Словакия, заедно с Финландия, е най-залесената и в същото време най-селската държава в Европейския съюз (ЕС), което я предопределя и я ангажира с икономическото, но и прогресивно използване на природния потенциал на страната. Особено във време, когато основната функция на селското стопанство, осигуряваща храненето на човека, се допълва от нова - използване на селскостопанските продукти за енергийни цели.
Тази функция на селското стопанство е интегрирана не само в обработените перспективи и прогнози за по-нататъшно развитие на селското стопанство, но става част от концептуални, стратегически и законодателни инструменти на държавата и ЕС.
Използване на енергия от биомаса
Биомасата е един от най-универсалните и широко разпространени източници на енергия на нашата планета. Това е биоразградим компонент на даден продукт или останалите растителни и животински вещества от селското, горското или биоразградимия компонент на промишлените и битовите отпадъци. В сравнение с други форми на възобновяеми енергийни източници, като вятър, вода или слънчева енергия. Огромно предимство на биомасата е, че тя може да се използва навсякъде по света. Общата маса на биомасата на Земята, включително влагата, е 2000 милиарда тона, докато масата на биомаса, изчислена на човек, е 400 тона.
Изкопаемите горива, които днес използваме интензивно (въглища, нефт, природен газ), оказват отрицателно въздействие върху околната среда: при изгарянето им в атмосферата се освобождават вещества, които милиони години се съхраняват под земната повърхност. За разлика от това изгарянето на биомаса е неутрално по отношение на емисиите на парникови газове.
Най-широко разпространеното гориво от категорията биомаса е дървесината, която може да се използва като буци, под формата на отпадъци (стърготини, стърготини, дървени стърготини и др.) Или може да се отглежда целенасочено като енергийна дървесина (например върба, топола).
Други източници, които играят все по-важна роля в световните икономики, включват по-специално селскостопанската биомаса. Подходящ е за производство на топлина чрез изгаряне (напр. Зърнени култури, рапица, царевица, слънчогледова слама) или за производство на биогаз (от екскременти на животни, отпадъци от преработвателни предприятия, от зелено вещество и силаж). Селскостопанската биомаса се използва при производството на течни биогорива от първо поколение, а именно за производството на MERO (метилов естер на рапично масло) или биоетанол (царевица, зърно, захарно цвекло). Биогоривата - най-често биоетанол, биобутанол и биодизел - се считат за бъдещия алтернативен източник на енергия за транспорт. Европейската комисия смята, че биомасата е важна част от енергийното бъдеще на Европа.
Националният план за действие за енергия от възобновяеми източници, изготвен от Министерството на икономиката и строителството на Словашката република, одобрен през 2010 г., гласи, inter alia:
Увеличаване дела на възобновяемите енергийни източници (ВЕИ) за производството на електричество и топлина с цел създаване на адекватни допълнителни ресурси, необходими за задоволяване на вътрешното търсене, е един от основните приоритети на енергийната политика на Словашката република, която беше одобрена през 2006 г.
Потвърждава се, че използването на ВЕИ като вътрешни енергийни източници повишава до известна степен сигурността и частичната диверсификация на енергийните доставки и същевременно намалява зависимостта на икономиката от нестабилните цени на петрола и газа. Използването им се основава на съвременни и екологични технологии и допринася за намаляване на емисиите на парникови газове и замърсители.
ВЕИ допринасят за укрепването и диверсификацията на структурата на промишлеността и селското стопанство. Рационалното управление на вътрешните възобновяеми енергийни източници в съответствие с принципите на устойчивото развитие може да допринесе за превръщането в един от стълбовете на здравословното икономическо развитие на обществото.
За подпомагане производството на електроенергия от ВЕИ, Закон № 309/2009 Coll. за насърчаване на възобновяеми енергийни източници и високоефективно комбинирано производство и за изменение на някои закони, което подобри функционирането на пазара на електроенергия в областта на ВЕИ и създаде стабилна бизнес среда. Тя осигури дългосрочна гаранция на изкупните цени за 15 години и в същото време определи посоката за производство на електроенергия от ВЕИ, защото благоприятства изграждането на малки и децентрализирани съоръжения.
Нарастващите цени на изкопаемите горива изместиха биомасата като енергийна алтернатива на центъра на икономическото и политическото внимание. В Словакия вече има големи производствени мощности за производство на пелети и брикети, които трябва да пласират по-голямата част от продукцията си на чужди пазари. Това гарантира, че дори при бързо нарастващия брой инсталирани котли на биомаса, няма да има проблем с осигуряването на тези горива. Поради това приоритет е биомасата, чието използване в много случаи може да се конкурира по цена с изкопаемите горива. Увеличаването на използването му, икономиите на енергия, както и използването на геотермална и слънчева енергия ще доведат до намаляване на потреблението на природен газ за отопление.
Дял на ВЕИ в секторите за отопление, електроенергия, транспорт и общо брутно крайно потребление.
Законодателно са създадени условия и за подпомагане използването на рафинирания вид биогаз - биометан. След изпълнение на техническите условия се разрешава преференциален достъп на биометан до разпределителната мрежа и неговото разпространение. Помощта се отпуска на производител на електроенергия от биометан, който произвежда електроенергия в когенерация. Чрез допълване на законодателството е необходимо да се гарантира на производителя на биометан събирането на биометан, ако той отговаря на всички изисквания на участник на пазара на газ.
В областта на биогоривата се очаква значително увеличение на биогоривата II. производство, което ще допринесе значително за постигане на целта от 10% за транспорта. Дори в случай на постепенно пускане на пазара на електрически превозни средства, съществува презумпцията, че приносът за постигане на целта ще бъде по-нисък, отколкото в случая на II. производство на биогорива.
Посоката на Словашката република в използването на ВЕИ е изразена в Стратегията за енергийна сигурност на Словашката република, която беше одобрена през 2008 г. и която гласи, че ВЕИ имат най-големи перспективи до 2020 г. за производство на топлина и студ.
Съгласно член 4, ал. 1 от Директива 2009/28/ЕО, държавите-членки трябва да определят своите цели за дела на енергията от възобновяеми източници през 2020 г. в следните сектори:
- производство на топлина и студ;
- производство на електроенергия;
- транспорт.
Освен това транспортната цел трябва да бъде съвместима с изискванията на член 3, параграф 1. 4 от Директива 2009/28/ЕО, според която делът на енергията от възобновяеми източници в транспорта трябва да бъде най-малко 10%.
По отношение на своята перспектива, биомасата може да се счита за ключов възобновяем енергиен източник, както на ниво малки, така и големи технологични единици. Той вече представлява около 14% от глобалното потребление на първична енергия. Въпреки това, за три четвърти от населението на Земята, живеещо предимно в развиващите се страни, това е най-важният източник на гориво. Средно делът на потреблението на енергия в тези страни е около 38% (в някои държави до 90%). Може да се предположи, че с нарастването на населението и намаляването на запасите от изкопаеми горива значението му в света ще продължи да нараства.
Биомасата също е важен ресурс в някои развити страни. В Швеция или съседна Австрия тя представлява около 15% от енергийното потребление (у нас е под 6%). В САЩ делът на биомасата в първичните източници е около 4%, което е приблизително толкова енергия, колкото се получава в атомните електроцентрали. Повечето енергии от биомаса покриват потреблението на топлина, но също така играят значителна роля в производството на електроенергия
Биомасата, отглеждана в земеделска земя, може да замести енергията, произведена от ядрени реактори, дори без последствията от увеличаването на цената на земеделските култури. Освен това биомасата, отглеждана за производство на етанол, може да замести над 50% от внесеното масло.
Биомасата се различава значително от другите енергийни източници, тъй като се нуждае от почва за растежа си. Като цяло може да се каже, че естественото производство на биомаса е около 5 тона на хектар годишно за дървесни растения. Тази стойност обаче може да бъде значително увеличена чрез подобрено земеделие и избор на растения. Напр. отглеждането на бързо растящи дървета води до 2 до 10-кратно увеличение на производството. Подходящ избор на почва и култивирани видове в нашите климатични условия е общото производство на биомаса (сухо вещество) на ниво от 10 до 15 t/ha/година.
Въз основа на метода, използван при производството на енергия от биомаса, днес на практика се насърчават следните процеси:
- директно горене;
- термохимична обработка за повишаване на качеството (особено енергийната плътност и съхранение) на биогоривата. Това включва напр. пиролиза или газификация;
- биологични процеси като анаеробно гниене или ферментация, водещи до производството на газообразни и течни биогорива.
Предимства на използването на биомаса за производство на енергия
Използването на биомаса като енергиен източник също допринася значително за икономическото развитие на селските райони както в развиващите се, така и в развитите страни. Преходът към производство на биогорива има тенденция да увеличи доходите на фермерите, да диверсифицира селскостопанското производство, да съживи земята, да намали емисиите от енергия, да намали свръхпроизводството на храни и да намали субсидиите, напр. за без обработка. Увеличаването на приходите води и до други - косвени ползи - като местно икономическо възстановяване. Това в крайна сметка може да доведе до намаляване на миграцията между селските и градските райони, което е сериозен проблем в много страни по света. Създаването на нови работни места при използването на биомаса (събиране, преработка и използване) и индустриалното развитие, свързани с развитието на технологиите, може да бъде много важно.
Заключение
Селското стопанство работи на ниво ЕС от няколко години за реформиране на селското стопанство с цел постигане на по-ефективно използване на земята. Днес европейското земеделие се основава на отглеждането на ограничен брой култури за консумация от човека и животните, които в момента са много силно субсидирани. Освен това падащите цени на тези култури водят до ниски и често много нестабилни доходи на фермерите в много европейски страни. Преход към т.нар техническите (енергийни) култури често се цитира като едно от важните решения на проблемите на селското стопанство. Отглеждането на нови култури може да отвори нови пазари и да използва ефективно земята, която в момента е недостатъчно използвана. През 1991 г. са обработени около 128 милиона хектара земя, от които около 0,8 милиона хектара постепенно са отделени от селскостопанска продукция поради свръхпроизводството на храни. Ясно е, че преориентирането към нехранителни култури, включително биомаса, отглеждана за енергийни цели, може значително да помогне на земеделието и икономиката, тъй като ще бъде възможно да се намалят субсидиите за този сектор.
Използването на енергия от биомаса в Словакия има голям потенциал, който се основава главно на географските условия на страната: цялата територия на републиката обхваща около 47% от земеделските и около 41% от горските земи. Това е предизвикателство за словашките фермери - в допълнение към производството и осигуряването на храна за населението, се отварят възможности в областта на производството на енергия и енергийните носители, които биха могли да донесат 25-30% от общия доход в бъдеще.
Автор: проф. Ing. Д-р J. Gaduš, SUA в Нитра