Bioenergie

nachwachsende-rohstoffe.de

PrirUniK o VrSTiM BiogoriViMA

bioenergie.fnr.de

PrirUniK

iMPreSUM

Prirunik o vrstim biogorivima nastao je kao preraeno i aktuelizovano izdanje Prirunika o bioenergiji iz 2005. godine u okviru projekta Strune agencije za obnovljive resurse.

Nosilac projektaStruna agencija za obnovljive resurse, registrovano udruenje, (FNR), oznaka projekta (FKZ) 22002410

Uz podrku Saveznog ministarstva za ishranu i poljoprivredu na osnovu odluke nemakog Saveznog parlamenta

Realizator projektaInstitut za energetiku i racionalno korienje energije (IER), Odeljenje za sistemske analize i obnovljive izvore energije SEE, dr Ludger Eltrop, Univerzitet tutgart, Hebrhlstrae 49 a, 70569 Stuttgart, www.ier.uni-stuttgart.de

Projektni partneriInstitut za tehniku sagorevanja i energetsku tehniku (IFK), Odeljenje za decentralizovanu konverziju energije, dipl. ing. Norman Pobos, Univ. prof., doktor tehnikih nauka Ginter efkneht, Univerzitet tutgart, Pfaffenwaldring 23, www.ifk.uni-stuttgart.dedr Hans Hartman, Tehnoloki razvojni centar (TFZ) u Centru izvrsnosti za obnovljive izvore energije, Schulgasse 18, 94315 Straubing, www.tfz.bayern.deFICHTNER GmbH & Co. KG, Sarweystrae 3, 70191 Stuttgart, www.fichtner.de

IzdavaStruna agencija za obnovljive resurse, registrovano udruenje, (FNR), OT Glzow, Hofplatz 1, 18276 Glzow-Przen Tel.: +49 3843/6930-0, faks: +49 3843/6930-102, info@fnr.de, www.fnr.de

Autori izdanja iz 2014. god. Poglavlje 1, 4, 5 i 6: dr sc. agr. Ludger Eltrop, dr sc. agr. Marlis Hertlajn, dr ing. Til Jensen1, dipl. ing. Martin Hensler, dr ing. Kristof Kruk, dr ing. Enver Doruk Ezdemir2 Institut za energetiku i racionalno korienje energije (IER), Odeljenje za sistem-ske analize i obnovljive izvore energije (SEE); 1 sada Ministarstvo za ivotnu sredinu, klimu i energetiku Baden-Virtemberga, tutgart; 2 sada Nemaki centar za vazduhoplovstvo i kosmonautiku (DLR), Institut za automobilske koncepte, tutgartPoglavlje 2: dr sc. agr. Hans Hartman Tehnoloki razvojni centar (TFZ) u Centru izvrsnosti za obnovljive izvore energijePoglavlje 3: dipl. ing. Norman Pobos, Univ.-prof., doktor tehnikih nauka Ginter efkneht Institut za tehniku sa-gorevanja i energetsku tehniku (IFK), Univerzitet tutgart. Odgovornost za sadraj snose iskljuivo autori. Autore prvog izdanja i ranijih aktuelizovanih verzija moete pronai u prilogu.

UrednikStruna agencija za obnovljive resurse, registrovano udruenje, (FNR), Odeljenje za odnose sa javnou

FotografijeNaslov: Fotolia, FNR/dr Hansen, bioenergana Emsland GmbH & Co. KG. Ukoliko uz fotografiju nije drugaije naznaeno: FNR Dizajn/realizacijawww.tangram.de, Rostok

Prevod Sneana Gvozdenac

Lektura Goran Boji

tampaPublikum d.o.o., Beograd tampano na FSC sertifikovanom papiru

4., kompletno preraeno izdanje, maj 2014. god.

Sva prava zadrana. Nijedan deo ove publikacije bez pismene saglasnosti izdavaa ni u kom obliku ne sme da se reprodukuje ili da se primenom elek-tronskih sistema prerauje, distribuira ili arhivira.

PrirUniK o VrSTiM BiogoriViMAPlaniranje, rad i ekonomska isplativost bioenergana srednjeg i velikog kapaciteta

2

PredgoVor

vrsta biogoriva predstavljaju najznaajnije regenerativne nosioce energije u oblasti proizvodnje toplote iz obnovlji-vih izvora i znaajne nosioce energije sa razvojnim poten-cijalom za primenu u kogenerativnim postrojenjima. Pored drveta razliitog porekla, npr. korienog drveta, umskih i industrijskih drvnih ostataka, kao i drveta od odravanja predela i sa brzorastuih plantaa koje moe da se koristi u energetske svrhe, veoma su relevantni i kao vrsta biogo-riva znaajni potencijal poseduju i razliiti etveni ostaci i sporedni proizvodi iz prerade poljoprivrednih proizvoda, ali i specijalno gajene energetske biljke.

U okviru energetske tranzicije Savezna vlada postavila je ambiciozne ciljeve radi poveanja efikasnosti i smanjenja energetske potronje u oblasti elektrine i toplotne energije i mobilnosti, kao i radi prelaska energetske privrede na pre-vashodno obnovljive izvore. Pri tome se takoe stremi ka poveanju udela kogeneracije (KOG) u proizvodnji elektri-ne energije, to se podrava okvirnim zakonskim propisima. Primena vrstih biogoriva je pri tome posebno pogodna za ispunjavanje zahteva klimatske zatite, bezbednosti snab-devanja i odrivosti.

Ovaj prirunik daje informacije o svojstvima i proizvo-dnji, odnosno pripremi razliitih vrsta vrstih biogoriva. Opirno su opisana i tehnikim podacima potkrepljena kako proverena, tako i inovativna sistemska tehnika re-enja za proizvodnju toplotne energije, ali i za proizvo-dnju elektrine energije kogeneracijom u postrojenjima srednjeg i velikog kapaciteta. Prirunik prikazuje aktuelne okvirne uslove izmeu ostalog u pogledu pravnih propisa kojima se regulie izdavanje dozvola i daje sugestije u vezi sa koncipiranjem ugovora o isporuci toplotne energije i goriva. Nekoliko obimnih poglavlja bavi se pitanjima eko-nomske isplativosti postrojenja na biomasu i aspektima planiranja i sprovoenja projekata. Prirunik je dopunjen bazom podataka koja stoji na raspolaganju onlajn pod http://mediathek.fnr.de/leitfaden-bioenergie

Nadamo se da e Vam ovaj prirunik pomoi prilikom planiranja i realizacije projekata u oblasti korienja bioma-se.

Ing. dr Andreas iteDirektor Strune agencije za obnovljive resurse, registrovano udruenje, (FNR)

3

SAdrAj

1 Uvod 71.1 Polazna situacija 71.1.1 Bioenergija i vrsta biogoriva u Nemakoj 71.1.2 Biogena vrsta goriva 81.1.3 Potencijali i korienje biogenih vrstih goriva u Nemakoj 91.1.4 Razvoj trita u domenu termoelektrana na biomasu 101.1.5 Razvoj trita u domenu termohemijske gasifikacije biomase 111.1.6 Budui izazovi za odrivo energetsko korienje vrstih biogoriva 121.2 Ciljevi i ciljna grupa 131.3 Struktura i podela Prirunika o vrstim biogorivima 141.4 Baza podataka 151.5 Spisak literature 15

2 Proizvodnja, priprema i svojstva biogenih vrstih goriva 172.1 Nastanak i proizvodnja drvne biomase 182.1.1 umski drvni ostaci 182.1.2 Ostaci od obrade i prerade drveta 202.1.3 Otpadno drvo 202.1.4 Drvo iz brzorastuih plantaa 212.2 etva i sakupljanje drvne biomase 222.2.1 umski drvni ostaci 222.2.2 Drvo od odravanja predela 242.2.3 etva brzorastuih plantaa 242.3 Nastanak i proizvodnja slamaste biomase 252.3.1 Slamasti sporedni proizvodi, ostaci i otpad 252.3.2 Miskantus (kineska trska) 272.4 etva i sakupljanje slamaste biomase 282.4.1 Seka 282.4.2 Bale 292.4.3 Peleti 312.5 Postetveni postupci za drvo i slamasti materijal 312.5.1 Transport 312.5.2 Prerada 322.5.3 Skladitenje 372.5.4 Suenje 412.6 Svojstva i kvalitet goriva 432.6.1 Elementarni sastav 432.6.2 Druga svojstva goriva i njihov znaaj 442.6.3 Fiziko-mehanika svojstva 482.6.4 Procena koliine energije 492.7 Spisak literature 50

4

Prirunik o vrstim biogorivima

3 Sistemska tehnika za proizvodnju energije 533.1 Tehniki okvirni uslovi i stepen razvoja 533.1.1 Svojstva goriva 533.1.2 Karakteristini naini korienja energije 543.1.3 Stanje tehnike za proizvodnju energije 563.2 Koncepti sagorevanja 573.2.1 Fiziko-hemijske osnove sagorevanja 573.2.2 Priprema i skladitenje goriva, sistemi za punjenje i izuzimanje sa skladita 603.2.3 Loini sistemi 633.2.4 Kotlovi i prenosnici toplote 733.2.5 Tehnike za iskljuivu proizvodnju elektrine energije 763.2.6 Kogeneracija kod loinih postrojenja 783.2.7 Tehnike za distribuciju toplotne energije 813.2.8 Mogunosti smanjenja emisije i prei avanja otpadnih gasova 853.2.9 Sastav i iskorienje pepela 923.3 Koncepti gasifikacije 963.3.1 Fiziko-hemijske osnove gasifikacije 963.3.2 Priprema i skladitenje goriva, sistemi za punjenje i izuzimanje sa skladita 983.3.3 Reaktori za gasifikaciju 983.3.4 Preiavanje gasa 1053.3.5 Korienje proizvedenog gasa 1083.4 Elektro- i upravljaka tehnika 1103.5 Postavljanje bioenergana, potrebni objekti, potreban prostor i protivpoarna zatita 1123.6 Spisak literature 115

4 Pravni okvirni uslovi 1204.1 Pregled regulativa relevantnih za bioenergetske projekte 1204.2 Pravni propisi kojima se regulie izdavanje dozvola 1214.2.1 Postupak za postrojenja koja prema BImSchG ne zahtevaju dozvolu 1214.2.2 Postupak izdavanja dozvole u pogledu zatite od imisija 1224.2.3 Zbirni pregled propisa prema BImSchG i graninih vrednosti emisija 1254.2.4 Druge relevantne regulative 1254.3 Propisi kojima se reguliu podsticaji 1284.3.1 Zakon o obnovljivim izvorima energije 1284.3.2 Zakon o kogeneraciji 1294.4 Ugovori o isporuci goriva i toplotne energije 1304.4.1 Ugovor o isporuci goriva 1304.4.2 Ugovor o isporuci toplotne energije 1314.5 Spisak literature 132

5

Sadraj

5 Trokovi i ekonomska isplativost 1355.1 Investicioni trokovi bioenergana 1355.1.1 Graevinsko-tehnika oprema za proizvodnju energije 1355.1.2 Mainsko-tehnika oprema za proizvodnju energije 1365.1.3 Elektro-tehnika i upravljako-tehnika oprema za proizvodnju energije 1395.1.4 Distribucija toplotne energije 1395.1.5 Ostali nabavni trokovi 1395.2 Operativni trokovi bioenergana 1415.2.1 Trokovi za remont i odravanje 1415.2.2 Personalni trokovi 1415.2.3 Trokovi za sredstva za rad i uklanjanje pepela 1415.2.4 Trokovi poreza i osiguranja 1415.3 Trokovi goriva (franko postrojenje) 1425.3.1 Osnovni podaci i polazita 1425.3.2 Trokovi pripreme umske drvne seke 1445.3.3 Trokovi pripreme drveta iz brzorastuih plantaa 1485.3.4 Trokovi pripreme slame itarica 1505.3.5 Trokovi pripreme miskantusa 1535.3.6 Trokovi pripreme materijala od odravanja predela 1565.3.7 Poreenje trokova pripreme razliitih biogenih vrstih goriva 1575.4 Razvoj trokova goriva od 2001. godine 1575.5 Prihodi iz redovnog poslovanja i subvencije 1595.6 Utvrivanje trokova proizvodnje energije na osnovu primera 1605.7 Spisak literature 163

6 Razvoj i