrezky a piliny z drevárskej výroby Štiepka z lesa -vedľajší produkt drevospracujúceho priemyslu - produkt po štiepkovaní stromov alebo ich častí -ročný objem - využíva sa - tenká hmota z prebierok odrezky 650 000 t (LSR 30 000t) - nekvalitná hmota z rubných ťažieb piliny 300 000 t (LSR 25 000 t) - haluzina, podrast -ročný objem – 35 000 t (LSR 22 000 t)

Súčasné využitie produkcie LSR - SES Tlmače–85% Súčasné využitie produkcie LSR - Drevokombinát Malacky 10% -drevokombináty (na technologické spracovanie) 41% - Vlastná spotreba 5% - výrobcovia štiepky, brikiet a peliet 24% - malospotrebitelia – 18% vlastná spotreba - 16% -poľnohospodárska výroba 1%

Potenciál rozvoja využívania drevných palív Potenciál rozvoja využívania drevných palív

Faktory očakávaného rastu využitia drevných palív • Zvyšovanie cien energií Limitujúce faktory Graf 1:porovnanie ročných nákladov na vykurovanie rodinného domu - Biologické pomery - riziko degradácie lesného stanovišťa jednorázovým odčerpaním živín 40000 - Ekonomická efektívnosť (pomer výrobných nákladov a trhovej ceny) 30000 r.2002 - Terénne pomery – dané priechodnosťou a sklonom terénu z 20000 r.2004 hľadiska vhodnosti spracovania biomasy 10000 - Sprístupnenie odvoznými cestami 0 palivové drevo štiepka zemný plyn - Legislatíva – zakladanie porastov na poľnohospodárskej pôde, intenzifikácia agátových porastov • Zákonné opatrenia na zníženie produkcie emisií u veľkých - Podpora programu poľnohospodársky nevyužívaných pôd dodávateľov tepla •Očakávaná podpora verejných financií a štrukturálnych fondov EU na obnoviteľné zdroje

Potenciál rozvoja využívania drevných palív Potenciál rozvoja využívania drevných palív Zdroje drevných palív u LSR Energetické porasty Potenciál Lesov SR, š.p. Odhadovaný vývoj – do r. 2015 – 25 000 ha (LSR len do 5%) • Garantované zdroje pre výrobu drevných palív Využitie - lesné porasty agáta bieleho (500 ha/10 t ročne) • Technologické a logistické skúsenosti - brehové porasty –Niekoľkoročná realizácia veľkovýroby štiepok - radové výsadby • Ekonomická analýza výroby -poľnohospodársky nevyužívaná pôda –Rozličné varianty približovania dendromasy a jej spracovania Základný materiál - klony topoľov • Budovanie vlastnej distribútorskej siete - stromovité a krovité formy vŕb –Zatiaľ SES Tlmače, potenciálni odberatelia – teplárne Zvolen, Martin, - agát biely Dubnica, Plastika Nitra, mesto Levice – spolu 150 000 t - krížence osiky a bielych topoľov • Participácia na lokalizácii a predprojektovej príprave zámerov na - dub červený, brest sibírsky realizáciu energetických zdrojov Návratnosť - rubný vek 5 – 10 rokov • Predpoklad dominantného postavenia na trhu -ročná produkcia sušiny 8 – 12 t/ha

64 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Potenciál rozvoja využívania drevných palív Potenciál rozvoja využívania drevných palív Obmedzujúce faktory rozvoja v užívateľskej sfére Potenciál Lesov SR, š.p. • Stále ešte neexistujúci trh •Počiatočná investičná náročnosť • Sezónnosť výroby

Súčasná produkcia biomasy Predpoklad produkcie biomasy 2008 • Prepravné náklady • Problémy v užívateľskej sfére

9% – Obavy z garancie dodávok štiepka štiepka – Variabilita kvality 34% palivo – Skladovateľnosť palivo 33% 53% – Nižšia energetická účinnosť odrezky, piliny 58%

13% odrezky, piliny

65 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

VARIATION, EFFECT AND CONTROL OF BIOMASS QUALITY IN CHP

Jouni Hämäläinen Group Manager, Fluidized Bed Combustion VTT Processes, P.O.Box 1603 FIN-40101 Jyväskylä, FINLAND

Telephone: +358 14 672 529 Telefax: +358 14 672 749 Email: [email protected] www.vtt.fi

Abstract: There exist a growing interest to utilise renewable fuels in multifuel applications for energy production. The main reasons for this are environmetal – reduction of CO2 emissions as well as emissions of NOx and SO2. Cofiring, defined as simultaneous combustion of different fuels in the same boiler, provides an alternative to achieve lower greenhouse gas emission in energy and power production. Utilisation of solid biofuels and wastes, however, sets new demands not only for plant operators but also for boiler design, process control system as well as for fuel handling systems and fuel blend control. Physical and chemical properties of biomass affects highly on it’s combustion characteristics compared to traditional fuels like coal and peat that’s a common fuel in Finland.

Keywords: biomass, cocombustion, fluidised bed combustion, CHP

1 Introduction

Finland is the world leader in utilisation of bioenergy. About 20 % of the primary energy is derived from wood-based fuels, a higher proportion than in any other industrialised country. Meeting the challenges of the mitigation of climate change has lead to the commitment to double the use of the renewable energy sources by 2025, as compared to the situation in 1995. The main focus is on bioenergy, and it is the most important renewable energy source in Finland, accounting for 85 % of renewable energy sources.

Most of wood-based energy in Finland is recovered from liquid (black liquor) and solid industrial wood residues (bark, sawdust etc.). So far a modest – but fast growing - share comes from forest fuels. During the recent five years more than 100 district heating plants and 500 MWe of new additional capacity for electricity production from wood-based fuels have been commissioned in Finland (total capacity more than 2 000 MWe).

Energy production based on biomass is rather often hampered by limitations in the supply and/or quality of the biomass. That is why cofiring with two or more fuels is widely used in large-scale electricity production, where the biomass can seldom

66 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 meet the total fuel demand in a cost-efficient way. Successful cofiring of biomass requires attention to be paid on the fuel properties and mixing techniques since the special physical and chemical fuel characteristics affects on biomass ash behaviour characteristics as well as on fuel handling and feeding properties. These experiences are discussed in this paper.

2 Properties of fuel blends on manner of ash behaviour

Biomass fuel properties, which vary in wide ranges, and the constituents of the fuel mixture set demanding requirements for boiler design to achieve high plant availability and performance. These properties include fuel ash content, the chemical composition of the ash and ash behaviour characteristics. Usually the fuel quality classifications incorporate only properties related to the fuel physical properties and energy content and don’t take into account characteristics that effects on fuel combustion characteristics and ash behaviour. Chemical composition of the ashes, such as alkali metal, phosphorous, chlorine, silicon and calcium contents, as well as the chemical composition of the compounds, affects on ash melting behaviour. Further on, this will contribute to the fouling and durability of the heat transfer surfaces in the boiler.

2.1 Ash properties affecting deposit formation Deposits accumulate on heat transfer surfaces mainly by five different means:

• Inertial impaction, where the bulk of fly ash cannot follow the stream lines of the gas flow and hit the heat transfer surfaces. The particle size is usually greater that 10µm. • Thermophoresis due to temperature difference in the gas. When the thickness of a deposit layer increases, the effect of thermophoresis is reduced as the temperature on the surface of the deposit layer approaches the gas temperature. • Condensation of vaporised compounds occurs after reaching heat transfer surfaces of at sufficiently low temperature. This mechanism is pronounced in biofuel combustion. • Diffusion, an important deposition mechanism especially for vapours and particles smaller than 1µm. • Chemical reactions within the deposit layer and between gaseous and solid compounds.

67 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Alkali aerosol particles & Chloride vapours coarse mode particles Ash elements in fuel ashes Ashed 550 oC Logging Element Peat Bark Coal residue bales Condensation on Turbulent flow in staggered tube array Si 24.0 8.79 9.86 27.3 aerosol particles Al 5.98 2.62 0.98 12.1 Sulphation

Thermophoresis SO2 HCl Fe 9.79 4.44 0.529 2.97 Boundary layer Mn 0.124 0.937 1.53 0.024 Condensation on deposit Mg 1.21 2.68 2.94 1.13 layer Ca 5.35 21.4 21.9 3.14 Na 1.72 1.14 0.430 1.13 Corrosion Coarse particle K 1.77 5.36 8.80 2.15 sticking Diffusion P 1.31 2.17 2.66 0.374 Heat in porous S 1.78 2.13 0.893 1.50 Sintering & transfer deposits removability by Cl 0.165 0.15 0.131 0.004 sootblowing

Figure 1. Comparison of ash composition between peat, wood-based fuels and coal (left). Schematic description of ash related deposition during combustion process (right).

In biomass based fuels the alkaline metals are abundant compared to the level found in peat and coal naturally (See Figure 1). Another difference is that in biomass based fuels these alkalines usually exists in the form of inorganic salts or are bound in plant organic matter itself. In coal, for instance, the alkalines exists in silicates minerals that are much more stable during combustion process and the alkalines from coal do not, therefore, release into gas phase in same extend. Due to the discribed nature of biomass ash the ash alkaline components are associated to deposite formations onto heat transfer surfaces. The ash deposits inhibits heat transfer from the furnace side into steam side and may, therefore, reduce boiler efficiency during combustion of biomass fuels. Additionally, chlorine rich deposits may induce high temperature corrosion of heat transfer surfaces.

2.2 Means to avoid chlorine-bearing deposit formation Throughout the combustion process, the behaviour of a biomasss fuel is affected by an existence of other fuels. The experience has shown that combusting forest residues in older boilers designed for peat even a small concentration of chlorine in logging residue chips will result formation of harmful alkaline chloride compounds on boiler heat transfer surfaces if the share of biofuels is high enough. This could be prevented by co-firing biomass based fuels with sulphur-containing fuels like peat or coal.

68 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Figure 2. Effect of fuel blending on deposition rate during co-combustion of wood and peat.

According to present knowledge, control of the rate of deposit formation in biomass combustion is associated with the reactions between compound that contain chlorine, sulphur, aluminium silicate and alkaline substances. High-risk chlorine compounds are of the type NaCl or KCl. These alkaline chlorides can, however, react with sulphur and aluminium silicate compounds releasing HCl according the following reactions.

2KCl + SO2 + ½ O2 + H2O → K2SO4 + 2HCl

Al2O3⋅2SiO2 + 2KCl + H2O → K2O⋅Al2O3⋅2SiO2 + 2HCl

In addition to aluminium silicate reactions, one parameter that has been often referred to is the sulphur-to-chlorine atomic ratio (S/Cl) in fuels or fuel blends. It has been suggested that if the S/Cl ratio of fuel is less than two, there is a high risk for superheater corrosion, and on the contrary when the ratio is at least four, the blend could be regarded as non-corrosive. The mechanism suggests therefore, that sulphur in the system is able to bind alkalis in sulphates (K2SO4, Na2SO4).

4 Methods for optimisation of multifuel-based bioenergy production

Understanding deposit formation and ash behaviour is a key issue in optimising boiler operation and in securing good level of plant availability and high performance. Boiler fouling effects on several factors at power plants that may increase operating and maintenance costs of operation. The formation of harmful deposits can be reduced or even avoided with appropriate fuel blend control and optimising the multifuel operation according to fuel combustion characteristic. Fuel blend optimisation can be performed analysing combustion characteristics using pilot scale testing processes and full scale monitoring tours (See Figure 3). These methods

69 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 will help power plant operators to achieve better power plant performance with improved fuel flexibility.

Observation port Sampling port/Deposit probe Gas coolig

Secondary cyclone Primary To stack Sampling port Zone 4 cyclone Observation and Sampling port/ Deposit probe

Zone 3

Sampling port

Zone 2

Sampling port

Zone 1 Fuel container 1 and 2 Nitrogen Additive container

Sampling port

Secondary air (preheated) Air

Primary gas heating PC control and data logging system

Figure 3. Pilot scale Circulating Fluidized Bed test rig for characterisation of fuel combustion behaviour (left). Temperature controlled deposit monitoring probe for ash behaviour studies (bottom, right) and an example of deposition.

Not only fuel chemical characteristics but also physical characteristics must be taken into account as biomass is used for energy production. The physical characteristics in biomass (bulk density, moisture content, particle size etc.) affects largely on fuel production, transport, receiving and handling systems. Co-firing of biomass and peat requires uniform fuel blend quality and even fuel feed to boiler. This sets demands to fuel supply logistics and to plant’s fuel handling systems. The necessities and possibilities of modern fuel supply chain have to be taken into account when targeting to maximum plant availability.

According to present experience the difficulties associated with the use of fuel mixtures and multifuels are most problematic to control near the boiler. The questionaire performed for plant operators showed that most of the problems arised from the low calorific value of the biomass fuels, the small volume of the feed hopper, the low degree of filling and its measurement, uneven filling, hang-ups and blockages during unloading, unmixed or segregated fuel in the hopper, uneven discharge and wear problems. The stability of the feed rate was weakened by large variations in the fuel properties (energy density) as well as the unsuitable conveyor structures and the control system.

Problems associated with mixing and quality control, peat and bark dust, and unloading and transfer capacity were common at receiving stations, hoppers and stockpiles. Sampling was often carried out manually and rather irregularly. The absence of crushing-screening operations caused problems. Also the screen location and screen opening, feeding into the heavy duty (refuse) crusher, materials and power transmission had been insufficient designed. The large fuel variety affect extensive on the screening and crushing process.

70 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

5 Conclusion

Fuel and process optimisation is needed when substituting ordinary fuels with solid biomass fuels. As fuel blending changes the behaviour of fuels during combustion, optimisation of the proportion of fuels in the fuel blend is required. Several approaches are available for the optimisation work. Pilot-scale reactors have been applied in studying the interaction of sulphur – chlorine – aluminium silicate species in order to find optimal shares of fuels in terms of safe and efficient combustion. At large-scale plants deposit formation monitoring methods have been developed for optimising boiler performance from heat transfer point of view. Usually also the fuel handling, receiving and feeding systems must be redesigned for multifuel applications to achieved stable and even fuel feeding into furnace. This is the most important part to guarantee stable combustion process and optimised operation conditions for high level emission performance.

Literature

Hämäläinen, J., Orjala, M., Järvinen, T., Kärki, J. and Vainikka, P., Variation, effect and control of forest chip quality in CHP, BIOENERGY2003, International Nordic Bioenergy Conference, Jyväskylä, Finland, 2nd – 5th September, 2003, p. 225 – 232.

Orjala, M., Ingalsuo, R., Patrikainen, T., Mäkipää, M., Hämäläinen, J. Combusting of wood chips, produced by different harvesting methods, in fluidised bed boilers. Proceedings of the 1st World Conference on Biomass for Energy and Industry, Sevilla, Spain, 5.-9. June 2000, Vol. II, p. 1447-1452.

Aho, M., Skrifvars, B.-J., Yrjas, P., Veijonen, K., Taipale, R., Lybeck, E., Lauren, T., Hupa, M. Benefits of biomass and coal co-combustion in fluidised bed boilers. Proceedings of the Twelfth European Biomass Conference, Amsterdam, The Netherlands, 17-21 June 2002, Vol. I, p. 456-460.

71 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Current Situation on the Biofuel Production in Slovakia

Štefan Molnár EKOIL Slovakia Hríbová 18 821 05 Bratislava Slovensko Tel: 00421 2-48 20 88 11 [email protected]

Výro ba MERO

ka pa c ita skutočná výroba QUO VADIS SLOVENSKO 60000

50000

40000 V rámci integračných procesov 30000 vybojuje slovenský výrobca MERO adekvátne postavenie ako výrobca z 20000

EÚ ??? 10000

0 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

ROK 2001 ROK 2002-2003

• Zrušenie dotačného titulu – dotácia na • Stagnácia výrobných kapacít výrobu MERO • Príprava legislatívy na vstup do EU • Zrušenie daňového zvýhodnenia zmesových •Dotačný titul ´TECHNICKÁ REPKA´ ekologických palív B30 úspech alebo neúspech ??? • Zníženie ceny fosílnej nafty • Výsledok: k 31.01.2001 všetky výrobne MERO majú zastavenú výrobu

• V rámci prístupových procesov k EÚ prechod daňovej správy spotrebných daní ...kľúčom podnikania v oblasti pod colnú správu obnoviteľných zdrojov je • Nedôvera colných orgánov k výrobcom legislatíva – ak vláda chce aby MERO – dôsledok negatívnej tlačovej táto oblasť fungovala, bude kampane ´ miliardové daňové úniky...´ • Neexistujúci trh MERO fungovať. . . • Existencia tzv. červenej nafty = podpora použitia fosílnych palív v neprospech odznelo na MERO 1.international biofuel conference v Paríži – rok 2001

72 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Pellet certification process and research activities in Austria.

Brigitte Hahn Holzforschung Austria Franz Grill-Strasse 7 A-1030 Vienna Austria Tel: 0043 1 798 26 23-51 [email protected]

Quality is defined by the consumer, it is to meet consumers needs and fulfil his expectations. To guarantee further market dissemination of pellets and to compete with convenience of non renewable fuels high quality standards are essential along the whole supply chain, from the production of pellets and heating equipment to the marketing - especially than when private consumers are concerned and many different market players are involved, as it is in the field of woodpellets heating. In the last years in Austria production of woodpellets increased rapidly. More than 90 % of pellets are heated in residential buildings, in single or double family houses with heating loads around 5 – 20 kW.

Obviously, due to this special small scaled structure of the Austrian pellet market, the importance of the private consumers and the number of involved market players (most of them small and medium enterprises) and the high technical standard of Austrian pellet heating systems, common and official quality standards for pellets and logistics were needed and have been defined rather early.

In general, quality standards • guarantee a common, official, national quality of fuel pellets, heating equipment, transport and storage • ensure legal compliance and security for all involved market actors by defining responsibilities and duties • help to overcome harmonize friction points along the supply chain by defining special quality indicators • inform the final consumers about quality criteria • ensure customer satisfaction

First the Austrian standard for woodpellets (Önorm M7135 „Presslinge aus naturbelassenem Holz und naturbelassener Rinde. Pellets und Briketts. Anforderungen und Prüfbestimmungen”) has been developed. It is the baseline and defines the quality of pellets after the production process.

According this standard “first class” pellets (HP1, till know the only class existing) are to be made from pure wood free from biocides, glues and coatings. Only binding agents from biomass (f.e. starch, flour) are allowed.

73 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Some further quality criteria are: diametre 4 ≤ D < 10 mm length ≤ 5 x D densitiy ≥ 1,12 kg/dm3 water content ≤ 10 % abrasion < 2,3 % ashes ≤ 0,5 % calorific value ≥ 18 MJ/kg sulfur ≤ 0,04 % nitrogen ≤ 0,3 % chlorine ≤ 0,02% binding agents ≤ 2 %

The new Austrian pellets logistic standard (Önorm M7136 “Presslinge aus naturbelassenem Holz-Holzpellets, Qualitätssicherung in der Transport und Lagerlogistik”) complements the product standard Önorm M7135 by defining quality criteria for transport and logistics in order to maintain the high quality of the product “Önorm-Pellets” during all steps of distribution.

The main criteria of this Austrian pellets logistic standard are: • Traders or transporters of Önorm-Pellets have to make sure that only quality pellets according ÖNORM M7135 are delivered. Pellets according ÖNORM M7135 have not to be mixed up with pellets of minor quality or pollutants. • Pellets have to be protected against wetness and pollution during storage and transport, therefore storage only is allowed in closed halls and manipulation areas have to be roofed. Manipulation areas and storages have to be kept clean (especially free from soil, sand or grit) • Before delivery of pellets to the (private) final consumer fines have to be separated up to a maximum content of 1 % fines • Transport lorries (over 8000 kg payload) have to be equipped with an adjusted on-board-weighing system • Tank lorries must be equipped with an efficient suction technique and dust bags to avoid high pressure in the storage room and dust emissions during filling. • Tank lorries must be equipped with pipes at least 30 m long. • Traders and transporters have to develop working instructions for delivery of pellets and train their stuff according this instructions. • Each filling of a storage room at the end-consumer has to be documented by a check-list. The check list has to contain at least information whether the heating has been stopped during filling, whether the storage room is closed, if there are old pellets remaining in the storage room, length of pipes needed for filling and other special remarks concerning the storage room or the filling procedure.

Another Austrian standard for pellets storage rooms and bunkers (Önorm M7137 “Presslinge aus naturbelassenem Holz-Holzpellets, Anforderungen an die Pelletslagerung beim Verbraucher”) has been finshed last year. In Austria recently about 95 % of pellets storages are storage rooms in the cellars of the buildings. This

74 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 standard defines quality criteria for pellet storage rooms or bunkers (under floor or above) at the final consumer to ensure storage conditions at the end consumers home not effecting pellet quality. Another purpose is to harmonize storage equipment and filling couplings of the storage with the equipment of pellet tank cars and filling operations.

The main criteria of this standard will be: • The storage has to be protected against wetness • The storage has to be made tight against dust • The filling couplings of the storage have to be situated this way that they can be reached by a 30m long filling pipe. • There must not be installations of electricity, water or waste water in the storage room • The storage needs a opening of at least 400 mm diameter • Regional fire protection regulations have to be fulfilled. • Filling couplings have to be made of metal and have to be earthed. They have to be mounted properly (untwistable) • The filling coupling has to be a Storz A/110 - 4 inch coupling • The suction coupling has to be a Storz A/110 - 4 inch coupling or Storz F/150 - 6 inch coupling. • Except during filling couplings have to be closed with special screw-tops. • Filling tubes should be as short as possible, changes in directions should not be more than 45°, radius should be more than 500 mm

This set of standards should guarantee a high quality level along the whole supply chain of pellets. Which is especially important in the Austrian situation where most pellet heatings are installed in residential buildings with low heating loads.

Recent research activities in Austria refer to pellet quality, heating furnaces and market dissemination. In the Industrial Competence Centre Wood Technologies affiliated to Holzforschung Austria a cooperative research project is going on dealing with further improve pellet quality. The project especially refers to raw material quality, binding agents and pelletizing and cooling conditions.

In an EU-Altener project a European Pellet Centre is to be established. Under the web-page www.pelletcentre.info information about markets and research activities are to bee found. In due course a list of research projects can be found there. For further information please call the auther.

75 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session I

Second Part Biomass Resources and Fuel Production

Juha Poikola Chairperson

Tomas Paluch Energy Potential of Biomass From Agricultural Production

Peter Vicha New Pelletising Technology, “Wet” Biomass

Silvia Sargova Monitoring of Anaerobically Process in Operation of Forest Chips

Juha Poikola Practical Experiences of Large-scale Production of Forest Chips

Stefan Pepich Possibilities of Straw Utilisation for Energy Purpose

76 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

ENERGETICKÝ POTENCIÁLODPADOVEJ BIOMASY Z POĽNOHOSPODÁRSKEJ PRODUKCIE

Tomáš Paľuch Prírodovedecká fakulta UK, Katedra humánnej geografie a demogeografie Prif UK, Mlynská dolina 842 25 Bratislava Slovensko Tel: 00421 904 192 270 [email protected]

Abstract The paper deals with two main types of waste biomass, that are suitable for energetic use: with the waste biomass of the plant origin (cereal straw and rape seed straw) and with the biogas potential (produced from the animal waste) from agriculture. The potential is assessed according to amounts of grown cereals and rape seed and numbers of cattle, poultry and pigs in various counties (statistical units) of Slovakia and it is given in potential of heat units (GJ) and in electricity production potential (MWh). Key words: energetic potential, cereal and rape seed straw, biogas, heat and electricity production

1.Odpadová biomasa z poľnohospodárskej produkcie V poľnohospodárstve vznikajú odpady buď priamo, pri pestovaní rastlín (slama, plevy, šupky), alebo nepriamo, ako odpady pri chove hospodárskych zvierat. Obidva druhy odpadov sú výhodnými zdrojmi na výrobu energie, či už ich priamym spaľovaním, alebo vyhnívaním bez prístupu vzduchu za vzniku bioplynu a odplynených živín, ktoré sú následne vrátené späť do pôdy, čím sa zavŕši kolobeh živín v prírode.

2. Spôsoby využitia odpadovej obilnej slamy Odpady z poľnohospodárskej produkcie sú z hľadiska ich energetického využitia veľmi významným a na Slovensku, žiaľ, stále nedostatočne využívaným energetickým zdrojom. Vo viacerých krajinách sveta však hrajú dosť významnú energetickú úlohu, napr. v Indii, Číne a v Európe, hlavne v susednom Rakúsku, ale i Dánsku alebo Veľkej Británii. Suchá odpadová slama má vyššiu mernú výhrevnosť ako hnedé uhlie. Výhodami využívania odpadovej slamy na energetické účely je hlavne to, že je to ekonomicky efektívne zhodnotený odpadový materiál, čiže náklady na palivo sú minimálne, je to lokálne palivo so všetkými pozitívami lokálnych palív spomenutých vyššie. Nespornou výhodou je hlavne nemalá finančná úspora nákladov za energie, ktoré musia poľnohospodári uhrádzať a tvorba nových pracovných miest na lokálnej úrovni. K environmentálnym výhodám môžeme priradiť i nízke množstvá emisií a zároveň i nulové emisie CO2 (neutralitu), vďaka akumulačnému efektu biomasy.

77 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Tabuľka 1 : Vlastnosti odpadovej obilnej slamy Palivo Vlhkosť [%] Výhrevnosť [Kj/kg] Popol [%] Odpadová slama 8 až 20 12300 až 16000 2 až 7 a. sekaná slama 15 až 20 12300 až 14300 2 až 7 b. lisované balíky 10 až 20 12300 až 15500 2 až 7 c. brikety / pelety 8 16000 až 16300 2 až 7 Prameň: MPH 2002

Určitou nevýhodou alebo obmedzením je veľký objem tejto suchej slamy, čo môže viesť k problémom pri skladovaní resp. zabezpečení dostatočne priestorného a izolovaného skladovacieho priestoru. Dôležitou otázkou ohľadom potenciálu využitia odpadovej slamy je, aké množstvo slamy sa môže z polí využiť, aby sa udržala úrodnosť pôdy. Odpovede na túto otázku sa u autorov rôznia. Na základe skúsenosti z Dánska je možné použiť 59% vyprodukovanej slamy na energetické účely bez negatívneho vplyvu na úrodnosť pôdy, iné krajiny publikujú pozitívnu skúsenosť s 35% (BÉDI 2001). Na základe iných zahraničných skúsenosti je využiteľných až 65 % produkcie slamy (VÍGLASKÝ 2000). Spaľovanie je najvýhodnejším spôsobom energetického zhodnotenia odpadovej prevažne obilnej slamy pre zisk tepla na ohrev úžitkovej vody, vykurovanie, či technológií sušenia poľnohospodárskych produktov. Pri zabezpečení krátkych transportných tras sa slama stáva najlacnejším energetickým palivom. Na vykurovanie stredne veľkej domácnosti počas jedného roka je potrebná slama z obilnej plochy cca 6 ha(BÉDI 2001). 2.1 Súčasný stav vo využívaní obilnej odpadovej slamy Aj napriek tomu, že slama predstavuje dôležitú zložku poľnohospodárskej produkcie, u nás sme zvyknutí na fakt, že obrovské množstvá tejto hodnotnej suroviny dnes hnijú na poliach bez akékoľvek pokusu o ich využitie, alebo sa zaorávajú do ornice, alebo v nie jednom prípade sú zbytočne spálené priamo na poliach. Bežný vynos predstavuje asi 5,5 ton suchej hmoty z hektára pšenice alebo 10 t suchej hmoty z hektára repky olejnej. Zo zhruba 900tis. ha, na ktorých sa na Slovensku pestujú zrniny by bolo možné získať približne 1,24 milióna ton odpadovej obilnej slamy ročne (pri rozložení 1:1,1 pre zrno a slamu a využití 35% slamy pre energetické účely). Teoretický potenciál, za predpokladu spaľovania slamy v zariadeniach na kombinovanú výrobu elektriny a tepla, takto predstavuje 973,2 tis. MWh elektrickej energie (približne 5,5 % ročnej spotreby v hospodárstve na Slovensku) a 4,38 mil. GJ tepelnej energie ročne (spotreba tepla v 73 000 domácnostiach). Čistým spaľovaním odpadovej obilnej slamy by sa dal získať potenciál 14,15 mil. GJ tepla ročne (spotreba tepla v 235 800 domácnostiach). U repky olejnej by sa na energetické účely dalo využiť 335 tis. ton repkovej odpadovej slamy, čo predstavuje potenciál výroby 3,83 mil. GJ tepla čistým spaľovaním (64 tis. domácností) alebo 263,7 tis MWh elektrickej energie a zároveň i 1,19 mil. GJ tepla v kombinovanej výrobe tepla a elektrickej energie - kogenerácii. Zariadenie na spaľovanie slamy s následnou výrobou tepla pre účely poľnohospodárskeho družstva bolo u náš vyskúšané v Agrozete Zvolen. V súčasnosti sa využíva obrie balíky slamy/ na energetické účely iba v jedinom objekte na Slovensku, v poľnohospodárskom družstve Prašice na vykurovanie objektov

78 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 s inštalovaným výkonom kotla 235 kW. Slama sa zváža z okruhu 10-12 km, pričom v produkcii slamy sú sebestační. Takto získané teplo sa využíva na vykurovanie mechanizačného strediska. Spotreba slamy závisí od vykurovacej sezóny, napr. v roku 2000 bola na úrovni 68,3 tony pri vykurovacej sezóne 127 dní. Spaľovanie slamy priamo v poľnohospodárskom podniku je veľmi výhodná investícia, pretože počíta s priamymi výrobnými nákladmi na palivo, ktoré sú polovičné ako u hnedého uhlia pri rovnakej alebo vyššej výhrevnosti. Návratnosť je tiež vysoká /2-3 roky/. Takto by bolo možné využiť slamu v tých PD, ktoré jej majú dostatočné množstvo, pričom vstupné náklady nie sú vysoké. Na rozdiel od SR v susednej Českej republike už pracuje niekoľko menších zariadení na spaľovanie slamy s výkonom do 200 kW a do prevádzky sa pripravuje tepláreň na spaľovanie slamy v Pelhřimove s výkonom niekoľko MW. Z hľadiska dodržania nízkych emisií, vysokej účinnosti a nenáročnej obsluhy sa stáva nevyhnutne používať špeciálny kotol na spaľovanie slamy. 5 MW generátor môže spáliť 47 000 ton slamy ročne a vyprodukuje 37 mil. kWh elektrickej energie, čo je viac ako 1% spotreby elektrickej energie v domácnostiach na Slovensku. V Dánsku napr. existuje cca 12 000 malých zariadení na spaľovanie slamy, ktoré spolu s 30 veľkými zariadeniami napojenými na diaľkové vykurovanie pokrývajú asi 1,5 % spotreby energii v Dánsku. V súvislosti s diskusiou o tom, že slamy na Slovensku nie je dostatok, je vhodne poznamenať, že viacero našich poľnohospodárskych družstiev slamu vyváža do susedného Rakúska. Tu ju využívajú napr. aj v spaľovni zásobujúcou teplom obec Wolfsthal. (BÉDI 2001)

2.2 Priestorové aspekty využitia odpadovej obilnej slamy na energetické účely Využívanie obilninovej slamy na energetické účely silne závisí od množstva vypestovaných obilnín resp. od plôch na ktorých sú osiate a od ich výnosu na hektár. Pri výpočte potenciálu sme pracovali s priemernými hodnotami výnosov slamy na tonu zrna, teda 1,1 tony slamy na tonu zrna a využitím 35% celkovej slamy na energetické účely. V produkcii slamy a zároveň i obilnín na úrovni okresov viedli v roku 2001 okresy s výbornými podmienkami na pestovanie obilnín a to hlavne okresy Žitného ostrova a juhozápadu Slovenska. 2.2.1 Potenciál využívania energie odpadovej obilnej slamy v hospodárstve Slovenska V úrovni potenciálu tepelnej energie vyrobenej priamym spaľovaním odpadovej obilnej slamy pri 80% -nej účinnosti spaľovania mali najvyššie hodnoty okresy Nové Zámky, Levice, Dunajská Streda, Komárno, Nitra, Trnava, Galanta a Košice-okolie. Všetky vyššie spomenuté okresy dosahovali ročný potenciál nad 500 tis. GJ. Ďalších 6 okresov (Trebišov, Topoľčany, Michalovce, Šaľa, Rimavská Sobota a Senica) malo potenciál výroby tepla z odpadovej obilnej slamy nad 300 tis. GJ. Okresy s minimálnymi hodnotami potenciálu výroby tepla, Dolný Kubín, Žarnovica, Medzilaborce, Čadca a Kysucké Nové Mesto, nedosahovali hodnoty 10 tis. GJ. Okresy mesta Košice nemali údaje o pestovaní obilnín na území mesta. Situácia porovnaní potenciálnej výroby tepla a celkovej spotreby tepla za okres vo firmách nad 20 zamestnancov je značne odlišná. V okrese Sobrance so spotrebou 4076 GJ je potenciál tepla z odpadovej obilnej slamy na úrovni 127 498,6 GJ, čo je približne 3128 % spotrebovaného tepla. Podiel nad 200% dosiahli v roku 2001 ešte okresy Komárno (703,1%) Trebišov (443,4%) a Košice-okolie (419,4%), Piešťany (296,8%) a Galanta(270,1%). Výrazné podiely (nad 100%) ďalej dosiahli i okresy Krupina (156,6%), Levice (154,6%), Senec (120,7%), Veľký Krtíš (118,9%),

79 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Bardejov (117,8%), Turčianske Teplice (107,6%), Levoča (103,8%), Topoľčany (102,3) a Skalica (99,9%). Minimálne podiely nepresahujúce 1 % spotreby tepla boli zistené u okresov Ružomberok, Kysucké Nové Mesto a u bratislavských a košických mestských okresov. Okresy Banská Bystrica, Čadca, Žilina a Púchov mali podiel pod úrovňou 3%. Druhou možnosťou využitia odpadovej obilnej slamy je kogenerácia (kombinovaná výroba elektrickej energie a tepla). Najvyššie hodnoty znova dosahovali okresy Nové Zámky (83 7624,2 MWh a 376 308,9 GJ), Levice (75 024,3 MWh a 337 609,3 GJ), Dunajská Streda (739 38,7 MWh a 332 724 GJ), Komárno (70 106,1 MWh a 315 477,3 GJ), Nitra (55 286,6 MWh a 248 789,6 GJ), Trnava (43 158 MWh a 194 211 GJ), Galanta(41 922,7 MWh a 188 652,1 GJ), Košice-okolie (35 106,8 MWh a 188 652,1 GJ) a Trebišov (32 289 MWh a 145 300,3 GJ) a to z dôvodu najväčšieho objemu odpadovej obilnej slamy. Minimá dosahovali okresy, v ktorých boli celkové výnosy obilia minimálne, stav korešpondoval s výsledkami výroby tepla z celkového objemu odpadovej obilnej slamy. Porovnaním potenciálu výroby elektrickej energie z odpadovej obilnej slamy a skutočnej spotreby elektrickej energie sme dostali potenciálne podiely v percentách. Maximálne hodnoty, nad 100% spotreby, boli v okresoch Sobrance (potenciál 263,8%), Komárno (165,8%), Galanta (144,3%), Trebišov (138,2%), Dunajská Streda (111,25%).Výrazné podiely vykazovali i okresy Piešťany (92,3%) a Levice (92,2%). Minimá patrili okresom s vysokou spotrebou elektrickej energie a okresom s minimálnou produkciou obilia. V žiadnom z nasledujúcich okresov nedosiahol podiel na celkovej spotrebe elektriny 0,2%. Boli to okresy Kysucké Nové Mesto, Žiar nad Hronom, bratislavské a košické mestské okresy, Dolný Kubín, Čadca. Pri ukazovateli podielu potenciálneho tepla ku spotrebovanému teplu v oblastiach hospodárstva boli výsledky u kogenerácie podobné ako pri podiely celkového tepla.

2.2.2 Potenciál využívania energie odpadovej obilnej slamy v domácnostiach Slovenska Pri výpočtoch sme za vzorovú domácnosť považovali spotrebu 60 GJ. Výsledky podielov možnosti vykurovania domácnosti boli nasledovné: v okrese Dunajská Streda by mohlo byť odpadovou obilnou slamou vykurovaných 50,6% domácností, v okrese Komárno 46,9%, v Leviciach 45,3% a v Nových Zámkoch 40,5%. Pri výrobe elektriny a tepla súčasne v kogeneračných jednotkách sa podiel na výrobe tepla znížil, ale stále sme zistili okresy, u ktorých sa hodnota pohybovala nad 12%. Boli to okresy: Dunajská Streda 16,3%, v okrese Komárno 14,5%, v Leviciach 14% a v Nových Zámkoch 12,54% domácností. Druhým výstupom bola elektrina pre domácnosti, hodnotená nižšie. Pri výpočtoch so vzorovými domácnosťami v spotrebe elektrickej energie (1500 kWh/rok) výsledky kopírovali výsledky podielu domácností, ktoré by sa dali zásobovať teplom z odpadovej obilnej slamy. Zistili sme však, že na Slovensku sa nachádza až 30 okresov, v ktorých by elektrická energia zo spaľovania odpadovej obilnej slamy mohla zásobovať viac ako 50% domácností, 17 okresov v ktorých je dokonca možné zásobovať viac ako 75% domácností. %. Maximá boli zistené v okresoch: Dunajská Streda 144,7%, v okrese Komárno 129,2%, v Leviciach 124,7% a v Nových Zámkoch 111,5% domácností, v Šali 98,2, v Galante 96,4 a v okrese Zlaté Moravce 92,2% domácností. 80 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3. Energetické využitie odpadovej repkovej slamy Repka olejná bola už spomínaná skôr ako najvýznamnejšia energetická rastlina. Druhým zdrojom pri jej pestovaní je odpadová slama, ktorá je považovaná za veľmi perspektívny zdroj resp. vedľajší produkt. Pri pestovaní repky olejnej sme vychádzali s výnosu 10 t suchej hmoty slamy na hektár a energetický potenciál na bol vyrátaný pri využití 35% tejto odpadovej slamy. 3.1 Potenciál využívania energie odpadovej repkovej slamy v hospodárstve Slovenska Najvyššie hodnoty potenciálu tepelnej energie vyrobenej priamym spaľovaním boli okresy Trebišov, Levice, Nové Zámky, Nitra, Michalovce, Košice-okolie. Všetky okresy dosahovali potenciál nad 200 tis. GJ. Okresy Trnava, Dunajská Streda, Topoľčany, Prešov, Galanta, Komárno a Vranov nad Topľou mali potenciál tepla z repkovej slamy nad 100 tis. GJ. Okresy Liptovský Mikuláš, Žarnovica, Medzilaborce, Kysucké Nové Mesto, Čadca a Námestovo nedosahovali úroveň potenciálu tepla ani 2000 GJ. V okresoch Dolný Kubín, okresoch mesta Košice, Ružomberok a Tvrdošín v roku 2001 nepestovali repku olejnú. Iná je situácia v porovnaní potenciálnej výroby tepla a celkovej spotrebe tepla za okres vo firmách nad 20 zamestnancov. V okrese Sobrance so spotrebou 4076 GJ je potenciál tepla zo slamy repky olejnej na úrovni 81234,6 GJ, čo je približne 1993 % spotrebovaného tepla. Podiel nad 100% dosiahli v roku 2001 ešte dva okresy a to Trebišov (257,7%) a Košice-okolie (164,9%). Výrazné podiely ďalej dosiahli i okresy Komárno (73,2%), Bardejov (63,7%), Krupina (58,8%), Galanta (47,62%), Piešťany (47,34%), Levoča (41%) a Turčianske Teplice (40,1%). Minimálne podiely nepresahujúce 0,3 % spotreby tepla boli zistené u okresov Banská Bystrica, Liptovský Mikuláš, v Bratislavských mestských okresov, v Námestove a Čadci. U štyroch vyššie spomenutých okresov, v ktorých sa repka olejná nepestovala, bola hodnota rovná nule. Druhou možnosťou využitia odpadovej repkovej slamy je kogenerácia (kombinovaná výroba elektrickej energie a tepla). Najvyššie hodnoty znova dosahovali okresy Trebišov (18 767,1MWh a 84 452 GJ), Levice (16 435 MWh a 73 957,5 GJ), Nové Zámky (16 356,5 MWh a 73604,4 GJ), Nitra(15 720,6 MWh a 70 742GJ), Michalovce (14 996,6 MWh a 67484,5 GJ), Košice-okolie (13 802,87 MWh a 62112,9 GJ), Trnava (10 553,2 MWh a 47489,3 GJ) a Dunajská Streda (10 184,1 MWh a 45828,45 GJ) a to z dôvodu najväčšieho objemu repkovej slamy. Minimá dosahovali okresy, v ktorých sa repka nepestovala alebo jej výmera bola minimálna, stav korešpondoval s výsledkami výroby tepla z celkového objemu repkovej slamy. Porovnaním potenciálu výroby elektrickej energie a skutočnej spotreby elektrickej energie sme dostali potenciálne podiely v percentách. Maximálne hodnoty boli v okresoch Sobrance(potenciál 168,1%), Trebišov (80,3%), Galanta (25,45%), Bardejov (25,27%), Krupina (22%) a Levice(20,2%). Minimá patrili okresom s vysokou spotrebou elektrickej energie a okresom s minimálnou produkciou repky olejnej resp. nízkou výmerou pestovania tejto plodiny. V žiadnom z nasledujúcich okresov nedosiahol podiel na celkovej spotrebe elektriny 0,1%. Boli to okresy Kysucké Nové Mesto, Žiar nad Hronom, Bratislavské okresy, Námestovo, Čadca a okresy, v ktorých sa repka nepestovala vôbec. Pri ukazovateli podielu potenciálneho tepla ku spotrebovanému teplu v oblastiach hospodárstva boli výsledky u kogenerácie podobné ako pri podiely celkového tepla.

81 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3.2 Potenciál využívania energie odpadovej repkovej slamy v domácnostiach Slovenska Pri výpočtoch sme za vzorovú domácnosť považovali spotrebu 60 GJ. Výsledky podielov možnosti vykurovania domácnosti boli nasledovné: v okrese Sobrance by mohlo byť repkovou slamou vykurovaných 20,2 % domácností, v okrese Trebišov 16,1%, v Košiciach-okolí 12,4%, v Krupine 12,16% a Michalovciach 12% bytov. Při výrobe elektriny a tepla súčasne v kogeneračných jednotkách sa podiel na výrobe tepla znížil, ale stále sme zistili okresy, u ktorých sa hodnota pohybovala nad 3%. Boli to okresy: Sobrance 6,25 % domácností, Trebišov 5%, v Košiciach-okolí 3,84%, v Krupine 3,76%, v Michalovciach 3,7% a v Leviciach 3,1% bytov. Pri spotrebe elektrickej energie sme za vzorovú považovali domácnosť so spotrebou 1500 kWh za rok. Vo vyššie spomenutých okresoch s výbornými podmienkami na využívanie odpadovej repkovej slamy sme zistili, že viac ako 30% domácnosti by mohlo kryť svoju spotrebu elektrickej energie spaľovaním odpadovej repkovej slamy v kogenerácii. Výsledky boli nasledovné: Sobrance 55,5 % domácností, Trebišov 44%, v Košiciach-okolí 34%, v Krupine 33,5%, v Michalovciach 33%.

4. Priestorové aspekty využitia odpadov chovu hospodárskych zvierat na energetické účely Využívanie odpadov z chovu hospodárskych zvierat predpokladá koncentráciu hospodárskych zvierat na jednom mieste resp. poľnohospodárskom družstve. Na optimálne výpočty je nutné rátať iba s ustajnenými zvieratami, keďže je nereálne za potenciál považovať exkrementy rozptýlené pri voľnom chove. Z toho dôvodu sme do potenciálu zarátavali stavy hovädzieho dobytka, ošípaných a hydiny. Ani tu však hodnoty neboli presné, hlavne z dôvodu voľného chovu HD v severnejších oblastiach Slovenska. Pri hodnotení potenciálu množstva bioplynu na úrovni okresov SR sme vychádzali zo súpisu počtu hospodárskych zvierat uverejnenom v Regionálnych porovnaniach SR (2002) a z porovnávacej tabuľky podľa Bédiho (1999):

Tabuľka 2: Denná produkcia bioplynu kg exkrementov /deň m3 bioplynu / deň Hovädzí dobytok 60 1,7 Ošípaná 14 0,3 Hydina 0,3 0,016 Prameň: BÉDI 1999

4.1 Potenciál využívania energie bioplynu v hospodárstve Slovenska V potenciály výroby bioplynu maximálne hodnoty dosahovali okresy Dunajská Streda (36 mil. m3), Komárno (28,8 mil. m3), Košice - okolie (23 mil. m3), Rimavská Sobota (21,8 mil. m3), Nitra (21,7 mil. m3) a Nové Zámky (21 mil. m3). Tieto okresy mali i najvyšší potenciál výroby tepelnej energie kombinovanou výrobou tepla a elektrickej energie. Všetky vyššie spomenuté okresy dosahovali potenciál výroby tepla nad 200 tis. GJ. Okresy s minimálnymi hodnotami potenciálu výroby tepla, Banská Štiavnica, bratislavské mestské okresy, Medzilaborce, Bytča, Gelnica a Kysucké Nové Mesto

82 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 nedosahovali hodnoty 30 tis. GJ. Pre okresy mesta Košice neexistovali údaje o chove hospodárskych zvierat na území mesta. Situácia porovnaní potenciálnej výroby tepla a celkovej spotreby tepla za okres vo firmách nad 20 zamestnancov je značne odlišná. V okrese Sobrance so spotrebou 4076 GJ je potenciál tepla z odpadov živočíšnej výroby na úrovni 58 040,2 GJ, čo je približne 1424% spotrebovaného tepla. Podiel nad 200% dosiahli v roku 2001 ešte okresy Námestovo (427,5%) Komárno (223,2%) a Košice-okolie (212,5%). Výrazné podiely (nad 100%) ďalej dosiahlo i 10 okresov a to: Medzilaborce, Bardejov, Stará Ľubovňa, Levoča, Turčianske Teplice, Svidník, Trebišov, Krupina, Piešťany a Stropkov. Minimálne podiely nepresahujúce 1 % spotreby tepla boli zistené u okresov Ružomberok, u bratislavských a košických mestských okresov. Okresy Banská Bystrica, Čadca, Michalovce a Šaľa mali podiel pod úrovňou 5 %. Ako bolo vyššie spomenuté, v prípade využitia bioplynu sme považovali za referenčný príklad kogeneračnej stanice v Bátke. Druhým výstupom je teda potenciál výroby elektrickej energie v MWh. Maximálne i minimálne absolútne potenciály v MWh kopírujú hodnoty absolútnych potenciálov výroby tepla v GJ. Maximá boli zistené v okresoch Dunajská Streda, Komárno, Košice-okolie, Rimavská Sobota, Nitra a Nové Zámky, ich potenciál bol nad úrovňou 35 tis MWh. Minimá dosahovali okresy Banská Štiavnica, bratislavské mestské okresy, Medzilaborce, Bytča, Gelnica a Kysucké Nové Mesto, ich hodnoty nepresiahli 5 tis. MWh. Porovnaním potenciálu výroby elektrickej energie z odpadov v chove hospodárskych zvierat a skutočnej spotreby elektrickej energie sme dostali potenciálne podiely v percentách. Maximálne hodnoty, nad 100% spotreby, boli v okresoch Sobrance (potenciál 269,3%), Svidník (193,1%), Námestovo (161,6%), Medzilaborce (160,4%), Bardejov (159,3%), Stará Ľubovňa (121,5%), Komárno (118%), Turčianske Teplice (105,2%) a Stropkov (104,3%). Minimá patrili okresom s vysokou spotrebou elektrickej energie a okresom s minimálnou hodnotou potenciálu výroby bioplynu resp. elektrickej energie z neho. V žiadnom z nasledujúcich okresov nedosiahol podiel na celkovej spotrebe elektriny 1%. Boli to okresy Žiar nad Hronom, bratislavské a košické mestské okresy. Okresy Dolný Kubín, Ružomberok a Spišská Nová Ves nedosahovali hodnotu 2% spotreby. 4.2 Potenciál využívania energie bioplynu v domácnostiach Slovenska Pri výpočtoch sme za vzorovú domácnosť znovu považovali spotrebu 60 GJ. Výsledky podielov možnosti vykurovania domácnosti boli nasledovné: v okrese Turčianske Teplice by mohlo byť z živočíšnych odpadov vykurovaných 24,8% domácností, v okrese Krupina 22,4%, v Dunajskej Strede 19,84%, v Banskej Štiavnici 19,2%. Ďalšie výrazné podiely(nad 15% ) boli zistené v okresoch Levoča, Rimavská Sobota, Košice - okolie a Námestovo. Pri vzorových domácnostiach z pohľadu spotreby elektrickej energie (1500 KWh/rok), sme zistili že 35 okresov Slovenska by mohlo pokryť viac ako 50% spotreby elektrickej energie v domácnostiach z bioplynu z odpadov z chovu hospodárskych zvierat. Maximálne hodnoty podielov vykazovali okresy Turčianske Teplice 153% domácností, v okrese Krupina 138%, v Dunajskej Strede 122,4%, v Banskej Štiavnici 118,6%. Ďalšie výrazné podiely (nad 90%) boli zistené v okresoch Levoča, Rimavská Sobota, Košice – okolie, Námestovo, Komárno, Tvrdošín a Veľký Krtíš.

83 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

5. Záver: Odpadová biomasa z poľnohospodárskej produkcie sa môže v budúcnosti stať významným faktorom rozvoja, a to hlavne v tradične poľnohospodárskych a zároveň podrozvinutých regiónoch Slovenska. Okresy s prevažne poľnohospodárskou orientáciou, hlavne na obilniny a repku olejnú, vysokou koncentráciou chovu hospodárskych zvierat a nízkou spotrebou energií, či už v hospodárstve alebo v sektore domácností, majú veľké, ale stále žiaľ nevyužité možnosti v produkcii „čistých“ foriem energie, či už vo vykurovaní alebo kombinovanej výrobe tepla a elektrickej energie. Určitou nádejou do budúcnosti sú dnes už fungujúce projekty (komunálne, súkromné, či financované so spoluúčasťou štátu či iných, hlavne zahraničných nadácií), ktoré sú a budú zdrojom výborných skúseností a informácií, nielen technologickej stránke veci, ale hlavne i o ekonomike a návratnosti investícií vložených do výstavby takýchto energetických zdrojov. Energia odpadovej biomasy sa v najbližšej budúcnosti môže na lokálnej úrovni, hlavne vo vykurovaní, stať alternatívou k zemnému plynu, resp. environmentálne škodlivejšiemu hnedému uhliu

Príspevok bol vypracovaný v rámci úlohy VEGA 1/0008/03 na Prírodovedeckej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave.

84 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

LITERATÚRA: BÉDI, E., COMPEL, J., SLANINKA,F.(1994): Energetické rezervy Slovenska, Fond pre alternatívne energie, Bratislava, 70 s. BÉDI, E.(1996): Alternatívne možnosti rozvoja energetiky na Slovensku, Fond pre alternatívne energie, Bratislava, 42 s. BÉDI, E.(2001): Obnoviteľné zdroje energie, Fond pre alternatívne energie, Bratislava, 144 s. ILAVSKÝ, J.(1994): Produkcia a využitie poľnohospodárskej a lesnej biomasy na energiu, Lesnícky výskumný ústav, Zvolen 120 s. ILAVSKÝ, J.(2002b): Energetický potenciál biomasy na Slovensku a možnosti jeho využitia, Biomasa energia pre vidiek, Za matku Zem, Prešov, 23 s. PAĽUCH, T.(2002): Odpadová biomasa ako perspektívny zdroj energie v Slovenskej republike, Katedra humánnej geografie a demogeografie, PRIF UK, Bratislava 39 s. PAĽUCH, T.(2003): Biomasa ako perspektívny zdroj energie v Slovenskej republike,[Diplomová práca], Katedra humánnej geografie a demogeografie, PRIF UK, Bratislava 67 s. VIGLASKÝ, J.(2000b): Biomasa a jej možnosti uplatnenia v komunálnej energetike, Zborník prednášok zo seminára konaného v rámci projektu Fénix, Liptovský Mikuláš, 68s. ŠÚ SR (2000): Regionálne porovnania v Slovenskej republike, Štatistický úrad Slovenskej republiky, Bratislava ŠÚ SR (2001): Regionálne porovnania v Slovenskej republike, Štatistický úrad Slovenskej republiky, Bratislava ŠÚ SR (2002): Štatistický lexikón obcí, ŠÚ SR, Bratislava

85 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Výroba drevených brikiet a peliet v podmienkach Slovenska nová technológia

Peter Vicha AVS Plus, spol. s r.o. Banícka 64 902 01 Pezinok Slovensko Tel: 00421 2-44 45 32 76 [email protected]

Resumé:

Práca pojednáva o východzích podmienkach, úskaliach a dosiahnutých výsledkoch pri zavádzaní výroby drevených brikiet a peliet v podmienkach Slovenska. Pred 14 mesiacmi spoločnosť AVS Plus, ktorá sa venuje rekonštrukcii vykurovacích systémov narazila na problém uplatnenia plynových kotolní v oblastiach bez rozvodu zemného plynu. Pri návrhu alternatívneho riešenia, sme jednoznačne dospeli k záveru, že v súčasných podmienkach je jediným riešením prechod na spaľovanie biomasy, konkrétne drevených brikiet, resp. peletiek. Podrobný prieskum trhu nám však ukázal, že pre rozsah zrekonštruovaných tepelných zdrojov, ktoré sme mali vo výhľadovom pláne, nie je schopný žiadny, z v daných podmienkach existujúcich, výrobcov dodávať potrebné množstvo drevených brikiet, resp. peletiek. Uvedená skutočnosť nás viedla k rozvinutiu vlastnej výroby. V práci uvádzame, stručný postup pri zavedení výroby. Podrobnejší popis technológie na spracovanie „mokrej“ biomasy a nakoniec dosiahnuté výsledky. Súčasťou práce sú skúšobné vysvedčenia pre vyrábané brikety aj peletky, z Ústavu pre výskum a využitie palív, a.s. Praha

86 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Úvod

Biomasa ako palivo je dnes už všeobecne známa, celý svet sa zaoberá touto problematikou. Podmienky a výhody sú nesporné až možno konštatovať, že nieto inej cesty. Rovnako aj na Slovensku sa táto oblasť intenzívne rozvíja. My sme tiež pred 14. mesiacmi narazili na problém ako ďalej. Firma sa zaoberá rekonštrukciou vykurovacích systémov so zameraním na splácanie s úspor. V miestach kde nie je zemný plyn sme z finančných dôvodov nemohli uplatniť použitie Propán-butánu a tak sme sa zamerali na biomasu ako palivo. Prvý prieskum nám ukázal, že je to správna cesta, ale nie je také jednoduché zabezpečiť na Slovensku dostatočné množstvo paliva. Podrobný prieskum potvrdil, že ak chceme pokračovať touto cestou je potrebné zaistiť výrobu paliva vlastnou cestou. Tento záver nás viedol k tomu, že sme hľadali možnosť výroby vlastného paliva.

Výroba brikiet

V prvej etape sme kúpili staršiu technológiu na výrobu drevených brikiet, s priemerom 5 cm. Po repasovaní a dobudovaní potrebných doplnkov technológie sme začali výrobu drevených brikiet. Toto zariadenie je umiestnené v Krásne nad Kysucou a od decembra 2003 sa rozbehla plná výroba. Dnešný stav, je výroba brikiet v objeme 400 kg/hod. Parametre podľa skúšobného vysvedčenia č. 171-2003 z Ústavu pre výskum a využitie palív, Praha— Běchovice sú vyhovujúce. Vyrábané brikety priemeru cca 5 cm a dĺžky cca 7,5 cm je možné spaľovať v malých kotloch rodinných domov, alebo menších objektov, kde nepredpokladáme automatizáciu podávania paliva. Nie sú však vhodné pre spaľovanie v kotloch s automatickým podávaním paliva. Pre tento prípad, sú nutné menšie rozmery, preto sme pristúpili k deleniu brikiet na dve, až tri časti. Tento problém sme technologicky vyriešili a dnes vieme vyrábať brikety s dĺžkou cca 2,5 až 3 cm a takýto rozmer zvládnu potom už automatické podávacie zariadenia. Pritom kvalita je dostatočná aj pre použitie transportu pomocou závitovkový transportér.

Výroba brikiet, nám síce dala do rúk nástroj na prekonanie nedostatku ekonomicky výhodného paliva ale zároveň nám neumožnila rozšírenie najnovších technológii pre spaľovanie biomasy. Rozmery brikiet obmedzujú použitie automatizovaných podávacích systémov čo pri použití napr. v bytových domoch, nie je vhodné.

Výroba peletiek

Vzhľadom na uvedené problémy sme sa zamerali na výrobu drevených peliet. Analýza trhu technologických zariadení nás priviedla k rozhodnutiu, zamerať sa na inovovanú technológiu, ktorú možno nazvať aj ako peletovanie „mokrej“ biomasy. Peletovací stroj sme zakúpili u výrobcu v Taliansku, jedná sa o inovované zariadenie, ktoré sa vyznačuje podstatnou zmenou v technológii výroby, ktorá spočíva v tom, že

87 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 drevená hmota sa tvaruje do peliet v dvoch protichodných matriciach valcového tvaru, ktoré sa pohybujú proti sebe obr. 1

Obr. 1 Matrice peletovacieho stroja

Výstupný produkt sa pritom pretláča smerom do vnútra valcov. Takýmto spôsobom sa z procesu peletizácie odstraňujú fáza sušenia drevnej hmoty a fáza ochladzovania hotových peletiek. Keď teda pri tradičnom procese peletizácie, obr. 2, máme päť fáz výrobného procesu t.j.

1. Zhromažďovanie a príprava suroviny 2. Sušenie suroviny 3. Peletovací proces 4. Ochladzovanie hotových peletiek 5. Balenie a uskladnenie

Obr. 2 Schéma tradičného spôsobu

V popisovanom inovovanom procese obr. 3, nám vypadáva fáza 2 - sušenie suroviny a fáza 4 - Ochladzovanie hotových peletiek. Za týchto okolností sa celý proces výroby zjednodušuje tak, že na spracovanie 1 kg výstupnej suroviny s vlhkosťou 15 až 35% potrebujeme len 50 až 100 Wh energie. Takto tento proces výrazne zlacňuje výrobu v porovnaní s klasickým procesom výroby peletiek. Pritom nijako neutrpí kvalita hotových výrobkov, ale skôr naopak. V neposlednom rade sa výrazne zmenšujú rozmery peletovacieho stroja.

Obr.3 Schéma inovovaného procesu

88 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Technologický proces výroby peletiek Celý technologický proces si môžeme popísať nasledovne: Vstupný materiál sa nasáva do drviča a turbínou sa prenáša do zásobníka obr. 4.

Obr. 4 Drvič, turbína a zásobník

Zo zásobníka sa potom dopravníkom dostáva do separátora kameňov a kovu, kde dôjde k odstráneniu prípadných kúskov kameňa a kovu obr. 5.

Obr. 5 Separátor kameňov a kovu

Následne postupuje zmes do kladivkového drviča, kde je spracovaná na jemnú zmes obr. 6.

Obr. 6 Kladivkový drvič

89 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Odtiaľ je za pomoci centrálnej turbíny dopravovaná rozdrvená zmes do hlavného sila obr. 7,

Obr. 7 Hlavné silo z ktorého už pripravená surovina vstupuje do peletovacieho stroja obr. 8.

Obr. 8 Peletovací stroj

Z peletovacieho stroja vychádzajú hotové výrobky a postupujú do triedičky hotových výrobkov obr. 9.

Obr. 9 Triedička hotových výrobkov

Z triedičky hotových výrobkov sa uvolnená drevná hmota a peletky krátkych rozmerov vracajú späť do hlavného sila a kvalitné peletky postupujú cez transportér (obr. 10.)

90 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Obr. 10 Transportér do skladu hotových výrobkov, kde sú uskladňované v „big-bagoch“ obr. 11.

Obr. 11 Balenie

Z obrázkov je vidieť, že samotný peletovaci stroj nie je priestorovo náročný. Konkrétny typ, ktorý má k dispozícií naša firma má rozmery 2500x2050 mm s manipulačným priestorom 6500x5050 mm. Výška stroja je 1400 mm a váha 4500 kg.

Popísaná peletovacia linka je inštalovaná v priestoroch našej dcérskej firmy v Spiškej Novej Vsi. Linka je konštruovaná kapacitne na objem výroby 600 kg hotových peletiek za hod pri vlhkosti vstupného materiálu v rozsahu od 31% do 36%. Hotové výrobky sú drevené peletky priemeru 10 mm. Parametre hotových výrobkov vidieť v skúšobnom vysvedčení:

91 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Ústav pro výskum a využití paliv, a.s. Praha 9 — Běhovice ZKUŠEBNÍ VYSVĚDČENÍ č. 172—2003 Dřevené pelety průměru 10 mm

Praha dne 11. listopadu 2003

Stanovenie Jednotka Pôvodná Bezvodá Horľavina vzorka vzorka

Voda W % 7,54 Popol A % 1,05 1,14 Horľavina (100-W-A) % 91,41 96,86 100

Spálené teplo Qs MJ/kg 18,66 20,18 20,41 Výhrevnosť Qi MJ/kg 17,26 18,86 19,08

Vodík H % 5,58 6,04 6,11 Uhlík C % 47,08 50,92 51,51

Síra organická So % 0,01 0,01 0,01 Dusík N % 0,09 0,10 0,10 Kyslík O % 38,65 41,79 42,27 Síra ostatná S % 0,01 0,01 Arsén As mg/kg 0,20 Kadmium Cd mg/kg 0,06 Chróm Cr mg/kg 1,03 Meď Cu mg/kg 3,91 Olovo Pb mg/kg 0,87 Zinok Zn mg/kg 29,32 Ortuť Hg mg/kg 0,017 Chlór Cl mg/kg 186,00

92 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Záver

Pri porovnaní dosiahnutých výsledkov s normou DIN 517 31 a tiež ÖNORM M 7135 môžeme konštatovať, že naše výrobky vyhovujú obidvom uvedeným normám vo všetkých položkách.

Doterajšia skúsenosť z prevádzky nám ukázala, že popísaná technológia je vhodná na výrobu drevených peletiek, ktoré sú vhodné pre použitie ako paliva do kotlov vykurovania. Našou snahou je v budúcnosti rozšíriť spracovávaný vstupný materiál aj na iné ako drevnú hmotu. Pokusné spracovanie ukázalo, že toto je možné.

Záverom môžeme konštatovať, že sme splnili náš cieľ rozbehnúť výrobu drevených brikiet a peletiek pre vlastné potreby. Je to o to potešiteľnejšie, že pre výrobu peletiek sme si zabezpečili špičkovú technológiu a tak znížili náročnosť výroby a cenu výrobkov, pri zvýšení kvality.

Testovaním sme si overili funkčnosť a kvalitu výrobku. V súčasnosti zavádzame aj výrobu peletiek s priemerom 6 mm, ktoré sú na trhu najžiadanejšie a v menších kotloch jediné použiteľné. Matrice na výrobu peletiek priemeru 10 mm, sú použiteľné aj na peletovanie biomasy nedrevného pôvodu, vrátane časti komunálneho odpadu. V budúcnosti pripravujeme experimetálne preveriť uvedené doporučenia výrobcu.

Literatúra:

1. Refined Bio-Fuels Pellets and Briquettes, Tématický materiál LAMNET (projekt no. ICA4-CT-2001-10106) European Commision

2. Woodpellets in Europe, Material Europen Commission DG XVII, projekt number DIS2043/98-AT, Editor UMBERA GmbH, r.2000

3. Instruction and Maintenance Manual of Machine To Compact Solid Material, EcoTre Systém

93 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

SLEDOVANIE ANAERÓBNEHO PROCESU V PREVÁDZKOVÝCH PODMIENKACH

Silvia Šárgová Katedra mechaniky a strojníctva SPU v Nitre Trieda A. Hlinku 2 949 01 Nitra Slovensko Tel: 00421 37-733 60 73 [email protected]

Resumé Príspevok sa zaoberá čiastkovými výsledkami sledovania anaeróbneho procesu, ktorého hlavným výstupným produktom je bioplyn, v prevádzkových podmienkach. Súčasťou celého experimentu je porovnanie produkcie a kvality bioplynu vyrobeného z rôznych druhov substrátov. V jednotlivých častiach prezentácie je popísaný cieľ experimentu, experimentálne zariadenie použité na výrobu bioplynu a výsledky dosiahnuté pri použití čistej hnojovice hovädzieho dobytka na výrobu bioplynu. V záverečnej časti je zhrnutý prínos celého experimentu.

Úvod

Pri výrobe bioplynu prostredníctvom anaeróbneho rozkladu sa donedávna tradične využíval v jednom zariadení iba jeden druh odpadu. V poslednom desaťročí však začal narastať záujem o spracovanie druhovo odlišných zmesí odpadov, tzv. kofermentáciu. Výsledky niektorých laboratórnych pokusov so zmiešanými substrátmi priniesli veľmi pozitívne výsledky – zvýšená produkcia bioplynu, vyšší obsah metánu v bioplyne. Napríklad výsledky laboratórnych pokusov kofermentácie hnoja hovädzieho dobytka s domovým triedeným odpadom udávajú nárast obsahu metánu oproti pôvodnej hodnote až o 80% [1]. Podľa [2] je možné kofermentáciou exkrementov hospodárskych zvierat s inými odpadmi docieliť nárast produkcie bioplynu o 0,5 až 1 m3 bioplynu na 1 kg suchej organickej hmoty (SOM), pričom pre lepšie uvedomenie si významu tohoto údajov slúži tabuľka č. 1, kde je uvedená produkcia bioplynu z čistých substrátov.

94 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Tab. 1: Výnos bioplynu z exkrementov podľa [3]

VÝNOS BIOPLYNU SUBSTRÁT ( m3.kg-1 SOM ) exkr. ošípaných 0,25 až 0,5 exkr. HD 0,2 až 0,3 hydinový trus 0,35 až 0,6

Experiment s kofermentáciou v praxi

Výsledky laboratórnych pokusov sa spravidla líšia od výsledkov získaných v praxi. Práve získanie poznatkov o kofermentácii v reálnych podmienkach prevádzkovania bioplynového zariadenia je jednou z úloh medzinárodného projektu AMONCO (Project No NNE5-2001-00067), ktorý je zameraný na sledovanie, predikciu a kontrolu anaeróbneho rozkladu biomasy za účelom využitia vyprodukovaného bioplynu v palivových článkoch. Katedra mechaniky a strojníctva SPU v Nitre, ktorá je prevádzkovateľom bioplynovej stanice v Kolíňanoch, je jedným z členov participujúcich na tomto medzinárodnom projekte. Monitorovanie anaeróbneho rozkladu je členené na niekoľko fáz, pričom sa na výrobu bioplynu použijú rozdielne zmesi substrátov. V rôznych pomeroch sa bude miešať hnojovica hovädzieho dobytka s kukuričnou silážou, s kuchynským odpadom a s trávou. Ako referenčné hodnoty pri konečnom vyhodnotení experimentu poslúžia výsledky získané z práve prebiehajúceho monitorovania výroby bioplynu z čistej hnojovice. Všetky zaznamenané údaje sa ďalej použijú na získanie závislostí medzi vstupnými a výstupnými parametrami a pre matematický model anaeróbneho procesu. Vstupné parametre sa získavajú chemickou analýzou substrátu vstupujúceho do procesu. Výstupné údaje sa získavajú rozborom vyprodukovaného bioplynu a zaznamenávaním údajov o jeho dennej produkcii. Samotné podmienky procesu anaeróbneho rozkladu substrátu sú sledované prostredníctvom chemickej analýzy rozkladajúceho sa substrátu a sledovaním procesnej teploty a hodnoty pH.

Opis experimentálneho zariadenia

Zariadenie na výrobu bioplynu, ktoré je pri monitorovaní anaeróbneho rozkladu použité, je navrhnuté pre mokrý proces s kontinuálnym plnením fermentora. Jeho funkčná schéma je znázornená na obr. 1. Príprava substrátu sa uskutočňuje v homogenizačnej nádrži. Substrát sa po homogenizácii dopravuje pomocou kalového čerpadla do fermentora raz denne a rovnaké množstvo vyhnitého substrátu je vytláčané cez prepad fermentora. Fermentor je zhotovený z oceľovej nádoby valcového tvaru s užitočným objemom 5 m3. Obsah fermentora sa mieša pomocou pomalobežného lopatkového miešadla centrálne uloženého v osi fermentora. Miešadlo je poháňané mechanicky cez reťazový prevod pomocou elektromotora. Požadovaná hodnota procesnej teploty je zabezpečená prostredníctvom horúcej vody, prúdiacej dvojitým plášťom fermentora.

95 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Obr. 1: Funkčná schéma experimentálneho zariadenia na výrobu bioplynu

LEGENDA:

HN1 - homogenizačná nádrž 1 HN2 - homogenizačná nádrž Č1 - kalové čerpadlo 1 Č2 - kalové čerpadlo 2 Č3 - čerpadlo pre cirkuláciu horúcej vody M - pomalobežné lopatkové miešadlo EM - elektromotor TK - dúchadlo P - plynomer ČK - čistiaca kolóna PK - plynový kotol PČ - palivový článok KGJ - kogeneračná jednotka

Odvod vyhnitého substrátu je zabezpečený cez prepad umiestnený na konci fermentora. Tvoriaci sa bioplyn je odvádzaný zberným potrubím do flexibilného plynojemu 1 s max. objemom 5 m3, odkiaľ sa bioplyn ďalej dopravuje pomocou dúchadla do biologického filtra. Po čistení sa časť bioplynu spaľuje v palivových článkoch, pričom je produkovaná elektrická a tepelná energia. Prebytočná časť bioplynu sa dopravuje do zásobníka bioplynu 2.

96 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Dosiahnuté výsledky

Experimentálne zariadenie na výrobu bioplynu bolo spustené do skúšobnej prevádzky vo februári 2003. Počas tohoto obdobia bola priemerná produkcia bioplynu 3,13 m3.d- 1, pričom po uplynutí fázy nábehu procesu sa pohybovala okolo hodnoty 4 m3.d-1. Priemerné zloženie bioplynu pred jeho čistením bolo v tomto časovom úseku nasledovné: 55,95 % obj. metánu, 37,15 % obj. oxidu uhličitého, 0,119 % obj. kyslíka a 0,0179 % obj. sírovodíka. Analýza substrátu sa pre problémy s technickým vybavením začala vykonávať s oneskorením koncom novembra 2003. U čerstvého substrátu je chemickou analýzou stanovovaný obsah síranov a chemická spotreba kyslíka, na ktorú je vztiahnuté organické zaťaženie reaktora. Vo vzorke z reaktora (fermentora) sa stanovuje obsah amoniakálnych iónov, obsah suchej hmoty a strata žíhaním. Hodnota pH a teplota procesu sú monitorované kontinuálne. Vzorky vyrobeného bioplynu sú analyzované dvakrát denne. Denne sa zaznamenáva aj množstvo vyprodukovaného bioplynu.

Graf 1: Priebeh organického zaťaženia reaktora a obsahu metánu v bioplyne

97 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Graf 2: Priebeh organického zaťaženia reaktora a hodinovej produkcie bioplynu

Graf 1 a graf 2 znázorňujú ako sa v priebehu monitorovania menil obsah metánu v bioplyne a jeho hodinová produkcia s organickým zaťažením reaktora. Priemerné hodnoty jednotlivých analyzovaných parametrov sú nasledovné: • priemerná hodinová produkcia bioplynu: 0,238 m3.h-1, čo predstavuje priemerne 5,712 m3 bioplynu denne • priemerný obsah metánu: 53,73 %obj. • priemerný obsah oxidu uhličitého: 36,97 %obj. • priemerný obsah sírovodíka: 0,0237 %obj. • priemerné organické zaťaženie reaktora: 1,56 kg cod.m-3.d-1 • priemerná teplota vo fermentore: 39,8 °c • priemerná hodnota pH vo fermentore: 6,99 + • priemerný obsah NH4 vo vzorkách substrátu z reaktora: 2,34 mg/l - • priemerný obsah SO4 vo vzorkách vstupného substrátu: 99 mg/l • priemerný obsah suchej hmoty vo vzorkách substrátu z reaktora: 4,6 % • priemerná strata žíhaním vztiahnutá na suchú hmotu vo vzorkách substrátu z reaktora: 67,3 % • priemerná chemická spotreba kyslíka vzoriek vstupného substrátu: 39 100 mg/l

Záver

Priebeh anaeróbneho rozkladu biomasy je nielen zložitý proces, ale je aj ovplyvňovaný veľkým množstvom činiteľov. Doposiaľ nebol zostavený matematický model, pomocou ktorého by bolo možné jednoznačne určiť na základe analýzy parametrov vstupného substrátu vlastnosti a produkciu vyrobeného bioplynu. Všetky návrhy a dimenzovanie zariadení na výrobu a zhodnotenie bioplynu preto vychádzajú z empiricky získaných údajov. Údaje získané v projekte AMONCO z monitorovania anaeróbneho procesu poslúžia nielen pre vzájomné porovnanie fermentácie pri použití rôznych substrátov, ale je možné ich ďalej využiť pre maximalizáciu energetického výkonu zariadení na výrobu bioplynu a riadenie samotného anaeróbneho procesu. To, že namerané údaje sa získavajú v reálnych podmienkach, im zároveň dáva väčšiu výpovednú hodnotu oproti experimentom prevedeným v laboratórnych podmienkach.

98 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Zoznam literatúry

[1] BUNDESFORSCHUNG FÜR LANDWIRTSCHAFT (FAL): Jahresbericht 2000, Oeding Druck und Verlag GmbH, Braunschweig, 2001, str. 88 [2] BRAUN, R.: Energie aus Biomasse, Biogas, Co-Fermentation, http://www.vpivienna.org/refnm.htm [3] STEFFEN, R., SZOLAR, O., BRAUN, R.: Feedstocks for Anaerobic Digestion, str. 17 http://www.ad-net.org/assets/images/Feednw1.pdf (1998-09-30) [4] LUCKE, I.: Biogas- Die regenerative Energie der Zukunft, Hochschule Vechta, Oldenburg, 2002

99 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Practical experiences of large-scale production of forest chips

Juha Poikola Pohjolan Voima Töölönkatu 4, P.O Box 40 FIN-00101 Helsinki, Finland [email protected] tel +358 50 3133278

ABSTRACT: Pohjolan Voima’s bioenergy program includes 7 new power plants and a massive R&D program to support the goal to increase use of renewables. The total value of investment is 620 million euros. The most significant achievement is the new wood energy procurement system based on baling technology. This technology innovation was made in 1999 and year 2002 was a national breakthrough around the country. Technology was developed parallel with the world largest biomass power plant, Alholmens Kraft. Annual bundle production is nearing 300 000 MWh annually.

Pohjolan Voima, with its bioenergy programme, is emerging as a significant wood and peat user in Finland. By the year 2005, Pohjolan Voima will use about one third of all the peat and one fourth of solid bio fuels (excluding black liquor) consumed in Finland. The programme involves close co-operation with our shareholders at their plant sites. Our major partner is UPM-Kymmene.

Pohjolan Voima's bioenergy program Electricity Heat Completed MW MW Year Alholmens Kraft 240 160 2001 Kokkolan Voima 20 50 2001 Kymin Voima 76 180 2002 Jämsänkosken Voima 46 130 2002 Järvi-Suomen Voima, Ristiina 10 65 2002 Wisapower, recovery boiler 140 400 2003 Järvi-Suomen Voima, Savonlinna 17 53 2003 2 biomass units, at planning stage 100 250 ? TOTAL 649 1288

It is characteristic of Pohjolan Voima's investments in CHP that for each separate project we have been able to bring together parties to form a workable entity. An industrial plant, a municipality and possibly an electricity utility have invested jointly in order to secure the availability of heat and power at a competitive price.

In the case of new power plants, the shares of fuel to be purchased from the market are increasing. For instance, only a third of the fuel needed by Alholmens Kraft is obtained from by-products produced at the local pulp and saw mill.

100 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Important part of the bioenergy program is to increase the use of forest chips. Many R&D projects are ongoing to study the fuel potential, harvesting technology, wood receiving and handling, and combustion.

Pohjolan Voima's use of forest and agro fuels

1,5 1 Recovery wood

TWh 0,5 + agrobiomass 0 Forest chips

003 004 005 2001 2002 2 2 2

There is room for improvement as to the quality and price competitiveness of forest chips. When acquiring forest chips, we aim for the same economy of scale as with industrial wood procurement in Finland. If the competitiveness of forest chips cannot be secured, this will lead to an ever increasing use of peat, which again is contradictory to the climatic goals.

The use of biomass is also subject to the risk of fuel availability. The harvesting of peat is weather-dependent, and the amounts of bark and sawdust vary according to the economic trends of industry. The low price levels render long transport distances impossible. Consequently the import of solid bio fuels is not profitable at present.

Three power plant cases:

1. Vaskiluodon Voima, Seinäjoki

Seinäjoki is a 300 MWth biofuel fired CFB boiler which started production year 1990. It is producing electricity and heat for the Seinäjoki city. In the beginning it was using almost 100% peat as a fuel. Long term plan has been to increase use of wood up to 20%, which is about 400 GWh annually. Year 1998 was best year for wood fuel and the use was 16%.

After year 1998 the demand for wood fuel has increased in this area and Seinäjoki plant has not been able keep the good trend in increasing the use of wood. The main reasons for this are:

101 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Location

There are lots of good peatlands around the power plant. Peat’s transportation distance is low and peat is very price competitive. Plant is not able to pay high enough price of wood fuel

Lack of a stationary crusher

Use of mobile crusher is more about 1-2 €/MWh more expensive than having a crusher at the plant site.

Receiving and handling of different fuels

With only one receiving station, it is difficult to mix peat and wood into a homogenous fuel. To minimize the risk of corrosion and erosion, the use of green forest chips is has to be well mixed into peat.

Lack of storage room

With a 1-2 ha area of fuel storage it would be possible to get more wood from the market. The demand and supply of wood is not in balance over the year.

2. Kokkolan Voima

Kokkola is a 80 MWth biofuel fired BFB boiler which started energy production year 2001. It is producing electricity and heat for the Kokkola city. It is using wood 50% and peat 50%. The problem with the fuel procurement is that the word biggest biofuel plant is located only 35 km away. Fuel demand in this area is high. Second problem is that the plant is running only 7 months in a year. During the summer time the low need for district heating is not produced at the power plant. The wood procurement is organized so that the plant has a 70 000 loose cubic meters storage capacity. It is able to receive the wood during the summer when the demand in the area is lower. It utilizes the warm summer time to dry the material. Additional advantage for this large storage is that when mixing the different kind of wood fuels you get a homogenous fuel with rather stable moisture content. Kokkola’s fuel procurement has low risk. In the beginning of the heating season it has almost half of its annual wood fuel in storage at site and 100% of its peat energy consumption storaged at the production field.

3. Alholmens Kraft, Pietarsaari

Alholmens Kraft is a 600 MWth biofuel fired BFB boiler which started energy production year 2001. It is producing electricity, steam and heat for the city and for the paper mill. The annual need for fuel is about 3-4 TWh, demand following the

102 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 electricity market price. Only a third of the fuel needed is obtained from by-products produced at the local pulp and saw mill.

To keep the fuel costs as low level as possible and the fuel supply on reliable basis to guarantee the operation also on extreme conditions to fulfill the high electricity demand during cold winter periods, a wide range of fuels was required. To combine the combustion of the wood with peat and coal as a reserve fuel, the conclusion was to select CFB-boiler to meet also the strict environmental demand for the emissions.

Lot of resources was put into the forest fuel procurement design. The technology solution was made year 1999 same year the investment decision was made: majority of the forest fuel will be produced with a logging residue bundler, a product developed by Timberjack.

Now after four years later this technology selection has proved to be a success story. This technology has spread all over Finland and export markets have opened.

Logging residues have been the main resource of forest fuel. Today new sources are used. The highest potentials are in stumps and in young forest energywood. In Pietarsaari the use of forest wood total is going to be very close to 300 GWh year 2003.

The three main critical success factors for forest wood procurement are:

• Stationary crusher

With a crusher in operation plant is able to buy all sorts of wood fuel: residue bundles, stumps, unchipped loose logging residues, import wood which has to be crushed, bundled agrofuel etc.

Alholmens Kraft crusher’s capacity is 400 loose cubic meters per hour. This enables the efficient unloading of trucks directly to the crusher without no extra waiting time.

With volumes higher than 150 GWh/a, the crusher is very competitive.

Crusher data:

Manufacturer BMH Wood Technology Saalasti Oy Motor 2 x 500 kW Crusher head 1,8 x 12 m Feed opening 2,1 x 1,1 m Capasity 160 m3 /h (320 MWh/h) Unload time per truck 14 min Investment 1,55 MEUR Crushing cost 1 EUR / MWh

103 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• Motivation

When you are bringing a new technology into the forest you must remember that energy wood is only a marginal business compared to the industry wood procurement. Today the value of energy wood is about 1 percent of the industry wood value in Finland. A necessity is that energy wood operations support the industry wood procurement. In most cases same people are involved in both.

The problem with several energy wood procurement technologies have been the wide range of problems during the chain from the forest to the plant: organising the work, machine reliability, bad storages, road breakage, stones etc. This has meant too much extra work for those who are involved.

Baling technology has proved to be almost a “problem free technology”: it is easy to adapt to the existing industry wood procurement. The forest contractor needs only one additional machine to start the production. The new machine is very similar to the technology the contractor is familiar with.

Also the supervision of work is minimal. Forest companies have their GPS-based information technology available which they can use for energy wood procurement.

It is easy to motivate forest professionals to start producing energy wood when the technology is reliable and easily organized. This motivation has stayed high for all these four years and the volumes are raising still.

• Cost effectiveness

The baling machine is a expensive ‘extra’ machine in this procurement chain. The question is that is this extra baling cost saved in later forest and road transportation and in wood handling.

Theoretical comparisons of different procurement chain costs are not reliable enough. There are jus too many variables and too little actual data behind it. Important factor which makes baling technology competitive is the possibility to get high effective working hours per year. With this you lower the cost of capital.

Baling machine is an independent unit and it’s work is easy to organise, as earlier mentioned. When forest cuttings are stopped e.g during the mid-summer, it is still possible operate. The same goes with the forest haulage.

Road transportation is very cost effective, because the same trucks are used as in industry wood. For example in Pietarsaari mill the annual road transportation of industrial wood is about 2 million cubic meters. Use of residue bundles is about 150 000 i.e. Energy wood is a marginal additional work for the trucks and it can be cost effectively. For example when sawmill has a work stoppage, released truck capacity can be used for energy transportation.

104 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

With the right technology you get high volumes and the economics of scale begins to lower the costs. With effectively organised work, minimal breakage time, high annual working hours the technology has proved to be competitive. The current procurement cost (including crushing) is about 8-10 €/MWh, depending on the transportation distance.

Typical cost structure for the residue bundle is:

€/MWh Payment to the harvester 0,3 Baling 3,6 Forest haulage 1,3 Transportation 2,4 Crushing 1,0 Organisation 0,4 Total 9,0

105 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Možnosti využitia poľnohospodárskej biomasy na energetické účely

Štefan Pepich Technický a skúšobný ústav pôdohospodársky, SKTC-106 Rovinka 900 41 Rovinka Slovensko Tel: 00421 2-45 98 05 30 [email protected] , [email protected]

Resumé :

Biomasa vzhľadom na svoju dostupnosť a možnosť využitia nových technológií sa z hospodárskeho i energeticko – politického a ekologického hľadiska ukazuje ako najdôležitejší a v našich podmienkach najperspektívnejší obnoviteľný zdroj energie. Biomasa tvorí značný energetický potenciál, ktorý je rovnomerne rozložený po celom Slovensku. Jednou z foriem biomasy je poľnohospodárska biomasa. Medzi najvýznamnejšie druhy poľnohospodárskej biomasy patrí obilná, kukuričná a repková slama, dendromasa z ovocných sadov, vinohradov a náletu z TTP (trvalých trávnych porastov) tvoriaca tzv. tuhé palivá. Ďalej sú to exkrementy hospodárskych zvierat a niektoré druhy zelených rastlín vhodných na výrobu plynných produktov biomasy a to drevoplynu a bioplynu a napokon biomasa vhodná na výrobu tekutých biopalív ako bionafta alebo bioalkohol. Z poľnohospodárskej biomasy vhodnej na energetické účely pripadá najväčší podiel na slamu, či už obilnú, kukuričnú alebo repkovú. Vzhľadom k výraznému poklesu objemu živočíšnej výroby za posledných 10 rokov sa znížila aj potreba slamy pre kŕmenie a podstielanie. Tým sa zvýšil podiel slamy, ktorú by bolo možné využívať na energetické účely. Teoreticky je možné v slovenskom poľnohospodárstve vyrobiť až 46 500 TJ energie z poľnohospodárskej biomasy bez toho, aby jej energetické využívanie negatívne vplývalo na živočíšnu výrobu (podstielanie, kŕmenie) alebo výživu pôdy. Táto hodnota až päťnásobne prevyšuje súčasnú spotrebu energie v poľnohospodárstve, ktorá sa pohybuje okolo 9 400 TJ. Sušenie poľnohospodárskych produktov patrí medzi energeticky najnáročnejšie pracovné operácie. Na základe niekoľkoročných meraní pracovníkmi TSÚP v Rovinke, priamo v poľnohospodárskej praxi, sa potvrdilo, že až 60 % nákladov pri sušení pripadá na náklady energiu. Jednou z možností umožňujúcich zníženie nákladov na energiu pri sušení poľnohospodárskych plodín je využívanie biomasy ako zdroja energie. Touto formou je možné znížiť náklady na energiu od 20 do 80 %.

106 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Sušenie poľnohospodárskych produktov patrí medzi energeticky najnáročnejšie pracovné operácie. Na základe niekoľkoročných meraní pracovníkmi TSÚP v Rovinke, priamo v poľnohospodárskej praxi, sa potvrdilo, že až 60 % nákladov pri sušení pripadá na náklady energiu. Na grafe č. 1 je uvedený podiel nákladov na dosušenie 1 t zrnovej kukurice z vlhkosti 30 % na požadovanú uskladňovaciu vlhkosť 14,5 %.

Graf č. 1

Podiel nákladov na 1 t úsuškov v % dosušených zrnín v %

opravy údržbu 5% 2% mzdy 21%

odpisy 8% energia 60% poistné 4%

Pri prvých pokusoch sa ako alternatívny zdroj energie používala geotermálna energia a odpadové teplo z jadrovej elektrárne. V oboch prípadoch sa podarilo znížiť náklady o 60 % - 70 %. Výsledky a porovnanie nákladov v Sk/t na sušenie pri klasickom sušení (zemný plyn) a pri sušení za využitia geotermálnej energie a odpadového tepla z jadrovej elektrárne je v tabuľke 1 a na grafe č.2.

Porovnanie nákladov pri klasickom sušení a pri alternatívnych zdrojoch.

Tabuľka 1 náklady na opravy Údržba mzdy energia spolu klasické 18 6 74 206 304 sušenie geotermálna 33 16 48 48 145 energia odpadové 5 6 76 50 137 teplo z JE

107 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Graf č. 2 Výsledky a porovnanie nákladov v Sk/t na sušenie pri klasickom sušení (zemný plyn) a pri sušení za využitia geotermálnej energie a odpadového tepla z jadrovej elektrárne

klasické sušenie geotermálna energ. odpadové teplo z JE

350

300

250

200 v Sk/t y 150 náklad 100

0 opravy údržbu mzdy energiu spolu

Pri ďalších výskumných prácach bola pozornosť venovaná využívanie biomasy ako zdroje tepla pri sušení poľnohospodárskych produktov. Sledovanie prevádzkových, ekonomických a technických ukazovateľov pri sušení poľnohospodárskych produktov sa uskutočnilo pri troch typoch sušiarní 1/ nízkoteplotné sušenie do teploty 100 o C 2/ teplovzdušné sušenie a dosušovanie do 250 o C 3/ horúcovzdušné sušenie do 1000 o C Ako zdroj energie sa používalo palivové drevo, drevné štiepky, piliny, pilinové brikety a slama. Pri jednotlivých sušiarňach boli sledované a merané: množstvo dodaného materiálu do sušiarne a jeho obsah sušiny, množstvo usušeného materiálu a jeho obsah sušiny, množstvo odparenej vody, teploty pri sušiacom procese, výkonnosti, spotreba paliva, jeho cena a množstvo, štruktúra nákladov pri procese sušenia, zloženie a výkonnosti celej technologickej linky. Počas skúšok bolo sledované nízkoteplotné sušenie ovocia, zeleniny a liečivých rastlín na roštovej i boxovej sušiarni. Ďalej dosušovanie zrnín a ako posledná technológia bola horúcovzdušné sušenie bielkovinových úsuškov. Počas sledovania spomínaných technologických postupov sušenia poľnohospodárskych komodít bol ako zdroj energie používaný:

108 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

- zemný plyn - uhlie - biomasa: - piliny - - drevo - pilinové brikety - slama Vo všetkých prípadoch, v ktorých sa ako zdroj energie využívala biomasa sa ukázali úspory energie. Pri analýze nákladových položiek sa podiel nákladov na energiu znížil pri použití biomasy o 11 až 86 %. Namerané a vypočítané hodnoty úspory nákladov na energiu pri jednotlivých druhoch sušenia sú v tabuľke 2.

Zníženie nákladov na energiu pri jednotlivých sledovaných druhoch sušenia Tabuľka 2 Druh sušenia Komodita Porovnanie paliva Úspora energie klasické biomasa v % nízkoteplotné Zelenina uhlie pilinové brikety 11 nízkoteplotné Zelenina uhlie Drevo 33 teplovzdušné kukurica plyn slama - nakúpená 35 teplovzdušné kukurica plyn slama – vlastná 86 horúcovzdušné lucerna plyn piliny 35

Počas skúšok sa dokázalo, že využívanie slamy z vlastných zdrojov ako zdroja tepla pri sušení zrnín môže ušetriť náklady na energiu až 86 % v porovnaní s používaním zemného plynu. Technológia využitia lisovanej slamy z vlastnej produkcie na dosušovanie zrnín sa javí ako vysoko efektívny spôsob dosušovania. Skúsenosti z praxe poukázali na vhodnosť dosušovať zrniny teplým vzduchom o teplote 35 – 45 o C cez výmenník tepla, čím dochádza i ich pomalšiemu sušeniu bez vnútorných zmien v zrne, čo kladne hodnotia hlavne osivári, pretože nedochádza k narušovaniu klíčivosti semien. Tento spôsob sušenia vysoko hodnotia aj krmovinári, nakoľko takto získané komponenty krmív nedošli do styku so spalinami, ako pri teplovzdušnom sušení v klasických obilných sušiarňach. V neposlednom rade túto technológiu kladne hodnotia aj potravinári, či už škrobári, mlynári, sladári alebo ďalší spracovatelia opäť kvôli tomu, že produkt nebol v styku so spalinami horenia. Podobne je možné túto technológiu využiť aj pri ďalších poľnohospodárskych komoditách (zelenina, ovocie, makovice, liečivé rastliny a pod.) a iných produktoch, ako napríklad drevo pre spracovateľov a nábytkárov. Technologická linka, na využívanie slamy ako paliva pri sušiarenstve v poľnohospodárstve má aj tú výhodu, že po malých úpravách je v nej možné použiť ako palivo aj drevnú štiepku alebo pilinové pelety. Kľúčovým prvkom v celej technologickej linke je kotol. Poľnohospodárska biomasa, ako zdroj energie, je možné okrem sušiarenstva využívať aj na vykurovanie objektov na ohrev teplej úžitkovej a technologickej vody. Táto forma biomasy môže nájsť energetické uplatnenie aj v iných rezortoch okrem poľnohospodárstva ako aj v komunálnej sfére.

109 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

ZOZNAM POUŽITEJ LITERATÚRY

1. Váňa I. : Energetické využití biomasy jako způsob omezování nárůstu antropogénního skleníkového efektu, BIOM Praha, 2001

2. Ilavský I. : Analýza energetického potenciálu zdrojov biomasy na Slovensku. LU Zvolen, 2000

3. Sladký V. : Obnovitelné zdroje energie- fytopaliva. VÚZT Praha, 2002

4. Audert D. : Zemédelská technika a biomasa. VÚZT Praha, 2003

5. Petŕíková V. : Biomasa- obnovitelný zdroj energie. VÚZT Praha, 2001

6. Váňa I. : Ekologické aspekty energetického využití biomasy. VÚZT Praha, 2001

7. Peilč P. : Energetické a průmyslové využití plodin z madrigálních oblasti. VÚZT Praha, 2001

8. Pastorek Z. : Využití odpadní biomasy rostlinného původu. Metodika pro zemédelskou praxi, č.12, 1999

9. Pepich Š.: Projekt využívania biomasy v poľnohospodárstve. TSÚP Rovinka, 2001

10. Pepich Š.: Projekt využitia biomasy jako zdroja energie na sušenie poľnohospodárskych produktov. TSÚP Rovinka, 2002

110 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session II

First Part

Combustion and Boiler System, Technology

Miroslav Mravec Chairperson

Ivan Binovsky Worldwide Activities of SES Tlmace Joint Stock Company

Zbigniew Kocur Utilisation of Biofuels in CHP System

Daniel Dymanus Fullautomatic Boilers for Biofuels Combustion

Miroslav Mravec New Biomass Boiler in the City of Lubochna

111 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

VYUŽITIE BIOPALÍV V KOGENERAČNÝCH JEDNOTKÁCH

Ing. Zbigniew Kocur INTECH Slovakia, s.r.o. Palárilova 31, P.O.Box 232 810 00 Bratislava tel. 02/6381 4343 e-mail: [email protected] www.intechenergo.sk

Príspevok je venovaný možnostiam využitia bioplynu na energetické účely prostredníctvom uplatnenia kombinovanej výroby elektriny a tepla. Ako príklad takéhoto využitia je uvedená ČOV Lučenec.

Zhodnotenie zámeru využitia bioplynu pre pohon kogeneračnej jednotky.

Každý, kto bude zhodnocovať možnosť inštalácie kogeneračnej jednotky na využitie biopalív, musí poznať niektoré informácie, ktoré majú rozhodujúci vplyv na realizáciu uvažovaného zámeru. Ide predovšetkým o: 1. Vlastnosti bioplynu – sú základnou informáciou o vlastnostiach paliva, predovšetkým o jeho použiteľnosti z pohľadu škodlivých prímesí a tiež informácie o energetických vlastnostiach, teda o výhrevnosti. Dôležitými informáciami sú predovšetkým: obsah metánu (najlepšie celé zloženie plynu) stálosť kvality plynu obsah škodlivých prímesí 2. Produkcia bioplynu, možnosť uskladňovania do plynojemu – informácie o možnostiach a množstvách plynu 3. Dostupnosť rozvodu zemného plynu. Zvážiť, ktorý z nasledujúcich spôsobov prevádzky sa aplikuje: prevádzka KJ len na bioplyn kombinovaná prevádzka zemný plyn + bioplyn (prepínanie palív) zmiešavanie bioplynu a zemného plynu 4. Požiadavky na funkciu kogeneračnej jednotky: paralelná prevádzka so sieťou (P) paralelná s možnosťou ostrovnej prevádzky (P, I) paralelná prevádzka s funkciou záložného zdroje (P, E) 5. Spotreba elektrickej energie, sadzba odberu elektrickej energie

Limitné vlastnosti bioplynu.

Vlastnosti bioplynu sú jedným zo základných parametrov, ktoré majú vplyv na využitie bioplynu pre pohon motora kogeneračnej jednotky. Niektoré vlastnosti

112 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 bioplynu môžu uvažovaný zámer významne predražiť, alebo úplne znemožniť. Je preto nutné ku zhodnocovaniu vlastností bioplynu pristupovať veľmi zodpovedne. Pri hodnotení je potrebné poznať nasledujúce vlastnosti bioplynu: 1. Obsah metánu – obsah metánu v bioplyne sa pohybuje v rozsahu 55 až 65%. Za minimálnu hranicu obsahu metánu sa všeobecne považuje koncentrácia 50%. 2. Tlak plynu – pre spaľovanie bioplynu v plynovom motore je zodpovedá hodnotw tlaku v rozsahu 1,5 až 10kPa. 3. Stálosť kvality plynu (stabilita zloženia a tlaku) – ovplyvňuje predovšetkým stabilitu chodu jednotky a úroveň emisií škodlivých látok. Stálosťou kvality plynu sa rozumie stabilita zloženia (koncentrácia metánu) a stabilita tlaku plynu. 4. Obsah škodlivých prímesí (zlúčeniny síry, fluóru a chlóru). Tie môžu spôsobiť koróziu dielov sacieho traktu motora, ale tiež vnútorných dielov motora, prichádzajúcich do styku s mazacím olejom. V čističkových bioplynoch je obvyklý obsah sírovodíka. Limit pre jeho koncentráciu stanovuje výrobca motora a zvyčajne sa pohybuje okolo 1,5 g/m3 plynu. Okrem sírovodíka je potrebné zohľadňovať všetky zlúčeniny síry, ktoré môžu byť v bioplyne obsiahnuté (sírouhlík).

Nasledujúca tab. 1 prehľadne uvádza prípustný obsah hlavných sledovaných zložiek a tab. 2 limitné hodnoty fyzikálnych parametrov bioplynu pre spoľahlivú prevádzku spaľovacieho motora.

Tab. 1 – Hlavné sledované zložky bioplynu a ich prípustná koncentrácia.

Zložka bioplynu Max. koncentrácia

Min obsah metánu 50 %OBJ Max. obsah sírnych zlúčenín 57 mg/MJ Max. obsah zlúčenín Cl- a F- 19 mg/MJ Max. množstvo oleje 1,19 mg/MJ Max. množstvo kremičitých zlúčenín 0,5 mg/MJ Max. množstvo čpavku 2,8 mg/MJ 1 Údaje sa vzťahujú k výhrevnosti daného plynu. 2 Pre prepočet H2S ako najčastejšej sírnatej zlúčeniny platí: 1000 ppm (0,1%OBJ) = 1,516 g/m3

Tab. 2 – Požiadavky na fyzikálne vlastnosti bioplynov.

Sledovaný parameter Hodnota Min 3metánové číslo 100 Voda v kvapalnom skupenstve Neprípustná Max. veľkosť pevných častíc 5.10-3 (mm) Max. veľkosť kvapiek oleja 5.10-3 (mm) Min. teplota paliva -30 (°C) Max. teplota paliva +30 (°C) Min. výhrevnosť 16,0 (MJ/Nm3) Min. vstupný tlak paliva 1 (kPa) Max. kolísanie tlaku paliva 10 (%)

113 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3 Metánové číslo vyjadruje odolnosť plynného paliva k tzv. detonačnému spaľovaniu (obdoba oktánového čísla pri kvapalných palivách - benzínov). Rekonštrukcia ČOV Lučenec

Rekonštrukcia ČOV Lučenec bola zahájená v auguste 2001. Z pôvodných objektov nezostal prakticky ani jediný, ktorý by nebolo nutné rekonštruovať, respektíve vybaviť novou technológiou. Naviac bolo potrebné dostavať 5.900 m3 aktivačných nádrží a dve 2.200 m3 veľké nádrže dosadzovacie. Z viac ako 80-tich strojov inštalovaných na ČOV je z pôvodných v prevádzke necelá desiatka. Základné údaje o ČOV Vstup: Počet ekvival. obyvateľov 64 690 EO 3 -1 Q24 m .d 17 885 -1 Qmax l.s 426 -1 BSK5 kg.d 3881 NL kg.d-1 2897 N-NH4+ kg.d-1 697,5 -1 Pcelk. kg.d 51,9 Garantované výstupy: -1 BSK5 8 mg.l -1 CHSKCr 60 mg.l NL 15 mg.l-1 + -1 N-NH4 5 mg.l -1 Pcelk 1 mg.l NEL 1 mg.l-1 PAL-A 1 mg.l-1

Za normálnych podmienok odpadová voda nateká do žľabu v novej strojovni mechanického predčistenia, kde sú osadené hrubé a jemné strojne stierané hrablice. Tieto hrablice zachytávajú nerozpustené znečistenie rozmerov väčších ako 6 mm. Zhrabky z oboch hrablíc sú lisované a dopravované do pristaveného kontajnera zhrabkov umiestneného mimo strojovní. Odhaduje sa, že na predmetnom zariadení sa ročne zachytí až 390 t znečistenia. Následne je odpadová voda privádzaná na dva vertikálne vírové lapače piesku. Zachytený piesok z lapačov je odčerpávaný mamutkami do sedimentačnej nádrže, z dna ktorej je po sedimentácii vyhrňovaný závitovkovým dopravníkom do kontajnera na tuhý odpad za súčasného premývania. Ročné množstvo zachyteného piesku by sa malo pohybovať okolo hodnoty 420 t. Voda po lapačoch piesku nateká do pôvodného - rekonštruovaného lapača tukov, v ktorom dochádza k zachytávaniu kvapiek tuku. Odtiaľ je vedená do dvoch usadzovacích nádrží. V usadzovacích nádržiach sa zachytáva sedimentovateľné znečistenie (primárny kal). Jeho produkcia by sa mala pohybovať na úrovni cca 1.150 kg sušiny za deň. Tento kal, vzhľadom na vysoké množstvo organického znečistenia v ňom obsiahnutého, je pri správnom nakladaní s ním zdrojom veľkého množstva energie. Predčistená

114 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 odpadová voda je následne prečerpávaná do anaeróbneho stupňa čistenia a primárny kal do vyhnívacej nádrže.

Proces biologického čistenia sa uskutočňuje v dvoch hlavných typoch nádrží: • anaeróbne nádrže • nádrž biologického čistenia

Organické biologicky rozložiteľné látky v rozpustenej, emulgovanej i suspendovanej forme sú rozkladané pomocou aktivovaného kalu, ktorého základ je tvorený vločkami zmesi baktérií spolu s ďalšími mikroorganizmami ako sú napr. nálevníky a vírniky. Odpadová voda sa kontaktuje so zmesou aktivovaného kalu v anaeróbnej nádrži, kde sú vytvorené vhodné podmienky pre zvýšené biologické odstraňovanie fosforu. Aktivačná zmes preteká anaeróbnymi nádržami do anoxických zón nádrže biologického čistenia a následne do oxických zón, ktoré sú prevzdušňované tlakovým vzduchom. V anoxických a oxických zónach dochádza okrem odstraňovania organických biologicky rozložiteľných látok aj k zvýšenému biologickému odstraňovaniu dusíka. Dosadzovacie nádrže DN1 a DN2 slúžia na separáciu biologicky vyčistenej odpadovej vody od kalu z aktivačnej zmesi privádzanej z nádrže biologického čistenia. Aktivačná zmes z nádrže biologického čistenia nateká do rozdeľovacej šachty pred dosadzovacími nádržami. Z rozdeľovacej šachty sú potrubia vedené zospodu do stredu každej dosadzovacej nádrže. Z aktivačnej zmesi privedenej do dosadzovacích nádrži sa oddelí kal, ktorý sedimentuje na dne a zároveň sa odsadí voda, ktorá odteká odtokovými žľabmi z dosadzovacích nádrží na terciárne dočistenie. Kal je transportovaný späť na začiatok biologické stupňa čistenia, alebo ako kal prebytočný na zahusťovacie zariadenie. Množstvo prebytočného kalu vyjadrené v sušine je odhadované na cca 2000 kg za deň. Rovnako ako kal primárny, aj kal prebytočný je následne energeticky využívaný. Vyčistená voda z dosadzovacích nádrží je dočisťovaná v objekte terciárneho dočistenia, kde je osadených päť bubnových filtrov. Bubnové filtre dočisťujú odpadovú vodu, ktorá odteká cez merné zariadenie do recipientu. Ako už bolo vyššie spomenuté, kal je ďalej spracovávaný. Pre jeho ďalšie využitie je potrebné aby sa v čo najväčšej možnej miere zbavil vody. Primárny kal sa zahusťuje v usadzovacích nádržiach. Za týmto účelom je na výusti kalu z usadzovacích nádrží inštalované on-line meranie koncentrácie kalu, ktoré v súčinnosti s riadiacim systémom znemožňuje, aby do procesu vyhnívania bol dopravený s vysokým obsahom vody a tým zhrošoval energetickú bilanciu vyhnívania. Sekundárny kal je zahusťovaný strojne. Takto zahustený sekundárny a surový (primárny) kal je privedený do vyhnívacej nádrže (fermetora). Tu je ohrievaný na teplotu 38-40°C a dochádza k jeho stabilizácii. Na uskladňovanie vyhnitého kalu sa využíva existujúca kruhová

115 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 uskladňovacia nádrž. Odvodňovanie vyhnitého kalu na sušinu cca 25% sa realizuje na odstredivke v strojovni odvodnenia kalu. Pri procese fermentácie je odbúravaná organická sušina a vytvára sa bioplyn. Tento bioplyn sa akumuluje v plynojeme a slúži na výrobu tepla a elektrickej energie pre potreby ČOV. Na tejto ČOV je ako jednej z prvých na území SR inštalovaná kogeneračná jednotka TEDOM Cento 150 s tepelným výkonom 220 a elektrickým 140 kW. Predmetné zariadenie výrazne zvyšuje celkovú ekonomickú bilanciu prevádzky ČOV. Anaeróbna fermentácia kalov je technológia používaná na väčšine čistiarní odpadových vôd s kapacitou vyššou ako 10.000 EO. Energia získaná daným procesom sa využíva spravidla iba na ohrev samotného anaeróbneho reaktora, respektíve v zimnom období na vykurovanie prevádzkových priestorov. Pritom je preukázané, že pri správnom prevádzkovaní kalového hospodárstva, je možné, zvlášť mimo vykurovaciu sezónu, sa priblížiť takmer k energetickej sebestačnosti ČOV. Náklady na vybavenie ČOV Lučenec kogeneráciou tvorili menej ako 2% - tá z celkových nákladov stavby.

116 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Fullautomatic Boilers for Biofuels Combustion

Daniel Dymanus ŽDB, a.s., závod topenářské techniky VIADRUS, Bohumín Bezručova 300 735 93 Bohumín Česká republika Tel: 00420 59 60 830 50 [email protected]

Kotel VIADRUS HERCULES U26 - řez kotlovým tělesem Výhody kotle VIADRUS U26

•vysoká životnost litinového výměníku a armatury

•dlouhodobě ověřená konstrukce 15 16 •propracovaná výrobní technologie na automatických formovacích 17 linkách se stálou a ověřenou kvalitou výrobního procesu (ISO 9001, 18 ISO 14 001)

•jednoduchá obsluha a údržba 19 •odstupňování výkonu dle počtu článku 20

Tepelně technické parametry kotle Kotel VIADRUS HERCULES ECO - základní rozměry HERCULES ECO 5 článků 10 článků

Jmenovitý výkon 24 kW 48 kW Regulovatelný výkon 7 - 24 kW 13 - 48 kW Spotřeba paliva (Q=17 MJ/kg) 1,8 - 5,9 kg/h 3,9 - 11,6 kg/h Teplota spalin 110 - 170 °C 110 - 142 °C Účinnost 85 % 80 % Hmotnost 441 kg 645 kg Obsah vodního prostoru 40,9 l 64,4 l Průměr kouřovodu 160 mm 160 mm Kapacita dodávaného zásobníku 725 l 725 l 470 kg 470 kg Přípojky vody 2 “ 2 “ Pozn.: Kóty za lomítkem platí pro Připojovací napětí 1 PEN 230V 50Hz TN-S 10-článkovou velikost. Max. elektrický příkon 230 W 295 W

117 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Tepelně technické parametry kotle Kotel VIADRUS HERCULES BIO - rozměry a možnosti uspořádání HERCULES BIO 5 článků 7 článků 10 článků

Jmenovitý výkon 25 kW 35 kW 48 kW Regulovatelný výkon 7 - 25 kW 10 - 35 kW 14 - 48 kW Spotřeba paliva (štěpka, w=18%) 3,1 - 9,4 kg/h 4,2 - 12,1 kg/h 5,3 - 15,8 kg/h Teplota spalin 170 - 265 °C 160 - 245 °C 150 - 220 °C Účinnost 80 % 80 % 80 % Hmotnost 643 kg 731 kg 864 kg Obsah vodního prostoru 40,9 l 50,3 l 64,4 l Průměr kouřovodu 160 mm 160 mm 160 mm Kapacita dodávaného zásobníku 1 140 l 1 140 l 1 140 l Přípojky vody 2 “ 2 “ 2 “ Připojovací napětí 3/N/PE AC 400/230V 50Hz TN-S Max. elektrický příkon 1000 W 1000 W 1000 W

A [mm] B [mm] C [mm] HERCULES BIO 5 článků 625 1768 4025 HERCULES BIO 7 článků 815 1958 4215 HERCULES BIO 10 článků 1100 2243 4500

118 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session II

Second Part

Combustion and Boiler System, Technology

Karol Miklos Chairperson

Vladimir Verner Energy Selfsupplying of Municipalities

Milan Novak Operation of Combined Biomass and Solar Application

Maria Hammar Municipal Energy and Climate Planing, Incorporating Biomass Utilisation

Karol Miklos Development of Biomass Projects in Slovak Regions

Vladimir Vagasky Model Solution of RES utilisation on the Protected Area Slovensky Raj

119 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Municipal Energy and Cliamte Planning

Maria Hammar KanEnergi Sweden AB Box 41 532 31 Skara Sweden Tel: 0046 511 34 78 72 [email protected]

Municipal energy and climate planning is important to get a good grip of the issues and to get better economy due to lower energy use and more locally produced energy. Implementing bioenergy is one way of improving the conditions in the municipality concerning employment, economy, environment as well as social issues relatively easy. Planning for energy and climate issues gives a readiness to make good use of new possibilities and gives a lead compared to other municipalities which has no plan for the issues.

Why energy and climate planning? Energy issues engage all parts and concerns all levels of the municipal organisation. Energy use depend on of how people in the organisation act right now, if for example you chose to put out the lamp when it’s lunch break. The use of energy is also depending on the more long-term decisions in municipal council or municipal executive board. This can be future infra structure investments or enlargement of different areas etc. Between these extremes there are a numerous other occasions when decisions are made that affects the need for energy in the organisation. Everything from investment decisions for a new school to the purchase of machines etc affects the energy use in the municipality. To be able to structure the energy use and get a grip of planning is needed. The planning also raises the readiness to make good use of new possibilities, which are often neglected or overlooked. When the energy use is more effective due to better planning and preparedness the economy gets better due to lower costs. And of course, with better planning it gets easier to adjust to sustainable development, which is necessary to consider in the long-term planning.

Added value Energy programmes and projects include a wide range of various aspects and factors; technology, economy, security of supply, and basic elements for development and well-being. Thus, energy relates not only to techniques, but to a great extent to socio- economics. Socio-economic driving forces and obstacles are important in the management of planning, implementation and operational phases, as well as for evaluation of projects and programmes. These driving forces and obstacles are based on the subjective percieved values of a project of a programme in the minds of individuals and organisations. Social cohesion may be enhanced by organising and running localised and renewable- based energy supply systems, and quality of life may be substantially increased. Joint

120 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 ventures may allow for social schemes to proceed where fuel poverty issues can be addressed in bioenergy heat or CHP projects. Some interesting combinations of solar and bioenergy schemes are in place in several European countries. Environmentally, biomass-based energy supply options can create a more varied and accessible rural hinterland for communities to enjoy. On a more abstraxct level perhaps, local involvement can contribute to the fight against global climate change and, as such yield overall benefits.

Working method for municipal planning Fundamental for a successful work of change is that the will and motivation exist. Municipalities are complex organisations which include many different operations and ahs many employees. To be successful the motivation for change has to leaven all through the organisation.

Map present-day situation The starting point for the work of planning is to mapp where the energy use is. The delimitation is not always clear but the goal should be to involve all municipal operations that the municipal has a decisive influence on. The mapping should include all energy users and sources in the community – real estates, transports, lighting etc. A good way to valuate the figures that come up at the mapping is to use benchmarking and key figures. This gives a comparison with similar operations you can learn from already proven and successful measures. Important parts of the mapping are the resources in the municipality. What energy exists in the community and how is it used? This can show unused potentials and resources which can be significant to the community. Renewable energy as biomass, wind power and biogas are typical resources that often are not fully used. These sources are important not only from environmental aspects but also economic and for the rural development in form of keeping job opportunities and can give alternative income among farmers for example. The mapping phase should give a clear picture of the existing energy status in the municipality so it can be use as foundation for the continuous work with forming a direction of the work and an action plan for the measures that should be taken in order to aim for the direction pointed out. At the same time it is important not to over do the starting phase but to see the knowledge building as a gradual process. Since the climate issue is getting more and more in focus sources that contibute to the global warming also should be mapped in order to get a good grip and be able to take measures to decrease the emissions of climate gasses.

Policy By the mapping a good knowledge of the present situation exists and the energy policy or vision should point at what way you want to change the present energy use. In the policy the long-term direction for the energy use is formed. The policy should be formed so that it includes the total energy use in the municpal organisations that the municipal has decision influence on. The policy is the foundation of the targets and aims that will be established and the action plan. One way of forming the policy is in a vision and describe the direction will and point out the way into the future concerning the energy situation. The vision

121 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 has an important educational role to make the direction easy to understand and to describe overarching targets to the whole organisation. Targets The targets can be divided into overarching and more detailed, short-term targets. They should be formed to be clear and realistic. Short-term targets should have distinct time-perspective and be easy to measure. The targets has to be formed parallel to the action plan or programme to be suitable for the economy and the municipality. The targets ought to be realistic but still be bending the bow to try harder than usual. Programme The number of feasable measures are often large and therefor the municipality has to prioritise. The order of giving priority can only be decided through considering the economical viability. The municipality can also prioritise considering environmental aspects and thereby override economical advantages. Each measure has to be describe and specified as far as possible. The measures should be described in a technical point of view – what is going to be done? The expected effects of the measures should also be described, as well as who is responsible for implementation and what resources are needed. Finally a timeschedule for implementation and completion. Implementation A determening factor to get control over and to be able to change the energy use is that the whole municipal organisation is involved in the work. This concerns both the politians and the civil servants. The role of the municipal management is just to decide the policy, long-term targets and create space and resources for a serious work. Evaluation The results that procures analysis and put in relation to formed expectations, targets, programme and policy. It is important to clarify what any eventual divergences depend on. But it is also important to establish and verify the effort made according to the plan. The result of the evaluation is the basis for if redirecting of the further work is needed och has to change. Constant improvement The purpose of structuring and systemising the organistion and rutins of the handlings of the issues concerning the municipality’s energy use is to create a solid foundation of a constant improvement work. This means constantly questioning and revalue the work from the ambition to reach the farthest long-term target – to seek new possibilities, new technology, improved competence etc. And this is the challenge. Constant improvement make demands on the municpality’s engagement. It makes demands on knowledge, compentence and dedicated persons. The management of the municipality has the important role to establish targets, support the work and make sure that there are enough resources all the time for implementation and evaluation. Implementing bioenergy in municipal planning Large communities can benefit from biomass energy use in many different ways. The most obvious is new jobs created in local businesses, perhaps retraining people who would otherwise need to move away (a particular problem for young people in many rural communities). Bioenergy is by its very nature ´job intensive´ and those with skills in the forestry and agricultural sector will be most sought after. These jobs may either be created directly or indirectly. Projects may also actually help forestry and

122 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 agricultural business to survive in some countries, as it allows them to generate additional income and to make use of otherwise redundant set-aside land.

Keeping wealth local Community bioenergy projects offer the opportunity of using local resources to fuel the local economy. As such, they could form a part of almost any regeneration or diversification activity in a given locality, adding local value. Economists talk of direct, indirect and induced benefits of doing this. Basically, wealth created directly for those employed and wealth created as a consequence of a new project, for example shops selling more food to new employees.

Market enablement Many European Union countries offer grants and incentives to biomass producers and users. Some link these together to give the best prospect of success in the early days to establish local markets able to compete in their own right. In England for example, grants are available for establishing short rotation coppice but only where a user or users are clearly identified. In Austria substantial monetary incentives are also available.

Farmer’s markets In many countries such as Croatia, there has been a welcome re-emergence of the power of the local economy and local choice in the guise of farmers‘ markets. Such activities allow more income to remain within the local community and produce a healthier and thriving entrepreneurial spirit. Biomass fuels may well develop alongside these markets, through local cooperatives and ´producer groups´.

Making new developments sustainable Bioenergy, as with all renewables energy projects, achieves greatest success when married to other ongoing initiatives such as the building of new houses, a community centre, eco-centre or other public facilities. Incorporation as part of the very fabric o regeneration or revitalisation project, for example, allows for economies of scale and stands the best chance of attracting grants and credits.

Conclusions In many countries, particularly in th EU, bioenergy (together with the other renewable energy technologies) is being promoted due to its potential contribution to energysecurity and environmental benefits. Moreover, there is the realisation the deployment of bioenergy has the potential for job creation, improved industrial competiveness, regional development and the development of a strong export industry. The potential of bioenergy can be realised more easy if planning exists in at the municipal level as well as regional and national levels. There is also a large potential in energy efficiency which also can be realised through energy planning. The readiness to make good use of new possibilities should not be neglected as a strong contributing factor for reduction of energy costs and socio-economic advantages. Planning is required to reach a sustainable development without any mistakes and to large costs for repairing the environmental situation.

123 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

124 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Development of Biomass Projects in Slovak Regions

Karol Mikloš Regionálna Energetická Agentúra Galanta Slovensko [email protected]

REGIONÁLNA H I S T Ó R I A ENERGETICKÁ AGENTÚRA Šaľa - Galanta Ciele :

•Propagácia -racionálneho využívania Slovak biomass forum 2 0 0 4 energie, využívanie obnoviteľných zdrojov energie •Služby -energetické poradenstvo v oblasti racionálneho využívania energie a obnoviteľných zdrojov energie Mapovanie možnosti využitia biomasy a bioplynu • Výchova -zvyšovanie energetickej na poľnohospodárskych subjektoch v regióne uvedomelosti, environmentálna výchova na školách

• Rozvoj -ochrana ovzdušia, znižovanie spotreby

energie a objemu emisií CO2 v regióne

Ing. Karol Mikloš

Oslovené poľnohospodárske subjekty Farma hovädziehodružstvá a spol. s r.o dobytka Sumár za oslovené subjekty

¾ AGRIMPEX družstvo - Trstice ¾ AGRO – BSS, s.r.o. - Sládkovičovo ¾ AGROFRUCT,RD Ša spol.ľa s r.o. - Čierna Voda ro čná produkcia ¾ AGROPEK TEAM, spol.. S r.o. - Veľký Grob rok obilovín kukurice hovädzí dobytok ošípané hydina t t ks ks ks ¾ AGROSTAROkres KB,Ša spol.ľa s r.o. - Kráľov Brod 2001 49 287 27 288 8 493 16 220 9 907 ¾ AGRO – VÁH - Tešedíkovo ¾ ASTER PLUS, s.r.o. - Tomašíkovo 2002 46 574 36 966 8 203 16 782 10 813 ¾2001FYZOKOL, spol.1 s531 r.o. ks - Čierny Brod 2003 43 504 27 856 8 476 17 142 10 243 ¾ POLAGRO, s.r.o. - Jelka ¾ PD Javorinka - Galanta ¾ POD Abrahám - Abrahám ro čná produkcia 2002 1 423 ks rok obilovín kukurice hovädzí dobytok ošípané hydina ¾ PD Hrušov - Dolné Saliby časť Hrušov kWh kWh kWh kWh kWh ¾ PD Topoľnica - Kajal časť Topoľnica 2001 212 377 683 109 239 322 21 544 618 11 520 904 180 947 ¾2003PD PROGRES 1 450 ks - Selice ¾ RD Šaľa - Šaľa 2002 200 687 366 147 982 291 20 808 960 11 920 087 197 495 ¾ RAVOD - Pata 2003 187 458 736 111 513 139 21 501 493 12 175 791 187 084 ¾ TECHAGRA, spol. s.r.o. - Šaľa

Farma husí

AGRO – VÁH, s.r.o. TEŠEDÍKOVO Okres Šaľa

2001 2 475 ks 2002 3 416 ks 2003 3 085 ks

125 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Ďakujem za pozornosť Farma ošípaných

RD Šaľa Okres Šaľa

2001 2 324 ks

2002 2 403 ks

2003 2 400 ks www.rea.sk tel./fax +42131 7706259 e.mail:[email protected]

126 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

MODELOVÉ RIEŠENIE VYUŽITIA OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV ENERGIE (OZE) V CHRÁNENÝCH ÚZEMIACH NA PRÍKLADE NP SLOVENSKÝ RAJ

Vladimír Vagaský Slovenská agentúra životného prostredia Sabinovská 3 080 01 Prešov Slovensko Tel: 00421 51-74 80 116 [email protected]

Resumé Projekt rieši využitie lesnej biomasy a odpadovej hmoty vznikajúcej pri ťažbe a následnom spracovaní dreva v lokalitách – obciach, ktoré sú v dotyku s NP Slovenský raj a NAPANT. Je to inštitucionálna úloha, ktorá je v súlade so štatútom SAŽP článok 2, odstavec 2 a ktorá je zároveň v súlade s hlavnými cieľmi TUR Slovenska (TUR bod 25.), obsiahnutými v Národnej stratégii TUR. Cieľom projektu bolo vypracovanie uzavretého technologického cyklu spočívajucého vo využívaní biomasy energetickým spôsobom. Predmetné riešenie je v súlade s energetickou politikou SR a naväzuje na medzinárodné záväzky SR v oblasti znižovania množstva emisií poškodzujúcich zložku ŽP – ovzdušie, vytvárajúcich sklenníkový efekt. Využitie lesnej biomasy má predovšetkým lokálny význam a predpokladá sa jej využívanie predovšetkým v objektoch, ktoré sú v správe obecných a mestských úradov (ZŠ, MŠ, kultúrne domy a pod.). Riešenie predmetnej úlohy zapadá aj do potreby vypracovať pre tento mikroregión stratégiu TUR s cieľom zachovať málo narušenú krajinu s vysokou ekologickou a krajinárskou hodnotou.

Vymedzenie riešeného územia Vymedzenie riešeného územia bolo po metodickej a obsahovej stránke podriadené splneniu požiadavky plošného zahrnutia priestorov a lokalít významných z hľadiska vytvárania lokalizačných, a realizačných predpokladov pre využitie obnoviteľných zdrojov energie a rovnako pre vytvorenie podmienok spolupráce a kooperácie samospráv i subjektov podnikajúcich v oblasti komerčných služieb a turizmu pri splnení nevyhnutnej požiadavky zachovania kompaktnosti takto vymedzeného územia s cieľom znižovať dopravné vzdialenosti a s tým súvisiace náklady na prepravu surovín i hotových produktov. Pôvodný zámer si vytýčil sledovať a preskúmať vhodnosť využitia lesnej biomasy na vykurovanie budov v správe obecných úradov v 18 obciach (Dedinky, Dobšiná, Rejdová, Stratená, Vyšná Slaná, Vernár, Hnilec, Hnilčík, Mlynky, Henclová, Nálepkovo, Stará Voda, Švedlár, Závadka, Muránska Huta, Muránska Zdychava, Šumiac, Telgárt). Po vykonaní dotazníkového a fyzického prieskumu a následného vyhodnotenia s prihliadnutím na reálnosť a efektívnosť realizácie použitia biomasy na

127 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 vykurovanie zostali v ďaľšom sledovaní a riešení obce – Dedinky, Dobšiná, Mlynky, Rejdová, Šumiac, Telgárt, Vernár a Švedlár. V priebehu spracovania štúdie prejavili záujem o možnosti využitia odpadovej lesnej biomasy na vykurovanie aj obce Gočovo, Hencková, Nižná Slaná a Vlachovo. Po prevedení fyzického prieskumu k ďalšiemu riešeniu boli vytipované základné školy obcí Nižná Slaná a Vlachovo. Obec Nálepkovo neprejavilo záujem o spoluprácu pri riešení projektu. Dôvodom vyradenia obcí boli predovšetkým súčasné nízke energetické výkony v budovách (ZŠ, MŠ, KD), ktoré sú v správe obcí, čo by spôsobilo nízku efektívnosť nákladov na realizáciu zámerov. Pre vytipované budovy, v ktorých je vhodné uplatniť vykurovanie na báze lesnej biomasy bolo potrebné stanoviť: hodinovú tepelnú potrebu; ročnú spotrebu tepla; návrh menovitého výkonu kotolne; stanovenie spotreby paliva (štiepky); náklady na výrobu tepla.

Charakteristika súčasného stavu Vytipované objekty sú v súčasnosti zásobované teplom z nízkotlakých teplovodných kotolní s vykurovacím médiom voda (90/70 °C). Ako palivo sú používané pevné fosílne palivá - uhlie, koks (ZŚ Rejdová, ZŠ Dedinky, gymnázium Dobšiná, ZŠ Švedlár, ZŠ Telgátr, ZŠ Šumiac, ZŠ Vernár), zemný plyn (ZŠ Dobšiná, ZŠ Nižná Slaná, ZŠ Valchovo), propán (ZŠ Mlynky, Redukačný ústav Mlynky, Detský domov Mlynky), el. energia (OcÚ Telgárt). Všeobecne možno konštatovať a to predovšetkým u kotolní, ktoré spaľujú pevné fosílne palivá, že je technický stav kotolní morálne a technicky nevyhovujúci súčasným podmienkam. Nízka účinnosť kotlov zvyšuje nároky na spotrebu paliva, čím sa priamo úmerne spotrebe paliva zvyšujú emisie SO2, NOx, CO a CO2. Týka sa to kotolne ZŠ Rejdová,Šumiac a Telgárt.

Kvantifikácia disponibilných zdrojov biomasy v riešenom území

Zdroje drevného paliva Potencionálnymi zdrojmi energeticky využiteľného dreva je lesná biomasa (zvyšky po ťažbe dreva), odpady z drevospracujúcich prevádzok a perspektívne biomasa z energetických lesov. Na energetické využitie možno z lesnej ťažby uvažovať s menejhodnotnou, tradičnými technológiami nezúžitkovateľnou hmotou, ktorá sa doteraz vôbec nespracúva a väčšinou sa po poťažbovej úprave pracovísk bez úžitku spaľuje priamo na rúbanisku. Je to hmota tenčiny stromov do 7 cm, odpadová hrubina stromov a biomasa z prerezávok. Významým zdrojom energeticky zužitkovateľného dreva sú odpady z drevospracujúcich prevádzok. Výťažnosť pri poreze guľatiny je priemerne 60 až 62 % a zvyšok sú odpady, z ktorých cca 65 % tvoria odrezky a 35 % piliny. V prípade, že sa na píle rezivo aj ďalej spracováva napr. na hranolky, vznikajú ďaľšie odpady a potom ich celkový podiel je až do 70 % zo spracovávanej guľatiny.

V súčasnosti je v oblasti navrhovaných kotolní ročne potenciálne k dispozícii na energetické účely 132 320 ton odpadového a menejhodnotného dreva. Z tohto

128 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 množstva tvorí lesná biomasa 10,2 % a odpady z drevospracujúcich prevádzok 89,8 %, čo predstavuje 118 880 ton. V prípade pestovania rýchlorastúcich energetických porastov by bolo celkové ročné množstvo až 240 218 ton, z čoho lesná biomasa tvorí 5,6 %, odpady z drevospracujúcich prevádzok 49,5 % a biomasa z energetických lesov 44,9 %. Spotreba paliva v plánovaných kotolniach bude spolu 1 962 ton ročne. Z porovnania potrieb a možností vyplýva, že uvedené zdroje predstavujú dostatočnú zásobu na vykurovanie navrhovaných kotolní aj po zohľadnení rizík spojených napríklad s možnosťou ukončenia činosti na niektorej z uvedených píl. Vzhľadom na dostatočné množstvo vznikajúcej odpadovej drevnej biomasy je možné predpokladať využitie drevnej štiepky aj pre jestvujúce rekreačné zariadenia vo vymedzenom území, v ktorých celková kapacita inštalovaného výkonu sa predpokladá 2 až 2,5 MW.

Návrh menovitého výkonu kotolní Pre všetky novonavrhované kotolne (až na novonavrhovanú kotolňu Mlynky) na spaľovanie drevnej štiepky sú navrhnuté nízkotlaké teplovodné kotolne, ktoré budú umiestnené v priestoroch jestvujúcich kotolní. Priestory starých kotolní okrem demontáži kotlov si budú vyžadovať úpravu priestorov kotolne a skladov paliva podľa požiadaviek zvolenej technológie. Pre ZŠ, DD a Reduk. ústav Mlynky sa navrhuje spoločná nízkotlaká teplovodná kotolňa a jej lokalizácia sa predpokladá v areáli redukačného ústavu. Tepelný rozvod pre ZŠ a DD sa navrhuje z predizolovaného potrubia. Pre budovu ZŠ a MŠ Dedinky je možné aj alternatívne riešenie kotolne a to na pyrolitické spaľovanie kusového dreva, čím sa podstatne znížia potrebné finančné vstupy na realizáciu projektu. Výber a použitie konkrétneho technologického zariadena na spaľovanie drevnej biomasy bude upresnený v ďalších stupňoch dokumentácie.

Ekologický prínos Výpočet množstva emisií bol stanovený pomocou emisných faktorov podľa Vestníka MŽP SR z roku 96, čiastky č.6 a metodiky pre znižovanie emisií sklenníkových plynov. Zároveň je potrebné konštatovať, že pre výpočet sa brali skutočné dosahované spotreby paliva, ktoré sú u niektorých subjektov (ZŠ Rejdová, ZŠ Mlynky, Detský domov Mlynky) oveľa vyššie ako výpočtom stanovená hodinová a ročná spotreba tepla. Na spotrebu paliva má vplyv, predovšetkým u vyššie uvedených subjektov, nedostatočná kvalita tepelno-izolačných vlastností obvodového plášťa budov ako aj morálne a technicky zastaralý stav kotlov (ZŠ Rejdová). Využívaním drevnej štiepky na vykurovanie uvažovaných objektov sa dosiahne úspora emisií CO2 2 022 ton za rok.

ZÁVERY A ODPORÚČANIA

Je zrejmé, že využívanie biopalív pre energetické účely je z environmentálneho hľadiska vhodné a podstatne znižuje emisné zaťaženie územia v porovnaní s pôvodným vykurovaním s hnedým uhlím. Na druhej strane je nutné poznamenať, že

129 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 bez dotácie a zvýhodnených pôžičiek bude uplatňovanie biopalív obtiažne. Z lokálneho hľadiska takéto systémy pre obec prinášajú ďalšie výhody: - obec, či daný región sám môže ovplyvňovať cenu tepla - vzniknú ďalšie pracovné príležitosti - rieši sa sociálna otázka pri získavaní biopaliva sa podporuje lokálne či regionálne podnikanie - peniaze za teplo zostávajú v rozpočte obce (úplne po splatení pôžičky, inak čiastočne) - biopalivo je vyrobené z obnoviteľnej suroviny a tá by mala rásť pravidelne.

Na základe analytických výskumov z tejto štúdie je možné konštatovať, že vo vymedzenom území sú vysoko reálne predpoklady na realizáciu využívania odpadovej lesnej biomasy, ktoré vychádzajú predovšetkým z: - rozľahlých zdrojov biomasy v regióne - zvyšujúcich sa cien prvotných zdrojov energie - zhodnotenia miestnych surovinových zdrojov modernou technológiou - využitia domácich a zahraničných podporných zdrojov.

Z celkového počtu novonavrhovaných 13 kotolní najakútnejšie, z dôvodu nevyhovujúceho technického stavu dnešným podmienkam, sa javí potreba realizácie rekonštrukcie kotolne na spaľovanie odpadovej biomasy ZŠ Rejdová. Kotolne ZŠ Telgárt a Šumiac sú taktiež morálne a technicky zastaralé. Nachádzajú sa v blízkosti veľkého zdroja odpadovej biomasy (píla Č. Skala), ale z dôvodu stiesnených priestorových pomerov bude obtiažne umiestniť novú technológiu, čo si vyžiada vyššie investičné nároky na jej realizáciu. Dobré predpoklady pre zrealizovateľnosť využitia odpadovej biomasy sú v kotolni: Gymnázium Dobšiná, ZŠ Švedlár (blízkosť zdroja biomasy a vhodné priestorové pomery) ako aj v kotolniach v obci Vernár. V krátkom uplynulom období (2001 – 2002) boli v obci Mlynky rekonštruované kotolne ZŠ, Redukačného ústavu a Detského domova na báze spaľovania propánu. V súčasnosti je to jedno z najdrahších palív na trhu. Vzhľadom na výrazné predpokladané úspory nákladov na palivo (štiepka – propán) aj napriek značným investičným nárokom na novú technológiu sa javí opodstatnenosť realizácie novej spoločnej kotolne na spaľovanie odpadovej lesnej biomasy pre tieto tri subjekty. Ročné úspory na palivo predstavujú viac ako 2,5 milióna korún.

Vzhľadom na liberalizáciu cien prvotných zdrojov energie sa javí využívanie odpadovej lesnej biomasy ako perspektívny zdroj paliva, pričom je možné predpokladať, že náklady na palivo sú rádovo 2 až 2.5 x nižšie ako u zemného plynu.

130 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Literatúra

CULSHAW, D.: Mechanization of Short Rotation Intensive Culture Forestry (in the UK). Zborník: Mechanization in Short Rotation. Mobile, 1994, 5 s. ILAVSKÝ, J. A KOL.: Energetické využívanie biomasy produkovanej v rezorte pôdohospodárstva. ČZS, LVÚ Zvolen, 2000. ILAVSKÝ, J. – MAJER, E. – VAGASKÝ, V.: Štúdia vhodnosti lesnej biomasy na vykurovanie v obci Ulič. LVÚ Zvolen, 2001. MAJER, E. A KOL.: Výskum postupov výroby energie z biomasy, využitie popolov a príprava modelových riešení energetického využitia biomasy. ZS, LVÚ Zvolen, 2002. MAJER, E.: Zdroje a technológia prípravy drevného paliva pre tepláreň v Považskej Bystrici. LVÚ Zvolen, 2002. MAJER, E.: Využitie biomasy na vykurovanie obecných budov v okolí Banskej Bystrice. LVÚ Zvolen, 2003. SPINELLI, R. – KOFMAN, P.: A Review of Short – Rotation Forestry Harvesting in Europe. Zborník: First Conference of the Short Rotation Woody Crops Operations Working Group. Paducach, 1996, 10 s. III. INTERNATIONAL SLOVAK BIOMASS FORUM: Zborník: International Slovak biomass forum, 3.- 4. február 2003, Bratislava

131 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session III

First Part

Utilisation of Biomass, Practical Examples (CHP, WWTP, DH, Central Heating, Stakeholders)

Krysztof Gierulski Chairperson

Harald Bala State of Art of Biogas Production in Lower Austria

Ivana Vargova Biomass – the Main Heating Source in the Spis Region?

Johannes Schmidl Factors of Successful Development of Biomass

Krysztof Gierulski Biomass Case Studies from Northern Poland

132 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

STATE OF THE ART OF BIOGAS PRODUCTION: IN AUSTRIA

Harald Bala AGRAR PLUS Bräuhausgasse 3 3100 St. Pölten Austria Tel: 0043 2742-352234-18 [email protected]

Outline of the political background Due to the liberalization of the energy market in Austria at the beginning of the new millennium there was a strong need for an own renewable energy law to ensure the progress of a variety of renewable energies like wind, photovoltaic, liquid and solid biomass and biogas.

The goals of the EU and Austria to lower its CO2 output goes hand in hand with the goal to rise the share of renewable energies. Austria wants to produce 78,1% of its electricity by 2010 out of renewable energy and due to that goal it has to generate al least 4% out of this 78% from the “new” renewable energies (without hydro power).

In 2003 an important step was taken, by creating one federal law for all aspects of renewable energies because before there where nine very different county-laws that hampered the whole process a lot.

The main points of the new rules for renewable energies are: ¾ Every renewable energy has the right to get grid connection ¾ Every renewable energy power plant that is certified by the end of 2004 and in production by June 2006 has the right to claim the same price for its produced electricity depending on the way of generation. ¾ Biogas plants can claim 16,5c per kWh for plants up to 100kW 14,5c per kWh for plants up to 500kW 12,5c per kWh for plants up to 1MW 10c per kWh for plants bigger 1MW ¾ There is a 25% drop in price if the biogas plant is using organic waste (with an own exception list of material that has no price drop although it is waste) Biogas production in Austria Over the past 20 years biogas has always been around in certain areas and with specific materials like manure, kitchen waste und used cooking oil, but never made it to a breakthrough in technology and economy.

The small market led to problems like high prices for building and operating the plants, slow technical advance, little competition within the companies and small sales. The whole renewable share was 0% and something.

133 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

About 10 years ago there where first tries to use agricultural crops like maize and grass instead of organic waste, but the technical demands and the low price for electricity out of biogas where a strong barrier.

With the new tariffs proved to be a strong push for this technologies and by the beginning of 2004 it can be said, that the fermentation of agricultural plants and goods can be done sufficiently enough to meet the tasks of the renewable energy law.

Input Materials ¾ liquid and solid manure ¾ all kind of agricultural plants like grass, maize, luzerne, sudan-grass, etc. ¾ organic waste like cooking oil, kitchen waste, waste of the food industry etc. ¾ waste from slaughter houses (according to the EU-hygiene decree) Technics Over the years liquid fermentation has met the highest demands in way of economy and ecology. This means, that no matter what input materials you use, you have to be in a liquid state throughout the fermentation process.

The organic matter can be as high as 12-15% in the digester and will decrease to about 5% at the end due to the gasification process. Material like agricultural plants with an organic matter way over 30% can only be used by mixing it with water or better with manure (fresh or biogas manure).

A key aspect in the fermentation process is the “digester-room-stress”, that’s the amount of organic matter in kg per day and m3 digester-room. It should be in the range of 2-4kg. Above 4kg it is very hard to handle the biogas process, because it will be likely to get unstable, under 2kg it will cause a very low biogas output that will hardly meet economic demands.

The so called dry-fermentation that is practiced by a few companies in Germany has quite a lot of problems such as low gasification rates, slow progress due to the batch technics, what to due with the solid gasification rest… that have to be solved, to catch up with the liquid fermentation.

134 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Abbildung 1: Diagramm of a biogas plant with 100kWel

3 Gas storage 400-700m

Digester 700-1000m3 Post-Digester 700-1000m3 Slurry tank 700-1000m3

Combined heat and power plant 100kWel Dung Different ways for liquid fermentation: ¾ 2 or 3 tanks ¾ Vertical, horizontal, or 45° Mixers ¾ Solid or liquid material input ¾ Integrated or extern gas storage ¾ Open or gas-tight biogas plant

Material input The common way to insert the material into the digester is to use a special “feed- mixing-wagon” in combination with a screw conveyer that transports the material into the digester.

This technics has little opportunity to crush and homogenize the solid material, so it has to be smaller than 10cm to be methanized without problems. The main problem is the mixer an its ineptness to handle strong swimming layers that can put the biological progress to an halt.

The other way of getting the material into the digester is to make it fluid. For this purpose fresh or methanized manure is used. When the material is liquid it can be pumped into the digester. The pump can be combined with a macerator that nearly pulverizes the material. The advantage is the versatility in materials you can use as input combined with a high homogenization level and a faster methanization progress. Mixers There are all kinds of solutions for mixing the digester. Till now it cannot be said, which one is the best although mixers with a high surface have proved to better than the so called propeller-mixers. Tanks The first tank –the digester- has to have its size in dependence of the used input materials and the maximum digester-room-stress of the biogas plant. Sizes from 500 3 to 1000m are common for plants with 100kWel.

135 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

The material that the tanks are made of is normally concrete, but some companies use steel or high grade steel. The main demand is its resistance against corrosion and acidity.

The second tank is either a gas tight post-digester that can be heated and has a better mixer than a slurry tank that is mostly used for storage and can be open or gas-tight.

In Austria the slurry tank has to have an storage capacity up to 180 days!

Gas storage The produced biogas has to be collected and stored to assure an optimal operation. The gas tank can either be in a separate building or it is put on top of one of the tanks, so you can spare the tank ceiling.

The size of the gas storage is very important because it should equalize any over- or underproduction of gas, so the CHP-engine can run on a steady level. If the gas storage is full the gas has to be burned by a gas-burner or gas torch.

CHP-engine The biogas with a caloric value of 5,5 to 6,5 kWh per m3 gas is converted over a CHP-engine to heat (ap. 50%) and electric power (ap. 32-38%). The heat can be used for heat supply for buildings, the electricity is sold to the APG (Austrian Power Grid) to the fixed tariffs out of the renewable energy law.

The main demand of the CHP to the quality of the biogas is its caloric value (over 5kWh) and a low sulfur-value, because the sulfur-hydrogen causes corrosion problems in the CHP. That´s why there is a desulfuration step in the biogas plant before the gas is stored. The common way is to blow air into the gastight system to have aerobic sulfur bacterias inside the system that make solid sulfur out of the sulfur- hydrogen gas.

Summary The biogas technics in Austria has reached a new “high-water-mark” in its history because there are positive political and technical backgrounds. It is a new opportunity for farmers to become energy farmers instead of producing meat, milk or vegetable.

With 50ha of agricultural land you can produce 700.000kWh (100kW) of electricity plus 1MWh of heat. Biogas can produce up to 10% of the electricity in Austria if the backgrounds stay as favorable as they are now.

Renewable energies have become a strong business with a steady rising number of companies and employees. When the new members of the EU are welcomed in the middle of 2004, renewable energies will even get more important than now.

136 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Biomasa - hlavný tepelný zdroj v Spišskom regióne?

Ing. Ivana Vargová, Project Manager nad Developer Energetické centrum Bratislava Ambrova 35, 831 01 Bratislava 37 Tel.: +421 2 593 000 91 [email protected], www.ecb.sk

Resumé Obsahom príspevku je prezentácia pilotného projektu využívania biomasy v regióne stredného Spiša ako výsledok hľadania alternatívnych ciest samozásobovania energiou pre znevýhodnené sociálne skupín obyvateľstva.

Realizačný projekt vychádza z programu UNDP – United National Development Programme: „Promoting access to energy services to foster integration and human development for disadvantaged communities in Hungary and Slovakia with a special focus on the Roma“.

V jednotlivých častiach prezentácie je popísaný zámer autorov projektu, jednotlivé aktivity, výber cieľových obcí, realizačná časť projektu, jeho výstupy a odporúčania pre ďalší postup.

Program Tvoj Spiš a jeho „energetická časť“

Cieľom programu, ktorý sa zrkadlovo realizuje na Slovensku a Maďarsku, je nájsť sociálne i environmentálne prijateľný spôsob zabezpečovania energie pre sociálne odkázaných obyvateľov.

Na projekte sa Energetické centrum Bratislava zúčastnilo ako subkontraktor neziskovej organizácie ETP Slovensko. Cieľom tohto Združenia je hájiť potreby a záujmy stálych partnerov pri rozvoji mesta alebo regiónu. Tieto sú vzájomnou spoluprácou spracovávané do pilotných projektov, ktoré sú podporované zahraničnými i slovenskými nadáciami a fondmi. Slúžia na overovanie inovatívnych myšlienok a ich zavádzanie do praxe. Sú zamerané na podporu efektívneho rozhodovania a komunikácie orgánov miestnej verejnej správy, na podporu systémovosti plánovania rozvoja miest a regiónov v zmysle princípov trvalo udržateľného života a rozvoja.

Zámerom programu „TVOJ SPIŠ - Udržateľný rozvoj komunít na strednom Spiši“ je posilnenie sociálneho a ekonomického rozvoja oblasti stredného Spiša s úmyslom komplexného zlepšenia kvality života a znižovania prehlbujúcich sa sociálnych rozdielov medzi jednotlivými skupinami heterogénne zloženého obyvateľstva,

137 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

žijúceho často v ekologicky zdevastovanom prostredí, so zvýšeným rizikom už existujúcich inter-etnických napätí. Program, ktorý sa s podporou UNDP realizuje už štvrtý rok, chce vyjsť v ústrety oslabeným skupinám obyvateľov z okresov Levoča, Spišská Nová Ves a Gelnica vo vylepšovaní svojej ekonomickej situácie vlastnými silami tak, aby boli čo najmenej závislí iba od sociálnych príspevkov a teda od štátnej resp. inej cudzej pomoci.

V programe sú zahrnuté a jeho aktivít sa zúčastňujú nasledovné obce: Iliašovce, Levoča, Mníšek nad Hnilcom, Nálepkovo, Prakovce, Rudňany, Spišská Nová Ves, Spišské Podhradie, Spišské Tomášovce, Spišský Hrhov, Spišský Štvrtok, Švedlár a Žehra.

Priority projektu a obce

Keďže spomínané obce majú s ETP Slovensko už viacročnú spoluprácu, boli vybraté aj pre zámery „energetického programu“. Projektoví manažéri vypracovali dotazník, kde sa predstaviteľov obcí pýtali na základné údaje o energetickom hospodárstve, typoch využívaných palív a ich dostupnosti v sociálne znevýhodnených komunitách. Zaujímalo nás, či obce vlastnia lesy a ako s nimi hospodária, či sa v ich katastri nachádza ekonomicky aktívne poľnohospodárske družstvo, farma a pod. Zámerom bolo zistiť, aká je v danom regióne dostupnosť obnoviteľných energetických zdrojov.

Napokon sa pre zámery projektu vybrali obce Mníšek nad Hnilcom, Rudňany, Spišské Podhradie, Spišský Hrhov a Švedlár. Z rozhovorov so starostami vyplynuli potreby jednotlivých obcí, týkajúcich sa zabezpečenia energiou a najkritickejšie problémy, ktoré je v tejto oblasti nevyhnutné riešiť. Práve na ich základe sa ďalej vyvíjala spolupráca v rámci projektu.

Aktivity

Každá z obcí má v dohľadnej dobe záujem realizovať sociálnu výstavbu. Jednou z prvých aktivít projektu bolo posúdenie plánovanej výstavby z hľadiska kritérií, ktoré by sociálne bývanie v európskych podmienkach malo spĺňať. Žiaľ, na Slovensku si ešte stále pod pojmom „sociálne bývanie“ predstavujeme byty, ktoré je potrebné postaviť čo najlacnejšie. V EÚ je však trend už niekoľko desaťročí opačný: postaviť také byty, v ktorých budú môcť ich obyvatelia žiť čo najlacnejšie. Jedným zo zámerov projektu bolo presadzovať v našich podmienkach aj túto myšlienku. Posudzovanie investičnej výstavby sa okrem tohto aspektu zameralo aj na možné využívanie obnoviteľných energetických zdrojov, ktoré pri správnom využívaní plne spĺňajú podmienky trvaloudržateľného rozvoja..

Okrem už spomínaných posudkov projektov na výstavbu sociálnych bytov, sa v dvoch z vybraných obcí (Spišské Podhradie, Rudňany) realizoval prieskum medzi obyvateľmi, ako sú spokojní s energetickou situáciou v obci, ako a či sa mení ich pohľad a vzťah k energii, či začínajú alebo už dávno realizujú vo svojich domácnostiach úsporné opatrenia a pod. Výsledky prieskumu budú iste veľmi

138 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 zaujímavé a Energetické centrum Bratislava ich bude prezentovať aj v dennej tlači a odborných periodikách.

Pre obe tieto sa v rámci projektu pripravuje aj lokálny energetický plán, ktorý im umožní získať prehľad o stave zásobovania energiami, o ďalších možnostiach rozvoja, využívaní palivových zdrojov a podobne. Energetické plány dávajú Rudňanom i Spišskému Podhradiu náskok pred inými obcami, ktoré často o niečom podobnom ani neuvažujú, neuvedomujúc si, že práve bezpečnosť a spoľahlivosť zásobovania energiou pre svojich obyvateľov je jednou z hlavných úloh nielen štátu, či regiónu, ale hlavne obce.

Materská škôlka, Rudňany

Nasledujúcim krokom bolo vybrať obec a konkrétnu investičnú aktivitu, ktorá je práve v procese realizácie a na tomto pilotnom projekte ukázať možnosti alternatívneho riešenia. V obci Rudňany sa práve rekonštruoval starý nefunkčný objekt bývalej kotolne na materskú škôlku, ktorú by navštevovali rómske deti z osady, nachádzajúcej sa v jej blízkosti. ECB a ETP dostali za úlohu nájsť také riešenie energetickej situácie v danom objekte, ktoré by vyhovovalo kritériám nízkonákladovej prevádzky.

Na základe posúdenia investičného zámeru projektu – vybavenie kotolne materskej škôlky - sme vychádzali z dostupnosti a cenových kategórií jednotlivých technológií a palív. Systém prípravy teplej úžitkovej vody a vykurovania sme uvažovali ako jeden celok. Pri výbere technológie sa najprv posudzovala dostupnosť a ceny jednotlivých palív.

Zemný plyn momentálne v lokalite nie je zavedený. Obec síce toto palivo využíva, ale materská škôlka je súčasťou osady, ktorá je od obce vzdialená niekoľko kilometrov. Zemný plyn je veľmi komfortným a obľúbeným palivom. Napriek nízkej investícii do technológie, cena zemného plynu ako paliva prudko rastie a nárast ceny sa očakáva aj od januára 2004 (cca o 40%). Privedenie zemného plynu je ekonomicky absolútne neopodstatnené. O takejto alternatíve sa ani neuvažuje. Viac ako 95% zemného plynu sa dováža zo zahraničia, čím sa rapídne zvyšuje závislosť krajiny na dovoze strategických energetických surovín. Zemný plyn patrí do skupiny fosílnych palív.

Drevo je jedným z obnoviteľných zdrojov energie a je v lokalite bohato zastúpené, najmä vo forme odpadu z ťažby a spracovania drevín, výroby nábytku, okien a podobne. Drevné palivá sa využívajú vo forme kusového – palivového dreva (polená), pilín, hoblín a odrezkov, drevných štiepok (posekané drevo frakcie 10-120 mm), peliet (zlisované drevné piliny do malých peletiek, priemeru 1-2 cm) a brikiet (lisované piliny vo forme brikiet obdĺžnikového alebo valcového tvaru, dĺžky 5-30 cm). Najvhodnejšie sa javia palivá, ktoré je možné vďaka ich malej frakcii, spaľovať v kotloch s automatickými podávačmi, ktoré si nevyžadujú si náročné manuálne prikladanie alebo poloautomatické kotle na kusové drevo, resp. drevné štiepky. Drevo je výhodnou alternatívou najmä vďaka finančnej nenáročnosti prípravy paliva. Momentálne sa na Slovensku trh s drevnými paliva ešte len rozvíja, hlavne na regionálnej úrovni. Desiatky obcí prechádzajú od environmentálne nepriaznivého

139 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 hnedého uhlia k biomase na báze dendromasy (drevné palivá). Jedná sa o lokálne, environmentálne priaznivé palivo.

Čierne a hnedé uhlie sú po zemnom plyne druhým najvyužívanejším palivom na vykurovanie. Sieť distributérov je široká, trh je stabilizovaný. Jeho cena však rastie. Z bežne využívaných palív sa jedná o environmentálne najnepriaznivejšie riešenie, hlavne z dôvodu znečisťovania prostredia spalinami s veľkým obsahom CO2 a iných škodlivín. Rovnako ako zemný plyn, patrí uhlie do skupiny fosílnych palív. Jeho využívanie sa Európske krajiny snažia obmedzovať v súčinnosti s uplatňovaním zásad trvaloudržateľného rozvoja.

Propán patrí do skupiny plynných palív. Využíva sa zvyčajne tam, kde nie zavedený zemný plyn a kde užívatelia, napriek vysokej cene paliva, chcú ťažiť z vysokého komfortu obsluhy, aká je u plynných palív zaručená. Vyžaduje si špeciálne zariadenie na uskladnenie, keďže sa skladuje v skvapalnenom stave v nádržiach. Zariadenia na spaľovanie propánu sú investične nenáročné. Samotná cena propánu je však veľmi vysoká. Toto riešenie sa odporúča uplatňovať len v prípade, kedy na cene paliva nezáleží.

Elektrická energia sa u nás bežne využíva na prípravu TV, ako aj na vykurovanie (hlavne v prípade konvektorov, elektrických ohrievačov, podlahového a stenového kúrenia). Distribučné spoločnosti ponúkajú zvýhodnenú sadzbu pre objekty, ktoré si elektrickou energiou zabezpečujú prípravu teplej vody a/alebo kúrenia. Napriek tejto zvýhodnenej sadzbe je cena takéhoto riešenia vysoká a odporúča sa aj z hľadiska environmentálneho len vtedy, ak je skutočne opodstatnené a neexistuje iná alternatíva.

Pre porovnanie jednotlivých alternatív použitých palív sme zhotovili porovnávaciu analýzu:

Drevo Čierne Hnedé Zemný Elektrická Druh paliva ** uhlie uhlie plyn Propán energia 6 532 29 750 Predpokladaná ročná spotreba 32 m3 14 t 21 t m3 8 460 l kWh VT 4,6/NT Cena za mernú jednotku, 2003 * 700 3500 2200 7,8 12 1,4 Paušálna mesačná platba (Sk) 0 0 0 275,5 0 1738 Ročné náklady na palivo 2003 * 22 400 49 000 46 200 54 256 101 520 62 506 Nárast cien palív v roku 2004 (%) 5 10 10 40 10 10 Ročné náklady na palivo, 2004 * 23 520 53 900 50 820 75 958 111 672 68 757 Náklady na nákup technológie * 56 485 30 000 30 000 30 000 60 000 42 400 Náklady na prev. počas 10 rokov 291 569 538 789 1 176 * 685 000 200 580 720 729 970 Poradie výhodnosti alternatívy 1. 3. 2. 5. 6. 4. * Cena v Sk, bez DPH ** Drevo vo forme drevných štiepok Doba prevádzky je pre porovnanie počítaná na 10 rokov. Náklady na prevádzku zahŕňajú náklady na palivo a investíciu do technológie. Nezahŕňajú náklady na obsluhu, servis a údržbu zariadení. Vo výpočte sa nepredpokladá cenový nárast palív. Z dôvodu dosiahnutia trhových cien u všetkých typov, sa od roku 2005 predpokladá nárast cien rovnomerný u všetkých typov palív.

140 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Z porovnania jednotlivých palív vidno, aké budú teoretické náklady na vykurovanie objektu počas 10 rokov pre jednotlivé palivá. Z údajov jednoznačne vychádza, že ekonomicky i environmentálne najvhodnejšia alternatíva paliva je drevo vo forme drevných štiepok. Paliva je v regióne dostatok (na viac ako 30 rokov dopredu) a zároveň rieši aj problémy s vhodným spracovaním odpadu z píl a drevospracujúcich prevádzok v regióne.

Navrhovaný systém sa skladá z kombinácie poloautomatického kotla na drevnú štiepku – solárnych kolektorov – elektrického ohrevu.

Príprava teplej vody

Pre prípravu teplej vody navrhujeme solárne kolektory, ktoré dokážu zabezpečiť až 70% objemu teplej vody ročne. V kombinácii s kotlom na spaľovanie dreva a prípadným elektrickým ohrevom sa zabezpečí prevádzkovo najefektívnejší variant prípravy TV. Inštaláciou solárnych kolektorov sa spotreba elektrickej energie na vykurovanie podstatne zníži. Elektrina sa bude vlastne využívať viac-menej len v prechodnom období, kedy kotol ešte (resp. už) nie je v prevádzke a z dôvodu poveternostných podmienok nie je možné dostatok teplej vody zabezpečiť solárnymi kolektormi.

Vykurovacia sezóna: počas vykurovacej sezóny bude príprava TV riešená v kombinácii solárne kolektory + kotol. Elektrický ohrev sa nebude využívať. Letné obdobie: v období mimo vykurovacej sezóny, kedy kotol nebude v prevádzke, sa bude príprava TV riešiť prednostne cez solárne kolektory. Ak teplota vody v systéme nebude dostatočná, zapne sa elektrický ohrev TV. Solárne zariadenie je navrhnuté tak, že by malo vykryť v letnej sezóne potrebu TV na 80 až 90%.

Súčasťou systému bude trivalentný zásobník tepla, ktorý umožňuje prípravu TV všetkými uvedenými spôsobmi. Vhodne zvolená regulácia bude celý systém riadiť tak, aby v každom okamihu bolo zabezpečené vykurovanie i príprava TV ekonomicky najvhodnejším spôsobom.

V materskej škôlke Rudňany sa žiaľ, napokon z nedostatku vhodnej technológie na slovenskom trhu nepodarilo umiestniť plnoautomatický kotol na drevné štiepky, museli sme sa uspokojiť s poloautomatickým. Rovnako, solárne kolektory sa napokon ukázali ako neefektívne, keďže stavba nebola pre ich využívanie vhodne situovaná.

Z financií, ktoré boli v projekte vyčlenené na investičnú časť, sa okrem vybavenia kotolne uhradí aj nákup štiepkovača. Tento si budú obce medzi sebou navzájom požičiavať a využívať ho na prípravu paliva z okolitých lesov (po dohode s ich majiteľmi a prevádzkovateľmi, ktorí už teraz o takúto formu spolupráce prejavili značný záujem) pre vlastnú potrebu, či už na vykurovanie obecných budov alebo pre samotných obyvateľov obce. Pri príprave paliva budú spolupracovať i samotní občania či už v rámci verejnoprospešných prác alebo inou formou, ktorá im ako možnú odplatu za vykonanú prácu umožní legálne získať kvalitné drevné palivo so zľavou alebo úplne zdarma.

141 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Ďalšie aktivity

Projekt sa momentálne blíži k svojmu záveru (jeho ukončenie je naplánované na koniec februára 2004). Ostáva ešte pripraviť publikáciu, ktorá bude informovať o možnostiach úspor energie v obciach, o vplyve obce a jej obyvateľov na spotrebu energie. Bude hovoriť o znevýhodnených komunitách a ich vzťahu k zásobovaniu energiou, o prínosoch úspor energie pre obec a jej obyvateľov. Dôležitou časťou budú i kapitoly „ Energetické plánovanie obce – prečo a ako?“ a „Praktické realizácie energetických úspor“.

Okrem publikácie bude pre starostov zo spomínaných obcí zorganizovaná exkurzia do miest, kde sa drevné palivá využívajú už niekoľko rokov na vykurovanie obecných budov, ale i pre potreby centrálneho zásobovania teplom nielen v mestských aglomeráciách, ale i na vidieku.

Pokračovanie projektu

Projektoví partneri momentálne hľadajú ďalšie cesty, ako by bolo možné realizovať podobné investičné zámery v ostatných obciach. Uvažuje sa o viacerých možnostiach. Uvidíme, čo prinesie budúcnosť a či sa biomasa skutočne stane hlavným zdrojom tepla v regióne stredného Spiša. Podmienky sú na to priam ideálne.

142 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Factors for Successful Market Development of Bioenergy

Johannes Schmidl E.V.A., The Austrian Energy Otto Bauer Gasse 6 A-1060 Vienna Austria Tel: 0043 1 5861 524/43 [email protected]

Resume: Market introduction of bioenergy is a complex task with many dimensions to be considered. The easiest way follows forest and sawmill-industries, where waste-wood and bark has to be get rid of as a waste. A little more difficult is introduction in district heating systems, however, existing district heat offers the possibility of a fuel switch from coal or gas to biomass. The most sophisticated market is the pellet market, which needs a reliable distribution system for the fuel. When building up a market, the arguments have to be considered which would support the introduction of bioenergy in the best way. These arguments may be different in Austria and Slovakia.

143 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Success Factors for Bioenergy Development in Forest Industry

♦ High availability of wood ♦ Natural development in Sawmill industry towards higher quality products ♦ Necessity to manage waste ♦ Emission regulations & R&D ♦ Strong drivers boiler development for wet biomass wastes

Success factors for bioenergy development in district heating

♦ Technology components available from forest industry applications ♦ Bottom up movement of rural communities (that means: information is essential) ♦ Support by regional politics ♦ Establishment of regional „technology managers“ ♦ (agricultural) subsidies (up to 50% of investment)

Fig. 1 Installed Power in District Heating Plants in Austria (MW) Example: biomass use for central heating of villages ♦ Central heating plant 500 kW - 30 MW ♦ energy distribution via hot water pipes ♦ since 1980: 800 plants ♦ based on local initiative ♦ supported by investment subsidies (40-50%)

144 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Trends in district heating with biomass in Austria

Fig. 2 Annually established Biomass District Heating Plants in Austria

Fig. 3 Specific Investment Costs for Biomass Applications Success factors for domestic pellet boilers

♦ Long term competition for quality between producers, created by BLT testing site ♦ Pellet boilers are smaller than wood-chip boilers ♦ Emergence and reliable distribution of pellets ♦ Booming consumer interest ♦ Financial incentives (up to 30% of investment)

Example: pellet boilers for domestic heating in single family houses: ♦ 10 - 30 kW ♦ automatic feeding, ignition and ash removal ♦ > 90% efficiency ♦ very low emissions:approx.50 mg CO / m3

145 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Lessons learned ♦ economic and technical benchmarking essential ♦ focus on organising learning process for all involved actors ♦ qualification of all relevant actors essential (consultants, planners, plant operators...) ♦ high quality institutional support and financial incentives necessary for success

Tariffs in €cent per kWh for plants with max. capacity of 2 MW 16.00 for plants with max. capacity between 2 and 5 MW 15.00 for plants with max. capacity between 5 and 10 MW 13.00 for plants with max. capacity above 10 MW 10.20 Fig. 4 Tariffs for electricity from pure biomass

INTERREG III A Project “Know how transfer from Lower Austria to Slovakia in the field of Biomass District Heating and Biomass CHP” ♦ Targeting at: ♦ biomass district heating ♦ biomass micro grids ♦ biomass CHP ♦ To establish institutional support in Slovakia

Fig. 5 Non-Representative Survey among 15 participants of an excursion to biomass projects in Lower Austria. They were asked: Which arguments do you think would count most among the population in Slovakia. The answer is seen in the figure.

146 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Biomass Case Studies from Northern Poland

Krzysztof Gierulski IEO-Institute for Renewable Energy ltd ul. Mokotowska 4/6 PL-00 641 Warszawa Poland Tel: 0048-5830 166 36 [email protected]

Barriers and successes with Biomass sector in Poland implementing community-based Over 50% of the population having access to biomass projects in Poland district heating Almost all district heating sector owned by Good Practice Cases from Poland public entities (managed directly by local authorities or through limited liability companies owned 100% by municipalities) Growing interest in locally available fuels as opposed to traditional coal combustion Krzysztof Gierulski especially in the rural areas EC Baltic Renewable Energy Centre (EC BREC) Dramatic lack of own finance by local authorities “International Slovak Biomass Forum”, Bratislava 9-10 February 2004

Biomass Resource in Poland Biomass Resource in Poland

Agricultural residues (straw) Forestry residues

Surplus of straw depends on size and profile 28.8 of forests (8.8 million hectares) – 83% of production (total of around 24 million public; tonnes of which 10-11 million tonnes is national programme for 32% of forests by available for energy purposes) 2020; highest potential in northern and On-field burning western Poland, mountain areas, borderland with Byelorussia Available mainly at larger farms where Annual wood production is 23.5 million m3; typical surplus is over 50% yearly production of fuel wood at 4.0 million The potential is increasing (larger farms, m3 but another 2-2.5 million m3 remains in mechanisation, lower dispersed animal the forest production) Competition from furniture industry, chipboard factories, MDF

147 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Polish National Renewable Utilisation of biomass Type of installation Number of Total Electric. Heat Energy Strategy installations capacity [GWh] [TJ] [MW] Strategic targets: CHP (waste from pulp 3 330 449 5298 & paper industry, 97,5% in 2010 furniture industry) 914% in 2020 Automatic wood-fired 150 600 - 9634 = increase of the total energy production from RES by heating plants 9235 PJ (up to 340 PJ) Small and medium 110,000 5,500 - 88308 boilers using wood pieces, saw dust and Three RES electricity scenarios: shavings, incl. multi- 97,5% of electricity from RES in the total fuel electricity consumption Straw-fired DHP 35 50 - 803 99,0% of electricity from RES in the total (over 500 kW) electricity consumption 912,5% of electricity from RES in the total Small and medium 150 45 - 723 electricity consumption straw-fired boilers

Savings and economic Economic and environmental parameters effects

ADDITIONAL EXPENSES: (comparing to the previous coal system) FINANCING STRUCTURE: electric power: 2,700 zł (€ 675) grant from SGP/GEF 45 000 zł (11 250 EUR) wood chips preparing: 11,000 zł (€ 2,750) investor 55 000 zł (13 750 EUR)

ADVANTAGES: EMISSION REDUCED: saving of 65 t coke: 30,000 zł (€ 7,500) (due to changing fossil fuel to a biofuel) avoiding costs of dumping the wood waste: 4,000 zł (€ 1,000) CO - 1000 t/season avoiding fines for exceeding emission limit: 2,000 zł (€ 500) 2 SO2 - 530 kg/season SAVINGS: (per heating season): 22,300 zł(€5,575) (due to avoiding dumping wood waste at the landfill) 3 Simple Payback Time SPBT = 3,8 years CO2 - 6950 m 3 Internal Rate of Return IRR = 25 % CH4 - 7245 m

First Joint Implementation project in Poland wood chips from green urban areas - heat EC Baltic Renewable Energy Centre production 350 kWth in Jelenia Gora, 1998-2000 (EC BREC)

Further information available from EC BREC offices in Gdansk and Warsaw:

Ul. Reduta Zbik 5, 80-761 Gdansk, Poland tel/fax (+48 58) 3015788, 3016636, e-mail: [email protected]

Ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warsaw, Poland tel/fax (+48 22) 6466850, 6466854, e-mail: [email protected]

1- waste wood from tree maintenance, 2- wood chopper, 3- transport vehicle, 4- wood chips, 5- long Internet: http://www.ecbrec.pl term store, 6-floor channel dryer, 7,8- solar air collector, 9-screw conveyor, 10 - short term store, 11- walking floor, 12- screw conveyors, 13- boiler, 14 - chimney

148 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 1, Parallel Session III

Second Part

Utilisation of Biomass, Practical Examples (CHP, WWTP, DH, Central Heating, Stakeholders)

Jan Ilavsky Chairperson

Kristian Kaerrsgaard Hansen Practical Experiences from a Danish Biogas Plant

Jan Ilavnsky Finish DH Project Applications

Gyula Nyerges Straw Combustion Boilers Utilisation in Hungary

Eduard Majer Utilisation of Biomass in Central Slovakian Municipalities

Milan Oravec Development of Energy Utilisation of Biomass in Slovakia

149 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Hashøj has a CHP- plant and biogas- plant that are adjusting to the future.

Kristian K. Hansen, M.sc. Project manager. Danish Technological Institute Gregersensvej DK-2630 Taastrup Tel.: + 45 72 20 24 62 Mobile: + 45 40 90 43 09 mailto:[email protected] web: www.teknologisk.dk

In Denmark many small CHP plants struggles for survival in a time with a very low price on electricity and therefore a high price on heat, to maintain the credibility of the plant. But that gives the CHP-plants some special problems to deal with. A visit to Hashøj CHP –plant shows what their situation are, and how some of these new perspectives, are to be solved. The CHP-plant operates together with a biogas- plant. The biogas plant has also made some investments to meet the problems that a liberalised market for electricity will make for a supplier of the basic energy for producing green electricity.

150 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

The Hashøj CHP and biogas plants

The centralised biogas plant in Hashøj is owned by an independent co-operative, Hashøj Biogas A.m.b.a, with 17 members, all farmers and slurry suppliers. The aim of the co-operative was to build and operate a biogas plant to facilitate redistribution of animal slurry in the area and to provide investment grants for the establishment of slurry storage capacities.

The plant is part of the demonstration programme for Danish biogas plants, aiming to demonstrate combined biogas-natural gas fuelled CHPplant. The biogas plant receives slurry from 10 pig farms and 6 cattle farms in the area. The process temperature is mesophilic, at 37°C. The biomass mixture consists of cattle and pig slurry, intestinal content from pig abattoirs, fat and flotation sludge from pig abattoirs, fish and food processing industries, dairies etc. Before digestion, the biomass mixture passes through the pasteurisation tanks for one hour, where effective pathogen reduction is ensured at 70°C. The farmers have overall positive experience of using digested biomass as fertiliser. The product smells less, is sanitised, homogenous and with a defined content of nutrients, which makes it easy to handle and to integrate in their individual fertiliser plans.15 -20 % of the digested biomass is sold each year on a contract basis to 5 crop farms in the neighbourhood.

The biogas produced is utilised for CHP- production at the newly established plant in Dalmose, where tree biogas and natural gas fuelled engines supply app. 400 consumers in Dalmose and Flakkebjerg with heat. And the electricity is delivered to grid, for use in private households as well as in industries. Pic. 1: Caterpillar engine 760 kWe power

The biogas represents about 38% of the fuel consumption. The biogas plant is owned by the above mentioned farmers on a nonprofit basis, but of course they have some benefits towards their farming business. The CHP-plant , on the hand, has a non negotiable agreement to use all of the biogas produce at the Biogas plant.

Since 1995 the biogas plant has been modernized in several ways. Headlines are: - New smell treatment storage tanks has been established. - New reactor with a volume of 4400 m3 - New flare burners installed - New receiving facilities, for automatic unloading. All has been done to insure a steady and reliable supply of gas to the CHP-plant.

And the CHP-plant - Adjusted gas input caterpillar engine so any mixture of NG and biogas is possible

151 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

- Weather station to regulate the district heating grid with an integrated fuzzy logic control - Adjusted gas input to the Ulstein Berger engine so any mixture of NG and biogas is possible - see picture 2 - Adjusted gas input to the Danstoker boiler so any mixture of NG and biogas is possible - New wood pellets boiler of 1 MW installed. - New heat piping to the biogas plant for heating the slurry to 37-40 degrees.

The aim of all those efforts is to secure a maximum utilization of biogas and less use of NG and oil. The prize taxation in Denmark is a so-called 3-parts prize policy. The prize are divided in low-, high- and peek periods in fixed periods of the day and week. This prizing secures somehow the budgets on CHP- power production with an additional 17 plus 8 øre (25 øre) of subsidy. But when then liberalized electricity market is fully implemented, the prize will varies from hour to hour. That is a large challenge for the power production to adjust to such a variable prize structure. But especially the adjusted gas input, in Pic. 2: 3-way valve for fully mixing natural gas and biogas rig witch the motors can use from 100 percent to 0 percent of biogas in combination with natural gas, the production could be optimised when the power prize change rapidly.

Main data Biogas – pic. 3

152 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Animal manure ...... 100 tons /day Alternative biomass ...... 38 tons/ day Biogas production ...... 3.0 mill N m3/year Digester capacity old...... 3000 m3 New...... 4400 m3 Process temperature ...... 37°C Pasteurisation ...... MGRT 1 hour at 70°C Gas storage capacity ...... 2200 m3 Utilisation of biogas...... CHP-plant/gas boiler Transport vehicle ...... One 20 m3 vacuum tanker Average transport distance...... 4 km Initial investment cost ...... 21.8 mill. DKK Government grant ...... 5.1 mill. DKK Other investments cost 1995-2003...... 22.0 mill. DKK Pic. 3: Biogas plant in Hashøj Contractor ...... Krüger Ltd. Operation start-up ...... 1994

The CHP plant – picture 4 Motors/boilers ...... Caterpillar 760 kWe/1200 kWth ...... Ulstein –Berger 2 MWe/4 MWth ...... Danstoker 4 MWth ...... Danstoker/Linka 1 MWth Heat storage tank...... 655 m3 Consumer’s...... app. 400 Initial investment cost ...... 55.0 mill. DKK Other investments cost 1995-2003 app. 5-6 mill. DKK Operation start-up...... 1993

Pic. 4: CHP plant – notice the accumulator of 655 m3

Heat and power sold in Hashøj / Dalmose – Flakkebjerg As seen on the diagram 1: district heating production degree days cor. with 15 GWh pr. year. and increased to app. 18,5 GWh pr. year, but in the past 2-3 years it seems like an decrease of sold heat has take place. A possible reason for that is that in Denmark, the price on electricity has lowered a lot, and to maintain the liquidity in a CHP plant, witch is costumer owned, it is forced to raise the price on heat. That is a beginning of a bad spiral, because a high price on heat will animate some consumers to use more firewoods in the livingroom stove. And that will cause the heat demand lower furthermore.

Despite that Hashøj CHP has a positive approach to the future, they just finished a pellets boiler which can supply up to 30% of the heat to a reduced price. and that the production of electricity is app. 13-14 GWh pr. year.

153 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Production MW h 25000

20000

15000

10000

5000 Budget 0

4 7 0 3 9 96 9 0 02 0 9 9 0 19 1995 1 1 1998 1999 20 2001 2 20 2004

district heating district heating(degree days cor.) electricity

diagram 1: Sold energy

The energy used for producing the heat and power is visualized below in diagram 2. And it is significant that the consumption of natural gas is decreasing except in 2001, when the heat demand was quite low. And a larger share of the heat and power produced was made from biogas. The late years has shown that prizing on natural gas was so high that the days with an overproduction power, in compare with production of district heating was minimized. The CHP plant has a possibility to produce power and discarding the heat if the pricing on power is very well.

Energy consumption og distribution from 1994 - 2003 - budget for 2004 MWh 30000

25000

20000 natural gas 15000 biogas 10000

5000

4 5 6 7 01 02 03 04 99 99 99 0 0 0 0 1 1 1 199 1998 1999 2000 2 2 2 2 diagram 2: Biogas and natural gas consumption in the CHP -plant

154 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

And instead the consumption of biogas has increased to 23200 MWh, corresponding to app. 3500 Nm3 biogas. With the new investments on the biogas plant the production/consumption in 2004 will be around 4200 Nm3 biogas pr. year.

Conclusion The Biogas plant and in connection the CHP plant has optimised their ability to produce electricity and heat on a environmental and hopefully cheap way, so that the companies can maintain affordable district heating, in that way it will bend the heat curve upwards and giving the most promising foundation for selling electricity in a competitive world.

References Talks to administrator mr. Erik Lundsgård Numbers from mr. John Rosing

155 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

BIOMASS UTILIZATION FOR ENERGY PRODUCTION IN FINLAND

Doc., Ing., Ján Ilavský, CSc. Professor Antti Asikainen M.Sc. Timo Tahvanainen Finnish Forest Research Institute Joensuu Research Centre Yliopistokatu 7, 80101 Joensuu, Finland tel. +358 503 913296, fax +358 10 2113251 [email protected], [email protected], [email protected]

Summary:

Renewable energy, wood based fuels in particular, play a key role in the Finnish energy and climate strategy. The Wood Energy Technology Program was launched in 1999 to promote the use of forest fuels by means of research and development. The goal of the Program is to use annually 5 million solid cubic metres of forest biomass for energy (10 TWh) by year 2010. Currently renewable resources constitute 23 % of the use of primary energy in Finland. It is envisaged that the Wood Energy Technology Program will result in increasing to 27 % in 2010. During the first four years of the programme, the annual use of forest chips has increased from 0.5 million to 1.7 million m3 annually. The current overall consumption of wood residues from forest operations and wood processing is as much as 37 million m3/a of which 17.7 Mm3 is made up of black liquor, 8.0 Mm3 of bark, 3.1 Mm3 of sawdust, 0.2 Mm3 of recycled wood, 0.05 Mm3 of pellets and briquettes, 5.8 Mm3 of traditional firewood and 1.7 Mm3 of forest chips. Additionally, the technically harvestable biomass reserve is estimated to be 10 – 16 million m3 depending on employed criteria for calculation. Four main alternative production systems of forest biomass have been studied and developed – chipping in the stand, chipping at the landing, chipping at a terminal or plant and bundling of forest residues. The development of the bundling system of logging residues has been one of the key areas of technological development.

National energy policy focused on renewable energy sources

Finnish energy policy is aimed at securing a competitive energy supply, while concurrently meeting international commitments. To do this, it encourages diversity in the energy production sector and promotes self-sufficiency in the energy supply. Aditionally, it promotes the use of renewable energy sources and energy conservation by different means such as tax and investment incentives as well as launching and supporting research and development programs. Finland is the forerunner among the member states of the European Union in the utilization of bioenergy. The goal of the European Union is to double the use of renewable energy from 6 % to 12 % by the year 2010. In 2002 as much as 23 % of

156 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 energy was generated from renewable sources in Finland(Statistics Finland, 2003). In the case of electricity the drafted indicative goal in Finland is to produce 31.5 % from renewable energy sources by the year 2010. In combined heat and electricity production (CHP) the European Union aims at doubling its production to 18 % of the total electricity generation, while in Finland one third of all electricity is produced through CHP. Just over half comes from district heating units and the rest from CHP power stations of the industry. The forest industry, in particular, uses its by-products for energy generation very effectively, incinerating black liquor, bark, sawdust and forest residues. The current energy generation based on renewable sources is a good basis for the new national promotion program aiming at a share of 27 % of renewable energy sources in 2010 (Enestam, J-E., 2003).

Progress based on research and development programs

Research and technology development is among the principal measures in obtaining the target in production of energy from renewable energy sources. In 1999, the National Technology Agency TEKES established the five year Wood Energy Technology Program to stimulate the development of efficient systems for large-scale production of forest chips. Key targets were competitive costs, reliable supply and good quality chips. The two guiding principles of the program were: • close cooperation between researchers and practitioners • to apply research and development to the practical applications and commercialization. The program consisted of 35 research projects, 35 industry projects and 15 demonstration projects. The main research areas of the program have been planning and organization of chip production, production systems including logistics, quality control, handling and storage of solid fuels, impacts on forestry, energy production and usage. During the first four years of the five-year program, the use of forest chips increased from 0.5 M m3 to 1.7 Mm3. If the official goal of the Action Plan for Renewable Energy Sources is to be achieved, an increase of 400 000 m3 is required each year of this decade. The program aimed to promote the large-scale forest chips production ended in 2003. In 2002, the program was extended by a new sub-program focusing on small-scale production and combustion of forest chips. This specific activity focuses on solutions for the small-scale wood fuel production (usually under 1 MW), storage, processing and distribution as well as energy production. This specific topic will continue until the end of 2004 (Hakkila,P., 2003).

Resources of biomass for energy

Despite the current utilization of forest residues and other sources of biomass for energy there is still a large potential to further increase the production of forest fuels. Although the forest industries apply efficient technologies, a considerable part of the raw material is unsuitable for end products. Only 53.5 % of the overall amount of processed wood ends up in industrial products. The rest 46.5 % is being used for energy production. In 2002 the following amounts of wood residues were used for production of energy (Hakkila 2003): • black liquor - 17.7 million m3 • bark - 8.0 million m3

157 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• sawdust - 3.1 million m3 • recycled wood - 0.2 million m3 • pellets, briquettes - 0.05 million m3 • traditional firewood - 5.8 million m3 • forest chips - 1.7 million m3 In addition to those amounts there is still a high potential of unutilized forest residues. The theoretical potential of biomass for energy use is 45 million m3/a. Depending on the criteria employed, the technically harvestable biomass reserve is estimated to be 10 – 16 million m3/a, or 22 - 35 % of the theoretical potential. The goal of the Action Plan is to utilize 5 million m3/a in 2010. The technically harvestable potential of forest fuels consist of logging residues from final harvest (18.1 TWh), small diameter wood from precommercial thinnings (2.3 TWh), residues and small wood from commercial thinnings (9.6 TWh), stumps and roots from final fellings (3.0 TWh) and wood from unproductive hardwood stands (1.6 TWh). Because forests fuels are scattered over a large geographic area, the radius of the procurement district can be very large. The radius of the procurement district around the plant is defined by the annual use of forest fuels at the plant and the annual harvestable amount of forest fuels in the surrounding of the plant. The harvestable amount is dependant on the fuel mix that the plant can use. When the plant can use chips made of all types of forest fuels, the procurement district becomes considerably smaller. For instance the average availability of small wood from early thinnings was estimated to be 10 m3/km2/a, stumps and roots 30 m3/km2/a and logging residues 40 m3/km2/a at the surroundings of Joensuu central heating plant (Asikainen, A., 2003).

Technologies for large-scale chip production

Research on the large technology programs has been an important tool to eliminate the bottlenecks in biomass utilization for energy (Röser, D. et al, 2003). Four alternative production systems have been studied in the Wood Energy Technology Program, taking into account the efficiency of the whole chain from biomass collection, chipping, storing, handling and transport. Also the impact of different production systems and the removal of biomass on the forest ecosystems have been studied. The four developed systems are as follow: • Chipping in the stand – requires a highly mobile chipper suitable for operations in terrain, equipped with 10 -20 m3 container. When large volumes of forest fuels are produced, the terrain chipping system becomes difficult to control. At present, the role of the system is diminishing. • Comminution at landing – the system is performed in smaller operations with farm tractor-driven chippers and in large-scale operations primarily with heavy truck-mounted chippers or crushers. Chips are blown up from chippers directly into high capacity trailer truck, which make the system very vulnerable, when subsequent machines are dependent on each other. The system has so far kept its position as the basic solution for large-scale procurement of chips. • Comminution at a terminal or plant – the biomass is transported to the plant in the form of undelimbed tree sections, whole small trees, loose logging residues or stumps and roots. Low bulk density restricts the operation radius, unless the biomass is bundled. At large plants the comminution can be

158 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

performed by efficient stationary crushers at low costs. For stumps and roots it is the only feasible alternative. At smaller plants, the use of mobile chippers or crushers is more feasible. • Bundling of logging residues – this system has been one of the key areas of technological development. Logging residues are compressed and tied into 60 – 70 cm diameter and 3 m long bundles. A bundle of green residues weights 500 kg and has an energy content of about 1 MWh (Hakkila, 2003). Bundles are transported to the road side by a conventional forwarder and on to the plant using conventional timber truck. One truck load consists of approximately 65 bundles or 30 tons. Transport costs are reduced significantly by bundling forest residues, which is very important in the case of large capacity heating plants where long distance transport of biomass is needed. Bundles are crushed by stationary equipment at the plant.

Promotion of bioenergy by strengthening the regional cooperation

Forests, peatlands, lakes and rivers are the most important natural sources of renewable energy and biofuels. Hundreds of modern bioenergy power and heating plants and technologies from farm size up to large forest industry plants and CHP- systems have been installed. Biofuels are being used all over the country, however, the highest consumption is in Central and Eastern Finland. Due to the low energy density and high cost of transport, biomass fuel markets are usually local or regional. One of the regions where wood energy is used extensively is North Karelia. North Karelia abounds in unused wood energy resources. It also benefits very much from the concentration of many institutions dealing with biomass utilization for energy. The Joensuu Regional Development Company JOSEK Ltd. has launch a program to promote biofuel utilization by establishing „The North-Karelian Wood Energy Cluster“. The Wood Energy Cluster consists of more than 30 organizations involved in education, research and development, consulting companies, forest organizations, wood harvesting companies, producers of machines and equipments for forest operations and heat production, producers of biofuels as well as producers and deliverers of heat and power. The aim of the cluster is to develop and implement large technology transfer programs by elaborating feasibility studies, pilot projects, know-how transfer by education and research. Technology transfer is based on practical implementation of projects with approved technological chains in compatible conditions. The existing energy plants, supply chains and business models from farm size to large CHP plants together with an exceptional concentration of manufacturers of wood energy technology combine to make up the Karelian Wood Energy Network – a live model for maximising the use of local bioenergy resources. Recently a project for regional cooperation dealing with biomass utilization for energy between the North Karelia region, Finland and the Banska Bystrica region in Slovakia is under preparation. We cordially invite all partners interested to join us in the preparation and successful implementation of the project.

159 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

References: 1. Asikainen, A.: Productivity, cost and availability factors of forest chip production. In: Bioenergy 2003. International Nordic Bioenergy Conference. Proceedings. FINBIO – The Bioenergy Association of Finland, 2003, p. 221 – 224. 2. Enestam, J-E.: Renewables and Energy Policy in Finland. In. Bioenergy 2003. International Nordic Bioenergy Conference. Proceedings. FINBIO – The Bioenergy Association of Finland, 2003, p.18 - 20 3. Hakkila, P.: Developing Technology for Large-scale Producion of Forest Chips. Wood Energy Technology Programme 1999-2003. Technology Programme Report 5/2003. Interim Report. TEKES – National Technology Agency, Helsinki, 2003, 54 pp. 4. Röser, D. Asikainen, A. at all : Wood Fuel Resources and Bottlenecks of Utilization in Baltic and Nordic Countries. METLA, Joensuun tutkimuskeskus, Metsäntutkimuslaitoksen tiedonantoja 901, 2003, 68 pp. 5. Statistics Finland. Energy Statistics 2002. Helsinki, 2003, 152 pp.

160 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

VYUŽITIE BIOMASY NA VYKUROVANIE OBECNÝCH BUDOV V OKOLÍ BANSKEJ BYSTRICE

Eduard Majer Lesnícky výskumný ústav Zvolen Masarykova 22 960 92 Zvolen Slovensko Tel: 00421 45-5314-164 [email protected]

Resumé

V článku sa uvádza projekt vykurovania obecných budov biomasou v deviatich obciach v oblasti Banskej Bystrice. Spracovaná je kvantifikácia zdrojov energeticky zužitkovateľného dreva v oblasti - ťažbových zvyškov, odpadov z drevospracujúcich prevádzok a sortimentov dreva nižšej kvality. Uvedený je návrh technológie zásobovania palivom, prehľad kotolní a vykurovaných objektov a ekonomické hodnotenie projektu.

Úvod

Slovensko patrí k najlesnatejším krajinám na svete. 41 % územia pokrývajú lesné porasty a ročne sa ťaží cca 6 miliónov m3 dreva. Z toho vyplýva, že biomasa patrí na Slovensku k najvýznamnejším obnoviteľným zdrojom energie a najmä na miestej a regionálnej úrovni môže čiastočne znížiť závislosť od dovozu palív a energie. Napriek tomu využívanie biomasy na výrobu energie v moderných spaľovacích zariadeniach je u nás ešte málo rozšírené. Na výrobu tepla z biomasy pri inštalovaných výkonoch nad 100 kW sa v súčasnosti používajú spaľovacie zariadenia s automatickým režimom, konštruované na palivá v sypkej forme ako sú štiepky, piliny alebo pelety s účinosťou spaľovania vyše 85 %. Projekt využitia biomasy na vykurovanie obecných budov v okolí Banskej Bystrice iniciovali Občianske združenia CEPA (Centrum pre podporu miestneho aktivizmu), Eliáš a Hrochoť. V súčasnosti je doňho zapojených deväť obcí: Hiadeľ, Hrochoť, Kordíky, Králiky, Ľubietová, Môlča, Poniky, Riečka a Tajov. Projekt vychádza z predpokladu, že v okolí Banskej Bystrice, vzhľadom na vysokú lesnatosť a početné drevospracujúce prevádzky bude dostatok lacného odpadového dreva vhodného na energetické zužitkovanie, a že rekonštrukciou kotolní, v ktorých sa v súčasnosti používajú fosilné palivá sa znížia náklady na kúrenie a významne sa zníži aj produkcia nežiadúcich emisií.

161 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Uvažované kotolne sú vo veľmi zlom stave a vo všetkých bude v krátkom čase potrebná rekonštrukcia. Vzhľadom na to, že ani jedna z obcí zapojených do projektu nie je plynofikovaná, do úvahy prichádza len rekonštrukcia so zachovaním pôvodného paliva – uhlia, alebo rekonštrukcia so zmenou paliva na biomasu.

Zdroje drevného paliva Z technologického a ekonomického hľadiska možno na energetické využitie kalkulovať najmä s odpadmi vznikajúcimi v procese ťažby a manipulácie v lese, odpadmi zo spracovania guľatiny v drevospracujúcich prevádzkach a menejkvalitnými sortimentami dreva.

Ťažbové zvyšky Na energetické využitie možno z lesnej ťažby uvažovať s menejhodnotnou, tradičnými technológiami nezúžitkovateľnou hmotou, ktorá sa doteraz vôbec nespracúvala a väčšinou sa po poťažbovej úprave pracovísk bez úžitku spaľuje priamo na rúbanisku. Je to hmota tenčiny stromov do 7 cm, odpadová hrubina stromov a biomasa z prerezávok. Celkový ročný využiteľný potenciál ťažbových zvyškov z okolitých lesov je 3250 t. Z listnatej ťažby napadne 2190 t, z toho v štátnych lesoch 1520 t a v neštátnych 670 t; z ihličnatej 1060 t, z toho v štátnych lesoch 740 t a v neštátnych 450 t.

Odpady z drevospracujúcich prevádzok Významým zdrojom energeticky zužitkovateľného dreva sú odpady z drevospracujúcich prevádzok. Výťažnosť pri poreze guľatiny je priemerne 60 až 65 % a zvyšok tvoria odpady, z ktorých cca 65 % tvoria odrezky a 35 % piliny. V prípade, že sa na píle rezivo aj ďalej spracováva napr. na hranolky, vznikajú ďaľšie odpady a potom ich celkový podiel tvorí až do 70% zo spracovávanej guľatiny. V okolitých drevospracujúcich prevádzkach vzniká ročne 38210 t drevných odpadov z toho 24940 t odrezkov a 13270 t pilín.

Sortimenty dreva nižšej kvality Okrem uvedeného tzv. odpadového dreva možno na energetické zužitkovanie z hľadiska ceny uvažovať aj zo sortimentami dreva nižšej kvality, najmä s vlákninovým drevom. Jedná sa predovšetkým o drevo z výchovných ťažieb. V prípade použitia stromovej metódy ťažby a štiepkovania celých stromov na odvozných miestach bude cena takéhoto dreva v porovnaní s bežnou vlákninou nižšia o náklady na manipuláciu. Spracovaním celých stromov sa zvýši celkový objem ťažby o hmotu nehrúbia a znížia sa náklady na uhadzovanie haluziny spojené s poťažbovou úpravou pracovísk, čo bude mať následne vplyv na zníženie ceny dreva na odvoznom mieste. V lesoch v okolí Banskej Bystrice sa ročne vyťaží vyše 8500 m3 vlákninového dreva.

Súhrn zdrojov paliva Celkom je v okolí Banskej Bystrice ročne potenciálne k dispozícii na energetické účely 49960 ton odpadového a menejhodnotného dreva. Najväčšiu časť z toho, 76,5 % tvoria odpady na pílach, 17 % vlákninové drevo a 6,5 % ťažbové zvyšky. Podľa

162 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 energetických auditov spotreba paliva v plánovaných kotolniach bude spolu okolo 2000 ton ročne. Z porovnania potrieb a možností vyplýva, že uvedené zdroje predstavujú dostatočnú zásobu na vykurovanie navrhovaných kotolní aj po zohľadnení rizík spojených napríklad s možnosťou ukončenia činosti na niektorej z uvedených píl.

Príprava a skladovanie paliva Návrh zásobovania jednotlivých kotolní palivom je založený na využití drevných surovín najmä z obcí zapojených do projektu a zdrojov z blízkeho okolia. Alternatívne sa uvažuje s kúrením štiepkami alebo zmesou štiepok a pilín. Zmes štiepok a pilín, vzhľadom na nízku cenu pilín je lacnejšia ako samotné štiepky, ale nevýhodou môže byť vlhkosť. Pri skladovaní je potrebné hromady pilín častejšie prehadzovať nakladačom aby sa vlhkosť znižovala. Z kalkulácií nákladov na prípravu paliva vyplýva, že najlacnejšie a zároveň najdostupnejšie sú odpady z obecných píl v Ľubietovej a Ponikách. Tu sa bude palivo pripravovať a skladovať. Po prepočte na 35 % vlhkosť, s ktorou sa uvažuje pre spaľovanie v kotolniach je na týchto dvoch pílach ročne disponibilných 1360 t štiepok (z toho 400 t v odrezkoch) a 800 t pilín. Celkom je to 2160 t biomasy čo plne pokrýva spotrebu všetkých navrhovaných kotolní. V prípade nedostatku suroviny možno chýbajúce množstvo zabezpečiť z ďaľších okolitých píl. Napríklad na pílach v neďalekej Slovenskej Ľupči vzniká ročne po prepočte na 35 % vlhkosť cca 2340 t odrezkov a 1140 t pilín. Náklady na prípravu a skladovanie paliva (tab. 1) zahrňujú cenu suroviny prepočítanú na 35 % vlhkosť, náklady na štiepkovanie, nakladanie, dopravu, prehadzovanie kôp a skladovanie.

Píla Štiepky (Sk.t-1) štiepky + piliny ( Sk.t-1) Ľubietová 656 599 Poniky 737 448 Náklady na prípravu a skladovanie paliva Tabuľka 1

Náklady na výrobu tepla V tabuľke 2 sú uvedené investičné náklady na rekonštrukciu kotolní zapojených do projektu a náklady na výrobu tepla. Vzhľadom na vývoj situácie v oblasti energetiky a aj v súvislosti so vstupom Slovenska do EU, možno reálne predpokladať, že sa na realizáciu projektu podarí zabezpečiť dotácie z domácich zdrojov a z fondov EU na značnú časť investičných prostriedkov, čo významne zníži náklady na výrobu tepla. Z toho dôvodu boli ročné náklady počítané aj pre alternatívu finančného krytia dotáciami vo výške 10 až 100 % z celkovej výšky investície. Z údajov uvedených v tabuľke 2 vyplýva, že priemerné náklady na výrobu tepla za celý projekt sú nižšie ako je aktuálna cena tepla na Slovensku stanovená Úradom pre reguláciu sieťových odvetí aj pri najnepriaznivejšej alternatíve (bez dotácií a pri spaľovaní štiepok bez pilín).

163 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Literatúra

ILAVSKÝ, J. A KOL.: Energetické využívanie biomasy produkovanej v rezorte pôdohospodárstva. ČZS, LVÚ Zvolen, 2000.

MAJER, E. A KOL.: Výskum postupov výroby energie z biomasy, využitie popolov a príprava modelových riešení energetického využitia biomasy. ZS, LVÚ Zvolen, 2002.

MAJER, E.: Zdroje a technológia prípravy drevného paliva pre tepláreň v Považskej Bystrici. LVÚ Zvolen, 2002.

MAJER, E. – FRIČ, Ľ.: Využitie biomasy na vykurovanie obecných budov v okolí Banskej Bystrice. LVÚ Zvolen, 2003.

164 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 2, A.M. SESSION

Application of R+D in Praxis in the Short Term Horizont

Jouni Hamalainen Chairperson

Juoni Hamalainen Fluidised Bed Combustion in Praxis

Peter Luby The Sixth Framework Programme as the Biomass Market Financing Tools and its Missed

Jozef Mikulec Opportunities in Slovakia Jan Cvengros

Gustav Grob Strategy for Production and Utilisation of Alternative Fuels, Must or Pain?

Jan Gadus ISO Standardisation in Forestry

165 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FLUIDIZED BED COMBUSTION IN PRAXIS

Jouni Hämäläinen Group Manager, Fluidized Bed Combustion VTT Processes, P.O.Box 1603 FIN-40101 Jyväskylä, FINLAND Telephone: +358 14 672 529 Telefax: +358 14 672 749 [email protected] www.vtt.fi

Abstract: Operation at deregulated energy markets emphasize utilities competitiveness in power generation. This means power plant investment cost as well as operation and maintenance costs must be competitive to ensure economical performance. Improvements in competitiveness can also be achieved investing to modern combustion technology and this way improve power generation efficiency (lower fuel consumption). Other means to improve cost effectiveness are optimisation of daily operation and process control system but also improving fuel flexibility if feasible (fuel price). The other need for utilities in the future is of course environmental issues like reduction of CO2 emissions in particular.

As known fluidized bed combustion offers many advantages that might be needed at future energy markets. These are superior fuel and operation flexibility, multifuel capability, environmental performance with inherently low NOx emissions due favourable combustion conditions and cost effective sulphur reduction applying in- furnace SO2 capture. These advantages makes fluidized bed combustion attractive alternative power generation in the future. The current trends for development of the technology are discussed in this paper.

Keywords: fluidized bed combustion, cocombustion, efficiency, scale-up

1 Introduction

Fluidized bed combustion has well-known advantages including fuel flexibility, multifuel capability, low emissions, in-situ sulphur reduction, etc. that have proven viability of the technology at industrial scale applications. In the future power plant operators must act at deregulated energy markets that will emphasize utilities competitiveness in operation. Naturally this means actions to improve cost- effectiveness of power generation. Solid fuel fired power plants have a balanced cost structure, i.e. investment, fuel and operation and maintenance (O&M) costs contribute almost equally to the electricity generation costs. Therefore, one way to improve cost- effectiveness of power generation is improved fuel flexibility if feasible. Usually the enlarged fuel flexibity means use of more demanding fuels on manner of ash behaviour. Also the physical characteristics may differ from the traditional fuels and cause unstability on fuel handling and feeding processes. The fluidized bed technology is very fuel flexible but still one the main trends is enlarge the fuel

166 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 selection and achieve high plant availability also with demanding, opportunity, fuels. This means R&D activities not only on combustor design itself but also much attention on fuel receiving, handling and feeding processes too. At the same time high environmental performance with even tighter emission limits must be quaranteed.

The other trends of fluidized bed technology address to scaling up the technology and improve the power generation efficiency. At present fluidized bed boilers represent the market for relatively small units, in terms of utility requirements. Today the largest circulating fluidized bed in operation is 300 MWe. However, the development even larger boilers up to 600 – 800 MWe is going on. Those large scale fluidized bed boilers will apply supercritical once through steam cycle achieving clearly higher power generation efficiency compared to current natural circulation boilers.

2 Widening the fuel selection

There is a growing interest in utilising renewable fuels in multifuel applications. Main reasons for this are environmental; reduction of CO2 emissions as well as emissions of NOx and SO2. Widening the fuel selection is, however, one way to improve plant competitiveness by utilising fuels with lower cost, industrial residues etc. Usually enlarging the fuel spectrum sets new demands not only for operators but also for boiler design and process control as well as fuel handling systems. The physical and chemical characteristics of biofuels affects highly on fuel combustion behaviour compared to “traditional” fuels. Below is shown the fuel selection that can be used in fluidized bed boilers.

Net calorific value, MJ/kg 35 CONSUMER PDF MIXED PLASTICS PETROLEUM COKE COLORED COLORED POLYOLEFIN OR PRINTED OR PRINTED PLASTICS CONSUMER PDF MIXED PLASTICS, (PE, PP, PC...) WOOD AND PLASTICS CLEAN PLASTICS

BITUMINOUS COALS RF 20 PELLETS

CHIP- PLY- PDF PDF PVC BOARD WOOD COMMERCIAL INDUSTRIAL PVC

BROWN COALS, LIGNITE DEMOLITION 10 WOOD WOOD BIOMASS

RDF FIBER RESIDUE PEAT

BARK MSW CONSUMER PDF PAPER AND WOOD

5 00,10,5110 MULTIPLE CHALLENGES SOME CHALLENGES NO CHALLENGE STANDARD DESIGN FUEL RANK

Figure 1. Fuel range applicable for fluidized bed combustion. Right hand fuel that have standard boiler design but moving to left side the fuel characteristic cause more challenge for multifuel operation and boiler design.

Due to ash properties the biomass based fuels set new requirements for boiler design

167 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 and operation to achieve high plant availability and performance. The chemical composition of the ashes, such as alkali metal, phosphorous, chlorine, silicon and calcium contents affects on ash melting behaviour and further on may contribute to the fouling and durability of the heat transfer surfaces in the boiler. However, the behaviour of a biomass fuel is affected by an existence of other fuels. It has been shown that fouling tendency of biomass ash can be prevented by co-firing biomass based fuels with sulphur-containing fuels like peat or coal. Also the other ash composition in peat and coal, like aluminium silicates, may react with alkaline metals released from biomass and, therefore, prevent formation of ash deposition. The biomass physical characteristics also affects largely on plant operation and performance. The biomass based fuels has lower bulk density compared to “traditional” fuels. They also have much more varied particle size distribution as well as moisture content. These all affects on fuel production, transport, receiving and handling systems and sets therefore additional demand to fuel handling and feeding systems at the plant. Below, in Figure 2, is shown measured stability of the fuel feeding rate for peat (left) and for peat/bark mixture (right).

Wood fuel properties affecting on fuel handling, feeding and combustion Mass flow measurement at two fuel feeding lines 25 PHYSICAL PROPERTIES Fuel: peat Feeding characteristics: silo unloaders with hand control using set value 25 Hz. 20 ¾ low and varied bulk energy density Power plant output 150 MWel

¾ quality changes, variation in moisture content, 15 particle size distribution etc. ¾ these have strong effect on fuel feeding properties 10 Line 3 Mass flow, kg/s Mass flow,

5 Effect of moisture content on forest residue net heating value Line 2 systematic error, no correlation on fuel feeding 60 20 0 0.416 0.456 0.496 0.536 0.576 55 18 25

g Fuel: peat/bark with fuel ratio 70/30 50 16 Feeding characteristics: silo unloaders using set value 47 Hz. 20 Power plant output 150 MWel 45 14 Line nr. 15 40 Moisture content 12 Heating value as received MJ/kg

Moisture content % content Moisture 35 Heating value in dry matter MJ/kg 10 10 Net heating value, MJ/k heating Net Mass flow, kg/s Line nr. 3 30 8 5 25 6 12345678910111212345 0 2001month 2002 0.666 0.686 0.706 0.726 0.746 Figure 2. Seasonal variation of biomass heating value (moisture content). Example of biomass blending on fuel mass flow rate.

Obviously the fluctation of fuel feeding flow will effect on stability of plant operation increasing the emissions of power generation but also operation and maintenance costs as well. To improve the fuel mass flow control by advanced feeder designs and on line control methods the overall plant operation can be improved in multi-fuel applications.

4 Scaling up the technology and improving the efficiency

Currently circulating Fluidized Bed (CFB) boilers with conventional design have been successfully demonstrated at the < 300 MWe scale. The net efficiency of those plant designs are on level of 38-40 % depending on fuel and condenser conditions. During the past years, the once through supercritical (OTSC) CFB technology has been developed and readiness to propose commercial projects at medium scale < 500 MWe has been created (See Figure 3.). Scaling up the technology further up to 800 MWe size is logical step to fulfill the reguirements needs of utility operators.

168 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

CFB technology has many advantages in utility scale, as have discussed above also, that would fulfil the requirements of utility operators at deregulated energy markets. New plants with supercritical steam parameters can now achieve overall net efficiencies in the 43-45% range but even higher efficiency, up to 50%, is achievable due to development of new superheater materials. Currently the largest fluidized bed boiler under construction is a 460 MWe power plant based on CFB supercritical OTU technology. Location of the plant is in southern Poland at the Poludniowy Koncern Energetyczny (PKE) Łagisza. The boiler applies high fuel flexibility burning coal from 10 different coal mines and coal slurry (washery reject) up to 30 % and dried coal washery reject up to 50 %. There exists also a provision to burn 10 % biomass in the future. The power plant meets EU large combustion plant (LCP) directive without selective catalytic reduction (SCR) system for NOx or flue gas desulphurization (FGD) unit. Sulphur reduction is performed applying in furnace sulphur captured.

These inherently favourable combustion conditions for emission performance guarantees competitive investment cost that together with high fuel flexibility and multi-fuel capability secure cost-effective power generation and improved competitiveness for operator.

Once through boilers

MWe Commission from OTCS CFB, Lagisza start up in the end of 2006 460 400

Natural circulation 350 Jacksonville 300 300 Alholmen Turow 240 250 235 Nova 200 Scotia 180 Vaski- 150 luoto 125 Kajaani 100 85 Tri-State Leykam 2 x 55 50 Pilot Kauttua 40 Plant Pihlava 20 0,05 5 0 1976 1979 1981 1987 1987 1989 1990 1993 1998 2001

Year Figure 3. Scale up of CFB technology during 30 years.

5 Conclusion

Fluidized bed combustion has well-known advantages including fuel flexibility, multifuel capability, low emissions, in-situ sulphur reduction, etc. that have proven viability of the technology at industrial scale applications. In the future power plant operators must act at deregulated energy markets that will emphasize utilities competitiveness in operation. Solid fuel fired power plants have a balanced cost structure, i.e. investment, fuel and operation and maintenance (O&M) costs contribute almost equally to the electricity generation costs. Therefore, one way to improve cost-effectiveness of power generation is improved fuel flexibility if feasible. Currently circulating Fluidized Bed (CFB) boilers with conventional design have been successfully demonstrated at the < 300 MWe scale. During the past years, however,

169 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 readiness to propose supercritical (OTSC) CFB technology has been created at medium scale < 500 MWe. Scaling up the technology further up to 800 MWe size is logical step to fulfill the reguirements needs of utility operators.

Literature

Tourunen, A., Saastamoinen, J., Hämäläinen, J., Paakkinen, K., Hyppänen, T. and Kettunen, A., Study of Operation of a Pilot CFB-reactor in dynamic conditions, Proceedings of 17th International Conference on Fluidized Bed Combustion 18- 21.5.2003, Jacksonville, Florida.

170 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FINANCING OF CLIMATE-FRIENDLY PROJECTS IN SLOVAKIA: WHEN IF NOT NOW?

Peter Luby Ingchem Boženy Němcovej 2 811 04 Slovensko Tel: 00421 2-52 49 93 81 [email protected]

Regarding to the Kyoto Protocol of December 1997 the United Nations agreed on several conventions to stabilise the world climate and to reduce greenhouse gases (GHG), respectively. The international conferences on climate change in Buenos Aires and in Bonn in 1998 and 1999 established concrete steps towards efficient international climate change policy options. The explicit accomplishment of the Kyoto mechanisms, Joint Implementation (JI), Emissions Trading (ET) and the Clean Development Mechanism (CDM) were established. Mechanisms JI and ET are applicable to Slovakia and other parties included in Annex B of the Kyoto Protocol, while CDM is applicable only to „non-Annex B“ countries.

Project finance potential from Kyoto-related sources is not fully exhausted in Slovakia yet. Notorious reason is the same – lack of information available to the decision-making personalities. Where, how and with whom the appropriate action has to be undertaken? Miscellaneous practical guidelines offer extra paragraphs entitled Frequently Ask Questions (FAQ) which however, are rarely replied. Reason is simple: very few potential project developers even know what to ask and if they know, they do not know whom to ask.

Technical expertise of dedicated financial advisors and consultants have not been fully employed yet and therefore majority of financing resources are idle or waiting for the more aggressive entrepreneurs coming from the neighbouring candidate countries.

Let us make a brief review what is possible and how to find the door which is fully open.

As mentioned above, the Kyoto Protocol offers the Candidate countries array of flexible instruments for achieving their greenhouse gas reduction commitment. Greenhouse gasses (GHG) are:

• carbon dioxide, CO2 • methane, CH4 • nitrous oxide, N2O • hydrofluorocarbons (HFCs) • perfluorocarbons (PFCs) • sulphur hexafluoride (SF6)

171 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Using carbon dioxide as a basis, global warming potentials have been developed which provide a means of comparing the impact on the climate system of different GHGs. This allows emissions of greenhouse gases to be given in CO2 equivalent terms. E.g. 1 tonne of CH4 is said to be equivalent to 21 tonnes of CO2 over a 100- year period.

Joint Implementation (JI) is one of the most effective project-related instruments. JI is a form of cooperation between two or more Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (Convention), for jointly pursuing actions to reduce or absorb emissions of GHG, to meet obligations under the Convention. Its legal basis follows from The Article 6 of the Kyoto Protocol (KP). It provides a Mechanism for Annex B Parties (incl. Slovakia) to KP to implement projects that reduce emissions, or remove carbon from the atmosphere, in their territory. Article 6 of the KP permits developed countries to invest in projects in other less developed countries. In return, developed countries acquire credits to assist in meeting their assigned amounts. Participants are only able to use credits generated in the commitment period of 2008 to 2012. Participation is voluntary and open to private and public entities alike if approved by the Party to the Kyoto Protocol. JI is aimed at all countries that have a reduction obligation under Kyoto, mainly Central and Eastern Europe.

The investor coming from the EC member country (e.g. Austria or the Netherlands) achieves a measurable CO2 reduction in another country, whereafter his home government buys this reduction in the form of carbon credits. Such investments in energy projects are of interest to the host country because they contribute to sustainable economic growth. These are projects that might not have been achieved without carbon finance.

Carbon credits are reductions of emissions of greenhouse gasses caused by a project / an investment. One carbon credit is 1 t CO2 equivalent. In JI carbon credits are officially called Emission Reduction Units or ERUs.

Taking the Netherlands as the working exampole, Dutch government buys the emission reduction achieved (carbon credits) that we in Slovakia realise through our investment (and that would not have existed without this investment) for the price of EUR 3-5 per carbon credit. Prices are realised by process of competitive bidding.

How it works.

Carbon credits from investments are purchased in the field of renewable energy, energy efficiency, fuel switch and/or waste management. The programme is implemented on a tender basis. The process starts with submission of Expression of Interest at a given period. From the Expressions of Interest received a shortlist is drawn. Shortlisted companies are then invited to submit a proposal.

Investments able to reduce such emissions are e.g.:

172 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Energy supply • renewable energy (e.g. solar, wind, small hydro power plants, etc) • biomass heat and/or power generation • cogeneration • improving energy efficiency by replacing existing equipment by new and more efficient • minimisation of transport and distribution losses (e.g. retrofit pump stations for gas transport) • fuel switch (e.g. from coal to oil, gas or biomass, from oil to gas or biomass, or from gas to biomass)

Waste management • capture of landfill methane emissions • utilisation of waste and wastewater emissions (from e.g. a coffee production site)

Before carbon credits can be succesfully sold assessment must be performed what quantity of emission reduction is really achieved. The baseline study has to be worked out, providing the scenario in which we provide supporting evidence about what the emission of GHG would be until 2012 without our investment. We compare this baseline with the lower emission that will be achieved through our investment. The difference between them is the amount of saleable carbon credits.

In the case of JI projects we can only sell the reduction achieved exclusively between years 2008 and 2012.

A validation or certification organisation, acting as an independent third party, validates the baseline we have drawn up. In case that the Netherlands is the investor party, such organisation must work according to the "Accreditation Guidelines on the Application of EN 45004 (ISO/IEC Guide 17020) for the Validation and Verification of JI projects" of the Dutch Board for Accreditation .

The host country's government (Slovak Republic) must give approval for the transaction in carbon credits through a Letter of Approval. The Netherlands has signed a Memorandum of Understanding (MoU) at a bilateral level with SR in which the government agrees to transfer carbon credits to the Netherlands. This makes possible obtaining a Letter of Approval.

During the term of the crediting period at least 250,000 t ERU has to be supplied.

The Sixth Framework Program of the CEC (6FP-CEC) is another big reservoir of the investment funds. Its total volume is 17 billion EUR. This budget is devoted to the integrated research and development (RTD) activities structured among seven RTD topics. Sustainable Energy Systems, being followed in Chapter 6. is one of them. Its budget is 2 billion EUR. Europe’s energy system demonstrates unsustainable patterns of development characterised by growing dependence on imported fossil fuels, rising energy demand and growing CO2 emissions. The challenge is to alleviate and reverse 173 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 these adverse trends to achieve a truly sustainable energy system, while preserving the equilibrium of ecosystems and encouraging economic development. The strategic and policy objectives of this programme of research into sustainable energy systems include reducing greenhouse gases and pollutant emissions (Kyoto), increasing the security of energy supplies, improving energy efficiency and increasing the use of renewable energy, as well as enhancing the competitiveness of European industry and improving quality of life both within the EU and globally (Johannesburg follow-up).

In addressing these objectives through this Work Programme, a clear differentiation is made between research activities having the potential for exploitation in the short to medium term and those which are expected to have an impact in the medium to longer term. This distinction between the short-to-medium and medium-to-long term time frames is applicable to all indirect research actions in the sustainable energy sector and it is intended that the budgetary appropriations be split equally between the two time frames. The concept of the project must go beyond current state of the art and have a believable exploitation plan. The results must be marketable. Because projects are expected and required to extend the state of the art, there has to be identifiable risk and the Commission sees the funding as being an offset for this risk. Another critical criterion for a valid project must be that it demonstrates that there is significant added value or likelihood of success by addressing the project at the European level. Actions should be aimed at bringing the next generation of more cost-effective renewable energy technologies to the market, with particular emphasis on markets in Europe. Electricity from biomass and/or waste derived fuels - projects should focus on one or more of the following: optimisation of the fuel supply chain taking into consideration all aspects of fuel production (in case of dedicated energy crops and short rotation forestry) and preparation of the fuel to high standards and specifications; combinations with fossil fuels designed to guarantee the continuous supply of electricity to final users, such as advanced co-firing and co-combustion; innovative technologies for large scale electricity generation, such as integrated gasification combined cycle plants, dedicated gasification to power plants, biomass boilers, flash pyrolysis applications where the emphasis is placed on achieving high conversion efficiencies and high reliability of the technology. Electricity from other renewable energy sources - projects should focus on geothermal energy for electricity generation and/or combined heat and power (CHP) generation employing innovative, environmentally sustainable and cost competitive technologies; Small-scale hydro power plants, for electricity generation with reduced costs, acceptable environmental impacts and competitive performance; Heat/cooling from renewable energy sources: projects should focus on one or more of the following : Heat from biofuels and/or waste derived fuels, including applications in industry and in buildings, as well as CHP, either individually or with district heating. Preference will be given to novel systems that utilise liquid or gaseous biofuels; Solar heating and cooling based on a new generation of solar water heating, solar space heating and/or cooling systems, or “combi-systems”, which are designed for large scale production with improved performance and reduced costs;

174 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 geothermal energy for heating and cooling employing innovative environmentally sustainable and cost competitive technologies, including ground coupled heat pumps. Production and processing of liquid and gaseous biofuels, including the production of alcohol, ether, bio-diesel, and biogas. For the next generation of liquid bio-fuel production plants, priority will be given to processing via the synthesis gas route.

The support granted from the Sixth Framework Program may rich from 10 to 50% of the total investment costs while the upper limit is 25 mil. EUR per project.

175 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

BIOFUEL PRODUCTION SUPPORT USING DOMESTIC RENEWABLE RESOURCES BY MEANS OF THE TAX SYSTEM IN SLOVAKIA

Doc. Ing. Eva Romančíková, PhD., Ing. Jozef Mikulec, PhD., Doc. Ing. Ján Cvengroš, DrSc. Faculty of National Economy, University of Economics, Dolnozemská cesta 1, Bratislava Slovnaft-VÚRUP, a.s., Vlčie Hrdlo, 824 12 Bratislava Faculty of Chemical and Food Technology STU, Radlinského 9, 812 37 Bratislava

Abstract In the article the importance of the alternative fuels based on the biomass as reliable domestic and renewable resource is discussed. The environmental, energetic and economical effects connected with the production and the utilization of biofuels in the transportation are evaluated. The analysis of the biofuels taxation in the tax system of Slovakia is carried out.

Introduction The idea of alternative fuels production has come up in 1979, i.e. in the period of evaluation of oil shock consequences, which led to a significant increase of energy prices. In this period, there has been observed a sharp increase in energy consumption, as well as its unfavorable impacts on environment. The above-mentioned facts established a proper environment and conditions for a more intense research in the area of alternative fuels production. The present stage of technical research proved the ability of alternative fuels production. Engine producers accept the current development of the technical research, so that vehicles used in present days are capable to ride, with no adjustments, using fossil diesel fuel with addition of 2 – 100 % vol. of fatty acid methyl esters (FAME), or they are fossil petrol-driven cars with addition of ethanol up to 15 % vol. In the current world development, there can be found also cars driven by so called neat biofuels (alcohol, FAME), raw vegetable oil and other different compositions of fossil fuels and biofuels. Engines of these cars have been adjusted for such kinds of fuels. Biofuels are currently used mainly in public transportation, agricultural equipment and taxi service. New types of fuels have to comply with the set technical quality standards and also with their environmental effectiveness requirements. European Union has considered the limitations of the basic energy resources (oil, natural gas, solid fuel) but also environmental consequences related to the use of these resources. Result of the survey was the “Directive No. 2003/30/EC of the European Parliament and of the Council of May 8th 2003 on the Promotion of the Use of Biofuels or other Renewable Fuels for Transport”. This Directive is based on the knowledge of:

• a wide variety of opportunities to produce biofuels

• high share of transportation on the final energy consumption (more than a 30% share)

176 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

• the expected increase of CO2 emissions from transportation (in 2010 a 50% increase is expected in comparison to 1990)

• the goals set in the Green Book of the European Commission, Chapter called “Towards European Strategy for Energy Supplies’ Safety”, (for the area of transportation, the aim until 2020, is to ensure a 20% compensation of fossil fuels with alternative forms)

• the real plan to maintain a sustainable economic development in the area of agriculture and forestry; Multifunctional farming leads to a wider supply of crop on the agriculture market. Extended supply of crop creates opportunities for industrial biofuels production by using domestic renewable resources. The above mentioned facts create a challenge for the European Union to consider avoiding so called “autonomous development”, which could potentially endanger the energy safety of individual countries. This could lead to a global worsening of environment quality. Directive of the European Commission No. 2003/30/EC on the supportive usage of biofuels and other renewable resources in the area of transportation creates the base for implementing supportive mechanisms in the scope of production and consumption growth of such products. The decision on different forms of supportive measures within the subsidiarity principle in competence of individual states, which should undertake an analysis of consequences of recommended incentive measures before a particular legislation approval. Unfortunately, in case of economies in transition, such analyses are lacking behind. Decisions on the scope of support from public resources are determined only by availability of financial resources in public budget Production and usage of biofuels is connected to the existence of different utilities – effects. Valuation of these effects could increase the cost-effectiveness of approved measures. The most significant effects, which arise from biofuels production and their usage, are: - environmental utilities - energy effects - economic utilities - Environmental utilities are considered to be: • decrease of gas emissions which cause greenhouse effect • improving the quality of air • soil revitalization • safety, simplicity of usage and degradability • suitability to use biofuels in environmentally sensitive or protected areas

Energy effect • some stage of energy safety of the state • decrease of dependence on importing inputs necessary for energy production

Economic utilities • extended supply of energy fuels • new economic activity (agricultural, industrial employment, GDP growth) • effects arising from improving the quality of air

177 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

In the valuation process of the above-mentioned utilities, it is necessary to obtain an extensive database, what is often very difficult. The valuation process itself can be undertaken by combination of many methods, while the cost-benefit analysis should be dominant. In calculation methods, the consistency of assumptions and conditions including the rate of uncertainty should be ensured. Unfortunately, governing bodies in Slovakia did not account for such analysis when creating tax incentives in the area of mineral oil and gas taxes. Decisions of governing bodies in this area have been driven rather by intuition, but their significance was relatively high.

Analysis of biofuels taxation in the tax system of Slovakia

In the beginning of 1990s, we can observe a process of incorporation of environmental aspects into the tax systems of selected countries. This process is mainly aimed at environmental protection. In the context of this development, Slovakia had prepared the Mineral Oil Indirect Consumption Taxation Act, no. 316/1993, which set lower rate of indirect consumption tax for ecological fuels. Reasons that lead to introduction of such a piece of legislation were as follows: • effective use of production capacity in agriculture. It would concern those farmers, which were using their production potential to provide production inputs for ecologic fuels producers. This process supposes to lead to the job creation in agriculture (approximately 1000 jobs). • adding a new renewable resource to available energy resources. This measure was supposed to ensure higher environmental safety by lowering emissions of greenhouse effect gases, by enhancing quality of air and by revitalization of agricultural land. The fields of ecologic fuels usage were considered to be necessary mainly in environmentally sensitive and protected areas. • ensure certain degree of state energy safety. This could lead to lower dependence on import of production inputs necessary for the fuel production. Legislation on ecologic fuels incorporated in the Mineral Oil Indirect Consumption Taxation Act, no. 316/1993

The Mineral Oil Indirect Consumption Taxation Act, no. 316/1993, made possible to producers of ecologic fuels to apply indirect consumption tax refund in the amount of 14 600 Sk per tone (approx. 500 USD) and to tax the final blend of diesel fuel and methyl esters of rapeseed oil (in 70:30 ratio) using the rate of 3 000 Sk per tone. Producers of methyl esters of rapeseed oil were granted 20% of real costs of production of this commodity, with upper limit 5 600 Sk per tone. Grants were provided by Ministry of Agriculture in accordance with the decree no. 58/2/2000-1, published in the gazette of Ministry of Agriculture, file2. Please notice that these ecologic fuels production-supporting tools did not comply with appropriate STN standards due to their absence. Moreover, quality control system and adherence to the ratio system were missing as well. Throughout validity of this Act, it could be observed that quantity of domestic ecologic fuels production exceeded production capacities limited by production of rapeseed oil methyl esters and methyl esters of other vegetable oils or animal fats. As a matter of fact this implied that some portion of ecologic fuel was misspecified. This portion represented virtual „ecologic fuel“ that meant to be taxed by mineral oil rate of 14 600 Sk per tone. Lower tax burden of so-called „ecologic fuel“ resulted in its price lower than fossil diesel fuel. Customers for such products have been usually transport companies and farmers.

178 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Therefore, concept of tax allowance on so called „ecologic fuel“ facilitated entrepreneurs that blended diesel fuel with methyl esters, and this way paid only 3 000 Sk per tone instead of standard tax rate of 14 600 Sk per tone as for fossil diesel fuel. This difference however, projected only marginally to the final price to the customer (max. 2 000 Sk per tone according to the estimate of Ministry of Finance). Entrepreneur that blended diesel fuel with methyl esters retained the excess amount. Tax allowance on „ecologic fuel“ this way resulted in: • Unfair competition • Tax evasion of producers and traders of ecologic fuel • Different quality of ecologic fuel resulting in engine failures • Fuel has been used also by state owned companies, which were subsidized for their performance in public interest. Level of subsidies provided has been derived from assumption that they use fossil diesel fuel. These companies were hence gaining unreasonably high subsidies compared to their costs. • Portion of methyl esters was produced from imported rapeseed oil or other imported oils. This fact further reduced potential effects that were supposed to result from production capacity growth in Slovak agriculture. Neither macroeconomic effect on the employment growth has been realized.

Legislation on biofuel production incorporated in the Mineral Oil Indirect Consumption Taxation Act, no. 239/2001

The Act was designed the way to conform with appropriate European Union directive, in this certain case, directive no. 92/82 of ECC Council on approximation of indirect consumption tax rates on mineral oils, reading directive no 94/74 EC Council, which defines mineral oils subject to indirect taxation. Other mineral oils, for which tax rates are not defined in the directive, relate to the directive no. 92/81 of ECC Council, article 2, paragraph 2 and 3 on indirect consumption taxes on mineral oils structure harmonization, reading directive no. 92/82 of ECC Council and directive no. 94/74 of EC Council. According to these legal acts, for all mineral oils used or offered as a gas or fuel, tax rate of that certain mineral oil applies, which is the closest to the item’s purpose of use or character. Application of European Union directives into the act no. 239/2001 resulted into the fact that ecologic fuel (§7) is compared to the definition in the Mineral Oil Indirect Consumption Taxation Act, no. 316/1993 free of determined tax rate. Biofuel production support is handled in §11 as follows: methyl esters of rapeseed oil, used as a fuel or gas is tax-free as far as consumption tax on mineral oils is concerned. This means that: mineral oil as a portion of taxed mineral oils blend according to customs division codes 2710 00 66 to 2710 00 68 and tax-free mineral oil (that is mineral oil produced from vegetable oils as well as chemically modified oils, if proportion of hydrocarbon agents within is lower than 5 % vol.) is taxed with reference to the quantity of evidently taxed mineral oil used.

Mineral Oils Consumption Tax Bill

There are biogenetic agents characterized in §4 paragraph 7. Under letter a) it is stated as follows: vegetable oils, including chemically modified oils, listed in chapter 15 of customs tariff 179 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 list, as well as esters produced within; if proportion of hydrocarbon agents they contain does not exceed 5 % vol. Tax rate is accommodated in §6, where it is stated as follows: Mixture of mineral oil and biogenetic agent produced in a factory (subject to tax) is taxed by tax rate appropriate to percentage proportion of mineral oil in the mixture, however, at least 95 % of the rate assigned to the used mineral oil. Therefore, if the proportion of mineral oil in the blend is higher than 95%, for example 98 %, tax rate of appropriate share (in this case 98 %) of mineral oil tax is used. In case that the blend contains equal or lower proportion of mineral oil than 95 %, tax rate of 95 % share of mineral oil tax is used. The new wording of the bill differs from the old act no. 239/2001 in taxation of the blend of mineral oil and biogenetic agent, specifically in specification of tax rate in reference to percentage proportion of mineral oil in the blend. This means that according to the new wording, higher proportion of mineral oil in the blend is taxed to the extent of real percentage content. The minimum proportion in tax calculation is 95 % of mineral oil.

Conclusion

Referring to the intention of wider support of biofuel production, introduction of new legislation requires knowledge of possible effects on the society, which result from production of such a kind of fuel. Consequently, construction of supporting tools must reflect the principles of state aid in environmental protection conform to valid EU legislation. Nowadays, economically developed countries support biofuel production state aid in the form of tax allowances as well as in the form of provision of direct state aid, for example: by subsidies, grants, contributions, regressive financial assistance, or by providing state or bank guarantees. There is no title for provision of state aid. Please note, that scope of state aid provision in business sector for environment protection is limited in Slovak economy by the means of availability of public resources. Deficit of public finances is the essential reason that limits this tool to be used in broader means in the area of environmental protection support.

Acknowledgement

This work was supported by Science and Technology Assistance Agency under the contract No. APVT-20-014702.

180 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Is the strategy of alternative fuels production and their use In Slovak Republic necessary?

Ing. Jozef Mikulec,CSc., Slovnaft VÚRUP, a.s. , Vlčie Hrdlo, 824 12 Bratislava, Tel.:00421245248824,Fax: 00421245246276, [email protected], www.vurup.sk

Doc. Ing. Ján Cvengroš, DrSc., Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak Technical University, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Tel.: 00421/2/59325 531, Fax: 00421/2/52493 198 e-mail: [email protected]

Abstract

Effective and flexible system of transport is an essential tool for contemporary economics and quality of life. Enormous growth of transport however brings major problems, which negatively affect environment as well as health of the population, especially in large cities. The sector of transport is the largest consumer of energies as well as the largest producer of gases causing greenhouse effect. In the course of 1990’s, a significant improvement in automotive fuels quality in automobile technologies has been achieved. These technologies considerably cut the volume of emissions. Other important factor to find alternative solution for is the dependence of European countries including Slovakia on crude oil imports. Natural resources of oil are located in politically unstable regions. One of the possible solutions is to make a greater use of alternative fuels, especially renewable ones, which may support agriculture.

It is very important that majority of cars driven nowadays are able to run on fuels with low volume of bio-components. New development in technologies will also allow the use of higher share of bio-components. Adapted vehicles that run on clean bio-fuels are already used nowadays in public transportation. This approach is significantly positive in respect to environment.

Support of bio-fuels usage should become the next step towards a wider bio-mass use. Such a policy could create new opportunities for a sustainable regional development and for opening a new market of innovation agricultural products. In the past, the development, production and use of canola oil esters started to accelerate. However, their use was not based on long-term complex considerations. The program has collapsed already with the first amendment to the Act on Consumption Tax of Mineral Oils, which has been harmonized with the EU legislation. Introduction of the use of bio-components must be based on expertise and long term strategic support and development with participation of all relevant parties – farmers, bio-components producers, producers and distributors of fuel and representatives of environment protection. Interest and protection of fuel consumer must be though essential. Nowadays, up to 70% of petrol produced and sold on Slovak market complies with

181 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 the EU quality requirements that are to be compulsory since 2010. This ratio for petrol and diesel should reach 100% by 2005.

Slovakia should prepare and implement projects aimed at support of alternative energy resources use in the long-term term horizon. These projects should be implemented with respect to an optimal development of all industries – economic, agricultural and environmental.

Directive 2003/30/EC on Support of Bio-fuel and Other Restorable Energy Resources Usage

The basic motivation for existence of this directive, which supports wider use of biofuels, is the community strategy of sustainable development. Contemporary fossil resources are not only decisive energy resource, but considerable source of carbon dioxide emissions as well.

If we did not consider undertaken regulations, increasing consumption of fuels in transportation would result in the EU level rising further to 1,113 billion tone per year in 2010. Higher use of bio-fuels in transportation represents a partial fulfillment of Kyoto protocol commitments. If other fossil alternative fuels will not be eliminated, bio-fuels will allow decreasing dependence of transportation on imported energy. This would then improve the security in energy supply. Strategic goal for 2020 is therefore 20% replacement ratio (use of fossil fuels instead of bio-fuels).

New forms of fuels should comply with generally accepted technical norms, if they are to be met with requirements set by motor producers and customers. Bigger progress in this area has been achieved in case of quality norms of fatty acids’ methyl- esters. CEN accelerates the work on preparations of the quality norms on bio-ethanol used in modern types of petrol. Quality norms should expel such contamination elements, which could cause damages on some vehicle components. Bio-fuels would penetrate the market only in case they will be generally available, competitive and professional.

In Article 2 of the Directive, a bio-fuels framework is created and basic definitions are defined. At present, Slovakia considers only bio-ethanol and ETBE as its part, biodiesel and bio-gas.

The key Article in the Directive – Article 3 – defines the requirements set for member states to promote a minimal share of bio-fuels and other restorable resources on the market and also to define the national indicative goals in this area. Reference value for these goals is set to be 2 % and it is calculated in relation to the energetic content (tone of oil equivalent = 0,041868 TJ) of petrol and diesel promoted on the market until December 31. 2005. The second reference value 5,75 % is calculated in relation to the energetic content of the motor petrol and diesel promoted on the market until December 31. 2010.

Article 4 is also an important issue discussed in the Directive, especially paragraph 1.a), which says, that member states are not entitled to copy the reference values of

182 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 the bio-fuels shares as stated in the Directive. Therefore, Article 4 paragraph 1.a) and b) defines acceptable differences in the pre-set individual national goals, which do not exactly comply with the given reference values. These differences arise from: Limited national potential of bio-fuels production from bio-mass, Bio-mass use for other energetic purposes, Specific technical or climate characteristics of the national market with motor fuels.

To conclude, the Directive is relatively flexible in choosing which resources are to be allocated for bio-mass production and what should be the overall energetic goal.

Implementation of the Directive 2003/30/EC in Slovakia

As known from the Directive 2003/30/EC, member states are relatively flexible in choosing the strategy to implement the Directive into practice. The Directive key points, which are subject to research can be considered to be as follows: - to identify the present and future automotive fuels consumption level - to identify the national potential of bio-components production, its limitations or possible challenges for further development - to identify the specific characteristics of the national automotive fuels market in relation to the car-park structure, climate conditions, tax system, or other important factors.

The result of the analysis should consist of a long-term complex national development strategy draft on bio-fuels production and consumption support taking into account the optimal allocation of resources with the aim to define long-term goals in this area.

Current automotive fuels consumption in Slovakia and its projection until 2010

One of the most important tasks for defining the quantity of bio-components, necessary for production in the future, is to ensure a correct estimate of automotive fuels sales until 2010. In the table below (Tab. 2), we can find forecast of automotive fuels sales until 2010. In this calculation, annual increase of petrol sales in the amount of 2 % was accounted for. In case of diesel, we accounted for three possible scenarios. In the optimistic point of view we consider annual consumption increase by 8%, in the realistic scenario we considered an annual consumption increase of 5% and taking into account the pessimistic scenario we consider an annual consumption increase of 3%. The amount of automotive fuels sales is computed according to the energetic content and it is also expressed in „ton of the oil equivalent - toe“, which is defined as 1toe=0,0041868 TJ. The computing factors according to the International Energy Agency (IEA) and OECD are as follows:

183 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 1: Computing factors

Petrol 1,070 ktoe/kt Diesel/gas oil 1,035 ktoe/kt Heavy fuel oil 0,960 ktoe/kt LPG 1,130 ktoe/kt Natural gas 0,917 ktoe/kt Bio-diesel 0,812 ktoe/kt Bio-ethanol 0,600 ktoe/kt

Table 2: Estimated automotive fuels consumption until 2010

Period Annual Forecast consumption increase % 2004 2005 2006 2007 2010 Petrol, toe 2% 733 607 748 279 763 245 778 509 826 160 Diesel, toe 8% optimistic 1 061 1 146 1 238 1 337 1 684 model 718 655 388 459 813

Sum Optimistic 1 795 1 894 2 001 2 115 2 510 automotive model 325 934 632 968 973 fuels, toe Sum Realistic model 1 737 1 802 1 869 1 940 2 045 automotive 160 009 662 247 985 fuels, toe Sum Pessimistic 1 699 1 742 1 787 1 833 1 979 automotive model 293 936 741 741 240 fuels, toe

Bio-fuel Production Needs and Potential in Slovakia

From Table 2, it is evident, that the numeric base for defining the market share of biofuels on the Slovak market according to the Article 3(a) of the Directive 2003/30/EC, is the sum of motor fuels defined in ktoe-s taking into account motor fuels introduced on the market until December 31, 2005. In table 3 we can find a calculation for the optimistic scenario of motor fuel consumption development and for two reference levels of consumption: minimal level of 2% on the motor fuels consumption and maximal level of 5,75%. In the reference value of 2%, it is necessary to launch on the Slovak market a minimal level of bio-components in the amount of 38 ktoe/r until 2005. For 2010, taking into account the optimistic scenario of fuel sales, the estimated amount of oil sales is 2,51 mil. toes. This represents an amount of 144 ktoe/r of bio- components taking into account the 5,75% share, which is set to be the minimal requirement of the European Commission for the quantity of bio-components present in motor fuels. Next computations account for this level.

184 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 3: Computation of bio-components’ need for the optimistic scenario of automotive fuels consumption

Year Petrol Diesel Automotive 2 % bio- 5,75 % bio- ktoe/r ktoe/r fuels components components ktoe/r ktoe/r ktoe/r 2005 748 1 146 1 894 38 109 2006 763 1 238 2 001 40 115 2007 778 1 337 2 115 42 122 2008 794 1 444 2 238 45 129 2009 809 1 560 2 369 47 136 2010 826 1 684 2 510 50 144

In the area of bio-components’ production and their usage we could consider some economic and technical limits, which confine the upper level of their usage. They have a significant impact on definition of the Directive (2003/30/EC) implementation strategy in Slovakia. We list some of them: (a) Bio-components are produced from bio-mass and the amount of crop depends on climate. The main risk factor is considered to be the amount and availability of the resources necessary for their production. On the other hand, motor fuels have to be permanently available and their quality must be stable. Bio-components are more expensive and instability in crops limits the implementation of supportive mechanisms.

(b) Directive No. 98/70/EC on fuels’ quality defines the maximum amount of oxigenates which could be present in motor fuels. In the Slovak legal norms, the Directive is applied in the Measure of the Ministry of Environment of Slovakia No. 144/2000 on quality of fuels. The decree is amended and entered into practice in March 2004. Unleaded petrol quality is defined by STN EN 228:1999, and a new amendment STN EN 228:2003 is in approval.. Diesel quality is defined by STN EN 590:1999 and a new amendment STN EN 590:2003 is in approval. This amendment already contains the possibility to add up to 5% vol. of esters of fatty acid with no need of special labelling. Maximum volume of oxygenates in petrol is limited to 2,7% of weight, volume of ethanol in petrol is limited to 5% of volume, maximum share of ETBE to 15 % vol.. In case of adding ethanol, stabilizing co-solvents have to be added to petrol.

(c) Transformation of ethanol to ether (ETBE) however brings more advantages. It is produced in isobutene reaction, which exists in some currents from refinery (FCC unit) or petrochemistry (pyrolysis of liquid feedstocks). Isobutene sources are limited in volume, because it is created as a by-product.

(d) The price of motor fuels made from crude oil is except from taxes defined by the crude oil world market prices and also by the USD/SKK exchange rate, as it is being imported. When defining the supportive mechanisms for use of bio- components, it is important to account for and measure the above mentioned two aspects.

185 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Information on real bio-diesel production capacity in Slovakia is provided in big deviations. According to opinion poll performed in the fall of 2003, 7 companies, which declared bio-diesel production, have been questioned and three companies answered that the probable production capacity for the immediate bio-diesel production is 80 kt per year. Supply price of ester is 26 SKK per kg plus VAT.

The situation in water free bio-ethanol production for use as a fuel is in a stage of development. In the recent poll, where 19 eventual suppliers were included, only three of them were able to produce water free ethanol from domestic sources. Presently, no ethanol is being added to petrol, therefore, there are no experience with quality, e.i. with reliability of supplies. There is a capacity to restore alcohol production in Leopoldov and Šurany. We assume that production capacity of water free ethanol of domestic origin in 2004 at two producers is 5-6 kt with an outlook to expand. The average offered price is 29-30 SKK per liter plus VAT.

In case of different raw material, the MTBE production unit in Slovnaft, a.s. Bratislava could be converted to ethanol use with possible consumption of 21 kt per year, the production of ETBE to 45kt per year. Nowadays, lack of water free bio- ethanol production capacity and bio-ethanol price is such a conversion irrelevant. Conversion of MTBE unit to ETBE unit is not a huge technical problem. License provider IFP (France) has already converted several units in France. Conversion at the production plant requires additional investments (construction of tanks and infrastructure) and possibly operation costs as well (energy). Moreover, part of production might be temporarily stopped in the course of construction.

From the published study4 aiming at oil plants production it is evident, that in case of vegetable oil crops, the crops in Slovakia are below the average level of crops of the European Union and deeply below the maximum crop capacities (see Table 4). Result is a lower effectiveness of oil and esters’ production. Average crops in Slovakia are also smaller than in Czech Republic and they also have high deviations. Part of the production cuts are caused by the objective climate impacts, but it is certain, that in the long-run, there has to be an increase and stabilization in the production of oil- bearing plants.

Situation in case of wheat nurturing is more favorable, average crops exceed the average amounts in the European Union, but they are below the average in comparison to the Czech Republic. Also the swings in average crops are smaller than in vegetable oil. Esters produced usually from sunflower oil are used energetically mainly for energy production.

186 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 4: Comparison of the oil plants crop in Slovakia, Czech Republic and European Union4

Oil- crop crop average average average average Ø bearing 2002 2003 t/ha t/ha ČR t/ha EU price plant ths. ths. 2002 2003 2002 t/ha 2002 Ton Ton SKK/t Rapeseed 257 69 2,08 1,30 2,27 2,75 7 807 Sunflower 116 177 1,87 1,80 2,25 1,5 9 350 Soya 15 15 1,61 1,65 2,13 ? 8 944

In 2005 it is necessary to include 38 ktoe/r of bio-components into fuels. In case of methyl-esters of fatty acids it means 47 kt/r of ester. For this quantity it is necessary to produce 130kt/r of vegetable oil seeds, or 117 kt/r of sunflower seeds. In case of the average vegetable oil crop of 2,75 t/ha (EU average measured on lands with low quality) 47 272 ha of land is necessary, in order to achieve an average crop in Slovakia of 2,2 t/ha 59 090 ha of land is necessary. If 100 000 ha of land would be selected for technical plants production, it is possible to produce 100 kt/r of esters (which is the average of EU crops) or 80 kt/r taking into account the average crop in Slovakia of 2,2 t/ha. In booming crops around 3,1-3,3 t/ha, on the same land it is possible to achieve effectiveness around 113-120kt/r of esters. Improvements in the economic cultivation of vegetable oil are considered to be the key aspect of the success in using bio-fuels!

Bio-fuel Production Support Using Domestic Restorable Resources by Means of the Tax System in Slovakia

Bio-components, which can be added into the motor fuels, are subject to tax allowances. In the current but also in the new law on indirect taxes on mineral oils fatty acids’ esters do not have a special tax rate if they are used in concentration of more than 95% vol. Another example of tax allowance would be the addition of esters into the gas oil in concentration of 5% vol. Denatured alcohol without water, which will be used for ETBE or would be added into petrol in concentration of 7,2% vol. also is not subject to any tax rate according to the new law on alcohol production and its circulation. Requirements for place and conditions of mixing biogenic elements with fossil fuels are becoming tougher. It can be stated that tax support of bio- components use is at the same level as in the most European Union countries.

Bio-components Use and Production Program Draft

In the current state in the area of bio-components production, it can be stated that implementation of the Directive on bio-fuels in Slovakia has to be performed minimally in two stages. Prognosis should be regularly updated because the area of bio-fuels is significantly dynamic. Conclusion of the draft is to be found in table 5.

187 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

In the first phase, until 2005, it is possible to produce bio-fuels only by adding biodiesel into the fossil diesel. Production capacities built in the past are sufficient for producing 65 ktoe/r, what means a 3,6% share on automotive fuel consumption (reference consumption in 2005). Since 2008, a higher capacity is necessary, but there is an assumption that the increased need until 2010 in the amount of 73 ktoe/r can be fulfilled by intensification of the current production capacities. In order to achieve the ester production in the finishing year of 2010, it is necessary annually to nurture 250 kt of rapeseed seeds. Taking into account the average crop in the European Union in the amount of 2,75 t/ha, a 90 000 ha of plane would be needed. If the current revenues would stay at the same level at 2 t/ha, cultivation plane of 125 000 ha would be needed. Natural requirement is that such high swings in revenue values are not acceptable. One of the possibilities of achieving the program goals is ensuring the sales of ester produced from sunflower oil for energetic purposes, or accelerating the alcohol part of the program and a faster start of the ETBE production (12 ktoe/r). Reserve exists also in the preparation process for used oil collection and its recycling for energetic purposes. Data on fatty acid ethyl-esters are mainly sporadic; therefore, this scenario is not accounted for here. It is necessary to perform a serious research in order to confirm this possibility.

From the technical point of view, mixing of bio-diesel and diesel is possible only before expedition to terminals because such a blend should not be transferred by product line, nor should it be stored for longer time. Blending diesel and bio-diesel directly in terminals at those companies that are subject to the new Act on indirect taxes of mineral oils in 2004, is an inevitable requirement for starting implementing the first stage of the project. Amount of such an investment exceeds SKK120 mil. With respect to the fact, that the average density of the diesel and bio-diesel are different from each other, it would be appropriate, when mixing, if the resulting blend would not have to comply with requirements of the norm STN EN 590. One of the conditions would be fulfilling the qualitative norms for elements – diesel (STN EN 590) and bio-diesel (STN EN 14 214). In this way, the mixing expenses would radically decrease.

In the first stage, it is necessary to prepare and build the investment capacities for the bio-ethanol production without water and to convert them on ETBE. ETBE is the natural and required element of petrol and except from changes on the production element, there are no other investments needed. The disadvantage is the limited capacity of isobutene. Ethanol mixings are possible only on terminals, which will require investments into blend elements. This phase is real to achieve since 2007-8. In case of a proper investment environment a quick change is possible. Limiting factors are the plane largeness (the cultivation area size), amount of hectare income and production stability. For safe production of fuels with a share of bio-components taking into account the optimistic production scenario and a 5,75% share of bio-fuels, also esters of fat acids and ETBE/ethanol have to be produced and mixed. It is important also to consider the limitations of including the maximum share of oxigenates into the petrol.

Maximum amount of bio-ethanol and ETBE in 2010 can be 80 kt, the outstanding amount of 35 kt should be replaced by the production of more esters (26 kt/r) what requires a new element establishment, as well as intensification of canola seed. It is 188 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 possible to mix more esters into diesel for selected vehicles (buses, agricultural mechanisms, forest equipment). In order to produce 90kt ethanol, it is necessary to nurture 325 0000 ton of wheat. In order to achieve the average crop of 3,5 t/ha, a 108 000 ha big agricultural land is necessary. Considering the increasing prices of natural gas, it is necessary to take into account the support of esters’ usage produced from sunflower for energy production, mainly in countryside and regions with high emissions. It is evident that planting of agricultural plants on a set-aside land will not be enough if we consider that France uses 390 000 ha of such land for technical oil plants production.

Table 5: Bio-fuels production achievement program until 2010

2005 2006 2007 2008 2009 2010 Consumption petrol, ktoe/r 748 763 778 795 810 826 Diesel consumption, ktoe/r 1 053 1 106 1 161 1 220 1 280 1 345 Bio-components consumption, ktoe/r 36 47 63 81 103 126 Bio-components share v % 2,00 2,50 3,20 4,00 4,90 5,75 I. stage MERO1, kt/r 45 60 80 ETBE, kt/r - - - Ethanol, kt/r - - - II. stage MERO1, kt/r 90 90 90 ETBE, kt/r 45 45 45 Ethanol, kt/r - 20 70∗ 1 MERO – methyl ester of vegetable oil ∗ This value exceeds the maximal possible content of oxygen of 2,3% hm. The maximum possible quantity is 35kt of ethanol. The excess should be replaced 26 kt MERO.

Draft on Strategy of the Production Support and Use of Alternative Fuels

The answer for the question in the title is simple. To ensure a proper implementation of the Directive in Slovakia, it is necessary to accept legislative but also economic rules, which would not be isolated by needs of individual resorts. The strategy has to account for all today known ecological, economic and legal aspects and it should define the stabile environment, suitable for development for next 5-10 years. If we incorporate the other bio-mass potential, which can be found in Slovakia, into the strategy, unemployment and economic under-development of some regions could be decreased.

189 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Special thanks: We would like to thank Mr. J. Forsthoffer and Mr. R. Granec for giving interesting discussions and providing valuable information.

Acknowledgements This work was supported by Science and Technology Assistance Agency under the contract No. APVT-20-014702.

References

1. Marina Enguídanos,Antonio Soria, Boyan Kavalov,Peder Jensen: Techno- economic analysis of Bio-diesel production in the EU: a short summary for decision-makers, Institue for prospective studies, May 2002. 2. Marina Enguídanos,Antonio Soria, Boyan Kavalov,Peder Jensen: Techno- economic analysis of Bio-alcohol production in the EU: a short summary for decision-makers, Institue for prospective studies, May 2002. 3. L. Sirotský, Obiloviny, VUEP, Bratislava, Apríl 2003. 4. H.Tibenská: Olejniny, VÚEP, Bratislava, 2003.

190 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

STUDY OF INDUCTION PERIODS OF BIODIESEL FUELS OXIDATION BY DIFFERENTIAL THERMAL ANALYSIS

Doc. Ing. J. Cvengroš, DrSc,, Doc. Ing. J. Polavka, PhD., Prof. Ing. P. Šimon, DrSc. Department of Physical Chemistry, Faculty of Chemical and Food Technology, Slovak University of Technology, Radlinského 9, SK-812 37 Bratislava, Slovak Republic

Abstract Oxidation in the air of methyl esters based on rapeseed oil (MERO) and methyl esters based on frying oils (MEFRIT) used as the alternative diesel fuels, unstabilized and stabilized by pyrogallol (PY) 0.04 wt.% and butylhydroxytoluene (BHT) 0.05 wt.%, has been studied by differential thermal analysis/thermogravimetry (DTA/TG) under non-isothermal conditions for various heating rates and by Rancimat test under isothermal conditions. Low oxidation stability of the undistilled methyl esters was measured. The induction period increased expressively by the addition of low quantities of selected antioxidants. Especially high stabilising effect was reached for pyrogallol. The parameters of an Arrhenius-like equation describing the temperature dependence of oxidation induction period have been obtained. The results obtained by the both methods are compared and the differences are accounted for by the oxygen diffusion within the samples. The DTA/TG method is suitable for the evaluation of the oxidation stability of the studied esters.

Introduction Methyl esters of higher fatty acids prepared from vegetable oils and animal fats by alkali- catalyzed transesterification with methanol are considered now as alternative fuels for diesel engines. Methyl esters (ME) properties are close to those of the fossil diesel fuel, with which ME mix at any ratio. ME come from domestic and renewable sources, they are fully and simply biodegradable, contain no sulphur, their exhaust gases contain much less soot and polycyclic aromatic hydrocarbons comparing to the fossil diesel. The quality of ME as diesel fuel is designated by the standards like DIN 56 606, prEN 14214, STN P 65 6530. One of the parameters is oxidative stability. Within the European specifications, the value of oxidative stability expressed as the induction period using a Rancimat instrument, has to be higher than 6 hours at 110 °C. As the method of the evaluation of the methyl esters oxidation stability is not established yet the studies in this direction are desired. The aim of our contribution is to show the possibilities of DTA/TG method for the evaluation of the methyl esters oxidative stability. To estimate the stability of oils, the sample is usually subjected to an accelerated oxidation test under standardized conditions where heating is the most common means of accelerating the oxidation. The induction period (IP) is measured as the time required to reach an endpoint of the oxidation corresponding mostly to a sudden change in the rate of oxidation [1-3]. The oxidation is an exothermic process and the reaction heat evolved makes it possible to employ the differential scanning calorimetry (DSC) or differential thermal analysis (DTA) for its study. Surprisingly, we have encountered only a few papers dealing with DSC or DTA study of oxidation of oils [4-7]. The methods are not employed more widely probably due to the fact that, mainly at lower temperatures, the exothermic peak of oxidation is flat and its onset, corresponding to the end of IP, cannot be determined unambiguously.

191 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

When studying the oxidation at various heating rates we realised that, contrary to the isothermal measurements, the oxidation peak is distinct in these non-isothermal measurements and the onset temperature can be read accurately and unambiguously. Hence, a new method has been proposed for obtaining the kinetic parameters of induction periods from the onset temperatures of non-isothermal DTA/TG runs with linear increase of temperature [8,9]. The results obtained are compared with the time of oxidation stability obtained by Metrohm 743 Rancimat under isothermal conditions.

Theoretical part

In general, the dependence of the induction period on temperature can be expressed by an Arrhenius-like relationship [8,9]: B tAi = exp[ T] (1) where ti is induction period, A and B are constants and T is the absolute temperature. For a non- isothermal process, the induction period can be calculated according to the equation [8,9] t dt 1 = ∫ (2) 0 tTi () where the dependence of ti on temperature is given by equation (1). In case of the linear increase of temperature in DSC measurements, the furnace temperature Tf can be expressed as TTf = 0 + β t (3) where t is time, T0 is the starting temperature of the measurement and β stands for the coefficient of temperature increase (scan). If one assumes that the temperature of the sample equals that of the furnace, combination of equations (1)-(3) gives the result [8,9] Ti dT β = ∫ (4) Aexp B T0 []T where Ti is the temperature of the end of induction period, i.e. the onset temperature of the oxidation peak. As equation (4) indicates, when increasing the rate of heating, the onset temperature also increases.

Experimental part

Samples Four samples of methyl esters were used by the tests: 1. Methyl esters based on crude cold pressed rapeseed oil prepared by alkali catalysed transesterification with methanol [10] are marked as MERO undistilled. 2. Methyl esters prepared by transesterification of refined edible rapeseed oil RACIOL (Palma Tumys Bratislava, SR) and distilled in the molecular evaporator with wiped film [11] are marked as MERO distilled. 3. Methyl esters prepared by transesterification of used frying oils are marked as MEFRIT undistilled. 4. Methyl esters prepared from refined frying oil FRITOL (Palma Tumys Bratislava, SR) based on the rapeseed oil after partial hydrogenation with the aim to lower the contend of unsaturated acyls with the multiplied double bonds and distilled in the molecular evaporator are marked as MEFRIT distilled. 192 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Distilled MERO and MEFRIT samples were stabilised by adding of selected antioxidants pyrogallol (PY) with the weight concentration 0.04 % and with butylhydroxytoluene (BHT) 0.03 %. Used weight concentrations represent approximately the same molar concentrations (MPY = 126.1 g/mol, MBHT = 150.2 g/mol).

Apparatus Two techniques were employed to study the oils oxidation: 1. Differential thermal analyser-thermogravimeter DTA/TG Shimadzu DTG-60. The temperature scale was calibrated using the standards In and Zn. The samples of 2-3 mg were placed in open standard aluminium pans. The purge gas, forming the reaction atmosphere, was air. 2. Metrohm 743 Rancimat under isothermal conditions. The kinetics of oxidation is followed by the increase of the conductivity at constant volume under isothermal conditions at the temperature 110 °C, air flow velocity 20 l/h. The sample size was 3 g. The Rancimat test STN P65 6530 (Supplement E) is the prescribed method for evaluation of oxidative stability of methyl esters as alternative diesel fuels.

Results and discussion

Induction periods have been measured for MERO and MEFRIT biodiesel fuels using DTA/TG analyzer. The kinetic parameters describing the induction period have been obtained for non- isothermal DTA/TG measurements. The parameters A and B in equation (4) have been obtained by minimising the sum of squares between experimental and calculated values of onset temperatures for individual heating rates [8,9] using for the treatment of non-isothermal DTA/TG data the program TIND in FORTRAN-77. The plot of the onset temperature on the heating rate for MERO undistilled and MEFRIT undistilled is in Fig. 1, for MERO distilled and MEFRIT distilled is in Fig. 2. MERO undistilled has higher oxidation stability as MEFRIT undistilled despite the fact that the acyl profile for MEFRIT shows a lower content of the unsaturated acyls with multiple double bonds (linolic acid C18:2 and linolenic acid C18:3) according to Tab. 1, which are the reason of lowered oxidative stability.

Tab. 1 The acyls profile in the ME samples Acyl C14- C14:0 C16:0 C16:1 C18:0 C18:1 C18:2 C18:3 MERO, % 0.05 0.03 5.0 0 1.4 63.6 20.8 8.3 MEFRIT, % 0.02 0.03 3.7 0 1.7 83.5 11.04 0

Two factors play the role in this case, both connected with the history of the samples. MERO undistilled is prepared from the crude rapeseed oil and some natural antioxidants are present in the ester. MEFRIT undistilled is derived from a used frying oil and some prooxidative compounds can occur in it, lowering its oxidative stability. The situation turns opposite in the case of distilled samples where MEFRIT shows higher oxidation stability due to advantageous acyl profile and removal of prooxidative substances. On the contrary, in the distilled MERO the antioxidants like tocopherols can be partially reduced by distillation. The mutual comparison of the samples MERO undistilled and MERO distilled, as well as MEFRIT undistilled versus MEFRIT distilled, confirm the conclusions mentioned above. The oxidation stability of MERO distilled is lower than

193 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

that of MERO undistilled and the stability of MEFRIT distilled is higher than the stability of MEFRIT undistilled. The plots of onset temperature on heating rate for the antioxidant stabilised samples of MERO distilled and for MEFRIT distilled are similar as in the case of the unstabilised samples.

240 240

220 220 C] C] o o 200 200

180 180 MEROdist. 160 MEROundist. 160 MEFRITdist. MEFRITundist. 140 140 ONSET TEMPERATURE [

ONSET TEMPERATURE [ 120 120 0 2 4 6 8 10121416 0246810121416 HEATING RATE [K/MIN] HEATING RATE [K/MIN] Fig. 1 Plot of the onset temperature Fig. 2 Plot of the onset temperature on on the heating rate for MERO the heating rate for MERO undistilled and MEFRIT un- di ill d d MEFRIT

The plots of the induction period on the temperature are shown in Fig. 3 for MERO and in Fig. 4 for MEFRIT. These curves are the result of the evaluation of the dependences of the onset temperatures on the heating rates [8,9]. Some data derived from the Fig. 3 and Fig. 4 and also the induction periods determined by the Rancimat tests are collected in the Tab. 2.

800 250 700

MEROdist. 600 200 MERO+PY MEFRITdist. 500 MERO+BHT MEFRIT+PY 150 MEROundist. MEFRIT+BHT 400 MEFRITundist.

100 300

200 INDUCTION PERIOD [h] 50 INDUCTION PERIOD [h] 100 0 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 o TEMPERATURE [ C] o TEMPERATURE [ C] Fig. 3 Plot of the induction period Fig. 4 Plot of the induction period on the on the

Our results from the Rancimat tests are in good agreement with the results obtained by Schober and Mittelbach [12] at the evaluation of the oxidation stability of methyl esters using the

194 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Rancimat test at 110 °C. The induction period for undistilled MERO by 0.1 % PY addition was 26.8 h and by 0.1 % BTH addition was 9.85 h at the induction period of unstabilised undistilled MERO 9.15 h. Their tests were provided at the air flow velocity of 10 l/h, our tests at the velocity of 20 l/h.

Tab. 2. The values of the induction periods of the samples determined by DTA/TG method and by the Rancimat test

Sample Induction period, h Induction period, h Induction period, h DTA/TG, 20 °C DTA/TG, 110 °C Rancimat, 110 °C MERO dist. 30.8 0.75 0.8 * MERO dist. + PY 281.5 1.74 19.3 MERO dist. + BHT 61.4 1.08 6.0 MERO undist. 56.9 1.06 -

MEFRIT dist. 94.1 1.28 1.3 * MEFRIT dist. + PY 776.3 2.91 44.3 MEFRIT dist. + BHT 315.4 2.13 8.7 MEFRIT undist. 66.2 0.93 - * approximative values only

As it is seen from Fig. 3 and Fig. 4, the parameters obtained at 20oC for MERO dist. lead to much shorter induction periods (30.8 hours) than those obtained for MEFRIT dist. (94.1 hours). This difference can be ascribed to a better oxygen stability of MEFRIT than MERO. It is also seen that the antioxidants PY and BHT increased at 20oC the stability of distilled MEFRIT 8.2 times for PY or 3.4 times for BHT and of distilled MERO 9.2 times for PY or 2.0 times for BHT. In general, it can be concluded that PY is about 3 times better antioxidant than BHT for the studied oils. The values of oxidation stability obtained by the Rancimat test under isothermal conditions at the temperature 110 °C have approved the obtained results for the both techniques used. For the studied oils, the parameters obtained by DTA/TG lead to much shorter induction periods than those obtained by the Rancimat test. This difference can be ascribed to a better oxygen saturation of the oil in DTA/TG measurements. Oxygen is supplied to the oil by diffusion and it is consumed in the oxidation processes taking place during the induction period. For DTA/TG, the surface/volume ratio is approximately by two orders of magnitude higher than for Rancimat. Consequently, oxidation of the esters in the Rancimat experiments is mostly controlled by diffusion since the rate of oxygen uptake is greater than its supply to the sample by diffusion. This is obviously the reason of lower values of induction periods measured by DTA/TG than by Rancimat for the both methyl esters samples. Modelling of the processes occurring in oils gets an important role in hazard analysis and ensuring quality during the production, transport and storage. However, it is necessary to bear in mind that the quality of the results of modelling depends on the quality of the kinetic model, i.e. whether the model involves all essential effects, and on the reliability of the input parameters. The kinetic parameters A and B obtained by non-isothermal DSC measurements do not convey the effect of oxygen diffusion within the sample so that they are free of systematic errors. Consequently, they are transferable to be used in modelling the oxidation where the effects of

195 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 reaction kinetics, oxygen diffusion, heat transfer and evolution of reaction heat are explicitly involved. In practice, the oxidation occurs under non-isothermal conditions, a pure isothermal regime is rare. Equation (2) makes possible to calculate the IP for any temperature regime. Obtained set of DTA/TG and Rancimat test data is not enough to make the rigorous decisions. There is not the linear correlation between the data, induction periods determined by DTA/TG method for the non-aditivated samples are relatively high. By all means, the DTA/TG method could be useful in the study of the methyl esters oxidation stability especially in the tests of antioxidant efficiencies. The low oxidation stability of the distilled methyl esters without stabilisation was proved. On the other hand, minute antioxidant concentrations load to a considerable improvement of oxidation stability. Pyrogallol shows exceptional effectiveness in this direction. It is a common and inexpensive product. The concentrations of this effective antioxidant in methyl esters are so low that it cannot influence the physical properties of the methyl esters and their utilisation as a fuel.

Acknowledgement The financial support from the Science & Technology Assistance Agency, grants No. APVT 20-005702 and 20-014702, is greatly acknowledged.

References

1. Frankel, E.N., In Search of Better Methods to Evaluate Natural Antioxidants and Oxidative Stability in Food Lipids, Trends in Food Sci. Technol. 4: 220-225 (1993). 2. Liang, Ch. and Schwarzer K., Comparison of Four Accelerated Stability Methods for Lard and Tallow with and without Antioxidants, J.Am.Oil Chem.Soc. 75: 1441-1443 (1998). 3. Šimon, P., Schmidt Š. and Koman V., An Apparatus for the Determination of Induction Periods of Fat and Oil Oxidation, Bull.Food Res. (Bratislava) spec.issue: 55-63 (1986). 4. Cross, C.K., Oil Stability: A DSC Alternative for the Active Oxygen Method, J.Am.Oil Chem.Soc. 47: 229-230 (1970). 5. Hassel, R.L., Thermal Analysis: An Alternative Method for Measuring Oil Stability, J.Am.Oil Chem.Soc. 53: 179-181 (1976). 6. Buzás, I., Simon J. and Holló J., Effect of the Experimental Conditions on the Thermooxidative Behaviour of Vegetable Oils, J.Therm.Anal. 12: 397-405 (1977). 7. Buzás, I., Kurucz E. and Holló J., Study of the Thermooxidative Behavior of Edible Oils by Thermal Analysis, J.Am.Oil Chem.Soc. 56: 685-688 (1979). 8. Šimon P., Kolman Ľ., Niklová I. and Schmidt Š., Analysis of the induction period of oxidation of edible oils by differential scanning calorimetry, J.Amer.Oil Chem.Soc. 77: 639-642 (2000). 9. Šimon P. and Kolman Ľ., DSC study of oxidation induction periods, J.Therm.Anal.Cal. 64: 813-820 (2001). 10. Cvengroš J., Považanec F.: Production and Treatment of Rapeseed Oil Methyl Esters as Alternative Fuels for Diesel Engines. Bioresource Technology 55: 145-152 (1996). . 11. Cvengroš J.: Laboratórne molekulové odparky. Chem. Prum. 40: 135-140 (1990). 12. Schober S., Mittelbach M.: Antioxidants. Presentation of the BIOSTAB Project Results. Proceedings. Graz, July 3th, 2003, ISBN 3-902451-00-9, pp. 28-39.

196 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Je potrebná stratégia výroby a využitia alternatívnych palív v SR ?

Ing. Jozef Mikulec,CSc., Slovnaft VÚRUP, a.s. , Vlčie Hrdlo, 824 12 Bratislava, Tel.:00421245248824,Fax: 00421245246276, [email protected], www.vurup.sk

Doc. Ing. Ján Cvengroš, DrSc., Katedra fyzikálnej chémie, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita, , 812 37 Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Tel.: 00421/2/59325 531, Fax: 00421/2/52493 198 e-mail: [email protected]

Resumé

Efektívny a flexibilný dopravný systém je pre súčasnú ekonomiku a kvalitu života životne dôležitý. Rýchly rast dopravy však prináša veľké problémy, ktoré negatívne ovplyvňujú životné prostredie a zdravotný stav obyvateľov, najmä vo veľkých mestských aglomeráciach. Sektor dopravy je najväčším spotrebiteľom energií a zároveň najväčším producentom skleníkových plynov. V priebehu 90. rokov sa dosiahol významný pokrok v kvalite motorových palív a v automobilových technológiach, ktoré významne znížili množstvo emisií. Iným dôležitým faktorom, ktorý je potrebné riešiť alternatívne je závislosť európskych krajín vrátane Slovenska na dovoze ropy. . Zdroje ropy sa nachádzajú v politicky veľmi nestabilných regiónoch. Jedno z možných riešení je väčšie využívanie alternatívnych palív a to hlavne obnoviteľných, ktoré môžu podporiť agrárny sektor.

Veľmi dôležitým faktom je, že väčšina v súčasnosti prevádzkovaných vozidiel je schopná bez problému používať palivá s nízkym obsahom biozložiek. Nový technologický vývoj postupne umožní aj použitie vyšších podielov biozložiek. Vo verejnej doprave sa už dnes používajú upravené vozidlá, ktoré umožňujú použitie čistých biopalív, tento prístup má výrazný ekologický účinok.

Podpora využívania biopalív by mala predstavovať ďalší krok k širšiemu využívaniu biomasy. Takáto politika by mohla vytvoriť nové príležitosti pre udržateľný rozvoj vidieka a otvorenia nového trhu pre inovačné poľnohospodárske výrobky. V minulom období sa rozvoj výroba a použitia esterov repkového oleja začal búrlivo rozvíjať. Jeho použitie však nebolo založené na dlhodobejších koncepčných úvahách. Už pri prvej zmene zákona o spotrebnej dani z minerálnych olejov, ktorý sa harmonizoval s právom EÚ program stroskotal. Zavedenie používania biozložiek musí byť založené na odbornej analýze a dlhodobejšej stratégii podpory a rozvoja za účasti všetkých zainteresovaných strán – poľnohospodárov, výrobcov biozložiek, životného prostredia, výrobcov a distribútorov palív. Samozrejmosťou musí byť záujem a ochrana spotrebiteľa palív. V súčasnosti už 70% benzínu predávaného na trhu v SR dosahuje kvalitu, ktorá je v EÚ povinne požadovaná od roku 2010. V roku 2005 to bude celá výroba benzínu aj motorovej nafty.

197 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

SR by mala pripraviť a realizovať projekty na podporu využívania alternatívnych zdrojov energie v dlhodobejšom časovom horizonte a s ohľadom na optimálny rozvoj všetkých rezortov – hospodárstva, poľnohospodárstva a životného prostredia.

198 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Smernica 2003/30/EC o podpore používania biopalív a iných obnoviteľných zdrojov energie

Základný motív vzniku smernice podporujúcej rozsiahlejšie využívanie biopalív je stratégia spoločenstva o udržateľnom rozvoji. Súčasné fosílne zdroje nie sú len rozhodujúcim zdrojom energií, ale aj väčšinovým zdrojom emisií oxidu uhličitého. Bez regulačných opatrení stále zvyšujúca spotreba palív v doprave by spôsobila jeho ďalšie neprijateľné zvyšovanie až na úroveň 1 113 mil. ton/r v roku 2010 v EÚ. Vyššie využívania biopalív v doprave je časťou opatrení na splnenie záväzkov Kjotského protokolu. Ak nebudú vylúčené iné fosílne alternatívne palivá biopalivá umožnia znížiť závislosť dopravy na importovanej energii a tým zvýšiť bezpečnosť zásobovania s energiami. Strategický cieľ pre rok 2020 je 20 % ná náhrada fosílnych palív biopalivami.

Nové druhy palív by mali zodpovedať uznávaným technickým normám ak majú zodpovedať požiadavkám výrobcov motorov a zákazníkom. Väčší pokrok v tejto oblasti sa dosiahol v prípade normy na kvalitu metylesterov mastných kyselín. CEN urýchľuje práce na príprave normy na kvalitu bioetanolu pre použitie v moderných benzínoch. Normy kvality musia vylúčiť také kontaminujúce zložky, aby spoľahlivo vylúčili poškodenie niektorých komponentov vozidiel. Biopalivá preniknú na trh iba vtedy, ak budú všeobecne dostupné, kvalitné a konkurencie schopné.

Smernica v článku 2 definuje okruh biopalív a základné definície. V súčasnej dobe v SR prichádzajú do úvahy len bioetanol a z neho odvodený ETBE, bionafta a menšej miere bioplyn.

Kľúčovým článkom smernice je článok 3 v ktorom sú definované povinnosti členských štátov uviesť na trh s palivami minimálny podiel biopalív a iných obnoviteľných palív a určiť národné indikatívne ciele. Referenčná hodnota pre tieto ciele je 2 % vypočítaná na základe energetického obsahu (tonne of oil equivalent = 0,041868 TJ) motorového benzínu a motorovej nafty uvedených na trh do 31.12.2005. Druhá referenčná hodnota je 5,75 % vypočítaná na základe energetického obsahu motorového benzínu a motorovej nafty uvedených na trh do 31.12.2010. Dôležitý je článok 4 odstavec 1.a) z ktorého vyplýva, že členské štáty nemajú povinnosť kopírovať referenčné hodnoty podielu biopalív stanovené smernicou. S tým súvisí aj Článok 4 odst. 1. a) a b) kde sú uvedené uznateľné dôvody odlišnosti národných cieľov od referenčných minimálnych hodnôt. Sú nimi: limitovaný národný potenciál výroby biopalív z biomasy; použitie biomasy na iné energetické účely; špecifické technické, alebo klimatické črty národného trhu motorovými palivami.

Z toho vyplýva, že štát má relatívnu voľnosť vo výbere aké zdroje alokuje na produkciu biomasy a na aký energetický účel.

199 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Implementácia smernice 2003/30/EC v podmienkach SR

Ako je zrejmé z rozboru obsahu smernice 2003/30/EC existuje relatívna voľnosť členských štátov zvoliť si stratégiu pri jej implementácii. Hlavné body smernice, ktoré je potrebné podrobne preskúmať sú: • Identifikovať súčasnú a budúcu spotrebu motorových palív na trhu • Identifikovať národný potenciál výroby biozložiek a jeho možné obmedzenie resp. rozvojové možnosti • Identifikovať špecifické črty národného trhu s motorovými palivami vo vzťahu k zloženiu autoparku, ku klimatickým podmienkam, daňovým predpisov resp. iným dôležitým faktorom.

Výsledkom rozboru by mala byť formulácia národnej stratégie podpory rozvoja výroby a spotreby biopalív pri optimálnej alokácii zdrojov s dôrazom na dlhodobý strategický plán, ktorý treba definovať.

Súčasná spotreba motorových palív v SR a výhľad do roku 2010

Jedna z najdôležitejších úloh pre určenie množstva biozložiek, ktoré bude potrebné vyrábať je správny odhad predaja motorových palív do roku 2010. V priloženej tabuľke č. 1 je štatistika predaja motorového benzínu a motorovej nafty za obdobie 1999-2002 s výhľadom do roku 2010. Pri prepočte bolo uvažované s medziročným rastom predaja benzínu na úrovni 2 %. V prípade motorovej nafty sme hodnotili tri možné scenáre. Pri optimistickom rátame s medziročným nárastom spotreby 8%, pri realistickom scenári s nárastom 5% a pri pesimistickom odhade počítame s rastom 3%. Výška predaja motorových palív je prepočítaná podľa energetického obsahu a je vyjadrená aj v jednotkách „ tona ropného ekvivalentu toe“ ktorá je definovaná ako 1toe=0,0041868 TJ. Prepočítavacie faktory podľa International Energy Agency (IEA) a OECD sú nasledovné:

Tabuľka č. 1 Prepočítavacie faktory

Motorový benzín 1,070 ktoe/kt Motorová nafta/plynový olej 1,035 ktoe/kt Ťažký vykurovací olej 0,960 ktoe/kt LPG 1,130 ktoe/kt Zemný plyn 0,917 ktoe/kt Bio-diesel 0,812 ktoe/kt Bio-etanol 0,600 ktoe/kt

200 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Tabuľka č. 2 Predpoveď spotreby motorových palív do roku 2010

Obdobie Medziročný Predpoveď rast spotreby

% 2004 2005 2006 2007 2010 Benzín, toe 2% 733 607 748 279 763 245 778 509 826 160 Motorová 8% 1 061 1 146 1 238 1 337 1 684 nafta, toe optimistický 718 655 388 459 813 model Spolu Optimistický 1 795 1 894 2 001 2 115 2 510 motorové model 325 934 632 968 973 palivá, toe Spolu Realistický 1 737 1 802 1 869 1 940 2 045 motorové model 160 009 662 247 985 palivá, toe Spolu Pesimistický 1 699 1 742 1 787 1 833 1 979 motorové model 293 936 741 741 240 palivá, toe

Potreba a potenciál výroby biopalív v SR

Z tabuľky č. 2 je zrejmé, že základom pre určenie podielu bio-palív na slovenskom trhu podľa článku 3(a) smernice 2003/30/EC je hodnota sumy motorových palív vyjadrená v jednotkách ktoe motorových palív uvedených na trh do 31. 12.2005. V tabuľke č. 3 je prepočet pre optimistickú variantu vývoja spotreby motorovej nafty a pre dve referenčné úrovne spotreby : minimálnu 2% zo spotreby motorových palív a maximálnu 5,75%. Pri referenčnej hodnote 2 % je potrebné na slovenský trh v roku 2006 umiestniť minimálne 38 ktoe/r bio-zložiek. Pre rok 2010 pri optimistickom raste predaja palív je predpoklad predaja 2,51 mil. toe, čo pri podiele 5,75 % predstavuje 144 ktoe/r bio zložiek. Týmito hodnotami sú vymedzené minimálne požiadavky Európskej komisie na množstvo biozložiek v motorových palivách. Pre tieto hodnoty budeme robiť potrebné prepočty.

Tabuľka č. 3 Prepočet potreby biozložiek pre optimistickú variantu spotreby nafty

Rok Benzín Nafta Motorové 2 % 5,75 % ktoe/r ktoe/r palivá biozložiek biozložiek ktoe/r ktoe/r ktoe/r 2005 748 1 146 1 894 38 109 2006 763 1 238 2 001 40 115 2007 778 1 337 2 115 42 122 2008 794 1 444 2 238 45 129 2009 809 1 560 2 369 47 136 2010 826 1 684 2 510 50 144

Pre výrobu biozložiek a ich použitie však existuje niekoľko ekonomických a technických limitov, ktoré obmedzujú hornú úroveň ich využitia. Majú vplyv na

201 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 definovanie stratégie implementácie smernice 2003/30/EC v SR. V krátkosti ich uvedieme: (e) Biozložky sa vyrábajú z biomasy a výška úrod je závislá aj od priebehu klimatických podmienok. Rizikovým faktorom sa stáva množstvo a dostupnosť surovín na ich výrobu. Naproti tomu motorové palivá musia byť dostupné trvale a musia mať vyrovnanú kvalitu. Biozložky sú cenovo drahšie a nevyrovnanosť výšky úrod sťažuje uplatnenie podporných mechanizmov. (f) Smernica 98/70/EC o kvalite palív určuje maximálne množstvo kyslíkatých zlúčenín, ktoré môžu byť prítomné v motorových palivách. V slovenskej legislatíve je smernica transponovaná do vyhlášky MŽP SR 144/2000 Z.z. o kvalite palív. Vyhláška je novelizovaná od 1.3.2004. Kvalita bezolovnatého benzínu je definovaná v STN EN 228.1999, v krátkej dobe bude novelizovaná ako STN EN 228.2003. Kvalita motorovej nafty je definovaná STN EN 590:1999, pripravuje sa novelizácia STN EN 590:2003, ktorá už obsahuje možnosť pridávania esterov mastných kyselín do 5 % obj. bez potreby osobitného označovania. Maximálny obsah oxigenátov v benzíne je limitovaný hodnotou 2,7 % hm., obsah etanolu v benzíne je stanovený maximálne na 5 % obj., maximálny obsah ETBE na 15 % obj. V prípade pridávanie etanolu sa musia do benzínu pridávať kosolventy na udržanie stability. (g) Výhodnejšie ako pridávanie etanolu je jeho transformácia na éter – ETBE. Vyrába sa reakciou izobuténu, ktorý je prítomný v niektorých prúdoch z rafinérie (jednotka FCC) alebo petrochémie (pyrolýza kvapalných nástrekov). Zdroje izobuténu sú množstevne limitované, pretože sú vedľajším produktom pri hlavnej výrobe. (h) Cena motorových palív z ropy je okrem daní určovaná cenou ropy na svetových trhoch a vzhľadom k tomu, že sa celý objem dováža a ropa sa obchodu v amerických dolároch aj výmenným kurzom slovenskej koruny. Pri stanovení podporných mechanizmov pre využívanie biozložiek je potrebné tieto vplyvy kvantifikovať a zohľadniť ich.

Informácie o skutočnej produkčnej kapacite bionafty v SR sa pohybujú v dosť veľkom rozpätí. Pri prieskume, ktorý bol uskutočnený na jeseň 2003 bolo oslovených 7 firiem, ktoré v minulosti deklarovali, že vyrábajú bionaftu. Na anketu odpovedali tri spoločnosti a pravdepodobná výrobná kapacita pre okamžitú výrobu bionafy je 80 kt/r. Ponuková cena esteru je 26 SKK/l bez DPH.

V oblasti výroby bezvodého bioetanolu pre použitie v palivách je situácia v štádiu rozvoja. Z prieskumu do ktorého bolo zahrnutých 19 potenciálnych dodávateľov v súčasnosti existujú len tri spoločnosti schopné vyrábať bezvodý alkohol z domácich zdrojov. V súčasnosti sa nepridáva do benzínu žiadny etanol, takže nie sú žiadne praktické skúsenosti s kvalitou resp. so spoľahlivosťou dodávok. Potenciál obnovy kapacít na výrobu liehu je v Leopoldove a Šuranoch. Predpokladáme, že v roku 2004 môže byť výrobná kapacita bezvodého etanolu domáceho pôvodu u dvoch výrobcov odhadnutá na 5-6 kt s možnosťou rozšírenia. Priemerná ponuková cena je 29-30 SKK/l bez dane.

V prípade zmeny suroviny by sa jednotka na výrobu MTBE v Slovnaft, a.s. Bratislava mohla konvertovať na použitie etanolu- možná spotreba 21 kt/r, výroba ETBE 45kt/r. V súčasnej dobe z dôvodu nedostatku kapacít výroby bezvodého bioetanolu a ceny

202 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 bioetanolu takáto konverzia neprichádza do úvahy. Konverzia jednotky MTBE na ETBE nie je veľký technický problém. Licenzor procesu IFP (Francúzsko) konvertoval už viac jednotiek vo Francúzsku. Konverzia si u výrobcu vyžiada dodatočné investičné náklady (vybudovanie nádrží a infraštruktúry) a pravdepodobne aj prevádzkové náklady (energie). Počas prestavby môže dôjsť k výpadku časti výroby.

Zo zverejnenej štúdie1 týkajúcej sa produkcie olejnín je zrejmé, že v prípade pestovania repky sú úrody v SR pod úrovňou priemerných úrod v EÚ a hlboko pod maximálnymi úrodami (tab. č. 23). Z toho rezultuje aj nižšia efektívnosť výroby oleja a esterov. Priemerné úrody v SR sú nižšie aj ako úrody dosahované v ČR a majú veľké výkyvy. Časť výpadov produkcie možno pripísať objektívnym klimatickým vplyvom, ale je isté, že z dlhodobejšie pohľadu musí dôjsť k k zvýšeniu a stabilizácii výšky produkcie olejnín. Situácia vo pestovaní slnečnice je priaznivejšia, priemerné úrody sú nad úrovňou priemerných úrod v EÚ, ale pod priemerom ČR. Aj výkyvy v priemerných úrodách sú menšie ako pri repke. Estery vyrábané zo slnečnicového oleja sa zvyčajne používajú energeticky na výrobu energie.

Tabuľka č. 4 Porovnanie úrod olejnín v SR, ČR a EÚ1

Olejnina Úroda Úroda Priemer Priemer Priemer Priemer Ø cena 2002 2003 t/ha t/ha ČR EÚ 2002 tis. ton tis. ton 2002 2003 t/ha t/ha SKK/t 2002 Repka 257 69 2,08 1,30 2,27 2,75 7 807 Slnečnica 116 177 1,87 1,80 2,25 1,5 9 350 Sója 15 15 1,61 1,65 2,13 ? 8 944

V roku 2005 je potrebné pridávať do palív 38 ktoe/r biozložiek. V prípade metylesterov mastných kyselín je to 47 kt/r esteru. Na toto množstvo je potrebné vyrobiť 130kt/r semena repky/resp. 117 kt/r semena slnečnice. V prípade priemernej úrody repky 2,75 t/ha (priemer EÚ na nekvalitných pôdach) na to treba 47 272 ha, pri priemernej úrode v SR 2,2 t/ha je potrebné až 59 090 ha. Ak by sa na pestovanie technických plodín vyčlenilo 100 000 ha pôdy, je na tejto možné vyrobiť 100 kt/r esterov (priemer úrod EÚ) resp. 80 kt/r pri priemernej úrode 2,2 t/ha SR. Pri špičkových úrodách 3,1-3,3 t/ha je možné na tej istej ploche dosiahnuť výkony 113- 120kt/r esterov. Zlepšenie ekonomiky pestovania repky je kľúčovým faktorom úspechu zavádzania biopalív!

Podpora výroby biopalív z domácich obnoviteľných zdrojov v daňovej sústave SR

Biozložky, ktoré môžu byť pridávané do motorových palív majú daňové zvýhodnenia. V súčasnom, ale aj novelizovanom zákone o spotrebnej dani z minerálnych olejov estery mastných kyselín nemajú stanovenú sadzbu dane ak sa použijú v koncentrácii

1 H.Tibenská: Olejniny, VÚEP, Bratislava, 2003 203 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 viac ako 95% obj. Podobne sú zvýhodnené pri prídavku do plynového oleja v koncentrácii do 5% obj. Bezvodý denaturovaný bioalkohol, ktorý sa použije na výrobu ETBE alebo sa pridá do benzínu v koncentrácii do 7,2% obj. tiež nemá sadzbu dane podľa nového zákona o výrobe a uvádzaní liehu do obehu. Sprísňujú sa podmienky kde a za akých podmienok je možné biogénne látky miešať s fosílnymi palivami. Možno konštatovať, že daňová podpora používania biozložiek je na rovnakej úrovni ako je to vo väčšine krajín EÚ.

Návrh programu realizácie výroby a používania biozložiek

Pri súčasnom stave v oblasti výroby biozložiek možno konštatovať, že implementácia smernice o biopalivách v SR musí mať minimálne dve fázy. Prognóza by mala byť pravidelne aktualizovaná, pretože oblasť biopalív je mimoriadne dynamická. Zhrnutie návrhu je v tabuľke č. 5. V prvej fáze od roku 2005 je možné vyrábať biopalivá len s prídavkom bionafty do ropnej motorovej nafty. Výrobné kapacity vybudované v minulosti sú dostatočné na výrobu 65 ktoe/r čo predstavuje 3,6 % spotreby motorových palív ( referenčná spotreba v roku 2005). Od roku 2008 je potrebná vyššia kapacita, ale je predpoklad, že zvýšenú potrebu do roku 2010 vo výške 73 ktoe/r je možné zabezpečiť intenzifikáciou súčasných výrobných kapacít. Na výrobu esteru v cieľovom roku 2010 je potrebné vypestovať ročne 250 kt semena repky. Pri priemernej úrodnosti štátov EÚ 2,75 t/ha by bolo potrebné 90 000 ha pôdy. Ak by zostali súčasné výnosy na úrovni 2 t/ha potrebná plocha je 125 000 ha. Samozrejmou požiadavkou je, že nesmú byť také veľké výkyvy vo výnosoch. Jednou z možností splnenia programu je zabezpečenie odbytu esteru vyrobeného zo slnečnicového oleja na energetické účely alebo urýchlenie alkoholovej časti programu a rýchlejší nábeh výroby ETBE ( 12 ktoe/r). Rezerva je aj v časti prípravy zberu opotrebovaných olejov a ich spracovania na energetické účely. Údaje o etylesteroch mastných kyselín sú veľmi sporadické, a preto túto variantu neuvádzame. Je potrebné urobiť seriózny výskum a overenie tejto cesty.

Z technického hľadiska je miešanie bionafty a nafty možné pred expedíciou na termináloch, pretože takáto zmes by sa nemala prepravovať produktovodom ani dlhšie skladovať. Nevyhnutnou podmienkou realizácie zahájenia prvej fázy projektu je vybudovanie blendovania motorovej nafty a bionafty na termináloch v tých podnikoch, ktorým to umožňuje nový zákon o spotrebnej dani z minerálnych olejov ešte v roku 2004. Výška takejto investície má hodnotu 120 mil. SKK. Vzhľadom k tomu, že priemerná hustota motorovej nafty a bionafty je rozdielne, bolo by pre miešanie vhodné, aby výsledná zmes nemusela spĺňať požiadavku normy STN EN 590. Podmienkou by bolo splnenie kvalitatívnych noriem na zložky – naftu (STN EN 590) a bionaftu (STN EN 14 214). Náklady na miešanie by sa radikálne znížili.

V prvej fáze je potrebné investične pripraviť a vybudovať aj kapacity na výrobu bezvodého bioetanolu a ten prednostne konvertovať na ETBE. ETBE je prirodzenou a želanou zložkou benzínu a okrem zmeny na výrobnej jednotke nie sú potrebné žiadne iné vyvolané investície. Nevýhodou je obmedzená kapacita izobuténu. Miešania etanolu je možné len na termináloch , čo si vyžiada investície do

204 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 blendovacej jednotky. Táto etapa je reálna najskôr od roku 2007-8. V prípade vhodného investorské prostredia je zmena možná veľmi rýchlo. Limitujúcimi faktormi je veľkosť plochy na pestovanie potrebných surovín, výška hektárových výnosov a stabilita produkcie. Pre bezpečnú výrobu palív s podielom biozložiek pri optimistickom variante spotreby palív a podiele biopalív 5,75 % musia byť vyrábané a miešané aj estery mastných kyselín aj ETBE/etanol. Treba zvážiť aj obmedzenie pridávania maximálne podielu kyslíkatých látok do benzínu. Maximálne množstvo bioetanolu a ETBE v roku 2010 môže byť 80 kt, zostávajúcich 35 kt musí byť nahradené výrobou väčšieho množstva esterov (26 kt/r) čo už si vyžaduje postavenie novej jednotky a tiež intenzifikáciu produkcie repkového semena. Rezervou je možnosť miešať viac esteru do nafty pre vybrané autoparky ( autobusy, poľnohospodárske mechanizmy, lesné traktory). Na výrobu 90kt etanolu je potrebné vypestovať 325 0000 ton pšenice. Pri priemernej úrode 3,5 t/ha je potrebná pestovateľská plocha 108 000 ha. Vzhľadom k zvyšujúcim sa cenám zemného plynu treba uvažovať s podporou používania esterov vyrobených zo slnečnice na výrobu energie, najmä vo vidieckych sídlach a emisne zaťažených územiach. Je zrejmé, že pestovanie poľnohospodárskych plodín na odloženej (set-aside) nebude postačovať, ak si uvedomíme, že Francúzsko využíva na pestovanie technických olejnín 390 000 ha takejto pôdy.

Tab. č. 5 Program realizácie výroby biopalív do roku 2010

2005 2006 2007 2008 2009 2010 Spotreba bi, ktoe/r 763 778 794 810 826 843 Spotreba nafty, ktoe/r 1 053 1 106 1 161 1 220 1 280 1 345 Spotreba biozložiek, ktoe/r 36 47 63 81 103 126 Podiel biozložiek v % 2,00 2,50 3,20 4,00 4,90 5,75 I. etapa MERO1, kt/r 45 60 80 ETBE, kt/r - - - Etanol, kt/r - - - II. etapa MERO1, kt/r 90 90 90 ETBE, kt/r 45 45 45 Etanol, kt/r - 20 70∗ 1 MERO – metylester repkového oleja ∗ Táto hodnota prekračuje maximálny povolený obsah kyslíka 2,3% hm. Maximálne povolené množstvo je 35kt etanolu. Prebytok musí byť nahradený 26 kt MERO

Návrh stratégie podpory výroby a využívania alternatívnych palív

Odpoveď na otázku v názve je jednoznačná. Pre zabezpečenie naplnenia Smernice je potrebné v SR prijať legislatívne, ale tiež ekonomické pravidlá, ktoré nebudú izolované potrebami jednotlivých rezortov. Stratégia musí zohľadňovať všetky dnes známe ekologické, ekonomické, právne aspekty a mala by definovať stabilné prostredie na rozvoj na najbližších 5-10 rokov. Ak sa do stratégie zahrnie aj ostatný potenciál biomasy, ktorým SR disponuje môže pomôcť znížiť nezamestnanosť a ekonomické zaostávanie niektorých regiónov. 205 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Poďakovanie: Ďakujeme Ing. J. Forsthoffervi a Ing. R. Granecovi za podnetné diskusie a poskytnutie cenných informácií.

Ackowledgement This work was supported by Science and Technology Assistance Agency under the contract No. APVT-20-014702.

Literatúra:

• Marina Enguídanos,Antonio Soria, Boyan Kavalov,Peder Jensen: Techno- economic analysis of Bio-diesel production in the EU: a short summary for decision-makers, Institue for prospective studies, May 2002 • Marina Enguídanos,Antonio Soria, Boyan Kavalov,Peder Jensen: Techno- economic analysis of Bio-alcohol production in the EU: a short summary for decision-makers, Marina Enguídanos,Antonio Soria, Boyan Kavalov,Peder Jensen: • L. Sirotský, Obiloviny, VUEP, Bratislava, Apríl 2003 • H.Tibenská: Olejniny, VÚEP, Bratislava, 2003

206 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

NEW TOTAL APPROACH TO ENERGY STATISTICS & FORECASTING

Gustav R. Grob, F.Inst.Pet. President ICEC, Zurich and CMDC-WSEC World Sustainable Energy Coalition/CLEAN ENERGY 2000 Initiator of ISO/TC197 (Hydrogen) & Chairman of ISO/TC203/WG3 (Technical Energy Systems) rue de Varembé 3, POB 200, CH-1211 Geneva 20

Abstract

The new complete energy statistics and forecast matrix presents the total energy picture in the context of the transition to environmentally compatible sustainable economics. It allows integrated resource planning, including all new renewable options, such as the increasingly important direct and indirect solar energy, cogeneration, hybrid systems, small decentralized units, bio energy, ambient temperature use by heat pumps and substitutions of muscle powered systems or vice versa, besides the conventional finite and renewable energy sources. The new international Standard on Methods for Analysis of Technical Energy Systems ISO13602 of the ISO13600 Standards series is also briefly introduced as a tool for better energy systems analysis and comparison, based on reliable data.

1 WHY IS A MORE COMPLET ENERGY DATA BASE NEEDED ? The world energy supply will be undergoing fundamental change in the near future due to the depletion of mineral resources and environ-mental constraints. For the enhancement of social and economic development more clean, sustainable energy sources must be harnessed at an accelerating pace, besides more efficient energy uses, if humankind wants to maintain the comforts of modern technology and mobility. Fig. 1 shows the history of energy sources with the forthcoming restructuring process. The mineral resource depletion midpoint peak will be reached early in the 21st Century.

Hydropower and geothermal energy were often the only specifically mentioned renewable energy resources, sometimes complemented by the growing wind power and biomass with the remark that not much statistical evidence existed about non- commercial energy sources like fuel wood or private wind water pumps.

Millions of muscle-powered vehicles and work animals were missing in the statistics and thus were not part of any energy models in spite of their huge TWh order of magnitude.

A new energy statistics data base methodology and forecasting matrix is needed, which includes all energy sources in order to make complete energy planning and forecasting possible, based on all viable energy supplies, taking also into account all

207 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 transport options, since transport represents one of the main energy demand sectors and hitherto worst polluters.

TOTAL USABLE ENERGY ON EARTH

DEPLETION OF FINITE ENERGY RESOURCES ENERGY E [PWh]

200 MAXIMUM TOTAL ENERGY CONSUMPTION OPTION B

INEVITABLE CLIMAX OF OPTION A NON- RENEWABLE ENERGY SUSTAINABLE ENERGY SUPPLY

100 SITUATION 1996 SOLAR ENERGY DIRECT HYDRO POWER / TIDAL / WAVE POWER OCEAN & GEOTHERMAL ENERGY HAZARDOUS AND BIOMASS / BIOGAS ENERGY DEPLETING ENERGY AMBIENT ENERGY CONSUMPTION MUSCLE POWER (FOSSIL & FISSILE) WIND POWER

RENEWABLE ENERGY CONSUMPTION OPTION 0 (ZERO-SUBSTITUTION) t -1000 0 1000 2000 3000 4000 5000 [YEARS]

SOURCE : ICEC / CMDC-WSEC Fig. 1 ENERGY HISTORY & FORECAST

208 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

2 NEW ENERGY DATA BASE MATRIX

For the 1997 columns of Fig. 2 some data can be found in IEA, WEC and other statistics, especially for the traditional energy resources. The same might be true for the forecasts for 2000 and 2010 in many countries. In the expla-natory notes 3.01 to 3.17 reference is made to the relevant IEA statistics questionnaires.

The first 4 lines comprising the finite energy resources can be filled in from existing statistical information sources such as national inputs for IEA and WEC, complemented by the total estimated co-generation (CHP) energy (heat) from all these energy options, including of course all private co-generation stations.

The most important figures for the national energy planning are the columns “max“, where the maximum practical potential of each indigenous energy type has to be 2 INTERNATIONAL ENERGY FORECAST COUNTRY: ISO Code: Area: km

Subject Total Primary Energy Use (TJ) Total Number of Units 1) Total Generation Capacity in GW 2) Total Final Energy Use (TJ) 3) Energy Categories Notes 1997 2000 2010 max. (4) 1997 2000 2010 max. (4) 1997 2000 2010 max. (4) 1997 2000 2010 max. (4) Solid Fuels (finite) 3.01 Crude Oil / Petroleum Products 3.02 Natural Gas 3.03 see total final energy use Nuclear Power 3.04 Cogeneration Heat (from CHP) 3.05 this is secondary energy Subtotal Finite Energy Biomass (total) 3.06 Biogas (part of Biomass) 3.07 Biofuels (liquid Biomass) 3.08 Bio-energy cogeneration 3.09 Hydrogen 3.10 from other prime energy sources Hydro Power 3.11 Hydro Pumping 3.12 for energy storage Wave Power 3.11 Tidal Power 3.11 Note: Wind Power 3.13 Prime Energy from Bio and Geotermal Power 3.14 other natural sources like Geothermal Heat 3.15 Solar Radiation, Water & Solar Power 3.16 Wind Flows, Muscle Power Solar Heat 3.17 are difficult to measure Ocean Power 3.18 and are threfore not Ocean Heat 3.19 to be indicated Heat by Heat Pumps 3.20 Subtotal Renewable Energy GRAND TOTAL ENERGY Energy Uses for Traffic Fossil fuel land vehicles (indiv.) 3.21 Electric land vehicles (individual) 3.22 Renewable fuel land vehicles (i.) 3.23 Bicycles & Tricycles 3.24 Total individual land vehicles Work Animals 3.25 Fossil fuel buses Electric buses Renewable fuel buses Fossil fuel trucks & lorries Note: Electric truck & lorries Other Demand Side Renewable fuel truck & lorries Data can be found Fossil fuel ships in the IEA statistics. Electric (solar) ships for various categories Renewabl e fuel shi ps Fossil fuel rail transport Electric rail transport Renewable fuel rail transport Fossil fuel aeroplanes Renewable fuel aeroplanes Renewable fuel rockets Total Transport Energy TOTAL POPULATION TOTAL GNP Explanations see below Please return to: WSEC Secretariat POB 928, CH-8055 Zurich Fax +411-463-0252 E = estimated estimated. Fig. 2 New International Energy Statistics and Forecasting Matrix

209 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

General explanations about the main headings:

1) Total number of units = number of coal & nuclear power stations, refineries, oil & gas fields & power stations, vehicles or animals etc. (estimated until there are precise data).

2) Total generation capacity is the generation capacity of the respective electric power stations (incl. CHP co-generation) and/or the separate heating systems.

3) Total final energy delivered to the users.

4) "max" is the maximum available indigenous energy for each option, i.e. the limits of the domestic energy and energy export capability of each country, considering both the depletion of non-renewable energy resources and the ultimate limits to renewable energy harnessing. Consult specialized NGOs, Universities and/or Institutes if necessary to quantify some of these energy sources and systems.

Special advice on some of the energy options is given with following matrix references:

3.01 Total calorific value of coal and peat for energy uses only (derived from IEA "COAL" questionnaire).

3.02 Total calorific value of crude oil to refineries in 1st column. Total calorific value of petroleum products to users including power stations in last column (derived from IEA "OIL" questionnaire).

3.03 Total gross calorific value of inland finite gas consumption delivered to users including power station consumption (see also IEA questionnaire "NATURAL GAS" item IB p.2).

3.04 Estimated total calorific value of fissile matter in 1st column and total net electric energy delivered from power stations in last column (see IEA questionnaire "ELECTRICITY & HEAT" p. 3).

3.05 Co-generation is expressed as the total additional energy content from fossil and fissile power stations delivered to the heat users (s. also CHP in IEA questionn. "ELECTRICITY&HEAT" p.7 ).

3.06 Biomass is a complex matter. Partly it is commercially traded, but partly it is internally used on farms, in sugar mills, saw mills, private homes etc., which must be estimated for this forecast.

210 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Biomass includes woodfuels, agricultural energy crops & residues, municipal waste, black liquor, commercial & non-commercial, liquid & gaseous biofuels (s. also IEA questionnaire "COAL" p.14).

Woodfuels include fuelwood, forestry and mill residues, energy plantations like willow, poplar, eucalyptus etc. and charcoal & pellets made from such woodfuels.

Agricultural energy crops & residues include herbaceous & perennial plants like miscantus, reed grass, rapseed, bagasse, straw, stalks, husks and dung and pellets made thereof.

3.07 Biogas comprises an estimate of all commercial and non-commercial sources directly used or supplied to pipelines, fuel cells stations etc. Its calorific value is part of total biomass (3.06). Biogas includes landfill & sludge gas, digester gas, gasified biomass etc. as sub-products of total biomass (to be included in total biomass energy content of 3.06).

3.08 Biofuels (liquid) comprise all options such as ethanol from sugar cane, biodiesel from rapseed, methanol from any biomass etc. Their calorific value is part of total biomass under 3.06 i.e. the liquid biofuels ethanol, methanol, biodiesel, alcohols etc. are sub-products of total biomass (to be included in total biomass of 3.06).

3.09 Co-generation from any biomass energy systems (see also CHP in IEA questionnaire "ELECTRICITY & HEAT").

3.10 Hydrogen in liquefied or gaseous form from any sources. It is only an energy carrier. Hydrogen may come from renewable or fossil sources listed in the respective lines and is indicative only.

3.11 Hydropower max. potential can be derived from hydrological maps and statistics. The viability of possible sites as regards accessibility, distances to electricity consumers or the environ-mental acceptability are other considerations, which can be explained in an annex. The Wave and Tidal power potential can be derived from coastline configurations and their topography. Hydro, wave, tidal & wind power is mostly for electricity and expressed as such. Direct mechanical uses must be expressed in GW & TJ. (see also IEA "ELECTRICITY" Table 1+2).

3.12 Hydro Pumping capacity helps to generate peak power. Indicate the max. potential and explain the energy sources such as excess base load power capacity, mid-day PV capacity etc. Hydro pumping capacity is indicative only because it uses electric energy solely for hydraulic energy storage and re-use in peak hours

211 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3.13 Wind power including also mechanical wind pumps and mills – see wind energy potential in national wind atlases.

3.14 Geothermal Power potential must not only include natural aquifer resources, but also includes the deep-well options, which makes geothermal power available at most locations on the Earth. Quantify here geothermal power only (if there is co-generation heat - see 3.15). See also IEA questionnaire "ELECTRICITY & HEAT", Tables 1 & 2.

3.15 Geothermal heat used directly without heat pumps - see also 3.20 and IEA questionnaire ELECTRICITY & HEAT, Tables 1 & 2.

3.16 Solar power potential comprises the total solar power from PV collectors, solar thermal power generation and solar chimneys. The total potential comprises all sun-oriented roofs and other practically usable surfaces. Use average insolation figures and available surfaces in each country to arrive at an estimate of the total solar power. Apply a realistic average solar system efficiency to get the total max. solar thermal power generation capacity. The prime energy is the solar radiation which is not quantified here (see also IEA questionnaire "ELECTRICITY").

3.17 Solar Heat potential comprises all sun-oriented roofs and other free surfaces suitable for solar thermal collectors. Use the same surface figures as for solar power for hybrid solar collectors which harvest both simultaneously. Include solar pond systems, salt drying ponds and solar dryers of any kind (see also IEA "ELECTRICITY & HEAT").

3.18 Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) comprises tropical areas where the yield is sufficient. Besides electricity, OTEC may also produce heat and/or refrigeration - see 3.19. OTEC-CHP example used for cooling and farming applications see on Big Island in Hawaii.

3.19 Ocean Heat (or cooling) comes from OTEC co-generation. See also 3.18.

3.20 Heat by Heat Pumps comprise all systems using temp. differentials from air, water or soil. See also distinction with geothermal heat 3.15.

3.21 Individual fossil fuel vehicles comprise individual land vehicles propelled by gasoline, diesel or any type of fossil gas (for public transport see entries below).

3.22 Electric vehicles (individual) comprise land vehicles driven by batteries and/or PV cells not for public transport (public transport see entries below).

3.23 Renewable fuel vehicles (individual) comprise land vehicles propelled by biofuels, biogas, methanol, hydrogen, peroxide etc. from renewable energy sources including hybrid vehicles using such fuels, even if the motors are electric (here not for public transport - see separate entry below). 212 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3.24 Bicycles & Tricycles: Estimate of total population and their average daily use for practical purposes (not for sports) to be multiplied by estimated average hourly muscle energy applied.

3.25 Work Animals: the average power performed and bio energy physically applied by animals for practical purposes, such as horses, oxen, elephants, camels, sledge dogs etc. used for transport and work based on average annual mileage and moved mass with TJ equivalent.

For all types of energy indicate the final energy delivered to the users based on the best possible estimates beyond 1997.

METHODS FOR ENERGY SYSTEMS ANALYSIS - ISO 13600 Series

In the context of a more complete energy data base, another useful tool must be mentioned here, since in the past Century energy modeling and planning were mainly based on the predominant non-renewable i.e. finite, fossil and fissile energy resources with a 80 - 90 % share in the energy economy.

This new ISO 13602 standard created by Working Group 3 of the Technical Committee ISO/TC203 allows the complete analysis of all energy systems ranging from micro systems like light bulbs or simple kettles to macro systems from complex hydro power stations to complete national fuel infrastructures.

With this new energy evaluation and planning tool all energy system input and output variables can be identified, quantified and analyzed to determine the energy system efficiency, efficacy and environmental compatibility in terms of external cost, risks, climate influences and health impacts. The net embedded energy balance can be determined with this standard in the LCA context, as well the usefulness of energy systems in terms of produced energy services and byproducts.

The ISO13600 standards series is a practical means for the implementation of the globally harmonized integrated resource planning, not only for the depleting, finite energy resources but - more importantly - for the transition to decentralized sustainable energy systems, co-generation and hybrid concepts.

An ISO standard ISO13603 for a methodology on energy statistics and forecasting is under preparation. It will cover all possible energy supply and demand options based on a world-wide terminology as described above.

213 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 2, A.M. SESSION

Application of R+D in Praxis in the Short Term Horizont

Lubomir Soos Chairperson

Tomas Otterstrom Emmision Trading and Green Certificate Schemes

Lubomir Soos Research, Development and Production of Biofuels

Markus Bolhar Gasification Demonstration Plants in Austria

Ladislav Kosik ISBF Award Winner

Milan Malik ISBF Award Winners Pavel Omelka

214 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Emissions trading and green certificate schemes – company actions and market interactions

Tomas Otterström GreenStream Network Ltd. Eteläranta 12 00130 Helsinki Finland Tel: 00358-40-584 7070 [email protected]

Presentation resume

Emerging renewable energy certificate schemes and Emissions Trading will give additional incentives for production and usage of bioenergy over the next decade and will thus benefit to actors in the bioenergy value chain. Generators of electricity from existing bioenergy installations have benefited from additional revenues provided by the adoption of renewable energy certificate schemes (often called green certificates) in various Member States and Accession Countries of the European Union. Companies having installations within the European Emissions Trading Scheme (EU ETS) currently prepare themselves for the start of the scheme in 2005. Encountering new business opportunities, e.g. trading green certificates or emission allowances on respective markets, as well as compliance with quota obligation and quantitative emission obligation require strategic planning, risk management and action plans on company level. Companies need to determine the costs of reducing their greenhouse gas emissions, to acquire data on the markets for emission allowances, gain insights in the market functioning, and build capacity for actual trading of emission allowances. Green certificate systems and Emissions Trading may affect the price for biofuels where in the short-term perspective energy companies would start to use biofuels for co-firing or co-combustion in coal fired power plants across Europe. Both instruments will boost the development and implementation of new bioenergy projects and therefore open up new business opportunities for specialized technology providers. They can especially benefit from projects developed under the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) mechanisms of the Kyoto Protocol, through which they may receive an additional income from the sales of emission reductions, thus enhancing the cash flow of the project and shortening the time of the return of the investment. Keywords: bioenergy business, green certificates, emissions trading.

215 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

1 INTRODUCTION

2 RENEWABLE ENERGY CERTIFICATES

A key role in successful renewable energy policy in a long term is to induce development, deployment and widespread dissemination of new renewable energy technology (RET) that is capable of competing head-to-head with conventional energy technology options. Nevertheless, in present electricity markets most of RET still cannot compete economically with conventional production technologies in a short-term perspective and production of renewable energy does not take place if it should compete solely on market conditions. This fact is reflected by a range of policy instruments established across the EU Member States and Accession Countries to provide additional support for energy generation from renewable energy sources (RES). Governments are using several combinations of policy instruments for promoting energy prodction from RES such as direct financial support (capital investment subsidies and loans), indirect support (research & development, demonstrations), tax incentives, and fixed price based (feed-in tariffs) or quantity based (tendering, quota based obligation) mechanisms (see Table 1).

216 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Table 1 Summary of financial support schemes in selected countries in Europe

Major Financial Incestives Green Country Capital Tax Green Feed In Certificates Subsidies Measures Pricing Tariff Austria x x x (2002) Belgium x x x (2002) Denmark x x x x (postponed) Finland x x France x x x Germany x x x x Greece x x x x Ireland x x Italy x x x x (2002) Luxembou x x rg Netherlan x x x x x (2001) ds Portugal x x x Spain x x x Sweden x x x (2003) UK x x x x (2002)

217 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3 WHAT SHOULD COMPANIES DO IN ORDER TO BENEFIT FROM RENEWABLE ENERGY CERTIFICATE SCHEMES?

The Green Certificate markets are in general immature and fragmented. Benefiting from the schemes requires acquisition of information on opportunities on the right time and preparedness to make prompt decisions. The Dutch scheme has required most interested electricity generators to use the services of advisors and brokers in order to get reliable information on opportunities, market prices, for finding a counter party and assistance in structuring the contractual arrangements. The same applies to the Swedish national scheme. Being well informed on the certificate schemes themselves is not enough for optimal actions in the markets. Other means of promoting renewable energy, taxation, other energy policy instruments, electricity and fuel market developments, emissions trading etc. all affect on what is optimal. The challenge is that schemes and markets undergo changes and the “window” for profitable decisions might be open for a limited period. For technology and fuel suppliers Green Certificate schemes offer new business opportunities. The demand for biofuels increases where the financial incentives improve the competitiveness of these fuels. Currently, alongside with increased domestic production capacity, there is growing cross-border trade of biofuels from the Baltic States, North America and the Nordic countries to Central Europe. For instance, in The Netherlands there is a large potential of imported biomass due to the financial incentives available. As the international biomass market is still under development, prices may be higher and supply may be restricted in the short term. In the longer term, supply is no longer expected to be limited and the potential is expected to be available at a lower price. Providers of bioenergy technology for the processing and incineration of biofuel will find opportunities in the same market development. Stand-alone decentralised energy production by means of biomass combustion and gasification, in particular CHP, is expected to be technically and economically mature to play an important role in various countries across Europe in the long-term perspective.

4 TRADING WITH GHG EMISSION UNITS

218 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

(AAUs). All units are all equal to one metric tonne of carbon dioxide equivalent (CO2e).

219 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

5 WHAT SHOULD COMPANIES DO IN ORDER TO BENEFIT FROM EMISSIONS TRADING SCHEMES?

220 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

BRIKETOVACIA LINKA od expertízy cez komplexný projekt až po realizáciu

Doc. Ing. Ľubomír Šooš, PhD. vedúci Katedry výrobnej techniky Strojnícka fakulta STU v Bratislave Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava Tel.: 02/57 29 65 39, fax: 02/52 49 78 09, e-mail: [email protected]

Resumé

Katedra výrobnej techniky Strojníckej fakulty sa už niekoľko rokov venuje efektívnemu zhodnocovaniu biomasy. Cieľom je výskum základných technológií zhodnocovania biomasy, vývoj a skúšky nových konštrukcií strojov. Veľmi významnou aktivitou je projektovanie liniek a celých komplexov na zhodnocovanie odpadov. O aktivitách katedry v tejto oblasti svedčí aj jej vysoká úspešnosť v zapojení do zahraničných a domácich projektov. Cieľom príspevku je oboznámiť s postupom pri návrhu novej linky v etapách od expertízy, komplexný projekt až po samotnú realizáciu.

1 Zapojenie katedry do projektov

Zapojenie katedry do viacerých domácich a zahraničných projektov je veľmi úspešné. Zo zahraničných projektov treba spomenúť práve úspešne ukončený projekt 5. rámcového programu EÚ ERA – Bioenergy strategy – Short term maeasures to develop the European research erae for bioenergy, No:ENK5-CT-2001-80526. Predmetom projektu bolo zmapovať súčasný stav vo využití bioenergie na Slovensku. V projekte sme analyzovali pripravenosť a podporu využívania bioenergie v oblasti legislatívy, štátnej politiky, mapovali sme vznik biomasy, výskumné organizácie a realizovaný výskum, výrobné organizácie a zariadenia určené na úpravu a zhodnotenie bioenergie. V rámci projektu sme na Slovensku oslovili 2800 štátnych, verejných a súkromných inštitúcií. Výsledkom projektu je návrh krátkodobých opatrení zameraných na zvýšenie využitia bioenergie na celkovej energetickej spotrebe nášho štátu. Koordinátorom projektu bol Joanneum Resaerch Forrschungsgessellschaft mbH, Institut of Energy Research, Graz a do projektu bolo zapojených 24 štátov Európy. Z domácich projektov je treba spomenúť zapojenie Katedra výrobnej techniky do štátneho programu výskumu a vývoja. Projekt má názov Modifikácia úžitkových vlastností drevných materiálov a rozšírenie oblasti ich využitia, No: 2003 SP 260280C 04. Predmetom projektu na našom pracovisku je návrh novej konštrukcie zhutňovacieho stroja. Výsledkom projektu bude funkčný model stredne veľkého, ale

221 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 cenovo dostupného peletovacieho stroja. Do projektu je zapojených 8 inštitúcií a firiem zo Slovenska a koordinátorom projektu je SDVU Bratislava. Na katedre kladieme dôraz aj na prípravu nových projektov. V posledných dňoch minulého roku sme ukončili práce na príprave projektu 6. RP Vznik a transfér bioenergie v Európe. Na príprave projektu pracovalo 9 štátov a rozhodnutie o jeho prijatí bude známe v marci tohto roku. Z prípravy domácich projektov treba spomenúť úlohy štátneho programu výskumu a vývoja Rozvoj progresívnych technológií pre výkonnú ekonomiku. Úlohou kolektívu pracovníkov katedry bude vývoj úplne novej koncepcie zhutňovacieho stroja. Do projektu je zapojených 6 inštitúcií a firiem a koordinátorom projektu bude VURAL Žilina. Úspešní sme aj v projektoch APVT. V súčasnosti riešime v rámci tejto agentúry jeden projekt a na rok 2004 pripravujeme projekt mladých vedeckých pracovníkov s názvom Nová koncepcia dezintegračného stroja.

2 Výskum jednotlivých strojov

Na Katedre výrobnej techniky sa venujeme vývoju nových konštrukcií strojov a uzlov. V súčasnosti sme prepracovali náš už známy a sériovo vyrábaný briketovací stroj BZ 50-250 (KONŠTRUKTA-INDUSTRY) na verziu dvojkomorového briketovacieho stroja BZ 55-600. V spolupráci s firmou Vural Žilina pripravujeme výrobu prvého kusa, obr. 1. Výhodou nového riešenia bude nižší príkon stroja na jednotku produkcie. Viac ako 70 % dielov je pritom zhodných s dielmi jednokomorového lisu. Kontinuálne prebieha vývoj nových modulov dezintegračného stroja, obr. 2. Úspešné aplikácie (AGROMONT Bratislava, KURUC Nové Zámky, SETRA Brno) dokazujú, že modulová stavba je správna cesta. Princíp spočíva vo výbere optimálnych modulov drviča pre konkrétne požiadavky zákazníka. V polovici roku 2003 sme v spolupráci s firmou ŠUSTRÍK začali sériovú výrobu rotačného kužeľového triediča RKT 20/40. Zásady modulárneho projektovania využívame aj pri návrhu systému násypiek, premiešavačov a dopravníkov, ktoré sú od prípadu k prípadu originálmi.

Obr. 1 Dvojkomorový briketovací lis Obr. 2 Modulový dezintegračný stroj DZ 240 BZ 55 -600

222 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

3 Projekty liniek na zhodnotenie odpadu

Samotnú realizáciu vykonávame väčšinou vždy v troch etapách – expertíza, projekt a engeneering stavby. Dôležitým výsledkom prvej etapy je konečné rozhodnutie o realizácii podnikateľského zámeru. Významnou časťou našich aktivít na Katedre výrobnej techniky je projektová činnosť. Škála tejto činnosti je pomerne široká. V poslednom období sú to okrem liniek na zhodnocovanie biomasy najmä linky na zhodnocovanie starých vozidiel (ŽOS EKO Vrútky, MEVAKO Spišská Nová Ves). Zaujímavý pre nás bol projekt pre českú firmu SETRA z Brna. Cieľom spolupráce bol návrh a spolupráca pri výrobe mobilnej dezintegračnej linky určenej na komplexné podrvenie a separáciu stavebného drevného odpadu. V linke sme použili náš drvič, triedič a dopravníky.

4 Linky na výrobu drevných brikiet

Doposiaľ sme realizovali projekty na 11 liniek na briketovanie drevného odpadu. V uvedenom počte je deväť realizácií na Slovensku, dve v Estónsku a po jednej v Českej republike a v Maďarsku. U nás sú to linky pre firmu LANDR v Pezinku, IMEKO Malacky, EXCELLENT Bratislava, KÉRI Trnava, NORBA Prievidza, DEFEKTOSPOL Údavské, Obecný podnik Lehota pod Vtáčnikom, COLORSPOL Novoť, EKOMIX- NATÚRPRODUKT Obr. 3 Pohľad na briketovaciu linku NORBA Prievidza Vrbové. V Estónsku s lismi BZ 50 – 280 sme projektovali dve linky pre firmu KRK Moigu v Tabasalu, v Českej republike pre firmu DŘEVOTERM v Náchode a v Maďarsku pre firmu GUEM v Salgotarjane.

4.1 Expertíza

Katedra výrobnej techniky má bohaté skúsenosti pri nakladaní s odpadom. Na základe zhromaždených podkladov a skúseností vypracovala databázový aplikačný software, ktorý obsahuje zhuťňovacie stroje (briketovacie, peletovacie a kompaktovacie lisy),

223 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 dezintegračné stroje (drviče, nožové mlyny), triediče a separátory (triedenie suroviny podľa druhu, veľkosti a špecifických vlastností), zásobníky a premiešavače, dopravníky, spaľovacie komory atď. Databáza obsahuje viac ako 700 strojov s požadovanými rozmerovými nákresmi, technickými parametrami a cenami. Software umožňuje rýchly výber vyhovujúcich strojov na základe zvolených parametrov. Cieľom expertízy je na základe zadaných požiadaviek objednávateľa navrhnúť vhodnú technológiu zhodnotenia odpadu, riešiť variantné usporiadanie linky, porovnať ekonomiku spracovania danej suroviny v technológiách od rôznych dodávateľov, v prípade potreby zabezpečiť realizáciu skúšok a nakoniec určiť výrobné náklady a zisk pre zvolenú technológiu a optimálny variant. Prvá etapa - expertíza býva mnohokrát nedocenená a budúci producenti sa púšťajú do realizácií projektov bez predchádzajúcich analýz. Často potom dochádza k rozčarovaniu keď linka nie je zisková, či dokonca vykazuje stratu. Základným zmyslom expertízy je vybrať optimálnu technológiu a pre túto technológiu preindikovať zisk, prípadne varovať pred možnými stratami. Na našej katedre sme prijali základnú zásadu, že ak výsledky analýzy nie sú priaznivé, naše pracovisko nepodpíše zmluvy na vypracovanie projektu, resp. projektov. V súčasnosti pracujeme na zaujímavých expertízach pre firmy LUPČIANKA Ružomberok, SEKOLÓG Brezno, PILAMUS Púchov či STAVING Pieštany. Zaujímavý je pripravovaný medzinárodný projekt medzi slovenskou firmou PILVOD Spišská Nová Ves a rakúskou firmou INTERRO. Za predpokladu, že sa tento projekt zrealizuje, pôjde o najväčšiu linku na výrobu drevných brikiet na Slovensku. Projektovaný výkon linky je 18 000 ton brikiet za rok. Zaujímavý je aj pripravovaný projekt pre Ukrajinu cez firmu SLOVEN na briketovanie rašeliny či objednávka na projekt z Dánska pre firmu OEL & PLASTPRODUKTE z Handewittu na briketovanie dreva alebo pšeničnej slamy. Našou výhodou je, že sme nezávislá inštitúcia a nie sme zmluvne viazaní na žiadneho výrobcu toho ktorého zariadenia. Našou jedinou snahou je pre zvolený produkt vybrať optimálne riešenie. Pomer expertíz, ktoré sme vykonali, k realizovaným projektom je asi dva ku jednej. Päť projektov sme na základe expertízy neodporučili na realizáciu. Zvyšok sa nerealizoval väčšinou z finančných dôvodov.

4.2 Komplexný projekt

Komplexný projekt zahŕňa štyri dôležité časti, technologický projekt, stavebný projekt, elektro-projekt a požiarny projekt. Technologický projekt obsahuje simuláciu usporiadania zvolenej technológie do zadaných priestorov (Obr. 4), projektovú výkresovú dokumentáciu a technickú správu (Obr. 5). Je základom pre vypracovanie nadväzujúcich projektov. Stavebný projekt zahrnuje potrebné stavebné úpravy. Okrem výkresovej časti obsahuje aj príslušnú technickú správu. V elektroprojekte je navrhnutá realizácia elektroinštalačných prác. Technická správa obsahuje aj kapitolu bezpečnosti pri práci. V prípade, že zabezpečujeme aj elektromontáž, dodávame aj príslušné revízne správy. Požiarny projektant v projekte určuje potrebné hydranty, únikové cesty, vypočíta tepelnú odolnosť stien a strechy a určí maximálne skladované množstvo spracovávanej suroviny a výrobkov.

224 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

4.3 Engeneering

Zahrnuje spoluprácu s investorom pri vypracovaní a kontrole zmlúv od dodávateľov jednotlivých strojov, koordináciu termínov realizácie jednotlivých prác a dodávok strojov, koordináciu činností pri montáži, oživovaní a spúšťaní linky a zaškoľovanie obsluhy.

5 Praktický príklad realizácie projektu

V roku 2003 Katedra výrobnej techniky zabezpečovala expertízu, komplexný projekt a engeneering linky na výrobu drevných brikiet pre firmu COLORSPOL, s.r.o., Novoť. Linka má projektovaný výkon 1000 kilogramov brikiet za hodinu. Základom linky je mechanický briketovací lis BL 3 od firmy BRITEX z Českej republiky, produkujúci valcové brikety s priemerom 90 milimetrov. Variabilnosť linky spočíva v možnosti jej rozšírenia s minimálnymi nárokmi na zmenu. Linku možno doplniť ďalším lisom či už toho istého alebo iného typu alebo s minimálnymi úpravami aj peletovacím strojom. Linka je inštalovaná v Zakamenom a doba od zadania expertízy až po spustenie linky bola šesť mesiacov. Linka bola uvedená do skúšobnej prevádzky v septembri minulého roku.

Obr. 6 Pohľad na halu s technológiou Obr. 5 Simulácia linky do zadaných priestorov

225 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

6 Literatúra

[1] ŠOOŠ, Ľ. a kol.: Drevný odpad... čo s ním?. ECB Bratislava, Bratislava 2001, 105 s [2] ŠOOŠ, Ľ. a kol.: Komplexný projekt briketovacej linky. HZ 9/2003, Bratislava, marec 2003, štyri súčasti, 50/42/45/16 s, a príslušná výkresová dokumentácia

226 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

GASIFICATION DEMONSTRATION PLANTS IN AUSTRIA

Markus Bolhar-Nordenkampf Institute of Chemical Engineering Getreidemarkt 9 /166 A-1060 Vienna Austria Tel: 0043-1-58801 159 33 [email protected]

ABSTRACT: Biomass gasification offers the possibility to produce heat and power at a high efficiency. RENET Austria, a framework of scientists, industry and operators, has set up two gasification demonstration plants in Austria. One plant uses the FICFB (Fast Internal Circulating Fluidised Bed) gasification process, an innovative process to produce a high grade synthesis gas from solid fuels. The product gas is cleaned and combusted in a gas engine. The combined heat and power (CHP) plant has a fuel capacity of 8 MW and an electrical output of about 2 MWel with an electrical efficiency of about 25 %. The other plant uses a fixed bed gasifier to produce a low calorific gas, which is converted into heat and electricity in a gas engine too. This CHP-plant has a fuel capacity of 2 MW and an electrical output of about 500 kWel with an electrical efficiency of about 25 %.

Introduction The use of biomass as a source of energy in Austria amounts to approx. 11 % of the entire primary energy demand. For the last 10 years this proportion has remained unchanged, although high priority is being given to renewable forms of energy. A decline can be found in some fields, like wood stoves, whereas an increase can be seen in fields like woodchip burning and district heat supply systems. Climatic conventions (Kyoto, Buenos Aires) and the European Union White paper demand a substantial increase in the use of biomass, which can be achieved only if new applications for the use of biomass are developed, like electric power generation from biomass. Gasification seems to have the greatest potential in this area, offering great flexibility and high electrical as well as high overall efficiencies. In 2000 a network of competence (Renet-Austria) was established to support the design, construction, commissioning and demonstration phase of two gasification CHP-plants in Güssing and Wr. Neustadt. The members of Renet-Austria are the manufacturers of the plant (Repotec, Jenbacher AG), the owner of the plant (Güssinger Fernwärme Ges.m.b.H.; EVN AG), and a research organisation (TU Vienna). The work of the competence network is funded by the government and two federal states of Austria (Burgenland, Niederösterreich).

CHP-Biomass Gasification Plant Güssing The development of the FICFB-gasification system (Fast Internal Circulating Fluidised Bed) [1, 2, 3, 4] by the Institute of Chemical Engineering together with AE Energietechnik started in 1993. The fundamental idea of this gasification system is to physically separate the

227 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 gasification reaction and the combustion reaction (Fig. 6) in order to gain a largely nitrogen-free product gas. Biomass entering the stationary fluidised bed gasification reactor is heated up, dried, devolatilised and converted to CO, CO2, CH4, H2, H2Og as well as char. Simultaneously the strongly endothermic gasification reactions (reactions with water vapour) take place (1, 2).

CO + H2O Æ CO2 + H2 (1)

C + H2O Æ CO + H2 (2) A chute connects the gasification with the combustion section, operating as a circulating fluidised bed. Bed material together with any non-gasified carbon is transported through this chute into the combustion section, where the remaining carbon is fully combusted. The heated bed material is separated by a cyclone and fed back into the gasification section. The heat required for the gasification reactions is produced by burning carbon brought into the combustion section along with the bed material. Additionally, the temperature in the combustion Fig. 6: Principle of FICFB-gasification process section is controlled by supplementary fuel, like recirculated product gas or wood. The gasification section is fluidised with steam, the combustion section with air, resulting in two different gas streams, a nearly nitrogen- free product gas with a calorific value of 12 MJ/Nm3 (dry) and a flue gas from the combustion section. The FICFB-gasification system, in contrast to conventional gasifiers operated with air, has the advantage that it produces a nitrogen-free gas, which after appropriate cleaning and treatment is usable as a synthesis gas in the chemical industry or as a source of energy. In this paper the development of this process from a pilot plant to commercial plant is given. Description of the Combined-Heat and Power (CHP) Plant In Güssing this innovative process for combined heat and power production based on steam gasification has been demonstrated. Biomass is gasified in a dual fluidised bed reactor. The producer gas is cooled, cleaned and used in a gas engine. A detailed flow sheet is shown in Fig. 2. , characteristic data of the demonstration plant are summarized in Table 1.Biomass chips are transported from a daily hopper to a metering bin and fed into the fluidised bed reactor via a rotary valve system and a screw feeder. The fluidised bed gasifier consists of two zones, a gasification zone and a combustion zone. The gasification zone is fluidised with steam which is generated by waste heat of the process to produce a nitrogen free producer gas. The combustion zone is fluidised with air and delivers the heat for the gasification process via the circulating bed material.

b) Table 1: Characteristic data of the plant.

228 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Fuel Power 8000 kW Fig. 2: Flow sheet of CHP-plant Güssing. Electrical output 2000 kW The producer gas is cooled and cleaned by a Thermal output 4500 kW two stage cleaning system. A water cooled Electrical efficiency 25,0 % heat exchanger reduces the temperature from Thermal efficiency 56,3 % 850°C – 900°C to about 160°C – 180°C. The Electrical/thermal output 0,44 - Total efficiency 81,3 % first stage of the cleaning system is a fabric filter to separate the particles and some of the tar from the producer gas. These particles are returned to the combustion zone of the gasifier. In a second stage the gas is liberated from tar by a scrubber. Spent scrubber liquid saturated with tar and condensate is vaporized and fed for thermal disposal into the combustion zone of the gasifier. The scrubber is used to reduce the temperature of the clean producer gas to about 40 °C which is necessary for the gas engine. The clean gas is finally fed into a gas engine to produce electricity and heat. If the gas engine is not in operation the whole amount of producer gas can be burned in the boiler to produce heat. The flue gas of the gas engine is catalytically oxidised to reduce the CO emissions. The sensible heat of the engine´s flue gas is used to produce district heat; the one of the flue gas from the combustion zone is used for preheating air, superheating steam as well as to deliver heat to the district heating grid. A gas filter separates the particles before the flue gas is released via a stack to the environment.

CHP-Biomass Gasification Plant Wr. Neustadt The plant consists of a twin-fire downdraft fixed bed gasifier with a fuel power of 2 MW. Air is supplied after the drying zone of the biomass at the bottom of the gasifier. The bottom air accounts for the post gasification of the remaining char. The product gas is first cooled by the air preheater of the gasifier and then quenched with water to 50°C. For gas cleaning a wet electrostatic precipitator is used. The gas flow through the reactor is maintained by the compressor situated behind the electrostatic precipitator. The cleaned gas is combusted in a Jenbacher gas engine to yield 500 kW of electrical power and 700 Fig 3: Flow sheet of CHP-plant Wr. Neustadt kW of district heat. Fixed bed gasifiers require quite stringent fuel specifications in terms of particle size and water content. In order to obtain a specific particle size distribution and water content, a rotary sieve dryer is used. Preheated air from the district heating boiler is used for the drying of the fuel; the exiting air is feed back to the boiler and burned. The separated small fuel particles are used as additional fuel for the boiler as well as the remaining char loaded ash from the gasifier. Particles and tar filtered off from the quench water are fed together with the drain of the wet electrostatic precipitator into the boiler for combustion. Furthermore, the exhaust gases from the gas engine is blown into the biomass boiler. Thereby the remaining CO and other combustible

229 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

components are destroyed to meet the emission limits. The additional district heating power is delivered into the grid using the existing pumps. However when the gasifier is in operation the load of the district heating boiler is reduced (Figure 3).

Operation Experience Very stable gas compositions with an average heating value of 4.5–5.0 MJ/Nm³ are achieved operating the gasifier, with the main components and pollutants given in Table 5. Table 5: Ranges of the main components and pollutants in the producer gas (dry gas) hydrogen 16-18 vol% raw gas clean gas carbon monoxide 17-20 vol% tar 400 – 450 mg/Nm³ < 15 - 35 mg/Nm³ carbon dioxide 9-11 vol% particles 30 - 40 mg/Nm³ methane 2-4 vol% ammonia - < 20 ppm nitrogen remaining vol%

The gas cleaning performed excellent, yielding very low dust and tar loadings of 15– 35 mg/Nm³ in total. The stable gas conditions as well as the low pollutant loadings resulted in excellent operation behaviour of the gas engine. An electric efficiency of 25% could be achieved. The drying as well as the sieving performed excellent, as the post combustion of the gas engine exhaust gas did. For evaluation purposes the plant was modelled in IPSEpro, a flowcharting program, in order to evaluate the influence of different parameters like ambient temperature or air preheating temperature on the efficiency of the plant. These simulations prove to be a valuable help for further optimisation of the plant. Further on influences of parameters can be evaluated before they are tested in reality on the demonstration plant.

Conclusions The framework Renet has been able to install two gasification demonstration plants in

Austria successfully. The small (500 kWel) plant aims at small regional district heating grids, which want to extend their heat production onto power production, the

large (2000 kWel) plant aims at large regional district heating grids as a stand alone CHP-plant Both plants provide the possibility to convert biomass with a high efficiency into heat and power and can help to fulfil the goal to increase the share of electrical power from renewable energy technologies in Austria. After the conclusion of the demonstration phase further implementations of these plant types are planned in Austria and the European Union.

230 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

References 1. Hofbauer H., Stoiber H., Veronik G., Presented at the 1st SCEJ Symposium on Fluidisation, Tokyo, Japan, (1995) pp 291-299. 2. Fercher E., Hofbauer H., Fleck T., Rauch R. Veronik G., Presented at the 10th European Conf. and Techn. Exhibition, Würzburg, Germany (1998). 3. Hofbauer H.; Rauch R., Presented at the Conference on Thermochemical Biomass Conversion, Oxford, England, (2001) pp 199-208. 4. Kaiser S.; Weigl K.; Schuster G.; Tremmel H.; Friedl A.; Hofbauer H., Presented at the 1st World Conference and Exhibition on Biomass for Energy and Industry, Seville, Spain (2000).

231 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Aplikácia bioplynovej technológie na Poľnohospodárskom družstve Ludanice

Ladislav Košík Slovenská poľnohospodárska univerzita, Mechanizačná fakulta Tr.A. Hlinku 2 949 76 Nitra Slovensko Tel: 00421 907 127 001 [email protected]

Resumé

Obsahom príspevku je prezentovať výsledky diplomovej práce, ktorej cieľom bolo posúdenie možností využitia organického odpadu vznikajúceho na PD Ludanice, ako aj v jeho okolí v okruhu 15 km a návrh technologického zariadenia na výrobu bioplynu z tejto biomasy. V rámci štúdie bolo zistené, že na farme sa denne vyprodukuje až 50 m3 maštalného hnoja. V súčasnosti PD Ludanice vyváža túto biomasu na poľné hnojisko. Pri zohľadnení ostatného biologického odpadu z okolia, by denná produkcia energeticky využiteľného materiálu mohla byť približne 273 m3. Energetický potenciál tejto hmoty využitím mezofilnej metanizácie by mohol byť denne až 12 250 m3 bioplynu s dolnou hranicou výhrevnosti 21 MJ.m-3. Takto získaný bioplyn po odsírení by mohol byť spaľovaný v kogeneračných jednotkách (KJ). Počty a vybrané typy KJ boli volené tak, aby rozdiely v teoretickej produkcii bioplynu a spotrebe KJ boli čo najnižšie a tým zabezpečené čo najlepšie využitie. Boli vypracované dve alternatívne riešenia využitia odpadu a ich vzájomné porovnanie. V prvom variante ide len o spracovanie vlastného odpadu poľnohospodárskeho družstva. Podľa teoretických výpočtov bolo zistené, že výhodnejší je variant, kde sa spracúva väčšie množstvo odpadu, t.j. II. variant. Potvrdili to aj ekonomické ukazovatele. Ročné úspory nákladov na energiu by presahovali hodnotu 3,4 mil. Sk (I. variant) a hodnotu 15,2 mil. Sk v prípade II. variantu, čo iste nie sú zanedbateľné čiastky. Aj pri značných investičných nákladoch a predpokladanej dobe životnosti bioplynového zariadenia 15 rokov (s ohľadom na predpokladanú životnosť kogeneračných jednotiek) je diskontovaná doba návratnosti projektu 5 rokov (pre I. variant) a 4,6 roka pre II. variant.

232 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Úvod

Vlastný výrobný proces v poľnohospodárstve využíva rast a vývoj kultúrnych rastlín a domestikovaných zvierat, tj. biologické procesy. Poľnohospodárska výroba je v našich podmienkach stále ešte najväčším užívateľom krajiny a prírodných zdrojov, predovšetkým slnečnej energie, pôdy, vody, ovzdušia a je tiež najväčším producentom základných organických látok a bioenergie. Tým podmieňuje existujúcu formu života na zemeguli a má aj vysokú zodpovednosť za ochranu životného prostredia. Väčšina poľnohospodárskych odpadov sú hmoty rastlinného a živočíšneho pôvodu, ktoré nie sú ďalej využívané ako krmivo alebo ako hnojivo. Ekologický poľnohospodársky podnik by sa mal vyznačovať bezodpadovým hospodárením s uzavretým kolobehom látok. Iba v ekologicky nevhodných veľkochovoch zvierat, ktoré boli vybudované bez akejkoľvek väzby na pôdu, sú považované exkrementy zvierat za odpad, ktorý by mal byť celkom alebo z časti zlikvidovaný. S ohľadom na nutnosť zabezpečenia pozitívnej bilancie organickým látok a humusu v pôde, je dôležité vracať čo najväčšie množstvo organických látok do pôdy, či už priamo alebo spracované v podobe hnoja alebo kompostu. Teplo aj elektrickú energiu nie je ťažké vyrobiť. Súčasný spôsob výroby z uhlia, ropy, zemného plynu alebo uránu však nie je ani čistý ani trvalo udržateľný. Zabezpečenie trvalo udržateľného rozvoja a spoľahlivého zásobovania palivami však vyžaduje vyrábať energiu využívaním obnoviteľných (alternatívnych) zdrojov energie. Dnes je zrejmé, že obnoviteľné zdroje energie by boli schopné plne nahradiť fosílne palivá. Celosvetové zásoby biomasy sú obrovské a množstvo energie vytvorenej každý rok fotosyntézou vo forme biomasy je až desaťkrát väčšie, ako je celosvetová spotreba energie.

Materiál a metódy

Len ekologické a trvalo udržateľné poľnohospodárstvo má v dnešnej dobe šancu prežiť. Na väčšinu hmôt, ktoré sa označujú ako "poľnohospodársky odpad", je nutné pozerať sa ako na vedľajšie produkty poľnohospodárskej výroby, využiteľné ako organické hnojivo, stelivo, krmivo alebo stále vo väčšej miere ako zdroj energie. PD Ludanice bolo pre túto štúdiu vybraté z viacerých dôvodov. Samotné družstvo je umiestnené v dobrej klimatickej lokalite, má dostatočnú výmeru pôdy pre možnú výstavbu ako aj dostatok ornej pôdy. Jeho celková výmera predstavuje 2067 ha. Družstvo disponuje vlastnou rastlinnou aj živočíšnou výrobou, leží v blízkosti ďalších inštitúcií, ktoré môžu byť dodávateľom organických odpadov. Ide hlavne o školy, bitúnky, zariadenia na spracovanie rastlinných a živočíšnych produktov apod. V neposlednom rade je to jedno z mála družstiev, ktoré súhlasilo s vypracovaním štúdie a so sprístupnením vlastných údajov pre teoretický výpočet.

233 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Obidva riešené varianty bioplynovej stanice (BPS) pozostávajú zo základných častí, ktoré musí obsahovať každá BPS. Ide o homogenizačnú nádrž (prípravná časť), fermentor (vyhnívacia nádrž, reaktor), dohnívacia nádrž (úprava a využitie vyhnitého kalu), zásobník bioplynu (skladovanie bioplynu), kogeneračný motor (využitie bioplynu), zabezpečovací a riadiaci systém. Po získaní potrebných údajov o množstve odpadov a prepočtoch hodnôt pre jednotlivé typy materiálov bolo nutné spraviť výpočet základných rozmerov vyhnívacieho reaktora a pristúpiť k návrhu homogenizačnej nádrže. Návrh predstavoval prepočet dôležitých parametrov, ako napr. výpočet obsahu metánu v bioplyne, dennej produkcie bioplynu, predbežný výpočet objemu fermentora, tepelný výkon ohrievača (tepelný výkon na ohrev substrátu + maximálne straty tepla). Po ukončení výpočtu základných rozmerov bol ďalším bodom návrh kalových čerpadiel a plynojemu ako aj ich základných parametrov. Pri návrhu motora kogeneračnej jednotky bolo dôležité odvodiť hodinovú produkciu a jej prepočet na ekvivalentné množstvo paliva. Voľba kogeneračných jednotiek (KJ) bola otázkou optimálnej výkonnosti a spotreby. Boli zvolené KJ od známej čestej firmy TEDOM, ktorej výrobky sú spoľahlivé a cenovo dostupné. Bolo potrebné zvážiť aj počet KJ, kvôli zaisteniu nepretržitej prevádzky pri prípadnej poruche na niektorej z KJ a taktiež zohľadniť výkyvy produkcie bioplynu. Následne bolo určený a porovnaný potrebný výkon pre farmu a jeho pokrytie výkonom kogeneračných jednotiek. Poslednou časťou bolo ekonomické zhodnotenie projektov, čo predstavovalo vyčíslenie investičných nákladov (vybudovanie BPS, inštalácia KJ), prevádzkových nákladov (prevádzkovanie KJ, ohodnotenie pracovníkov pre obsluhu BPS), výpočet ročných tržieb za energiu a ročných úspor. Hodnotenie efektívnosti investícií bolo prevedené viacerými ekonomickými metódami a indexami (SHCF, ROI, Payback, PBP, NPV, IV, IRR, doplnené grafickým zobrazením).

Výsledky a diskusia Výsledky teoretických výpočtov pre I. variant

Prvý variant BPS sa vyznačoval hlavne týmito znakmi. Ide o riešenie, pri ktorom sa uvažuje len s odpadom, ktorý vyprodukuje samotné družstvo. Fermentovaný substrát je zmesou maštalného hnoja od hovädzieho dobytka a ošípaných. Pri spracovaní takéhoto materiálu sa môže počítať s priemerným obsahom metánu cca 59 % vo vyprodukovanom bioplyne. Celkový objem fermentorov by predstavoval 1387 m3, ktorý by bol rozdelený medzi tri reaktory. Navrhnutý objem homogenizačnej nádrže bol 60 m3. Teoretickými výpočtami bola určená aj hodinová produkcia bioplynu, ktorá pri prepočtoch na ekvivalentné množstvo s uvažovaním dolnej výhrevnosti, predstavuje 67,75 m3.h-1. Pri návrhu kogeneračných jednotiek bola pozornosť venovaná hlavne výpočtu elektrického a tepelného výkonu. Pre tento variant BPS predstavuje celkový elektrický výkon 120 kW a celkový tepelný výkon 193 kW navrhnutých KJ. Pri odčítaní elektrickej energie, ktorú družstvo spotrebuje pre vlastnú prevádzku ako aj pre BPS, by zostal ešte prebytok vyprodukovanej elektrickej energie v hodnote 1129 kWh.deň-1. Avšak vzniknutá tepelná energia na pokrytie potreby družstva stačiť nebude.

234 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Pri ekonomickom zhrnutí bola vyčíslená aj celková investičná náročnosť výstavby BPS, ktorá by predstavovala hodnotu 11,22 mil. Sk pri dobe návratnosti 5 rokov. Z najdôležitejších ekonomických ukazovateľov je možné uviesť index výnosnosti (IV = 1,603) a čistá súčasná hodnota investícií CSHI = 6,76 mil. Sk.

Výsledky teoretických výpočtov pre II. variant

Pri druhom variante návrhu BPS sa uvažovalo okrem vlastného organického odpadu aj s odpadom z okolia družstva do vzdialenosti 15 km. Priemerný obsah metánu vo vyprodukovanom bioplyne by sa zvýšil na cca 65 %. Oproti predošlému variantu je cca o 5 % vyšší. Je to dané pravidlom, že rôznorodejší substrát dokáže vytvoriť kvalitnejší typ bioplynu. Nakoľko ide o väčšie množstvo biomasy, aj vypočítaný 3 počet fermentorov (n = 7) a ich celkový objem (VFERM = 7147 m ) bol úmerne zväčšený. Taktiež potrebný objem homogenizačnej nádrže s určitou rezervou bude 3 väčší (VHN = 281 m ). V obidvoch variantoch sa v homogenizačných nádržiach počíta s miešaním pomocou rozdielu tlakov plynu v jednotlivých sekciách. Na základe teoretických výpočtov bola získaná aj hodnota hodinovej produkcie bioplynu, prepočítaná opäť pri dolnej výhrevnosti na ekvivalentné množstvo paliva, s hodnotou 494,33 m3.h-1. Celkový elektrický výkon navrhnutých KJ predstavuje 996 kW a celkový tepelný výkon 1581 kW. Opäť bol zaznamenaný prebytok vyprodukovanej elektrickej energie v množstve 22 MWh.deň-1. Zmena nastala pri produkcii tepelnej energie, kde bol tiež získaný prebytok v hodnote 13 850 MWh.deň-1, čo v podmienkach PD Ludanice znamená 41 %-ný nadbytok. Investičné náklady na výstavbu druhého variantu BPS sa pohybujú na hodnote 47,73 mil. Sk pri dobe návratnosti 4,6 roka. Pri hodnotení indexu výnosnosti bola dosiahnutá priaznivejšia hodnota (IV = 1,670) a čistá súčasná hodnota investícií CSHI = 31,98 mil. Sk.

Záver

Pri konečnom hodnotení obidvoch variantov riešenia výstavby bolo dokázané, že II. variant je výhodnejší. Hlavnými výhodami II. variantu je možnosť spracovania väčšieho množstva organických odpadov, čo má lepší ekologický dopad. Je riešením odpadového hospodárstva pre väčšiu územnú oblasť. Vyhnívaním viacerých rôznorodých materiálov sa otvára možnosť produkcie kvalitnejších výstupných produktov (bioplyn, vyhnitý substrát). Pre družstvo bude určite veľkou výhodou pokrytie vlastnej potreby aj elektrickej aj tepelnej energie. Bolo dokázané, že doba návratnosti celého projektu pre II. variant bude výhodnejšia. Pri posudzovaní efektívnosti procesu netreba zabudnúť na príjmy z využívania alebo odpredaja hnojiva tým podnikom, ktoré trpia jeho nedostatkom a možné príjmy zo spracovania potravinárskych odpadov a ich transformáciou na hygienicky a ekologicky nezávadné formy. Všetky výhody potvrdzujú aj dosiahnuté ekonomické ukazovatele. Systém veľkých (centrálnych) bioplynových staníc nie je ani v našich podmienkach taký nereálny. S úspechom sa prevádzkujú centrálne BPS v západnej Európe, kde sa v niektorých prípadoch realizuje zvoz organického odpadu zo vzdialeností 40 km. Nasledovanie takýchto pozitívnych príkladov by malo byť pre nás iba výzvou.

235 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Použitá literatúra

1. Balák, R. – Prokeš, K.: Nové zdroje energie, Polytechnická knižnice, I. Řada – Věda a technika populárně, Svazek 126. Praha: STNL 04-326-84, 1984, s. 190 – 192. 2. Bédi, E.: Obnoviteľné zdroje energie. Bratislava: Fond pre alternatívne zdroje – SZOPK, 2001. 3. Blanchard, J. P. – Gill, T. A.: Global Bioconversions, Chapter 2 – Methane production by continuous digestion of farm wastes. Florida, USA: CRC Press, 2000, p. 41 – 100, ISBN 0-8493-4507-3 4. Hambalková, M.: Komerčná činnosť. Nitra: Vydavateľské a edičné stredisko SPU, 2002, s. 102 – 108. ISBN 80-8069-039-1 5. Sklenka, P.: Bioplyn pre Slovensko. Nitra: Jamis, 1998. 17 s. 6. Šargová, S.: Úvodný projekt (ideový návrh zariadenia) zariadenia na spracovanie biomasy na bioplyn a jeho využitie na energetické zásobovanie obce (Diplomová práca). Bratislava: STU, 2002, 66 s. 7. URL: http://www.tedom.cz 8. Váňa, J. – Slejška, A.: Bioplyn z rostlinné biomasy. Praha: Ústav zemědělských a potravinářských informací, Studijní informace – rostlinná výroba 5/98, 1998, 41 s. ISBN 80-86153-92-4

236 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Praktické využití nízkoenergetického dřevního plynu,vyráběného zplynováním biomasy v protiproudém reaktoru na pevném loži.

Milan Malík /Pavel Omelka BOSS engineering spol. s r.o. Urbáškova 185 685 01 Bučovice Česká republika Tel: 00420 5 173 83 887 [email protected]

MWG Energy spol. s r.o. Brno jako výrobce,BOSS Engineering spol. s r.o. Bučovice jako generální dodavatel a Ing.M.Malík-projektová,znalecká a auditorská kancelář jako projektant se zabývají projektováním,vývojem,výrobou a montáží kompletního zařízení na zplynování biomasy v protiproudém reaktoru na pevném loži včetně zařízení na čištění a chlazení vyrobeného plynu a pomocných zařízení na automatizaci provozu reaktoru (řídící systém,kontejnery,dopravníky, štěpkovače) téměř deset let. První realizací zařízení byl demonstrační projekt ČEA (Česká energetická agentura) v Moravské Nové Vsi u Hodonína (vytápění Sokolovny),kde je instalováno zařízení s 3 výkonem 100 m n/hod dřevního plynu včetně jeho přivedení do kotelny.Dřevní plyn je použit v kotli Termotéka o výkonu 100 kW,jehož atmosférický hořák byl upraven na parametry přiváděného plynu (viz níže). Další realizace byla provedena a má za sebou rok provozu v Truhlářství Strážov u 3 Klatov,kde je instalován reaktor s výkonem 250 m n/hod plynu s napojením na kogenerační jednotku výkonu 80 kWel a 120 kWtep.Tato realizace je již ryze komerční a vyrobená el.energie slouží investorovi k pokrytí jeho vlastní spotřeby el.energie pro výrobu s druhotným využitím odpadního tepla z kogenerace pro potřeby vytápění sušáren. Ve stádiu výstavby jsou v současné době dvě zakázky,a to reaktor s výkonem 250 3 m n/hod dřevního plynu s napojením na kogeneraci výkonu 80 kWel a 120 kWtep.s použitím vyrobené el.energie pro elektrická odběrní zařízení v ČOV s využitím odpadního tepla pro předsušení spalované odpadní biomasy v Moravské Nové Vsi. Druhou akcí ve stádiu výstavby (začátek montáže 15.února 2004) je realizace technicky shodná se stavbou v Truhlářství Strážov.Její realizace probíhá pro rakouského odběratele v obci Liebitzmühle (Rakousko). 3 Ve stádiu projektové přípravy je reaktor s výkonem 250 m n/hod plynu s napojením na kogeneraci výkonu 80 kWel a 120 kWtep v obci Šléglov.Zde bude elektrická energie vykupována jako tzv.“ekologická“ do veřejné sítě,odpadní teplo bude použito ke komerčnímu sušení dřevní hmoty.Navíc u této realizace bude probíhat ověřování možností přímého napojení rodinných domů na rozvod plynu v obci s použitím plynu v upravených kotlových jednotkách v jednotlivých domech. Ve stádiu projektové přípravy jsou i dvě realizace pro velké výrobce nábytku,kteří si tímto způsobem řeší své problémy s placeným umístěním dřevního odpadu z výroby na skládky za současného zhodnocení investice výrobou „ekologické“ el.energie z biomasy se zákonně stanovenou povinností jejího výkupu ze strany energetických společností za předem stanovené ceny.

237 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Vzhledem k levnému a vysoce ekologickému provozu se o uvedené technické řešení zajímá stále více investorů z řad průmyslových producentů dřevního odpadu nebo komunálních organizací,které vlastní nebo spravují lesní porosty.

Technické údaje o zařízení

Parametry generátorového plynu (závisí na druhu a vlhkosti paliva) (podle zkušebního protokolu Strojírenského zkušebního ústavu Brno • horní mez výbušnosti 80 % • dolní mez výbušnosti 14 % • skupina výbušnosti II C • teplotní třída T 1 • poměrná hmotnost 0,88244 3 • výhřevnost 5 MJ/mn • optimální teplota při spalování 25 - 30 oC • složení dřevního plynu • CO 20 % • H2 18 % • CH4 2 % • CO2 14 % • O2 2 % • N2 44 %

Technický popis generátoru plynu

Generátor plynu je zařízení na výrobu dřevního plynu z dřevního odpadu do obj.0,25 dm3 (v našem případě dřevní kusový odpad z dřevařské výroby,ostatní dřevní odpad,dřevní brikety,vysušené štěpky,šťovík uteuša) pro potřeby jeho dalšího využití jako topného média. Zařízení se skládá z • vlastní generátor výroby plynu (zplynovač) vč.automatiky plnícího systému a automatiky provozu • cyklon s atmosférickou nádrží na kondenzát • chladič plynu • jemné filtry • dmýchadlo • armaturní vybavení • odfuk do atmosféry vč.elektroventilu • výstup z generátoru vč.elektroventilu a uzavírací armatury • manometry • palivový kontejner vč.dopravníkového zařízení pro automatické zavážení

Popis funkce zařízení

Zplyňování biomasy probíhá v protiproudém zplyňovacím reaktoru v procesu,který je atmosférický,podtlakový,protiproudý s průběhem chemických reakcí ve vrstvě.

238 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Zplyňovací reaktor je poměrně jednoduché konstrukce,přičemž hlavní důraz řešení celého E-bloku je směrován na zajištění takového provozu zařízení,který bude produkovat výstupní produkt minimálně znečištěný dehty s minimálním odpadem fenolových vod.Toto je zajištěno soustavou filtrů a chladičů vlastní konstrukce spolu s řídícím systémem E-bloku. Výroba a zplyňování dřevního odpadu je prováděno na principu samonasávacího efektu, čímž odpadá nutnost nucené regulace primárního spalovacího vzduchu.Primární spalovací vzduch vnikne podtlakem do vzduchové komory a odtud tryskami do žároviště. V oblasti žároviště dochází k vývinu dřevního plynu výše uvedeného složení z dřevěného uhlí,které je produktem tepelné přeměny sloupce vstupujícího paliva - dřevního odpadu nad žárovým pásmem.Tento proces je kontinuální a jeho intenzita je závislá na množství přisávaného spalovacího vzduchu. Při nižších teplotách a vysoké vlhkosti paliva (mimoprovozní podmínky) vznikají fenoly a dehty,které v odcházejících plynech tvoří část plynu,který zanáší chladící a filtrační systém.Za optimálních podmínek provozu dle provozního řádu uvedené rozkladné produkty vznikají v malém množství,které jsou schopny filtrační komory zachytit. Při ukončení sacího účinku dmychadla se zplyňovací proces zastaví,přičemž vrstva uhlí zůstává žhavá (v pohotovostním stavu) ještě cca 3 hodiny,takže nový rozběh generátoru lze provést v čase do 5 minut. Průchodem dřevěným uhlím strhává s sebou vzduch pro hoření částečky prachu,popela a vodní páry.Tyto částečky se odloučí v soustavě čistících kolon,kde dojde k ochlazení a v důsledku snížení rychlosti i k odloučení nečistot.Současně kondenzuje obsažená vodní pára v plynu. Za filtry je zabudováno dmychadlo s řízenými otáčkami,které slouží k vyvození podtlaku v části od generátoru po dmychadlo.Za ním je provedeno odplynění do atmosféry přes solenoidový ventil s kontrolním hořákem,který slouží k vyhodnocení kvality plynu při náběhu generátoru na provozní stav.

Popis jednotlivých částí generátoru Generátor plynu

Těleso zplynovače je válcovitého tvaru s dvojitým pláštěm,uložené na základním rámu. Ve spodní části tělesa je žároviště,navazující na vzduchovou komoru s tryskami a regulační klapkou. Získaný plyn je odváděn v horní části potrubím k chladiči. Ve spodní části pod roštem je odnímatelný poklop pro odběr popela,je možno realizovat jak přerušované,tak kontinuální odpopelnění. Násypku zplynovače tvoří víko tělesa zplynovače a současně zásobník paliva s uzavíracím mechanizmem.Generátor plynu je vždy konstruhován tak,aby bylo zaručeno dostatečné množství plynu pro daný odebíraný tepelný výkon. • množství primárního vzduchu při max.výkonu 0,21 m3/sec • vnitřní teplota v zářišti u vzdušníků 750-1300 oC 3 • max.výkon generátoru 250 m n/hod • teplota vystupujícího plynu za generátorem 300 oC 3 • výhřevnost plynu 4,5-5,0 MJ/m n • množství paliva v zásobníku 120 kg

239 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Chladící a čistící kolony Jsou to ocelové nádoby různého průřezu.Mají za cíl ochladit plyn a zachytit nežádoucí frakce z plynu.Celá sekce je konstruhována tak,aby nebyla možnost nasátí vzduchu podtlakem a na vhodných místech je zajištěno odpouštění kondenzátu a přístup k čištěným částem. Soustava je ukončena jemným filtrem. • teplota vstupního plynu 300 oC • teplota výstupního plynu 25-35 oC • chladící plocha 56 m2 • max.množství kondenzátu při 25 % vlhkosti 12 lt/hod • obsah kondenzátu saze,dehet,fenol,dřevitý ocet • čistota vystupujícího plynu za filtrem 20 mg/m3 • max.zrnitost částic 300 m

Kontejner se zavážením Kontejner je upraven tak,aby do něj mohlo být naváženo palivo vlečkou s výsypkou.V případě větších kusů bude manipulováno ručně do drtiče dřevního odpadu a následně do kontejneru. Vlastní plnění generátoru je prováděno šikmým dopravníkem vybaveným v dolní části hrably (součást kontejneru). Ukládání popela je prováděno do uzavřeného ocelového kontejneru.Předběžně je určeno,že množství popeloviny ze spalovaného dřevního odpadu bude činit 15-20 % objemových. Umístění generátoru Sestava generátor vč.zavážení se umísťuje na volném prostranství .Sestava bývá umístěna pod překrytím lehké ocelové konstrukce ( OK přestřešení) světlé výšky 6 m se střechou z vlnitého trapézového plechu KOB na vazníky z ocelových trubek a dislokována na upraveném terénu s osazením betonovými panely silničními (betonovou plochou) do pískového lože .Okolo ocelové konstrukce je doporučeno provést oplocení k zábraně neautorizovaného použití zařízení. Přístřešek vč.volně vedeného potrubí se vodivě propojuje,zemní a osvětluje.

240 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

DAY 2, P.M. SESSION Second part

Financing of Biomass Projects

Alexandra Waldmann Chairperson

Pavol Vajda Financing of Renewable Energy from Biomass in the CEE

Alexandra Waldmann Possibilities of Utilisation of Innovative Financing Tools for RES Projects

Manfred Stockmayer Joint Implementation and Emission Trading – Creating the Best Value for your Company

Maros Judiak Possibilities of Utilisation of Structural Funds for Biomass in Slovakia

Kvetoslava Soltesova Possibilities of Utilisation of Structural Funds for Biomass in Slovakia

Vladimir Hecl Presentation of the Ivth ISBF Memorandum, Journalists and Media invited

241 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

FINANCING OF RENEWABLE ENERGY FROM BIOMASS IN THE CENTRAL & EASTERN EUROPE

Pavol Vajda International Finance Corporation Michalská 23 811 01 Bratislava Slovensko Tel: 421 2-54 41 11 82 [email protected]

Thank you very much for this opportunity to present in your conference activities of International Finance Corporation in the field of renewable energy. I will rather focus on a description of one of our last program called “ Commercializing Energy Efficiency Finance” or “CEEF” than to cover all available related products or programs. The reason is that we believe that CEEF program represents an innovative approach leading to sustainable financing of EE projects including RE biomass projects.

First of all allow me shortly to introduce IFC – a member of the WB Group. The Group itself consists of several institutions. The largest one is the IBRD or so called “World Bank”, which lends to governments of middle-income developing countries in order to support their economic and social development with a final goal to alleviate poverty.

IFC is a private sector arm of the WBG and promotes sustainable private sector development in its member countries. The major tools IFC uses are: loans and equity for commercially viable projects, capital mobilization from private sector, advisory services, and special programs like CEEF I will speak about today.

IFC shareholders are 175 countries of the world including Slovakia and other European countries.

What is IFC track record in the area of Energy Efficiency including Renewable Energy projects?

In 1997 IFC has started to implement a pilot project called HEECP in Hungary with financial support of the Global Environmental Facility of the WB. The positive results of the pilot phase led in 2001 in the second phase of the HEECP with IFC investment into a guarantee fund at the amount up to $12 million. The project is currently almost completed.

Based on our Hungarian experience IFC has decided to replicate this approach in 5 other CE countries, namely CR, SR, E, La, and Li. In 2002 IFC approved own investment into a newly created guarantee fund up to $75 million, which in combination with $15 million provided by the GEF established a $90 million

242 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 guarantee fund facility to support energy efficiency financing in the five countries over the period of 4 years.

CEEF program is based on an assumption that there do exist barriers for financing EE projects in the target markets. According to our market analysis the major barriers are: On the side by FIs, (i) perception of high credit risk, (ii) limited experience with EE sector and project finance, (iii) relatively low value of collateral in EE projects. On the side of project sponsors it is (i) high project preparation costs, and (ii) limited capacity to prepare bankable project proposals.

What are the CEEF program objectives? To expand availability and access to commercial financing for EE projects in 5 above mentioned countries.

What types of benefits are expected?

(i) Economic benefits for investors in saving energy costs and improving competitiveness of companies and economies of the CEEF countries, which is apparently a great challenge following EU accession (ii) Environmental benefits direct or indirect reduction of greenhouse gasses emissions

What are the means or tools the CEEF program uses? There two major mechanisms used:

(i) Risk management tool in the form of risk sharing between the program and FIs by providing partial credit guarantee. FI is responsible for the risk assessment of the project and its processing. IFC issues up to 50% loan principal guarantee if requested by FI for all eligible projects fulfilling IFC criteria. The total amount of IFC guarantee for single project is $1.875 million equivalent in the local currency. The minimum volume is practically not set up. The maximum guarantee term is 7 years (in exceptional cases 8 years).

(ii) The second tool, which is according to our opinion, at least as important as the partial credit guarantee, is the Technical Assistance program offered to participating FIs, ESCOs, and energy end-users. TA program is supposed to built a capacity in the market to identify, to develop, to finance, and to implement EE projects. TA program is funded from bilateral and multilateral donors.

The CEEF guarantee fund was created by $15 million GEF grant and IFC investment up to $75 million. The Guarantee Facility Agreement (GFA) defines cooperation between IFC and local FIs. The program is opened to all qualified FIs and treats them equally. The guarantee fund is issuing individual transaction guarantees on loans granted by FIs to end-users or intermediaries like ESCOs, which are in contractual relationships with end-users.

There are three major target groups of the CEEF program:

(i) local FIs, usually private commercial banks and leasing companies (ii) energy efficiency companies like ESCOs, equipment sellers, SPC, etc. 243 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

(iii) end users, which are energy producers, distributors and consumers in all sectors, i.e. private companies including SMEs, public institutions and municipalities, including district heating systems, blockhouses, commercial buildings, and the last but not the least all renewable energy sources

For those who are interested in cooperation with CEEF is surely important to know which projects are eligible for the program support. The major criterion is that the project leads to GHG emissions reduction, which is usually achieved through energy savings or introduction of cleaner and/or RE source. From practical point of view we are speaking about all feasible energy and EE projects using for instance EPC or EC structure, new RE sources, etc.

WE estimate the following impact of the CEEF program in the five countries over the 4 years:

The guarantee fund would leverage $225 million in private investments in the sector, which would lead to a reduction of GHG emission at the amount of 7.4 million metric ton of CO2 equivalent.

What is the current status of the above mentioned guarantee schemes?

The Hungarian HEECP program cooperates with 7 FIs and a profitable market niche was created. The present approved project value is about $2.6 million while estimated pipeline is about $9 million.

Although CEEF was started just in the spring of 2003, 5 GFAs were already signed in three countries and other negotiations are undergoing. Total amount of already approved project guarantees is $1.4 million and it is expected to grow significantly during this year.

244 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Innovative Financing for RES

Alexandra Waldmann Berliner Energie Agentur Rudolfstraße 9 D-10245 Berlin Germany Tel: 0049 30 29 33 30 64 [email protected]

The Berlin Energy Agency The Berlin Energy Agency, founded in 1992 by the State of Berlin, is an enterprise in the sense of a Public-Private-Partnership. The task of the Berlin Energy Agency is the determination and active detection of energy saving potentials in industry and commerce, service companies, housing associations and public institutions. Thus the Energy Agency is a mediator between energy policy and energy economics, and acts on the one hand as regional energy agency with main activities in Berlin, on the other hand as partner or co-ordinator in national and international projects ever since its foundation. At its core, the Berlin Energy Agency is a consulting firm, with the principal subjects of rational use of energy, the promotion of combined heat and power systems, and the use of renewable energy sources. And the Berlin Energy Agency also realises model delivery contracting projects as energy service company (ESCO) at its own risk.

Introduction Looking at renewable energy from the point of view of local governments who are increasingly facing an unfavourable investment situation due to restrictions in the budget, innovative solutions are sought to still make the necessary investments towards a more sustainable future, and to meet European Community targets regarding energy efficiency and RES. Contracting aims at overcoming barriers of financing sustainable energy supply and efficiency and is one proven mechanism to involve private capital in these investments.

So the concept of financing investment by a third party was developed to meet the demand of the market composed of a large number of entities whose economic condition is rather poor but who are still interested in improving their energy efficiency and energy supply by means of modernisation of energy infrastructures for which they are responsible. Usually those entities also do not have enough staff capacity as well for planning and implementing such projects.

245 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

The principle of contracting The principle is simple: An energy service company –the contractor - provides his know-how and financial means to a project. He then is responsible to ensure adequate investments are made and guarantees certain results. Public buildings like schools, hospitals and other administrative buildings showing a significant need in the improvement of energy supply and energy efficiency.

The new and or refurbished installation of energy supply units and their operation is delivery contracting is implemented. Delivery Contracting is also the main form of contracting used for biomass projects. At times when energy efficiency measures are implemented using Energy Performance Contracting, the contracting rate (energy savings) can be used to install renewable energy such as a PV plant.

Delivery Contracting scheme Berliner Energieagentur local gas supplier

Berliner Energieagentur energyenergy services services customer (Contractor )

back-up financing, planning, construction & re-feeding supply operation of supply unit Îheating, local electricity utility Îcooling, Îelectricity Îemergency power © Berliner Energieagentur GmbH

Contracting for RES Reasons to look at renewable energy and specifically biomass options are manifold - The need for new and sustainable energy systems, an increased security of supply and local development options with much available biomass, CO2 reduction goals of local climate policy, a need to reduce local costs for waste disposal, of increased amounts of biodegradables, or wood cuttings, the obligation or the wish to increase the share of and reap the benefits of using RES.

When all preparatory work has been finished, there is potential and the backing both on the political level as well as on the side of the stakeholders but the financing is the problem. then contracting is a service package including not only the financial aspect but also the planning constructing operation and maintenance of the plant and thus also has the capability to decrease administrative costs since the contracting client has to deal with only one partner instead of many. Additionally much of the risks are shared and thus also greatly reduced for the client.

Contract parties are for example a local authority as energy buyer and distributor of energy and the contractor who is operator of the plant who delivers heat, cooling, vapour and/or electricity. The contractor is responsible for the investment and then the delivery of the agreed amounts of heat, the level of comfort…Prices are calculated depending on the project but normally are split into a base price (covering fix costs)

246 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 and a work price (covering variable costs, e.g. wood chips) for the actually consumed energy).

Refinancing of the investment is achieved via selling the energy over a non- redeemable contractual period of about 10-15 years.

Entering into such a long time contract clearly shows that the phase of project preparation and the design of the contract have highest importance for both sides. The role of a neutral coordinator between parties is rather important and is strongly advised as are clear definitions of tasks and sharing of risks between the parties.

Example: Biomass plant (Melle-Buel, Lower Saxony, Germany)

Initiatoren Verein zur Förderung nachwachsender Rohstoffe, Waldbauern aus Melle-Buer Object 3 schools, kindergarten, flat, school kitchen Contractor/Operator OVE Energie GmbH & Co. KG Pre-project planning City of Melle Technical planning Research Institute Start of Operation 1996 Biomass boiler Mobile Biodieselburner Total installed capacity 2 x 450 kW Reserve Fuel Wood Chips Biodiesel Fuel Consumtion 1.400 Srm/a Fuel Capacity 135 m3 (Bunker) Effectivity 73 – 78 % Annual Heat Production 800 MWh/a Electricity 17 MWh/a Personnel 100 h/a Length of local heating 270 m network Consumption Heat 800 MWh/a Total investment costs 383.000 € Wood chips price depending on energy content Mainatenance costs part of Heat price Funding Support Grant: 100.000 € (DBU); Low interest Loan283.000 € Equity Investment through Contractor Heat price Baseprice 50 €/MWh + Workprice 38,90 €/MWh CO2 Reduction 300 t/a

247 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Joint Implementation and Emissions Trading – Creating the Best Value for you Company

Manfred Stockmayer CAMCO International Burggasse 116 A-1070 Vienna Austria Tel: 0043 1 52 52 02 56 [email protected]

How are Carbon Assets created? Framework

Emission reductions and emission rights, Joint Implementation, Clean Development such as : Mechanism { Considerable number of national programmes and { Emission Reduction Units (Joint Implementation) international funds active { Certified Emission Reductions (Clean Development Mechanism) EU Emissions Trading Scheme { Allowances (EU Emissions Trading Scheme) { Under preparation, start 1 Jan 2005 (independent from { Assigned Amount Units (International Emissions Trading) Kyoto-ratification) { Verified Emission Reductions (voluntary Systems) Linking Directive { ...... { Draft existing, can be a hurdle for JI projects in Accession Countries Demand on these products on the market

Joint Implementation vs. Example 1: Emissions Trading Svilosa Biomass Boiler Project

Cellulose company Svilosa Joint Implementation Emissions Trading AD in Svishtov (Bulgaria) { 2,200 employees + Secured emission + No detailed documents { Turnover 37 Mio. USD (2001) reduction during contract necessary { Exports 85% period + Short preparation period Heat and electricity from + Secured cash-flow – Emission reduction only heating power plant + Emission reductions also secured for first (280 MW thermal, for new projects/ commitment period 120 MW electric) greenfield projects – Cash-flow only secured 50,000 to 100,000 tons of

– Project documents for first commitment biomass waste per year necessary period 500,000 tons of biomass waste on stock – Tight schedule for implementation

248 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Example 2: Example 3: Biogas plant Palhalma/Hungary Biodiesel production

Use of agricultural waste, energy plants, kitchen Use of kitchen waste as raw material waste Installation of compact units with a capacity of Installation of a CHP (1.5 MW electric, 1.8 MW 8,000 tons per year heat) Emission reduction 20,000 tons per year Emission reduction Financial contribution: up to 40% of investment { Methane 33,000 tons per year costs { Electricity 10,000 tons per year { Heat 2,000 tons per year Impact on projects: Payback period 5 years instead of 11 years

Conclusion Further information

Carbon assets are a reality Manfred Stockmayer Managing Director Cash-flow from carbon will only have limited contribution to project financing CAMCO International Vienna & London Joint Implementation is good basis for long- term, secured income stream [email protected] Emissions trading is easier to implement, but www.camco-international.com with higher risks +43-676-3523356

249 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

MOŽNOSTI PODPORY VYUŽÍVANIA OBNOVITEĽNÝCH ZDROJOV ENERGIE Z NÁRODNÝCH ZDROJOV MŽP SR

Maroš Judiak Ministerstvo životného prostredia SR Nám. Ľudovíta Štúra 1 812 35 Bratislava Slovensko Tel: 00421 2-52 44 26 38 [email protected]

Resumé

Cieľom príspevku je oboznámiť potenciálnych záujemcov o možnosť podpory projektov využívajúcich obnoviteľné zdroje energie (ďalej len „OEZ“) zo strany Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky (ďalej len „MŽP SR), prostredníctvom tzv. Programu na realizáciu environmentálnych opatrení, ktorý spravuje Sekcia realizácie environmentálnych opatrení (ďalej len „SREP“).

250 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

1. Dôvod podpory OEZ prostredníctvom MŽP SR

Využívanie OEZ predstavuje na Slovensku podľa údajov uvedených v „Koncepcii využívania obnoviteľných zdrojov energie“ asi 2,6% z celkovej spotreby primárnych zdrojov energie. Využíva sa okolo 27 % z technicky využiteľného potenciálu OEZ, takže stále zostáva nevyužité obrovské množstvo energie, ktorej potenciál predstavuje 115 775 TJ ročne. Najväčší potenciál využitia OEZ má v podmienkach Slovenska biomasa, až 44% zo všetkých OEZ. Z environmentálneho hľadiska má využívanie biomasy popri efekte znižovania emisií CO2 aj ďalší významný prínos, ktorým je ochrana lesných porastov.

Dostatočný využiteľný potenciál, environmentálne dôvody, technologická úroveň a skúsenosti z okolitých krajín samotné stále nestačia na dosiahnutie úrovne využívania OEZ na Slovensku na uspokojivej úrovni. Limitujúcim faktorom využívania OEZ, ako náhrady spaľovania fosílnych palív, sú „ekonomické“ podmienky, t.j. skutočnosť, aby bolo využívanie OEZ na výrobu energie ekonomicky porovnateľné s výrobou energie tradičným spôsobom. Tento predpoklad sa, pri súčasnom procese deregulácie cien energií, postupne stáva reálnym.

O perspektíve životaschopnosti využívania OEZ nenasvedčujú len vyššieuvedené „koncepčné“ predpoklady, ale aj skutočnosť, že SREP eviduje enormne rastúci záujem o realizáciu tohto typu projektov, aj zo strany finančnej podpory z prostriedkov, ktoré má k dispozícii.

2. Predmet a mechanizmus podpory z národných zdrojov v správe SREP

2.1 Predmet podpory

Na jeseň minulého roku SREP publikovala na svojej webovej stránke www.srep.sk nové postupy poskytovania podpory. Hlavným motívom zmien bola potreba harmonizácie postupov poskytovania podpory z národných zdrojov s postupmi poskytovania podpory z fondov ES, najmä štrukturálneho fondu, časti životné prostredie a poteba prispôsobiť pôvodné postupy aktuálnym požiadavkám.

Dňa 15. októbra vstúpila do platnosti Smernica, ktorá upravuje všeobecné postupy poskytovania podpory. Smernica má svoje prílohy, ktoré definujú predmet podpory, kritériá výberu projektov a možné typy žiadateľov o podporu. Súčastne bol publikovaný aj nový formulár žiadosti a ďalšie dokumenty a postupy, ktoré sa týkajú podpory.

251 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Podpore využívania OEZ je venovaný osobitný dôraz. Vzhľadom na skutočnosť, že v tejto oblasti dochádza k určitému „prekryvu“ kompetencií s MH SR, podpora je orientovaná na verejnoprospešný účel, pre komunálnu sféru a podporu malých investícií pre fyzické osoby. Komerčné využívanie biomasy je z podpory vylúčené. Podporené môžu byť nasledovné aktivity:

A. Náhrada palivovej základne zdrojov energie na zariadenia využívajúce obnoviteľné zdroje energie Podpora je určená na náhradu zariadení na výrobu tepla a teplej úžitkovej vody využívajúcich fosílne palivá na zariadenia využívajúce obnoviteľné zdroje. Podporené budú projekty zamerané na verejnoprospešný účel.

B. Podpora budovania zariadení výroby tepla a úžitkovej vody z obnoviteľných zdrojov Podpora je určená na budovanie zariadení na výrobu tepla a teplej úžitkovej vody, využívajúcich obnoviteľné zdroje („zelená energia“). Podporené budú projekty zamerané na verejnoprospešný účel.

C. Podpora zariadení na výrobu tepla a teplej úžitkovej vody z obnoviteľných zdrojov pre fyzické osoby Podpora je určená na zariadenia výroby tepla alebo teplej úžitkovej vody z obnoviteľných zdrojov energie pre jeden objekt alebo malú skupinu objektov. Ide predovšetkým o využívanie biomasy, solárnych systémov, resp. ich kombinácia.

2.2 Forma a výška podpory

Projekty môžu byť podporené formou dotácie, v prípade C je podpora limitovaná maximálnou mierou podpory do výšky 30% z celkových investičných nákladov a maximálne 50 000 Sk na jeden typ obnoviteľného zdroja.

2.3 Projektový cyklus

1. Termín podania žiadosti je 31.12. predchádzajúceho roka. 2. Rozhodnutie o priznaní podpory je v mesiaci apríl, máj. 3. Fáza realizácie projektu je v danom roku. 4. Projekt musí byť uzavretý v danom roku.

252 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Možnosti využívania štrukturálnych fondov prostredníctvom MH SR na realizáciu projektov využívania biomasy

Kvetoslava Šoltésová Slovenská energetická agentúra Rudlovská 53 974 01 Banská Bystrica Slovensko Tel: 00421 48 41 42 656 [email protected]

V súvislosti so vstupom Slovenskej republiky do Európskeho spoločenstva je pre slovenské subjekty zaujímavá možnosť čerpania prostriedkov zo štrukturálnych fondov a z kohézneho fondu. Za účelom využitia tejto možnosti spracovalo MH SR dokument s názvom Sektorový operačný program Priemysel a služby (SOP PaS). Prvou prioritou tohto dokumentu je rast konkurencieschopnosti priemyslu a služieb s využitím rozvoja domáceho rastového potenciálu. Pre oblasť energetiky je určené opatrenie 1.4 Podpora úspor energie a využitia obnoviteľných zdrojov energie.

Všeobecným cieľom je priblíženie energetickej náročnosti priemyslu úrovni porovnateľnej s EÚ prostredníctvom úspor energie a zvýšenia efektívnosti ako aj zvýšenie podielu výroby elektriny a tepla z obnoviteľných energetických zdrojov.

Špecifické ciele sú zamerané na: • zvyšovanie efektívnosti využitia primárnych energetických zdrojov v procese premeny energie, • znižovanie energetickej náročnosti procesov spojených s výrobou, premenou a rozvodom energie, • zníženie spotreby primárnych surovín pre výrobu energií a rozsiahlejšie využívanie alternatívnych zdrojov energií, • znižovanie závislosti na dovoze primárnych energetických zdrojov,

Na dosiahnutie uvedených cieľov je potrebné vyvíjať aktivity v nasledujúcich oblastiach: • rekonštrukcia a modernizácia existujúcich zdrojov na báze fosílnych palív (napr. zvyšovanie účinnosti zariadení, zvyšovanie ročného stupňa využitia, znižovanie vlastnej spotreby energie a energetických médií a pod.), • rekonštrukcia, modernizácia a výstavba zdrojov na kombinovanú výrobu elektriny a tepla na báze fosílnych palív, • rekonštrukcia existujúcich systémov rozvodov energie a energetických médií (napr. zlepšenie izolácie potrubných rozvodov, výmena dopravných

253 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

zariadení energetických médií, zavádzanie systémov na sledovanie úniku energetických médií, rekonštrukcia odovzdávacích staníc tepla a iné) • rekonštrukcia stavebných objektov za účelom zlepšenia ich tepelno- technických vlastností, zavádzanie systémov merania a riadenia s cieľom znižovania spotreby energie, • rekonštrukcia existujúcich energeticky náročných technologických zariadení resp. ich náhrada za nové energeticky menej náročné, • výstavba, rekonštrukcia a modernizácia zariadení na využitie alternatívnych energetických zdrojov (napr. zariadenia na energetické využitie biomasy, vodnej energie, energie slnka, geotermálnej energie, komunálneho odpadu a pod.) • spracovanie štúdií a koncepcií súvisiacich s prioritou.

Poskytovateľom pomoci je MH SR a oprávnenými príjemcami sú: • malí a strední podnikatelia (definícia podľa Odporúčania Európskej komisie č. 96/280/EC z 3. apríla 1996 a od 1.januára 2005 definícia uvedená v Odporúčaní Európskej komisie o definícii mikro a malých a stredných podnikov č. 2003/361/EC ), • veľkí podnikatelia t.j. o podnikatelia v zmysle § 2 ods. 2 Obchodného zákonníka Slovenskej republiky, ktorí nespĺňajú aspoň jednu z podmienok definície MSP, sú registrovaní na území Slovenskej republiky, • organizácie zriadené orgánmi štátnej a verejnej správy, ktoré vykonávajú podnikateľskú činnosť, sú účastníkmi hospodárskej súťaže a v ktorých je podiel právnických osôb na základnom imaní alebo na hlasovacích právach vyšší alebo rovný 51 %. Pod pojmom právnická osoba sa pritom rozumie taká právnická osoba, u ktorej sa na základnom imaní alebo na hlasovacích právach nepodieľa osoba, ktorá je orgánom štátnej alebo verejnej správy.

Pomoc sa poskytuje formou nenávratneho finančného príspevku zo štrukturálnych fondov ES a štátneho rozpočtu, na podporu rozvoja a zvyšovania konkurencieschopnosti podnikateľov vo výrobnej sfére, obchodnej sfére a službách na to nadväzujúcich v regiónoch spadajúcich pod Cieľ 1, t. j. regiónov, kde HDP / obyvateľa meraný paritou kúpnej sily nedosahuje 75% priemeru EÚ, t. j. Západné Slovensko (Trnavský kraj, Trenčiansky kraj, Nitriansky kraj), Stredné Slovensko (Banskobystrický kraj, Žilinský kraj), Východné Slovensko (Košický kraj, Prešovský kraj).

Výška a intenzita pomoci musí byť v súlade s ustanoveniami Nariadenia Rady (ES) č. 1999/1260, Usmernenie o národnej regionálnej pomoci (1998/C 74/06), Rámec Spoločenstva pre štátnu pomoc pre životné prostredie (2001/C 37/03) a zákona č. 231/1999 Z. z. o štátnej pomoci v znení neskorších úprav.

254 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Pre projekty na energetické využitie biomasy sa poskytuje pomoc: • regionálna, • na životné prostredie, • minimálna.

Regionálna pomoc

Účelom pomoci je podpora regiónov s nízkou životnou úrovňou a s vysokou mierou nezamestnanosti prostredníctvom realizácie projektov zameraných na úspory energie a využitie obnoviteľných zdrojov energie.

Oprávnené projekty sú projekty, ktoré predstavujú alebo sú súčasťou počiatočnej investície, t. j. investície do založenia nového podniku, rozšírenia existujúceho podniku alebo rozbehnutia činnosti, ktorá si vyžaduje podstatnú zmenu výrobku alebo výrobného procesu v existujúcom podniku (prostredníctvom racionalizácie, diverzifikácie alebo modernizácie).

Oprávnené projekty v oblasti energetického využívania biomasy sú investičné projekty zamerané na výstavbu, modernizáciu alebo rekonštrukci zariadení na energetické využitie biomasy s minimálnym inštalovaným výkonom 50kWt alebo 50kWe. Projekty je možné realizovať vo všetkých odvetviach hospodárstva s výnimkou poľnohospodárstva, rybárstva, uhoľného priemyslu, oceliarskeho priemyslu, lodiarskeho priemyslu, priemyslu syntetických vlákien, automobilového priemyslu a dopravy.

Oprávnenými nákladmi sú náklady na obstaranie hmotného investičného majetku, t. j. obstarávacia cena pozemkov, budov, strojov, prístrojov a zariadení v zmysle § 25 ods. 4 zákona č. 431/2002 Z. z. o účtovníctve ako aj náklady na obstaranie nehmotného investičného majetku, t. j. obstarávacia cena patentových práv, licencií, know-how alebo nepatentovaných technických vedomostí v zmysle § 25 ods. 4 zákona č. 431/2002 Z. z. o účtovníctve, pričom podiel nákladov na obstaranie nehmotného investičného majetku nesmie presiahnuť 25 % oprávnených investičných nákladov.

Intenzita pomoci [(výška pomoci / oprávnené náklady) x 100%] v čistom vyjadrení nesmie presiahnuť 50 % oprávnených nákladov. Ak podnikateľ spĺňa kritériá definície MSP, intenzitu pomoci je možné zvýšiť o 15 % v hrubom vyjadrení. Zostatok nákladov musí žiadateľ o poskytnutie pomoci kryť z vlastných zdrojov alebo z iných zdrojov ako je štátny rozpočet.

Pomoc na životné prostredie

Účelom pomoci je pomoc pre životné prostredie v oblasti úspor energie a využitia obnoviteľných energetických zdrojov so zohľadnením regionálnych disparít.

255 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Oprávnené projekty sú aj investičné projekty realizované vo všetkých odvetviach hospodárstva s výnimkou poľnohospodárstva zamerané na výstavbu, modernizáciu alebo rekonštrukciuzariadení na energetické využitie biomasy s minimálnym inštalovaným výkonom 500kWt alebo 500kWe.

Oprávnenými nákladmi sú zvýšené investičné náklady, ktoré musí podnikateľ znášať v porovnaní so zdrojom na fosílne palivo s rovnakým výkonom v podmienkach efektívnej výroby energie.

Intenzita pomoci nesmie presiahnuť 40 % oprávnených nákladov. Pri zabezpečení sebestačnosti zásobovania energiou z obnoviteľného energetického zdroja pre danú obytnú oblasť (Za sebestačné zásobovanie energiou sa považuje také, keď sa obývaná oblasť zásobuje vybraným druhom energie výlučne z obnoviteľného energetického zdroja, ktorý pochádza čiastočne alebo úplne z vlastných alebo regionálnych zdrojov a obývaná oblasť nenáleží do spádovej obývanej oblasti s počtom obyvateľov vyšším ako 30 000.) je možné intenzitu pomoci zvýšiť na 50%. Intenzitu pomoci je možné upraviť nasledovne: 40 % v hrubom vyjadrení + bonus 10 % v hrubom vyjadrení za realizáciu projektu v regióne podľa čl. 87(3)(a) alebo maximálna intenzita regionálnej pomoci + 10 % v hrubom vyjadrení. Intenzitu pomoci je možné zvýšiť o 10 % v hrubom vyjadrení, ak je investičný projekt realizovaný podnikateľom, ktorý spĺňa všetky kritériá definície MSP. Bonusy pre MSP a bonusy za realizáciu projektu v regióne podľa čl. 87(3)(a) je možné kombinovať, maximálna intenzita pomoci však nesmie prekročiť 100 %. Zostatok nákladov musí žiadateľ o poskytnutie pomoci kryť z vlastných zdrojov alebo z iných zdrojov ako je štátny rozpočet.

Minimálna pomoc Účelom pomoci je podpora malých projektov v oblasti úspor energie a využitia obnoviteľných energetických zdrojov. Oprávnené projekty v oblasti energetického využívania biomasy sú investičné projekty, t.j. výstavba, inštalácia, obnova alebo rekonštrukcia zariadení na energetické využitie biomasy s maximálnym inštalovaným výkonom 10 MWt a 5 MWe ako aj poradenská činnosť, technické štúdie realizovateľnosti, energeticé audity pre prípravu predmetných investičných porojektov.

Oprávnenými nákladmi pre investičné projekty sú: náklady na obstaranie hmotného investičného majetku, t.j. obstarávacia cena pozemkov, budov, strojov, prístrojov a zariadení v zmysle § 25 ods. 4 zákona č. 431/2002 Z. z. o účtovníctve ako aj náklady na obstaranie nehmotného investičného majetku, t.j. obstarávacia cena software, patentov, licencií a pod. v zmysle § 25 ods. 4 zákona č. 431/2002 Z. z. o účtovníctve, pričom podiel nákladov na obstaranie nehmotného investičného majetku nesmie presiahnuť 25 % oprávnených investičných nákladov.

Oprávnenými nákladmi pre poradenskú činnosť, technické štúdie realizovateľnosti a energetické audity sú náklady na externé konzultačné alebo poradenské služby vynaložené výlučne v súvislosti s realizáciou projektu.

256 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

Minimálna výška pomoci je 100 000 Sk. Súhrnná výška pomoci neprekročí sumu 100 000 EUR po dobu troch po sebe nasledujúcich rokov. Intenzita pomoci nesmie presiahnuť 40 % oprávnených nákladov pre investičné projekty a 50 % oprávnených nákladov na poradenskú činnosť.

Minimálnu pomoc je možné poskytnúť vo všetkých oblastiach, okrem: • odvetvia dopravy a činností spojených s výrobou, spracovaním alebo marketingom výrobkov uvedených v prílohe I Zmluvy o založení ES, t.j. poľnohospodárstva a rybárstva, • činností súvisiacich s vývozom, hlavne pomoci priamo prepojenej s vývoznými množstvami a prevádzkovaním distribučných sietí alebo pri ostatných bežných výdavkoch spojených s vývozom, • činností súvisiacich so zvýhodňovaním domáceho tovaru pred dovezeným.

Podmienky poskytnutia pomoci

Jednou zo základných podmienok poskytnutia pomoci je podanie žiadosti s povinnými prílohami na základe výzvy na zadávanie projektov v predpísanej forme a v určenom termíne pred začatím realizácie projektu a preukázanie, že bez poskytnutia pomoci nie je možné projekt zrealizovať.

Hlavnými predpokladmi prijateľnosti projektu sú: • súlad s ustanoveniami Nariadenia Rady (ES) č. 99/1260 a zákona č. 231/1999 Z. z. o štátnej pomoci v znení neskorších úprav, • kvalita a stupeň naplnenia cieľov opatrenia, • zabezpečenosť spolufinancovania projektu z vlastných a iných zdrojov, • environmentálna prijateľnosť a súlad so zabezpečením trvalo udržateľného rozvoja, • použité technické prostriedky zodpovedajú súčasnému stavu vývoja dostupnej techniky, • podporovaným projektom sa zníži zaťaženie životného prostredia, • doba realizácie projektu nesmie prekročiť 24 kalendárnych mesiacov, • doba návratnosti vložených finančných prostriedkov môže dosiahnuť maximálne polovicu životnosti zariadení, • prevádzkovanie zariadenia alebo využívanie realizované opatrenia minimálne päť rokov od uvedenia do trvalej prevádzky resp. od ukončenia realizácie projektu v prípade poskytnutia pomoci na investície,

Slovenská energetická agentúra je sprostredkovateľským orgánom pod riadiacim orgánom a okrem iných činností súvisiacich s implementáciou štrukturálnych fondov

257 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004 bude poskytovať informácie o možnostiach poskytovania pomoci formou školení, seminárov ako aj individuálneho poradenstva.

258 www.ecb.sk IV. International Slovak Biomass Forum, Bratislava February 9th – 10 th , 2004

259 www.ecb.sk