4. SAJÁT VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEI
4.2. Mezıgazdasági melléktermékek erımővi tüzelése
4.2.1. Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek tüzelése
Az alábbiakban a búzaszalma, kukoricaszár, repceszalma és napraforgószár önálló erımővi tüzelésére vonatkozó eredményeket ismertetem.
Feltételeztem, hogy az elıállított összes lágyszárú mezıgazdasági melléktermék az erımő rendelkezésére áll, ami nyilvánvalóan csak elméletben lehetséges, következésképp maximális (elméleti) erımővi teljesítményt ad. Így megkaptam a kizárólag lágyszárú mezıgazdasági melléktermékekkel üzemelı erımő potenciális teljesítményét, amely érték az erımővi méret elméleti felsı korlátját jelenti, vagyis a gyakorlatban legfeljebb ekkora kapacitású erımővet lehet biztonságosan üzemeltetni.
Búzaszalma
A KSH adatai alapján 2008 – 2011 között Magyarország területének átlagosan 11,43%-áról takarítottak be búzát, tehát ekkora területen keletkezett búzaszalma. Hektáronként 2,2 tonna hozammal számolva 2 339 ezer tonna búzaszalma képzıdik minden évben, ami számításaim szerint 37 424 TJ energiamennyiséget jelent (szárítás után, 16 GJ/t főtıértékkel számolva).
A búza magyarországi betakarítási területe az egyes régiókban az országos átlaghoz képest 4-5%-os eltérést mutat (Aki, 2011.) Az elvégzett érzékenységvizsgálatokban is az említett eltérésértékeket vettem alapul a betakarítási területek szélsıértékének maghatározásakor. A főtıérték tekintetében 13-16 GJ/t (légszáraz állapotban), míg fajlagos hozam esetében 1-4 t/ha szélsıértékeket vizsgáltam és a minimum, illetve maximum értékeket is feltőntettem a 15. táblázatban.
A 15. táblázatban szereplı regionális maximum Dél-Alföld és a Nyugat-Dunántúl egyes részeire, míg a regionális minimum Közép-Magyarországra és Észak-Magyarországra vonatkozik. A táblázat adataiból kitőnik, hogy Magyarország egyes régióiban rendelkezésre áll a vizsgált erımőtípusokhoz szükséges mennyiségő alapanyag, következésképp „A”, „B”, „C”, és „D” típusú erımővek/főtımővek biztonságosan elláthatóak búzaszalmával, ha csak a technikai feltételeket vesszük alapul.
56 15. táblázat. Búzaszalmával üzemelı erımővekhez szükséges beszállítói területek és
szállítási távolságok
évi energiatermelés (8000 h/év mőködést
feltételezve) [MWh] 22857 20000 228571 500000
szükséges összes energia [GJ] 82286 72000 822857 1800000 szükséges melléktermék összes tömege
(13-16 GJ/t) [ezer t] 5,1-6,3 4,5-5,5 51,4-63,3 112,5-138,5 szükséges búzaterület (1-4 t/ha) [ezer ha]
(100% búza) 1,3-6,3 1,1-5,5 12,9-63,3 28,1- 138,5
szükséges beszállítói terület [ezer ha]
regionális maximum
beszállítási terület sugara [km]
regionális maximum
legalább szükséges közúti beszállítási távolság [km] regionális maximum
(16% búza) 7,1-15,7 6,6-14,7 22,4-49,7 33,1-73,5 országos átlag
(11,78% búza) 8,3-18,3 7,7-17,1 26,1-57,9 38,6-85,6 regionális minimum
(7% búza) 10,7-23,8 10,0-22,2 33,9-75,1 50,1-111,1 Forrás: a szerzı saját munkája.
Lineáris programozási modell
Az egyes mezıgazdasági melléktermékek tüzelése esetén a cél, hogy a lehetı legnagyobb erımővet a lehetı legkisebb beszállítási területrıl lehessen ellátni. A beszállítási területen termesztett növények főtıértéke [GJ/t], fajlagos hozama [t/ha] és betakarítási területe [%]
változhat. E három változó nagyságát szükséges optimalizálni ahhoz, hogy meg lehessen határozni az adott erımővet a lehetı legkisebb szállítási költséggel (tehát legkisebb területrıl) ellátni képes változatot. Az optimalizáláshoz lineáris programozást (LP) alkalmaztam.
Az LP modellt a búzaszalma erımővi beszállítása esetén vizsgáltam a szakirodalomban ismertetett lépések alapján (Pupos 2010).
57 1. A modell célja: A vizsgált három változó azon értékeinek meghatározása, ahol minimális az erımő biztonságos ellátásához szükséges beszállítási terület, tehát a szállítási távolság.
2. A változók technikai koefficiensei a búzaszalma esetében:
főtıérték: 14-16 GJ/t fajlagos hozam: 1 - 4 t/ha
betakarítási terület a régió teljes területébıl: 7 – 16 %
Az LP modellben használható változókat és technikai koefficienseket az alábbiakban közölteknek megfelelıen határoztam meg és a 16. táblázatban foglaltam össze.
16. táblázat. Az LP modell változói
változó jelölése változó megnevezése, tartalma a változó energiahozama
A megadott feltételek mellett az erımő biztonságos ellátásához
szükséges beszállítói terület Forrás: a szerzı saját munkája.
X1 – X16: az LP modell változói, melyek a szalma főtıértékét és fajlagos hozamát mutatják a 16. táblázat szerint.
X17: győjtı változó, mely az X1-X16 változók értékeit összegzi.
X18: technikai jellegő változó, mely az erımő ellátásához az X1-X16 változók alapján szükséges minimális területet jelenti.
3. Az LP modell induló programtáblázata a 17. táblázatban található.
17. táblázat. Az LP modell induló programtáblázata
Sor szá m
Megnevezés X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17X18
Fel tét el
b
Mér ték egy ség
1 Energia13263952142842561530456016324864> 72000 GJ 2 Összes terület 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 -1= 0 ha 3 a búza területének aránya MIN-10,07< 0 ha 4 a búza területének aránya MAX1 -0,16 > 0 ha 5 Célfüggvény5,5 2,8 1,9 1,4 5,1 2,6 1,7 1,3 4,8 2,4 1,6 1,2 4,5 2,3 1,5 1,1 →MINezer ha Forrás: a szerzı saját munkája.
4. Feltételek és célfüggvény:
Az elsı feltétel (energia) az egy hektárra jutó energia kihozatalt mutatja a búzaszalma esetében, mely technikai koefficienseinek értékeit az alábbiak szerint határoztam meg:
főtıérték [GJ] × fajlagos hozam [t/ha]. A változók száma ennek megfelelıen alakul. A feltétel tartalma alapján annyi búzaszalmát kell biztosítani a változók kombinációjából, amely az erımő energiaigényét fedezi. Tehát az energiának legalább meg kell egyeznie az erımő által egy évben igényelt energiamennyisséggel, melyet jelen esetben „C”
erımőtípusra (2 MW hasznos teljesítményt, 80% hatásfokot és 8000 üzemóra mőködést feltételezve) állapítottam meg, vagyis a kapacitásvektor az elsı feltétel esetén 72000 GJ értéket vesz fel.
A második feltétel technikai jellegő feltétel, azt a célt szolgálja, hogy a változó értékeit összegyőjtse az X17 típusú változóba. Ez egyben az ellátandó terület nagyságát is megadja.
Ezen túlmenıen e változó szerepeltetése azért is fontos, hogy a növény területi korlátját a modellbe – az X18 segédváltozó beépítésével kezelni lehessen.
A harmadik és negyedik feltétel e területi arányok, mint korlátok a szakmai kívánalmak biztosítását írják elı. Tehát „a búza területének aránya MIN” feltétel a búza területének minimális arányát mutatja hazánk statisztikai régióiban: 7%, míg a „a búza területének aránya MAX” sor a maximális arányt jelenti: 16% (AKI, 2011).
A célfüggvény értéke minimális kell, hogy legyen. Ebben az esetben az erımő ellátásához szükséges minimális terültet jelenti.
Tudatában vagyok annak, hogy az LP modell - a modellben szereplı változók és szakmai kívánalmak között fennálló linearitás miatt – nem adhat más eredményt, mint a logikai kalkulációs utón számított érték. A modellben nem megoldott a célfüggvény gazdasági tartalma, ennek számszerősítése további kutatómunkát igényel. A módszer alkalmazásával arra kerestem a választ, hogy a megoldandó probléma kezelésére alkalmazható-e egyáltalán a módszer. Hogyan lehet meghatározni a modell változóit, technikai koefficienseit, hogyan lehet kezelni a szakmai kívánalmakat, stb. A kapott eredmények alapján úgy ítélem meg, hogy a modell vázolt algoritmusa alkalmazható, az algoritmus általánosítható, de a célfüggvény gazdasági tartalmának meghatározása további kutatómunkát igényel.
5. Eredmény:
Lefuttatva a modellt, az alábbi eredményt kaptam:
• X16 = X17 = 1125 ha, tehát 1125 ha búzaterület szükséges X16 esetében (16 MJ/t főtıérték és 4 t/ha fajlagos hozamnál) a „C” típusú erımő ellátásához.
• X18 = 7031 ha, tehát 7,0 ezer ha területen található optimális esetben az 1,1 ezer ha búza, vagyis a terület 16%-áról szükséges búzát betakarítani.
60 A lineáris programozás modell alátámasztotta azt a feltételezésemet, hogy létezik optimális megoldás, amely – a változók és szakmai kívánalmak között fennálló linearitás miatt - az egy hektárra jutó legnagyobb energia kihozatalú változót hozta csak be az optimális megoldásba. A lineáris programozás eredménye megegyezik a korábban bemutatott algoritmussal meghatározott eredménnyel.
Kukoricaszár
Ismert, hogy Magyarországon a szántóföldi növények termıterületébıl a búza és a kukorica aránya a legnagyobb.
A KSH adatai szerint 2008 és 2011 között Magyarország összes területének átlagosan 12,6%-án vetettek kukoricát. Hektáronként átlagosan 4,7 tonna hasznosítható kukoricaszár hozammal számolva Magyarországon egy év alatt 5 511 ezer tonna kukoricaszárat lehetne tüzelıanyagként felhasználni.
A kukoricaszárat magas nedvességtartama miatt szárítani kell, ami a növény kései betakarítása miatt a táblán nem megoldható. Főtıértéke légszáraz állapotban 10,5-12,5 GJ/t, fajlagos hozama 3,5-6 t/ha között ingadozik. A közölt adatok alapján a számítás eredményeit a 18. táblázatban foglaltam össze. A 18. táblázatban szereplı 22% regionális maximum érték a Dél-Dunántúl régiót, míg a 4% regionális minimum érték az Észak-Magyarország régiót reprezentálja.
Fontosnak tartom megjegyezni, hogy egyes kutatók véleménye szerint a kukoricaszár hatékonyabban hasznosítható biogáz elıállító üzemben magas gázhozama miatt (Bai, 2005) mint egy erımőben/főtımőben. A jelenlegi technológiai színvonalon és támogatási feltételek mellett ez kétségtelenül így van, azonban az újabb technológiák megjelenésével és a támogatások változásával a jövıben akár az erımővi tüzelés is elıtérbe kerülhet.
A fenti megállapításokon kívül egy leendı erımővi beruházásnál figyelembe kell venni, hogy a gazdálkodó annak adja el az elıállított fı- és mellékterméket, aki többet fizet érte.
Az értékesítés árbevétele és a szállítási költségek függvényében dönti el a termelı, hogy kinek adja termékét, tehát egy erımő nem feltétlenül lesz képes megszerezni az összes potenciálisan rendelkezésére álló kukoricaszár mennyiségét. A kapott eredmények alapján megállapítható, hogy a kukoricaszár nagyobb elméleti potenciált jelent az egyes erımőveknek, mint a gabonaszalma, de a szárítási nehézségek miatt erımővi / főtımővi felhasználására jelenleg nincs példa hazánkban.
Napraforgószár
Hazánk harmadik legjelentısebb lágyszárú mellékterméke a napraforgószár, melynek bálázása jelenleg nem megoldott, így 2011-ben még nem hasznosították Magyarországon, ám a technológiai feltételek létrejöttével a közeljövıben erre valószínőleg lehetıség nyílik.
61 18. táblázat. Kukoricaszárral üzemelı erımővekhez szükséges beszállítói területek és
szállítási távolságok
évi energiatermelés (8000 h/év mőködést
feltételezve) [MWh] 22857 20000 228571 500000
szükséges összes energia [GJ] 82286 72000 822857 1800000 szükséges melléktermék összes tömege
(10,5-12,5 GJ/t) [ezer t] 6,6-7,8 5,8-6,9 65,8-78,4 144,0-171,4 szükséges kukoricaterület (3,5-6 t/ha)
[ezer ha] (100% kukorica) 1,1-2,2 1,0-2,0 11,0-22,4 24,0-49,0
szükséges beszállítói terület [ezer ha]
regionális maximum
(22% kukorica) 5,0-10,2 4,4-8,9 49,9-101,8 109,1-222,6 országos átlag
(12,6% kukorica) 8,7-17,8 7,6-15,6 87,1-177,7 190,5-388,7 regionális minimum
(4% kukorica) 27,4-56,0 24,00-49,0 274,3-559,8 600,0-1 224,5
beszállítási terület sugara [km]
regionális maximum
legalább szükséges közúti beszállítási távolság [km] regionális maximum
(22% kukorica) 5,6-8,0 5,2-7,5 17,6-25,2 26,1-37,3 országos átlag
(12,6% kukorica) 7,4-10,5 6,9-9,9 23,3-33,3 34,5-49,3 regionális minimum
(4% kukorica) 13,1-18,7 12,2-17,5 41,4-59,1 61,2-87,4 Forrás: a szerzı saját munkája.
A napraforgó a KSH szerint hazánk területének 5,81 %-át adta a 2008 – 2011 évek idıszakában, ami 540 ezer ha-t jelentett. 0,5-1,5 t/ha hozammal és légszáraz állapotban 12-14 GJ/t főtıértéket alapul véve számításaim menetét a 19. táblázat tartalmazza.
A 19. táblázatban szereplı regionális maximumot az Észak-Alföld régió, míg regionális minimumot a Nyugat-Dunántúl régió képviseli.
Az érvényesítendı agronómiai szempontok miatt a napraforgó betakarítási területe jelentıs mértékben nem nıhet.
62 19. táblázat. Napraforgószárral üzemelı erımővekhez szükséges beszállítói területek
és szállítási távolságok
évi energiatermelés (8000 h/év mőködést
feltételezve) [MWh] 22857 20000 228571 500000
szükséges összes energia [GJ] 82286 72000 822857 1800000 szükséges melléktermék összes tömege
(12-14 GJ/t) [ezer t] 5,9-6,9 5,1-6,0 58,8-68,6 128,6-150,0 szükséges napraforgóterület (0,5-1,5 t/ha)
[ezer ha] (100% napraforgó) 3,9-13,7 3,4-12,0 39,2-137,1 85,7-300,0
szükséges beszállítói terület [ezer ha]
regionális maximum
(10% napraforgó) 39,2-137,1 34,3-120,0 391,8-
1 371,4 857,1- 3 000,0 országos átlag
(5,81% napraforgó) 67,4-236,1
59,01-206,54 674,4-
beszállítási terület sugara [km]
regionális maximum
(10% napraforgó) 11,2-20,9 10,5-19,5 35,3-66,1 52,2-97,7 országos átlag
(5,81% napraforgó) 14,7-27,4 13,7-25,6 46,3-86,7 68,5-128,2 regionális minimum
(3% napraforgó) 20,4-38,2 19,1-35,7 64,5-120,6 95,4-178,4
legalább szükséges közúti beszállítási távolság [km] regionális maximum
(10% napraforgó) 15,6-29,3 14,6-27,4 49,4-92,5 73,1-136,8 országos átlag
(5,81% napraforgó) 20,5-38,4 19,2-35,9 64,9-121,4 95,9-179,5 regionális minimum
(3% napraforgó) 28,6-53,4 26,7-50,0 90,3-168,9 133,5-249,8 Forrás: a szerzı saját munkája.
A 19. táblázat adatai alapján megállapítottam, hogy a vizsgált erımőtípusok mindegyike elméletileg ellátható napraforgószárral, alapanyag hiánya nem lépne fel. A bálázás technológiai feltételeinek hiánya miatt azonban a gyakorlati megvalósításra lehetıség nincs.
Repceszalma
A repce betakarítása, szárítása könnyen megoldható, így a búzaszalma mellett a repce az a lágyszárú növény, mely hasznosítása a jelenlegi technológiai színvonalon már 2011-ben is alternatívát jelent hazánkban.
63 Magyarország területének 2008 – 2011 idıszakban átlagosan 2,7 %-án termesztettek repcét (KSH, 2011), ami 251 ezer hektárt jelent. Főtıértéke légszáraz állapotban 12-14 GJ/t, míg hozama 2-4 t/ha mely adatok alapján kiszámíthatóak azon a maximális erımővi méretek, melyeket adott nagyságú szántó biztonságosan el tud látni. A modellszámítás eredményei a 20. táblázatban találhatóak.
20. táblázat. Repceszalmával üzemelı erımővekhez szükséges beszállítói területek és szállítási távolságok
évi energiatermelés (8000 h/év mőködést
feltételezve) [MWh] 22857 20000 228571 500000
szükséges összes energia [GJ] 82286 72000 822857 1800000 szükséges melléktermék összes tömege
(12-14 GJ/t) [ezer t] 5,9-6,9 5,1-6,0 58,8-68,6 128,6-150,0 szükséges repceterület (2-4 t/ha) [ezer ha]
(100% repce) 1,5-3,4 1,3-3,0 14,7-34,3 32,1-75,0
szükséges beszállítói terület [ezer ha]
regionális maximum
beszállítási terület sugara [km]
regionális maximum
(5% repce) 9,7-14,8 9,1-13,8 30,6-46,7 45,2-69,1 országos átlag
(2,7% repce) 13,2-20,1 12,3-18,8 41,6-63,6 61,6-94,0 regionális minimum
(1% repce) 21,6-33,0 20,2-30,9 68,4-104,5 101,2-154,5
legalább szükséges közúti beszállítási távolság [km] regionális maximum
(5% repce) 13,5-20,7 12,7-19,4 42,8-65,4 63,3-96,7 országos átlag
(2,7% repce) 18,4-28,2 17,2-26,3 58,3-89,0 86,2-131,6 regionális minimum
(1% repce) 30,3-46,3 28,3-43,3 95,8-146,3 141,6-216,3 Forrás: a szerzı saját munkája.
A 20. táblázatban szereplı érzékenységvizsgálatnál a regionális maximumot a Nyugat-Dunántúl, míg minimumot az Észak-Alföld és a Közép-Magyarország régiók jelentik. A
64 táblázat adataiból megállapítható, hogy az egyes erımőtípusok ellátásához szükséges repceszalma hazánkban rendelkezésre áll.
Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek tüzelésének összehasonlítása
A vizsgált lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek tüzelésére vonatkozó eredményeket a 21. és a 22. táblázatokban foglaltam össze.
21. táblázat. Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékkel ellátott bioerımőhöz szükséges minimális betakarítási terület [ezer ha]
megnevezés
minimálisan szükséges betakarítási terület [ezer ha]
búza-szalma
kukorica-szár
napraforgó-szár repce-szalma
„A” típusú erımő (csak villamos
energiát értékesít, Phasznos=20MW) 28-138 24-50 86-300 32-75
„B” típúsú erımő (kapcsolt: villamos és
hı energiát is értékesít, Phasznos=20MW) 13-63 11-22 39-137 15-34
„C” típusú erımő (főtımő, csak
hıenergiát értékesít, Phasznos=2MW) 1-6 1-2 3-12 1-3
„D” típusú erımő (kapcsolt: villamos és
hı energiát is értékesít, Phasznos=2MW) 1-6 1-2 4-14 1-3 =a jelenlegi (2011. év) technológiai feltételek mellett Magyarországon nem betakarítható
Forrás: a szerzı saját munkája.
A 21. táblázat adatai alapján egyértelmően megállapítható hogy az erımővi alapanyagként felhasználásra kerülı lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek közül hazánkban a kukoricaszár rendelkezik a legnagyobb potenciállal, míg a napraforgószár a legkevesebbel.
Egy ”D” típusú kapcsolt törpeerımővet átlagosan negyed annyi kukorica-, mint napraforgószár terület képes ellátni. A búzaszalma optimális feltételek esetén kétszer olyan nagy potenciált is jelenthet a bioerımővek/biofőtımővek számára mint a repceszalma.
A kukoricaszár esetében a jövıbeli biogáz üzemek erıs konkurenciát jelenthetnek az erımővek / főtımővek számára.
A 22. táblázatban összefoglaltam a vizsgált lágyszárú mezıgazdasági melléktermékekre vonatkozó érzékenységvizsgálatok eredményét. A táblázat az egyes erımőtípusok biztonságos üzemeltetéséhez szükséges minimális közúti beszállítási távolságokat mutatja.
A táblázat egyes celláiban egy minimum és egy maximum érték került feltőntetésre, melyek között változik a tényleges beszállítási távolság az adott növény betakarítási területének aránya, főtıértéke és fajlagos hozama alapján.
65 22. táblázat. Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékekkel mőködı bioerımőhöz
szükséges minimális közúti beszállítási távolság
megnevezés
minimálisan szükséges beszállítási távolság [km]
energiát értékesít, Phasznos=20MW) 33-111 26-87 73-250 63-216
„B” típúsú erımő (kapcsolt: villamos és
hı energiát is értékesít, Phasznos=20MW) 22-75 18-59 49-169 43-146
„C” típusú erımő (főtımő, csak
hıenergiát értékesít, Phasznos=2MW) 7-22 5-17 15-50 13-43
„D” típusú erımő (kapcsolt: villamos és
hı energiát is értékesít, Phasznos=2MW) 7-24 6-19 16-53 14-46 =a jelenlegi (2011. év) technológiai feltételek mellett Magyarországon nem betakarítható
Forrás: a szerzı saját munkája.
„D” típusú törpeerımővet alapul véve a 22. táblázat adatai alapján belátható, hogy kukoricaszár esetében 6-19 km közti közúti beszállítási távolság, míg napraforgószár esetében 16-53 km közti távolság szükséges az erımő biztonságos ellátásához.
Az eredmények alapján megállapítható, hogy a jelenlegi technológiai színvonal mellett a lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek közül a búzaszalma és a repceszalma jelenthet alapanyagot az erımővek illetve főtımővek számára.
Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek együttes tüzelése
A korábban leírtakból egyértelmően kitőnik, hogy a bioerımővek / biofőtımővek mőködését egyetlen tüzelıanyagra (ha az lágyszárú mezıgazdasági melléktermék) alapozni nem célszerő. A búzaszalma és a repceszalma együttes tüzelésének technikai akadálya nincs. A többféle tüzelıanyag képes biztosítani az alapanyag ellátás diverzifikációját, ami a nagyobb potenciális erımővi teljesítmény mellett a „több lábon állás” következtében biztonságosabb alapanyag ellátást illetve üzemelést tesz lehetıvé.
A 23. táblázatban a búza és repceszalma együttes tüzelését modellezem. A 15. táblázathoz hasonlóan a búzaszalmára vonatkozó főtıérték 13-16 GJ/t, fajlagos hozam pedig 1-4 t/ha között ingadozik. Ugyanezen változók a repceszalma esetében a 20. táblázat alapján 12-14 GJ/t és 2-4 t/ha intervallummal kerültek be vizsgálatomba.
A regionális maximumnak a Nyugat-Dunántúl régió, a minimumnak a Közép-Magyarország régió egyes területei felelnek meg (AKI, 2011).
A 23. táblázat adatait összehasonlítva a 15. (búzaszalmára vonatkozó) és a 20.
(repceszalmára vonatkozó) táblázattal látható, hogy az együttes tüzelés a kétféle tüzelıanyag következtében kisebb minimálisan szükséges ellátási területet tesz
66 szükségessé, mint a külön-külön tüzelés, így nagyobb biztonságot jelent az erımő számára minél többféle tüzelıanyag feldolgozása.
23. táblázat. Búza- és repceszalmával üzemelı erımővekhez szükséges beszállítói területek és szállítási távolságok
évi energiatermelés (8000 h/év mőködést
feltételezve) [MWh] 22857 20000 228571 500000
szükséges összes energia [GJ] 82286 72000 822857 1800000
szükséges beszállítói terület [ezer ha]
regionális maximum
beszállítási terület sugara [km]
regionális maximum
legalább szükséges közúti beszállítási távolság [km] regionális maximum
(16% búza és 5% repce) 6,3-12,4 5,9-11,6 19,8-39,3 29,4-58,2 országos átlag
(11,43% búza és 2,7%repce) 7,6-15,4 7,1-14,4 24,1-48,8 35,7-72,2 regionális minimum
(7% búza és 1% repce) 10,1-21,1 9,4-19,7 31,9-66,6 47,2-98,5 Forrás: a szerzı saját munkája.
A betakarítás jelenlegi technológiai színvonalán bioerımőben/biofőtımőben potenciálisan együtt tüzelhetı a búza- és a repceszalma, melyekre alapozott erımő méretét, a szükséges ellátási terület és beszállítási távolság nagyságát a 16. és 17. ábrák szemléltetik országos átlagos betakarítási területet, fajlagos hozamot és főtıértéket alapul véve.
A 16-19 ábrákon a „csak villamos E” kizárólag villamos energiát értékesítı, η=32%
hatásfokkal mőködı erımőveket jelenti. A „villamosE+hıE” jelölés a kapcsolt energiatermelésben részt vevı erımővekre utal (η=70%), tehát amikor a termelt villamos energia mellett az összes keletkezı hı is értékesítésre kerül. A „csak hıE” felirat az
67 η=80% hatásfokkal üzemelı főtımővekre utal, a teljes megtermelt hıre folyamatos technológiai hıigényt feltételezve.
16. árba. Repceszalmával és búzaszalmával mőködı bioerımő potenciális teljesítménye az ellátási terület függvényében
Forrás: a szerzı saját munkája.
17. ábra. Repceszalmával és búzaszalmával mőködı bioerımő potenciális teljesítményéhez kapcsolódó közúti beszállítási távolságok
Forrás: a szerzı saját munkája.
Megvizsgálva azon jövıbeli lehetıséget, mely szerint a kukoricaszár és a napraforgószár energetikai hasznosításának technológiai feltételei alkalmasak lesznek, kisebb minimális beszállítási terület is képes lehet egy mezıgazdasági melléktermékekkel üzemelı erımő
68 biztonságos ellátására a 18-19. ábrák szerint. A 18-19. ábrákon országos átlagos betakarítási területet, fajlagos hozamot és főtıértéket vettem figyelembe.
18. árba. Jövıbeli lágyszárú mezıgazdasági melléktermékekkel mőködı bioerımő potenciális teljesítménye az ellátási terület függvényében
Forrás: a szerzı saját munkája.
19. ábra. Jövıbeli lágyszárú mezıgazdasági melléktermékekkel mőködı bioerımő potenciális teljesítményéhez kapcsolódó közúti beszállítási távolságok
Forrás: a szerzı saját munkája.
A 18-19. ábrákat összevetve a 16-17. ábrákkal megállapítható, hogy amennyiben a búza- és repceszalma mellett megnyílna a lehetıség a kukorica- és napraforgószár hasznosítására, úgy az azonos területrıl ellátható erımő/főtımő mérete
69 megháromszorozódna. A 19. ábráról az is leolvasható, hogy 50 km közúti beszállítási távolság a jövıben (feltéve, hogy a kukorica- és napraforgószár tüzelésének technológiai akadályai elhárulnak) 150 MW bruttó teljesítményő lágyszárú mezıgazdasági erımő ellátásához is elegendı lehet.
Fontosnak tartom megjegyezni, hogy a technológiai feltételek javulásának nem egyenes következménye a kukorica- és napraforgószár erımővi tüzelésre történı hasznosítása, hiszen azt a jövıbeni konkurencia (például egy biogázüzem) illetve rövid és hosszú távú szerzıdések is befolyásolják. Következésképp a technológiai feltételek megléte nem elégséges egy termék erımővi hasznosításához, ahhoz a kedvezı piaci feltételek is szükségesek.
Az eredményekbıl egyértelmően kitőnik, hogy bioerımővet csak egyféle mezıgazdasági melléktermékre alapozni nem célszerő. A lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek tüzelési technológiája szinte teljesen megegyezik, csak az egyes melléktermékek logisztikájában találhatók eltérések, melyek viszont nem befolyásolják a tüzelési technológiát.
Az erımőnek is érdeke a biztos alapanyag ellátás, azaz a diverzifikáció. Az ellátásbiztonság miatt nem célszerő a területen elméletileg lehetséges legnagyobb mérető erımő építése, ugyanis számolni kell az alapanyag felvásárlásának nehézségeivel és az egyes évek változó fajlagos hozamaival. A többféle, azonos technológiával tüzelhetı melléktermék égetését kell elınyben részesíteni, ami a lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek esetében jelenleg a búza- és a repceszalma együttes tüzelését jelenti.
4.2.2. Lágyszárú mezıgazdasági melléktermékek tüzelésének gazdasági vonatkozásai