Hrozí nedostatek biomasy pro výrobu tepla

Biomasa vystupuje jako fenomén po celé období od začátku využívání obnovitelných zdrojů energie. Má různé formy, z nichž nejdůležitějších je biomasa tuhá či pevná, využívaná pro vytápění budov. Je důležitá zejména pro drobné spotřebitele a obecní kotelny, protože může významně nahradit postupně se zdražující a méně dostupné uhlí.

V poslední době se biomasa stává nedostatkovým zbožím, což směřuje k výraznému zvyšování nákladů na vytápění.

Zdroje biomasy

- Odpadní a vedlejší produkty

Biomasu pro energetické využití lze získávat především z odpadních materiálů či vedlejších produktů. Nejčastěji to jsou dřevní či lesní odpady ve formě dřevní štěpky, která se získává zpravidla drcením při těžbě dřeva. Vlastnosti dřevní hmoty jsou tradičně dobře známé, topení dřevem je jednoduché, každý tak umí topit. Rovněž moderní topné pelety jsou vyráběny také většinou z dřevní biomasy. Proto se většina podniků spalujících biomasu soustřeďuje právě na tuto formu biomasy a tak se dokonce stává, že veřejnost považuje za biomasu často výhradně jen dřevní hmotu.

Z vedlejších produktů, zejména ze zemědělství, se nejčastěji jako biomasa pro energii používá sláma – především sláma obilovin, nebo také řepky apod. Ve velkých kotelnách se spalují zpravidla celé balíky slámy, slisované přímo na poli po sklizni hlavní plodiny. V poslední době se již také začaly lisovat pelety ze slámy, někdy i brikety (hlavně ze slámy řepkové).

S postupující výstavbou kotelen na biomasu se soustavně zvyšují požadavky na zdroje biomasy. Protože je spalování dřevní biomasy nejsnazší, je vyžadována především dřevní štěpka. Zejména nové velké biokotelny spotřebují převážné množství štěpky a na menší provozy se pak nedostává. Zvyšuje se proto poptávka a úměrně tomu se zvyšuje i cena. V poslední době se štěpka  prodává za cenu kolem 2.000 Kč/t, což je výrazný skok oproti dřívějším cenám. Konkrétní příklady některých středních městských výtopen spalujících štěpku svědčí o tom, že se náklady na vytápění zvýšily za poslední 3 roky až trojnásobně ! V důsledku nedostatku dřevní štěpky se musí dovážet ze stále větších vzdáleností, což dále její výslednou cenu zvyšuje.

- Cíleně pěstované rostliny

Z předběžných výpočtů a bilancí potřeby biomasy vyplývá, že je třeba zajistit biomasu téměř z 50 % cíleně pěstovanými rostlinami, abychom v ČR dosáhli stanoveného podílu energie z biomasy (podle ukazatelů daných z EU). Tyto plodiny, pěstované pro energii lze rozdělit na dřeviny a polní plodiny.

Veřejnost zná především tzv. rychle rostoucí dřeviny (RRD), protože se u nás dlouhodobě propagují a jsou rovněž všeobecně doporučovány ze západních států EU. Dobré výsledky s jejich pěstováním mají zejména ve Švédsku, kde pěstují nejen topoly, ale také různé druhy vrb. Podstata spočívá v založení plantáže, obvykle výsadbou řízků do volné půdy. Rostliny v průběhu (zpravidla) prvých pět let od výsadby postupně zakořeňují, rozrůstají se a vytvářejí dřevní biomasu. První sklizeň se provádí obvykle po pěti letech vegetace (v případě vrb i dříve). Po sklizni je třeba nechat biomasu vyschnout, protože mívá při sklizni až 50 % vody. Po vyschnutí se pak drtí a vzniká tak rovněž dřevní štěpka. Její cena je ale vyšší, oproti štěpce z lesních odpadů, kde není třeba rostliny k tomu účelu záměrně pěstovat. I přes nevýhodu takto zvýšených nákladů se ale pěstování těchto dřevin doporučuje, právě proto, že je štěpky nedostatek. Avšak i přes poměrně značnou propagaci pěstování rychle rostoucích dřevin zaujímají jen omezené pěstitelské plochy. V r. 2010 bylo v celé ČR přibližně jen asi 300 ha. Z toho je zřejmé, že tato produkce nevyřeší obecný nedostatek biomasy a už vůbec ne rychle. I kdyby se najednou vysázelo např. 1000 ha, musíme čekat nejméně pět let na první sklizeň.

Druhou skupinou cíleně pěstované biomasy jsou polní energetické plodiny (PEP) bylinného charakteru, nejsou to tedy dřeviny. Jedná se o různé druhy jednoletých, víceletých i vytrvalých rostlin. Zakládání porostů většiny těchto polních plodin spočívá v jednoduchém zasetí na volnou půdu za použití běžného secího stroje a také k další kultivaci včetně sklizně, se používá tradiční technika, která je v každém zemědělském podniku k dispozici. Pro energetické účely mají největší význam rostliny vytrvalé, které vydrží na stanovišti dlouhodobě, zpravidla více něž deset let. Jejich pěstováním se získá biomasa pro energii již od druhého roku vegetace a pak opakovaně každoroční sklizní. Další výhodou polních energetických plodin je poměrně vysoká sušina a to již při jejich sklizni, takže je jejich případné dosoušení snadné i rychlé.

Nedostatečná podpora

Přesto jsou tyto plodiny v současné době pěstovány jen v malém rozsahu, neboť tato produkce pro energii nemá nyní cílenou podporu. V době podpory této produkce (do roku 2007 při 2 - 3000 Kč/ha) se ale podařilo během krátké doby (asi 5 let) i přes minimální propagaci, pěstovat tyto plodiny na více než 2000 ha (kdežto plantáží RRD bylo v té době v ČR jen asi 100 ha). Nyní lze podporu pro PEP získat jen tzv. plošnou (na zemědělskou a ornou půdu), ve stejné výši jako např. na pšenici či další běžné plodiny. Pěstovat pšenici umí každý a některé roky je i dobře zaplacena, kdežto netradiční energetické plodiny jsou nové, ne příliš známé, takže o ně zemědělci nemají zájem, zvl. po r. 2008, kdy byla speciální podpora na tyto plodiny zrušena. K velké všeobecné škodě bylo potom zlikvidováno více než 1.500 havíceletých a vytrvalých energetických plodin a zemědělci se vrátili opět k pěstování pšenice. Zrušením této podpory se narušil i celý slibně se rozvíjející program, což přispívá rovněž k současnému všeobecnému nedostatku biomasy.

Polní energetické plodiny (PEP) se poměrně snadno pěstují a mohou poskytnout biomasu  mnohem rychleji, než např. RRD. V případě jednoletých plodin se biomasa získá hned v roce zasetí, víceleté a vytrvalé PEP poskytují biomasu zpravidla od druhého roku vegetace. Záměrné pěstování PEP může tedy zajistit v poměrně krátkém časovém období významný podíl energetické biomasy a přispět tak k řešení současné svízelné situace s nedostatkem biomasy. Je pouze třeba vytvořit alespoň trochu přijatelné podmínky pro zemědělce, aby byli ochotni tyto plodiny pěstovat.

Dřeviny a byliny

Jak bylo už i v praxi prokázáno, biomasa odpadní či z vedlejších produktů nestačí a je nutné se zaměřit na cílenou produkci biomasy. Zpravidla se nejčastěji cituje pěstování již zmíněných rychle rostoucích dřevin. Význam ale mají i některé další rostliny.

Začíná diskutovat například pěstování i tzv. sloní trávy – Miscanthu. Je to statná, vysoká a vytrvalá tráva (údajně až 15-20 let), která má poskytovat vysoké výnosy biomasy. Už před více než 20 lety byla doporučována zejména v Německu. Naše prvé zkušenosti z roku 1990 ale nebyly příznivé, proto jsme se jí dále nevěnovali. Miscanthus trpěl v prvém roce vymrzáním a v průběhu vegetace jsou třeba pravidelné vydatnější srážky, aby byl získám dostatečně vysoký výnos.

V současné době je snaha tuto plodinu u nás přece jenom rozšířit a to i přesto, že je její předpokládaný úspěch založen zatím jen na výsledcích z pokusných ploch a na provozních plochách jsou zkušenosti jen z krátkodobého pěstování. V některých lokalitách ale může být pěstování Miscanthu úspěšné, proto není na závadu, když se začne pěstovat ve větším rozsahu. Je to ale hlavně pro solventní firmy, protože je potřeba podotknout, že na založení této kultury je třeba poměrně velká investice. Zakládá se totiž výsadbou z oddenků, cena se pohybuje od 4 až do 10 Kč/kus, což při potřebě cca 10 tis.kusů na 1 ha vychází až na 100 tis. Kč/ha. Náklady na výsadbu Miscanthu jsou v podstatě obdobné, jako na založení plantáže rychle rostoucích dřevin.

Opomíjené plodiny

I když je založení polních energetických plodin je podstatně levnější, něž u dřevin, je o jejich pěstování u nás malý zájem. Je to způsobeno hlavně tím, že jejich pěstování, na rozdíl například od RRD, není stimulováno (jak bylo již uvedeno). Každá podpora produkce energetické biomasy je sice vítaná, ale proč ji zaměřována právě na ty nejnákladnější a nesložitěji pěstované druhy? Je dost těžko pochopitelné, že se pro cílené pěstování propagují právě tyto druhy a to v době, kdy chybí peníze a musíme na všech úsecích úzkostlivě šetřit.

Vedle vysokých nákladů má pěstování těchto „drahých“ energetických rostlin i další nevýhody: Jednak mají oproti zmíněným PEP opožděnou produkci, v případě RRD přibližně po pěti letech od založení kultury, Miscanthus poskytuje plnou produkci nejdříve od třetího roku vegetace. A RRD i Miscanthus se zakládají vysazováním, což bývá obvykle řádově nákladnější, než jednoduché setí polních plodin.

Názorný rozdíl v nákladech na pěstování některých zmíněných energetických rostlin lze zjednodušeně vyjádřit např. v nákladech na osivo/sadbu, (viz tabulka).

Tab. – Cena osiva/sadby na založení porostů energetických rostlin a termín první produkce

Z údajů je zřejmý zásadní rozdíl v nákladech na osivo/sadbu jednotlivých porostů. Další náklady nejsou zatím spolehlivě vyčísleny, ale již tyto uvedené údaje jsou dostatečně výmluvné. Vysoké náklady na založení RRD a Miscanthu se ještě dále zvyšují tím, že se zakládají výsadbou, což je řádově vyšší, než na ty, které se sejí. Pro RRD je navíc pro jejich založení, kultivaci a hlavně sklizeň potřebná speciální technika, která není zatím u nás běžně k dispozici, což jejich pěstování rovněž do značné míry komplikuje.

Výhodou polních energetických plodin je dále rychlejší tvorba produkce, a to v případě zmíněných víceletých či vytrvalých druhů je to hned od druhého roku vegetace, což tedy může reálně přispět k zajištění významného podílu současného nedostatku energetické biomasy.

Ing.Vlasta Petříková, DrSc., CZ Biom – České sdružení pro biomasu

Celý článek je uveřejněn v čísle 6/11 časopisu Energie 21