-
EKONOMSKO–POSLOVNA FAKULTETA
DIPLOMSKO DELO
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE
Z MEDNARODNEGA VIDIKA Kandidat: Marko Rančigaj, redni študent
Številka indeksa: 81529720 Program: Univerzitetni Študijska smer:
Mednarodna menjava Mentor: dr. Vito Bobek, izredni profesor
Somentor: dr. Vojko Musil, redni profesor
Gomilsko, april 2004
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 2 -
IZJAVA Kandidat: MARKO RANČIGAJ, absolvent študijske smeri:
MEDNARODNA MENJAVA študijski program: UNIVERZITETNI izjavljam, da
sem avtor tega diplomskega dela, ki sem ga napisal pod mentorstvom
PROF. DR. VITO BOBEK in somentorstvom PROF. DR. VOJKO MUSIL in ga
uspešno zagovarjal 20.5.2004. Zagotavljam, da je besedilo
diplomskega dela v tiskani in elektronski obliki istovetno in brez
virusov. Ekonomsko-poslovni fakulteti dovolim objavo diplomskega
dela v elektronski obliki na spletnih straneh knjižnice. Hkrati
dovoljujem, da ga lahko bralci uporabijo za svoje izobraževalne in
raziskovalne namene s povzemanjem posameznih misli, idej, konceptov
oziroma delov teksta iz diplomskega dela ob upoštevanju avtorstva
in korektnem citiranju. V Mariboru, dne 26.5.2004 Podpis: MARKO
RANČIGAJ l.r.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 3 -
PREDGOVOR »Kamena doba se lahko vrne na bleščečih krilih
znanosti. To, kar je danes neizmeren blagoslov za človeštvo, lahko
celo povzroči njegovo popolno uničenje. Pazimo, vam pravim; časa je
malo!«
Winston Churchill (Tarman et al. 1994, 191) Citat znanega
državnika lahko tolmačimo različno. Med drugim opozarja na
intenzivnost človeškega prizadevanja k podreditvi narave v korist
človeka za vsako ceno. Iz tega izreka izhaja celo vprašanje, če bo
Zemlja preživela človeka oziroma če je človeštvo sposobno ohraniti
človeku prijazno okolje. Za gospodarski razvoj je definitivno
potrebno zagotavljati velike količine energije. Zanemarjen ne sme
biti vpliv energentov na okolje in ozračje. V preteklosti, predvsem
v obdobju industrijske revolucije in širše uporabe fosilnih goriv,
ni bilo interesa dokazati povezave med rabo fosilnih goriv in
spremembami podnebja. Prav brezbrižnost in pohlep po čimvečjem
dobičku sta industrijska središča takratnega imperialnega obdobja
spremenila v neznosna, s smogom prepojena, mesta siromašnih
delavcev in mogočnih kapitalistov. Motiv za izbiro in obravnavanje
teme izhaja iz dojemanja svetovnih gospodarskih tokov, ki so tesno
povezani s proizvodnjo in rabo energije ter vplivom rabe
energetskih virov na okolje. Splošna miselnost v »mainstreamu«
svetovnega gospodarstva ne posveča dovolj pozornosti integriranemu
varstva okolja in globalnega pogleda na vplive rabe energije in
negativne okoljske posledice pri proizvodnih procesih. Motiv izbire
teme je izhajal tudi iz tega ali vendarle obstaja alternativa.
Dejstvo je, da na izbiro virov energije vpliva predvsem njihova
cena. Nizka osveščenost glavnih akterjev na trgu energije pa se
odseva v nepravilno vrednotenih virih energije, predvsem fosilnih
goriv, ki večinoma nimajo vkalkuliranih stroškov negativnih vplivov
na okolje. Z diplomskim delom skušamo najprej pokazati uporabnost
lesne biomase kot alternativnega vira energije in vplive rabe tega
alternativnega in obnovljivega vira energije. V nadaljevanju je
predstavljen velik potencial lesne biomase Slovenije in njegova
izkoriščenost z mednarodnega vidika. Temeljni problem, ki izhaja iz
motiva izbire teme, je povezan s stanjem v Sloveniji. Naša država
je energetsko prekomerno odvisna država z neizkoriščenim
potencialom lesne biomase doma. Problem se kaže v razliki med
teoretičnim in dejanskim potencialom ter izkoriščenosti potenciala
lesne biomase kot vira energije. Na prisotnost tega problema vpliva
več dejavnikov. Največji vpliv na relativno nizko rabe lesne
biomase imajo politična volja in miselnost posameznikov, ki
predlagajo, sprejemajo in uveljavljajo razne predpise.
Nezanemarljiv dejavnik je tudi razdrobljena posest in lastništvo
gozdov. Problem je možno zadovoljivo rešiti z zgledovanjem po
tujini, predvsem Skandinaviji. Glede na nekatere naše regionalne
posebnosti pa je potrebno razviti našim razmeram primerno
strategijo izrabe potenciala. Z diplomskim delom bomo skušali
doseči več ciljev. Osnovni cilj, ki smo si ga zadali, je
objektivnost in natančnost. Predstaviti lesno biomaso, kot
alternativni energetski vir, je prvi cilj, ki mora biti izpoljnjen
za obravnavo naše teme. Ugotoviti dejanski potencial Slovenije na
področju izrabe lesne biomase je pomemben dejavnik objektivnega
presojanja o izkoriščenosti potenciala. Izvedeti, kako država
podpira izrabo lesne biomase, je ključnega pomena za opredelitev
vloge države (majhna – velika). Splošni cilji diplomskega dela so:
najti čim več pozitivnih dolgoročnih učinkov uporabe lesne biomase
na narodno gospodarstvo in okolje, primerjati politiko in dejansko
stanje v drugih državah na tem
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 4 -
področju, izvedeti, ali je lahko lesna biomasa tudi podjetniška
priložnost, ugotoviti priložnosti Slovenije v prihodnosti na tem
področju in oceniti perspektivnost energetske izrabe lesne biomase.
Moje predpostavke temeljijo predvsem na prihodnosti in razvoju
gospodarjenja z lesno biomaso. Menim, da razmere v svetu še ne
prisiljujejo energetsko odvisnih držav k večjim naporom iskanja
alternativnih energetskih virov. Predpostavljam, da se bo v
prihodnosti pomen alternativnih virov na čelu z lesno biomaso
povečal. Razlogi za to so lahko pomanjkanje drugih virov energije,
ekologija in drugo. Predpostavljam tudi, da bo Slovenija na tem
področju v prihodnosti še veliko storila, še posebej zaradi
naravnih danosti oziroma konkurenčnih prednosti bo stanje na
področju energetskih virov v prid obnovljivim virom. Obdelati
tematiko čim bolj celovito, je glavno prizadevanje, ki pa vedno
naleti na neke omejitve. Ker poznamo več vrst biomase, ki po
lastnostih lahko tudi prekašajo lesno biomaso, ki je predmet
raziskave, je ena od omejitev tudi osredotočenje na lesno. Kot
omejitev smatram tudi množico raznih virov na internetu in smatram,
da mi ni v celoti uspelo zadovoljiti postavljenega cilja
objektivnosti – pregledati vseh za to delo relevantnih virov,
razlogi za to pa so tako objektivne kot subjektivne narave.
Najpomembnejše ugotovitve so se izoblikovale postopoma po obravnavi
določenih področij. Prva ugotovitev je povezana z
razpoložljivostjo. Biomasa in nasploh lesna biomasa je široko
razširjena, saj je na voljo povsod, kjer je ugodno podnebje in
zadostne količine vode. Človekova aktivnost lahko celo pripomore k
izboljšanju razmer za rast lesne biomase tudi na območjih, kjer še
ni razširjena. Uporabnost lesne biomase je zelo široka. Z razvojem
tehnologije je ekonomsko smiselna tudi proizvodnja različnih
derivatov v obliki tekočih, plinastih in trdnih goriv. Ugotovili
smo, da pri uporabi lesne biomase pozitivni učinki na okolje
prevladajo. Ob večji uveljavitvi lesne biomase pa je pričakovati
tudi številne ekonomske koristi. V Sloveniji je teoretični
potencial lesne biomase zelo velik, dejavniki, ki preprečujejo
izenačitev teoretičnega in dejanskega potenciala, so zaenkrat še
premočni. V tujini se odpirajo novi trendi izkoriščanja lesne
biomase in obnovljivih virov nasploh. V splošnem je raba
obnovljivih virov in lesne biomase zelo nizka glede na rabo
fosilnih goriv. Priložnost Slovenije je ob primerni uveljavitvi in
prenosu rešitev iz tujine zelo velika. Temeljna ugotovitev
raziskave pa je slaba izkoriščenost domačega potenciala energetsko
izkoristljive lesne biomase.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 5 -
KAZALO
1 UVOD
...............................................................................................................................
8
1.1 Opredelitev področja in opis problema, ki je predmet
raziskave....................... 8
1.2 Namen, cilji in osnovne
trditve...............................................................................
8 1.2.1
Namen................................................................................................................
8 1.2.2 Cilji
....................................................................................................................
8 1.2.3 Osnovne
trditve..................................................................................................
9
1.3 Predpostavke in omejitve raziskave
......................................................................
9 1.3.1 Predpostavke
.....................................................................................................
9 1.3.2
Omejitve.............................................................................................................
9
1.4 Predvidene metode raziskovanja
.........................................................................
10
2 ČLOVEŠTVO IN ENERGETSKI VIRI
.....................................................................
11
2.1 Izkoriščanje naravnih virov
.................................................................................
11
2.2 Odvisnost od energetskih virov
............................................................................
11
2.3 Odnos človeka do okolja
.......................................................................................
12
2.4 Najbolj perspektivni energetski viri
....................................................................
13
3 LESNA BIOMASA, TEHNOLOGIJA IN UČINKI NJENE
UPORABE................ 15
3.1 Pojem biomase
.......................................................................................................
15 3.1.1 Alternativni vir energije
..................................................................................
16 3.1.2 Obnovljivi vir
energije.....................................................................................
16 3.1.3 Vrste in oblike derivatov biomase
...................................................................
17
3.2 Tehnologija lesne biomase za energetsko
rabo................................................... 18 3.2.1
Pridobivanje
....................................................................................................
18 3.2.2 Predelava in priprava uporabnih oblik lesne biomase
................................... 19 3.2.3
Uporaba...........................................................................................................
20 3.2.4 Obnavljanje
.....................................................................................................
21
3.3 Vplivi uporabe lesne
biomase...............................................................................
22 3.3.1 Okoljski vplivi uporabe lesne biomase
............................................................ 22
3.3.2 Ekonomski vplivi uporabe lesne
biomase........................................................
22
4 UPORABA IN PRIDELAVA LESNE BIOMASE V REPUBLIKI SLOVENIJI ...
24
4.1 Potencialni uporabniki lesne biomase
.................................................................
24 4.1.1 Država
.............................................................................................................
24 4.1.2 Podjetja in
industrija.......................................................................................
24 4.1.3 Gospodinjstva
..................................................................................................
25 4.1.4 Daljinsko ogrevanje
........................................................................................
25
4.2 Pridelava lesne biomase v Sloveniji
.....................................................................
25 4.2.1 Pridelava za industrijske
namene....................................................................
26 4.2.2 Pridelava za energetske namene
.....................................................................
26
4.3 Podjetniška
priložnost...........................................................................................
26 4.3.1 Predelava lesa v biomaso in njeno trženje
...................................................... 26 4.3.2
Gradnja
kotlovnic............................................................................................
27
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 6 -
4.3.3 Trženje s toplotno in električno energijo iz biomase
...................................... 27 4.3.4 Lesna biomasa kot
izvozni
proizvod................................................................
28
4.4 Dejanska poraba lesne biomase v primerjavi z drugimi
energenti .................. 28 4.4.1
Ogrevanje........................................................................................................
28 4.4.2 Proizvodnja električne energije
......................................................................
29 4.4.3
Izvoz.................................................................................................................
29
4.5 Teoretični in dejanski potencial lesne biomase
.................................................. 30
5 TEORETIČNI POTENCIAL LESNE BIOMASE V REPUBLIKI SLOVENIJI...
31
5.1 Les in gozd – narodno
bogastvo?.........................................................................
31 5.1.1 Gozdnatost in lesna zaloga
.............................................................................
31 5.1.2 Letni prirastek
lesa..........................................................................................
31
5.2 Gozdni viri lesne
biomase.....................................................................................
32 5.2.1 Primarni
viri....................................................................................................
32 5.2.2 Sekundarni viri
................................................................................................
32
5.3 Industrijski viri lesne biomase
.............................................................................
33 5.3.1 Lesna
industrija...............................................................................................
33 5.3.2 Gradbena industrija
........................................................................................
34 5.3.3 Papirna industrija
...........................................................................................
34
5.4 Kmetijski viri lesne biomase
................................................................................
34 5.4.1
Poljščine..........................................................................................................
35 5.4.2 Grmičevje
........................................................................................................
35 5.4.3 Sadovnjaki, vinogradi
.....................................................................................
35
5.5 Komunalni odpadki kot vir lesne
biomase..........................................................
35 5.5.1
Papir................................................................................................................
36 5.5.2 Zeleni
obrez.....................................................................................................
36 5.5.3 Drugo
..............................................................................................................
37
5.6 Izkoriščenost
potenciala........................................................................................
37 5.6.1 Skupni slovenski potencial lesne
biomase....................................................... 37
5.6.2 Izraba potenciala lesne
biomase.....................................................................
38 5.6.3 Vzroki za slab izkoristek
potenciala................................................................
38
6 MEDNARODNI VIDIK ENERGETSKE IZRABE LESNE BIOMASE
................ 40
6.1 Politika in trendi energetske izrabe lesne biomase v svetu
............................... 40
6.2 Razlikovanje držav glede na rabo lesne biomase
............................................... 41 6.2.1 Države z
visoko stopnjo rabe lesne
biomase................................................... 41 6.2.2
Države, ki stremijo k večji rabi lesne
biomase................................................ 42 6.2.3
Države z minimalno stopnjo rabe lesne
biomase............................................ 42
6.3 Primeri držav za posamezno stopnjo rabe lesne biomase
................................. 43 6.3.1 Afriške
države..................................................................................................
43 6.3.2 Avstrija
............................................................................................................
43 6.3.3
Brazilija...........................................................................................................
44 6.3.4 Češka
...............................................................................................................
44 6.3.5 Kitajska
...........................................................................................................
44 6.3.6 Saudova
Arabija..............................................................................................
44 6.3.7
Skandinavija....................................................................................................
45
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 7 -
6.3.8 ZDA
.................................................................................................................
45
6.4 Vloga mednarodnih organizacij pri spodbujanju rabe lesne
biomase............. 45
6.5 Mednarodni ekonomski učinki rabe lesne biomase
........................................... 46
6.6 Spoznanja mednarodne primerjave
....................................................................
47 6.6.1
Razpoložljivost.................................................................................................
47 6.6.2 Odvisnost od razpoložljivega kapitala
............................................................ 47
6.6.3 Slovenija
..........................................................................................................
48
7 MOŽNOSTI IN AKTIVNOSTI ZA VEČJO IZRABO POTENCIALA LESNE
BIOMASE
..............................................................................................................................
49
7.1 Promocija
...............................................................................................................
49
7.2 Optimizacija potencialnih virov lesne biomase
.................................................. 50 7.2.1
Neizkoriščen vir lesne biomase –
gozd............................................................ 50
7.2.2 Neizkoriščen vir lesne biomase –
industrija.................................................... 50
7.2.3 Neizkoriščen vir lesne biomase – kmetijstvo
................................................... 50 7.2.4
Optimalnejše gospodarjenje z odpadki
........................................................... 51
7.3 Pravne in programske osnove energetske rabe lesne
biomase.......................... 51 7.3.1 Tuje
..................................................................................................................
51 7.3.2
Domače............................................................................................................
53
7.4 Program energetske izrabe lesne biomase v
Sloveniji........................................ 55 7.4.1 Vsebina
programa
...........................................................................................
56 7.4.2 Podporne
aktivnosti.........................................................................................
57 7.4.3 Financiranje
....................................................................................................
58 7.4.4 Narodnogospodarski učinki izvedbe
programa............................................... 59
8 LOKALNA IN GLOBALNA PRIHODNOST LESNE
BIOMASE.......................... 61
8.1 Pasti energetske rabe lesne biomase
....................................................................
61
8.2
Razpoložljivost.......................................................................................................
61
8.3 Prihodnost izkoriščanja lesne
biomase................................................................
62
9
SKLEP............................................................................................................................
63
10
POVZETEK...............................................................................................................
65
SUMMARY............................................................................................................................
66
KLJUČNE BESEDE
.............................................................................................................
67
KEY WORDS
........................................................................................................................
67
11 LITERATURA
..........................................................................................................
68
12 VIRI
............................................................................................................................
69
13
PRILOGE...................................................................................................................
72
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 8 -
1 UVOD 1.1 Opredelitev področja in opis problema, ki je predmet
raziskave Eden izmed problemov, ki se pojavljajo v sodobnem svetu,
je prav gotovo problem energetskih virov in njihov vpliv na okolje.
Pri skrbi za okolje so pomembni predvsem alternativni viri, ki
delno ali v celoti nadomeščajo nafto in izničujejo njene škodljive
vplive. Ne smemo tudi pozabiti, da je nafta omejen, neobnovljiv vir
in je bo enkrat zmanjkalo, kaj pa jo bo v celoti nadomestilo, je
vprašanje časa in razvoja. Eden izmed alternativnih virov nafti
predvsem na področju oskrbovanja industrije in gospodinjstev s
toploto je prav gotovo biomasa, natančneje lesna biomasa. Lesna
biomasa, katera je del raziskovalnega problema, je kot že samo ime
pove, les. Oblik, v katerih se pojavlja, pa je lahko več. Lahko je
v obliki sekancev, briketov in drugo. Povedati je treba, da je to
področje z vidika Slovenije zanimivo, saj kar 56 % ozemlja
Republike Slovenije prekrivajo gozdne površine! Področje mojega
raziskovanja se torej nanaša na velik energetski potencial
Slovenije v obliki biomase, konkretno lesne biomase. Problem, ki ga
bom skušal analizirati, je predvsem izkoriščenost tega potenciala
in aktivnosti, ki jih v tej smeri vodijo zasebne in javne
institucije, na čelu z državo. Zanimiva je tudi primerjava z
evropskimi državami in ZDA, ki prikazuje, kako obravnavajo to
področje v tujini. 1.2 Namen, cilji in osnovne trditve 1.2.1 Namen
Namen dela je ugotoviti, kakšni so dejanski potenciali in rezerve
ter s tem konkurenčne prednosti Slovenije glede na tujino. Poleg
tega želimo v diplomskem delu proučiti možnosti čim bolj
gospodarnega in učinkovitega izkoriščanja tega vira energije v
Republiki Sloveniji. Namen dela je tudi dognati, kako perspektivna
je lahko lesna biomasa kot energetski vir in kakšne lastnosti ima
glede na druge energetske vire. Izbrano temo analiziramo predvsem
iz osebnih razlogov in dogodkov, ki so se odvijali med odločanjem o
temi. Predvsem mislimo na »drugo« zalivsko vojno in špekuliranja
okoli pomembnosti nafte za svetovno gospodarstvo. Glavni razlog je
kritičen pogled na ravnanje Zemljanov z okoljem in naravnimi viri.
1.2.2 Cilji Z diplomskim delom skušamo doseči več ciljev. Osnovni
cilji, ki smo si jih zadali pred pisanjem naloge, so:
- predstaviti lesno biomaso, kot alternativni energetski vir; -
ugotoviti dejanski potencial Slovenije na področju izrabe lesne
biomase; - izvedeti, kako država podpira izrabo lesne biomase; -
najti čim več pozitivnih dolgoročnih učinkov uporabe lesne biomase
na narodno
gospodarstvo in okolje; - primerjati politiko in dejansko stanje
v drugih državah na tem področju;
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 9 -
- izvedeti, ali je lahko lesna biomasa tudi podjetniška
priložnost; - ugotoviti priložnosti Slovenije v prihodnosti na tem
področju; - oceniti perspektivnost lesne biomase.
To so prvotni cilji diplomskega dela, s pisanjem pa gotovo
naletimo še na kakšen problem in mogoče tudi kakšno od negativnih
lastnosti lesne biomase. Obravnavati tematiko čim bolj objektivno
in celovito je splošni cilj našega pisanja! 1.2.3 Osnovne trditve
Preden začnemo pisati diplomsko delo bomo postavili nekaj trditev,
ki bodo posledica našega gledanja na tematiko in splošno politiko
Republike Slovenije. Te so:
- lesni potencial Slovenije je relativno velik; - trenutno v
Sloveniji ni dovolj aktivnosti v zvezi z lesno biomaso; - odvisnost
Slovenije od tujih energetskih virov je velika; - v drugih državah
je aktivnosti na področju lesne biomase več kot v Sloveniji; -
»čista« energija kratkoročno ni poceni energija; - začetna vlaganja
so velika, dolgoročni pozitivni učinki so tudi lahko veliki in
opravičujejo vlaganja; - lesna biomasa je perspektivna.
Z diplomskim delom poskušamo trditve osmisliti in dokazati.
Pričakujemo, da bomo s pisanjem dela, dobil celovitejšo sliko o
celotni tematiki in se bomo naučil kaj novega. 1.3 Predpostavke in
omejitve raziskave 1.3.1 Predpostavke Predpostavke temeljijo
predvsem na prihodnosti in razvoju gospodarjenja z lesno biomaso.
Menimo, da razmere v svetu še ne prisiljujejo energetsko odvisnih
držav k večjim naporom iskanja alternativnih energetskih virov. Če
malo pretiravam, po mnenju nekaterih zaradi nenehnih trenj na (z
nafto bogatem) Bližnjem vzhodu do tega lahko pride. Pomemben je
tudi ekološki vidik, ki govori v prid alternativnim virom.
Predpostavke, ki jih imam v mislih, se seveda ne bodo uresničile
hipoma in ravno zaradi tega še obstaja možnost, da se najbolj
črnoglede napovedi ne uresničijo. Predpostavljamo torej, da se bo v
prihodnosti pomen alternativnih virov na čelu z lesno biomaso
povečal. Razlogi za to so lahko pomanjkanje drugih virov energije,
ekologija in drugo. Predpostavljamo tudi, da bo Slovenija na tem
področju v prihodnosti še veliko storila, ravno zaradi naravnih
danosti oziroma konkurenčnih prednosti, ki jih ima. 1.3.2 Omejitve
Kljub temu, da si bomo čim bolj prizadevali celovito obdelati
tematiko, se soočamo z nekaterimi omejitvami raziskave.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 10 -
Ker poznamo več vrst biomase, ki po lastnostih lahko tudi
prekašajo lesno biomaso, ki je predmet raziskave, je ena od
omejitev tudi osredotočenje na lesno. Področje je relativno mlado
in dinamično, zato ne bomo imeli na voljo res tistih ažurnih
podatkov o raznih projektih in dejavnostih v Sloveniji, še posebej
pa v svetu, na tem področju. Kot omejitev smatram tudi množico
raznih virov na internetu in ni mogoče v celoti pregledati vseh za
to delo zanimivih, razlogi za to pa so tako objektivne kot
subjektivne narave. 1.4 Predvidene metode raziskovanja V diplomskem
delu smo, glede na temo, uporabili različne raziskovalne metode.
Raziskava je prvotno makroekonomske narave, delno pa gledamo na
problematiko tudi z mikroekonomskega vidika. Raziskava je večinoma
statična, ker ugotavljamo odnose med pojavi v določenem trenutku.
Poskušali pa smo tudi predvideti oziroma primerjati stanje v
sedanjosti in prihodnosti, zato smo uporabili tudi komparativno
statiko. Pristop k raziskovanju je večinoma deskriptiven. Znotraj
tega načina smo se naslonili na komparativno metodo, metodo
kompilacije in metodo deskripcije. Z raziskavo smo namreč poskušali
opisovati dejstva in njihova empirična dokazovanja brez znanstvenih
pojasnjevanj. Pri raziskavi smo se naslonil tudi na stališča in
opazovanja drugih avtorjev. Po komparativni metodi smo tudi
primerjal več podobnih pojavov in stanj v različnih narodnih
gospodarstvih.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 11 -
2 ČLOVEŠTVO IN ENERGETSKI VIRI 2.1 Izkoriščanje naravnih virov
Vsako živo bitje za svoj obstoj potrebuje vire – naravne vire.
Velika večina živih bitij porabi oziroma uporablja le vire, ki so
za življenje nujno potrebni (voda, zrak, hrana), človek pa za svoje
življenje uporablja tudi vire, ki ne zadovoljujejo le
eksistencialnih potreb. Problem, ki ga predstavlja človeška
»požrešnost« do naravnih virov ni zanemarljiv. Z izkoriščanjem
naravnih virov človek posega v celoten ekosistem, ki je splet
občutljivih ravnovesij, ki so se oblikovala skozi zapleten in
dolgotrajen proces evolucije. Vsaka nevarnost za porušitev enega
izmed ravnovesij lahko predstavlja nevarnost za porušitev
ekosistema, kar bi ogrozilo obstanek življenja na Zemlji, še
posebej pa človeške civilizacije, kot jo poznamo danes. Vendarle pa
ni bilo tako že od nekdaj tako. Dokazi o razvoju človeštva pričajo
o tem, kako je človek bil včasih »del narave«. S tem mislimo na
njegovo dejavnost, ki je bila usmerjena zgolj v ohranitev vrste z
minimalnim poseganjem in sožitjem z naravo. Najprej kot nabiralec,
potem kot lovec, je človek v svojem zgodnjem obdobju zgolj jemal
kar je potreboval za preživetje, narava pa je te vire obnavljala
sama. Obdobje intenzivnejšega izkoriščanja naravnih virov se je
praktično začelo z izdelavo in uporabo kompleksnejših orodij in
orožij ter boji med različnimi plemeni (Tarman et al. 1994, 11). Z
izoblikovanjem civilizacije in naraščanjem števila ljudi so
naraščale potrebe po naravnih virih. Potrebe so postale celo tako
velike, da narava ne more več sproti obnavljati in nadomeščati
porabljenih virov. V nevarnosti so krhka ravnovesja, katerih pomen
je lahko celo večji kot si mislimo. Človek, kot del narave in konec
koncev evolucijski rezultat naravnih procesov, vendarle ima pravico
izkoriščati naravne vire. Paradoks pa je, da se razumni človek
zavestno izmika povratnim informacijam, ki prihajajo iz ekosistema
in nakazujejo kolebanje ravnovesij, ki so pomembna za njegov lasten
obstoj in zdravo življenje (prav tam, 11). Izkoriščanje naravnih
virov bi moralo biti tolikšno in takšno, da ne bi bila ogrožena
eksistenca živih bitij in okolja v katerem živijo, pot do tja pa je
še dolga, draga in trnova. Statistični podatki kažejo, da
izkoriščanje virov narašča, predvsem na račun in zaradi omogočanja
gospodarske rasti. Podatki o rasti porabe primarne energije so
razvidni iz grafičnega prikaza v prilogi 1, na sliki 1. 2.2
Odvisnost od energetskih virov Ne moremo si predstavljati življenja
brez električne energije. Ne moremo si predstavljati življenja brez
toplote, ki ogreva naše domove. Kakšno bi bilo življenje brez
naftnih derivatov, ki poganjajo naša transportna sredstva? Človeška
civilizacija se je razvila do te mere, ko si ni mogoče
predstavljati življenja brez energetskih virov. Vplivov uporabe
le-teh pa smo se šele začeli zavedati in dejstvo je, da smo z
njihovo uporabo spremenili in porušili marsikatero naravno
ravnovesje. Energetski viri so naravni viri, ki zadovoljujejo
človeško potrebo po raznih vrstah energije. V tem trenutku najbolj
razširjena je električna energija. Za pridobivanje električne
energije pa so potrebni energetski viri, katerih oblika je odvisna
od načina pridobivanja električne energije. Zelo pomemben oziroma
najpomembnejši energetski vir primarne energije so ogljikovodiki
(premog, nafta, plin), ali drugače fosilna goriva. Primarna
energija pomeni energijo, ki jo lahko s pomočjo določenih naprav
pretvorimo v nam želeno vrsto energije.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 12 -
Primarna energija trenutne dobe človeštva je toplota, ki jo
pridobivamo s pomočjo kurjenja in gorenja aktualnih energetskih
virov. Energetski viri so prav tako pomembni še pri procesih
obdelave surovin. Brez toplote, ki jo pridobivamo s pomočjo teh
virov, bi ne bilo možno obdelati surovin v želeno obliko. Odvisnost
človeštva od energije je torej večplastna, predvsem pa je energija
nujno potrebna za človekov obstoj in razvoj. Naloga človeštva pa je
prav gotovo uporabljati energetske vire, ki ne škodijo oziroma
ogrožajo kakovosti življenja prihodnjih generacij in ostalega
življenja na »modrem« planetu«. V zadnjem času je vse bolj pomemben
vidik vpliva uporabe raznih energetskih virov na okolje in ozračje.
Kot vemo, se pri uporabi oziroma sežigu teh virov, v ozračje
sproščajo razne snovi – plini. Najbolj pereč problem je uporaba
fosilnih goriv, ki z izgorevanjem izločajo t.i. toplogredne pline,
ki povzročajo segrevanje ozračja in prispevajo svoj delež pri
nastanku ekstremnih vremenskih pojavov. Škodljivim vplivom uporabe
fosilnih goriv se je možno izogniti le z uporabo alternativnih
virov energije. Na tem mestu je srednjeročno zanimiva hidroenergija
in obravnavana biomasa, dolgoročno pa prav gotovo sončna energija.
Da bi zadostili okoljevarstvenim zahtevam po zmanjšanju neželenih
učinkov pridobivanja energije (emisije toplogrednih plinov), so
možni trije ukrepi:
- zmanjšanje rabe energije oziroma varčevanje z energijo; -
večja učinkovitost rabe energije in - opustitev fosilnih goriv.
Pravilen pristop je gotovo postopna zadostitev vsem trem
pogojem, še posebej pa tretjemu, ki bi najbolj prispeval k
zmanjšanju emisij CO2. Veliko lahko k zmanjšanju porabe energije
prispeva tudi vsak dovolj osveščen posameznik. 2.3 Odnos človeka do
okolja1 Kaj je okolje? Okolje je podlaga, okolje so vremenske
razmere, okolje so drugi organizmi in splet vseh ostalih naravnih
pogojev v katerih živimo. Brez ustreznega okolja življenje na
Zemlji v takšni obliki ne bi bilo mogoče, posledično torej ne bi
bilo človeške civilizacije. Pričakovali bi, da je odnos živih bitij
in še posebej človeka, do okolja zaradi tega korekten in skrajno
negovalen. Vendar ali je res tako? Človeška civilizacija potrebuje
za svoj razvoj veliko naravnih virov. Večja kot je populacija, bolj
je naravno bogastvo izkoriščano in bolj so vidni vplivi človeka na
naravo (pozitivni in negativni). Sama lokacija naravnih virov zelo
vpliva na odnos človeka do njih in vplivov njihove uporabe. Kot
vemo so energetski viri in druge surovine raztreseni po celem
svetu, različni narodi pa izkoriščajo različne vire. Eni viri so
bolj obremenjujoči za okolje, drugi manj, tretji pa za naravno
okolje sploh ne predstavljajo grožnje. Razmah svetovne trgovine je
v prejšnjem stoletju po celem svetu razširil uporabo črnega zlata –
nafte. Odnos človeka do naravnega okolja je torej izključno vezan
na napredek in prednosti pred drugimi narodi. Le postopoma prihaja
do prevlade interesa po zdravem naravnem okolju, ki so ga na žalost
vzbudili šele ekstremni vremenski dogodki in temperaturne
spremembe. Iz
1 Gre za naravno okolje, sestavljeno iz živih in neživih stvari,
na katere vpliva človek s svojim delovanjem.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 13 -
vseh teh okoljskih sprememb je torej viden odnos prevladujoče
(živalske) vrste – človeka do okolja, ki dejansko ni korekten. Za
izključno svoje dobro človeštvo uporablja in prekomerno izkorišča
določene naravne vire, ki so seveda omejeni in jih bo enkrat
zmanjkalo. Dolgo se človek tudi ni oziral na škodljive posledice
uporabe le-teh. Posledica izgorevanja fosilnih goriv je t.i. topla
greda, ki povzroča segrevanje ozračja – spremembo vremenskih
pogojev – katastrofalne naravne pojave. Topla greda nastaja z
izpustom toplogrednih plinov, ki so predvsem produkt izgorevanja
fosilnih goriv. Velik problem predstavlja tudi pojav ozonske
luknje, ki ne preprečuje prehoda škodljivih žarčenj iz vesolja.
Vzrok ozonske luknje so predvsem t.i. CFC plini (klor – fluor –
ogljiki), ki povzročajo razpad molekul ozona - O3 (Ravnik 1997).
Odnos človeštva do okolja se razlikuje od regije do regije, od
celine do celine. Veliko vlogo pri obravnavanju te problematike ima
tudi stopnja razvitosti posamezne države in ozaveščenost njenih
prebivalcev. Zanimivo bi bilo vprašati kmeta sredi kitajskega
riževega polja, kaj pomeni pojav tople grede. Glavna naloga tistih,
ki se problema zavedajo je torej, da prenesejo vedenje o tem na
množico in rezultati ne morejo izostati. Problem seveda
predstavljajo tisti, ki zaradi lastnih interesov nimajo želje po
osvetlitvi okoljskih problemov. Lobiji, ki velikokrat tudi
financirajo vladajoče opcije, so zaenkrat še premočni, da bi se
splošen odnos do okolja spremenil. Na nek način neizogibno dejstvo
je, da najbolj razvite države porabijo največ primarne energije. Na
sliki 2 v prilogah je prikazan delež posameznih regij v celotni
svetovni porabi primarne energije. Da pa vendarle vse ni tako
mračno, dokazujejo marsikatera gibanja, vladne in nevladne
organizacije s promocijo obnovljivih energetskih virov, ki manj ali
pa sploh ne obremenjujejo okolja. Veliko pozornosti se posveča
ravnanju z odpadki in še posebej nevarnimi odpadki, ki za okolje
predstavljajo še posebej veliko grožnjo. Naslednji korak pri skrbi
za okolje pa morajo gotovo narediti vlade vsega sveta in uzakoniti
predpise, ki bi postavili smernice za učinkovito, smotrno in
pravilno rabo naravnih virov z minimalnim vplivom na okolje. 2.4
Najbolj perspektivni energetski viri Kljub temu, da je vpetost
fosilnih goriv v svetovna gospodarstva prevelika, da bi bilo moč
pričakovati skorajšnjo zamenjavo le-teh, se na obzorju kažejo
nekateri viri energije, ki bi v bližnji prihodnosti utegnili
zamenjati aktualne vire energije. Glavni faktor primernosti
energetskih virov narekuje oziroma predstavlja okolje in skrb za
ohranitev zdravega okolja, z vsemi elementi le-tega. Energetski
viri prihodnosti naj bi bili obnovljivi, v smislu, da se narava ne
bo mogla izčrpati oziroma, da bo lahko človek s svojim razumnim
ravnanjem, v naravo vrnil, kar je vzel. V nedavni preteklosti so
bili izjemno perspektivni jedrski viri energije. S tem mislimo
predvsem na energijo, ki nastaja s cepitvijo jeder atomov (fisija),
ki je trenutno aktualna. Energija, ki se sprošča s tem procesom je
izjemno velika in v tem je določena perspektivnost teh virov. Še
večjo energijo je možno pridobiti z zlitjem jeder atomov oziroma
jedrsko fuzijo, ki pa še ni dovolj izpopolnjena za komercialno
rabo. Ta energija je perspektivna, prepreke za njeno uporabo pa so
prevelike, saj so ekološke, ekonomske in politične narave. Največje
prepreke so politične, saj izhajajo iz dejstva, da je jedrsko
energijo možno zlorabiti v vojaške namene. Pod nadzorom pa je možno
imeti takšne zlorabe le z omejevanjem rabe tovrstne
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 14 -
energije. Poleg vojaške nevarnosti je velika grožnja jedrske
energije za prebivalstvo tudi morebitna nesreča, ki bi povzročila
dolgotrajno kontaminacijo okolja. Dokler ne bo trajno zagotovljena
varnost uporabe jedrske energije, ne moremo govoriti o njeni
perspektivnosti (Hinrichs 1996). Viri energije, ki so hkrati
obnovljivi, ekološko sprejemljivi in v zadostnih količinah, so (APE
2000a):
- hidroenergija; - energija vetra; - energija sonca; -
geotermalna energija in - biomasa (les, bioplin, biodizel).
Hidroenergija je energija, ki je shranjena v kinetični energiji
rek in potokov. Voda je obnovljiv vir, ker voda kroži. Ob dežju se
namreč voda zbira v potokih, rekah, jezerih in morjih. Ta voda spet
izhlapeva in se v obliki padavin vrne na Zemljo. Problem, ki se
pojavlja, so vse večje potrebe človeka po pitni vodi in relativno
zmanjševanje zalog čiste-pitne vode. Energija vetra je relativno
zelo slabo izkoriščena, ima pa velik potencial, saj je nesporno
okolju prijazna energija. Problem pri energiji vetra predstavlja
postavitev vetrnic, ki zelo vpliva na videz pokrajine. Energija
sonca je med obnovljivimi viri relativno napram potencialu
najslabše izkoriščana. Količina energije, ki prihaja na Zemljo v
obliki sončne svetlobe in toplote, je izjemno velika in ekološko
čista. Potrebno je le poiskati prave in ekonomsko upravičene načine
pretvorbe v nam najbolj praktično obliko energije – elektriko. Z
globino na našem planetu raste temperatura. Energija-geotermalna
energija, ki je shranjena v nedrjih Zemlje je dokaj velika,
relativno slabo izkoriščena in hkrati obnovljiva. Področje
izkoriščanja te energije je mlado in slabo raziskano, tako da lahko
v prihodnosti pričakujemo večje izkoriščanje tovrstne energije.
Biomasa, ki je masa živih organizmov, v kateri je shranjena sončna
energija, je kot obnovljivi vir energije, kratkoročno najbolj
zanimiv. Enostavna pretvorba shranjene sončne energije (kurjenje)
prinaša največ prednosti. Sproščanje CO2, ki je produkt zgorevanja,
pa ponovno nevtralizirajo rastline, ki ga porabijo pri procesu
shranjevanja sončne energije oziroma fotosintezi. Biomaso lahko
uporabljamo v trdnem agregatnem stanju (les), tekočem (biodizel) in
plinastem (bioplin). Prednost je predvsem v tem, da je možno že
obstoječe naprave za pretvorbo energije (kotle) preprosto
prilagoditi novemu viru energije. Kratkoročno je torej najbolj
perspektivna biomasa, ker je pretvorba energije sorazmerno lahka
(sežig in kurjenje). Pametna uporaba biomase bi posledično
prispevala tudi k ohranitvi in negovanju zelo pomembnega naravnega
vira, kot je gozd oziroma pljuča planeta. Kar se tiče dolgoročne
perspektivnosti, je gotovo potrebno upoštevati neizmeren potencial
sončne energije. Ko se bo izpopolnila tehnologija pretvorbe sončne
energije v človeku primerno obliko (toplota, elektrika) bo prav
gotovo ustrezala vsem ekološkim in drugim zahtevam po zmanjšanju
stranskih učinkov pridobivanja toplotne in električne energije. Ker
pa so razsežnosti človeškega uma neomejene, lahko pričakujemo v
prihodnosti še kakšen drug alternativni vir, ki bo prav tako
perspektiven za široko uporabo.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 15 -
3 LESNA BIOMASA, TEHNOLOGIJA IN UČINKI NJENE UPORABE 3.1 Pojem
biomase2 Izraz »biomasa« predstavlja vso snov iz katere so zgrajene
žive stvari oziroma organizmi. Živali tvorijo svoje maso (tkivo) s
pomočjo hrane in presnove, rastline pa tvorijo biomaso s procesom
fotosinteze. Predmet naše obravnave je biomasa, ki jo tvorijo
rastline. V procesu fotosinteze se porabljajo in sodelujejo:
- sončna svetloba; - voda; - klorofil; - mineralne snovi in -
ogljikov dioksid – CO2.
Produkti tega procesa, ki poteka v zelenih delih rastlin,
so:
- ogljikovi hidrati – (CH2O) (biomasa) in - kisik – O2
CO2 + H2O + svetloba + klorofil → (CH2O) + O2 (Z enostavno
kemijsko enačbo ponazorjen proces fotosinteze, grafični prikaz tega
procesa je na sliki 3 v prilogah.) Ogljikovi hidrati (CH2O), ki so
umeščeni v zgornjo enačbo so glavni organski produkt zelenih
rastlin. Rastline vsebujejo razne izpeljanke oziroma derivate
različnih ogljikovih hidratov, kot so škrob, sladkor in celuloza,
najpogostejša je slednja. Celuloza je glavni sestavni del lesa, ki
je najbolj razširjena oblike rastlinske biomase. Ogljikovi hidrati
znotraj rastlin so za živali, še posebej pa človeka pomemben
naravni vir. Človeštvo izkorišča rastlinsko biomaso kot:
- hrano za domače živali; - hrano za lastno prehranjevanje; -
materiale za gradnjo in opremo domov; - energetski vir.
Biomasa pa se porablja tudi na mestu nastanka. V naravi se vsaka
biomasa sama razgradi (razgradijo jo bakterije – trohnenje) in
ponovno porabi pri rasti rastlin. Širok spekter uporabe biomase je
mogoč zaradi raznolikosti ogljikovih hidratov znotraj rastlin. Tako
je možno sončno energijo, ki se veže s procesom fotosinteze
posredno izkoristiti. Rastline pa ne izkoristijo sončne svetlobe
stoodstotno. Zgornja meja izkoriščenosti sončne svetlobe je od 8 do
15%. V naravi je, glede na naravne pogoje, izkoriščenost svetlobe
le 1% ali celo manj. Ob teh podatkih sta razvidni dve dejstvi. Eno
dejstvo je, da rastline relativno slabo izkoristijo sončno
svetlobo. Drugo dejstvo, ki pa ni zanemarljivo, je da je količina
sončne energije v obliki svetlobe in toplote izredno velika in je
eden izmed najmanj izkoriščenih naravnih virov. Eden izmed
faktorjev, ki zagotavlja kontinuirano oskrbo z biomaso, je
sposobnost samoobnavljanja in njena obnovljivost. Zaradi naravnega
razvoja, ki je potekal več milijard let, se je nakopičilo veliko
biomase, zato je svetovni potencial biomase za energijsko rabo
2 Povzeto po: Klass (2003), APE (1999b), Butala in Turk
(1998)
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 16 -
izredno velik. Ocenjeno je, da je energija, ki je vezana v
obliki ogljikovih hidratov v delih živih rastlin, približno stokrat
tolikšna, kot je celotna svetovna letna poraba. 3.1.1 Alternativni
vir energije Ideja o nadomestitvi fosilnih goriv z biomaso ni nova!
V sredini 19. st. je biomasa, predvsem lesna biomasa predstavljala
najpomembnejši vir energije, potem pa so energetsko rabo lesa
začela izpodrivati fosilna goriva (premog) (Klass 2003). Nekateri
analitiki verjamejo, da se bliža tudi konec obdobja fosilnih goriv.
Prvi faktor nadomestitve fosilnih goriv je njihova omejenost, saj
bi po nekaterih ocenah bilo nafte le še za 50 let. Drugi faktor pa
je vpliv rabe fosilnih goriv na okolje in globalno segrevanje. Ta
dva faktorja sta gonilni sili za iskanje alternativ (Osteroth
1992). V alternativi je praktično vsako vrsto biomase in ostanke
biomase, ki nastanejo z njeno predelavo, možno pretvoriti v
koristno energijo, gorivo ali kemikalije. Tehnologije so
sestavljene iz množice toplotnih in termokemijskih postopkov za
pretvarjanje biomase s pomočjo izgorevanja, uplinjanja ali
utekočinjanja. S postopkom fermentacije je z mikrobiološkim
postopkom možno tudi pridobivati plinska in tekoča goriva, ki bi
lahko nadomestila naftne derivate (Bédi 2001). 3.1.2 Obnovljivi vir
energije Svetovni proizvodnji energije in kemikalij sta zelo
odvisni od fosilnih goriv (nafta, premog, zemeljski plin). Glede na
to, da so za nastanek fosilnih goriv potrebni določeni izredni
pogoji in milijoni let, jih lahko označimo za končne, neobnovljive
vire. Poleg fosilnih goriv je edini znani, dovolj velik energijski
vir biomasa, ki v obliki ogljikovih hidratov vsebuje shranjeno
notranjo energijo. Tovrstno biomaso vsebujejo vse vodne in kopenske
rastline, odpadni organski material, odpadne vode, živalski
iztrebki, gozdarski in kmetijski ostanki in določene vrste
industrijskih odpadkov (Patterson 1994). V nasprotju s fosilnimi
gorivi je biomasa obnovljiv vir v smislu, da je za nadomestitev
porabljene biomase potreben razmeroma kratek čas. Nevarnost, ki
ogroža status obnovljivega vira biomase, je njeno prekomerno
izkoriščanje. Prekomerno izkoriščanje bi lahko bilo posledica
brezbrižnega ravnanja manj osveščenih ljudi ali pa prevlada
ekonomskih interesov. Posledice prekomernega izkoriščanja biomase,
bi povzročile njeno neobnovljivost, posledično (hipotetično) pa bi
koncentracija atmosferskega CO2 narasla do količine, ki bi bila za
preživetje živali in ljudi prevelika (Bédi 2001). Poglavitna
naloga, ki se pojavi z rabo biomase kot alternativnega vira je
torej nadomestitev le-te v naravi s pogozdovanjem in sajenjem
rastlin. Le tako bo mogoče ohraniti status obnovljivega vira, ki ga
predstavlja biomasa. Raba biomase predstavlja odgovornost, ki pa je
s prekomernim izkoriščanjem naravnih virov ne smemo pozabiti in
ponoviti že storjenih napak iz preteklosti.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 17 -
3.1.3 Vrste in oblike derivatov biomase Ker je biomasa naravna
organska spojina, jo je možno s kemičnimi procesi preoblikovati v
druge naravne organske spojine. Lastnosti tako preoblikovanih
spojin so lahko izredno podobne, skoraj identične spojinam, ki jih
pridobivamo iz fosilnih goriv. Z različnimi kemijskimi postopki je
možno iz trdne oblike biomase, ki jo sestavljajo ogljikovi hidrati,
pridobiti tako plinaste kot tudi tekoče derivate. Po mednarodni
terminologiji se izraz biomasa uporablja za trdna goriva, biogorivo
pa za tekoča in plinasta goriva, ki jih pridobimo iz biomase. Med
tekočimi gorivi sta najbolj pomembna etanol in biodizel, gorivo iz
rastlinskih olj. Plinasta goriva se tvorijo pri anaerobnem vrenju –
bioplin in pirolizi – sintezni plin (Butala in Turk 1998, 1).
Biodizel Biodizel je skupno poimenovanje različnih goriv, ki so
pridelana iz rastlinskih olj in živalskih maščob ter temeljijo na
estrih. Ideja rabe rastlinskih olj, kot goriva, ni nova, saj je že
leta 1895 dr. Rudolf Diesel razvil prvi motor z notranjim
izgorevanjem na biodizel. Je varno, razgradljivo v naravi, njegova
uporaba pa tudi zmanjšuje emisije veliko škodljivih kemijskih
spojin. Trenutno je biodizel poznan kot aditiv na nafti temelječemu
dizelskemu gorivu v mešanici »B20«, ki vsebuje 20% biodizla in ne
potrebuje predelav diezel motorjev. Zaradi lastnosti, ki so zelo
podobne lastnostim konvencionalnega dizel goriva je možna tudi raba
»B100«, kot 100% mešanice biodizla, vendar z nekaterimi
modifikacijami konvencionalnih dizel motorjev z notranjim
izgorevanjem (U.S. Department of energy 2003a). Etanol Etanol je
gorivo oziroma alternativno pogonsko gorivo, ki temelji na
alkoholu. Surovine za njegovo proizvodnjo so lahko vse vrste
škrobne biomase, največ pa se za tovrstno proizvodnjo uporablja
žitarice (koruza, ječmen, pšenica). Bioetanol je možno pridobivati
iz celulozne biomase, kot so trave in les. Najpogosteje se etanol
uporablja za izboljšanje lastnosti fosilnih goriv in zmanjšanje
škodljivih emisij. Etanol je zmešan z bencini v razmerju 1:10
(E10), lahko pa se ga uporablja tudi kot E85 in E95 (U.S.
Department of energy 2003b). Bioplin Bioplin nastaja pri anaerobnem
razkrajanju vseh vrst biomase. Za tovrstno razkrajanje so zaslužne
bakterije, ki za svoj obstoj ne potrebuejo zraka oziroma kisika.
Surovine za bioplin ni težko najti v naravi, poleg tega pa je
narava surovin taka, da so obnovljiv vir Iztrebki živali in druga
biomasa). Produkt procesa anaerobnega razkrajanja biomase je
bioplin, ki vsebuje metan (50-80%), CO2 (20-50%) in komaj zaznavne
koncentracije drugih plinov, kot so vodik, ogljikov monoksid (CO),
dušik, kisik in žveplov vodik (H2S). Koncentracija teh plinov je
izključno odvisna od pogojev pri katerih poteka biorazkrajanje
(U.S. Department of energy 2003c).
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 18 -
Sintetični plin Iz biomase lahko pridobimo tudi takoimenovani
sintetični plin, ki je v glavnem sestavljen iz vodika in
ogljikovega monoksida. Sintetični plin nastane, ko se pri visokih
temperaturah in brez kisika biomasa uplini, ostane pa še oglje.
Vodik je lahko kasneje pretvorjen v metan ali drugače izoliran iz
sintetičnega plina. Za sintezo plina je mogoče uporabiti katerokoli
obliko biomase, ki je za to smiselna (U.S. Department of energy
2003d). Lesna biomasa Lesna biomasa je, kot že samo ime pove, trdna
biomasa v obliki olesenelih delov rastlin. Sem spadajo vse
rastline, ki za gradnjo svojih delov tvorijo celulozo. Najbolj
pogosto pa se uporablja les iz gozda, njegovi ostanki pri
industrijski rabi in rastlinski ostanki kmetijsko-pridelovalnega
sektorja. Najbolj smotrna energetska izraba lesne biomase je
uporaba za pridobivanje primarne energije v obliki toplote s
procesom izgorevanja. Surovine za lesno biomaso lahko izvirajo
neposredno iz gozda ali ostankov, ki nastanejo pri sečnji in
industrijski rabi lesa, ter kmetijski ostanki (Butala in Turk 1998,
1). Za kurjenje se uporablja lesna biomasa, ki je lahko v večih
oblikah:
- polena; - lesni sekanci; - briketi in - peleti.
3.2 Tehnologija lesne biomase za energetsko rabo 3.2.1
Pridobivanje Ker je lesna biomasa les v vseh oblikah, je osnova
energetsko uporabne lesne biomase zelo široka. Les, ki ga lahko
uporabljamo za pridobivanje energije, lahko prihaja iz gozda, lahko
je odpadek, lahko je polproizvod, skratka pridobivanje lesne
biomase je izredno raznovrstno. Tehnologija pridobivanja in
tehnologija uporabe lesne biomase se zaradi različnih pogojev in
vzrokov razlikujeta od države do države. Splošno gledano pa lahko
razdelimo vire lesne biomase v naslednje skupine (Hakkila
1989):
- namensko pridelan les za pridobivanje energije; - nekakovosten
les in lesni ostanki iz gozda; - lesni ostanki pri vzdrževanju
parkov, livad in drevoredov; - ostanki pri obdelavi in predelavi
lesa; - stara drevesa in star papir; - leseni ostanki in odpadki
kmetijske dejavnosti ter - ostali industrijski in komunalni
odpadki.
Glede na gospodarski sektor, kjer nastanejo potencialni viri
lesne biomase lahko delimo vire lesne biomase na naslednja področja
(Butala in Turk 1998):
- pridobivanje iz gozda, goščav in namenskih nasadov; -
pridobivanje iz industrijskih virov; - pridobivanje iz kmetijskih
virov in - pridobivanje iz komunalnih odpadkov.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 19 -
3.2.2 Predelava in priprava uporabnih oblik lesne biomase Lesno
biomaso oziroma les uporabljamo v več oblikah. Priprava lesa in
predelava v želeno obliko lahko poteka v gozdu, na mestu uporabe
ali pa v lesnopredelovalnem obratu. Običajne uporabne oblike lesne
biomase, ki jo uporabljamo v energetske namene, so naslednje:
polena, sekanci, stiskanci (peleti, briketi). Več aktualnih oblik
lesne biomase obstaja zaradi različnih lastnosti kotlov in
različnih potreb uporabnikov. Slike za boljšo predstavo se nahajajo
v prilogah na sliki 4. Polena Polena so enostavno povedano
neobdelan razžagan les. Za polena ponavadi uporabljamo manj
kakovosten les, vejevje in ostale vrste lesa, ki niso primerne za
industrijsko predelavo. Poznamo več standardnih dimenzij oziroma
dolžin polen. Polena za majhne kotle, štedilnike in kamine imajo
dolžino od 30-50 cm. V večjih kotlih na polena kurijo ponavadi
polena dolžine 100 cm ali celo 120 cm. Priprava polen poteka
večinoma v gozdu z razmeroma enostavnimi postopki. Za doseganje
dobre kakovosti je potrebno 2-letno skladiščenje v suhem prostoru,
s čimer znižamo vsebnost vlage pod 20%. Velikokrat je potrebno
polena pripraviti tudi na kraju uporabe (APE 1998). Polena so
trenutno oblika lesne biomase, ki je najbolj razširjena, saj za
pripravo polen porabimo minimalno količino energije. Dokaj
enostavna je tudi uporaba, skladiščenje in transport. Polena se
počasi umikajo drugim oblike lesne biomase, ki omogočajo
avtomatizacijo procesov kurjenja. Polena so primerna predvsem za
lastnike gozdov, ki razpolagajo z enostavnim gozdarskim orodjem.
Lesni sekanci Sekanci so strojno drobljen les, ki ga proizvajajo v
lesnopredelovalni industriji kot stranski proizvod ali kot
proizvod. V zadnjem času postajajo zanimivi tudi mobilni sekalniki,
ki jih lahko priključimo na traktor. Za izdelavo sekancev je
primeren manjvreden les, npr. les pospravnih in sanitarnih sečenj,
grmičevje, les sadnih dreves ter odslužen les. Sekalniki nasekajo
les na različne dimenzije. Najbolj pogoste so dimenzije od 30 do
50mm, ker jih lahko pri kurjenju doziramo avtomatsko, vsebnost
vlage se giblje okoli 30% (APE 1998). Za transport sekancev
uporabljamo posebna vozila, v tujini tudi s 70m3 tovornega
prostora. Tuje izkušnje kažejo, da transport sekancev z manjšimi
vozili do 20 km in s tovornjaki do 40 km bistveno ne vpliva na ceno
sekancev. Za tovrstno gorivo je potreben nakup ali najem sekalnika
(Butala in Turk 1998). Stiskanci Tretja oblika lesne biomase so
lesni stiskanci. Lesne stiskance delimo na pelete in brikete.
Peleti se razlikujejo od briketov le po dimenzijah, način izdelave
pa je enak. Stiskance ponavadi pridobivajo lesnopredelovalna
podjetja, ker je v bistvu osnovna surovina za pelete drobno zmlet
les ali žagovina, ki predstavlja odpad pri dejavnosti teh podjetij.
Tehnologija proizvodnje stiskancev sestoji iz najmanj treh faz, in
sicer:
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 20 -
- mletje vhodnega materiala; - iztiskanje materiala skozi
matrico in - hlajenje končnih produktov.
Ker ima lahko lesna biomasa za proizvodnjo stiskancev največ 17%
vlage (svež les od 50 – 60 %), je potrebno surovine pred mletjem
posušiti, oziroma uporabiti primerno suho lesno biomaso (Švegelj).
Pelete in brikete uvrščamo med tako imenovano oplemeniteno lesno
biomaso. Oplemenitena lesna biomasa ima predpisane lastnosti
(oblika, toplotna vrednost, stopnja vlage, pepela in prahu), kar
omogoča stalno in enakomerno kakovost goriva. Peleti imajo med 5 in
15mm premera, v dolžino pa merijo od 10 do 30 mm. Briketi so
nekoliko večjih dimenzij, premera do 10 cm in dolžine 10cm in več.
Stiskanci se izdelujejo iz kemično neobdelanega lesa, kot vezivo pa
služi naravna smola v lesu. Gostota stiskancev je približno 1,2
kg/dm3 oziroma 0,65 kg/dm3 v razsutem stanju. V Sloveniji je domača
proizvodnja še v razvoju (Butala in Turk 1998). 3.2.3 Uporaba
Uporaba lesne biomase v energetske namene je omejena na zgorevanje.
Z zgorevanjem lesne biomase pridemo dokaj enostavno do uporabne
energije v obliki toplote. Človek lahko uporabi toploto za
ogrevanje bivalnih in drugih prostorov. Možna pa je tudi uporaba
toplote za segrevanje vode do uparitve in pretvorba energije pare v
električno energijo. Ogrevanje Ogrevanje z lesno biomaso je možno
na več načinov, ki se razlikujejo glede na zmogljivost in moč
kurilnih naprav. Največ je individualnih kurilnih naprav za
centralno ogrevanje v stanovanjskih objektih. Možno je tudi etažno
ogrevanje s pomočjo odprtih ognjišč (kaminov) in lončenih peči.
Kotle večjih moči uporabljajo v industrijskih obratih in pri
daljinskem ogrevanju. Osnovni princip ogrevanja s kurjenjem je
prenos toplote od izvora (kurilne naprave) v bivalni prostor.
Najbolj enostaven prenos je pri odprtih ognjiščih in lončenih
pečeh. Pri centralnem in daljinskem ogrevanju je tehnologija
prenosa malo manj enostavna. Kotli na centralno in daljinsko
ogrevanje so priključeni na toplovode, v katerih se pretaka medij
za prenašanje toplote (voda). Prednost ogrevanja na ta način je
predvsem sočasna priprava tople sanitarne vode in relativno visoka
učinkovitost (APE 1998; APE 2004b). Pridobivanje električne
energije Uporaba lesne biomase za pridobivanje električne energije
je enaka kot pri drugih trdnih gorivih. Gre za kurjenje, s katerim
pridobivamo paro za pogon parnih turbin, ki so povezane z
generatorji električne energije. Postrojenja za tovrstno
pridobivanje električne energije so termoelektrarne. Možni sta dve
izbiri pridobivanja električne energije z lesno biomaso. Prva
možnost je, da lesna biomasa predstavlja 100 odstotni delež goriva,
druga pa je, da se poleg
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 21 -
fosilnih goriv (premog) uporabi tudi določen delež lesne
biomase; v obeh primerih gre za zmanjšanje obremenjevanja okolja
(Patterson 1994). Poleg zamenjave goriv v termoelektrarnah iz
fosilnih na obnovljive je potrebno tudi izboljšanje izkoristka in
zmanjšanje toplotnih in energetskih izgub. Izboljšave so možne pri
procesu kurjenja, procesu uparjevanja vode, procesu pretvorbe
energije pare v kinetično energijo in pri pretvorbi kinetične
energije v električno. Kratkoročno so seveda vlaganja v posodobitev
tehnologije ekonomsko vprašljiva, dolgoročno pa je vsaka naložba v
izboljšanje pretvorbe toplotne energije s stališča virov še kako
smiselna in upravičena. Soproizvodnja električne in toplotne
energije Ena izmed možnih izrab lesne biomase v energetske namene
je tudi soproizvodnja električne in toplotne energije. Ta, dokaj
zapleten proces, poteka v posebnih napravah, ki se imenujejo enote
za soproizvodnjo električne in toplotne energije. Postopek
izkoriščanja biomase se začne s sušenjem le-te in nadaljuje z
uplinjanjem dozirane lesne biomase. Za te naprave je uporabna vsa
lesna biomasa, ne glede na vlažnost. Produkt uplinjanja, sintetični
plin, je osnovno gorivo za tovrstno izkoriščanje. Pri zgorevanju
plina pride do visokih temperatur, pri pretvorbi te energije v
električno pa uporabljamo več vrst naprav. Najbolj pogosta je raba
plinskih turbin, vročo vodo, ki kroži po celotnem sistemu za
kogeneracijo, pa uporabljamo za ogrevanje (APE 1999a). 3.2.4
Obnavljanje Obnavljanje lesne biomase je pravzaprav biokemični
proces, ki temelji na fotosintezi. Rastline s fotosintezo s pomočjo
sončne svetlobe in ogljika v zraku (CO2) shranjujejo energijo v
obliki biomase. Ta proces je odvisen tudi od sestave tal –
rodovitnosti in z vidika gozda tudi zračnosti in urejenosti
le-tega. Pomembno vlogo pri zagotavljanju primerne stopnje
obnavljanja lesne biomase ima tudi človek. Človek namreč s svojim
poseganjem v gozd preprečuje popolnoma naravno obnavljanje, ki
zagotavlja optimalno stanje v gozdovih. Gospodarno poseganje
človeka v gozd lahko pomeni tudi zagotavljanje optimalnejših razmer
za rast drevesnih vrst, kar povzroči hitrejšo obnovo gozdov, kot pa
zgolj po naravni poti. V Sloveniji dosega letni prirastek povprečno
do 6,17 m3/ha (SURS 2003). V primerjavi s prejšnjimi desetletji je
to relativno velik prirastek, potencialni letni prirastek zdravega,
odraslega gozda v Sloveniji lahko doseže tudi do 8 m3/ha. Ta
številka izhaja iz prirastoslovnih analiz proizvodnih sposobnosti
slovenskih gozdov. Kar zadeva lesnoproizvodno funkcijo lahko
ugotovimo, da še ni dovolj izkoriščena. Proizvodni potencial
slovenskih gozdnih rastišč je torej izkoriščen samo 77 odstotno
(Gozdarska založba 1995).
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 22 -
3.3 Vplivi uporabe lesne biomase 3.3.1 Okoljski vplivi uporabe
lesne biomase Na uporabo in proizvodnjo energije iz biomase so
neposredno in posredno vezani mnogi vplivi na okolje. Večja kot je
uporaba lesne biomase, večji so lahko vplivi na okolje. Pri uporabi
lesne biomase prevladujejo pozitivni vplivi na okolje, prekomerna
uporaba pa bi lahko povzročila tudi negativne vplive. Pomembno je
dobro proučiti vse vplive in posledice koriščenja lesne biomase,
šele potem bomo lahko presodili, kako dobro/slabo vpliva raba
biomase na okolje. Najbolj pomembno za smotrno uporabo lesne
biomase je, da ne ponovimo napak iz preteklosti, ko je človeštvo za
svoje potrebe neusmiljeno izkoriščalo naravne vire, ki se težko ali
pa sploh ne obnovijo. Pozitivni vplivi Pravilna in zmerna uporaba
lesne biomase bi teoretično prinesla veliko pozitivnih učinkov.
Najbolj očitni pozitivni učinki so naslednji:
- zmanjšanje škodljivih emisij plinov v ozračje; - stabilizacija
koncentracije CO2 v ozračju; - zmanjšanje koncentracije drugih
plinov v ozračju (SO2, …) ter - negovanje in obnova gozdov, kot
vira biomase.
Negativni vplivi Možni negativni vplivi lesne biomase so najbolj
povezani z gozdom. Gozd in les iz gozda predstavljata primarni vir
lesne biomase. Ob neprimernem koriščenju in izkoriščanju tega vira
obstaja nevarnost krčenja le-tega, kar bi povzročilo negativne
okoljske posledice. Gozd, ki trenutno pokriva približno 30
odstotkov svetovnega kopnega ozemlja, opravlja veliko število
funkcij. Glavne funkcije, ki so ponekod že ogrožene, so (FAO
2001):
- zadrževanje vode; - preprečevanje erozije prsti; - generiranje
kisika; - zagotavljanje življenjskega prostora živalim ter - vir
življenjskih potrebščin za ljudi.
Negativni vplivi na okolje so izključno odvisni od človekove
volje in razuma. Pomembno je torej z načrtovanim sonaravnim
izkoriščanjem gozdov poskrbeti za ohranitev vseh funkcij zdravega
gozda. 3.3.2 Ekonomski vplivi uporabe lesne biomase Z večjo uporabo
lesne biomase bo prišlo tudi do večjih ekonomskih vplivov.
Obravnavamo jih lahko iz globalnega in regionalnega vidika oziroma
z vidika makro- in mikroekonomskih vplivov. Za države, ki
razpolagajo z večjimi zalogami lesne biomase (gozdnatost), so
ekonomski vplivi pretežno pozitivni. Države, ki trenutno prednačijo
v svetovni trgovini s fosilnimi gorivi, lahko ob večji uporabi
lesne biomase čutijo negativne ekonomske vplive.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 23 -
Razvoj podeželja in podjetij Eden od glavnih pozitivnih
ekonomskih vplivov uporabe lesne biomase v razvitih državah in
državah v razvoju je uveljavitev in razvoj podeželja. Uporaba lesne
biomase pripomore k povečanju dohodkov kmetij in drugih lastnikov
gozda na podeželju. Raba biomase zmanjšuje presežke kmetijskih
proizvodov in posledično finančne podpore države. Novi potencialni
dohodki kmetov izboljšajo življenje na kmetijah in posledično lahko
sledi lokalni razvoj območne in celo regijske ekonomije. Konec
koncev je lahko energetska raba lesne biomase odločilen faktor v
zmanjšanju migracij iz podeželja v mesta (Bédi 2001). Povečanje
uporabe tehnike za energetsko rabo lesne biomase bi povzročilo
razcvet podjetij, ki tovrstno tehniko prodajajo oziroma
proizvajajo. Na ta način bi se razvil širok spekter podjetij, ki so
v povezavi z energijo, lesnim gospodarstvom ter predelavo lesa in
drugo. Priložnost bi predstavljala povečana potreba po
pripravljenih oblikah lesne biomase, ki bi jih lahko proizvajala
specializirana podjetja in posamezniki. Zaposlovanje novih delavcev
Energetska uporaba lesne biomase bi poleg drugih pozitivnih učinkov
poskrbela tudi za nova delovna mesta in povečanje zaposlenosti. S
povečanjem zaposlenosti v državah z visoko stopnjo brezposelnosti
bi se povečala blaginja in potrošnja, kar bi prispevalo k večji
gospodarski rasti in napredku. Negativni učinek, ki ga ima
povečanje števila zaposlenih v eni panogi, je seveda podražitev
storitev v tej panogi. V tem primeru bi bilo za pričakovati
določeno podražitev energije, ki pa bi jo bilo mogoče zmanjšati na
račun cenejših virov in pocenitve priprave lesne biomase z
ekonomijo obsega. Kot pri drugih energetskih virih, je tudi in še
posebej pri lesni biomasi treba vložiti veliko dela v pripravo
primernih oblik goriva. Obnovljivi viri nasploh bi lahko zagotovili
veliko število novih delovnih mest. Nekatere ocene kažejo različna
potrebna števila delavcev na količino proizvedene energije. Vsaka
Mtoe na leto, proizvedena iz biomase, ustvari 4.500 do 8.000 novih
delovnih mest. Te ocene kažejo tudi, da bo, ko se bo intenzivni
tehnološki razvoj na tem področju nadaljeval, biomasa bolj
konkurenčna. To bi pomenilo, da bi raba te vrste energije ustvarila
več delovnih mest, kot raba fosilnih goriv (APE 1994).
Makroekonomski vplivi Raba obnovljivih virov v večjem obsegu
nasploh bi temeljito prevetrila mednarodne gospodarske in
trgovinske tokove ter povzročila veliko makroekonomskih vplivov.
Makroekonomski vplivi energetske rabe lesne biomase so vezani
predvsem na komponente, ki so: odvisnost od energetskih virov, BDP,
mednarodna konkurenčnost, itd. Z večjo rabo lesne biomase bi se
predvsem zmanjšala odvisnost od tujih energetskih virov, ki v
Sloveniji znaša kar 51% (MOP 2003a). Zmanjšanje uvoza tujih
energetskih virov bi razbremenilo domačo plačilno bilanco in
omogočilo porabo denarja doma in za druge namene. Hipotetično se
lahko poveča mednarodna konkurenčnost gospodarstev držav, ki bi
zmanjšale uvoz tujih energetskih virov. Poveča se mednarodna
konkurenčnost, obuditev zaostalih ruralnih območij in ekonomij ter
zmanjšajo negativni okoljski vplivov. Negativne posledice, ki bi
jih čutile proizvajalke fosilnih goriv se lahko odražajo v manjšem
povpraševanju po tovrstnih energetskih virih in posledičnemu
znižanju cen teh goriv.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 24 -
4 UPORABA IN PRIDELAVA LESNE BIOMASE V REPUBLIKI SLOVENIJI 4.1
Potencialni uporabniki lesne biomase Slovenija spada med države, ki
na prebivalca potrošijo dokaj veliko energije. Letna ogrevalna
sezona pri nas traja od 6 do 7 mesecev (Butala, Turk 1998, 5),
največ primarne energije porabimo za proizvodnjo toplote za
ogrevanje bivalnih in drugih prostorov. Možnosti za uporabo lesne
biomase kot vira toplote so izredno velike. Od lastnika oziroma
upravljavca objektov pa je odvisno, kako se bodo te možnosti
izkoristile. V grobem bi lahko razdelili proizvodnjo toplote na
javno in zasebno, v nadaljevanju pa bomo obravnavali štiri možnosti
uporabe in širjenja uporabe lesne biomase kot goriva za ogrevanje
in proizvodnjo toplote. Možnosti uporabe so velike, prav tako
potencial, potrebno pa je smotrno uporabiti razpoložljive vire.
4.1.1 Država Država Slovenija se kljub privatizaciji še vedno
pojavlja kot lastnik v mnogih podjetjih in zavodih. Z zakoni pa so
urejene tudi pojavne oblike pravnih oseb, ki so izključno v
večinski lasti države (bolnišnice, šole, državne ustanove in uradi,
…). Prav država bi na področju proizvodnje toplotne energije in
razvoja rabe obnovljivih virov lahko prispevala največ, tudi tako,
da bi se raba le-teh v državnih objektih in ustanovah povečala (APE
2004c). Možnosti uporabe s strani države so predvsem v spodbujanju
rabe lesne biomase za ogrevanje bolnišnic, šol in drugih državnih
institucij. Državne institucije so relativno dokaj velik porabnik
toplotne energije, zato bi vsaka spodbuda prinesla pozitiven premik
na poti k večjemu izkoriščanju lesne biomase. 4.1.2 Podjetja in
industrija Možnosti uporabe s strani podjetij in industrije na
splošno so še večje kot v državnih institucijah. Rabo toplotne
energije v industrijskem sektorju lahko razdelimo na rabo v
proizvodnji in rabo za ogrevanje prostorov. Prenekatera podjetja
imajo proizvodne in druge objekte, ki se ogrevajo z relativno
velikimi kurilnimi napravami. Uvajanje lesne biomase kot goriva bi
tudi pomagalo hitrejši uveljavitvi lesa za kurivo (APE 2004a). Še
ena posebnost porabe toplotne in električne energije so podjetja,
ki pri svoji dejavnosti nujno potrebujejo velike količine toplotne
ali električne energije. Tovrsten primer je predvsem papirna
industrija, ki za svojo dejavnost porabi veliko toplotne in
električne energije. Možnost uporabe lesne biomase je predvsem v
tem, da bi lahko papirna industrija v celoti uporabljala odpadne
surovine za pridobivanje potrebne toplote. Tovrstnih dejavnosti je
še več, tiste pa, ki najbolj izstopajo, bi lahko naredile prvi
korak v smeri uveljavljanja lesne biomase.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 25 -
4.1.3 Gospodinjstva Največji porabnik toplotne energije so
gospodinjstva. Možnost uporabe lesne biomase je s strani
gospodinjstev zelo velika. Veliko vlogo pri uveljavljanju lesne
biomase kot kuriva igra dostopnost kurilne tehnike in cena kuriva
oziroma goriva (APE 2004b). Glede na to, da trenutno prevladujejo
fosilna goriva, ki imajo škodljive vplive na okolje, bi lahko v
prihodnosti pričakovali večji pomen lesa in lesne biomase za
gospodinjstva, saj občutno zmanjšujejo koncentracijo škodljivih
snovi v ozračju. Možnosti uporabe so izjemno velike, če upoštevamo,
da je število gospodinjstev v Sloveniji 684.847 (SURS 2003). Od
tega jih je slabo polovico na ruralnih območjih, ki so še večji
potencialni odjemalci lesne biomase. Potencialni uporabnik je lahko
vsako gospodinjstvo, to pa bi pomenilo veliko izboljšanje kakovosti
zraka in veliko angažiranje lesnopredelovalnega in gozdarskega
sektorja. Pri uvajanju lesne biomase pa bi vlaganja v sodobno
kurilno tehniko angažirala tovrstna podjetja in zagotovila
minimalne škodljive emisije. 4.1.4 Daljinsko ogrevanje Še ena izmed
možnosti uporabe lesne biomase je ogrevanje preko daljinskih
sistemov. To so kurilne naprave večjih zmogljivosti, ki že
obstajajo in ki bi se lahko še zgradile. Na področju daljinskega
ogrevanja delujejo tudi toplarne, ki poleg toplotne energije
pridobivajo tudi električno (PHARE 1999). Prednosti pri uporabi
lesne biomase so predvsem v tem, da ni treba posebej prilagojevati
kurilne tehnike, ampak se lahko uporablja skupaj s konvencionalnimi
kurivi (premog). Seveda pa tovrstno koriščenje ne zadosti okoljskim
pogojem. 4.2 Pridelava lesne biomase v Sloveniji V Sloveniji lahko
rečemo, da je širša energetska uporaba lesne biomase še v povojih.
Če izvzamemo uporabo polen, ki so tradicionalno gorivo za kamine,
lončene peči in tudi kotle, je uporaba lesne biomase zelo skromna.
V primerjavi z drugimi gorivi dosega les z lesnimi ostanki v
energetski bilanci skromnih 3,9 odstotkov (MOP 2003a). Temu
primerna je tudi pridelava primernih oblik biomase, kajti če ni
uporabe, ni pričakovati, da se bo trg lesne biomase razvil sam od
sebe. Vendarle pa se na podlagi državnih spodbud in predvsem
smernic iz Evropske unije pridelava in uporaba lesne biomase
povečujeta. Uporaba lesne biomase ima gotovo tudi pozitiven vpliv
na gospodarjenje z gozdovi. Rahlo negativne vplive pa čuti lesna in
papirna industrija, ker obstaja možnost, da se bo industrijski les
podražil zaradi večjega povpraševanja po njem. Pomembno je
poudariti, da pridelavi za industrijske in energetske namene
izhajata iz različnih interesov in lahko celo druga drugo
izključujeta. Zaradi tega je še pomembneje zagotavljati optimalne
rastiščne in druge pogoje za zdrav in kakovosten gozd, ki
zagotavlja zadostne količine lesa.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 26 -
4.2.1 Pridelava za industrijske namene Za industrijske namene
pridelan les je predvsem les, ki ga tržijo lesnopredelovalni obrati
– žage. To je obdelan les standardiziranih oblik, ki ga nato
pohištvena industrija uporabi za izdelavo pohištva. Tako predelan
les se uporablja tudi v gradbeništvu in drugih gospodarskih
panogah. Industrijski les je tudi les, ki ga uporablja industrija
celuloze in papirja. Ta panoga gospodarstva ponavadi uporablja
kakovosten les zaradi visokih kriterijev glede vsebnosti celuloze.
Glede na podatke v Statističnem letopisu, je posek lesa za
industrijske namene v letu 2002 obsegal 2.003.000 m3. Od tega se je
za hlodovino porabilo 1.164.000 m3 lesa (žage), lesa za celulozo se
je porabilo 414.000 m3 (predelava celuloze) in 408.000 m3 za drug
tehnični les. Pridelava lesa za industrijske namene tako prednjači
pred predelavo za energetske namene, saj obsega kar dobrih 87
odstotkov celotnega komercialnega poseka (SURS 2003). 4.2.2
Pridelava za energetske namene Neposredna pridelava gozdne biomase
je v primerjavi z industrijsko relativno majhna. Vedeti moramo, da
gozd ni edini vir lesne biomase za energetske namene in gozd kot
primarni vir lesne biomase nastopa v manjši meri. Pretežen vir
lesne biomase za kurjenje so predvsem lesnopredelovalni obrati ter
v zadnjem času tudi posebna tržno usmerjena in specializirana
podjetja. V letu 2002 je bilo za drva neposredno posekanega lesa
280.000 m3 (SURS 2003). Agencija APE na svoji spletni strani tudi
podaja seznam dobaviteljev lesne biomase v Sloveniji. Kot rečeno,
so to predvsem lesnopredelovalni in gozdarski obrati. Med njimi se
pojavljajo tudi podjetja, ki se ukvarjajo z odpadki, eno večje
podjetje uveljavljeno na področju fosilnih (tekočih) goriv in druga
specializirana podjetja. Seznam je na voljo v prilogi 4. 4.3
Podjetniška priložnost Z uveljavljanjem alternativnih goriv, v tem
primeru lesne biomase, se na trgu energije in energetskih virov
pojavi vrzel oziroma prostor, ki ga lahko zapolnijo nova podjetja.
Dejavnosti, ki podpirajo in sestavljajo energetski sektor je
veliko. Za pridobivanje energije (toplotne in električne) so
prvotno potrebna postrojenja oziroma naprave. Te naprave je
potrebno zgraditi, vzdrževati in z njimi upravljati. Za uresničitev
teh procesov so zadolžena gradbena, strojna in druga podjetja ali
posamezniki. Enako pomembna je oskrba z energetskimi viri, za kar
so zadolžena spet druga podjetja. Skratka področje proizvodnje
energije iz lesne biomase je pri nas dokaj mlado in polno
podjetniških priložnosti. Pri vsem tem pa ne smemo pozabiti
finančnih institucij, ki s svojo dejavnostjo »prodajajo« denar, ki
je potreben za nova vlaganja v kurilne naprave in priskrbo
energetskih virov (Žerjav in Petač 2001). 4.3.1 Predelava lesa v
biomaso in njeno trženje Pred energetsko rabo biomase je potrebno
pripraviti uporabne oblike le-te, ki so primerne za rabo v kurilnih
napravah. Postopek predelave lesa v lesno biomaso sicer ni
zapleten, je pa
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 27 -
lahko vir podjetniške dejavnosti. Obstajajo različni postopki za
pridobivanje več vrst oblik lesne biomase. Pri osnovni obliki lesne
biomase (polena) je tehnologija zelo rustikalna, medtem ko pa je
pri proizvodnji stiskancev proces že bolj zapleten ter zahteva
resnejši tehnološki in seveda finančno-organizacijski pristop.
Priložnost za podjetja se kaže predvsem pri slednjemu, saj je
proizvodnja stiskancev v Sloveniji še zelo redka. Prihodnji
eventualni razvoj trga lesne biomase bo tudi narekoval razvoj, rast
in nastanek takšnih podjetij. Najprej mora nastati povpraševanje in
potem bo temu tudi sledila ponudba. Ob dejstvu, da bomo kmalu
postali polnopravna članica EU, ki spodbuja rabo obnovljivih virov,
tudi lesne biomase, se za prihodnost takšnih podjetij verjetno ni
bati, tudi če bi jih ustanovili že danes. Stroški, ki so povezani s
pridobivanjem surovin za predelavo lesa v lesno biomaso, narekujejo
trende, da se ti postopki izvajajo na mestu nastanka surovin (lesna
in lesnopredelovalna industrija). To pomeni, da imajo prednost
tista podjetja, ki že imajo prakso z rabo in izrabo lesa, kjer
nastanejo ostanki, ki jih je možno tudi energetsko izrabiti. 4.3.2
Gradnja kotlovnic Temelji za izrabo lesne biomase se postavijo z
gradnjo primernih kurilnih naprav in kotlov. Za gradnjo kotlovnic
in drugih kurilnih naprav so pristojna gradbena podjetja in
podjetja, ki proizvajajo kurilno tehniko. Glede na programe izrabe
lesne biomase, ki narekujejo pospešeno uvajanje kotlov na lesno
biomaso in celo subvencije s strani države, lahko vidimo, da bo v
prihodnosti povpraševanje po takšnih storitvah. Od teh podjetij je
odvisno, kako bodo ponujeno priložnost izkoristila. Potencial na
tem področju je velik, še posebej če računamo, da je ogrevalna
sezona dolga od 6 do 7 mesecev. Življenjska doba kotlov je
relativno dolga, ni pa tako dolga, da bi imela tovrstna podjetja
pomanjkanje dela. Velik delež k ponovni uveljavitvi kotlov na lesno
biomaso so prispevale raziskave in razvoj na področju kurilne
tehnike. Nenazadnje se politika do okolja gradi prav na lastnostih
novejših kotlov, ki znatno manj obremenjujejo ozračje in imajo zelo
velik izkoristek. Prednost bodo imela inovativna podjetja in
podjetja, ki bodo sledila najnovejšim tehnološkim usmeritvam. 4.3.3
Trženje s toplotno in električno energijo iz biomase Še ena izmed
mnogih podjetniških priložnosti, ki se kažejo na področju oskrbe s
toplotno in električno energijo, je prav gotovo tudi njuno trženje.
Podjetniška priložnost se kaže v smislu investiranja v kurilno
tehniko in njeno postavitev z namenom, da se končno storitev
pridobivanja energije trži na lokalnem ali širšem področju.
Privatna podjetja bi lahko z investicijami postavila toplovodna
omrežja po strnjenih naseljih in tržila storitve ogrevanja. V
večjih postrojenjih oziroma napravah je možna tudi proizvodnja
električne energije, ki jo je možno prodajati distributerju
električne energije v Sloveniji. Dokaj visoke investicijske stroške
bi pomagala oziroma pomaga kriti država v obliki subvencij skozi
evropske programe uvajanja obnovljivih virov energije. Zavedajoč
se, da je toplotna energija in še posebej električna energija
dobrina, ki je že skoraj eksistencialnega pomena, poraba energije
pa se kljub drugačnim prizadevanjem strmo povečuje, je priložnost
za nova tovrstna podjetja dokaj visoka.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 28 -
Velik problem nastane pri zagotavljanju potrebnih finančnih
sredstev. Takšne naložbe bi zmogla le velika podjetja z velikimi
finančnimi tokovi. Na tem mestu pa se lahko vključijo tudi finančne
ustanove (banke in druge finančne ustanove), ki bi s svojimi
posojili lahko zagotovile dovolj denarja. V nekaterih državah je
celo praksa, da finančne ustanove zagotovijo denar za izgradnjo
tovrstnih postrojenj, potem pa dajo napravo v najem oziroma si z
lizingom ali drugimi načini povrnejo stroške investicije. 4.3.4
Lesna biomasa kot izvozni proizvod V primeru, da neka država
oziroma gospodarstvo za lastne potrebe ne porabi vseh
razpoložljivih sredstev, ostane določena količina na voljo za
izvoz. Tudi v primeru slovenskega potenciala lesne biomase smemo
pričakovati, da bi nekaj tega ostalo na razpolago za izvoz.
Priložnost izvoza bi imela podjetja, ki bi proizvajala lesno
biomaso za energetske namene. Viški tovrstne proizvodnje, ki se
nebi mogli porabiti doma, bi se lahko izvozili na tuje trge. Pogoj
za izvozni potencial lesne biomase je primerno sonaravno
gospodarjenje z gozdovi in primerno izkoriščanje možnega potenciala
lesne biomase. Nikakor si namreč ne smemo dopustiti, da bi na račun
krčenja gozdov povečevali izvoz, saj bi bile dolgoročne posledice
tovrstne politike pogubne za kakovost življenja v naši državi. 4.4
Dejanska poraba lesne biomase v primerjavi z drugimi energenti
Povprečna letna rast porabe primarne energije v Sloveniji v obdobju
od leta 1992 do 2001 je znašala 1,9%. Največji delež v primarni
energetski bilanci v letu 2001 so imela tekoča goriva s 36,5% in
trdna goriva (premog) z 22,3%. Delež obnovljivih virov energije
(OVE) se je delil na hidroenergijo s 4,7%, les in lesne ostanke s
3,9%, novi viri (drugi OVE) pa so predstavljali le 0,2% v
energetski bilanci primarne energije. Opazen je trend zmanjševanja
porabe tekočih goriv po letu 1997 in naraščanje porabe zemeljskega
plina. V letih od 1997 do 2001 se je poraba zemeljskega plina
povečala za 11% (MOP 2003b). Na sliki 5, v prilogah je grafično
prikazan delež posameznih goriv v primarni energiji v Sloveniji.
4.4.1 Ogrevanje Oskrba s toploto zajema ogrevanje stavb in pripravo
sanitarne tople vode. Približno 60–70% stanovanj ima eno od oblik
centralnega ogrevanja. Daljinsko ogrevanje z 8,13 PJ pokriva okoli
15% vseh potreb po ogrevalni toploti. Tekoča goriva so v oskrbi s
toploto udeležena s preko 60%, zemeljski plin pa približno z 18%.
OVE so v oskrbi s toploto zastopani v gospodinjstvih s 24%, v
storitveni dejavnosti z 9% ter v industriji z manj kot 1%. Viri
energije za ogrevanje iz OVE so les in lesni ostanki 9,2 PJ letno,
geotermalna energija 1,4 PJ letno in sončna energija 0,11 PJ letno.
O sistemski oskrbi s toploto lahko govorimo le pri daljinskem
ogrevanju. Daljinsko ogrevanje je v Republike Sloveniji relativno
dobro razvito. Proizvodnja toplote za daljinsko ogrevanje na osnovi
soproizvodnje je v Ljubljani (premog, malo zemeljski plin), Velenju
(premog) ter manjši sistemi v Slovenskih Konjicah (premog), na
Ravnah (zemeljski plin) in Hrastniku (zemeljski plin). Proizvodnja
toplote za daljinsko ogrevanje na osnovi OVE (les in lesni ostanki)
je v Gornjem Gradu, Predvoru in Železnikih (les in lesni ostanki).
Vsi drugi sistemi daljinskega ogrevanja, vključno z mariborskim,
temeljijo na enostavnih kotlovnicah.
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 29 -
V večini večjih slovenskih mest so le posamezni omejeni
daljinski sistemi, ki so nastali v obdobju graditve večjih sosesk
pred 20 do 30 leti in od takrat večinoma stagnirajo (MOP 2003b).
4.4.2 Proizvodnja električne energije Za proizvajanje električne
energije se uporabljajo vse vrste primarnih energentov. Proizvodnja
električne energije je v obdobju od leta 1992 do 2002 narasla za
približno 20%. Leta 2000 je bilo proizvedenih 37% energije v
termoelektrarnah, 35% v NEK, 28% pa v hidroelektrarnah. Moč
hidroelektrarn je 800 MW, nuklearne elektrarne Krško (NEK) 676 MW,
preostalo moč, približno 1.230 MW, pa predstavljajo termoelektrarne
(MOP 2000b). Uporaba lesne biomase pride v poštev v
termoelektrarnah kot nadomestno gorivo premogu ali kot dodatek
premogu. Najbolj perspektivna je raba biomase v enotah za
soproizvodnjo električne in toplotne energije in v toplarnah. V
okviru TEŠ, ki ima inštalirano moč na pragu elektrarne 662 MW,
obratuje pet blokov. Po letu 2008 bodo starejše enote prenehale
obratovati. Lokacija TEŠ omogoča izgradnjo nadomestnih enot oziroma
povečanje moči elektrarne. Podjetje TET ima na pragu inštalirano
moč 164 MW, in sicer 125 MW na premog in 39 MW v dveh plinskih
turbinah na tekoče gorivo. Do vključno leta 2007 bo TET kurila
zasavski premog, po tem letu pa bo zaradi zaprtja RTH pričela
kuriti uvoženi premog. Nova večja agregata v državi sta plinski
turbini 4 in 5 v TE Brestanica, vsaka s po 114 MW električne moči.
Tako je skupna inštalirana moč na pragu elektrarne 312 MW. V
Termoelektrarni-Toplarni Ljubljana znaša inštalirana moč treh
agregatov 103 MW. Proizvodnja električne energije je prilagojena
proizvodnji daljinske toplote. Najstarejšima premogovnima blokoma
bo na prelomu desetletja potekla življenjska doba (MOP 2000b). V
letu 2002 je znašal delež uporabljene lesne biomase (les in lesni
odpadki) v Sloveniji 20 GWh od skupaj 5.759 GWh proizvedene
električne energije (SURS 2003). 4.4.3 Izvoz Izvoz energetsko
izrabljive lesne biomase je področje, ki je slabo razvito. Glede na
usmeritve EU in razvoja tega trga je moč govoriti o priložnosti
Slovenije in slovenskega potenciala na tem področju. Slovenija je
sicer revna država, kar se tiče konvencionalnih energetskih virov,
ki so predmet svetovne trgovine (fosilna goriva). Podatek za
pretekla leta in leto 2002 govori, da smo izvozili celo 60.000 m3
drv kot tradicionalne oblike lesne biomase za energetsko rabo (SURS
2003). Podatki za druge oblike lesne biomase (briketi, peleti,
sekanci) niso aktualni ali pa manjkajo. Tako je iz podatka za leto
2000 razvidno, da imamo v Sloveniji tri predelovalne obrate, ki
proizvajajo lesne brikete iz suhih neobdelanih industrijskih lesnih
ostankov. Prvo postrojenje je v jugovzhodnem delu Slovenije v
Kostanjevici. Večino letne proizvodnje, ki znaša 800 ton, izvozijo
v Avstrijo. Drugo postrojenje se nahaja v severozahodnem delu
države v Bohinjski Bistrici. Letna proizvodnja znaša 800 ton.
Celotno količino proizvodov prodajo individualnim kupcem v okolici,
ker je cena zelo konkurenčna. Tretje podjetje iz Šmihela - Pivke
proizvaja letno 200 do 250 ton briketov, večinoma jih izvozijo na
Hrvaško (Butala 2002).
-
IZKORIŠČENOST POTENCIALA LESNE BIOMASE REPUBLIKE SLOVENIJE Z
MEDNARODNEGA VIDIKA
- 30 -
4.5 Teoretični in dejanski potencial lesne biomase Pri
obravnavanju tematike energetskih in naravnih virov moramo nujno
opredeliti pojma teoretični in dejanski potencial. Potencial lesne
biomase je količina vsega razpoložljivega lesa, ki trenutno raste
na določenem ozemlju. Predmet našega zanimanja je zgolj lesna
biomasa, uporabna v energetske namene. Teoretični potencial lesne
biomase je vsa lesna biomasa, ki jo teoretično lah