MEDZINÁRODNEJ KONFERENCIE - Fakulta BERG - TUKE

ORGANIZÁTORCentrum obnoviteľných zdrojov energieTU v Košiciach, Fakulta Baníctva, Ekológie, Riadenia a GeotechnológiíSPOLUORGANIZÁTORSlovenská banícka spoločnosťOrganizačný výbor• doc. Ing. Radim RYBÁR, PhD. - odborný garant• Ing. Peter TAUŠ - organizačný garant• prof. Ing. Michal CEHLÁR, PhD.• Ing. Ján KOŠČO• Ing, Dušan KUDELAS, PhD.• prof. Ing. Adriana Csikósová, CSc.• doc. Ing, Peter HORBAJ, CSc., TU Košice, SjF, KETVysokoškolská 4, 042 00 Košice, peter.horbaj@tuke.sk• doc. Ing. Zdeněk Dostál, CSc., Dp EF Žilinskej univerzity, KEEUl. kpt. J. Nálepku 1390, 031 01 Liptovský Mikuláš, dostal@lm.uniza.sk• Ing. Peter ŤAPÁK, vedúci Odboru regionálneho rozvoja KSKCIELE A OBSAHOVÁ NÁPLŇ KONFERENCIEV poslednom období zaznamenávame nielen zvýšený záujem o obnoviteľné zdroje energiea možnosti znižovania energetických nákladov, ale aj obrovský pokrok v technológiáchzabezpečujúcich výrobu energie na báze obnoviteľných zdrojov, či podieľajúcich sa naúspore energie. Cieľom tejto periodickej konferencie je poskytnutie priestoru na výmenuskúseností a prezentáciu teoretických, vedeckých, technologických a priemyselnýchvýsledkov v oblasti racionálnej výroby, prenosu a spotreby energie kladúc dôraz naobnoviteľné zdroje energie.TÉMATICKÉ OKRUHY1. Biomasa ako zdroj energie2. Solárna a veterná energia3. Geotermálna energia4. Ekonomika energetických zdrojov5. Uskladňovanie energie6. Znižovanie nákladov na energiu7. Recyklácia odpadu - šetrenie prírodných zdrojovROKOVACÍ JAZYKslovenský, český, anglickýTU Košice, F BERGÚPaMPark Komenského 19042 00 KošiceÚČASTNÍCKY POPLATOK Účastnícky poplatok 4000,- SkV cene je zahrnuté:• 2 x ubytovanie s polpenziou v HOTELI SOREA ODBORÁR !!!• organizačné náklady,• publikovanie vo vedeckom časopise AMS + CD s prednáškami,• vstupenku do zariadenia AQUA Relax - vodný svet + spoločenský večer !!!UBYTOVANIEPočas konferencie bude pre účastníkov zabezpečené ubytovanie vHOTEL SOREA ODBORÁR, Tatranská Lomnica – Vysoké TatryRezerváciu ubytovania zabezpečí organizátor konferencie podľa zaslaných záväznýchprihlášok a potvrdení o zaplatení konferenčného poplatku. Hotel SOREA Odborár059 60 Tatranská LomnicaSlovenská republika + 421 52/ 4467 351-4 + 421 55/ 4467 581www: www.sorea.skVÝZVA NA PRIHLÁSENIE PRÍSPEVKOVNa konferenciu je možné sa prihlásiť spolu so stručným abstraktom (max. 150 slov),zahrňujúcim názov príspevku v slovenskom (českom) a anglickom jazyku, mená a adresyautorov.Prednášky a prezentácie budú publikované v mimoriadnom čísle vedeckého časopisuACTA MONTANISTICA SLOVACA (AMS)v tlačenej i elektronickej podobe.Podmienkou je uhradenie vložného v termíne do 20. septembra 2007.DÔLEŽITÉ TERMÍNYZaslanie prihlášky na konferenciu a abstraktu príspevku podľa pokynov. Prihlášku a abstraktje možné zaslať e-mailom na kontaktnú adresu.30. júl 2007Potvrdenie organizátora o prijatí prednášok a ich zaradení do programu konferencie15. august 2007Zaslanie záväznej prihlášky, kompletných príspevkov podľa pokynov a uhradenieúčastníckeho poplatku20. september 2007

PROGRAM KONFERENCIE – Odborné prednášky PROGRAM KONFERENCIE – Odborné prednáškyStreda 3. 10. 200716.00 – 19.00 Prezentácia účastníkov a ubytovanie19.00 VečeraŠtvrtok 4. 10. 200708.00 – 09.00 Prezentácia účastníkov09.00 – 09.15 Otvorenie konferencieDEFINOVANIE POZÍCIE OZE V ENERGETICKOM SEKTORE AKONÁSTROJ ICH ŠIROKÉHO UPLATNENIARybár Radim, TU Košice F BERG, odborný garant konferencie09.15 – 12. 30 Odborné prednášky1. BIOMASA AKO ZDROJ ENERGIEPOTENCIÁL BIOMASY A TECHNOLOGIE PRO VYUŽITÍ BIOMASY VMORAVSKOSLEZSKÉM REGIONUBranc Michal, VŠB – Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrumPRAKTICKÉ SKÚSENOSTI SO SPAĽOVANÍM ŠTIEPKY A PELIET NASLOVENSKUŠalamon Radoslav, HERZ s.r.o.UPLATNENIE KOTLOV NA BIOMASU V NÁVRHOCH ALTERNATÍVROZVOJA SÚSTAV TEPELNÝCH ZARIADENÍ.Urban František, Kučák Ľubor, STU SjFEKOLOGICKÝ A EKONOMICKÝ PRÍNOS SPAĽOVANIA HNEDÉHO UHLIAA DREVNEJ ŠTIEPKY V TEPLÁRNI.Urban František, Kučák Ľubor, STU SjFNÁHRADA ZEMNÉHO PLYNU DREVNOU ŠTIEPKOU V ZDROJICENTRÁLNEHO ZÁSOBOVANIA TEPLOMUrban František, Kučák Ľubor, Fabuš Michal, STU SjFBIONICKÉ PRINCIPY PROCESNÍHO ŘÍZENÍ BIOPLYNOVÝCHTRANSFORMACÍGroda Bořivoj, MZLU BrnoMETODIKA VYHODNOTENIA MOŽNOSTÍ VYUŽITIA DENDROMASY VREGIÓNE NA ENERGETICKÉ ÚČELYTauš Peter, Laciak Marek, TU Košice F BERG, Horbaj Peter, TU Košice SjF16.00 – 16.15 Prestávka na kávu16.15 – 18.00 Odborné prednášky2. SOLÁRNA A VETERNÁ ENERGIASTIRINGŮV MOTOR A VYUŽITÍ BIOMASYKaplan Zdeněk, ÚADI FSI VUTVYUŽITIE BIOMASY V PROCESE REBURNINGBučková Sylvia, TU v Košiciach, HF, Katedra pecí a teplotechniky10.55 – 11.10 Prestávka na kávuZPLYŇOVÁNÍ V REAKTORU S PEVNÝM LOŽEMKyjovský Miroslav, VŠB – Technická univerzita Ostrava, Výzkumné energetické centrumTHE ENERGETIC POTENTIAL OF THE BIOETHANOL IN HUNGARYLakatos Karoly, Handki Andrea, University of MiskolcŠTÚDIUM VYUŽITIA BIOMASY SPLYŇOVANÍM VO FLUIDNOMREAKTOREBudayová Mária, TU v Košiciach, HF, Katedra pecí a teplotechniky12.30 – 13.30 Obed13.30 – 16.00 Odborné prednáškySPLYŇOVANIE BIOMASY A VYUŽITIE DREVNÉHO PLYNULukáč Ladislav, TU v Košiciach, HF, Katedra pecí a teplotechnikyURČENIE DOSTUPNOSTI SLNEČNÉHO ŽIARENIA NÁSTROJMI GISKuzevičová Žofia, Hurčíková Viera, TU Košice F BERGPROBLEMATIKA ANALÝZY TIEŇOV V PROSTREDÍ GIS S VYUŽITÍMV PROBLEMATIKE VYUŽÍVANIA SLNEČNEJ ENERGIEŠimčák Miroslav, Šaršaňová Eva, TU Košice F BERGMERANIE GLOBÁLNEHO SLNEČNÉHO ŽIARENIADostál Zdeněk, Žilinská univerzita, EFVPLYV VETERNÝCH ELEKTRÁRNI NA PREVÁDZKU ELEKTRIZAČNEJSÚSTAVYEleschová Žaneta, Beláň Anton, FEI STU BratislavaPOSUZOVÁNÍ VLIVŮ VĚTRNÝCH ELEKTRÁREN NA ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍV ČESKÉ REPUBLICELapčík Vladimír, VSB Ostrava, Institut environmentálního inženýrství HGFNÁVRH SOLÁRNEJ SUŠIARNE PRE ÚČELY SUŠENIA SYPKÝCHMATERIÁLOVTauš Peter, TU Košice F BERG, Horbaj Peter, TU Košice SjF19.00 Spoločenský večer

ZOZNAM PRÍSPEVKOV Z KONFERENCIERESpect 2007UVEREJNENÝCH V ELEKTRONICKOM ZBORNÍKUBodonská, Eliášová - OZE A ICH EKONOMICKÉ DOPADYBranč - POTENCIÁL BIOMASY A TECHNOLOGIE PRO VYUŽITÍ BIOMASYV MORAVSKOSLEZSKÉM REGIONUBučková - VYUŽITIE BIOMASY V PROCESE REBURNINGBudayová, Suchý - ŠTÚDIUM VYUŽITIA BIOMASY SPLYŇOVANÍM VOFLUIDNOM REAKTORECehlár, Lištiaková, Varga - PODNIKANIE S ŤAŽBOU A SO SUROVINAMICehlárová - PODNIKOVÁ KRÍZADerco, Weiss - PRIESKUM A POSUDZOVANIE LOŽÍSK NERASTNÝCHSUROVÍN PODĽA IFRSGrega, Molokáč, Rybár, Trojan - PRIAMA PREMENA ENERGIESUPRAVODIVÉHO MAGNETU NA ELEKTRICKÚ ENERGIUHorbaj, Tauš - MOŽNOSTI VYUŽITIA KOMUNÁLNYCH ODPADOV AKALOV Z ČISTIARNÍ ODPADOVÝCH VÔD PRE ENERGETICKÉÚČELYKaplan, Pištek, Kopecký - STIRLINGŮV MOTOR A BIOMASAKršák_Džuppa, Taušová - PODPORA ZAVÁDZANIA OBNOVITEĽNÝCHZDROJOV ENERGIE V PROGRAMOVACOM OBDOBÍ 2007 – 2013Kuzevičová, Kuzevič, Molčíková - GIS AKO NÁSTROJ PRI MAPOVANÍPOTENCIÁLU GEOTERMÁLNEJ ENERGIE VO VYBRANEJ ČASTIÚZEMIA SLOVENSKAKyjovský - GASIFICATION IN FIX BED GASIFIERLukáč - SPLYŇOVANIE BIOMASY A VYUŽITIE DREVNÉHO PLYNUMihok, Cehlár, Cehlárová, Lištiaková - KRIZA AKO PROCESMolokáč, Hvizdák, Hvizdáková - MOŽNOSTI VYUŽITIA GEOTERMÁLNEJENERGIE V CESTOVNOM RUCHUPinka, Kršák - CELGAS - TRADIČNÉ A E-LEARNINGOVÉ CENTRUM PREPLYNÁRENSKÝ PRIEMYSELŠaršaňová, Šimčák - ANALÝZA TIEŇOV V PROSTREDÍ GIS S APLIKÁCIOUV OBLASTI VYUŽÍVANIA SLNEČNEJ ENERGIETauš, Horbaj - METODIKA VYHODNOTENIA MOŽNOSTÍ VYUŽITIADENDROMASY V REGIÓNE NA ENERGETICKÉ ÚČELYTesarčíková, Hutníková - BIOMASA AKO VÝZNAMNÝ PALIVOVÝ ZDROJSÚČASNOSTI A JEJ SPOLUSPAĽOVANIEUrban, Kučák - EKOLOGICKÝ A EKONOMICKÝ PRÍNOS SPAĽOVANIAHNEDÉHO UHLIA A DREVNEJ ŠTIEPKY V TEPLÁRNIUrban, Kučák - NÁHRADA ZEMNÉHO PLYNU DREVNOU ŠTIEPKOU VZDROJI CENTRÁLNEHO ZÁSOBOVANIA TEPLOMValluš - VYUŽITIE ZEOLITOV PRI KONŠTRUKCII SOLÁRNYCHKOLEKTOROVVarga, Grinč, Petra - LEGISLATÍVNY POSTUP A ČASOVÁ NÁVÄZNOSŤLEGISLATÍVNYCH POŽIADAVIEK PRI PRÍPRAVE A REALIZÁCIIGEOLOGICKÝCH A BANSKÝCH PROJEKTOVAl-Zabidi, A. – Al-Zabidi, D. - PRINCÍP OBCHODOVANIA S ROPOU NAKOMODITNOM TRHU

VÝVOJ HYBRIDNÍHO HOŘÁKU S NÍZKÝMI EMISEMI NOx A COStanislav VeselýDEVELOPMENT OF HYBRID BURNER WITH LOW NOx AND CO EMISSIONSAbstract:Combustion turbines used as a driving mechanism for compressors, supercharges, ships or even airplanes are noted for theirbroad range of power outputs. Environmental friendly retrofitting of combustion chambers in combustion turbines is a process inwhich the arrangement of combustion process becomes modified owing to a new engineering know-how, in particular in theprimary zone, in a way to provide for the reduction of NOx and CO emisions. Specific conditions of the operation of combustionturbines for gas conduits make it necessary to fulfil the emissikon limits of NOx and CO concentrations within a broad range ofoperation modes, while carrying through the retrofitting process in an environental friendly way. This refers e.g. to the poweroutput operation range from 20 to 100 percent.The author of this paper took part in the environmental-friendly retrofitting of more than 400 pcs of combustion turbines, installedon the territory of the East European states. A low emision hybrid burner has been developed to meet the NOx < 50 mgm -3 andCO < 50 mgm -3limits for the above mentioned power outputs of a combustion turbine. The article focusses on the mainstructural parameters and shows the test results carried out in an atmospheric testing station, or in a special test shop at 0,75 –1,1 MPa pressure level.In the course of the hybrid burner operation specific requirements on its construction had to be met. The diffusion combustioncircuit becomes operative during the starting stage and at lower power levels, whereas the burner starts to operate at poweroutput levels from 20 to 100 per cent of rated power output, with fuel and air mix specified in advance. The principle ofconstruction of the hybrid burner and its applications for various types of combustion turbines will be described.Stanislav VeselýKey words:Combustion turbine, combustion chamber, diffusion combustion, kinetic combustion, environmental-friendlyretrofit, NOx concentration, CO concentration, experimental research, group burner.Označení:a - poměr vzduch/palivo [-]CO - koncentrace oxidu uhelnatého [mgm -3 ]NO - koncentrace oxidů dusíku [mgm -3 ]xP - výkon [W]p - tlak [Pa]T - teplota [K]t - teplota [ o C]α - součinitel přebytku vzduchu [-]φ = 1/α- součinitel přebytku paliva [-]ρ - hustota [kgm -3 ]Indexy2 - před spalovací komorou3 - za spalovací komorouB - palivoi - v daném bodějm - jmenovitýL - vzduchPRIM - v primární zóněstech - stechiometrickýv - spaliny∑ - sumární1 of 153

1.0 ÚvodOd roku 1991 se autor věnuje výzkumu a realizaci technických opatření ke snížení emisí škodlivin vevýfukových plynech spalovacích turbin. Výsledky dosavadních prací jsou uvedeny např. v [1], [2], [3], [4], [5].V tomto článku se budeme zabývat pouze problematikou snižování emisí NOx a CO. Tyto emise jsou měřenyv jednotkách mgm -3 , přičemž NO se přepočítává na NO 2 a na 15% kyslíku ve spalinách při normálníchpodmínkách (p=1,01325 . 10 5 Pa, t = 0 O C) a CO se rovněž přepočítává na 15% kyslíku ve spalinách a nanormální podmínky. Při všech aplikacích uvedených v tomto článku je palivem zemní plyn, pokud není uvedenojinak.2.0 Konvenční spalovací komora s difuzním spalovánímNO xEmiseDýmRežim maléhozatíženíCOC x H yRežim maximálníhozatíženíZatíženíobr.1: Typický průběh emisí v závislosti na zatížení u konvenční spalovací komoryFig. 1: Typical course of emissions versus the load of conventional combustion turbineNa obr.1 je typický průběh emisí v závislosti na zatížení konvenční spalovací komory. Vyznačuje se tím, žesoučinitel přebytku vzduchu v primární zóně αPRIMmá hodnotu1,05 – 1,15 a tudíž střední teplota plamene v primární zóně je 2200 – 2500 K. Začátek primární zóny s vysokoukoncentrací paliva a nízkou teplotou produkuje vysoké CO, nízké NO x a vysoké saze. Na konci primární zóny,kde jsou přibližně stechiometrické podmínky ( α ≅ 1 ,0; a ≅ 17,0; φ = 1, 0 )je vysoká tvorba NO x . V tétooblasti dochází k oxidaci sazí i CO.Konvenční spalovací komory mají obvykle velmi vysoké emise NO xv režimu maximálního zatížení (NO x = 400 – 1000 mgm -3 ) a nízké emise CO (CO=0-20mgm -3 ). V režimumalého zatížení jsou naopak vysoké CO (200- 1000 mgm -3 ) a nízké emise NO x0-10 mgm -3 ).3.0 Základní parametry ovlivňující emise NO x a CONa obr.2 je znázorněna závislost emisí na NO x a CO a střední teploty plamene v primární zóně na součinitelipřebytku paliva (vzduchu) v primární zóně a to při spalování metanu se vzduchem. Konvenční spalovací komorapracuje v oblasti φ = 0,2−1,0.Proto jsou emise NO x i CO vysoké pro různá zatížení. Z obr.2 vyplývá, žePRIMnízké emise NO x a CO současně lze splnit jen pro určitou úzkou oblast hodnotφ pro bohaté směsi je to oblast φ = 1,25−1,45.oblast = 0,5− 0,6,PRIMPRIMφPRIM. Pro chudé směsi je to2 of 153

PalivoŘez BN2O2CO2COTPRIMNOxŘez BSpaliny + vzduch Φ 1,0Stecheometrie = Fronta plamene Φ 1,0Palivo + vzduch Φ 1,0Stabilizaceobr.4:Fig..4:Vzduch Palivo VzduchSchématické znázornění difuzního plamene v turbulentním proudu vzduchu. Schématický průběh teploty, emisí CO a NO x a složekN 2 , O 2 , CO 2Schematic diagram of diffusion flame with sinuous air flow. Schematic diagram of the temperature, CO and NO x emissions andthe N 2 , O 2 , CO 2 components.Z uvedených důvodů nelze u těchto systémů snížit emise NO x a CO pod hodnotu 120 mgm -3 , což byloexperimentálně ověřeno a je uvedeno např. v [5].5.0 Kinetické systémy spalování (premix combustion)Na obr.5 je schematické znázornění kinetického plamene v turbulentním proudu. Turbulentně zvrásnělá frontaplamene tvoří rozhraní mezi čerstvou směsí a hořící směsí. Přitom teplota v plameni je makroskopicky takřkakonstantní a odpovídá danému součiniteli přebytku paliva, teplotě na vstupu a palivu podle rovnice( φ,T, palivo)TPRIM= f2(1)TPRIMNOxCOČerstvásměsStabilizace100%Hořící směsΦ75%50%25%Řez BSchematické znázorněnívyhoření směsiFrontaplamenePalivo + vzduchΦPalivo + vzduchΦobr.5: Schématické znázornění kinetického plamene v turbulentním proudu. Schématický průběh teploty a emisí CO, NO xFig. 5: Schematic diagram of kinetic flame in sinuous (turbulent) flow. Schematic diagram of temperature and CO, NO x emission curves.Z toho samozřejmě vyplývá, že emise NO x a CO, závislé hlavně na teplotě T PRIM , můžeme regulovat regulacíT PRIM . Toho lze dosáhnout pro dané palivo vhodnou regulací φPRIMčehož dosáhneme regulací hmotnostníhoprůtoku paliva a vzduchu. Palivo se reguluje regulačním ústrojím turbiny v závislosti na výkonu soustrojí avzduch je regulován zvláštním algoritmem pomocí clony, která reguluje průtok vzduchu do primární zóny.Porovnání emisí NOx pro difuzní a kinetické spalování je znázorněno na obr.6. Zde je patrné, že proαPRIM= 1,8 − 2,0 lze při spalování předem smíchané směsi paliva a vzduchu získat emise NOx 100 krát nižší,než při difuzním spalování. Difuzní spalování RCF (Rotating Country Flow) je popsáno v [8].4 of 153

1000500NO [ ppm ]x10050Difuzní spalování s vířičiDifuzní spalování RCF10511 1,2 1,4 1,6 1,8t 2= 360°C320°C280°C240°C2,0 2,2 2,4αPRIM[ - ]Kinetické spalovánípředem smíchanésměsi paliva a vzduchuobr.6: Porovnání emisí NO x pro různé způsoby spalování paliva v primární zóně spalovací komoryFig. 6: Comparion of NO x emissions against the various modes of fuel combustion in the combustion chamber primary zone6.0 Proč je nutné použít hybridní hořákNa obr.7 je znázorněna závislost součinitele přebytku vzduchu a teploty spalin v primární zóně spalovacíkomory na provozním stavu komory, který je charakterizován startem, režimem malého zatížení a režimemmaximálního zatížení. Zároveň jsou do obrázku zakresleny provozní rozsahy difuzního a kinetického hořáku.Difuzní hořák se vyznačuje širokým rozsahem mezí stability hoření směsi paliva a vzduchuαPRIM= 0 ,5 ÷ 20,(2)zatímco kinetický hořák pracuje stabilně ve velmi úzkém rozsahu přebytku vzduchuαPRIM= 1 ,5 ÷ 2,2.(3)Chceme-li tedy použít pro snížení emisí hořák s kinetickým spalováním, který umožňuje výrazné snížení emisíNOx (viz obr.6), je nutné z provozního hlediska kinetický hořák kombinovat s difuzním hořákem, který zajišťujestabilní hoření v širokém rozsahu provozu a je zapojen při startu a nízkých výkonech. Při výkonechP= 0,4−1,0(4)je zapojen kinetický hořák.P jm202000181800α [ - ]PRIM161412T PRIM160014001200T PRIM [ K ]101000880066004α PRIM40022000startrežim nízkéhozatíženírežim maximálníhozatíženíprovozní rozsahkinetického hořáku α = 1,5 2,2PRIMprovozní rozsah difuzního hořáku α = 0,5 2,0PRIMobr.7: Závislost součinitele přebytku vzduchu a teploty spalin v primární zóně na režim spalovací komoryFig. 7: Impact of air surplus factor and flue gas temperatures on the primary mode of combustion chamber5 of 153

obr.10: Fotografie skupinového hybridního hořáku pro turbinu GT 750-6sekce se 7mi hybridními hořáky, část a)sekce se 49 hybridními hořáky, část b)Fig. 10: Photographic picture of a group burner used for the GT 750-6 turbinesection with 7 hybrid burners, part a)section with 49 hybrid burners, part b)Aby bylo možné dosáhnout při provozu podmínku dle (5), je v rozsahu výkonů dle (4) nutná regulace průtokuvzduchu do primární zóny spalovací komory. Tato regulace se provádí kruhovou clonou, které je automatikouřízena tak, aby bylo dosaženo podmínky (5).Na obr.11 jsou znázorněny dosažené výsledky měření NOx a CO na turbině GT 750-6 v závislosti na relativnímvýkonu turbiny. Zároveň je do obrázku zakreslena relativní poloha clony tak, že při relativní hodnotě0,0 % jeclona zavřena a při hodnotě 100 % je plně otevřena.-3NO , CO [ mg m ]x1009080706050403010090807060504030Otevření clony [ % ]NOxCOOtevření clony2010040 50 60 70 80090 100P /P [ % ]ijm2010obr.11:Fig. 11:Závislost emisí NO x a CO na poměrném výkonu turbiny a otevření clony pro přívod vzduchu do primární části spalovacíkomoryDiagram of NO x and CO emissions versus turbine relative power output and percentual opening of air inlet shutter for theprimary part of combustion turbine8.0 BudoucnostDalší vývoj směřuje ke zdokonalení činnosti hybridního hořáku. Snížení emisí je možné zdokonalením mísenípaliva a vzduchu ve směšovací komoře (viz obr.8) tak, aby rovnoměrnost pole koncentrací paliva a vzduchu navýstupu z hořáku byla lepší. Rovněž je nutno vyvinout systém řízení spalovacího procesu pro podmínkuφPRIM= 1,85 − 1,95 při změnách průtokového součinitele regulační clony. Tím je možné dosáhnout dalšíhosnížení emisí na hodnoty NO x < 25 mgm -3 CO < 30 mgm -3 .7 of 153

9.0 ZávěrNově vyvinutým hybridním hořákem lze dosáhnout emise NO, CO menší jako 50 mgm -3 pro rozsah výkonůturbiny od 40% do 100%. Hořák byl aplikován ve skupinovém modulárním uspořádání na spalovací turbině GT750-6. Jeho použití na spalovací komory typu FRAME 1, FRAME 3, FRAME 5, FRAME 6, THM 1408, GTK10-4 je připraveno ke zkouškám.Literatura1. Veselý,S.,Soudarev,A.,Vinogradov,E.,Zakharov,Y.:Environmentaly Friendly Update of Gas Turbines onGas Transmission Lines, ASME Paper – GT 2006 – 903582. Soudarev,A.V., Zakharov,Y.I., Vinogradov,E.D.,Veselý,S.,Poslušný,G.:Gas Turbine Units for PipelineCompressor Stations: Environmental Update Problems,ASME-Paper 94-GT-4973. Soudarev,A.V., Zakharov,Y.I., Vinogradov,E.D.:Experimental Refinement of Technologies forEnvironmental Update of Gas Turbine Units Applied to Electrogenerator Driving, ASME-Paper 96-TA-454. Veselý,S.,Parýzek,S.,Soudarev,A.V.,Zakharov,Y.I.,Vinogradov,E.D.,Schulz,K.H.,Zizow,E.: Experience ofEnvironmental Update of Gaspumping Units, ASME-Paper 200-Gt-895. Veselý,S.:Possibilities of Reducing Emissions in Burning Natural Gas in Gas Turbine Combustors SecondInternational Conference of Industrial Gas Turbine Technologies, Bled, 02/20046. Anderson,D.N.:Effects of Eqvivalence Ratio and Dwell Time on Exhaust Emissions from an ExperimentalPremixing Prevaporizing Burner, ASME Paper 75-GT-69,19757. Kanilo,P.M.,Podgornyj,A.N.,Christič,V.A.:Energetičeskie i ekologičeskije charakteristiky GTD priispolzovaniji uglevodorodnych topliv i vodoroda,Naukova Dumka, Kiev, 19878. Veselý,S.:”Spalovací komory spalovacích turbin”, Gakant, Brno,20078 of 153

LEGISLATÍVNY POSTUP A ČASOVÁ NÁVÄZNOSŤ LEGISLATÍVNYCHPOŽIADAVIEK PRI PRÍPRAVE A REALIZÁCII GEOLOGICKÝCH A BANSKÝCHPROJEKTOVAbstraktPrehľad a včasne využitie legislatívnych požiadaviek vedie k efektívnej príprave, realizácii a riadeniugeologických a banských projektov. Aplikácia týchto poznatkov investormi prispieva tak k zostaveniu vhodnýchkondícií využívania prírodných zdrojov, ako aj efektívnemu časovému harmonogramu pre dosiahnutie cieľa, a toracionálnemu, ekologickému ako aj ekonomickému využívaniu nerastného bohatstva.VARGA Peter, GRINČ Anton, PETRA FrantišekKľúčové slováinvestor, ložisko nerastných surovín, prevádzka, posudzovanie vplyvov naživotné prostredie, banská činnosťÚvodBanské a geologické odvetvie počas 90-tych rokov prešlo rozsiahlym útlmovým procesom, ktoré maloza následok aj radikálne obmedzenie prieskumu, ťažby nerastného bohatstva, ba dokonca zatváranie banskýchprevádzok. Toto obdobie však znamená aj obdobie transformácie banského a geologického odvetvia z centrálneriadeného prostredia na trhovo orientovaný systém činností a procesov. V súčasnosti sa objavujú snahyo investovanie do naštartovania a pokračovania využívania spoločenských zdrojov či už prípravou a realizáciounových projektov, alebo pokračovaním v projektoch a činnostiach postihnutých útlmom v predchádzajúcomobdobí. Činnosti organizácií podnikajúcich v tomto odvetví upravujú základné právne predpisy, a to pregeologickú oblasť zákon NR SR č. 313/1999 Z.z. o geologických prácach a štátnej geologickej správe(geologický zákon) v znení neskorších predpisov a jeho vykonávacie predpisy, pre banskú oblasť zákon č.44/1988 Zb. o ochrane a využití nerastného bohatstva (banský zákon) v znení neskorších predpisov, zákon SNRč. 51/1988 Zb. o banskej činnosti, výbušninách a o štátnej banskej správe v znení neskorších predpisov a ichvykonávacie predpisy. Tak ako iné oblasti, aj odvetvie baníctva a geológie je dotknuté pôsobnosťou zákona č.24/2006 Z.z. o posudzovaní vplyvov na životné prostredie v znení neskorších predpisov.1. Overovanie ložísk nerastných surovínNerasty sa rozdeľujú na vyhradené a nevyhradené. Ložiská nevyhradeného nerastu sú súčasťoupozemku, výhradné ložiská patria Slovenskej republike, kde dozor a evidenciu vykonáva geologická a štátnabanská správa. Overovanie ložísk nerastov – ložiskový geologický prieskum je možné vykonávať na základegeologického oprávnenia.Na overenie výhradného ložiska určí Ministerstvo životného prostredia SR žiadateľovi (investorovi)prieskumné územie po predložení projektu geologickej úlohy a vyriešení stretov záujmov na záujmovom území.Zásoby výhradného ložiska sa musia pred jeho využívaním overiť v kategóriách zodpovedajúcich zložitostigeologickej stavby ložiska, rozmiestnenia jeho úžitkových a škodlivých zložiek, prípadne zložitosti vývojakolektorských hornín. Držiteľ prieskumného územia na základe schválených podmienok využiteľnosti zásobvykoná geologický prieskum, po overení zásob výhradného ložiska vyhotoví záverečnú správu a výpočet zásob,ktoré predloží na Komisiu pre klasifikáciu zásob.Komisia posúdi a schváli záverečnú správu obsahujúcu výpočet zásob a Ministerstvo životného prostredia SRvydá rozhodnutie o schválení záverečnej správy a výpočtu zásob a osvedčenie o výhradnom ložisku .V prípade, že držiteľ prieskumného územia nevykonáva geologický prieskum podľa schválenéhoprojektu geologickej úlohy a podmienok uložených v rozhodnutí o určení prieskumného územia, alebonevynaložil na vykonávanie geologických prác v prieskumnom území počas určeného obdobia jeho platnosti9 of 153

minimálne 70% projektovaných finančných prostriedkov, ministerstvo môže jeho žiadosť na predĺženie lehotyzamietnuť.2. Územné rozhodnutia a posudzovanie činnostiPrednostné právo na využívanie overeného výhradného ložiska, t.j. určenie dobývacieho priestoru máorganizácia, ktorej bolo určené prieskumné územie a geologický prieskum vykonala na vlastné náklady.Prednostné právo si môže uplatniť najneskôr do šiestich mesiacov od schválenia záverečnej správy a výpočtuzásob pre predmetné ložisko.Avšak k určeniu dobývacieho priestoru v zmysle zákona č. 44/1988 Zb., ktoré má charakter rozhodnutiao využití územia je potrebné zhodnotiť, či uvažovanú činnosť na predmetnom území je nutné posudzovaťv zmysle zákona č. 24/2006 Z.z. o posudzovaní vplyvov na životné prostredie.Taktiež investor, ktorý plánuje využívať ložisko nevyhradeného nerastu musí získať povolenie využívanialožiska nevyhradeného nerastu od miestne príslušného obvodného banského úradu. Termín získania povoleniana využívanie ložiska nevyhradeného nerastu však môže nečakane predĺžiť požiadavka na posúdenie činnostipodľa Zákona č. 24/2006 Z.z. o posudzovaní vplyvov na životné prostredie. V praxi môžu nastať 3 prípady:• uvažovanú činnosť nie je nutné posudzovať• uvažovanú činnosť je potrebné posudzovať v zisťovacom konaní• uvažovanú činnosť je potrebné posudzovať v procese povinného hodnoteniaO tom, či navrhovaná činnosť sa bude v zmysle zákona o posudzovaní vplyvov na životné prostredieposudzovať, ministerstvo alebo príslušný orgán štátnej správy sa vyjadrí na základe kritérií, ktoré sú uvedenév prílohovej časti citovaného zákona.Zámer investora je posudzovaný v zisťovacom konaní, ak boli prekročené prahové hodnoty určené prezisťovacie konanie. Príslušný orgán štátnej správy vykoná na základe zámeru predloženého navrhovateľomzisťovacie konanie a rozhodne, či sa navrhovaná činnosť bude posudzovať podľa tohto zákona. Zároveň saskúma:• povaha a rozsah navrhovanej činnosti• miesto vykonávania navrhovanej činnosti, najmä jeho únosné zaťaženie• význam očakávaných vplyvov• stanoviská dotknutých orgánov a organizáciíRozhodnutie o tom, či sa navrhovaná činnosť bude posudzovať podľa vyššie uvedeného zákona jenavrhovateľovi, účastníkom konania, dotknutým orgánom a organizáciám vydané do dvoch mesiacov oddoručenia zámeru príslušnému orgánu štátnej správy s vyjadrením, že zámer bude ďalej posudzovaný v zmyslezákona o posudzovaní vplyvov na životné prostredie. Zároveň sa stanoví rozsah hodnotenia navrhovanejčinnosti, kde sa pokračuje systémom povinného hodnotenia. Ak navrhovateľom nie sú prekročené stanovenéprahové hodnoty pre zisťovacie konanie a nie je potrebné vykonávať posudzovanie vplyvov na životnéprostredie pri uvažovanej činnosti, príslušný orgán štátnej správy vydá rozhodnutie o tom, že navrhovanáčinnosť sa nebude posudzovať.V prípade, že navrhovaná činnosť svojimi parametrami prekračuje prahové hodnoty podľa prílohy zákonao posudzovaní vplyvov na životné prostredie, časť A – povinného hodnotenia, príslušný orgán štátnej správyvykoná proces posudzovania životného prostredia systémom povinného hodnotenia. Navrhovateľ predloží naposúdenie zámer, v ktorom je špecifikovaná navrhovaná činnosť, prostredie v ktorom sa uvažuje s jejvykonávaním. Zároveň sa vykoná posúdenie vplyvov na životné prostredie navrhovanej činnosti na všetkyzložky životného prostredia. Navrhovateľ predloží zámer s variantným riešením navrhovanej činnosti ak na jehožiadosť sa neupustilo od variantného riešenia.Ak sa počas procesu posudzovania vyskytnú závažné pripomienky alebo podstatné požiadavky dotknutýchorgánov štátnej správy, môže príslušný orgán štátnej správy nariadiť vypracovanie hodnotiacej správy. Časovérozpätie na vypracovanie hodnotiacej správy sa stanovuje vo väčšine prípadov s ohľadom na získaniepožadovaných údajov sledovaním dotknutého prostredia fauny a flóry, čo môže vzhľadom na zhodnotenievplyvu navrhovanej činnosti trvať jeden rok. Veľmi dôležitým momentom v procese povinného hodnotenia jeverejné prerokovanie zámeru, kde sa má možnosť oboznámiť, ďalej vyjadriť, prípadne navrhnúť pripomienkya opatrenia na zamedzenie nežiaducich vplyvov navrhovanej činnosti aj široká verejnosť.Príslušný orgán štátnej správy počas procesu posudzovania poverí odborne spôsobilú osobu na spracovanieodborného posudku pre navrhovanú činnosť.10 of 153

Odborný posudok hodnotí najmä:• úplnosť správy o hodnotení činnosti• stanoviska dotknutých orgánov a verejnosti• úplnosť zistenia kladných a záporných vplyvov navrhovanej činnosti vrátane ich vzájomného pôsobenia• použité metódy hodnotenia a úplnosť vstupných informácií• návrh technického riešenia s ohľadom na dosiahnutý stupeň poznania• varianty riešenia navrhovanej činnosti• návrh opatrení a podmienok na vylúčenie alebo zníženie nepriaznivých vplyvov navrhovanej činnostiOdborný posudok obsahuje návrh záverečného stanoviska z posúdenia k navrhovanej činnosti. Až na základeodborného posudku rezortný orgán vydá záverečné stanovisko, v ktorom sú uvedené podmienky, dodržiavanímktorých povoľujúci orgán povolí vykonávanie navrhovanej činnosti. Ak sa počas posudzovania nezistia závažnépripomienky a požiadavky a navrhovateľovi nie je uložené rezortným orgánom vypracovanie hodnotiacejsprávy, záverečné stanovisko je navrhovateľovi doručené do deviatich mesiacov od doručenia zámeru.V prípade uloženia navrhovateľovi vypracovať hodnotiacu správu, záverečné stanovisko je následne vydané popredložení predmetnej hodnotiacej správy a odborného posudku. V tomto prípade môže byť záverečnéstanovisko vydané aj v čase 20 mesiacov od doručenia zámeru na posudzovanie činnosti rezortnému orgánu.3. Spustenie banských prevádzokBanskú činnosť a činnosť vykonávanú banským spôsobom môže v zmysle § 4a zákona č. 51/1988 Zb.organizácia vykonávať na základe banského oprávnenia.Pri povolení banskej činnosti v dobývacom priestore investor predloží povoľujúcemu orgánu vyššie uvedenédoklady, plán otvárky, prípravy a dobývania výhradného ložiska (POPD). Lehota na doručenie týchtodokumentov a plánu je tri mesiace pred termínom začatia, resp. spustenia plánovanej činnosti. Povoľujúci orgánna základe posúdenia projektovej dokumentácie, preštudovaní vyjadrení účastníkov konania, dotknutýchorgánov a organizácií, po vyriešení stretov záujmov, môže začať, alebo pokračovať v správnom konanío povolenie činnosti.Ak investor plánuje spustiť prevádzku na ložisku nevyhradeného nerastu, predloží povoľujúcemu orgánu plánvyužívania ložiska nevyhradeného nerastu a vyriešené strety záujmov podľa platnej legislatívy.V zmysle ustanovení zákona č. 50/1976 Zb. o územnom plánovaní a stavebnom poriadku (stavebnýzákon) musí zabezpečiť na základe spracovanej projektovej dokumentácie na orgánoch štátnej správy povoleniana realizáciu alebo rekonštrukciu stavebných objektov (vrátane inžinierskych sietí) v súlade s ustanoveniami §54 – 74 stavebného zákona. Pôjde o stavebné objekty, ktoré nebudú spadať do kompetencie banského úradu.Okrem vyššie uvedeného legislatívneho postupu je potrebné zosúladiť prevádzku s ostatnou legislatívou napr.so zákonom NR SR č. 314/2001 Z.z. o ochrane pred požiarmi, v znení zákona č. 526/2005 Z.z., zákonom č. 124/2006 Z.z. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a o zmene a doplnení niektorých zákonov a ďalšoulegislatívou.Spusteniu banských prevádzok predchádzajú legislatívne požiadavky týkajúce sa jednotlivých zložiek životnéhoprostredia, a to:a) ovzdušiab) pôdy, hornínc) prevádzkových vôd (banských, úžitkových)V neposlednom rade sa musí investor vysporiadať s riešením odpadového hospodárstva prevádzky. Zároveň jepotrebné vykonať počiatočné merania týkajúce sa hygieny práce, navrhnúť opatrenia a zamedziť nežiaducimvplyvom na zamestnancov a širšie okolie prevádzky.Pre banské prevádzky vykonávajúce banskú činnosť boli určené novelizáciou banského zákona termíny,ktoré zaväzujú organizáciu začať vykonávanie banskej činnosti v určenom dobývacom priestore. Pod začatímčinnosti sa rozumie schválenie plánu otvárky, prípravy a dobývania a povolenie banskej činnosti v určenomdobývacom priestore.Investorovi, ktorému bol dobývací priestor určený, alebo na ktorého bol dobývací priestor prevedený,zanikne banské oprávnenie, ak:11 of 153

a) nezačal výhradné ložisko dobývať v lehote, ktorú uviedol v konaní o určenie dobývacieho priestoru, vzmluve o prevode dobývacieho priestoru alebo v návrhu na prevod dobývacieho priestoru inejorganizácii na základe výberového konaniab) dobývanie prerušil na dobu dlhšiu ako tri roky, alebo nesplnil podmienky, ku ktorým sa zaviazal vzmluve o prevode dobývacieho priestoru, alebo v návrhu do výberového konania o prevod dobývaciehopriestoru inej organizácii na základe výberového konaniaLehoty na spustenie začatia banskej činnosti nesmú byť dlhšie ako:- pre povrchové prevádzky 3 roky- pre podzemné prevádzky 5 rokovNedodržaním vyššie uvedených lehôt prichádza investor o právo vykonávať banskú činnosť a zároveňo investície, ktoré boli do tohto projektu investované.3.1 OvzdušiePodľa environmentálneho práva a hygieny pracovného prostredia je potrebné zabezpečiť súladlegislatívous platnouZákon NR SR č.478/2002 Z.z. o ochrane ovzdušia, ktorým sa dopĺňa zákon č. 401/1998 Z.z. o poplatkoch zaznečisťovanie ovzdušia v znení neskorších právnych predpisov. V súlade s týmto zákonom, § 22 ods. 1 písm. a)je potrebný súhlas o umiestnení stavby veľkého zdroja a stredného zdroja znečistenia, k žiadosti je potrebnédoložiť odborný posudok.Preukázať dodržanie emisných limitov technickým výpočtom alebo jednorazovým oprávneným meraním,ktoré vykoná akreditovaná spoločnosť.Prevádzkovateľ je povinný viesť prevádzkovú evidenciu a zisťovať množstvo vypúšťaných znečisťujúcichlátok, oznamovať príslušnému Obvodnému úradu životného prostredia na špeciálnych tlačivách (tabuľky NEIS)údaje o zdroji a vypočítanom poplatku za každú znečisťujúcu látku.Pri prevádzkovaní malého zdroja znečistenia (plynová kotolňa do 0,3 MW) je potrebné požiadať príslušnú obeco umiestnenie stavby malého zdroja v súlade s § 22 ods.1 písm. a) zákona NR č. 478/2002 Z.z. o ochraneovzdušia v znení neskorších právnych predpisov.3.2 Pracovné prostredieZ hľadiska banských a súvisiacich predpisov je potrebné zabezpečiť súlad s nasledujúcou legislatívou:- Vyhláška SBÚ č. 29/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri banskejčinnosti a činnosti vykonávanej banským spôsobom na povrchu. Zosúladenie spočíva v zabezpečenívýkonov jednotlivých funkcií na pracovisku s ohľadom na dodržiavanie podmienok bezpečnosti prevádzkya bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci, ďalej spracovanie základnej a technickej dokumentácie prepracovisko, oboznámenie zamestnancov na pracovisku- Vyhláška SBÚ č. 21/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri banskejčinnosti a činnosti vykonávanej banským spôsobom v podzemí, kde je taktiež nutné zabezpečiť výkonjednotlivých funkcií na pracovisku s ohľadom na dodržiavanie podmienok bezpečnosti prevádzky,bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci, ďalej spracovanie základnej a technickej dokumentácie prepracovisko, oboznámenie zamestnancov na pracovisku- Vyhláška SBÚ č. 50/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri úpravea zušľachťovaní nerastovJednotlivé úkony na pracoviskách sa môžu vykonávať len na základe schválenej prevádzkovej dokumentáciea iba poverení pracovníci pre jednotlivé činnosti. Zodpovednosť za prevádzku nesie v globále vedenieorganizácie, za odborné vedenie prevádzky zodpovedá vedúci zodpovedný pracovník.Z hľadiska hygieny pracovného prostredia je potrebné zabezpečiť súlad s nasledujúcou legislatívou:- zákon NR SR č. 126/2006 Z.z. o verejnom zdravotníctve, kde súlade s týmto zákonom je potrebnévypracovať návrh na uvedenie pracovných priestorov do prevádzky v zmysle § 10 ods.4 písm. a).12 of 153

-nariadenie vlády SR č. 355/2006 Z.z. o ochrane zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciouchemickým faktorom pri práci. V súlade s týmto je potrebné zistiť prítomnosť nebezpečných chemickýchfaktorov na pracovisku a posúdiť riziko vyplývajúce z týchto faktorov, ďalej vypracovať prevádzkovýporiadok v zmysle § 11 citovaného nariadenia vlády, posudok o riziku z hľadiska expozície chemickýmfaktorom pri práci.- nariadenie vlády SR č. 115/2006 Z.z. o minimálnych zdravotných a bezpečnostných požiadavkách naochranu zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciou hluku. Ak možno predpokladať prekročenieakčných hodnôt expozície hluku musí sa vykonať meranie hluku a podľa výsledkov sa určí či sa mávypracovať posudok o riziku z expozície hluku.- nariadenie vlády SR č. 357/2006 Z.z. o podrobnostiach o faktoroch práce a pracovného prostredia. Podľazáverov posudkov jednotlivých faktorov práce (chemický faktor, hluk, prach) sa zaradia jednotlivépracovné činnosti do kategórii.V súčasnosti, podla platnej legislatívy a environmentálnych požiadaviek na technologické stroje a zariadeniaje povinnosťou investora používať pri otvárke, príprave a dobývaní, pre úpravu a zušľachťovanie nerastov, ďalejpri likvidácií či už geologických alebo banských zariadení najlepšie dostupné technológie (BAT technológie),ktoré sú v súlade:- s princípmi trvalo udržateľného rozvoja,- s podmienkami ochrany životného prostredia alebo jeho zložiek- spĺňajúce parametre najlepšie dostupných technológií pre navrhovanú činnosťPosúdenie vhodnosti použitia navrhovaných technológií vykoná povoľujúci orgán. Počas správneho konaniauloží navrhovateľovi zabezpečiť odborný posudok, v ktorom sa navrhovaná technológia zhodnotí na základe jejtechnického riešenia, ďalej ovplyvňovania pracovného prostredia alebo širšieho okolia. Záverom odbornéhoposudku je odporúčanie na použitie tejto technológie, alebo zamietnutie možnosti použitia navrhovanejtechnológie.IV. Odpadové hospodárstvoPrevádzkovateľ je povinný zaviesť a uchovávať evidenciu o druhoch a množstve odpadov, zasielať hláseniao nakladaní s odpadmi príslušnému orgánu štátnej správy odpadového hospodárstva, označovať predpísanýmspôsobom nebezpečné odpady.V súlade s týmto zákonom NR SR č. 223/2001 Z.z. o odpadoch v znení neskorších predpisov pri nakladanís nebezpečnými odpadmi nad 100 kg súhrne za rok je potrebné požiadať Obvodný úrad ŽP podľa § 7 ods. 1písm. g) o súhlas na nakladanie s nebezpečnými odpadmi, súčasťou žiadosti o udelenie súhlasu je doloženiezmluvného zabezpečenia o zhodnotení resp. zneškodnení odpadov a havarijný plán na manipulácius nebezpečnými odpadmi.Zákon NR SR č. 223/2001 Z.z. o odpadoch v znení neskorších právnych predpisov. Podľa tohtozákona, v zmysle § 6 ods.1 je tiež potrebné vypracovať Program odpadového hospodárstva pôvodcu odpadov priprekročení viac ako 500 kg nebezpečných odpadov alebo 10 t ostatných odpadov.Kontrolnú činnosť nad vykonávaním povinností vyplývajúcich z vyššie uvedených právnych predpisovvykonávajú špecializované orgány štátnej správy.Z vyššie uvedeného je zrejme, že transformácia národných ekonomík, transformácia jednotlivých priemyselnýchodvetví je úzko prepojená s transformáciou a harmonizáciou právnych predpisov.ZáverV dôsledku transformácie vyššie uvedených odvetví dochádza k novým požiadavkám na transformáciulegislatívy upravujúcej prípravu a realizáciu projektov a činností v geologickom a banskom odvetví. Zosúladeniezámerov investorov a legislatívnych požiadaviek dáva predpoklad na dosiahnutie efektívneho a racionálnehovyužívania spoločenských zdrojov a úspešnej realizácie zámeru.13 of 153

Použitá literatúra1. Zákon č. 44/1988 Zb. o ochrane a využití nerastného bohatstva (banský zákon) v znení neskorších predpisov2. Zákon SNR č. 51/1988 Zb. o banskej činnosti, výbušninách a o štátnej banskej správe v znení neskoršíchpredpisov3. Zákon NR SR č. 313/1999 Z.z. o geologických prácach a štátnej geologickej správe (geologický zákon)v znení neskorších predpisov.4. Zákon č. 24/2006 Z.z. o posudzovaní vplyvov na životné prostredie v znení neskorších predpisov.5. Zákon č. 50/1976 Zb. o územnom plánovaní a stavebnom poriadku (stavebný zákon)6. Zákon NR SR č.478/2002 Z.z. o ochrane ovzdušia v znení neskorších predpisov7. Vyhláška SBÚ č. 29/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri banskejčinnosti a činnosti vykonávanej banským spôsobom na povrchu8. Vyhláška SBÚ č. 21/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri banskejčinnosti a činnosti vykonávanej banským spôsobom v podzemí9. Vyhláška SBÚ č. 50/1989 Zb. o bezpečnosti a ochrane zdravia pri práci a bezpečnosti prevádzky pri úpravea zušľachťovaní nerastov10. Zákon NR SR č. 126/2006 Z.z. o verejnom zdravotníctve v znení neskorších predpisov11. Nariadenie vlády SR č. 355/2006 Z.z. o ochrane zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciouchemickým faktorom pri práci12. Nariadenie vlády SR č. 115/2006 Z.z. o minimálnych zdravotných a bezpečnostných požiadavkách naochranu zamestnancov pred rizikami súvisiacimi s expozíciou hluku13. Nariadenie vlády SR č. 357/2006 Z.z. o podrobnostiach o faktoroch práce a pracovného prostredia14. Zákon NR SR č. 223/2001 Z.z. o odpadoch v znení neskorších právnych predpisov14 of 153

Využitie zeolitov pri konštrukcii solárnych kolektorov(Utilization of zeolites in the solar collectors design)Maroš Valluš 1Zeolites are naturally occurred material. Their ability to absorb and desorb water makes zeolitesnew material for the storage of thermal energy. By the heating of zeolites, water molecules bond inside ofthem desorb, thermal energy accepted is stored in the meantime. If the water molecules are absorbed again,stored thermal energy is released from the zeolites once again. Mentioned thermal energy can be acceptedfrom the various sources. Utilization of the thermal energy gained by the common solar systems designed asflat fluid solar collectors appears to be a serious advantage.Key words: zeolite, adsorption, desorption, solar systemÚvodNespojitosť slnečného žiarenia a premenlivosť v hodnote jeho intenzity sú kľúčovými faktormiovplyvňujúcimi jeho využiteľnosť. Intenzita slnečného žiarenia na tom istom mieste sa mení počas ročnýchobdobí, dňa a noci a je závislá od počasia. Vo všeobecnosti je ťažké prispôsobiť energiu práve získanú,energetickému dopytu v tej chvíli. Preto uschovávanie tepelnej energie získanej zo slnka je jedným z kritickýchproblémov súčasného výskumu v oblasti aplikácií slnečnej energie. Jedným z riešení uschovania energie jepoužitie zeolitov v solárnom okruhu. Najväčšími prednosťami prírodných zeolitov sú ľahká dostupnosť,univerzálnosť použitia ako aj reverzibilita vlastností pri väčšine procesov, ktorých sa zúčastňujú.1. ZEOLITYZeolity sú vodnaté kremičitany s priestorovou stavbou. Patria medzi tektosilikáty. Z chemickéhohľadiska sú rovnako ako živce aluminosilikáty. Ich stavba je založená na priestorovo usporiadanej kostre,zloženej z tetraedrov SiO 4 a AlO 4 , viazaných navzájom zdieľaním svojich vrcholových kyslíkov. Tvoriavzájomne prepojené kanály a dutiny, ktoré obsahujú slabo viazané, teda v podstate pohyblivé molekuly vody akatióny alkalických kovov (Na, K, Li, Cs) a alkalických zemín (Ca, Mg, Ba, Sr), ktoré vyrovnávajú nenasýtenúnegatívnu valenciu AlO. Názov zeolity pochádza z roku 1756, kedy ho na základe niektorých typickýchfyzikálno chemických vlastností odvodil významný švédsky mineralóg, Axel Frederick Cronstedt (z gréckychslov zein, "vrieť"; lithos, "kameň"). [5]Zeolity (Obr.2, Obr.3) sú číre, alebo od prímesí svetlo zafarbené (výnimočne sýto červené). Majú nízkuaž strednú tvrdosť (3,5 - 5) a malú hustotu (okolo 2,5). Takmer vždy sú priehľadné až priesvitné so skleným(občas perleťovým) leskom. Často dvojčetne i mnohočetne zrastajú, niektoré zrastené zeolity napodobujú tvary svyššou súmernosťou.Vynikajú nízkym indexom lomu svetla (1,47 - 1,54) i nízkym dvojlomom (0 - 0,015). Charakteristickýje nekovový vzhľad. Kyselinami sa porušujú a rozkladajú ľahšie ako iné kremičitany a zanechávajú po seberôsolovitú alebo práškovitou kyselinu kremičitanovú (H 2 SiO 3 ).Charakteristické nadúvanie zeolitov pri žíhaní dúchavkou je spôsobené prudkým únikom vody asúčasným tavením na sklo. Na obr.1 je znázornená typická molekulárna štruktúra zeolitu.1 Ing. Maroš Valluš, Ústav geoturizmu, Fakulta BERG, Technickej Univerzity Košice, Park Komenského 19, 040 01 Košice, č. tel. 055/602 2436, maros.vallus@tuke.sk15 of 153

Obr. 1. Mikropórová molekulárna štruktúra zeolitu, [4]Fig. 1. Microporous molecular zeolite structurePrírodné zeolity majú unikátne štruktúrne, fyzikálne a chemické vlastnosti, ktoré ich predurčujú prevyužitie v mnohých technologických, poľnohospodárskych a ekologických procesoch. [2]Obr. 2. Prírodný zeolit [4] Obr.3. Zeolity [4]Fig. 2. Natural zeoliteFig. 3. ZeoliteKonštrukcia aluminosilikátov je značne otvorená a zahŕňa kanály a prepojené póry čiastočne vyplnenékatiónmi a molekulami vody. Vnútrokryštálové póry tvoria od 20% do 50% celého objemu kryštálov väčšinyzeolitov. Keď sú zeolity zohrievané, molekuly vody vo vnútrokryštálových póroch sú čiastočne alebo celkomdesorbované. Po tejto desorpcii, molekuly vody môžu byť adsorbované opätovne do vzduchu alebo do vody,pričom sa kryštálová mriežka zeolitov nemení.Zeolity sa najčastejšie využívajú na vykurovanie a chladenie - môžu byť použité ako solárne termálnekolektory a pre adsorpčné chladenie. V týchto aplikáciách, je využívané ich vysoké absorpčné teplo a schopnosťhydratovať a dehydratovať pričom zachovávajú štrukturálnu stabilitu. Táto hygroskopická vlastnosť spojená svlastnou exotermickou reakciou keď zeolit prechádza z dehydratovaného stavu do stavu hydratovaného(adsorpcia tepla), robí prírodné zeolity účinné v uchovávaní solárnej energie a odpadového tepla. [5]2. PRINCÍP POUŽITIA ZEOLITOV V TEPELNÝCH PROCESOCHZeolity majú extrémne nelineárne adsorpčné izotermy pre vodu. Základnou požiadavkou na použitiezeolitov v tepelných procesoch sú ich vyhovujúce vlastnosti ako je adsorpcia a následná desorpcia, termickástabilita, a pod. Schopnosť adsorbovať a desorbovať vodu robí zo zeolitov nový materiál pre úschovu solárnejenergie. Pri ohrievaní zeolitov, molekuly vody v nich miznú a tepelná energia je medzitým uložená, a ak súmolekuly vody adsorbované znova, uschovaná tepelná energia zo zeolitov je uvoľnená.Adsorpcia je dej exotermický, desorpcia endotermický. Pri adsorpci uvoľňuje systém adsorbentadsorbátvždy určité teplo a odovzdáva ho svojmu okoliu. To isté teplo treba systému vrátiť, ak chcemedesorpciou odstrániť z adsorbenta adsorbované molekuly a uviesť ich späť do plynnej alebo kvapalnej fázy. Keďzeolity absorbujú teplo a desorbujú kryštalickú vodu, ich teplota sa nemení, preto, tento proces patrí k úschovelatentného tepla. Tak dlho, pokiaľ sa zeolity z ktorých boli molekuly vody desorbované nevystavia vode, tepelnáenergia v nich môže byť uchovaná tak dlho ako je potrebné. Keď je tepelná energia v zeolitoch desorbovaná, jemožné riadiť rýchlosť desorpcie zmenou rýchlosti absorpcie vody. Množstvo uvoľneného tepla sa označuje ako16 of 153

“adsorpčné teplo“ (integrálne teplo adsorpcie, diferenciálne teplo adsorpcie). Táto fyzikálna vlastnosť zeolitova úspešne využíva v zariadení využívajúcom slnečné žiarenie na ohrev úžitkovej vody a na klimatizáciuuzavretých priestorov.Nízka hustota energie a čas dostupnosti sú kľúčovým problémami vo využívaní solárnej energie aodpadového tepla. Preto sú vyvíjané systémy začleňujúce zeolity pre prekonanie týchto problémov. Tietosystémy sú schopné využívať solárne žiarenie, priemyselné odpadové teplo a teplo z rôznych iných zdrojov, atýmto spôsobom tak využiť inak nevyužívané zdroje energie. Typické využitie zeolitov ako média pre úschovutepelnej energie je znázornené na obrázku 4, na obrázku 5 je náčrt uzatvoreného solárneho sorpčného systému.Jednotky pre úschovu tepelnej energie využívajúce zeolity môžu redukovať závislosť na sekundárnych resp.záložných ohrevných systémoch a prispieť k efektívnemu a bezpečnému využívaniu nielen odpadového tepla.[1]Obr. 4. Proces použitia zeolitov ako média pre úschovu tepelnej energie [1]Fig. 4. The process using zeolite as medium for thermal energy storageObr. 5. Schéma uzatvoreného solárneho sorpčného systému [1]Fig. 5. The scheme of closed solar sorption systemZeolit so sorbovanou vodou je umiestnený v slnečnom kolektore (Obr. 6.). Vplyvom slnečného žiareniasa voda zo zeolitov odparuje v uzavretom systéme za zvyšovania tlaku a voda vo výparníku kondenzuje.Uvoľňuje sa kondenzačné teplo, ktorým sa ohrieva voda. Kondenzát z denného cyklu sa prečerpáva dovýparníka. Pri nočnom cykle sa kolektor ochladzuje vyžarovaním tepla do okolia a zeolit sorbuje vodnú paru,ktorá sa uvoľňuje vo výparníku s vlhkým povrchom. Denný 24-hodinový cyklus je tak uzatvorený. Adsorpčnévlastnosti zeolitov sa obvykle udávajú vo forme adsorpčnej izotermy (izobary, izostery), ktorá vyjadrujezávislosť adsorbovaného množstva látky na tlaku pri danej teplote. (Obr.6.). [3]17 of 153

Obr. 6. Schéma zariadenia využívajúceho zeolit a slnečné žiarenie na ohrev vody a klimatizáciu, 1- kolektor naplnený zeolitom, 2-výmenník so zeolitom, 3- kondenzátor, 4- rezervoáre, 5- výparník, 6- kolektor naplnený zeolitom [3]Fig. 6. The scheme of the device using zeolite and sun radiation for water heating and cooling, 1 collector filled with zeolithe, 2-exchanger with zeolithe, 3- condenser, 4- storage tank, 5- evaporator, 6- collector filled with zeolitePri poklese parciálneho tlaku na 0,7 % hodnoty tenzie pár pri 100 °C, klesne bod varu vody vodparovači na 2 °C. Zeolity tak adsorbujú vodné pary vzniknuté v odparovači, čím v ňom stále udržujú nízkytlak a súčasne odovzdávajú okolitému vzduchu teplo adsorpcie. Koncom nočného cyklu sú zeolity opäť vhydratovanej forme a pripravené na nový denný cyklus.Opísané zariadenie funguje ako absorpčná chladnička iba v noci. Vo väčšine prípadov (klimatizácia,chladenie potravín, výroba ľadu) je potrebné, aby chladenie bolo v činnosti po celý deň. Z toho dôvodu jepotrebné (ako u všetkých solárnych systémov) prídavné zariadenie na akumuláciu energie (Obr.6). [2]ZáverPri vyrobení akejkoľvek energie, ktorú nie je možné okamžite spotrebovať je problém jej úschovy.Existuje niekoľko princípov úschovy energie ako takej a niekoľko metód úschovy tepelnej energie. Jednou znich je práve uchovanie tepelnej energie v prírodných či syntetických zeolitoch využitím ich špecifickýchvlastností, kde zdrojom tepelnej energie sú bežné solárne systémy tvorené solárnymi kolektormi.Kvôli zvýšeniu času akumulácie tepla v solárnom systéme sa zeolity môžu využívať nielen priamo vsolárnom kolektore, ale aj vo výmenníku tepla. Takýto solárny systém je vhodné použiť na centrálnevykurovanie, a ohrev úžitkovej vody, ale v súčasnosti sa môže používať aj na ohrev vody v bazénoch.Literatúra - References[1].Grega Ladislav, Ing.: Slnečné kolektory s využitím zeolitov – akumulácia slnečnej energie, 2006[2].Tesarčíková Alexandra, Ing. : Možnosti využitia prírodných zeolitov tepelných procesoch, 2006[3].Žůtek František, Ing., CSc: Využitie sopečných hornín – prírodných zeolitov v národnom hospodárstve, 1989[4] http://en.wikipedia.org/wiki/Zeolites[5] http://zeolity.brych.cz/index.php18 of 153

Náhrada zemného plynu drevnou štiepkou v zdroji centrálneho zásobovania teplomUrban – Kučák - Fabušdoc. Ing. František Urban, CSc., Strojnícka fakulta STU v Bratislave,Ústav tepelnej energetiky, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava,frantisek.urban@stuba.skIng. Ľubor Kučák, CSc., Strojnícka fakulta STU v Bratislave, Ústavtepelnej energetiky, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava,lubor.kucak@stuba.skAnotácia:V príspevku je popísané využívanie alternatívnych energetických zdrojov pri návrhu rozvoja centralizovaných zdrojov tepla a celý proces jeilustrovaný príkladom centrálneho zdroja tepla, v ktorom bola uskutočnené zmena palivovej základne zo zemného plynu na drevnú štiepku.AbstractUtilization of the alternative energy sources in the design of the centralized heat sources is described in this paper. The whole process isdescribed using an example of the central heating source, in which the fuel switch was applied from natural gas to wooden chips.Kľúčové slováúprava spaľovacieho zariadenia, zmena palivovej základne, ekonomika prevádzky, cena teplaKey wordsfiring system adaptation, fuel base switch, operation economy, heat priceÚvodObnoviteľné zdroje energie patria medzi domáce komodity, a preto prispievajú k znižovaniu závislosti oddovozov a zvyšujú nezávislosť a spoľahlivosť dodávok energie. Rozvoj využívania obnoviteľných zdrojovenergie prispieva tiež k zvyšovaniu zamestnanosti, hlavne v oblasti malých a stredných podnikov. Využívanieobnoviteľných zdrojov energie sa môže stať kľúčovým pri regionálnom rozvoji aj z hľadiska dosahovania vyššejsociálnej a ekonomickej súdržnosti v rámci Európskej únie. Veľmi dôležitou vlastnosťou obnoviteľných zdrojovenergie je tiež neutrálna bilancia emisií CO 2 , dôležitý faktor pri plnení medzinárodných záväzkov Slovenskejrepubliky.Postupný vývoj situácie na trhu s energiami a neustály pokrok vo vývoji akceptovateľných technológiívedú k potrebe neustáleho prehodnocovania podmienok využívania obnoviteľných zdrojov energie s cieľomstanovenia pravidiel, ktoré umožnia podnikateľskej sfére angažovať sa v oblasti obnoviteľných zdrojov energies prijateľnými ekonomickými výsledkami. Z tohto dôvodu je veľmi dôležité stanovenie ekonomicky únosnejceny tepla pri výrobe z obnoviteľných zdrojov po dobu životnosti projektu.Projekt rekonštrukcie kotolne v meste Nová Dubnica je zameraný na zmenu palivovej základne aoptimalizáciu výkonu tepelného zdroja pre zásobovanie mesta teplom, pričom sa využívajú regionálneobnoviteľné zdroje energie. Vzhľadom na výrazný nárast ceny zemného plynu, ktorý sa podľa platnejlegislatívnej úpravy premietol do ceny tepla, bol výrobca a dodávateľ tepla v Novej Dubnici nútený pozastaviťďalšie etapy plánovanej rekonštrukcie systému centralizovaného zásobovania teplom a hľadať opatrenia, ktoréby umožnili dokončenie tejto rekonštrukcie a nezvyšovali pritom neúmerne cenu tepla. Takýmto opatrením jepodľa vykonaných analýz náhrada paliva - zemného plynu drevnou biomasou – energetickou štiepkou adrevným odpadom z regionálnych zdrojov.AnalýzaVzhľadom na potrebu rekonštrukcie distribučného systému SCZT v meste Nová Dubnica a udržanieprijateľnej ceny tepla pre konečných odberateľov boli spracované analýzy možnosti riešenia danej situácie a povyhodnotení výsledkov bolo rozhodnuté zameniť zemný plyn ako hlavné palivo za drevnú štiepku s príslušnourekonštrukciou technologického zariadenia.Pre zmenu palivovej základne boli vybrané 2 kotly využívajúce drevnú biomasu s výkonom 2x7 MW.Doplňujúci výkon do maximálnej dennej hodnoty a letná prevádzka sú zabezpečené kontajnerovou jednotkou nabiomasu s výkonom 2 MW. Toto riešenie s využitím špičkovej technológie umožňuje dosiahnuť vysoký19 of 153

technický štandard výroby tepla z biomasy, pri minimalizovaní emisií znečisťujúcich látok do ovzdušia. Výrobcakotla pri dodržaní technického vybavenia kotla a požadovaných vlastností paliva garantuje a vykonané emisnémerania potvrdzujú reálne emisné parametre znečisťujúcich látok veľmi výrazne pod hranicou emisných limitovpre nové zariadenia na biomasu.Technické parametre kotlov na spaľovanie biomasy:- Maximálny tepelný výkon 7 MW pri 45 % vlhkosti drevnej štiepky,- Maximálna prevádzková teplota 110 °C,- Teplota spalín na výstupe pri maximálnom výkone 230 °C,- Projektový prevádzkový tlak 0,83 MPa,- Účinnosť kotla 84 %,- Maximálna spotreba paliva 3 155 kg/h (12,6 m 3 /h.Príprava projektu prebiehala v rokoch 2001 až 2003. Bol vypracovaný energetický audit tepelného zdroja,výmenníkových staníc a rozvodov, posúdené maximálne výkony OST pre tepelné hospodárstvo v meste,v projektovom zámere sa analyzovali možné variantné riešenia. Vybraný variant rekonštrukcie kotolne súčasneoptimalizoval inštalovaný výkon tepelného zdroja z pôvodných 34,2 MW na štyroch plynových kotloch na27 MW, pričom dva menšie plynové kotly slúžia ako záloha a pre mimoriadne prípady (porucha kotlov,nepriaznivé poveternostné podmienky – teploty pod výpočtové hodnoty).Prvá etapa projektu sa realizovala od septembra 2004 do februára 2005, pričom kotol K1 bol do sústavyzásobovania teplom v Novej Dubnici začlenený v decembri 2004. V areáli kotolne bola súčasne vybudovanádočasná skládka paliva.Druhá etapa v období október 2005 - 2006 zahŕňa realizáciu kotla na biomasu K2 a vybudovaniezastrešenej skládky paliva vybavenej príslušenstvom (štiepkovač, triedič, separátor, dopravný systém).Zastrešený sklad zabezpečí udržanie potrebných parametrov štiepky – vlhkosť a čistotu štiepky bez nežiaducichprímesí. Štiepkovač umožňuje väčšiu variabilitu v spracovaní odpadového dreva, resp. prípadnú dodatočnúúpravu nevyhovujúceho veľkostného podielu dodávanej štiepky.Kotol K2 a príslušenstvo boli uvedené do prevádzky v decembri 2005. Pre druhú etapu projektuspoločnosť TERMONOVA, a.s. získala nenávratný finančný príspevok z ERDF a štátneho rozpočtu spolu cca 25mil. Sk.Vyhodnotenie efektívnosti projektuPre vyhodnotenie efektívnosti sa využíva finančná analýza. Finančná analýza, alebo analýzahotovostného toku (Cash flow), je analýza nákladov projektu na strane jednej a príjmov (výnosov) projektu nastrane druhej. Cieľom finančnej analýzy je zistiť, do akej miery bude projekt životaschopný (udržateľný)z ekonomického hľadiska.Pri výpočtoch sa vychádza z určitých predpokladov, ktoré analýzu zjednodušujú.Vstupom analýzy sú dva typy informácií:- Všeobecné finančné údajeDo skupiny týchto údajov patria napr. definovanie spôsobu odpisov, miera inflácie, daň z príjmu,diskontná sadzba a pod.- Údaje o nákladových a výnosových položkáchMedzi náklady projektu patria náklady na realizáciu projektu – investičné náklady a náklady spätés prevádzkou projektu – prevádzkové náklady. Medzi príjmy (výnosy) patria priame príjmy, ktoré projektgeneruje (napr. platby za dodávku tepla a teplej úžitkovej vody, výnosy z predaja elektrickej energie), alebo sú tonepriame „príjmy“, resp. úspory, ako rozdiel pôvodných a nových nákladov prevádzky v prípade náhradypôvodného zariadenia novým, menej náročným na prevádzkové náklady.20 of 153

Základným výstupom finančnej analýzy je trojica ukazovateľov:- Čistá súčasná hodnota (Net present value, NPV)- Vnútorná miera výnosu (Internal rate of return, IRR)- Doba návratnosti (Payback period)Čistá súčasná hodnota (NPV)Ukazovateľ NPV hovorí o tom, koľko peňazí daný projekt generuje za určité obdobie, pričom sú tietopeniaze merané v „dnešných“ peniazoch. Ak je hodnota NPV väčšia ako nula, projekt je ziskový, to znamená, žegeneruje viac peňazí, ako je suma potrebná na začatie investície.Vzťah pre výpočet NPV:NPV=N∑CF( r)n= 0 1+kde "n" predstavuje obdobie, počas ktorého hotovostný tok (CF) klesá; "r" je diskontná sadzba a "N" jeposledný rok, v ktorom hotovostný tok, ktorý sa nerovná nule, klesá.nnVnútorná miera výnosu (IRR)Vnútorná miera výnosu je ukazovateľ úzko spätý s ukazovateľom NPV. Je to sadzba, pri ktorej sa NPVrovná nule. IRR je teda ukazovateľ návratnosti, sadzba, pri ktorej projekt nie je ani ziskový, ani stratový.Porovnaním IRR s diskontnou sadzbou zistíme, či projekt generuje dostatočné príjmy na to, aby bolziskový, t.j. ak IRR >= diskontná sadzba, projekt prináša zisk.Vzťah pre výpočet IRR:0 =N∑( IRR)n= 0 1+CFnnDoba návratnostiUkazovateľ doba návratnosti hovorí o tom, za koľko rokov sa vrátia náklady investície. Napr. dobanávratnosti je 6 rokov (vtedy platí NPV = 0). To by bolo v prípade jednoduchej doby návratnosti, t.j. bezzohľadnenia zmeny hodnoty peňazí. Pri hodnotení investičných projektov je však potrebné zohľadniť meniacu sahodnotu peňazí v čase.Súčasťou finančnej analýzy je analýza citlivosti. Tá hovorí o tom, aký vplyv má zmena odhadovanýchvstupných ukazovateľov – jednotlivých položiek analýzy (zmena investičných nákladov, zmena nákladovprevádzky, zmena výnosov) na udržateľnosť, ekonomickú životaschopnosť projektu - ukazovatele výstupufinančnej analýzy.Vzhľadom na skutočnosť, že cena tepla je regulovaná ÚRSO, ekonomika projektu je počítaná na kladnýročný tok peňazí pri dodržaní kalkulačného vzorca výpočtu ceny tepla.Pre určenie ceny tepla z biomasy sa vychádzalo z preukázania únosnosti investície.Ekonomická únosnosť investície sa dosiahne vtedy, ak čistá súčasná hodnota (NPV) investície a kapitáluje kladná, vnútorná výnosová miera (IRR) investície a kapitálu je vyššia ako diskontná sadzba a ukazovateľkrytia dlhovej služby je väčší ako 1,25.Základné východiská použité pre výpočty sú nasledovné:• rozhodujúcim termínom je začiatok investičnej výstavby• aktivácia investície do majetku rok po výstavbe• odpisovanie majetku a jeho zatriedenie do odpisových skupín podľa novely zákona o daniach zpríjmov platnej od 1.1.2003, účtovné a daňové odpisy sú totožné21 of 153

• úroky počas výstavby zvyšujú potrebu vlastných zdrojov financovania• výroba tepla je v priebehu hodnoteného obdobia rovnaká• cena nákladových vstupných prvkov sa v priebehu hodnoteného obdobia mení (inflačnýkoeficient 1,03)• diskontná sadzba 6 %• investičné a prevádzkové náklady sú stanovené v predpokladanej cenovej úrovni roka 2006• finančná analýza je spracovaná bez DPH.Ekonomická analýza ukázala, že čistá súčasná hodnota kapitálu je kladná a vnútorné výnosové percentoinvestície prevyšuje diskontnú sadzbu. Tým je preukázaná ekonomická návratnosť investície.Pri tomto type projektu je potenciálnym rizikovým faktorom najmä cena paliva.Pri realizácii investície do spaľovania biomasy z lokálnych, resp. regionálnych zdrojov sa môže znížiťcena tepla oproti cene pri pokračovaní spaľovania zemného plynu, resp. je možné udržať prijateľnú cenu teplapre obyvateľov v zásobovaných oblastiach.Na cenu tepla má vplyv zvolený spôsob financovania, preto je výhodné financovanie investíciekombináciou úveru a dotácie z podporných zdrojov.V porovnaní s pôvodnou prevádzkou kotlov na zemný plyn možno spaľovaním biomasy a nižšiehomnožstva zemného plynu znížiť množstvo emisií CO 2 . Pre ďalšie ovplyvnenie parametrov projektu je možnézvýšiť výnosy využitím mechanizmu obchodovania s CO 2 .Biomasa ako palivoRealizáciou projektu zmeny palivovej základne pri súčasnej optimalizácii výkonu zdroja sa naštartovalovyužívanie regionálnej drevnej biomasy v komunálnom sektore. Mesto Nová Dubnica bolo prvým väčšímkomunálnym odberateľom energetickej štiepky dodávanej spoločnosťou Lesy SR a nevyvinutý trh s biomasouv SR bol jedným z rizík projektu. Preto sa realizovala postupná inštalácia kotlov na spaľovanie biomasy v dvochrokoch s využitím plynových kotlov a skládka paliva bola vybavená potrebným príslušenstvom na zabezpečenievyrovnanej kvality paliva z biomasy. Prvé dodávky lesnej štiepky ešte obsahovali aj kamene a iné nečistoty,avšak po niekoľkých mesiacoch už palivo spĺňalo požiadavky výrobcu tepla.Súčasne sa zabezpečila diverzifikácia zdrojov dodávok paliva s využitím lokálnych zdrojov odpadu zospracovania dreva. Využíva sa odpad z piliarskej výroby, ktorý sa štiepkuje v areáli kotolne. Ďalším zdrojommôže byť odpadové drevo napríklad z čistenia tokov alebo zo stavebnej činnosti. V tomto prípade však jestvujúisté obmedzenia.Kvalitatívne ukazovatele použitej drevnej štiepky :- výhrevnosť 1,5 – 3,5 kWh/kg,- vlhkosť do 60 % (projekt 45 %),- maximálne rozmery 70 x 20 x 20 mm,- minimálna teplota mäknutia popola 1 000 °C.Vyhláška Ministerstva životného prostredia SR č. 706 Z. z. o zdrojoch znečisťovania ovzdušia, oemisných limitoch, o technických požiadavkách a všeobecných podmienkach prevádzkovania, o zoznameznečisťujúcich látok, o kategorizácii zdrojov znečisťovania ovzdušia a o požiadavkách zabezpečenia rozptyluemisií znečisťujúcich látok v znení neskorších predpisov (č. 410/2003 Z. z., 260/2005 Z. z., 575/2005 Z. z.)definuje biomasu ako produkty pozostávajúce z rastlinnej hmoty alebo z časti rastlinnej hmoty, pochádzajúcez poľnohospodárstva alebo lesného hospodárstva, ktoré možno využiť na výrobu energie. Drevný odpad jev zmysle tejto vyhlášky tiež biomasou, ak nepatrí medzi odpad, ktorý by v dôsledku ošetrenia konzervačnýmilátkami alebo ochrannými nátermi mohol obsahovať halogénované organické zlúčeniny alebo ťažké kovy.Takým môže byť najmä drevný odpad pochádzajúci z odpadu zo stavebných a búracích prác. Na takýto druhodpadu sa vzťahujú ustanovenia časti V. uvedenej vyhlášky pre spaľovne odpadov a zariadenia naspoluspaľovanie odpadov.22 of 153

Prínos projektuVo vykurovacom období 2005/2006 bolo 97 % tepla pre mesto Nová Dubnica vyrobených z obnoviteľnýchzdrojov. Projekt tak priamo prispieva k využívaniu obnoviteľných zdrojov energie (regionálna biomasa) aracionálnemu využívaniu neobnoviteľných zdrojov energie (zemný plyn), pri dôslednom zachovaní ochranyživotného prostredia.Medzi ekonomické prínosy projektu výroby tepla z biomasy patria najmä:- nižšie variabilné náklady na palivo,- stabilizovanie ceny tepla,- možnosť obchodovania s ušetrenými emisiami CO 2 ,- vytvorenie podmienok pre dokončenie nevyhnutnej rekonštrukcie celého tepelného hospodárstva.Konverziou paliva a optimalizáciou inštalovaného výkonu sa už v r. 2005 dosiahla úspora emisií CO 2 cca11 000 t/r, čím projekt napomáha k splneniu záväzkov vyplývajúcich z Kjótskeho protokolu v oblasti znižovaniaemisií skleníkových plynov.Environmentálne prínosy projektu výroby tepla z biomasy sú uvedené v nasledujúcej tabuľke, kde súporovnané hodnoty namerané emisií z prevádzky kotla BK1 a platné emisné limity :Tab. 1 Emisné limityTab. 1 Emissions limitsEmisie (mg/m 3 ) CO NO x TZL TOCNamerané hodnoty 112 169 50 1,6Emisné limity 250 650 150 50Ďalej sú tu ušetrené emisie CO 2 v porovnaní s výrobou tepla spaľovaním zemného plynu,- rok 2005 – 11 000 t- rok 2006 – 14 000 tPo dokončení plánovanej rekonštrukcie zastaraných tepelných rozvodov a OST sa ďalej zvýši efektívnosťdistribúcie vyrobeného tepla, čo bude mať rovnako priaznivý environmentálny dopad.Cena tepla, podľa rozhodnutia ÚRSO na rok 2007, pritom ostala na prijateľnej úrovni, odber z primáru503,60 Sk/GJ a zo sekundáru 578,80 Sk/GJ, vrátane DPH.ZáverOpísaná rekonštrukcia tepelného zdroja, jeho prechod z fosílneho paliva na obnoviteľné palivo, viedlak niekoľkým výrazným aspektom prevádzky:- bezpečná dodávka tepla z biomasy,- účinnosť kotlov spaľujúcich biomasu viac ako 84 % pri vlhkosti drevnej štiepky 50 %,- výrazná redukcia emisií CO 2 ,- stabilizácia ceny tepla pre koncového odberateľa.Teplo vyrobené v CZT Nová DubnicaRok Celkove (GJ) Zo zemného plynu (GJ) Z drevnej štiepky (GJ)2005 - 217 683 55 041 162 6422006 - 200 678 3 750 196 928Z prehľadu vývoja spotreby palív za ostatné dva roky vidieť podstatný pokles spotreby zemného plynu na úkorzvýšenia spotreby drevnej štiepky.23 of 153

Možno konštatovať, že vhodný návrh alternatívneho paliva, založeného na obnoviteľných zdrojoch, môžepozitívne ovplyvniť prevádzku tepelného zdroja z ekonomického hľadiska, z hľadiska emisií ako aj z hľadiskadiverzifikácie primárnych energetických zdrojov.Tento článok bol spracovaný na základe úloh súvisiacich s projektom VEGA 1/4115/07 „Možnostizníženia nárokov na dovoz energetických zdrojov pri zabezpečení trvalo udržateľného rozvoja v Slovenskejrepublike“.24 of 153

Ekologický a ekonomický prínos spaľovania hnedého uhlia a drevnej štiepky v teplárniUrban – Kučákdoc. Ing. František Urban, CSc., Strojnícka fakulta STU v Bratislave,Ústav tepelnej energetiky, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava,frantisek.urban@stuba.skIng. Ľubor Kučák, CSc., Strojnícka fakulta STU v Bratislave, Ústavtepelnej energetiky, Nám. slobody 17, 812 31 Bratislava,lubor.kucak@stuba.skAbstrakt:V príspevku je popísaný návrh spoluspaľovania hnedého uhlia a drevnej štiepky s cieľom zlepšenia emisnej situácieveľkého spaľovacieho zariadenia tak, aby boli splnené emisné limity po 1.1.2008. Na dosiahnutie tohto cieľa je použitátechnológia spoluspaľovania hnedého uhlia a drevnej štiepky, teda obnoviteľného zdroja energie, čo vedie ku zvýšeniuvyužívania domácich zdrojov energie, znižovaniu emisií skleníkových plynov a zabezpečeniu emisií podľa platnej slovenskeja európskej legislatívy. Rekonštrukcia je posudzovaná aj z hľadiska ekonomických prínosov na prevádzku teplárne.AbstractThe proposal of the cofiring of the brown coal and wooden chips with target to improve the emission state of the bigfiring device up to the date of 1st January 2008, when the new emission limits will be valid is described in this paper. To fulfillthis target a technology of brown coal and wooden chips cofiring is used, i.e. the renewable energy source, which leads to thehome energy sources utilization, green house gases emission reduction and fulfilling of the Slovak and European validlegislation. The upgrading is evaluated from the economical benefits on the plant operation.Kľúčové slovásplnenie emisných limitov, úprava spaľovacieho zariadenia, zmena palivovej základne, ekonomika prevádzkyKey wordsEmissions limits fulfilment, firing system adaptation, fuel base switch, operation economyProces ekologizácie energetických zariadení súvisí s potrebou splniť požadované emisné limityenergetických zariadení z hľadiska legislatívy o ochrane ovzdušia a so všeobecnou požiadavkou minimalizáciezaťaženia životného prostredia znečisťujúcimi látkami - v tomto prípade plynnými emisiami SO 2 . Znižovanieemisií SO 2 možno uskutočniť opatreniami v spaľovacom procese, tzv. primárne opatrenia na zníženie emisií,alebo špecifickým technologickým procesom, ktorým sa už vzniknuté oxidy síry zo spalín odstránia, t.j.odsírením spalín.Postup návrhu opatrení na dosiahnutie požadovaných emisných limitov bude popísaný na príkladeteplárne spaľujúcej pevné palivá a vzhľadom na svoj inštalovaný výkon a použité palivo nie je bez úpravschopná dodržať emisné limity po 1.1.2008Vo výpočtoch finančných hodnotení variantov projektu počas zvoleného obdobia 17 rokov treba okreminvestičných nákladov, podmienok financovania projektu, spôsobu odpisovania investičného majetku poznaťtiež náklady na palivo, na nákup tepla a tržby za vykúpenú elektrinu. Znížiť spotrebu prvotných energetickýchzdrojov a variabilné náklady na teplo možno aj optimalizáciou rekonštrukcie a prevádzky kotlov a turbínv teplárni.ÚvodPri optimalizácii rekonštrukcie kotlov treba vzhľadom na potreby tepla spotrebičov sústavycentralizovaného zásobovania teplom (SCZT) vhodne voliť konštrukciu, palivo a nominálne výkony kotlov.Režimová hospodárnosť prevádzky spočíva v zaistení optimálnej spolupráce kotlov a turbín. Počasdlhodobej prevádzky teplárne sa menia ceny a výhrevnosti palív, účinnosti kotlov a turbín v závislosti od ichzaťaženia, nákupné ceny tepla a výkupné ceny elektriny. Pre zaistenie režimovej hospodárnosti treba uskutočniťoptimalizáciu prevádzkyCiele riešenia25 of 153

Zámerom projektu je ekologizácia veľkých spaľovacích zariadení, t.j. dvoch kotlov s jednotkovýmvýkonom 108 MW, resp. 160 ton pary za hodinu. Kotly sú určené na spaľovanie hnedého uhlia (HU) – lignitus výhrevnosťou 10 MJ.kg -1 . Ako stabilizačné palivo je použitý zemný plyn naftový (ZP). Vzhľadom na to, že vsúčasnosti je prekračovaná hodnota emisných limitov, ktorá bude pre tepelno-technický zdroj platiť od 1.1.2007,resp. 1.1.2008, je nevyhnutné pristúpiť k úpravám technológie.Realizáciou projektu sa má dosiahnuť zníženie znečistenia ovzdušia, najmä emisií SO 2 do ovzdušia, naúroveň vyhovujúcu legislatívnym požiadavkám SR a EÚ t.j. z dnešnej hodnoty v rozmedzí 3 700 až 4 650 mgSO 2 /m 3 spalín pod požadovanú limitnú hodnotu 1700 mg SO 2 /m 3 po 31.12.2006, resp. 1371 mg SO 2 / m 3 od1.1.2008Na základe predbežných výpočtov riešiteľov úlohy boli vybrané nasledujúce varianty ekologizáciezdroja tepla:o variant V1 zachovanie HU – lignitu - ako základného paliva pre výrobutepla s odsírením spalín,o variant V2 drevná štiepka (DŠ) a čierne uhlie (ČU) spaľované v kotlis cirkulujúcou fluidnou vrstvou (CFV) a spaľovanie ČU v rekonštruovanom kotliK-01, alebo K-02,o variant V3 spaľovanie DŠ a nízkosírnatého HU v rekonštruovaných kotlochK-01, K-02,o variant V4 spaľovanie DŠ a ZP v jestvujúcich, rekonštruovaných a novýchkotloch teplárne – časť TpA,o variant V5 DŠ a HU spaľované v rekonštruovanom kotli K-01 s fluidnouvrstvou a spaľovanie ČU v rekonštruovanom kotli K-02.Základná schéma zapojenia teplárne je na obrázku 1.Obr. 1 Zjednodušená schéma teplárneFig. 1 Simplified scheme of the heating and power plantVýkony kotlov K1 a K2 sú 108 MW, protitlaková parná turbína má svorkový výkon 25 MW. Admisnápara má tlak 13,5 MPa a teplotu 535 °C. Výstupná para má parametre 1,2 MPa 280 °C, teplota pary na výstupez kondenzačnej turbíny je 56 °C.26 of 153

Použité metódy riešeniaJednotlivé varianty riešenia boli analyzované z technického hľadiska tak, že sa definovali potrebnéúpravy spaľovacích zariadení na splnenie emisných limitov, spotreby palív a na ich základe sa z finančnýchanalýz určili náklady a vplyv na konečnú cenu tepla.Pre určenie potrebného inštalovaného výkonu kotlov, ktorý je rozhodujúci pri určení emisných limitovSO 2 pre kotly spaľujúce pevné palivá (uhlie), ale aj pre návrh výkonov nových kotlov pre prípad výmeny starýchkotlov za kotly používajúce nové technológie ( napr. fluidný kotol), sa vychádzalo z potreby tepla pre budúceobdobie, minimálne počas doby životnosti projektu. Taktiež sa urobili prognózy vývoja cien palív a ichdostupnosti, boli tiež uskutočnené rokovania s ich potenciálnymi dodávateľmi.Pre určenie inštalovaného výkonu tepelných zdrojov platí norma STN 38 3350 Zásobovanie teplom –Všeobecné zásady. Podľa nej je celkový výkon kotlov daný maximálnou potrebou tepla. Ich počet sa volí tak,aby pri výpadku najväčšieho kotla z prevádzky zaistili zostávajúce kotly pri maximálnom trvalom výkone plnúdodávku tepla pre technologické účely, priemernú hodinovú potrebu TÚV a dodávku tepla na vykurovanie vovýške, odpovedajúcej priemernej dennej vonkajšej teplote v najchladnejšom mesiaci.Pre posúdenie ekonomickej efektívnosti rekonštrukcie sa tiež analyzovala združená výroba elektrickejenergie, ktorá tvorí podstatnú časť výroby.Z výrobných podkladov za posledné roky prevádzky boli zostavené ročné diagramy trvaniapriemerných denných výkonov výroby tepla a elektrickej energie teplárne. Na obrázku 2 je príklad diagramuzostavený z údajov roku 2003.Priemerný denný tepelný a elektrický výkon (MW)1401201008060402000 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360dniVyrobené teplo Externá dodávka tepla vyrobené a nakúpené teploTG 5 - kondenz. TG 01 - protitlak Spotreba el. energieObr. 2 Ročné diagramy trvania priemerných denných tepelných a elektrických výkonov v teplárniFig. 2 Load diagrams of the mean daily heat and electricity outputs of the heating and power plantV krátkosti uvedieme niektoré zásadné vlastnosti navrhovaných riešení z hľadiska technologickéhozariadenia.Fluidný kotol, v tejto alternatíve sa predpokladá výstavba nového kotla s cirkulujúcou fluidnou vrstvous menovitým výkonom 60 MW a rekonštrukcia jedného z kotlov K-01 alebo K-02 s menovitým výkonom 108MW.27 of 153

Fluidné kotly svojím spôsobom spaľovania umožňujú riešiť zníženie obsahu škodlivín v spalinách bezpotreby použitia ďalších prídavných zariadení. Medzi najmodernejšie technológie v tejto oblasti patria kotlys cirkulujúcou fluidnou vrstvou (CFV), ktoré môžu spaľovať uhlie v širokom kvalitatívnom rozsahu. Ide najmä odruhy uhlia s vysokým obsahom síry, ktoré pri spaľovaní v cirkulujúcej fluidnej vrstve s prídavkomdostatočného množstva vhodného aditíva umožňujú dosiahnuť požadované hodnoty emisií tak SO 2 , ako aj NO x atuhých látok. Prevádzkové náklady fluidného kotla by pri danom výkone boli oproti bežnému kotlu zvýšené onáklady na aditívum, vlastná spotreba elektrickej energie by ostala približne rovnaká ako pri pôvodnom kotle,pretože aditívum možno nakupovať v požadovanom zrnení. Zvýšená spotreba vzduchových ventilátorov jezhruba nahradená zníženou spotrebou elektrickej energie pre prípravu paliva, pretože nie je potrebné mletieuhlia, ale iba jeho drvenie na hrubšie frakcie. Vo fluidnom kotle sa predpokladá spaľovanie nízkosírnatéhohnedého uhlia a drevnej štiepky, pričom hmotnostný podiel hnedého uhlia je 70 % a podiel DŠ 30 %.Z hmotnostných podielov palív a ich výhrevností vyplýva, že nízkosírnaté hnedé uhlie kryje 74,9 % výkonukotla a DŠ 25,1 %. Samozrejme kotol je schopný spaľovať i samotné hnedé uhlie bez pridávania drevnej štiepky.Tento variant, hoci je technicky a ekologicky veľmi zaujímavý, je veľmi náročný z hľadiska investícií.Rekonštrukcia kotlov na spaľovanie nízkosírnatého hnedého uhlia a drevnej štiepky je ďalším z možnýchvariantov riešenia. V rekonštruovanom kotle K1 s nominálnym výkonom 108 MW sa bude spaľovaťnízkosírnaté hnedé uhlie v hmotnostnom podiele 90 % a DŠ v podiele 10 %. Týmto hmotnostným podielomvzhľadom na výhrevnosti uvažovaných palív odpovedajú podiely na krytí tepelného výkonu kotla 92,0 %nízkosírnatým hnedým uhlím a 8,0 % pripadá na DŠ. Podiely spaľovaných palív v kotli K1 sú určené tak, abyv každom prevádzkovom režime kotlov inštalovaných v časti teplárne TpB boli splnené emisné limity.Vzhľadom na legislatívne požiadavky vyhláška MŽP SR č. 408/2003Z. z. o monitorovaní emisií a kvalityovzdušia bude súčasťou rekonštrukcie aj inštalácia automatizovaného meracieho systému kontinuálneho meraniamnožstva emisií a zisťovania údajov o dodržaní určených emisných limitov (AMS).Pretože súčasne s limitmi SO 2 je potrebné riešiť aj emisné limity pre tuhé znečisťujúce látky TZL(50 mg.m -3 od 1.1.2008) predpokladá sa potreba zvýšeného výkonu elektroodlučovačov s potrebou rekonštrukcieelektročasti odlučovačov.Pre zmenu palivovej základne treba rekonštruovať obidva pôvodné kotly v ktorých sa spaľuje lignit.Úprava spaľovania drevnej štiepky spolu s hnedouhoľným práškom musí zabezpečiť úplné dohorievanieštiepky v podmienkach, pri ktorých sa ako hlavné palivo využíva hnedouhoľný prach.Jedným z možných riešení je inštalovanie dohorievacieho roštu, zaradeného do spodnej časti spaľovacejkomory. Hnedé uhlie, ktoré tvorí základnú zložku paliva, sa spaľuje pôvodným spôsobom tak, že sa dospaľovacej komory privádza vo forme uhoľného prášku horákmi a spaľuje sa unášané spaľovacím vzduchoma vznikajúcimi spalinami. Drevná štiepka, ktorá má podstatne väčšie rozmery padá na spodok spaľovacejkomory, spolu s časťou popola z uhlia, kde je umiestnený dohorievací rošt a tu dohoria. Pomalým pohybomroštu sa zabezpečuje odvod pevných zbytkov zo spaľovacieho procesu do odškvarovacieho zariadenia, odkiaľ satransportujú na úložisko.Takéto riešenie umožní využiť základné konštrukčné časti kotla, ktorý ale bude vyžadovať modernizáciu,aby sa zabezpečili požiadavky kladené na moderné kotly (BAT), hlavne z hľadiska účinnosti a splneniaemisných limitov.Podobné úprava si vyžaduje aj spaľovanie drevnej štiepky a čierneho uhlia, ale vzhľadom nanevyriešené otázky v dlhodobých dodávkach kvalitného čierneho uhlia za akceptovateľné a hlavne stabilné ceny,tento variant posunuli na ďalšie miesta pri vyhodnocovaní efektívnosti riešenia.Z technického pohľadu táto alternatíva znamená najmenší rozsah potrebných zásahovdo technologického zariadenia teplárne. Počíta sa tiež s prevádzkou turbogenerátorov TG-01 a TG-5.Výstavba kotlov na spaľovanie drevnej štiepky a zachovanie kotlov na zemný plyn požaduje výstavbunových kotlových jednotiek, ktoré by spaľovali výhradne drevnú štiepku, pričom časť výkonu by bola pokrytákotlami spaľujúcimi zemný plyn, teda relatívne drahé palivo. Kotly na drevnú štiepku by ale pokryli iba časťpotrebného výkonu, vzhľadom na limitované dodávky drevnej štiepky z ekonomicky akceptovateľných lokalítv okolí teplárne. V prípade výpadku dodávok by celý výkon musel prejsť na výrobu zo zemného plynu. Pretožetento variant v ďalšom finančnom hodnotení vychádzal nevýhodne, bol taktiež zaradený na koncové miestahodnotenia.Použité metódy optimalizácie28 of 153

Optimalizovať rekonštrukciu a prevádzku teplárne možno podľa rôznych kritérií:• minimálne variabilné náklady na palivo N var,pal ,• minimálne náklady NN = N var,pal + N var,ostatné + N fixpričom Nvar,ostatnéN fix!=min,ostatné variabilné náklady (napr. na elektrinu, vodu),fixné náklady(odpisy, údržba, poplatky, mzdy, odvody)• minimálna cena tepla C q,• maximálny zisk Z!Z = T – N = T q + T e + T ostatné – (N var,pal + N var,ostatné + N fix ) = max ,pričom tržby T pozostávajú zo zložiek:tržby za teplo T q = C q . Q SCZT , kde je C q cena tepla,Q SCZT predané teplo na prahu zdroja,tržby za elektrinu T e = C e . A , kde je C e výkupná cena elektrinyA predaná elektrina,tržby ostatnéT ostatné (napr. za demi vodu, služby)minimálne emisie.Rekonštrukcia a prevádzka teplárne sa optimalizovali podľa optimalizačného kritéria maximálneho ročnéhozisku. Okrem hodnôt veličín N var,ostatné , N fix , C q , C e , T ostatné , zadaných ako aktuálne hodnoty v roku 2004treba vypočítať:• predané teplo na prahu zdroja z dodávok tepla do SCZT Q SCZT ,• predanú elektrinu A = A TG – A vlastná spotreba = A PT + A KT – A vlastná spotreba ,kde výroba elektriny v turbogenerátoroch A TG , ako súčet výroby v protitlakovej A PT a kondenzačnejA KT turbíne, je predmetom optimalizácie,vlastná spotreba elektriny A vlastná spotreba je závislá od dodávky tepla,• variabilné náklady na palivoNvar,3∑ N3∑∫nC pal iQ η= =. dτ=. .pal var, pal ivar, pal iK ii=1i=1i=1 .pričom:index i sa vzťahuje na kotly K1 (i=1), K2; resp. CFV (i=2) a nákup tepla N (i=3) z cudzieho zdroja,okamžité variabilné náklady na palivo n var,pal i kotla i sa integrujú podľa času dτ,okamžité variabilné náklady na palivo n var,pal i kotla i sú závislé od ceny paliva (zmesi) C pal i, jehovýhrevnosti Q n i, účinnosti η K i a výkonu P K i kotla i.3∑∫Pre teplo vyrobené v kotloch a nakúpené z cudzieho zdroja možno písať :pričom:3∑Pi=1PPP= + + +K i SCZT PT , vn KT , vnP SCZT tepelný výkon dodávaný do SCZT na prahu zdroja sa určí z dodávok tepla do SCZT,P PT,vn vnútorný výkon protitlakovej turbíny PT sa určí z charakteristiky turbíny, je závislý od výkonov kotlovK1 a K2; resp. CFV,P KT,vn vnútorný výkon kondenzačnej turbíny sa určí z charakteristiky KT,P kond tepelný výkon odvedený v kondenzátore KT, je závislý od prietoku pary KT; resp. od jej výkonu P KT,vn .Optimálne zaťažovanie kotlov a turbín v závislosti od potrieb tepla spotrebičov SCZT sa určili metódoucharakteristík (Urban, 1991). Pre optimalizačné kritérium maximálneho zisku v skúmanom okamihu savypočítali optimálne výkony kotlov P K i opt , vnútorné a z nich svorkové výkony protitlakovej P PT, sv opta kondenzačnej P KT,sv opt turbíny.n iK iPkondP,dτ29 of 153

Optimálne zaťažovanie kotlov a turbín sa počítalo pre všetky kombinácie radenia, ktoré pokryli potrebytepla SCZT na prahu teplárne. Pre danú potrebu tepla P SCZT je kombinácia optimálne zaťažovaných kotlova turbín s najvyšším ziskom optimálna.Analýza výsledkovPri technickom hodnotení variantov sa vychádzalo z predpokladu, že každé technické riešenie musízabezpečiť splnenie emisných limitov, inak by variant vypadol z ďalších analýz.Z hľadiska splnenia podmienok zadania, t.j. dosiahnutia emisií pod hodnotami emisných limitov po31.12.2006, resp. od 1.1.2008 sú všetky varianty rovnocenné. Varianty sú schopné technicky zaistiť splnenieemisných limitov, dokonca dosiahnuť hodnoty pod emisnými limitmi, fluidný kotol je schopný dosiahnuťpotrebné parametre 400 mg.m -3 SO 2 a odsírenie môže dosiahnuť pri účinnosti odsírenia 90 % hodnoty emisiíSO 2 pod hodnoty 470 mg.m -3 SO 2 v závislosti na intenzite odsírenia, pričom limit bude 1 371 mg.m -3 SO 2 .Z toho vyplýva, že zariadenie možno navrhnúť na nižšie ako maximálne výkony danej technológie, t.j.polosuchej metódy odsírenia, prípadne nechať rezervu pre eventuálne zvýšenie kapacity výroby. Čierne uhliepoužité pre analýzy vybraných variantov dosiahne emisie SO 2 na hranici c SO2 = 540 mg.m -3 , čo je hodnotaspĺňajúca limit s veľkou rezervou. V obmenách variantov so spoluspaľovaním drevnej štiepky množstvuspaľovanej biomasy bilančne prislúcha nulová produkcie CO 2 .Všetky technické riešenia navrhované v tejto analýze sú schopné splniť emisné limity po 1.1.2008 a líšiasa hlavne rozsahom potrebných rekonštrukčných prác a výškou investícií, prípadne prevádzkových nákladov.Podmienky pre porovnanie variantov :- investičná výstavba v rokoch 2004 až 2006- aktivácia investície do majetku v roku 2007,- odpisovanie majetku a jeho zatriedenie do odpisových skupín odpovedá novele zákonao daniach z príjmov platných od 1.1.2003, účtovné a daňové odpisy sú totožné- financovanie z vlastných zdrojov- výroba tepla, elektrickej energie a dodávka tepla je v priebehu hodnoteného obdobia rovnaká- detto cena vstupných prvkov, spotreba, úspora, resp. zvýšenie spotreby paliva a energií- diskontná sadzba 6 %- hodnotené obdobie 2004 až 2020.Na základe technicko-ekonomického porovnania jednotlivých variantov sa v štúdii realizovateľnostiekologizácie teplárne porovnali všetky alternatívy s hypotetickou alternatívou označenou pracovne ako„Alternatíva 0 čo je vlastne „Neinvestičný variant s pokračovaním súčasného stavu“. Tento variant ako výslednéreálne riešenie neprichádza do úvahy, pretože nezabezpečí splnenie emisných limitov a predstavoval byodstavenie teplárne z prevádzky, ale slúži ako základ pre porovnanie.Pri optimalizácii rekonštrukcie a prevádzky teplárne sa vychádzalo z denných dodávok tepla do SCZT naprahu teplárne počas roka. Z týchto dodávok tepla sa vypočítali priemerné denné tepelné potreby tepla SCZT PSCZT na prahu teplárne. Optimalizačné výpočty sa realizovali pre 365 hodnôt potrieb tepla P SCZT ,charakterizujúcich celoročnú dodávku tepla do SCZT. Priebehy potrieb tepla SCZT P SCZT , svorkových výkonovturbogenerátorov PT P PT,sv a KT P KT,sv , rekonštruovaných kotlov K1 P K1 a K2 P K1 , výkonov P Nnakupovaných z cudzieho zdroja ako aj celkových tepelných výkonov kotlov K1, K2 P K a celkových výkonovoboch turbogenerátorov P PT,sv+ P KT,sv alternatívy B sú znázornené na obrázku 2.Z obr. 2 je zrejmé, že vzhľadom na regulačný rozsah kotlov a turbín inštalovaných v teplárni, na potrebytepla SCZT a ceny palív, tepla a elektriny sú podľa optimalizačných výpočtov kotly a turbíny inštalovanév teplárni v prevádzke iba počas vykurovacieho obdobia. V čase mimo vykurovacieho obdobia sa teplo nakupujez cudzieho zdroja. Kondenzačná turbína KT je počas vykurovacieho obdobia zaťažovaná na najvyššie možnévýkony. Súvisí to s cenami palív a výkupnou cenou elektriny. Prevádzkou kondenzačnej turbíny sa zvyšuje tiežprietok pary protitlakovou turbínou PT, zvyšuje sa aj jej výkon a teda aj vysoko efektívna výroba kogeneračnejelektriny.30 of 153

Pri optimálnej prevádzke teplárne podľa optimalizačného kritéria maximálneho zisku sú priemerná ročnáúčinnosť výroby tepla v rekonštruovaných kotloch 91,6 % až 91,8 % a priemerná ročná účinnosť teplárne55,8 % až 56,2 %.Napr. v Teplárni Zvolen klesli po rekonštrukcii kotlov na spaľovanie HU a DŠ reálne hodnoty emisií SO 2dosahované pri spaľovaní cca 15 % drevnej štiepky na úroveň cca 850 mg.m -3 . Tým sa dosiahli požiadavkykladené na ekologizáciu zdroja. V Teplárni Žilina prebiehajú v súčasnosti prípravné práce na realizáciu projektua z tohto dôvodu nie sú k dispozícii prevádzkové výsledky. V oboch prípadoch sa zachovalakonkurencieschopná cena tepla pre koncových odberateľov.31 of 153

ZáverAnalyzovaná tepláreň používa takú technológiu spaľovania a palivo, ktoré spôsobujú vysoképrekračovanie budúcich emisných limitov pre SO 2 nielen od 1.1.2008, ale aj v obdobípo 31.12.2006. Po sprísnení emisných limitov bude potrebné dosiahnuť taký stav, aby reálne emisie boli nižšieako platné emisné limity, pretože v opačnom prípade by tepláreň nemohla ostať v prevádzke.Všetky analyzované technické riešenia umožňujú dosiahnutie uvedených cieľov, rozdiely sú hlavnev rozsahu nutných zásahov do technologického zariadenia a teda aj vo veľkosti vyžadovaných investícií. Ďalšiedôležité rozdiely sú v oblasti prevádzkových nákladov možných variantov.Ako ekonomicky najvýhodnejšie riešenie sa na základe analýz ukázal variant zmeny palivovej základne sprechodom na nízkosírnaté hnedé uhlie, spaľované v kombinácii s drevnou štiepkou. toto riešenie si vyžiadarekonštrukciu kotlov, ktoré v súčasnom stave už nevyhovujú požiadavkám najnovších technológií v oblastistavby kotlov. K zásadnej zmene dôjde v oblasti spaľovacieho zariadenia, pretože spoločné spaľovaniehnedouhoľného prášku a drevnej štiepky si vyžaduje dohorievací rošt, na ktorom vyhoria rozmernejšie kusydrevnej štiepky, pričom hnedé uhlie sa spaľuje klasickými práškovými horákmi.V súčasnosti je prvý z kotlov v komerčnej prevádzke. Používané uhlie má obsah síry v rozmedzí Srm -0,4 - 0,44 ( g/MJ). Emisie SO 2 : cca 1600 mg/m 3 ( pomerom štiepka - uhlie sa v prevádzke udržiava hodnota SO 2tesne pod limitom). Technicky možný pomer spaľovaného uhlia ku drevnej štiepke z hľadiska konštrukcie kotlaje 70:30, prevádzkovo nevyhnutné z hľadiska dodržania limitov sa pohybuje okolo 85:15. Riešenie kotlapredstavuje granulačný kotol so 4 práškovými horákmi a 4 stabilizačnými plynovými horákmi, doplnený vspodnej časti spaľovacej komory o pásový rošt, na ktorom je spaľovaná drevná štiepka. Ostatné časti kotla súštandartné.Tento variant riešenia tiež vyhovuje základným myšlienkam Energetickej politiky Slovenskej republiky,ktorá preferuje využívanie vlastných zdrojov energie a používanie obnoviteľných zdrojov pri výrobe tepla anajmä elektrickej energie.Tento článok bol spracovaný na základe úloh súvisiacich s projektom VEGA 1/4115/07 „Možnostizníženia nárokov na dovoz energetických zdrojov pri zabezpečení trvalo udržateľného rozvoja v Slovenskejrepublike“.Zoznam literatúry[1] Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 706/2002 Z.z.o zdrojoch znečisťovania ovzdušia, o emisných limitoch, o technických požiadavkách a všeobecnýchpodmienkach prevádzkovania, o zozname znečisťujúcich látok, o kategorizácii zdrojov znečisťovaniaovzdušia a o požiadavkách zabezpečenia rozptylu emisií znečisťujúcich látok.[2] Zákon NR SR č. 748/2002 Z.z. o ochrane ovzdušia a ktorým sa dopĺňazákon č. 401/1998 Z.z. o poplatkoch za znečisťovanie ovzdušia v znení neskorších predpisov (zákon oovzduší).[3] Urban, F.: Optimálne radenie a zaťažovanie zdrojov tepla a turbín v teplárenskejsústave. Habilitačná práca. Katedra tepelnej energetiky, Strojnícka fakulta SVŠT v Bratislave,Bratislava , 1991, 67 s.[4] Reisinger, K. - Kučák, Ľ. - Urban, F.- Hrvol, J.: Upgrade of Heating Plant Žilina,Enegy framework Contract, ALLPLAN GmBH Vienna on behalf of AET, Oct. 2002[5] Urban, F.- Fabuš, F - Kučák, Ľ. : Štúdia ekologizácie tepelného zdroja v spoločnostiZvolenská teplárenská, a.s., PROEN Bratislava, 200432 of 153

Biomasa ako významný palivový zdroj súčasnosti a jej spoluspaľovanieAbstraktPatience about the environment has to become the integrated part of the development of societyand at the same time part of the activity of each single man. In this reason it is necessary to mention theutilization of renewable energy sources focused on the biomass and to confirm possibility of utilization ofthe biomass for the heat energy and the electric energy production, as a source of alternative energy fuel.Worldwide supplies of the biomass are enormous and thus exactly the biomass can play the serious role,mainly in the case that it will be transformed to the modern energy bearer. Goal of the report is to analyzeeconomical and ecological aspects of the biomass burning, what finally leads to decrease of theemissions in the air.Kľúčové slovábiomasa, obnoviteľné zdroje energie, spaľovanie, emisiaTESARČÍKOVÁ Alexandra, HUTNÍKOVÁ Alica, IVÁN Peter, EFTIMOV ToniÚvodStav životného prostredia sa musí chápať ako viditeľná súčasť životnej úrovne, postupne čoraz viacdeterminujúca rozvoj výroby, reprodukciu a rozvoj ľudského pokolenia, až po stav ohrozenia samotnej existencieľudstva. Energetické zdroje na báze obnoviteľných energií hrajú v energetickej bilancii Slovenska zanedbateľnú rolu.Biomasa, vzhľadom na svoju dostupnosť a možnosť využitia nových technológií, sa z hospodárskehoa energetického hľadiska javí ako dôležitý a v našich podmienkach perspektívny obnoviteľný zdroj energie. Jedostupnejšia v oveľa širšej miere ako fosílne palivá a technológie na jej využitie sú overené v praxi.Ak by bola biomasa pestovaná a využívaná na udržateľnej báze, nedochádzalo by ani k nárastu CO 2v atmosfére, nakoľko pri jej spaľovaní sa uvoľní len toľko CO 2 , koľko ho rastlina počas svojho rastuprostredníctvom fotosyntézy z atmosféry odčerpala. Biomasa je však významný palivový zdroj už dnes, pretožezaisťuje jednu sedminu spotrebovávanej energie vo svete. Predstavuje hlavný palivový zdroj takmer polovicecelosvetovej populácie.1. Teoretické východiská pre oblasť obnoviteľných zdrojov energieMedzi účinné spôsoby znižovania emisií škodlivín v energetike patrí predovšetkým zvýšenie účinnostienergetickej premeny uhoľných elektrární, zvýšenie podielu a jadrovej energie na výrobe elektriny a tepla, širšievyužívanie obnoviteľných zdrojov energií a na druhej strane zas racionálne využívanie energií u spotrebiteľov.Aplikáciou obnoviteľných zdrojov energií sa okrem ekologického prínosu zvyšuje aj nezávislosť štátuna dovoze palív a energií, šetria sa devízy a vytvárajú sa nové pracovné miesta.Podiel OZE na celkovej spotrebe primárnych energetických zdrojov predstavuje na Slovensku asi 3,8% (IEAEnergy Statistics,2002). Dostupný potenciál sa využíva asi len na 27%, z toho viac ako polovicu tvoria vodné elektrárne.Najväčší podiel technicky využiteľného potenciálu OZE predstavuje biomasa (42%), ktorá je využiteľná najmä preprodukciu tepla. Z uvedeného vyplýva, že stále ostáva veľký nevyužitý priestor pre rozvoj OZE na Slovensku.Biomasa poľnohospodárskych zvyškov ponúka relatívne lacný, avšak malý potenciál, kým najväčší potenciál jepri energetických plodinách, kde sú však aj náklady najvyššie (v priemere viac ako dvojnásobné). Priemerná cena biomasypoľnohospodárskych zvyškov je 85 Sk/GJ, s využiteľným potenciálom 20,7 PJ. Priemerná cena biomasy z33 of 153

drevospracujúceho priemyslu je 104 Sk/GJ, s využiteľným potenciálom 10,7 PJ. Pokiaľ sme pripravení zaplatiť vyššiucenu – 142 Sk/GJ, je možné využiť biomasu z lesníctva s potenciálom 14,8 PJ a pri cene 210 Sk/GJ je možné využiťnajnákladnejší zdroj biomasy v podobe energetických plodín, s najvyšším potenciálom 41,3 PJ. [7]Súčasný spôsob výroby tepla a elektriny nie je ani čistý ani trvalo udržateľný, pretože sa využívajú lenfosílne zdroje palív. Zabezpečenie trvalo udržateľného rozvoja a spoľahlivého zásobovania palivami však vyžadujevyrábať energiu využívaním obnoviteľných zdrojov energie. [5]Tab.1: Potenciál tepla a elektriny, v TJ, v 2012 (Potencial of heat and electricity)Technicky dostupný potenciál Ekonomický potenciál Trhový potenciálZdrojteplo elektrina teplo elektrina teplo elektrinaGeotermálna energia20 383 1 073 7 920 504 4 230 125Veterná energia2 178 505 150Solárna energia16 321 2 374 4 250 210 1 260 10Malé vodné elektrárne (MVE )2 995 749 299Biomasa23 605 4 164 10 058 1 810 2 412 520Celkom60 310 12 784 22 228 3 778 7 902 1 104Spolu 73 094 26 006 9 0062. Teoretické východiská pre biomasuZdroj: Národná štúdia energetickej efektívnosti, 2002Biomasa je organická hmota rastlinného alebo živočíšneho pôvodu. Je získavaná ako odpadz poľnohospodárskej, priemyselnej činnosti, resp. ako komunálny odpad. Môže byť výsledkom zámernej výrobnejčinnosti v poľnohospodárstve a lesníctve. Biomasa je v podstate zakonzervovaná slnečná energia, ktorú rastlinyvďaka fotosyntéze premieňajú na organickú hmotu. Efektívne a ekonomické využitie biomasy má minimálnynegatívny vplyv na životné prostredie. Biomasa ovplyvňuje podnebie, produkciu krmovín, kvalitu vodných zdrojov,úrodnosť pôdy a zásoby energie. Je zároveň surovinou pre energiu, stavebné materiály, krmivá, na konzervovaniepôdy a vody, výrobu chemikálií atď. Biomasu, ako uvádza Šooš [6], najčastejšie delíme na rastlinnú (dendromasa,fytomasa ) a na živočíšnu (zoomasa ).Potenciál ukrytý v nej je skutočne veľký. Priemerný energetický obsah v jednom kg suchého dreva aleboslamy je asi 4,5 kWh, čo znamená, že približne 2 kg biomasy sú potrebné na to, aby sa energeticky nahradil 1 literropy (pri zabezpečení rovnakej účinnosti využitia). Nielen potenciál a ekologická účinnosť, ale hlavne cena tohtopaliva je zaujímavá, veď drevo je dnes najlacnejším palivom používaným na celom svete.Celosvetové zásoby biomasy sú tiež obrovské a množstvo energie vytvorenej každý rok fotosyntézou voforme biomasy je až desaťkrát väčšie, ako je celosvetová spotreba energie. Biomasa môže v budúcnosti zohraťvýznamnú úlohu, pokiaľ bude transformovaná na moderné nosiče energie – hlavne elektrinu, plynné a kvapalnépalivá. Existuje niekoľko dôvodov, aby bola chápaná v tomto zmysle. Podľa Apaloviča [1] je jedným z nich, žebiomasa je dostupnejšia v oveľa širšej miere ako fosílne palivá a technológie na jej využitie sú overené v praxi.V rozvinutých krajinách môže pestovanie biomasy pre energetické účely poskytnúť aj východisko zosúčasnej krízy vyplývajúcej z nadprodukcie poľnohospodárskych produktov. V súčasnosti sa využíva hlavne navykurovanie a v rozvojových krajinách jej podiel na trhu s energiou predstavuje 40% až 90 %. Je to hlavný palivový34 of 153

zdroj takmer celosvetovej produkcie. Biomasa je významným zdrojom aj v niektorých rozvinutých krajinách. VoŠvédsku alebo v susednom Rakúsku sa podieľa asi 15% na spotrebe (u nás je to menej ako 1 %). V USA je podielbiomasy na primárnych zdrojoch asi 4%, čo je asi toľko energie, koľko sa jej získava v jadrových elektrárňach.Náhrada 90 miliónov ton ropného ekvivalentu biomasou by znamenala ročné zníženie emisií do atmosféry o 100miliónov ton. [3]Organická hmota, či už vo forme dreva, rastlín alebo zvyškov, nám dokáže poskytnúť všetky užitočnéformy energie – elektrinu, teplo aj kvapalné palivá pre motorové vozidlá.Biomasa používaná na energetické účely, ako celok predstavuje široké spektrum biologických materiálovpochádzajúcich z prírody. Tieto materiály zvyčajne predstavujú zbytky produkované priamo výrobou alebo sú toodpady z činnosti človeka.Bédi [3] uvádza nasledovné formy tuhej biomasy:• Brikety – sú valcovité telesá s dĺžkou asi 15 - 25 cm, vyrobené z odpadovej biomasy drvením, sušeníma lisovaním bez akýchkoľvek chemických prísad. Lisovaním sa dosahuje vysoká hustota (1200 kg/m 3 ), čo jedôležité pre objemovú minimalizáciu paliva. Vlhkosť (8-12%) a vysoká výhrevnoť (19 MJ/kg) je zárukounízkych nákladov na vykurovanie. Nízka popolnatosť (0,5%), neobmedzená skladovateľnosť, bezprašnosťa jednoduchá manipulácia sú vlastnosti, ktoré tomuto palivu dávajú špičkové parametre.• Štiepky – sú 2 - 4 cm dlhé kúsky dreva, ktoré sa vyrábajú štiepkovaním z drevných odpadov, napr. tenčinyz prerieďovania porastov alebo konárov. Štiepky sú odpadovým produktom drevárskeho priemyslu a ichenergetické zúžitkovanie sa stalo v mnohých krajinách bežné. Výhrevnosť štiepok s vlhkosťou do 35% sapohybujev hodnotách do 10,0 so 12,0 MJ/kg.• Pelety – sú relatívne novou formou drevného paliva, ktoré umožnilo kotlom spaľujúcim biomasu ichčiastočnú alebo úplne automatickú prevádzku. Peleta je granula kruhového prierezu s priemerom okolo 6 -8 mm a s dĺžkou 10 - 30 mm s relatívne nízkou vlhkosťou < 12%. Pelety sú vyrobené výhradnez odpadového materiálu ako sú piliny alebo hobliny bez akýchkoľvek chemických prísad. Lisovaním podvysokým tlakom sa dosahuje vysoká hustota paliva.Vzhľadom na rôzne formy biomasy, je aj energia v nej obsiahnutá rôzna. Energetický obsah suchých rastlín sapohybuje okolo 14 MJ/kg. Úplne suchá biomasa preto môže byť z pohľadu energetického obsahu porovnávanás uhlím, ktoré má výhrevnosť 10 až 20 MJ/kg pre hnedé uhlie a okolo 30 MJ/kg pre čierne uhlie. V čase zberu všakbiomasa obsahuje značné množstvo vody, ktoré sa pohybuje od 8 do 20 % pre slamu, po 30 až 60 % pre drevo. [3]3. Biomasa a jej spoluspaľovanieSpoluspaľovanie biomasy môže mať vplyv na prevádzku elektrárne. Tieto vplyvy závisia od charakteristikya chemického zloženia paliva. Biomasa vo forme dreva a slamy je charakteristická nízkou hustotou, nízkouvýhrevnosťou a vysokým obsahom prchavých látok. Aj keď obsah síry je v porovnaní s uhlím nízky, obsah dusíkav jednotlivých druhoch biomasy sa môže výrazne líšiť. Pre drevo sú typické nízke hodnoty obsahu dusíka, zatiaľ čopri slame obsah dusíka, ale hlavne chlóru, môže dosahovať hodnoty dokonca aj vyššie ako pri uhlí. Podiel popolav (čistom) dreve je výrazne nízky. Ak materiál obsahuje väčší podiel kôry, teplota tavenia popola pri dreve jepribližne rovnaká ako pre čiernom uhlí. Na druhej strane je tento parameter pri slame oveľa nižší, čo môže viesťk vzniku trosky a k zanášaniu.V oblasti spoluspaľovania biomasy je možné identifikovať dva odlišné koncepty:- Priame spoluspaľovanie biomasy v hlavnej (uhoľnej) spaľovacej jednotke. Technologický procespozostáva z voliteľnej predúpravy, miešania, alebo drvenia a spaľovania cez uhoľné alebo špeciálne horáky.- Nepriame spoluspaľovanie cestou tepelnej konverzie biomasy a integrácia a využitie vznikajúcej pary,alebo spalín v hlavnej spaľovacej jednotke.35 of 153

Košíková a Bučko [4] považujú priame spaľovanie biomasy ako sekundárneho paliva v kotloch na práškovéuhlie za atraktívny a nákladovo efektívny spôsob výroby elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov. Avšak tentospôsob spaľovania môže mať aj negatívne dopady na prevádzku a na zvyškové hmoty.3.1 Existujúce problémy pri spoluspaľovaní biomasyProblémom pri spoluspaľovaní v existujúcich kotloch na práškové palivo je zvýšený objemovýa hmotnostný tok paliva. Súčasná technológia na prepravu a prípravu paliva musí byť prispôsobená zvýšenýmobjemovým a hmotnostným tokom a musí mať dostatočnú kapacitu. Okrem toho je potrebné určiť aj zmenyv objemových parametroch a obsahu vlhkosti spalinov, aby bolo možné zhodnotiť vplyv na prenos tepla a výdržv kotlovom systéme.Spoluspaľovanie biomasy má dopad aj na emisie. Za predpokladu kompletného prehorenia biomasy saneočakáva zvýšenie emisií CO. Naopak, pri spaľovaní práškového uhlia sú emisie SO 2 priamo závislé na obsahu sírya síra sa takmer úplne oxiduje na SO 2 . Zvýšením podielu biomasy je možné znížiť objem emisií SO 2 .Nahradzovanie uhlia biomasou v existujúcich energetických zariadeniach nie je bez obmedzenia. Potenciálnáhrady závisí na mnohých faktoroch, technických obmedzeniach uložených orgánmi a finančných a právnychpodmienok. Nahradzovanie uhlia závisí od veľkej miery na kvalite biomasy, za predpokladu, že nominálny výkonenergetickej jednotky zostane bez zmeny. Je potrebné tiež zvážiť vplyvy na prevádzkovú pružnosť, rýchlosť nábehu,maximálny výkon a disponibilitu. V neposlednom rade je nutné venovať pozornosť aj vedľajším produktom, ako súpopolček a popol.4. Environmentálne a ekonomické aspekty spoluspaľovania biomasyEnvironmentálne a ekonomické aspekty spaľovania biomasy boli zisťované pokusom vprevádzke analyzovanej bakalárskou prácou. Podstatou pokusu bolo nahradenie uhlia 10 % množstvom biomasy.Nahradzovanie uhlia biomasou v existujúcich energetických zariadeniach nie je bez obmedzenia. Potenciál náhradyzávisí na mnohých faktoroch, technických obmedzeniach uložených orgánmi, a finančných a právnych podmienok.Ak sa sústredíme na technické obmedzenia, je zrejmé, že potenciál pre nahradzovanie uhlia závisí do veľkej mieryna kvalite biomasy, za predpokladu, že nominálny výkon energetickej jednotky zostane bez zmeny. Očakávanýmprínosom pokusu by bolo poukázanie na možnosť:zníženia emisií v ovzduší a vplyv na životné prostredie,úspory energetického uhlia,zníženia produkcie troskopopolčekovej zmesi.Charakteristika jednotlivých kotlov použitých pri pokuse je nasledovný.V kotli K1 dochádza k vzniku plynných emisií spaľovaním plynných palív, ktoré sú z kotla odsávané dvomaaxiálnymi ventilátormi. Zníženie NO x pri spaľovaní ZP je zaistené recirkuláciou spalín. Kotol je na tento účelvybavený potrebnou reguláciou a radiálnym ventilátorom, ktorý je pri zvýšenom percentuálnom obsahu NO xautomaticky uvedený do činnosti.V kotloch K2 až K6 dochádza k vzniku tuhých a plynných emisií spaľovaním palív, ktoré sú z kotla K2 – K5po prechode rôznymi filtrami odvádzané do ovzdušia. V kotli K6 prechádzajú emisie ešte elektrostatickýmodlučovačom. K spaľovaniu biomasy dochádza v kotloch K2.Vyhláška Ministerstva životného prostredia Slovenskej republiky č. 706/2002 Z.z. o zdrojoch znečisťovaniaovzdušia, o emisných limitoch, o technických požiadavkách a všeobecných podmienkach prevádzkovania,o zozname znečisťujúcich látok, o kategorizácii zdrojov znečisťovania ovzdušia a o požiadavkách zabezpečeniarozptylu emisií znečisťujúcich látok v znení neskorších predpisov zahrňuje široký komplex vykonávacíchustanovení, ktoré vyplývajú zo spolnomocňovacieho ustanovenia zákona č. 478/2002 Z.z. o ovzduší ako je: kategorizácia zdrojov znečisťovania, zoznam znečisťujúcich látok, všeobecné emisné limity, špecifické emisné limity, všeobecné podmienky prevádzkovania.36 of 153

V zmysle tejto vyhlášky sa menia s platnosťou od 1. 1. 2008 emisné limity pre zariadenia na spaľovanietuhých a plynných palív. Porovnanie emisných limitov na uvedených kotloch je zobrazené v Tab. 1.Tab. 2 Porovnanie emisných limitov na kotloch K1 až K6 (Comparing of enisiom limits on the drums K1 to K6)Emisný limit Emisný limitMiestoZL ZL do ZL odmerania31.12.2007 1.1.2008CO-3100 mg.m ns-3100 mg.m nsKotol K1NO xSO 2-3200 mg.m ns-3800 mg.m ns-3200 mg.m ns-3800 mg.m nsTZL*-310 mg.m ns-310 mg.m nsCO-3250 mg.m ns-3250 mg.m nsKotol K2 – K5NO xSO 2-31300 mg.m ns-31700 mg.m ns-3500 mg.m ns-3400 mg.m nsTZL-3100 mg.m ns-350 mg.m nsCO-3250 mg.m ns-3250 mg.m nsKotol K6NO xSO 2-31300 mg.m ns-31700 mg.m ns-3600 mg.m ns-31700 mg.m nsTZL-3100 mg.m ns-350 mg.m nsZdroj: Palenčarová, E.: Ekonomické aspekty spoluspaľovania biomasy na kotlochteplárne..., [7]Platné limity znečisťujúcich látok pre rok 2007 sú: TZL - 100 mg/m 3 (tuhé znečisťujúce látky) CO - 250 mg/m 3 SO 2 - 1 700 mg/m 3 NO x - 1 300 mg/m 3 .V rámci pokusu bol celkový tepelný vstup nahradený 10 % množstvom pripravenej biomasy. V porovnanís uhlím sa neznížia náklady, pretože biomasa je drahšie palivo ako uhlie a má menšiu výhrevnosť.Pri priemernej ročnej spotrebe uhlia 574 540 ton predstavujú náklady vynaložené na uhlie1 220 151 258 Sk. Nahradením uhlia 10 % množstvom biomasy, t.j. 91 926 ton v cene 441 246 720 Sk, celkovénáklady na palivo stúpnu vzhľadom na vysokú cenu biomasy. V prípade ušetrenia 1 tony uhlia, nastane ušetrenie 2,6ton CO 2 . CO 2 z biomasy sa považuje za neutrálne a nepodlieha spoplatňovaniu. Vyprodukované množstvo CO 2z tony uhlia (vypočítané množstvo z chemickej reakcie horenia oxidáciou s prebytkom kyslíka) je 2,6 ton CO 2z každej tony uhlia a to podlieha spoplatňovaniu a obchodovaniu na burze.Konečný prínos vidieť v súčasnosti v tom, že nastane zníženie emisie CO 2 o 149 380 ton, čo predstavuje89 628 240 Sk. Po roku 2008, kedy vstúpi do platnosti nová legislatívna úprava to bude znamenať nielen ekologický,ale aj ekonomický prínos, pretože poplatky za emisie evidentne stúpnu.Spoluspaľovanie biomasy v kotle K2 malo pozitívny dopad na tvorbu emisií a predstavuje ich priemernézníženie o 11,06 %, čo vyplýva z meraní AMS. Zníženie emisií sa potvrdilo aj chemickou analýzou popolčekaa trosky. Popolček a troska činí v priemere pokles obsahu znečisťujúcich látok o 26,08 % vyplývajúci z chemickejanalýzy.Predpoklad úspory nákladov pre jeden kotol na rok 2008 závisí na úspore vynaloženej práci a na cenebiomasy. Biomasa bude vhodným palivom, ak cena CO 2 v porovnaní s terajšou, ktorá predstavuje 600 Sk/t sa zvýšina 2 000 Sk/t.ZáverEfektívnosť využívania biomasy ako druhu paliva sa prejavuje bez negatívnych účinkov na jeho energetickúprácu, avšak sa prejavuje negatívne z hľadiska ekonomických ukazovateľov, čo je spôsobené vysokou časovoucenou biomasy a jej prípravou u dodávateľa. Avšak z environmentálneho aspektu treba podotknúť zníženie emisií37 of 153

CO 2 , NO x , SO 2 . Spoluspaľovanie biomasy má pozitívny efekt na celkovú tvorbu pevných odpadov. Na druhej strane,môže dôjsť k zvýšeniu obsahu uhlíka (C%). Tento jav spôsobuje nedostatok spaľovacieho vzduchu .Európska komisia považuje biomasu za dôležitú súčasť energetickej budúcnosti Európy. Akčný plán prebiomasu, predložený v decembri 2005, predpokladá zdvojnásobenie využívania biomasy do roku 2010. Viedlo by tok zníženiu dovozu ropy o 8 %, zabráneniu emisií skleníkových plynov v hodnote 209 miliónov ton ekvivalentov CO 2ročne a vytvoreniu približne 300 000 pracovných miest v poľnohospodárstve a lesníctve. Emisie skleníkovýchplynov poklesnú o 209 miliónov ton ekvivalentu CO 2 ročne, čo pomôže Únii splniť záväzky Kjótskeho protokolu.[8]Použitá literatúra[1.] APALOVIČ, R.: Biomasa – obnoviteľný zdroj energie a surovín pre Slovensko, vydavateľstvo ADAPTBratislava, rok vydania 1998[2.] BÉDI, E.: Obnoviteľné zdroje energie na Slovensku, Fond pre alternatívne energie – SZOPK Bratislava, rokvydania 1998[3.] BÉDI, E.: Obnoviteľné zdroje energie, Fond pre alternatívne energie – SZOPK Bratislava, rok vydania 2001[4.] http://biomasa.ralph.sk/files/clanok_sk.pdf[5.] KOŠÍKOVÁ, B., BUČKO, J.: Biotechnológie a využitie biomasy, vydavateľstvo ES TU Zvolen, rok vydania1999, 162 s. ISBN 80-228-0862-8[6.] MARKO, Š., DARUĽA, J., SMOLA, A., ŠIMUNEK, P.: Energetické zdroje a premeny, vydavateľstvo ALFABratislava, rok vydania 1989[7.] Palenčarová, E.: Ekonomické aspekty spoluspaľovania biomasy na kotloch teplárne..., Bakalárska práca sozákazom publikovania, TU Košice, F BERG, ÚpaCR, 2007[8.] ŠOOŠ, Ľ.: Drevný odpad... čo s ním?, Energetické centrum Bratislava, rok vydania 2000.[9.] www.ozeport.sk, praktický sprievodca obnoviteľnými zdrojmi energie v Európe a na SlovenskuPríspevok je čiastkovým riešením grantovej úlohy Vega 1/3349/06 – Marketingový model hodnotenia vplyvuťažobného priemyslu na environmentálne parametre so socio-ekonomickým aspektom v príslušnom legislatívnomprostredí.Adresa autora:Ing. Alica HutníkováTechnická univerzita v KošiciachFakulta baníctva, ekológie, riadenia ageotechnológiíÚstav podnikania a manažmentuPark Komenského 19040 01 Košicealica.hutnikova@tuke.skIng. Eftimov ToniTechnická univerzita v KošiciachFakulta baníctva, ekológie, riadenia ageotechnológiíÚstav podnikania a manažmentuPark Komenského 19040 01 KošiceIng. Alexandra TesarčíkováTechnická univerzita v KošiciachFakulta baníctva, ekológie, riadenia ageotechnológiíÚstav podnikania a manažmentuPark Komenského 19040 01 Košicealexandra.tesarcikova@tuke.skIng. Peter IvánTechnická univerzita v KošiciachFakulta baníctva, ekológie, riadenia ageotechnológiíÚstav podnikania a manažmentuPark Komenského 19040 01 Košicepeter.ivan@tuke.sk38 of 153

39 of 153

METODIKA VYHODNOTENIA MOŽNOSTÍ VYUŽITIA DENDROMASY VREGIÓNE NA ENERGETICKÉ ÚČELYTAUŠ Peter 1 , HORBAJ Peter 2 , LACIAK Marek 3AbstraktBiomasa na Slovensku v ponímaní obnoviteľných zdrojov energie (OZE) disponuje najväčším potenciálomz celkového technicky využiteľného potenciálu. Je potrebné si uvedomiť, že biomasa, buď odpadová alebocielene pestovaná, je dôležitým primárnym zdrojom energie, s ktorým musí byť veľmi racionálne nakladané akopri jeho zaisťovaní a pestovaní, tak pri jeho efektívnom využívaní. Dlhodobé využívanie tohto zdroja energie sivšak vyžaduje kvalitný podnikateľský zámer, ktorý musí byť založený na kvalitnej predprojektovej príprave.Postupnosť krokov pre vytvorenie odborného podkladu predprojektovej prípravy, ktoré sú v tomto prípadenevyhnutné, predkladáme v tomto príspevku.AbsractBiomass in Slovakia from the view of renewable energy sources disposes with biggest potential from totaltechnically useful potential. There is therefore necessary to realize, that biomass, waste or tended cultivated, itimportant primary source of energy, and we must very rationally dispose with it during its obtaining andcultivating, as well as during its effective using. But long-term using of such energy source must have qualitativebusiness aim, that must be based on the qualitative pre-projecting preparation. In this contribution we offerprocess of steps for expert found creation of the pre-projecting preparation, that are in this case necessary.Key words: biomasa, drevný odpad, drevné palivoKey words: biomass, wood waste, woodfuelÚVODV súčasnosti Slovensko dováža viac ako 90 % primárnych energetických zdrojov, preto jednou z výhodOZE je, že ako domáce zdroje nie sú ovplyvniteľné zmenami devízových kurzov, či prípadnými ropnými šokmi.Okrem toho, každé zvýšenie ich využívania znižuje našu závislosť na dovoze palív zo zahraničia.Biomasa v ponímaní OZE disponuje území Slovenska najväčším potenciálom, až 46 % (40 453 TJ/r)z celkového technicky využiteľného potenciálu. V našich podmienkach je reálne využívať na energetické účelylesnú biomasu vrátane energetických porastov, poľnohospodársku biomasu, odpady z drevospracujúcehoa potravinárskeho priemyslu a odpadovú biomasu z priemyselnej a komunálnej sféry, z čoho vyplýva, žebiomasa má najvyšší stupeň využitia zo všetkých OZE. Napriek tomu sa v súčasnosti na Slovensku využívanecelá 1/3 všetkých zdrojov biomasy.Z hľadiska lokálneho využitia má veľký význam využitie lesnej dendromasy v podobe odpadov z ťažbya spracovania dreva. V súčasnosti táto energetická surovina ešte stále vo veľkej miere predstavuje pre ťažobnéa spracovateľské spoločnosti odpad, ktorý zaťažuje ekonomiku ich podnikania. Je však potrebné si uvedomiť, žeefektívnym využitím práve odpadnej drevnej hmoty je možné naopak zvýšiť posperitu firmy, zamestnať viacľudí a v neposlednom rade prispieť k ochrane životného prostredia vo svojom najbližšom okolí. Avšak ajvyužívanie odpadnej komodity, akou sa stále javí drevný odpad, si vyžaduje serióznu prípravu a projektovúmetodiku založenú na výsledkoch výskumu, odborných analýzach a predikciách.Keďže výsledná cena energie z biomasy je výrazne ovplyvnená vzdialenosťou dovozu paliva, využitielesnej dendromasy ako obnoviteľného zdroja energie si vyžaduje prípravu a podporu projektov najmä nalokálnej, resp. regionálnej úrovni.Cieľom príspevku je stručne zhrnúť základné postupy pri príprave a tvorbe projetku využitia drevnéhoodpadu.LEGISLATÍVNE PREDPISYPremena prvotnej myšlienky využitia drevného odpadu na realizovateľný projekt výrobyplnohodnotného paliva, s ktorým je možné nakladať ako s obchodnou komoditou si vyžaduje niekoľkozákladných krokov.V prvom rade je potrebné na základe aktuálnych lesníckych údajov vypracovať štúdiu o zdrojoch apotenciáli vybraného regiónu pre trvaloudržateľnú produkciu lesnej dendromasy na energetické využitie. Tentokrok zahŕňa nasledovné úkony:1. Definovať strategické, koncepčné dokumenty a legislatívne predpisy podporujúce, resp. obmedzujúcevyužitie lesnej dendromasy ako obnoviteľného zdroja energie.1 Ing. Peter TAUŠ, Centrum obnoviteľných zdrojov energie, UPaM, Fakulta BERG Technickej univerzity v Košiciach, Park Komenského19, 042 00 Košice, e-mail: peter.taus@tuke.sk2 doc. Ing. Peter HORBAJ, Katedra energetickej techniky, SjF TU Košice, Vysokoškolská 4, 042 00 Košice, e-mail: peter.horbaj@tuke.sk3Ing. Marek Laciak, Ústav riadenia a informatizácie výrobných procesov, Fakulta BERG Technickej univerzity v Košiciach, B. Němcovej 3,042 00 Košice, e-mail: marek.laciak@tuke.sk40 of 153

2. Definovať vplyv ochrany životného prostredia na možnosti využívania lesnej dendromasy ako obnoviteľnéhozdroja energie – chránené územia, NATURA 2000, stupne ochrany prírody.3. Spracovať aktuálne údaje o rozlohe lesov, vlastníckych vzťahoch, drevinovom zložení, kategóriách lesov(lesy hospodárske, ochranné, účelové), zásobách dreva, aktuálnych ťažbách, výhľade ťažbových možností avýskyte kalamít.4. Definovať hlavné zdroje lesnej dendromasy v regióne, t.j. z bežného obhospodarovania lesov, odpadov zdrevospracujúceho priemyslu a energetických porastov rýchlorastúcich drevín.Je nevyhnutné, aby zámer využitia dendromasy úzko korešpondoval so strategickými a koncepčnýmidokumentmi Európskej únie a Slovenskej republiky, z ktorých hlavné sú:• Dokument EC z roku 1997: Energia pre budúcnosť, obnoviteľné zdroje energie. Tzv. „White paper“ akozákladný cieľ stanovuje zvýšenie podielu OZE na spotrebe primárnych zdrojov energie v štátoch EÚz približne 6% v roku 1995 na 12% v roku 2010.• Energetická politika SR (január 2006) je základným dokumentom vyjadrujúcim základné smerovanieenergetického hospodárstva s potrebami hospodárskeho a spoločenského rozvoja vrátane ochrany životnéhoprostredia.• Strednodobá koncepcia politiky pôdohospodárstva na roky 2004 až 2006, ktorá počíta aj s využívanímpôdy na pestovanie rastlín, ktoré nebudú využívané na výrobu potravín.• Koncepcia využívania obnoviteľných zdrojov energie, ktorá bola schválená uznesením vlády SR č. 282z 23. apríla 2003 a ktorá priblížila základný rámec pre rozvoj využívania OZE.• Správu o pokroku v rozvoji obnoviteľných zdrojov energie prijatá vládou SR dňa 7. 7. 2004 uznesením č.667, vrátane stanovenia národných indikatívnych cieľov pri využívaní obnoviteľných zdrojov energie.• Koncepcia využívania poľnohospodárskej a lesníckej biomasy na energetické účely.• Národný strategický plán rozvoja vidieka SR na programovacie obdobie 2007 – 2013 (december 2006).Z hľadiska ochrany životného prostredia je potrebné zohľadniť mieru jeho ovplyvňovania ťažboua spracovaním lesnej dendromasy určenej pre energetické účely, ktorá je daná charakterom chráneného územia astupňom ochrany, ktoré vyplývajú z potreby chrániť a zveľaďovať najhodnotnejšie územia. Preto nie je možnépri plánovaní uvedeného využitia lesnej dendromasy obísť nasledovné legislatívne predpisy:• Zákon č. 543/2002 Z.z. o ochrane prírody a krajiny,• Zákon č. 24/2006 o posudzovaní vplyvov na životné prostredie,• Vyhláška MŽP SR č.83/1993 Z.z. o ŠPR v znení zákona č.287/1994 Z.z.,• Vyhláška MŽP č.292/2001, ktorou sa vyhlasujú NPP,• Vyhláška MŽP SR č.24/2003 Z.z., ktorou sa vykonáva zákon č.543/2002 Z.z. ,• Oznámenie MŽP SR č.450/2001 Z.z. o vydaní výnosu, ktorým sa vydáva národný zoznam území európskehovýznamu,• Vyhláška MŽP SR č.17/2003 Z.z., ktorou sa ustanovujú národné prírodné rezervácie a určenie zoznamuprírodných rezervácií,• Zákon č.326/2005 Z.z. o lesoch,• Nariadenie vlády SR č.183/2003 o podrobnostiach obsahu žiadosti o úhradu náhrady za obmedzovaniebežného obhospodarovania a o spôsobe výpočtu náhrady, [1]VPLYV NA ŽIVOTNÉ PROSTREDIEV okrese Sobrance je veľkoplošné chránenéúzemie, a to CHKO Vihorlat, kde platí druhý stupeňochrany prírody. Na území okresu sa tiež nachádzajú dvenárodné prírodné rezervácie, 7 prírodných rezervácií a triprírodné pamiatky. Na území okresu sa vyskytuje štvrtýa piaty stupeň ochrany prírody, ale ich výmera nedosahujeani 1% z výmery okresu. Rozloha jednotlivých stupňovochrany prírody je uvedená na obr. 1. [1]Okrem chránených území stanovených vládouSR nie je už v súčasnosti možné obísť ani súvislúekologickú sústavu chránených území NATURA 2000,budovanú členskými štátmi EÚ, ktorá má prispievať kzachovaniu biologickej rozmanitosti. Slovenská republikav súlade s relevantnými právnymi normami predložila vapríli 2004 Európskej komisii národný zoznam[tis. ha]4540353025201510500,259 0,0220,0009,19344,3665. SOP 4. SOP 3. SOP 2. SOP 1. SOPObr. 1: Výmera stupňov ochrany prírody v okreseSobranceFig. 1: Change of the nature protection levels inregion of Sobrance41 of 153

navrhovaných vtáčích území (CHVÚ) a národný zoznam území európskeho významu (UEV) schválenýuznesením vlády SR.Pre záujemcov o projekty na využívanie drevného odpadu to má za následok to, že až do dobyschválenia navrhovaných lokalít do sústavy NATURA 2000 smernice stanovujú povinosť zabrániťpoškodzovaniu územia a povinnosť preverovať vplyv akéhokoľvek plánu alebo projektu na predmet ochrany vchránenom území. Na navrhované lokality sústavy sa hľadí ako na územia už vyhlásené. V jednotlivýchstupňoch ochrany sú zákonom O posudzovaní vplyvov na ŽP č. 24/2006 Z. z. a zákona 543/2002 Z. z. určenézakázané činnosti a činnosti, ktoré je možné vykonávať len na základe súhlasu orgánu ochrany prírody. S cieľomochrany chránených vtáčích území, môžu pribudnúť ďalšie zakázané činnosti špecifické podľa jednotlivýchlokalít ako je zákaz výrubu v konkrétnom období, zákaz akejkoľvek hospodárskej činnosti v blízkostihniezd chránených vtákov, zákaz budovania, údržby a opravy lesnej cestnej siete a podobne.Práve vyššie uvedené zákazy je nutné rešpektovať pri plánovaní využitia drevného odpadu akoenergetického nosiča v okrese Sobrance, nakoľko sa tu nachádzajú ako územia zaradené do národného zoznamunavrhovaných území európskeho významu, tak aj územia zaradené do národného zoznamu chránených vtáčíchúzemí. [2] Mapy uvedených navrhovaných území sú znázornené na obr. 2 a obr.3.2 3Obr. 2: Mapa území zaradených do národného zoznamu navrhovaných území európskeho významu v okreseSobrance (Morské oko, rozloha 14 962,15 ha). Schválené uznesením Vlády SR č. 239 zo dňa 17.3.2004.Fig. 2: Map of the area, ranged to the national list of suggested areas from European importance inregion of Sobrance /Morské oko, extend 14 962,15ha/. Approved by Slovak Government resolution number 239,17th March, 2004.Obr. 3: Mapa území zaradených do národného zoznamu chránených vtáčích území v okrese Sobrance.Schválené uznesením Vlády SR č. 636 zo dňa 9.7.2003.Fig. 3: Map of the area, ranged to the national list of protected birds area in region of Sobrance,approved by Slovak Government resolution number 636 zo dňa 9.7.2003.ANALÝZA POTENCIÁLUPo vyčlenení území nevhodných na ťažbu dreva je potrebné pristúpiť k analýze potenciálu lesa prevyužitie odpadového dreva po ťažbe. Potenciál lesa určíme po vyhodnotení nasledovných kritérií:• rozloha uvažovaných lesov,• vlastníctvo lesov,• drevinové zloženie lesov,• kategórie, do ktorých spadajú uvažované lesy,• zásoba dreva na miestach uvažovanej ťažby,• údaje o aktuálnych ťažbách na danom území,• výhľad ťažbových možností,Okrem vyššie uvedených kritérií je vhodné zahrnúť do analýzy potenciálu aj výskyt kalamít na danomúzemí, predovšetkým ich početnosť za posledné obdobie a v akom intervale objemu poškodenia lesov sajednotlivé kalamity vyskytovali.Stanovenie rozlohy lesov nie je jednoduché, nakoľko výmera lesného pôdneho fondu neodzrkadľujeskutočnú výmeru lesných porastov. Hlavným dôvodom tejto skutočnosti je fakt, že do výmery je zahrnutá ajplocha, ktorá nie je porastená lesnými drevinami. Medzi tieto pozemky patria predovšetkým nasledovné:• pozemky, ktoré vznikli pri obnove lesov alebo po vykonaní náhodnej ťažby,• pozemky, na ktorých sú zriadené lesné škôlky alebo semenné sady,• pozemky, ktoré slúžia lesnému hospodárstvu:o lesné cesty a zvážnice,42 of 153

o lesné sklady a rozdeľovacie prieseky,o plochy vyťažené protiprávnym konaním.Pre úplnosť informácií je potrebné uviesť, že do lesných pozemkov nie je zahrnutá všetka stromovávegetácia. Jedná sa predovšetkým o plochy, ktoré sú porastené drevinami (brehové porasty, zarastené lúky), alev evidencii katastra nehnuteľností nie sú vedené ako lesný pôdny fond (tzv. biele plochy). Z týchto dôvodov jeskutočná plocha ktorá je porastená lesnými drevinami odlišná od výmery lesného pôdneho fondu. [1]Výmera lesnej porastovej pôdy v okrese Sobrance predstavuje 18 383 ha, čo prenesené do lesnatostiúzemia predstavuje 34,14 %.Pri posudzovaní kritéria vlastníctvo lesov je potrebné si uvedomiť, že usporiadanie vlastníctva lesov nieje doposiaľ ukončené. Lesy nielen na území okresu Sobrance, ale na celom území SR sú vo vlastníctve štátua neštátnych subjektov. Vysporiadanie lesných pozemkov je obtiažne predovšetkým z toho dôvodu, že väčšinapozemkov je v drobnom individuálnom vlastníctve a podielovom spoluvlastníctve a výmery jednotlivýchvlastníkov nie sú presne priestorovo zadefinované.V okrese Sobrance je rozdelenie výmery lesnej porastovej pôdy podľa vlastníctva znázornené na Obr. 4.Obr. 4: Rozdelenie výmery lesnej porastovej pôdy v okrese Sobrance podľa vlastníkov [ha]Fig. 4: Division of acreage of forest vesture land in region of Sobrance according owners [ha]Kritérium drevinové zloženie lesa predstavuje veľmi dôležitý údaj predovšetkým pri plánovaní formyvyužitia drevného odpadu. Zatiaľ čo pre jeho využitie vo forme drevnej štiepky je tento údaj využiteľný lenz hľadiska výhrevnosti vyrobeného paliva, pri uvažovaní o jeho spracovaní zhutňovacími procesmia technológiami je toto kritérium najdôležitejšie pre zvolenie správneho technologického procesu.Spoločným znakom všetkých technológií zhutňovania - briketovania, kompaktovania a peletovania - jelisovanie materiálu pri vysokom tlaku. Vhodne zvolený tlak a teplota sú nutnými podmienkami k tomu, aby bolzhutnený materiál po zlisovaní kompaktný aj bez spojiva. Ďalšou podmienkou je maximálna veľkosť frakcie,ako aj povolená vlhkosť zhutňovaného drevného odpadu. Pri lisovaní odpadu z dreva je základným „spojivom”lignín. Na to, aby pôsobil ako spojivo, musí mať stláčaný odpad určitú minimálnu a maximálnu dobu zotrvaniapri vysokej teplote a tlaku práve v závislosti od množstva lignínu v ňom. [4]Ďalšími kritériami, ktorými sú výrobcovia pri výrobe zhutnených palív viazaní predovšetkým priexporte svojich výrobkov sú podľa platných noriem EÚ napr.:• spomenutá výroba bez spojiva, len za pôsobenia teploty a tlaku,• surovinou pre výrobu brikiet nesmie byť kontaminované drevo,• stanovené hraničné hustoty peliet a brikiet,• stanovené hraničné vlhkosti,• maximálny obsah popola,• minimálna výhrevnosť.43 of 153

Predbežné určenie drevinového zloženia lesov umožní už v prípravnej fáze projektu využitia drevnéhoodpadu určiť, aká forma paliva sa bude produkovať. Napríklad pre výrobu peliet sa odporúča vyšší obsahmäkkého dreva vo vstupnej surovine. [3] Drevinové zloženie lesov okresu Sobrance je znázornené na Obr. 5.Obr. 5: Zastúpenie jednotlivých drevín v okrese Sobrance [%].Fig. 5: Representation of individual wood in region of Sobrance [%].Význam kritéria kategórie lesov pre určenie potenciálu spočíva v posúdení možnosti ťažby vovybraných lesných úsekoch z dlhodobého hľadiska.Kategória lesa je hospodársko-úpravnícka veličina charakterizujúca základné poslanie (funkciu)jednotlivých lesných porastov, významne limituje a ovplyvňuje základné zásady hospodárenia v týchtoporastoch. Na Slovensku rozlišujeme tri kategórie lesov:• lesy hospodárske (H),• lesy ochranné (O),• lesy osobitného určenia (U)Každý lesný porast plní viacero funkcií, produkčných a mimoprodukčných. Kategorizácia danéhoporastu vychádza z jeho prevládajúcej funkcie. [1]Okres Sobrance je z hľadiska tohto kritéria vhodným územím pre výrobu paliva z drevného odpadu,nakoľko hospodárske lesy tu predstavujú 84 % lesnej porastovej pôdy, po 8 % z nej si podelili lesy ochrannéa lesy osobitného určenia.Pri posudzovaní kritéria zásoba dreva je potrebné určiť tzv. objemovú produkciu jednotlivých drevín,pričom platí, že u drevín listnatých je táto výrazne nižšia ako u ihličnatých.Pri plánovanie využitia drevného odpadu sa do ťažby dreva započítavajú oba druhy ťažby, teda akoobnovná (rubná) ťažba, tak aj ťažba výchovná (predrubná). V okrese Sobrance dosahuje celková ťažba objemcca 63 000 m 3 dreva, pričom ťažba výchovná dosahuje hodnotu cca 19 000 m 3 . [1]Výhľad ťažbových možností je údaj, ktorý zväčša zodpovedá údajom o priemernej ťažbe na danomúzemí. Keďže platí zásada, že spracovanie náhodných ťažieb je prioritné a celkový etát, ktorý bol predpísaný vjednotlivých lesných hospodárskych plánoch, by nemal byť výrazne prekročený, plánovanie výšky úmyselnýchťažieb je len orientačné.Súhrnom vyššie uvedených postupov jemožné dospieť k stanoveniu potenciálu lesnejdendromasy pre účely energetiky, z ktorého je možnépristúpiť k návrhu technológie jej spracovaniaa následného energetického zužitkovania.Zhodnotenie okresu Sobrance z hľadiska potenciáluvyužitia drevného odpadu je uvedené v Tab. 1,z ktorej vyplýva záverečné zhodnotenieSobraneckého okresu:ZÁVERTab. 1: Sumárne údaje o okrese Sobrance.Tab. 1: Sumary data about region of Sobrance.Na využitie drevného odpadu pre energetické využitie je možné v okrese Sobrance ročne uvažovaťs potenciálom 13 000 až 21 000 m 3 lesnej dendromasy zahŕňajúcej odpad z výchovnej ťažby, tenčinu i palivovédrevo. Uvedený interval závisí od skutočne realizovaných ťažieb.Po prekonaní legislatívnych bariér a splnení legislatívnych predpisov je pri príprave projektunevyhnutná dôkladná analýza východzích podmienok, do ktorých jednoznačne patrí stanovenie potenciálu zdroja44 of 153

paliva. Odporúčame zadať vypracovanie takejto štúdie odborníkom v dotknutých oblastiach lesníctva,drevospracujúceho priemyslu a pod.Vyššieuvedené závery ohľadne zdrojov a potenciálu lesnej dendromasy v okrese Sobrance vyplynuli zúdajov projektu ROBINWOOD, subprojekt Energiu máme doma, riešený v rámci Programu iniciatívyspoločenstva INTERREG IIIC Zóna Juh, vďaka ktorému vznikol aj tento príspevok.Obr. 6: Logo projektu ROBINWOOD a iniciatívy EÚ INTERREG IIIC.Fig. 6: Logo of projekt ROBINWOOD and INTERREG IIIC.LITERATÚRA[1] TÓTHOVÁ, S. – Klusová, J.: Správa o lesnej dendromase v okrese Sobrance, NLC Zvolen, 2007[2] http://www.sopsr.sk/natura[3] Imriš,I.;Klenovčanová,A.;Vadász,P.: Príspevok k štúdiu spaľovania biomasy. Acta Mechanica Slovaca,3-A/2004, s.261-270.[4] Jandačka,J.;Malcho,M.;Mikulík,M.: Biomasa ako zdroj energie. ES TU v Žiline, 2006,[5] www.tzb-info.cz[6] www.biomasa.sk45 of 153

Analýza tieňov v prostredí GIS s aplikáciou v oblasti využívania slnečnej energieEva Šaršaňová, Miroslav ŠimčákAbstract: An essential part of any sensitive planning application or report is an accurate & realistic shadow/sunlight survey.Shadow studies of proposed developments illustrate their impact (if any) on the surrounding environment. These surveys can becarried out for any time of the day, within any day of the month throughout the entire year.This study in the abstract is direct on analyses shadows or hillshade modeling area KVP Kosice city. The effect our hillshadestudy is defineted on the pictures 1-4. Methods analyses shadows are very interesting for new era this time, quickly andconstant adaptation datas.V príspevku je stručne popísaná analýza tieňov, ktorá v novodobej praxi patrí k neodmysliteľnej súčasti modelovania nadigitálnom modeli terénu a reliéfu. Súčasné technológie sú schopné produkovať veľké objemy detailných geoúdajov v krátkychintervaloch. Preto rastie význam metód na ich rýchle a presné spracovanie.Kľúčové slová: Analýza tieňov, digitálny model reliéfu, geografický informačný systém.ÚvodGeografické informačné systémy (GIS) sa v súčasnej dobe stávajú neoddeliteľnou súčasťourozhodovacích a riadiacich procesov v mnohých oblastiach vedy a výskumu, ale aj praktického použitia.Obsahujú a poskytujú množstvo nástrojov nielen na vytvorenie a správu geografickej databázy, alepredovšetkým nástroje na analyzovanie a modelovanie, čím môžu prispieť k úspešnému vyriešeniu vzniknutéhoproblému alebo požiadavky. Vhodne navrhnutá a vytvorená databáza sa stáva základom pre úspešné riešeniedaného problému. V poslednom období sa vzhľadom na prudký rozvoj informačných technológii GIS čoraz viacvyužíva aj pri analyzovaní a vyhľadávaní lokalít vhodných pre využívanie slnečnej energie. Jednou z množstvaanalýz, ktoré GIS ponúka a možno ju využiť v oblasti využívania slnečnej energie, je analýza tieňov (hillshade).Analýzy v prostredí GISJednou z najdôležitejších vlastností a schopností GIS je možnosť uskutočňovať priestorové analýzy. Tátovlastnosť je jadrom GIS a odlišuje ho od iných systémov. Existuje množstvo rôznych členení priestorovýchanalýz podľa rôznych autorov [5].GIS ponúka veľké množstvo nástrojov na analyzovanie, čo však v značnej miere závisí aj od používanéhosoftvéru. Na svete existuje množstvo rôznych programov, ktoré umožňujú vytvárať GIS, od voľne šíriteľných(open-source) až po komerčné (napr. ArcView). Jednotlivé programy zvyčajne obsahujú nástroje umožňujúceanalýzy od tých najjednoduchších (prehľadávanie databázy) až po zložité, komplexné analýzy a modelovanievyužívajúce napr. jazyk mapovej algebry. Voľba vhodného programu často závisí od funkcií, ktoré tento produktponúka a často má na výber aj možnosť doprogramovať si chýbajúcu časť. Preto väčšina veľkých producentovtakýchto softvérov s využitím pre GIS túto možnosť ponúka.Tvorba digitálneho modelu reliéfuAnalýza tieňov sa zaraďuje medzi základné analýzy, ktoré geografické informačné systémy poskytujú.Vytvorenie tieňovaného modelu sa najčastejšie používa k realistickejšiemu znázorneniu digitálneho modelureliéfu (DMR). Digitálne modely reliéfu, boli prvý krát použité už v 50 rokoch a v novodobej praxi sú užneoddeliteľnou súčasťou moderného modelovania v GIS Poskytujú mnoho príležitosti, pre modelovanie,analyzovanie a prístup pre tvorbu nových analýz, potrebných pre vytváranie dôležitých výstupov pre riešeniamnohých problematík a projektov.V jednoduchých úlohách sa údaje DMR využívajú len ako súčasť databázy na tvorbu dopytov, najednoduché výbery podľa zadaných kritérií. Morfometrické ukazovatele reliéfu sa používajú v lokalizačnýchanalýzach. Priestorové analýzy v GIS využívajú DMR na hodnotenie vplyvu reliéfu na usporiadanie inýchprvkov, javov a procesov v krajine, hodnotenie dostupnosti, viditeľnosti, bariérovitosti, vhodnosti, susedstva apod. Reliéf vstupuje aj do empirických a fyzikálnych modelov prúdenia, tečenia, oslnenia a šírenia. Nemenejvýznamnú úlohu má pri vizualizácii údajov, ktorú možno zlepšiť tieňovaním tematických vrstiev alebo tvorbou3D pohľadov, preletov nad územím a animáciami. DMR sa štandardne používa pri spracovaní údajov DPZ (priortorektifikácii a rádiometrickom vyrovnaní), ale aj v procese digitálnej klasifikácie. (Wilson, Gallant, 2000).DMR sú zároveň plnohodnotným zdrojom vytvárania a spracovania údajov pre digitálny model terénu.[2,3]Zdrojom dát pre vytvorenie kvalitného digitálneho modelu terénu sú :Pozemné merania :• geodetické merania• globálne navigačné satelitné systémy (GPS).46 of 153

Diaľkový prieskum zeme:• fotogrametrická analýza,• laserové snímanie,• radarové snímanie.Existujúce analógové a digitálne dáta:• základná báza geografických dát,• digitálny model územia,• oblastné plány, vypracované v rôznych odvetviach a pod.[6]Analytické tieňovanie na digitálnom modeli reliéfuAnalýzou modelu reliéfu je možné získať radu cenných informácií vo forme atribútov. Tieto analýzyprebiehajú v dvoch rovinách, kvantitatívnej a grafickej. Výstupy tak možno použiť aj v ostatných zložkách GIS.obr.č.1 Analýza tieňov sídliska KVP mesta Košicez pohľadu North - Severobr.č.2 Analýza tieňov sídliska KVP mesta Košicez pohľadu Southwest - Juhozápadobr.č.3 Analýza tieňov sídliska KVP mesta Košicez pohľadu East - Východobr.č.4 Analýza tieňov sídliska KVP mesta Košicez pohľadu Southeast - JuhovýchodPri analýze tieňov výsledný raster vyjadruje množstvo žiarenia v relatívnych hodnotách (0-225), ktorédopadá na danú bunku. Vstupnými údajmi pre túto analýzu môže byť digitálny model reliéfu skúmanej oblasti avrstva budov s výškovým atribútom. Nastavením rôznych parametrov sa dajú namodelovať rôzne alternatívy avybrať oblasť, ktorá najviac vyhovuje podmienkam pre využívanie slnečnej energie z pozície slnka.V oblasti digitálneho modelovania a analýz bolo spracovaných už mnoho štúdii, ktorých výsledkom súpráve aplikácie nad zemským povrchom. Analýza tieňov v prostredí GIS s aplikáciou v oblasti využívaniaslnečnej energie je ďalšou z nich. Výstupy tak môžu byť priamo využité v ostatných zložkách GIS, alebo súvstupom do ďalších modelov.Medzi základné analýzy, ktoré GIS poskytujú sa zaraďujú aj analýzy tieňov. Tieňovanie modelu savyužíva predovšetkým k realistickejšiemu znázorneniu digitálneho modelu reliéfu. Vzhľad rastra tieňa záleží nanastavení dvoch parametrov: vertikálneho a horizontálneho uhlu, (nastavuje sa výška slnka nad obzorom asvetovou stranou). Pokiaľ ide len o vizualizáciu, je najvhodnejšie ponechať parametre tak, ako sú navrhnuté.47 of 153

Azimuth (natočenie ku svetovej strane v stupňoch): 315Altitude (výška nad obzorom): 45Pri tomto nastavení je výsledok najlepšie plasticky vnímaný, pretože ľudia majú tendenciu očakávať tienev dolných častiach obrázka. Ak sa však robí analýza za nejakým praktickým účelom, musia sa nastavovaťskutočné hodnoty postavenia slnka v danom ročnom obdobi a dennej dobe (zistené napr. od meterológov). Prepríklad a následnú ukážku analýzy viditeľnosti sídliska KVP mesta Košice (Obr.1-4) bol zvolený mesiac júl adenná doba od 16:00, pričom skutočné hodnoty postavenia Slnka, boli namodelované z pohľadu North - sever,East - východ, Southwest - juhozápad, Southeast – juhovýchod.[1]Namodelovaná situácia umožňuje zistiť plochy, ktoré sú za stanovených podmienok z pozície slnkanajvhodnejšie pre využívanie slnečnej energie. Do takýchto analýz sa okrem príslušných dát DMR začleňujú iďalšie atribúty ako výšky stromov, budov a iných prekážok priamemu slnečnému žiareniu. Typom svojhoalgoritmu sa modelovanie analýzy tieňov priraďuje ku konektívnym procedúram.Výsledkom analýz je najčastejšie obraz, kde sú identifikované viditeľné miesta zo zadaného bodu(hodnota najmenej 1) a miesta, ktoré viditeľné niesu (hodnota 0). Taktiež je možné skúmať pozíciu slnkav rôznych ročných obdobiach a uhle dopadu slnečných lúčov voči terénu a objektu v rôznych denných hodinách.V prípade že bodov rozhľadu je viac, je možné hodnotiť viditeľnosť proporcionálne – pixely výsledného obrazumajú hodnoty 0-1, v závislosti na počte bodov rozhľadu a viditeľnosti z týchto jednotlivých miest.V GIS je možné pohybovať sa v rastri od bunky k bunke, alebo v TIN modeli od trojuholníka k trojuholníku azisťovať aj v 3D modeli, ako sa mení viditeľnosť okolitého terénu v závislosti na polohe východzieho bodupozorovania.Určovanie analýzy tieňov na digitálnom modeli terénu je v svojej podstate modelovaním osvetlených azatienených častí terénu, len s tým rozdielom, že pozorovací bod sa nachádza vo vnútri modelov.Je preto často využívaný k určeniu doby oslnenia v závislosti na dennej a ročnej dobe. Reliéf významne určujepriestorovú a časovú distribúciu slnečného žiarenia dopadajúceho na zemský povrch. Modely na výpočetslnečného žiarenia integrované v prostredí GIS využívajú ukazovatele nadmorskej výšky, sklonu a orientácienielen na výpočet intenzity, ale aj dynamiky tvorby tieňov, ktorá výrazne ovplyvňujú aktuálne i úhrnné hodnotyslnečného žiarenia najmä v horskom reliéfe.[4]ZáverĽudstvo od nepamäti využíva slnečnú energiu pre svoje potreby. Okrem už spomínanej slnečnej energieviazanej v obnoviteľných formách energie sa v poslednej dobe vraciame k najjednoduchším spôsobom využitiaenergie Slnka – priamemu ohrevu či k tzv. solárnej architektúre. Vo všeobecnosti môžeme túto energiu využívaťaktívne pomocou slnečných kolektorov na ohrev vody alebo fotovoltaických panelov na výrobu elektriny; alebopasívne tak, že prispôsobíme naše bývanie slnečnému žiareniu. Solárna architektúra môže v budovách prispieťaž 15%-tami k úsporám energie, ktorú je potrebné vynaložiť na vykurovanie. Takto navrhnutá stavba spotrebujeaž o 20% menej energie na vykurovanie oproti domu, ktorý je orientovaný na východ, či západ. DMR jevýznamnou súčasťou environmentálnych aplikácií. Kvalitný DMR je základom úspešného využitia venvironmentálnych analýzach a modelovaní, ktoré sú citlivé na prenos a znásobovanie chýb zo vstupnýchúdajov.GIS aplikácie poskytujú populárne prístupy využívajúce tieňovanie reliéfu i znázorňovanie javov nareliéfe vo forme blokdiagramov a multidimenzinálnych vizualizácií. V tieňovaných vizualizáciách sa dopĺňajútematické údajové vrstvy informáciou o reliéfe, čím sa umožňuje ich interpretácia v priestorovom kontexte.Príspevok vznikol v súvislosti s riešením grantového projektu VEGA č. 1/3060/06: „Zhodnotenie potenciáluobnoviteľných zdrojov energie v Košickej kotline nástrojmi GIS“ riešeného na Fakulte BERG TU Košice.Literatúra1. Mitas, L., Mitasova, H.: Spatial Interpolation. In: Longley, P., Goodchild, M. F., Maguire, D. J.,Rhind, D. W., (eds.): Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management andApplications, New York (Wiley), 1999, p. 481 – 492,2. Moore, I. D., Grayson, R. B., Ladson, A. R.: Digital Terrain Modelling: A Review of Hydrological,Geomorphological and Biological Applications. Hydrological Processes, 11, 1991, p. 47 – 54.,3. Wilson, J. P., Gallant, J.: Terrain Analysis; Principles and Applications, Wiley, New York, 2002,4. Štefunková, D., Cebecauer, T.: Hodnotenie viditeľnosti z turistických chodníkov,5. Tuček, Geografické informačné systémy. Computer pres 1998,6. http://ec.europa.eu/environment/waste/plans/pdf/wasteguide_final_sk.pdf.48 of 153

CelGas - tradičné a e-learningové centrum pre plynárenský priemyselprof. Ing. Ján Pinka, CSc., Ing. Branislav Kršák, PhD.Fakulta BERG Technickej Univerzity v KošiciachJan.Pinka@tuke.sk, Branislav.Krsak@tuke.skAbstraktRýchly rozvoj informačných a komunikačných technológií v posledných rokoch výrazne ovplyvňuje spôsobvýučby na vysokých školách. Je zrejmé že je potreba investovať do vhodných technológií ale aj do vzdelávaniasamotných pedagógov, aby efektívne dokázali využiť možnosti, ktoré nové technológie prinášajú. Tentopríspevok sa zaoberá základnými otázkami a informáciami o e-learning technológiach, LMS/LCMS systémocha štandardoch. V súčasnej dobe čoraz väčšiu úlohu v celoživotnom vzdelávaní zohráva vzdelávanie formou e-learningu. Snahou tohto príspevku je predstaviť projekt CelGas (Conventional and e-Learning Gas EngineeringCentre), realizovaný v rámci komunitárneho akčného programu Leonardo da Vinci. V rámci tohto vzdelávaniasa pripravili moderné študijné materiály pre pracovníkov plynárenského priemyslu.Kľúčové slováe-learning, vzdelávanie, plynárenstvo, Leonardo da VinciÚvodProblematika e-learningu ( elektronické vzdelávanie ) na Slovensku je v súčasnostipredmetom početných výskumov. Prieskumy ukázali, že až 60 % slovenskej populácieinklinuje k vzdelávaniu, v ktorom však vo vysokej miere chýba takzvaný "európsky rozmervzdelávania" a zameranie sa na rozvoj kľúčových kompetencií pre celoživotné učenie sa. Idenielen o systematické mrhanie verejných aj súkromných zdrojov, ale prejavuje sa aj akobyignorovanie "kompetenčnej objednávky" trhu práce. V širšom zmysle tak Slovensko nie prílišprispieva k napĺňaniu strategických zámerov Európskej únie stanovených v Lisabonskejdohode. Naplnenie ekonomických, hospodárskych, sociálnych, ekologických a ďalšíchsynergických cieľov a efektov, ktoré si kladie a v budúcnosti bude klásť znalostná únia, vovýznamnej miere závisí od znalostí - kompetencií - jej občanov. Práve tu je potrebné siuvedomiť, že informačná spoločnosť nie je cieľom, ale prostriedkom na rozvoj znalostnejspoločnosti. Dozrieva tak čas na prehodnotenie prijatého princípu subsidiarity v edukačnejoblasti v Európskej únii. V súčasnosti sa informačno – komunikačné technológie ( IKT )a masmédiá stávajú samozrejmou súčasťou výchovno-vzdelávacieho procesu, výučbu cudzíchjazykov nevnímajúc. Vďaka dynamickému rozvoju IKT nastávajú aj zmeny v postupochučenia sa. Uplatňujú sa nové formy ako autonómne vzdelávanie, pružné vzdelávanie,otvorené vzdelávanie, e-learning, dištančné vzdelávanie, kombinované vzdelávanie [2].Učiaci sa prestáva byť objektom vzdelávacieho procesu, ale stáva sa jeho aktívnym subjektoms možnosťou alternatívnych spôsobov získavania informácií a osvojovania si novýchpoznatkov.Základné poznatky o elektronickom vzdelávaníPružné vzdelávanie (z angl. flexible learning) predstavuje novú filozofiu vzdelávania scentrálnym postavením študujúceho (obr.č.1). Táto forma umožňuje uspokojovať študijnépotreby heterogénnych cieľových skupín univerzitného a celoživotného vzdelávania srôznymi časovými a priestorovými obmedzeniami. Zároveň zohľadňuje rozvoj vzdelávacíchtechnológií a obmedzenosť finančných zdrojov vyčlenených na vzdelávanie. Svojoupodstatou zastrešuje nasledovné pojmy: dištančné či elektronické vzdelávanie, otvorenévzdelávanie, zdrojmi podporované vzdelávanie a iné doplnkové formy vzdelávania.49 of 153

obr. č. 1. Priebeh e-learninguElektronické formy vzdelávania poskytujú rýchly prístup k požadovaným informáciám.Čoraz častejšie sa objavuje nový systém vzdelávania a absolvovania kurzov či ponukavzdelávacích modulov prostredníctvom služieb internetu (elektronické vzdelávanie) formoudištančného vzdelávania.Rozlišujeme dve podoby e-learningu:1) off-line vzdelávanie - nevyžaduje, aby bol počítač, ktorý študent pri výučbe používa,pripojený k počítačovej sieti. Študujúci získavajú učebné materiály na disketách, CDalebo DVD nosičoch.2) on-line vzdelávanie - vyžaduje zapojenie pracovnej stanice do počítačovej siete aštudijné materiály sú distribuované prostredníctvom sieťových komunikačných prostriedkov.On-line výučba sa realizuje dvoma spôsobmi:- synchrónnou formou - je charakteristická tým, že všetci účastníci môžu komunikovaťz rôznych miest, ale len v presne stanovenom čase prostredníctvom počítačovýchkonferencií, interaktívnej video komunikácie, alebo sa realizuje formou bežnejučebňovej výučby,- asynchrónnou formou - študenti nemusia byť v rovnakom čase na rovnakom mieste,neštudujú v rovnakom okamihu, sami si zvolia čas prístupu k vzdelávacímmateriálom, asynchrónna výučba je flexibilnejšia, príkladom sú korešpondenčnékurzy, e-mail, diskusné skupiny alebo webové stránky.E-learning síce vyžaduje od študujúcich väčšie nároky na počítačové zručnosti avedomosti, no ponúka alternatívne riešenie situácie vo vzdelávaní.Ministerstvo školstva SR a krajské úrady sú zapojené do zavádzania IKT do škôl vpartnerstve so súkromným sektorom (spoločnosti Telenor Slovakia a Nextra) prostredníctvompilotných projektov, ako je Infovek alebo v rámci projektu EUNIS - SK, ktorý vznikol vrámci dohody so spoločnosťou Microsoft a dodáva školám systémy MS Windows a aplikácieMS Office. Tieto aktivity však nepostačujú a treba implementovať podporné technológie,ktoré sprístupnia multimediálne podporované štúdium. E-learning rieši túto situáciu asprostredkúva celú škálu aplikácií a procesov na distribúciu obsahu vzdelávania cez internet,50 of 153

intranet, extranet, audio- a videotechnológiami, satelitnými prenosmi a podobne. Nenahrádzaklasické triedy, ale ich dáva na vyššiu úroveň.Podporné systémy e-learninguVo výučbe na vysokých školách sa osvedčila najmä kombinovaná forma - prezenčnáforma doplnená elektronickým vzdelávaním (tzv. blended learning) [6]. Na sprístupnenie e-learningu sa skôr používalo označenie portál. V súčasnosti je viac výstižné označenievzdelávacie prostredie. Mnohé školy majú na intranetových stránkach zriadené virtuálneuniverzity, ktoré ponúkajú potrebné služby pokrývajúce tak nároky prístupu k e-portálom,čiže obsahujú vstupy k prostrediam typu LMS - Learning management system - k systémomna riadenie štúdia, k LCMS - Learning content management system - k systémom úložísk presprávu univerzitného e-learningového obsahu s cieľom indexovania, vyhľadávania, správy azdieľania informácií, ako aj sprístupnenia multimediálnych podpôr. Ide o produkty, ktoréponúkajú automatickú podporu výučbového procesu integráciou:‣ nástrojov na tvorbu elektronických e-kurzov,‣ nástrojov na vytvorenie tzv. virtuálnej triedy (účastníci štúdia, pripojeníprostredníctvom internetu z rôznych vzdialených miest, sa "stretávajú" v danom časevo fiktívnej virtuálnej triede),‣ nástrojov na riadenie štúdia (časový rozvrhu štúdia, informácie o tutoriáloch, kurzoch,o termínoch odovzdania samostatných projektov a skúšok a pod.),‣ transferu študijných materiálov k študentovi, zoznamu odbornej literatúry, prípadneadries webových stránok prehlbujúcich a rozširujúcich študovanú problematiku,‣ systémov na zabezpečenie spätnej väzby medzi študentom a vyučujúcim,‣ sekcií, kam účastníci uvádzajú svoje pripomienky k obsahu organizácie kurzu, kštudijným materiálom a hodnotia funkcie národného tútora (ak s ním komunikujú),‣ záznamov a archivácie študijných aktivít a študijných výsledkov,‣ generovania diplomov, certifikátov, potvrdení,‣ nástrojov na umožnenie štúdia bez pripojenia na sieť (off-line štúdium).Štandardy e-learninguNa sprístupnenie e-learningu v systémoch dostupných cez internet sú určené štandardyobvykle tvoriace súčasť LMS systémov na riadenie vyučovania [2,5,6]. Sú to tieto:‣ The World Wide Web Consortium (W3C),‣ IMS štandard je produktom IMS Global Learning Consortium Inc., ktoré prepájapribližne 150 organizácií s cieľom navrhovať štandardy na výmenu dát v oblasti e-learningu, založené na kódovacom jazyku XML. Obsahuje rôzne špecifikácie vrátaneštandardov na prístup k informačným zdrojom, poskytuje metodickú kvalitu .‣ AICC patrí k jednému z prvých štandardov organizácie Aviation Industry CBTComittee. Aj tento štandard prísne a konkrétne určuje, ako má fungovať výmenavýučbových materiálov medzi kurzami a systémami, ako sa majú zálohovať dáta ovýsledkoch študentov, ap. Umožňuje spravovať kurzy vytvorené nástrojmipopredných svetových dodávateľov, ako sú Click2learn.com, NETg, SkillSoft,Macromedia či SmartForce.com.51 of 153

‣ IEEE štandard Institute of Electrical and Electronics Engineers je zameraný naštandardizáciu Európy. Keďže prístup k štandardom IEEE nie je zadarmo, často savyužívajú jeho reprodukcie v podobe vyšších štandardov - napr. SCORM.‣ ADL - Advanced Distributed Learning štandardy boli vytvorené štandardizačnouskupinou Advanced Distributed Learning Initiative, zriadenou Ministerstvom obranyUSA. Ich úlohou je vývoj elektronickej podpory dištančného vzdelávania, tvorbakvalitných vzdelávacích materiálov, a podobne. Hlavnou úlohou ADL bolopredovšetkým vytvoriť prostredníka medzi priemyselnými a akademickýmikonzorciami (IMS, IEEE, AICC) a všeobecnými organizáciami (W3C, ISO).Výsledkom tohto úsilia je Sharable Content Object Reference Model – SCORM [6].Predstavuje štandard umožňujúci kvalitnú viacrozmernú medzi-operatívnosťpostavenú na kódovacom jazyku XML .Projekt vybudovania e-learningového centra pre plynárenský priemyselCieľom projektu je vytvoriť virtuálne e-learningové centrum pre odborné vzdelávaniepracovníkov plynárenského priemyslu. Súčasťou projektu je spolupráca medzi univerzitami apriemyselnými partnermi v Európe. Zámerom zapojenia týchto subjektov a ich spolupráce doprojektu bolo vytvoriť širokú sieť, ktorá podporí a bude ďalej udržiavať aktualizovanú e-learningovú platformu. Na začiatku projektu bol urobený prieskum, na základe ktorého sastanovili vzdelávacie potreby pracovníkov plynárenského priemyslu. Projektoví partnerivytvorili sériu vzdelávacích modulov, ktoré sú prezentované prostredníctvom projektovejmultimediálnej e-learningovej platformy. Moduly zahŕňajú také témy ako: produkcia, dopravaa distribúcia plynu; podzemné zásobníky plynu a problémy s uskladňovaním plynu; využitieplynu, bezpečnosť konečných užívateľov a ochrana životného prostredia; manažment kvalitya manažment ľudských zdrojov (1). Školiace materiály sú poskytnuté rôznymi spôsobmi,vrátane publikácii k technológii častíc, elektronické konzultácie, virtuálne laboratóriá a videá.Všetky materiály je možné použiť aj v klasickom vyučovacom procese alebo sú prístupnéprostredníctvom dištančného štúdia či samoštúdia [1,2,3]. Partneri očakávajú akreditáciuvzdelávacích kurzov, či už klasických alebo e-learningových. Aby sa zabezpečil hladkýpriebeh a napredovanie projektu, projektoví partneri sa stretávali 2 - 3 krát do roka. Taktiež vkaždej partnerskej krajine sa vytvorila administratívna jednotka, podobne ako v obchodnompodniku. Administratívna jednotka hľadá externé zdroje, zdroje mimo financií z programuLeonardo da Vinci, aby sa vytvorila e-learningová platforma ako životaschopný obchodnýpodnik, ktorý bude ďalej fungovať aj po ukončení financovania z programu Leonardo daVinci. Diseminácia okrem dočasných a stálych výstav zahŕňa aj prezentáciu na odbornýchkonferenciách v partnerských krajinách .Projekt realizujú tieto inštitúcie : Akademia Górniczo-Hutnicza, Krakow, Technickáuniverzita v Košiciach, Fakulta BERG, Glówny Instytut Górnictwa, Katowice, University ofLucian Blaga v Sibiu, Romania, Stowarzyszenie Inzynierów I Techników PrzemysluNaftowego I Gazowniczego, Kraków, DVGW Deutche Verinigung Des Gas UndWasserfaches Ev, Kesselsdorf, DBI - Gastechnologisches Institut Gmbh, Freiberg ,Technische Universitaet Bergakademie, Freiberg, Technische Universitaet in Clausthal.Hlavné aktivity tohto vzdelávania sú zahrnuté do týchto piatich pracovných oblastí (modulov)vzdelávania v plynárenskom priemysle:WP3.1 : Ťažba plynuWP3.2 : Podzemné uskladňovanie uhľovodíkov a problémy s uskladňovaním plynu52 of 153

WP3.3: Doprava a distribúcia plynuWP3.4: Použitie a využitie plynu, bezpečnosť konečných užívateľov plynu a ochrana životnéhoprostrediaWP3.5: Manažment v plynárenskom priemysle a rozvoj kvality ľudských zdrojov.Školiace materiály budú poskytnuté rôznymi spôsobmi, vrátane publikácii k jednotlivýmtematickým blokom, vzdelávanie bude poskytovať elektronické konzultácie, elektronickétesty , kvízy a hodnotenia , virtuálne laboratóriá a videá.ZáverE-learning pravdepodobne nikdy nenahradí úplne klasické formy vzdelávaniapredovšetkým v určitých špecifických oblastiach, kde je nevyhnutne potrebný osobný kontaktštudenta a pedagóga. Ide však o veľmi progresívny doplnok možností vzdelávania, ktorývďaka IT určitým spôsobom vzdelávanie zrýchľuje, zlepšuje a predovšetkým znižuje nákladyvzdelávania.K uspokojeniu potrieb rýchlo sa meniaceho sveta je potrebné zmeniť prístup aj kuvzdelávaniu. Nikto z nás nevie presne povedať, ako bude vyzerať vzdelávanie v budúcnosti.Jeho rastúca dôležitosť nám však už dnes diktuje, aby sme sa venovali rozvoju tejto oblastičo najzodpovednejšie.Vzdelávanie by sa malo oslobodiť od konzervatívnych ale aj neproduktívnych tradícií,časových a priestorových obmedzení. Malo by sa stať ekonomicky efektívnejším,využívajúcim nové informačné technológie pre zvýšenie zrozumiteľnosti.Informačné a komunikačné technológie a počítačové siete poskytujú neporovnateľneväčšiu informačnú základňu, ako to bolo pred niekoľkými rokmi. To postupne mení štýlvýučby a núti učiteľov postupne prechádzať na nové technológie nie len v priamejpedagogickej činnosti, ale aj pri jej príprave. Z toho vyplýva, že tieto informačné technológiesa pomaly stávajú súčasťou vyučovacieho procesu, pripravujú študentov, ale i nás všetkých naživot v novej spoločnosti. Cieľová skupina tohoto e-learningového vzdelávania sústredoškolskí a vysokoškolskí študenti , a to hlavne noví absolventi technických zameranía tiež pracovníci naftového a plynárenského priemyslu. Vzdelávanie sa plánuje zahájiťzačiatkom roku 2008 alebo v septembri v školskom roku 2008/2009. Viac informáciío riešenom projekte sa nachádza na stránke www.celgas.net [4] .Literatúra[1] PINKA, J.: Tradičné a e-learningové centrum pre plynárenský priemysel. In: VýsledkyTU v Košiciach v oblasti medzinárodných projektov s prednostným zameraním na projektyfinancované EU Košice : Vedecká konferencia konaná v Košiciach dňa 21.11.2006, 2006, s.11-12[2] Huba, M.: Štandardy v oblasti e-vzdelávania. Dostupné na internete:http://www.tk37.sk/files/zapisnica30112004_priloha4.pdf[3] vvvw.moodle.sk[4] www.celgas.net[5] Learning Technology Standards : An Overview January 02, 2004. Dostupné na internete:http://www.cetis.ac.uk/static/standards.html[6] Advanced Distributed Learning Initiative (ADL), Sharable Content Object Reference Model(SCORM®) 2004 3rd Edition Content Aggregation Model Version 1.0, 2006.53 of 153

Možnosti využitia geotermálnej energie v cestovnom ruchuMgr. Mário Molokáč 1 , Ing. Ladislav Hvizdák 2 , Ing. Jana Hvizdáková 3ÚvodNárast záujmu investorov o výstavbu termálnych aquaparkov i kúpalísk v ostatných rokoch možnoprirovnať k obdobiu, keď sa na Slovensku začali stavať benzínové pumpy. Nadsádzka je tu zrejmá, alepochopiteľná. Zámery na využitie vody z geotermálnych vrtov v oblasti cestovného ruchu a zábavy rýchlopribúdajú. Má to svoje dôvody. Hoci náročná a riziková investícia v podobe termálneho vrtu a nasledujúcichperipetií s výkupom pozemkov sľubuje pri správnom projekte adekvátne zhodnotenie úsilia aj peňazí. Potvrdzujeto vývoj v odvetví cestovného ruchu. Platiaci zákazníci si relax v teplej vode obľúbili. Popri zábave sa teplo zgeotermálnych prameňov využíva aj na efektívne vykurovanie nielen súvisiacich priestorov, ale často aj ďalšejinfraštruktúry či bývania v okolí. Odborníci ale hovoria: stále ich ešte využívame málo.[3]Geotermálne zdroje na SlovenskuNa Slovensku je doteraz evidovaných 116 geotermálnych vrtov. Geotermálne vody boli získané vrtmihlbokými 92 až 3 616 m. Tepelný výkon vôd pri využití po referenčnú teplotu 15 °C je 306,8 MW t , čopredstavuje 5,5 percenta z celkového potenciálu geotermálnej energie Slovenskej republiky. Evidenciu ovyužívaní geotermálnych vôd do roku 2003 zabezpečovalo Ministerstvo pôdohospodárstva SR prostredníctvomVýskumného ústavu vodného hospodárstva. Od roku 2004 zabezpečuje monitoring stavu podzemných vôdMinisterstvo životného prostredia SR prostredníctvom Slovenského hydrologického a meteorologického ústavua Štátneho geologického ústavu Dionýza Štúra. V súčasnosti sa geotermálne vody vyžívajú celkovo v 36lokalitách v poľnohospodárstve, na vykurovanie budov a na rekreačné účely s celkovo využívaným tepelnýmvýkonom 131 MWt, čo predstavuje 2,3 percenta z celkového potenciálu geotermálnej energie Slovenska a 42,7percenta z tepelného výkonu doteraz evidovaných geotermálnych vrtov. V poľnohospodárstve sa geotermálnevody využívajú v 12 lokalitách na vykurovanie skleníkov pri produkcii rýchlenej zeleniny ako aj kvetov(Bešeňová, Podhájska, Čiližská Radvaň, Topoľníky, Tvrdošovce, Horná Potôň, Dunajská Streda, Vlčany, VeľkýMeder, Topoľovec, Dunajský Klatov, Kráľová pri Senci). Celková plocha pokrytá týmto typom produkcie jeokolo 25,86 ha. Na chov rýb sa geotermálne vody využívajú vo Vrbove a v Turčianskych Tepliciach.Geotermálnou energiou sa vykurujú kancelárske a technické priestory v Galante, Topoľníkoch, Komárne,Bešeňovej, Liptovskom Trnovci a Poprade. Hotelové priestory sú vykurované v Bešeňovej, Veľkom Mederi,Podhájskej a Štúrove. V Galante sú ňou vykurované aj byty, nemocnica a dom dôchodcov. V Novákoch – Košislúži na vykurovanie šatní baníkov a na ohrev vetracieho vzduchu pre hnedouhoľné bane. Geotermálna voda savyužíva na rekreačné účely (na plnenie bazénov) v 32 lokalitách (Poprad, Vrbov, Liptovský Trnovec, Bešeňová,Oravice, Podhájska, Senec, Kráľová pri Senci, Dunajská Streda, Galanta, Veľký Meder, Lehnice, Diakovce,Topoľníky, Tvrdošovce, Nové Zámky, Šaľa, Poľný Kesov, Gabčíkovo, Štúrovo, Komárno, Patince, Bánovce nadBebravou, Malé Bielice, Partizánske, Chalmová, Koplotovce, Kremnica, Sklené Teplice, Rajec, Dolná Strehová,Tornaľa). Porovnanie dokumentovaného a reálne využívaného tepelno–energetického potenciálu geotermálnychvôd u nás svedčí o neuspokojivom využívaní tohto zdroja energie. Analýza skutočného využívaniaobnoviteľných zdrojov energie na Slovensku, ktorú vypracovalo ministerstvo hospodárstva v decembri 2005,považuje za príčinu nevyhovujúceho stavu vysoké finančné náklady na realizáciu geotermálnych vrtov, nazabezpečenie potrebnej techniky a technológií, ale aj nízku informovanosť o možnostiach podpory na realizáciuprojektov z domácich, respektíve zahraničných zdrojov. Podľa vládneho uznesenia zo septembra tohto roku súza zabezpečenie informovanosti (prostredníctvom internetu) o možnostiach finančnej podpory na realizáciuprojektov pre využívanie geotermálnej energie zodpovední ministri hospodárstva a pôdohospodárstva.[6]Geologický výskumNevyhnutným podkladom pre rozvoj využívania geotermálnej energie sú údaje o distribúcii, kvantite akvalite jej zdrojov, o podmienkach na ich optimálne využite na rôzne účely. Potrebný komplex informáciíposkytuje geologický výskum a prieskum. Na Slovensku sa začal systematický výskum zdrojov geotermálnejenergie v roku 1971. Riešiteľským pracoviskom štátnej výskumnej úlohy Geotermálna energia bol Geologický1 Mgr. Mário Molokáč, Ústav geoturizmu, F BERG TU v Košiciach, Němcovej 32, 040 01 Košice,Tel.:(++421-55)6022664, mario.molokac@tuke.sk2 Ing. Ladislav Hvizdák, Ústav geoturizmu, F BERG TU v Košiciach, Němcovej 32, 040 01 Košice,Tel.:(++421-55)6022664, ladislav.hvizdak@tuke.sk3 Ing. Jana Hvizdáková, Ústav geoturizmu, F BERG TU v Košiciach, Němcovej 32, 040 01 Košice, ,jana.hvizdakova@tuke.sk54 of 153

ústav Dionýza Štúra v Bratislave. V rámci základného výskumu sa urobila charakteristika povrchovej a hlbinnejstavby Západných Karpát. Uskutočnilo sa 61 geotermálnych vrtov, ktoré umožnili získať predstavu omnožstvách geotermálnej energie a vôd. Na základe získaných poznatkov môžeme konštatovať, že Slovenskomá vďaka svojim prírodným podmienkam významný potenciál geotermálnej energie, ktorý je ohodnotený na 5538 MWt. Zdroje geotermálnej energie sú zastúpené predovšetkým geotermálnymi vodami, ktoré sú viazanénajmä na triasové dolomity a vápence vnútrokarpatských tektonických jednotiek, menej na neogénne piesky,pieskovce a zlepence. Tieto horniny ako kolektory geotermálnych vôd mimo výverových oblastí sa nachádzajú vhĺbke 200 až 5 000 metrov a vyskytujú sa v nich geotermálne vody s teplotou 15 až 240°C. Požiadavka apodpora na pokračovanie geologických prác na účely využitia geoetermálnej energie v Slovenskej republike jezahrnutá v Koncepcii geologického výskumu a prieskumu územia SR do roku 2006 (perspektívne do roku 2010).V súlade s ňou rezort životného prostredia bude pokračovať v regionálnom výskume a vyhľadávacom prieskumegeotermálnej energie v perspektívnych oblastiach Slovenska.[6]Aquaparky na SlovenskuV súčasnom období existuje na Slovensku 172 verejných kúpalísk so 404 bazénmi. Z nich je 146s termálnou vodou a 258 s netermálnou vodou. Podľa doteraz uplatňovaných hygienických kritérií jetermálnym kúpaliskom také, z ktorého bazénov aspoň jeden je plnený geotermálnou minerálnou vodou, ktorejpodiel je väčší ako 50 %.Tabuľka č.1 Niektoré termálne parky, kúpaliská. [7,8]Hĺbka vrtuTeplotaAquaCity Poprad 1 400 m 49 °CAquapark Tatralandia - Liptovský Mikuláš viac ako 2500 m 60,7 °CAQUATHERMAL Senec do 2000 metrov 48 °CTermálne kúpalisko - Kalameny údaj nie je známy údaj nie je známyMeander Park Oravice, Dolný Kubín 1611 m 58 °CTermálne kúpalisko - Nové Zámky 1506 m 62 °CTermálne kúpalisko - Rajec 1064 - 1308 m 27 °CTermálne kúpalisko - Santovka 68 m 27 °CTermálne kúpalisko - Bojnice (Čajka) údaj nie je známy 28 - 52 °CTermálne kúpalisko - Dudince údaj nie je známy 28,5 °CTermálne kúpalisko - Dunajská Streda 1600 m 54 - 56 °CTermálne kúpalisko - Komárno 1224 m, 1050m 54 °C, -?- °CTermálne kúpalisko - Kováčová 502 m 48,5 °CTermálne kúpalisko - Liptovský Ján 95 m 29,4 °CTermálne kúpalisko - Podhájska 1900 m 83 °CTermálne kúpalisko - Rajecké teplice 28 - 33 m cca 38 °CTermálne kúpalisko - Štúrovo 130 m cca 40 °CTermálne kúpalisko - Veľký Meder 1 560 m, 2 vrty 56,5 °C 76,5 °CTermálne kúpalisko - Vrbov 1742 m, 1500 m 56 °C, 36 °CTermálne kúpalisko Horné Saliby 1559 m 67 °CThermal park Bešeňová 1987 m 70 °CWelness Patince 170 m 26,2 °C55 of 153

Hlavným kritériom posudzovania existujúcich a navrhovania nových areálov termálnych kúpalísk jepredĺženie sezóny kúpania, resp. ich celoročná využiteľnosť na 280 až 360 dní. Získavanie geotermálnejenergie je nákladný proces a je len prirodzené, že ekonomická efektívnosť hrá podstatnú úlohu. Kritériá prevhodnosť využívania takých zdrojov pre rekreačné účely a cestovný ruch:- teplota vody – v závislosti od typu bazénu,- výdatnosť zdroja,- obsah minerálnych látok rozpustených vo vode,- poloha pozemku.Ekonomicky výhodné je využívať na účely rekreačných bazénov následné zdroje geotermálnej vody:- s minimálnou teplotou vody od 35 do 40 °C,- s minimálnou výdatnosťou zdroja nad 10 l.s -1 ,- s maximálnou mineralizáciou do 10 g.l -1 a s vhodným zložením solí a plynov,- hĺbka vrtov do 3000 až 4000 m,- geotermický gradient s hodnotami na 30 °C. km -1 ,- tepelný tok na 60 mW.m -2 .-Areály termálnych kúpalísk podľa teploty vody, výdatnosti zdroja, obsahu minerálnych látok a lokalizáciepriestoru sú zaradené do troch kategórií.Kategorizácia areálov termálnych kúpalísk [5]KategóriaAreál termálneho kúpaliskaI. kategória Bešeňová, Bojnice, Čalovo, Diakovce, Dunajská Streda, Patince, Piešťany – Sĺňava,Podhájska, Rajecké Teplice, Senec, Štúrovo, Vincov Les, Trenčianske Teplice, Vrbov,Vyšné RužbachyII. kategória Belušské Slatiny, Dudince, Galanta, Chalmová, Komárno, Kováčová, resp. Sielnica,Kráľová pri Senci, Kremnica, Liptovský Ján, Margita – Ilona, Mošovce, Nové Zámky,Oravice, Poľný Kesov, Rajec, Santovka, Sklené Teplice, Tornaľa, Topoľníky, TurčianskeTepliceIII. kategória Dolná Strehová, Dvory nad Žitavou, Gabčíkovo, Hrnčiarske Zálužany, Horná Potôň,Chorvátsky Grob, Koplotovce, Malé Bielice, Tvrdošovce, Valalíky, Veľké KapušanyPri exploatácii geotermálnych vôd vznikajú tri hlavné vodohospodárske technické problémy:− Inkrustácia vo vrtoch a v rozvodných systémoch využívaného zariadenia. Uvoľňovaním CO 2 dochádzak narušeniu uhličitanovej rovnováhy a tým k vylučovaniu CaCO 3 z roztoku. Dochádza k oxidáciiniektorých zložiek ako napr. Fe 2+ na Fe 3+ a jeho následné vylučovanie z vody.− Korózia závisí najmä od zloženia geotermálnej vody, prítomnosti O 2 , CO 2 , H 2 S, Cl 2 , celkového obsahu soli,atď. Treba ju neustále sledovať, lebo od nej závisí životnosť jednotlivých zariadení na využívaniegeotermálnych vôd.− Vplyv geotermálnych vôd na životné prostredie hrá podstatnú úlohu pri ich tepelnom využívaní. Zoznámych spôsobov zneškodňovania:−−−−−vypúšťanie do povrchového toku,riedenie a následné vypúšťanie do recipientu,čiastočná demineralizácia a následné vypúšťanie do recipientu alebo použitie na závlahy,vypúšťanie do verejnej kanalizácie a následné čistenie,reinjektáž.Najvhodnejší spôsob likvidácie geotermálnych vôd je reinjektáž. Produkčným vrtom sa získavageotermálna voda, ktorá sa po odobratí tepla vracia späť ochladená na teplotu 30 – 40 °C pomocoureijektážneho vrtu do kolektora, z ktorého bola odobratá. Vzdialenosť produkčného a reinjektážneho vrtu býva1000 až 1500 m, pričom teplota v kolektore klesá o 1 až 2 °C každých päť rokov. Tento spôsob56 of 153

zneškodňovania je veľmi náročný na techniku, na dokonalé poznanie prostredia, do ktorého chcemereinjektovať.Slovensko je z hľadiska zdrojov geotermálnej energie perspektívnym regiónom Európy. Efektívnevyužívanie tohto obnoviteľného zdroja energie môže mať hospodársky význam pre Slovenskú republiku,v úspore tradičných zdrojov energie a možnostiach rozšírenia cestovného ruchu a rekreácie pri vode na viaceréoblasti Slovenska. Limitujúcim faktorom využívania geotermálnej energie je spôsob zneškodňovania využitýchgeotermálnych vôd, vzhľadom na ich zvýšenú mineralizáciu.[5]Využitie termálnych vôd pre cestovný ruch v MaďarskuTermálna a liečivá voda vynáša miliardy forintov. Do wellness hotelov v Maďarsku prišlo o takmer 80percent hostí viac ako pred rokom. Maďari s obľubou hovoria, že kúpeľníctvo je u nich staršie ako vlastnýnezávislý maďarský štát. Kým ten vznikol pred niečo vyše tisíc rokmi, o liečivých prameňoch tu vedeli ľudia užv neolite. Pramene najmä v Budapešti a okolí využívali aj Rimania, keďže časť súčasného Maďarska patrila kRímskej ríši. Keď ho v 16. a 17. storočí obsadili Turci, na mieste súčasnej Budapešti postavili niekoľko kúpeľov,z ktorých mnohé sú v prevádzke dodnes – Király, Rác, Rudas a Lukács. Počas trvania rakúsko-uhorskejmonarchie sa stali maďarské liečivé a termálne pramene miestom, kde sa stretávali aristokrati a kráľovské hlavyz celej Európy.S 1 300 termálnymi a liečivými prameňmi je Maďarsko dnes v ich počte na piatom mieste. Tristo z nichsa využíva aj na kúpanie. Propagáciu Health Tourism, teda zdravotného turizmu alebo turizmu za zdravím,považuje národná turistická marketingová organizácia Hungarian National Tourist Office za jednu zo svojichpriorít. Do spa, teda kúpeľných hotelov, prišlo vlani o 10 percent návštevníkov viac a do wellness hotelovdokonca o 77,4 percenta viac než rok pred tým. Obrovský rast ovplyvnil najmä zvýšený záujem domácichturistov. Tých sem prišlo raz toľko ako v roku 2004.Čoraz väčšiu úlohu hrajú v domácom maďarskom cestovnom ruchu tzv. dovolenkové šeky, cez ktoréštát prostredníctvom zamestnávateľov podporuje domáci cestovný ruch. Minulý rok ich využilo o dve tretinyviac ľudí ako rok predtým. Príjmy hotelov z dovolenkových šekov boli takmer o polovicu väčšie ako v roku2004.Kúpeľný turizmus oslovuje aj zahraničných návštevníkov. Napríklad tretina Nemcov, ktorí boliubytovaní v Maďarsku, vyhľadala práve hotely, kde využívajú termálnu a liečivú vodu. To isté platí aj o hosťochzo Švajčiarska a z Rakúska. Celkovo sa cestovný ruch priamo podieľa na maďarskom hrubom domácomprodukte piatimi percentami a nepriamo 8,5 percenta. Priamo zamestnáva okolo 400-tisíc ľudí, čo je deväťpercent zo všetkých pracujúcich v Maďarsku. Počet nepriamo zamestnaných je o stotisíc vyšší. V Budapešti,ktorá je najnavštevovanejšia maďarská turistická lokalita, je vyše 100 termálnych prameňov. Je pretopovažovaná za najväčšie kúpeľné mesto sveta. V dvadsiatich z nich sa dá kúpať. Jedny z najznámejších súkúpele Gellért v secesnom štýle, ktoré sú spojené s hotelom rovnakého mena. Patria medzi najobľúbenejšie vBudapešti a spolu s hotelom majú prejsť v krátkom čase rekonštrukciou. Po nej sa zaradia k najluxusnejším vMaďarsku. K najväčším komplexom tohto druhu v Európe patria kúpele Széchenyi. Okrem početnýchvnútorných bazénov sú tam aj tri vonkajšie, kde je teplota vody od 33 do 38 stupňov Celzia, takže kúpanie jepríjemné, aj keď vonku mrzne. Pobyt vo vonkajších bazénoch spríjemňujú početné vírivky, protiprúdy, masážnedýzy.Aj Maďarsko potvrdzuje trend známy z ostatných krajín, ktorý sa prejavil už aj na Slovensku. Ľudiazačínajú uprednostňovať drahšie a kvalitnejšie hotely na úkor lacnejších, ale jednoduchších. Medzi hotelmi, vktorých sa ubytovali minulý rok zahraniční hostia, zaznamenali najväčší prírastok päťhviezdičkové zariadenia anajväčší „prepad“ dvojhviezdičkové. Ešte výraznejší bol tento trend u domácich návštevníkov. Tých sa vpäťhviezdičkových a štvorhviezdičkových hoteloch ubytovalo o tretinu viac ako pred rokom. Naopak, dojednohviezdičkových ich prišlo o trinásť percent menej. Domáci návštevníci prejavujú aj čoraz menší záujem oubytovanie v kempingoch, hosteloch a turistických ubytovniach.Druhé najnavštevovanejšie miesto v Maďarsku sú kúpele Héviz. Nachádzajú sa na západe krajiny,niekoľko kilometrov od južnej časti Balatonu. Momentálne však prechádzajú rekonštrukciou. Tu je najväčšieprírodné jazero s termálnou a navyše liečivou vodou na svete. Podobný prírodný úkaz sa na planéte vyskytujelen na Novom Zélande, ale má menšiu rozlohu. Voda v jazere dosahuje v lete teplotu 33 – 35 stupňov, v zime jeto 26 – 28 stupňov. Ani pri vonkajšej teplote mínus dvadsať stupňov jej teplota neklesne pod 22 stupňov. Jeľahko rádioaktívna, obsahuje horčík, draslík, síru a pomáha pri liečbe pohybového ústrojenstva a kožnýchchorôb. Okolo jazera je 50-hektárový les, ktorý zabezpečuje spolu s výparmi z jazera jedinečnú mikroklímu.V západnom Maďarsku, blízko rakúskych i slovenských hraníc, leží aj mestečko Sárvár. Je tu niekoľkostredovekých pamiatok a arborétum, ale najznámejšie je tiež kúpeľmi. Jeden z maďarských najmodernejšíchkomplexov tam funguje len štvrtý rok. Okrem liečebnej časti sa návštevníci tešia aj veľkému aquaparku. Poprimaďarčine a nemčine často počuť aj slovenčinu a češtinu. Z Moravy dokonca prichádzajú cez víkend špeciálne57 of 153

autobusy s kúpaniachtivými výletníkmi. Vstupné do aquaparku je o dosť nižšie než do podobných zariadení naSlovensku. [4]ZáverAquaparky a kupaliská s termálnou vodou čoraz viacej vyhľadávajú domáci aj zahraniční turisti. Je topreto, lebo pobyt nie je v lete ohrozený zhoršením počasia. Mnohé aquaparky navyše majú vďaka teplu zgeotermálnych prameňov celoročnú prevádzku, čo prevádzkovateľom prináša vyšší zisk, ako keby mohli ťažiťlen z návštevnosti počas sezóny. Hoci ide najmä o relax a zábavu, dobre fungujúce zariadenie pomáha ďalšiemurozvoju v mikroregiónoch, kde spolu s príchodom návštevníkov stúpa dopyt po ďalších službách vrátaneubytovania. Termálne kúpaliská a aquaparky pribúdajú, či už na juhu alebo na východe Slovenska. Ťažkopovedať, koľko zámerov sa ešte chystá a koľko ich reálne uskutočnia. Isté však je, že rastúci trend, či už vnávštevnosti alebo v budovaní nových centier, sa v najbližších rokoch môže udržať. V poslednej dobe stúpanajmä počet tzv. aquaparkov, ktoré okrem kúpelno - relaxačnej funkcie obsahujú aj ďalšie služby, ktoré zvyšujúúroveň týchto stredísk. Napriek tomu, že u nás v poslednej dobe dochádza k nárastu počtu stredísk cestovnéhoruchu, ktoré využívajú geotermálnu energiu, je stále ich počet v porovnaní s našim geotermálnym potenciálomnepostačujúci. Táto skutočnosť je najviac viditeľná najmä v oblasti juhovýchodného Slovenska (Košickýsamosprávny kraj). Úplne iná situácia je v Maďarskej republike, ktorá potenciál geotermálnej energie vie využiťv prospech cestovného ruchu vo väčšej miere. Z tohto dôvodu obyvateľstvo žijúce v Košickom samosprávnomkraji navštevuje kúpelné strediská v severnej oblasti Maďarska. Tieto strediská sú podstatne bližšiek metropolám východného Slovenska ako naše známe aquaparky a cenovo prístupnejšie. Východné Slovenskomá dostatočný geotermálny potenciál, aby túto skutočnosť zmenil. Riešením by z časti mohol byť aj plánovanýaquapark v Košiciach.Literatúra[1] Sciranková, L.; Geotermálna energia využívaná v rekreačných oblastiach Slovenska, Acta MontanisticaSlovaca Ročník 9 (2004), číslo 3, 280-284[2] Rybár, P.; Kuzevič,Š.; :Alternatívne zdroje energie.2.,Geotermálna energia; Košice ; Elfa, 2002[3] http://reality.sme.sk/portal/aktuality/clanky/2124.html[4] http://relax.etrend.sk/67836/cestovanie/termalna-a-lieciva-voda-vynasa-miliardy-forintov[5] www.aquamedia.at/downloads/download_1864.doc[6] http://www.civil.gov.sk/p17-2006-25-26/p17-c25-26-2006-36.shtm[7] http://www.sacr.sk[8] http://www.sazp.sk/slovak/struktura/ceev/DPZ/pramene/pramene.html#mapa58 of 153

prof. Ing. Jozef Mihok, PhD.prof. Ing. Michal Cehlár, PhD.RNDr. Ivana CehlárováIng. Viera LištiakováÚstav podnikania a manažmentuFakulta BERG TU v KošiciachKríza ako procesAbstractSubmitted article presents the difficulty of crisis management in the general level, as well as itsapplication in selected companies, which came over the development that was connected with crisis events.There are analyzed the factors that affected the managing the companies in the transformationprocess and the influence of globalization on the control and decision in the companies. Further there isdiscussed about the identification and typology of the corporate crisis. In the end, authors deal with thegoals, object and functions of crisis management as a development discipline of the science.ÚvodProcesný prístup vníma krízu v širokom rozpätí času a priestoru. Krízy sú videné ako výsledokdlhej periódy inkubácie a otvorene sa vyskytnú počas vplyvu spúšťacej udalosti. Ide o poslednýmoment pokračujúceho, kumulatívneho procesu podnikových zlyhaní. (Barfield, 1994) Preto byanalógia kríz mala potenciálne zachádzať ďaleko pred krízovú fázu. Pochopenie celého kontextu krízyv procesnom prístupe, od predpokladov k následkom, musí byť primárne založené na systematickejanalýze kríz. Systematická analýza kríz umožňuje odhaliť ich dynamiku, pátra po ich historickýchkoreňoch a odhaduje možné následky pre podnik. (Mihok, 2006)Na vzniku podnikovej krízy vnímanej z procesného pohľadu sa nevyhnutne podieľajú všetkytri aspekty:♦ podnikové nedostatky, ktoré predstavujú spodný prúd a živnú pôdu pre krízy.♦ Rozvoj manažérskej ignorácie, ktorý robí manažérov slepými voči prítomnostiorganizačných nedostatkov.♦ Spúšťacia udalosť krízy.Prvé dva aspekty – organizačné nedostatky a manažérska ignorácia, predstavujú kombináciudvoch paralelných kumulatívnych procesov. Hlavnou myšlienkou je demonštrovať, že organizačnénedostatky vedú, ak sú nepovšimnuté, alebo sa neberú do úvahy, až do zraniteľnosti podniku. Totoignorovanie nie je v žiadnom prípade zámerné, ale pramení z postupného narastania zúženej schopnostiľudského poznania rozpoznávať, kedy nedokonalosť v podniku prerastá do jeho zraniteľnosti.Procesný prístup ku kríze poskytuje inú perspektívu a vedie k tomu, aby bola spúšťaciaudalosť videná ako faktor, ktorý odhaľuje už predtým existujúcu dynamiku krízy. Inými slovami, čoudalostný prístup považuje za krízu, t.j. spúšťaciu udalosť, procesný prístup vníma, len ako zosilňovačprocesu, ktorý začal už dávno predtým a krízu zintenzívňuje a zrýchľuje.Model priebehu krízyProcesný prístup ku kríze vyžaduje rozloženie krízového vývoja do dlhšieho časovéhoobdobia, ktoré pozostáva z rôznych stupňov vývoja krízy. Model priebehu krízy je rozdelený doštyroch etáp, od odchýlok od normálneho stavu až po stav krízy. Jednotlivé etapy sa navzájomnevylučujú a nepredstavujú presne určené stupne vývoja krízy. Jednotlivé etapy sú poprepletanéa posun z jednej do ďalšej nie je taký priamy a jednoznačný, ako to znázorňuje obrázok 1.59 of 153

1STUPŇOVANIEkrízaodchýlkyNEVŠÍMAVOSŤslabésignály42kolapszraniteľnostiODMIETANIEspúšťaciaudalosťsilné, zmiešanésignályNORMALIZÁCIA3Obr. 1 Model priebehu krízy, vlastné spracovanie podľa (Higgins, 1997)Model pracuje s krízou ako celkovým procesom, a nie ako javom v tradičnom vnímaní. Krízapredstavuje proces nefunkčnosti rozoznať krízu ako výsledok všeobecného rastu podnikovýchnedokonalostí a rastu manažérskej nevšímavosti, ktorá dovolí týmto nedokonalostiam rozvinúť sa až dorozvratu podniku.Model predstavuje spojenie analýzy podnikových nedokonalostí a porúch s mechanizmommanažérskej nevedomosti a najočakávanejším a najcharakteristickejším obranným mechanizmom,ktoré sú charakterizované pre každú etapu, pričom platí, že s rastúcou mierou podnikovejnedokonalosti, manažéri používajú vo väčšom rozsahu mechanizmus riadiacej nevšímavosti naochranu vlastnej sebaúcty. (Higgins, 1997)Etapa 1: Odchýlky od normálu a nevšímavosťV rôznych oblastiach podniku vznikajú malé odchýlky, ktoré sú minimálne a všeobecnebezvýznamné. Poruchy môžu niekedy vytvárať slabé signály, ktoré nemajú dostatočný potenciál na to,aby vytvorili povedomie u manažérov. Manažéri automaticky neregistrujú malé odchýlky, a aj keď ichzaregistrujú, nevenujú im dostatočnú pozornosť, lebo im nepriraďujú potrebnú dôležitosť.Manažéri sa uchyľujú k malej obrannej rutine, známej ako účelná nevšímavosť, ktorá jespojená so situáciou, v ktorej určitá predchádzajúca znalosť, reakcia a očakávania sú potrebné preprijatie kvalitného rozhodnutia. Obmedzená schopnosť poznania znižuje schopnosť manažérovvytvoriť si predstavu o odchýlkach v podniku a dovoľuje im zotrvať vo svojich predchádzajúcichočakávaniach.Etapa 2: Zraniteľnosti a normalizáciaV druhej etape nadobúdajú nedokonalosti svojou kumuláciou oveľa väčší rozmer a prerastajúdo zraniteľnosti podniku. Vznikajú individuálne konflikty, opakujú sa problémy s kvalitou, existujevysoká fluktuácia zamestnancov, atď. Odchýlky v podniku majú vysoký stupeň viditeľnosti, napriektomu nedokážu vzbudiť dostatočnú pozornosť manažérov, lebo stále sú nejednoznačné. V podnikuneustále narastá stupeň nepokoja.Ak sa manažéri opakovane stretávajú s neriešenými varovnými signálmi, racionalizácia nadobúdaformu normalizácie, ktorá predstavuje aklimatizáciu nedokonalostí a odchýlok.Alternatívnym spôsobom nazerania na druhú etapu je považovať manažérov za schopných napraviťpotenciálne incidenty spojené so zraniteľnosťami podniku. Ak sú incidenty zvládnuté úspešne bez60 of 153

ozoberania základných príčin problému, potenciál podniku pre vznik nebezpečenstva bude pretrvávať, nonapriek tomu manažéri nadobúdajú pocit kontroly a vlastnej nezraniteľnosti. Klamlivý pocit kontrolynad neočakávanými udalosťami, dáva manažérom pocit úspechu nad kontrolou existujúcej situáciea nadobúdajú presvedčenie, že sú schopní kontrolovať akúkoľvek podobnú nepriaznivú situáciu, ktorá samôže v budúcnosti vyskytnúť.Etapa 3: Kolaps a odmietaniePrechod do tretej etapy krízového vývoja je poznačený prechodom do krízy podniku.Dochádza k výskytu udalosti, ktorá je významnejšia, ako všetky predchádzajúce, a ktorá uvoľnízraniteľnosti, ktoré sa až doteraz akumulovali a vzájomné kombinovali. Dochádza k celkovémukolapsu činnosti a organizácie podniku.Riešenie existujúcej nepriaznivej situácie podniku je spojené so vznikom šokov, panikya schopnosť kontroly je dočasne obmedzená. Vznik problémov v podniku je dynamizovaný časoma dochádza k zníženiu schopnosti a zúženiu priestoru pre adekvátnu reakciu. Tretia etapa krízovéhovývoja v podniku, na rozdiel od dvoch predchádzajúcich, je veľmi krátka, rýchla a intenzívna. Pretomajú manažéri problém pochopiť príčiny krízy a zachovať si celkový nadhľad nad dianím v podniku.Manažéri často zažijú rozčarovanie, pocit bezmocnosti a zmätenosti. Môžu stratiť vlastný zmysel prehodnoty a kontrolu.Postoj odmietania môže byť spojený s urážkami a obviňovaním iných, alebo dokoncas odmietnutím priznať si akúkoľvek zodpovednosť za to, čo sa v podniku odohráva.Etapa 4: Kríza a rast zodpovednostiPo etape kolapsu nastupuje etapa krízy. Kolaps v podniku spustí vzájomné kombinovanie azosilňovanie interných zraniteľností, ktoré sa dlhodobo zhromažďovali. Spúšťačom krízy môžu byťinterné alebo externé príčiny. Podnik a jeho štruktúra je spochybnená a situácia podniku môže skĺznuťdo hlbšej personálnej, sociálnej, manažérskej a inej krízy. Manažéri čelia úplnej destabilizácii podnikua jeho prostredia, stoja priamo pred otázku riešenia krízy, ich pozícia v podniku je ohrozená.Bezmocnosť a neschopnosť tvorivo riešiť existujúce problémy spôsobené krízou, nútimanažérov aplikovať známe postupy riešenia, alebo použiť naučené správanie, a tak reprodukovať užvyskúšané riešenia. V období krízy manažéri prejavujú rastúcu náklonnosť k možným nevhodnýmreakciám, ktoré sú založené na predchádzajúcej skúsenosti alebo správaní, čím sa snažia zachrániťvlastnú sebaúctu a ospravedlniť sa.Počas dozvukov krízy, si manažéri pomaly uvedomujú, že podnik nemôžu už riadiť tak akopred krízou. (Mihok, 2006)Odstraňovanie negatívnych vplyvov krízy v podnikuOdstraňovanie negatívnych účinkov krízových javov môže mať dve základné formy, ktoré saodlišujú použitými metódami, prostriedkami, ale i časom a rozsahom riešenia. Uvedené variantyriešenia kríz môžu mať charakter (Novák, 2005):♦ riešenia vzniknutých kríz,♦ riadenia priebehu kríz.Obidve metódy a činnosti s nimi spojené sa značne prelínajú. Riadenie kríz je však špecifickáčinnosť, ktorá sa môže uskutočniť len v prípade rešpektovania radu vonkajších i vnútornýchpodmienok a včasného diagnostikovania symptómov vznikajúcej krízy.Krízový manažment vystupuje v procese riešenia kríz ako sféra rozhodných preventívnych aprípravných programov, riadiacich činností a rozhodnutí, profesionálnej zodpovednosti za príslušnýúsek a zároveň účinnej a účelnej obnovy. Úlohou krízových manažérov je pohotovo, rýchlo a úspešnemeniť „reálne" riziko na „možné“ ohrozenie, t. j. na každom mieste zvýrazňovať a posilňovať úlohupreventívnych opatrení. Skutočne špičkový krízový manažér by mal byť schopný riešiť krízu akoprostriedok spôsobujúci najmenej očakávanú zmenu podniku a zároveň ako vynútený nástrojurýchlenia vývoja.Pri riešení kríz je nutné vychádzať z týchto predpokladov:• so vznikom krízových javov je nutné počítať ako s objektívnou realitou,61 of 153

• riešenie krízy, ako ktorákoľvek iná riadiaca činnosť, musí mať ešte predvznikom krízy plánované a pripravené postupy, metódy a technológie,• krízový manažment musí byť integrálnou súčasťou každej riadiacej činnosti,rozhodovacích procesov, ale aj rozvojových programov.Riadenie prieehu podnikovej krízyProces riadenia priebehu krízových javov si vyžaduje aktívny postoj k vznikajúcej kríze, jejvčasné zistenie a podrobnú analýzu príčin, na ktoré je nutné včas, cielene a účinne reagovať.Riadenie krízy je proces, počas ktorého sa subjekt riadenia snaží určiť pravdepodobný priebehpôsobenia existujúcich i očakávaných negatívnych javov a navrhnúť postupy, ktoré umožnia vyhnúť saich pôsobeniu a využiť pozitívne tendencie na ozdravenie celého systému. (Novák, 2005), (Šimák,2004)Riadenú krízu je možné charakterizovať ako:• krízu s celkovo kratším priebehom,• krízu s minimálnym trvaním a zrýchleným priebehom akútneho štádia,• krízu s postupným znižovaním miery rizikových faktorov počas akútneho štádia,• krízu, počas ktorej je štádium vyriešenia krízy maximálne urýchlené.Každá riadená kríza je charakterizovaná logickou postupnosťou krokov, ktorých cieľom je zabrániťvzniku latentnej a akútnej krízy, alebo aspoň znížiť ich negatívne dopady. Priebeh krízy môže mať trivarianty (obrázok 2). (Novák, 2005), (Šimák, 2004)Priebeh úplne riadenej krízyPotenciálnakrízaLatentnákrízaAkútnakrízaVyriešeniekrízyZníženiepravdepodobnostivzniku ďalšej krízyPriebeh krízy utlmenej po prepuknutých prvých príznakov krízyPotenciálnakrízaLatentnákrízaostránenie prvýchpríznakovVyriešeniekrízyZníženiepravdepodobnostivzniku ďalšej krízyPriebeh krízy utlmenej v štádiu symptómovPotenciálnakrízaVyriešenieostránenieObr. 2symptómovVarianty riadeniakrízypodnikovej krízy krízy [3]Zníženiepravdepodobnostivzniku ďalšej krízyObr. 2 Jednotlivé priebehy kríz62 of 153

Odhliadnuc od spôsobu, ktorým sa riadenie krízy uskutočňuje, znižujú sa počas každej riadenejkrízy škody a straty a znižuje sa pravdepodobnosť jej opakovania. Závisí to od úrovne pochopeniapríčin krízy a prijatia optimálneho scenára na jej riešenie.ak:Prehnaná snaha o čo najrýchlejšie vyriešenie krízy môže so sebou prinášať negatívne vplyvy,• nie sú úplne jasné príčiny krízy,• kríza nie je úplne pod kontrolou a objavujú sa nové symptómy,• nie sú komplexne posúdené vplyvy aktivít zameraných na odstránenie negatívnych prejavovkrízy.Kríza, ktorá prebieha živelne alebo je eliminovaná náhodnými, nesystémovýmia neprofesionálnymi krokmi, prípadne je riadená intuitívne, má tendenciu prebiehať priamočiaroa rýchlo, pričom na konci tohto procesu je podľahnutie tejto kríze.Pre riadenie krízy sú nutné nové aktivity, a to prevencia kríz a nástroje na ich zvládnutie.Väčšina formulovaných podnikových stratégií ponúka obyčajne slabo účinné opatrenia, pretožezohľadňujú len predvídateľné udalosti. Umenie krízového manažmentu však spočíva v zvládnutí nielenpredvídateľných, ale i nepredvídateľných udalostí, preto je potrebné vytvárať krízové scenáre. Procesvytvárania krízového scenára je uvedený na obrázku 3.Príprava na riadenie krízy:• klasifikácia krízy,• identifikácia potenciálu krízy,• aktualizácia krízového scenára.PosúdeniezávažnostiohrozeniaNávrhyriešeniaVýbernajvhodnejšiehovariantuje pripravenýRiešenieplánovanýmpostupomnie je pripravenýVyriešeniekrízyZostava nového,neštandardnéhopostupuRiešenieneštandardnýmpostupomObr. 3 Proces vytvárania krízového scenára (Šimák, 2004)Záver63 of 153

Kríza vzniká ako výsledok vzájomného pôsobenia vnútorných a vonkajších krízovýchfaktorov na strane jednej a nesprávnych alebo neadekvátnych reakcií vedenia podniku a jeho vlastníkovna strane druhej. Vývoj podniku v určitom vonkajšom prostredí sa v dôsledku nesprávnych rozhodnutítaktického alebo strategického charakteru postupne začína odchyľovať od normálneho aleboočakávaného. Odchýlky sa časom zväčšujú, prestávajú byť náhodnými javmi a prerastajú do trvaléhostavu.Literatúra[1] BARFIELD, J.T. - RAIBORN, C.A. - KINNEY, M.R.: Cost accounting. Traditions andinnovations. West Publishing Company, USA 1994. ISBN 0-314-02904-4.[2] HIGGINS, R. C.: Analýza pro finanční management. Grada Publishing, Praha 1997. ISBN 80-7169-404-5.[3] MIHOK, J., VIDOVÁ, J.: Riadenie podniku v kríze. Strojnícka fakulta TU v Košiciach, 2006,ISBN 80-8073-533-6.[4] NOVÁK, L. et. al.: Krízové plánovanie. EDIS, Žilina 2005. ISBN 80-8070-391-4.[5] ŠIMÁK, L.: Krízový manažment vo verejnej správe. Vydavateľstvo ŽU, Žilina 2004. ISBN 80-88829-13-5.64 of 153

SPLYŇOVANIE BIOMASY A VYUŽITIE DREVNÉHO PLYNUABSTRAKTPodstatou trendu smerujúceho k širšiemu využitiu biomasy sú predovšetkým environmentálne a ekonomické argumentyPrírodné podmienky SR neumožňujú veľký rozvoj zariadení na využitie slnečnej, veternej a vodnej energetiky. Preto je najväčšínárast prognózovaný v oblasti využitia rôznych foriem biomasy.Význam biomasy pre získavanie obnoviteľnych zdrojov energie stále stúpa. Spočíva nielen v priamom využívaní získavanejenergie, ale má najmä ekologický význam. Pokiaľ spaľovanie fosílnych palív značne zaťažuje ovzdušie vznikajúcimi emisiami,pri spaľovaní energetickej biomasy sa významne znižuje produkcia emisií.Biomasa ako obnoviteľný zdroj energie je obyčajne využívaná pre spoluspaľovanie v niektorých uhlie spaľujúcich kotloch.Splyňovaním biomasy v rôznych splyňovačoch je produkovaný energoplyn (drevný plyn), ktorý môže byť využitý pre energetickéúčely.Kľúčové slová: biomasa, splyňovanie, kogeneráciaIng.,Ladislav Lukáč,PhD., Katedra pecí a teplotechniky, HF Technická Univezita v Košiciach,Letná 9/A, 042 00 Košice, ℡+ 421 55/ 602 2407, e-mail: Ladislav.Lukac@tuke.skABSTRACTBIOMASS GASIFICATION AND WOOD-GAS UTILIZATIONThe essence of the tendency leading to the more extensive biomass exploitation is in particular the environmental andeconomical reasons. Natural conditions of SR do not enable extensive development of the facilities for solar, wind and waterenergy exploitation. Therefore is the most intensive increase is forecasted in the field of various biomass forms utilization.The significance of biomass for renewable energy sources acquisition is continuously rising.It includes not only the direct energy exploitation but also the ecological aspects. As the fossil fuels combustion seriously affectsthe ambient air due to the emission production, the biomass combustion does not have so adverse effect.Biomass, like renewable energy source, is conveniently used for co-firing in several coal-fired utility boilers. By the biomassgasification in the various types of gasifiers produced is the energo-gas (wood-gas), which can be, utilize for energy processes.Key words: biomass, gasification, co-generation1. ÚVODVyužitie biomasy na energetické účely prežíva svoju renesanciu. Zdalo by sa, že ide o akýsi návrat na začiatokéry uspokojovania energetických potrieb človeka. Nie je to však tak. Na rozdiel od našich predkov dokážemeenergiu obsiahnutú v biomase využiť podstatne efektívnejším a rozmanitejším spôsobom. Podstatou trendusmerujúceho k širšiemu využitiu biomasy sú predovšetkým enviromentálne a ekonomické argumenty.Rastliny pre svoj rast využívajú oxid uhličitý obsiahnutý v atmosfére, ktorý prostredníctvom fotosyntézypremieňajú na uhľovodíky. Pri spaľovaní nastáva opačný proces a oxid uhličitý sa opäť uvoľňuje do atmosféry,aby vzápätí poslúžil pre ďalší rast biomasy. Ide o uzatvorený cyklus, takže využívanie biomasy má na rozdiel odspaľovania fosílnych palív neutrálny vplyv na zvyšovanie oxidu uhličitého v atmosfére.Z pohľadu Slovenska má využitie biomasy výrazný ekonomický prínos. Väčšinu spotrebovaných fosílnych palívv súčasnosti dovážame, čo zvyšuje našu energetickú závislosť. Na druhej strane máme dostatok biomasy, ktorúzatiaľ energeticky nevyužívame. Jej využitím by sa výrazne obmedzil vplyv svetového kolísania cien fosílnychpalív, ktoré žiadnym spôsobom nevieme ovplyvniť, ale ktoré sa priamo prenášajú do ceny tepla a elektriny, ktorúmusíme platiť.Premena biomasy na tepelnú energiu môže prebiehať niekoľkými spôsobmi, ktoré je možné rozdeliť na dvezákladné cesty (Jandačka et al, 2007):• termochemickou premenou• biochemickou premenouCieľom príspevku je dotknúť sa problematiky splyňovania biomasy, ktoré spolu s priamim spaľovaníma pyrolýzou patrí medzi termochemický spôsob jej premeny, ako aj možností ďalšieho využitiavyprodukovaného drevného plynu,65 of 153

2. SPLYŇOVANIE BIOMASYSplyňovanie biomasy prebieha pri obmedzenom prístupe vzduchu v procese nedokonalého horenia. Počas nehovznikajú horľavé plynu zložené predovšetkým z metánu, oxidu uhoľnatého a vodíka s vysokou energetickouhodnotou. Tento „drevoplyn“ je možné ďalej spaľovať alebo využiť ako palivo pre pohon motorovv kogeneračných jednotkách a tak vyrábať v kombinovanom procese teplo a elektrinu.Vhodnosť biogénnych surovín na splynovanie predurčuje na rozdiel od uhlia, vysoký obsah prchavých látokdosahujúcich podľa pyrolýznej teploty 75 - 85% z hmotnosti paliva. Splynovaním sa získa z 1 kg suchého dreva2,7 m 3 plynu s výhrevnosťou 2,4 - 6,3 MJ/m 3 .Splynovanie spravidla prebieha v splynovačoch s pevným roštom (vzostupné alebo zostupné splynovanie), ktoré sauplatňuje pri menších výkonoch. Pri vyšších výkonoch prebieha splynovanie vo fluidnej vrstve. Pre veľké výkonyvyvinuli a zaviedli v Severnej Amerike splynovanie v prúde letu pri zvýšenom tlaku. Priebeh splynovania sareguluje vzduchom. Vyššia výhrevnosť plynu sa dosahuje splynovaním parou a pri splynovaní znečistenéhovyhospodáreného dreva sa na dosiahnutie vysokej spaľovacej teploty pridáva kyslík, alebo splynovanie prebieha priregulovanom prívode čistého kyslíka. Získaný plyn po splynovaní, pre obsah dechtu a prachových frakcií, jevhodný na spaľovanie v kotloch, ale nevhodný na pohon plynových motorov. Oddeľovanie dechtu sprevádzanévznikom kondenzátov, s následnou potrebou úpravy odpadovej vody urýchľuje vývoj splyňovacích systémov, ktorévylúčia potrebu vody alebo vznik nežiaduceho dechtu. Úspešné vyriešenie ekologickej úpravy plynu podmieňujejeho využívanie v plynových motoroch s následnou výrobou elektrickej energie. (Koleják, 2003)K odstráneniu dechtu z plynu je využívaných niekoľko primárnych opatrení (termické či katalytické štiepeniedechtu priamo v splyňovacom generátore) a sekundárne metódy, z ktorých najrozšírenejšie sú mokrá vypierkaa katalytická redukcia. ( Baláš et al, 2007)Produkovaný plyn bez nárokov na čistotu môže byť spaľovaný vo vápenkách v rotačných peciach, kde kvôlivysokým teplotám sa dechty rozložia a tak neznečisťujú životné prostredie. (Bučková et al,, 2007)Zloženie energoplynu (drevného plynu) zo splyňovania biomasy závisí od typu použitého splyňovaciehoreaktora, od paliva, od splyňovacieho činidla, od tlaku a teploty a od množstva vody obsiahnutej v palive. Vovšeobecnosti sa v praxi stretávame s rôznymi typmi splyňovacích zariadení, ktoré sú založené na rôznychprincípoch prevádzky. Jednotlivé typy splyňovacích zariadení sú znázornené na obr.1.Obr.1: Rozdelenie typov splyňovacích zariadeníFig.1: Types of gasification arrangements66 of 153

Zloženie a vlastnosti produkovaných plynov po splyňovaní v rôznych typoch generátorov udáva tabuľka 1.Tab. 1: Prehľad a vlastnosti ideálnych generátorových plynovTab. 1: Review and properties of ideal generator gassesZloženie plynuProtiprúdnyreaktorSuprúdnyreaktorFluidný reaktorH 2 [ objem. % ] 10-15 15 - 20 10-15CO 2 [ objem. % ] 15 - 20 8 - 15 15 - 20CO [ objem. % ] 15 - 20 25 - 30 15 - 20CH 4 [ objem. % ] 2 - 5 1 – 1,5 1 – 3C 2 + [ objem. % ] 5 < 1 2 - 3N 2 [ objem. % ] 43- 47 45 - 50 45 - 55Výstupná teplota [ °C ] 150 - 300 750 - 850 600 - 750Prach [g.m -3 ] 1 - 20 1 - 20 5 - 50Decht [g.m -3 ] > 100 0,1 - 1 1 - 20Typ dechtu primárny sekundárny sekundárnyQ [ MJ.m -3 ] 5,5 - 7 5 – 5,5 4,5 – 6,5Ďalším možným odberateľom, okrem skôr uvedených energetických zariadení (kogeneračné jednotky sospaľovacími motormi), môžu byť plynové turbíny a palivové články, ktoré však majú zvýšené nároky na čistotuplynu. Použitie palivových článkov, prípadne ich kombinácia s klasickými postupmi, umožňuje zvýšiť účinnosťvýroby elektrickej energie na doposiaľ nedosiahnuteľné hodnoty a to i v lokálnych zdrojoch malého a strednéhovýkonu.Účinnosti rôznych technologických postupov v závislosti na veľkosti zariadenia demonštruje obr.2. S rastúcouúčinnosťou enormne narastajú požiadavky na kvalitu plynu a tým i nároky na jeho čistenie.Elektrická účinnosť [%]80604020Mikroturb.SOFC+TurbineSOFCMCFC IGCCSpaľ. motor Spaľ. turbína10 10 1000 10 000 100 000Dodaný výkon v palive [kW]Obr.2: Účinnosť produkcie elektrickej energie z biomasy pomocou moderných postupov ( IGCC – kombinovaný cyklusso splyňovaním uhlia, SOFC – palivový článok s tuhými oxidmi, MCFC – palivový článok s uhličitanovou taveninou )Fig.2: Efficiency of biomass electricity production applying the modern technologies (IGCC – Integrated GasificationCombined Cycle, SOFC – Solid Oxide Fuel Cell, MCFC – Molten Carbonate Fuel Cell)Tab.2 popisuje interval nečistôt v produkovanom plyne a maximálnu hornú hranicu prípustných nečistôtv energetických zariadeniach využívajúcich energoplyn. Nároky na čistotu plynu stúpajú v rade od spaľovacíchmotorov cez turbíny až k extrémne nízkym hodnotám potrebných pre bezproblémovú prevádzku palivovýchčlánkov. ( Zamanský et al,, 2006)67 of 153

Tab. 2: Prevádzkové požiadavky na obsah nežiadúcich látok v plyne pre rôzne technologické zariadeniaTab. 2: Operational requirements related to the unwanted subtances content for different technological arrangementsZlúčeninaSplyňovaniebiomasySpaľovacímotorSpaľovaciaturbínaPalivovéčlánkyDechty (mg.m -3 ) 100 – 10000 < 100 (50) < 5 < 0,1Prach (mg.m -3 ) 1000 – 10000 < 50 < 1 < 10H 2 S (mg.m -3 ) 20 – 200 < 700 < 1 < 0,1HCl (mg.m -3 ) < 100 < 100 < 0,5 < 0,1Alkálie (Na, K, Li),(mg.m -3 )30 - 100 n.f. < 0,2 < 0,1NH 3 (mg.m -3 ) 600 - 6000 < 50 - < 1n.f. – nenájdené, - nieje limitované3. VYUŽITIE DREVNÉHO PLYNU V PROCESE REBURNINGPokiaľ spaľovanie biomasy bolo úspešne demonštrované v niektorých uhlie spaľujúcich kotloch, v poslednejdobe sa hovorí aj o využití energoplynu za účelom znižovania emisií NO x metódou reburning. Tento plyn musíbyť pred použitím v reburningu vyčistený v rôznych filtroch. Výhrevnosť, čistota plynu, zloženie a veľkosťčastíc má vplyv na proces splyňovania. Kvalita produkovaného plynu má vplyv na účinnosť procesu reburningu.(Bučková et al,, 2007)Kombinácia splyňovania a reburningu je znázornená na obrázku obr.3Obr. 3: Kombinácia splyňovania a reburninguFig. 3: Gasification and reburning combinationKombinácia zemného plynu s energoplynom vedie k zníženiu celkových nákladov energetického zariadenia.Biomasa, ktorá môže zahŕňať drevný odpad, slamu, odpad z poľnohospodárstva atď. môže byť lacnejšia a mápotenciál pre nižšie náklady na redukciu NO x v porovnaní s výkonnejším plynným (zemný plyn) a uhoľnýmreburningom. (Bučková et al,, 2007)Použitie odpadových palív, môže byť veľmi efektívne v procese reburning. Testy s niektorými surovinami akonapr. odpadom zo záhrady, odpadom z nábytku, škrupinkami z orieškov, vŕbovým drevom ukazujú že reburnings biomasou môže dosiahnuť ešte vyššiu účinnosť ako sa dosahuje so zemným plynom. Účinnosť redukcie NO xsa zvyšuje s narastajúcim množstvom reburningového paliva.68 of 153

4. PRÍKLAD REALIZOVANÉHO POSTUPU SPLYŇOVANIA DREVA S VÝROBOU PLYNU PREMOTORYV rakúskom Gússingu dali v septembri 2001 v spolupráci s Univerzitou vo Viedni do prevádzky splyňovaciuelektráreň biomasy. Splynovač je vybavený fluidnou vrstvou, namiesto vzduchu sa používa para. Prívod tepla navedenie procesu splynovania je bez kyslíka. Splynovanie prebieha na princípe dvojvrstvovej fluidnej vrstvy. Vcirkulujúcej fluidnej vrstve sa koks spaľuje a s kyslíkom sa pritom vyhrieva piesok použitý ako nosný materiál.Horúci piesok sa vynáša zospaľovacej fluidnej vrstvy cez cyklóndo splyňovanej fluidnej vrstvy.Vyrobený plyn sa vedie na čistenie anásledne sa využíva v plynovommotore. Koks a schladený piesok savedú do spaľovacej fluidnej vrstvy, vktorej koks slúži ako palivo naopätovné ohriatie piesku. Prednosťoupopisovaného princípu je, žeprodukovaný plyn je bez prímesídusíka čím dosahuje vyššiuvýhrevnosť. Tým sa dosahuje aj nižšíobjem zariadení. Oddelenýmsplynovaním biomasy a spaľovaniakoksu je vytvorená možnosť využiťzvyšky z čistenia a filtrácie plynu vsamotnom procese spaľovacejfluidnej vrstvy. Zvláštnosťou jeObr.4: Schéma splyňovacieho zariadenie s integrovaným mokrým elektrofiltromvo Wiener Neustadt:Fig.4: Scheme of gasification arrangement with integrated wet electric filterin Wiener NeustadtSpôsob prania vylučuje potrebu vody v procese.Úspešné uplatnenie špeciálneho mokrého elektrofiltra na čisteniehorľavých plynov s obsahom dechtu podľa návrhu firmy Beth savytvára možnosť bezproblémovej výroby plynu z biomasy napohon plynových motorov.Dlhodobým príkladom je zariadenie v Harborne. Tento spôsobodlučovania uviedli do prevádzky za splyňovacím zariadením voViedenskom Novom Meste podľa výrobnej schémy znázornenej naobr. 4.. (Koleják, 2003)5. PROTIPRÚDNE SPLYŇOVACIE ZARIADENIE NA KPaTpranie plynu s repkovýmmetylesterom, ako organickýmrozpúšťadlom namiesto vody. Spolu sním sa spaľuje aj kondenzát z práčky.Na Katedre pecí a teplotechniky HF v Košiciach bol navrhnutýprotiprúdny splyňovací reaktor na splyňovanie dreveného odpadu.Z hľadiska konštrukcie a obsluhy splyňovacieho zariadenia patrítento typ splyňovača medzi najjednoduchšie, ale zároveň ajnajspoľahlivejšie splyňovače. obr.5 znázorňuje schému splyňovačas popisom jednotlivých častí, ktorý bol navrhnutý v programeAutodesk Inventor 9 a následne postavený za pomoci TEHO s.r.o.Košice. Na obr.6 je pohľad na toto zariadenie v skutočnej podobe.6. EXPERIMENTÁLNE MERANIA NA KPaTZákladom celého procesu je palivo uložené na rošte v stacionárnejvrstve v splyňovacej časti zariadenia (1). Drevený odpad sa dostávado splyňovacej časti cez nožové uzávery (4), cez ktoré prepadá narošt. Vzduch potrebný pre splyňovanie biomasy vstupuje otvorom(9), ktorý je umiestnený v hornej časti. Prechádza cez plášť, kde jepredohrievaný v medzipriestore vonkajšej strany steny splyňovačaObr.5: Schéma splyňovacieho zariadenie S&H( Horváth et al, 2005)1 – splyňovacie teleso, 2 – vonkajší plášť,3 – zásobník paliva, 4 – nožové uzávery,5 – zapaľovací otvor, 6 – tryska, 7 – rošt,8 – odvod energoplynu, 9 – vstup vzduchu,10 – zásobník popolaFig.5 Scheme of gasification arrangementS&H ( Horváth et al, 2005)1 –body of gasifier, 2 – outside shell,3 – fuel bin, 4 – closures, 5 – ignition hole,6 – nozzle, 7 – grate, 8 – energo-gas output,9 – air inlet,10 – ash collector69 of 153

a vnútornej strany ochranného plášťa. V strede roštu je umiestená tryska na prívod splyňovacieho vzduchu (6).Biomasa sa zapáli vhodnou zápalnou látkou cez zapaľovací otvor v dolnej časti plášťa (5). Počas procesuspaľovania sa zariadenie nahrieva a dochádza aj k predohrevuprivádzaného vzduchu. Po dosiahnutí požadovanej teploty sapočiatočný prebytok spaľovacieho vzduchu m > 1 znižuje predosiahnutie redukčného prostredia do oblasti m < 1 a pri tomtoprebytku vzduchu dochádza k parciálnej oxidácii horľaviny – ksplyňovaniu biomasy. Vznikajúci plyn stúpa nahor cez vrstvubiomasy a dochádza k sušeniu a predohrevu paliva. Plynvystupujúci z hornej časti môže byť priamo spaľovaný na horáku(8), alebo ďalej čistený vo filtroch ( napr. v horúcomdolomitovom filtri ). Vyprodukovaný plyn z tohoto zariadeniamôže byť tiež použitý ako sekundárne palivo v procese reburningna znižovanie emisií NO x . Vznikajúci popol prepadá cez rošt (7)do zbernej nádoby (10) a vyprázdňovanie závisí od výkonusplyňovača. (Horváth et al, 2005)Pri prvých experimentoch sa splyňovalo kusové drevo z orecha aštiepky z rôzneho odpadového dreva (vŕba, tuje, breza, borovica)o zrnitosti od 5 mm do 30 mm. Pri maximálnom výkonezariadenia sa produkuje 150 m 3 plynu o výhrevnosti 4,2 – 4,5MJ.m -3 .( Holoubek, 2007) Výhrevnosť plynu bola stanovenákalorimetrom v laboratóriach Katedry pecí a teplotechniky.Maximálna spotreba paliva je cca. 50 kg.h -1 dreveného odpadu aObr.6: Splyňovacie zariadenie S&H:Fig.6 Scheme of gasification arrangement S&H:štiepky. Maximálny výkon splyňovača je 230 kW. Teplota produkovaného plynu sa pohybuje v intervale od 250do 400 °C a teplota predohrevu vzduchu cca. 250°C.7. ZÁVERSplynovanie ako najekologickejší proces tepelnej premeny biomasy sa stáva perspektívnym. Môže sa využiť akoprídavné kúrenisko k existujúcim kotlom, ale hlavne ako súčasť menších kogeneračných jednotiek s plynovýmmotorom od 50kW. do niekoľko MW, s elektrickou účinnosťou 20-30%. Z perspektívneho hľadiska súzaujímavé rozpracované postupy využívania plynu z biomasy na výrobu obnoviteľných pohonných látok. [4]Svoju úlohu môže zohrávať aj v primárnej denitrifikácií spalín.V podmienkach Slovenska, ale aj EÚ je energetické využívanie biomasy najperspektívnejším spomedziobnoviteľných zdrojov energie a môže nahradiť zastaralé, neefektívne a environmentálne nevhodné zariadeniaspaľujúce uhlie a vykurovacie oleje, ktoré sa vyznačujú najvyššími cenami tepla.Príspevok bol vypracovaný ako súčasť riešenia projektu VEGA č.1/3151/06 a získané poznatky budú súčasťouriešenia tohoto grantového projektu..POUŽITÁ LITERATÚRABALÁŠ, M., LISÝ, M., KOHOUT, P., OCHRANA, L., SKOBLIA, S.: Čistenie energoplynu niklovýmikatalyzátormi. In: Acta Metallurgica Slovaca. roč. 13, mimoriadne číslo 3/2007 (2007), s. 18-25. ISSN 1335-1532.BUČKOVÁ, S., SUCHÝ, T., LUKÁČ, L., HORVÁTH, L.: Možnosti využitia drevného plynu po splyneníbiomasy. In: Racionálna výroba a spotreba tepla – dôležitý faktor pri tvorbe koncepcií zásobovania teplom obcí:Casovia Therm 2007 : 13.-14. februára 2007, Košice. Košice : Dom techniky ZSVTS Košice, s. r. o., 2007. s.79-84. ISBN 978-80-232-0272-4.HOLOUBEK, D., BUCKOVA, S., HORVÁTH, L., ŠVÁB, J.: Výroba energoplynu splyňovaním biomasy.In:Vykurovanie, Konferencia, Tatranské Matliare, Vysoké Tatry, 2007, s. 90 – 93.HORVÁTH, L., ŠVÁB, J.: Technická správa pre splyňovacie zariadenie S&H 001, TU Košice, 2005.JANDAČKA, J.; MALCHO, M.; MIKULÍK, M.: Technológie pre prípravu a energetické využitie biomasy.Vydavateľstvo Juzef Bulejčík, Žilina 2007; ISBN 978-80-969595-3-2KOLEJÁK, M.: Tepelná premena biomasy splyňovaním. In: Energia, SEA Bratislava, 4/2003, s.29 – 34.ZAMANSKÝ, V., RIZEQ, G., MILES, T.: Gasification-combustion technology for utilization of wasterenewable fuels, GE energy and environmental research corporation USA [online]. [cit. 2006-02-03]. Dostupnéna internete: www.biomass.govtools.us/pdfs/bcota/abstracts/11/249.pdf70 of 153

GASIFICATION IN FIX BED GASIFIERThe paper reports on project “Cogeneration with biomass gasification”. There are described the experimental technology ofgasification with fixed bed gasifier, properties of the fuel and estimated gas composition. The aim is to utilize the produced gasin cogeneration unit to co-generate electricity and heat with gas engines.Ing. Miroslav KyjovskýEnergy Research CenterTechnical university of Ostrava, Czech republice−mail: miroslav.kyjovsky@vsb.czKlíčová slovaZplyňování, spalování, energoplyn, čištění plynu1. ÚvodVe vyspělých zemích se využívání obnovitelných zdrojů věnuje stále větší pozornost. Důvodem je sníženíspotřeby fosilních paliv, snížení množství emisí CO 2 do ovzduší a podobně. Počátkem letošního roku bylpředložen Evropskou komisí návrh na snížení emisí skleníkových plynů o dvacet procent do roku 2020 oprotistavu v roce 1990.Hlavními fyzikálně chemickými procesy energetického využívání biomasy jsou spalování a zplyňování.Ekonomicky nejefektivnější a ekologicky šetrné je využívání těchto procesů při kombinované výrobě elektřiny atepla.2. Zplyňování biomasyKe zplyňování je nejvhodnější použít palivové nebo odpadní dřevo získané při těžbě nebo v dřevozpracujícíchzávodech, popř. sláma. Palivo je možné zplyňovat v různých formách např. piliny, štěpky, pelety apod.Zplyňování dřeva ve zplyňovacím generátoru lze rozdělit do několika zón: sušící, pyrolýzní, oxidační a redukční.Ke zplyňování dřeva lze použít několik druhů zplyňovacích generátorů:- zplyňovací generátor s pevným ložem- zplyňovací generátor s fluidním ložem- zplyňovací generátor s unášivým ložem2.1 Zplyňování v generátorech s pevným ložemTato metoda je jednodušší, méně investičně náročná, avšak lze ji použít jen pro malé tepelné výkony.Zplyňování probíhá při vyšších teplotách (až 1400°C). V generátorech se sesuvným ložem se palivo zpravidlaplní vrchem, hoří a zplyňuje se ve spodní části. Vzniklý popel se odstraňuje a náplň paliva se postupně posunujesměrem shora dolů.Tyto generátory lze rozdělit na (obr. č. 1):- souproudé- protiproudé- s příčným prouděním71 of 153

A) B) C)Obr. 1 Fix – Bed GasifiersA) Downdraft, B) Updraft, C)Cross draftSouproudý zplyňovač – vyrobený plyn je odváděn ze dna reaktoru a redukční zóna je pod zónou oxidační. Dehetvznikající v pyrolytické zóně musí projít horkou oxidační zónou dříve než opustí zplyňovač. Tak se dehetzúčastní spalování nebo se rozkládá na lehčí uhlovodíky. Množství dehtů se pohybuje okolo 0,1 – 1g.m -3 .Protiproudý zplyňovač – jeho konstrukce i funkce jsou jednoduché, dokáže zplyňovat i materiál s vysokourelativní vlhkostí. Oproti souproudému zplyňovači obsahuje vyrobený plyn větší množství dehtů (>100g.m -3 ).Zplyňovač s křížovým proudem – obdobně jako u předchozích dvou zplyňovačů je i v tomto případě palivopřiváděno shora a popel odváděn ze spodní části zplyňovače. Konstrukce zplyňovače je poměrně jednoduchá.Množství dehtů je nižší než u zplyňovače protiproudého a vyšší než u zplyňovače souproudého.2.2 Zplyňování v generátorech s fluidním ložemZplyňovací proces probíhá při teplotách okolo 900°C. Zplyňování ve fluidních generátorech lze rozdělit:- zplyňování při atmosférickém tlaku- zplyňování v tlakových generátorech při tlaku 1,5 až 2,5 MPa.U fluidních generátoru dochází ke zplyňování drobně rozdrceného dřeva (piliny, hobliny, štěpky) ve vznosu.Leží – li surovina na roštu a je – li profukována zdola vzduchem, až do dosažení určité rychlosti se nepohybuje.Dosáhne – li rychlost prahové rychlosti fluidace, začne lože vířit a začne se chovat jako kapalina. Při dalšímzvyšování rychlosti se vrstva roztahuje. Dosáhne – li rychlost úletu, pak částečky ulétnou z lože.Režim, kdy většina materiálu zůstává ve fluidním loži, je režim se stacionární (bublající) fluidní vrstvou a režim,kdy většina materiálu z lože ulétá, je režim s cirkulující fluidní vrstvou obr. č. 2.Obr. 2 Fluid – Bed Gasifiers72 of 153

2.3 Zplyňovací generátor s unášivým ložemJemně rozemleté palivo se vefukuje vzduchem do generátoru (obr. č. 3), kde se zplyňuje při teplotách 1200 –2000°C. Při takto vysoké teplotě se popel taví a ve formě strusky odtéká z generátoru. Tento technologickýproces nalézá uplatnění při spalování a zplyňování práškového uhlí. Jeho použití na dřevní odpad je v samýchzačátcích. Hlavní výhoda je produkce plynu prakticky bez dehtů. Rovněž měrná výroba plynu je mimořádněvysoká. Předpokládá se, že generátory tohoto typu budou použity pouze u zařízení nejvyšších výkonů.Obr. 3 Entrained Flow Gasifier2.4 Plazmové zplyňováníTato technologie je zatím v poloprovozním ověřování. Zplyňování probíhá za teplot vyšších než 2000°C. Přiřízeném přístupu primárního vzduchu se vyvíjí plyn (směs CO, H 2 , apod.), který je po úpravě využíván jakokvalitní palivo.3. Zplyňování v EvropěV Evropské unii se zplyňováním tuhých paliv zabývá řada firem, jako např. TPS Termiska Processer AB(Švédsko), Frauhofer UMSICHT (Německo), ECN (Holandsko), BTG (Holandsko) aj. V poslední době nastalvelký rozmach ve výstavbě nových zplyňovacích jednotek, většinou se však jedná o demonstrační a pilotníjednotky, které byly postaveny s významnou finanční pomocí EU nebo národních zdrojů.Z českých firem stojí za zmínku ATEKO, a.s. Hradec Králové, zabývající se zplyňováním ve fluidní vrstvě neboBoss engineering, spol. s r.o. zaměřený na zplyňování v generátorech s pevným ložem.4. Popis a provoz experimentálního zplyňovacího zařízení4.1 Popis zařízeníJedná se o zplyňovací generátor s pevným ložem (obr. č. 4). Ze zásobníku paliva je automaticky dopravovánopalivo do zplyňovače pomocí šnekového dopravníku. Vyrobený plyn je veden do cyklonu, kde docházík odstranění části prachových částic. Dále je plyn veden do chladiče plynu, kde se plyn ochladí a v dopalovacímzařízení je plyn spálen. Celá technologie (obr. č. 5) pracuje v podtlaku, který vyvozuje odtahový ventilátor. Dobudoucna se předpokládá celou technologii doplnit o další čištění plynu a vyčištěný plyn spalovat v kogeneračníjednotce, kde bude vyráběna elektrická energie a teplo. Experimentální zařízení je osazeno potřebnou měřicí ařídící technikou (měření teplot, tlaků, řízení otáček šnekového dopravníku a odtahového ventilátoru).73 of 153

Obr. 4 Reactor4.2 Provoz zařízeníZařízení lze provozovat ve dvou režimech. První režim je spalovací, používá se pro najíždění zplyňovacíhozařízení tak dlouho, dokud nedojde k natemperování provozních dílů. Druhý režim je pak režim zplyňovací. Obarežimy jsou automatické, a proto zařízení vyžaduje jen minimální obsluhu.Obr. 5 Process chart4.3 Vstupní surovinaJako palivo je použito dřevních pelet (obr. č. 6), jejichž vlastnosti jsou uvedeny v tabulce 1, uvažuje se však i ojiných formách vstupní suroviny.74 of 153

Obr. 6 FuelQuantity Unit Pelletsize mm 6x10-30bulk weight kg.m -3 720 (>650*)HHV MJ.kg -1 18,86 (>17,5*)Fuel compositionElementar Analysis* information of producerW a % hm. 7,0 (>10*)A d % hm. 0,7 (

4.5 Předpokládané složení plynuH 2 8-16 %CO 10-18 %CO 2 12-16 %CH 4 2-6 %N 2 45-55 %> C 2 0,5-2 %Dehet 1-100 g.m -3Q i 4-7-3MJ.m N5. ZávěrTechnologie zplyňování je v dnešní době poměrně dobře zvládnutá a pozornost se zaměřuje na čištění plynu ajeho využití v kogeneračních systémech. Experimentální zplyňovač na našem pracovišti byl uveden dozkušebního provozu na počátku letošního roku. Po odstranění drobných nedostatků bylo zařízení provozovánov automatickém spalovacím režimu, resp. v automatickém režimu zplyňovacím. V průběhu zkoušek docházelok poruchám systému dopravy paliva do zplyňovacího generátoru, a proto bylo rozhodnuto o rekonstrukcisystému dopravy paliva. Tato rekonstrukce v současné době probíhá a zařízení je opět oživováno, a proto nebylomožno získat další potřebné hodnoty a informace k prezentaci v tomto článku.V budoucnu by mělo být zařízení doplněno o systém čištění plynu a jeho následné využití v kogeneračnímsystému (v kogenerační jednotce).6. Použitá literaturaKYJOVSKÝ M.: Hodnocení vlivu různých forem paliva na kvalitu plynu ve zplyňovacím procesu. Sborníkpříspěvků ze semináře „Energie z biomasy VI“. VŠB – TU Ostrava. ISBN 978-80-248-1535-0NAJSER J.: Výroba elektřiny zplyňováním biomasy v ČR a v zahraničí. Sborník příspěvků ze semináře „Energiez biomasy VI“. VŠB – TU Ostrava. ISBN 978-80-248-1535-076 of 153

GIS ako nástroj pri mapovaní potenciálu geotermálnej energie vo vybranej časti územia SlovenskaAbstrakt: Geotermálna energia je z hľadiska technického potenciálu využitia druhým najvýznamnejším obnoviteľným zdrojomenergie. Hlavným obmedzením pri jeho využívaní je technická a investičná náročnosť, ako aj priestorová viazanosť nageologické štruktúry. Preto je potrebné klásť dôraz na výber lokality využitia geotermálnej energie, ktorý je ovplyvnený veľkýmmnožstvom faktorov. Možnosť priestorovej analýzy pri mapovaní potenciálu geotermálnej energie a jej využití ponúkajúgeografické informačné systémy, pričom dáta spracované pomocou GIS umožňujú získavanie udržiavanie a obhospodarovanieveľkého množstvo údajov v databáze. Okrem správy databázy ponúkajú nástroje pre analýzu údajov. V súčasnej dobe sa GISstávajú súčasťou rozhodovacích a riadiacich procesov a optimalizácie využitia tohto zdroja.Kľúčové slová: GIS, geotermálna energia, priestorové analýzyŽofia Kuzevičová – Štefan Kuzevič – Soňa MolčíkováÚvodV súčasnej dobe má spotreba energie narastajúci charakter. Zásoby fosílnych palív sa roka na rokzmenšujú. Jednou z možností ako znížiť spotrebu tradičných zdrojov sú obnoviteľné zdroje energie (OZE). OZEsa zaraďujú medzi domáce zdroje energie, ktoré napomáhajú zvyšovaniu bezpečnosti dodávky energie a jejdiverzifikácii. Využívanie týchto zdrojov spĺňa požiadavku environmentálnej prijateľnosti. Zvýšenie využívaniaOZE pri výrobe tepla aj elektriny je jednou zo stratégií Európskej únie, ako bojovať proti zmenám klímy anapomáha znižovať emisie skleníkových plynov. OZE majú veľkú úlohu v oblastiach lokálneho a regionálnehorozvoja a v zamestnanosti.Geotermálna energiaGeotermálna energia predstavuje prírodné teplo, ktoré sa môže za priaznivých podmienok využívať.Zdrojom tohoto tepla je zostatkové teplo Zeme a teplo, ktoré sa uvoľňuje pri rádioaktívnom rozpade hornín.Teplota hornín závisí od množstva tepla vystupujúceho z hlbín Zeme a od tepelnej vodivosti hornín.Sedimentárne horniny, hlavne málo spevnené, majú väčšinou nízku tepelnú vodivosť, z čoho vyplývajú ichdobré izolačné vlastnosti. Horniny s nízkou pórovitosťou majú v priemere vysokú tepelnú vodivosť. Preto sahlbinné teplo môže šíriť horninami kryštalinika, ale pod sedimentárnymi panvami sa postup tepelného tokuspomalí. Môže dôjsť ku zvýšeniu teploty pod menej vodivými horninami a k vytvoreniu tepelného bazénu.(Kuzevič, 2003)K prenosu tepelnej energie z hĺbky dochádza prostredníctvom tepelného toku, ktorý je definovaný akomnožstvo tepla, prestupujúceho jednotkou plochy horniny za jednotku času. Oblasti so sopečnou činnosťou atektonickou aktivitou majú vo všeobecnosti vyšší tepelný tok a termický gradient až 6 °C na 100 m. Na obrázku1 je znázornený tepelný tok na území Slovenska. Vysoký tepelný tok doprevádza aj hlbinné aktívne zlomy atektonicky silne porušené oblasti.Obr. 1 Hustota tepelného toku77 of 153

Geotermálna energia má význam, hlavne ako lokálny zdroj energie. Na základe výskumných prác jegeotermálny potenciál SR odhadnutý na 5538 MW. Slovensko má dobré podmienky pre rozvoj a využívanietohoto obnoviteľného zdroja energie. Na území Slovenska sa dosiaľ zaregistrovalo 132 geotermálnychzdrojov (vrty, pramene atď.) s teplotou vody od 15,7 do 126,0 °C. Geotermálne vrty sa realizovali v hĺbkovomintervale od 40,0 do 3700,0 m, pričom hĺbka výskytu rezervoárov geotermálnych vôd sa pohybuje v rozpätí od200 do 5000 m (s výnimkou výverových oblastí s teplotou týchto vôd od 20 do 240 °C). Na Slovensku jevymedzených 26 potenciálnych oblastí a štruktúr vhodných na ťažbu a využívanie zdrojov geotermálnej energie(Franko, 1994) .Množstvo tepla z termálnych tokov dosahuje až 70 MW/m 3 . Geotermálny gradient zdrojov naSlovensku dosahuje v priemere 37 Kelvinov.km -1 , čo je viac ako celosvetový priemer (30 Kelvinov.km -1 ).Teplota vody je vhodná na vykurovanie obytných priestorov, na využitie v priemysle, v poľnohospodárstvea v cestovnom ruchu. (Energetické centrum 2002) Termálne vody sa okrem mnohých kúpalísk využívajú vniektorých lokalitách aj na vykurovanie objektov (sídlisko Sever v Galante a i.), skleníkov a fóliových krytov.Na báze overených geotermálnych zdrojov v niektorých lokalitách boli vybudované významné turistické centrámedzinárodného významu.Vvyužívanie geotermálnej energie na SlovenskuNa Slovensku sú v prevádzke geotermálne energetické systémy, ktoré zabezpečujú predovšetkýmdodávku tepelnej energie. Geotermálna energia je v rámci energetickej koncepcie Slovenska zaradená medziobnoviteľné zdroje energie, ktoré spolu predstavujú asi 4% potenciálu primárnych energetických zdrojov.Prvý geotermálny projekt (geotermálny energetický systém s uzatvoreným využívaním) - výstavbareinjektážnej stanice v Podhájskej - bol dokončený v roku 1994. V roku 1996 bola uvedená do prevádzky prvágeotermálna vykurovacia centrála s otvoreným systémom a kapacitou 8 MW t v Galante.Obr. 2 Využívanie geotermálnej energie na SlovenskuTermálne vody sa využívajú na vykurovanie objektov, skleníkov a fóliových krytov. S využitímgeotermálnej energie sa uvažuje v rámci projektu geotermálneho zdroja v Košickej kotline s elektrickýmvýkonom 5 MW a s očakávanou ročnou výrobou elektriny 40 GWh. V súčasnosti sa hľadajú možnostifinancovania projektu zásobovania teplom mesta Košice z tohto geotermálneho zdroja.Geotermálna energia sa využíva prevažne v severnej a juhozápadnej časti Slovenska. Najviac lokalít jev Trnavskom kraji, ako napríklad Galanta, kde sa vykuruje celé jedno sídlisko a nemocnica s poliklinikou.Okrem vykurovania sa v systéme pripravuje aj teplá úžitková voda pre sídlisko a para pre technologické účelynemocnice. Touto inštaláciou sa podstatne zlepšilo životné prostredie v meste, keďže sa prestalo spaľovať hnedéuhlie. Na obrázku 2 je zmapované využívanie geotermálnej energie na území Slovenska. Celkovo sageotermálne vody využívajú v 14 lokalitách pre poľnohospodárske účely na vykurovanie skleníkova vyhrievanie pôdy, v 6 lokalitách na vykurovanie sídlisk, bytov, sociálno-hospodárskych budov, športovej halya reštaurácie. V ďalších 3 lokalitách sa zdroje využívajú na chov rýb a v 30 na rekreačno-športové účely.Využitie GIS pri hodnotení využívania geotermálnej energie v oblasti KošícPre posúdenie možnosti využívania geotermálnej energie na vybraných lokalitách Slovenska je potrebnémať k dispozícii množstvo informácii z rôznych oblastí vedy a techniky. Tieto informácie musia byť zozbierané,spracovávané, uchovávané a samozrejme prezentované v rôznych formách. Pre prácu s informáciamiakéhokoľvek typu sú najvhodnejšie informačné systémy. Keďže každý údaj, každá informácia je viazaná svojou78 of 153

polohou priam sa tu núka možnosť využiť geografické informačné systémy (GIS). GIS nám ponúka nástroje naprácu s informáciami s možnosťou uloženia v internej alebo externej databáze. Každý GIS obsahuje nástroje naanalýzu údajov uložených v databáze. V GIS rozoznávame priestorové údaje (spatial data), ku ktorým súpripojené atribúty. Atribúty tvoria rôzne vlastnosti daných objektov. Atribúty sú archivované a spracovávanév databázových systémoch. Externá databáza je veľmi často on-line prepojená s priestorovými dátami GIS.Rôzne vlastnosti objektov je možné dopĺňať a meniť. Najčastejším výstupom z GIS sú mapy. Mapy súv podstate najstaršou a najpoužívanejšou formou zobrazenia priestorových údajov. Prvotným zdrojom údajompre vytvorenie databázy geotermálnych vrtov bol atlas geotermálnej energie Slovenska (Franko, 1996). NaObr.3 je znázornená priestorová lokalizácia vrtov na území Slovenskej republiky. Vrty sú veľkostne odlíšenépodľa teploty v hĺbke 500m.Obr. 3 Priestorová lokalizácia geotermálnych vrtov SRN obrázku 4 a 5 sú znázornené priestorové interpolácie teplôt geotermálnych vôd matematicko –štatistickou metódou IDS a geoštatistickou metódou kriging. Štandardnou súčasťou GIS je aj sada nástrojov,ktorá umožňuje interpoláciu ako napr. IDS, krígovanie, spline a trend.Obr. 4 Interpolácia teplôt v hĺbke 500 m metódou IDSObr. 5 Interpolácia teplôt v hĺbke 500 m krígovanímVyužitím všeobecne známeho vzťahu medzi teplotou a hĺbkou a nástrojov mapovej algebry bolavytvorená mapa zobrazená na obrázku 6. Vzhľadom na to, že teplota 130°C je smerodajná z hľadiska možnostiprodukcie elektrickej energie sa uvažovalo len o tejto teplote. Ekonomicky efektívne v našich podmienkach jevŕtať do hĺbky 3000 m.79 of 153

Obr. 6 Hĺbka vrtov s teplotou 130°CObr. 7 Potenciál geotermálnej energie v Košickom krajiPo aplikácii mapovej algebry a multikriteriálneho vyhľadávania z obrázku 7 vyplýva, že nami zvolenáhraničná teplota 130°C sa nachádza v hĺbkovom rozpätí od 1902 – 9228 m. Pre nás sú však ekonomickyzaujímavé iba oblasti, kde sa táto teplota nachádza v hĺbkach do 3000 m. tieto požiadavky spĺňa oblasť štruktúryBeša-Čičarovce a časť juhovýchodnej časti východoslovenskej nížiny.ZáverGeotermálna energia predstavuje veľký potenciál v rámci obnoviteľných zdrojov energie. KeďžeSlovensko je krajinou, ktorej by využívanie geotermálnych zdrojov energie z energetického hľadiska značnepomohlo, je aj táto práca mierená týmto smerom. Geografické informačné systémy so svojimi možnosťami,ktoré ponúkajú, s nástrojmi na analýzu a modelovanie by mohli priniesť väčšie rozšírenie využívania tohto typuobnoviteľného zdroja energie. GIS je možné využiť pri určovaní potenciálu geotermálnej energie, privyhľadávaní lokalít a nakoniec aj pri vytváraní trojrozmerných modelov už zvolenej lokality. Výhodou jemožnosť naprojektovať viacej alternatív, zvážiť viacej možností a spôsobov v relatívnom krátkom časovomúseku, vzhľadom na využívanie výpočtovej techniky.80 of 153

Príspevok vznikol v súvislosti s riešením grantového projektu VEGA č. 1/3060/06: „Zhodnotenie potenciáluobnoviteľných zdrojov energie v Košickej kotline nástrojmi GIS“ riešeného na Fakulte BERG TU Košice.Zoznam použitej literatúryFranko, O., - Remšík, A., - Fendek, M. a kol.: Atlas geotermálnej energie Slovenska. MŽP SR 1996Franko, O. a kol.: Geotermálna energia Slovenska, ŠGÚDŠ Bratislava 1994Rybár, P., - Kuzevič Š.: Alternatívne zdroje energie II Geotermálna energia, ES/AMS Košice 2003Energetické centrum, 2002 – Atlas využívania obnoviteľných zdrojov energie na Slovensku, Bratislava200281 of 153

Podpora zavádzania obnoviteľných zdrojov energiev programovacom období 2007 – 2013Ing. Branislav Kršák, PhDr. Matúš Džuppa, Ing. Marcela TaušováFakulta Berg, Ústav Geoturizmu Technickej Univerzity v KošiciachBranislav.Krsak@tuke.skFakulta Manažmentu Prešovskej Univerzity; KMaM TUKEMatus.Dzuppa@tuke.skFakulta BERG, Ústav podnikania a manažmentu Technickej univerzity v Košiciachmarcela.tausova@tuke.skAbstractRenewable energy sources exploitation is in full accordance to goals of energetic, cohesion, rural and environmental EU policyand is markedly able to contribute to Lisabon strategy and Göteborg strategy. It supports decrease dependence on import ofenergy, is not creating dependence on energy import, whereby it provides secure supplies of energy, which are one of the basicpillars of EU energy conception. Renewable energy sources support growth of industry competitiveness and have positiveinfluence on regional development and employment. They support fulfilling of Kyoto protocol. All member states are figured tofulfill their specific goals. Some of them can fulfill these goals easier with concrete financial support. The goal of this article is toapproach possibilities of financial support to sustainable energy projects, which comes from EU funds, as well as from otherfinancial mechanisms.KeywordsRenewable energy sources, Structural funds, financial mechanisms, Supporting programs, State supportAbstraktVyužívanie OZE je plne v súlade s celkovými cieľmi energetickej, kohéznej, vidieckej a environmentálnej politiky EÚ a môževýznamne prispieť aj k napĺňaniu Lisabonskej a Göteborgskej stratégie. Pomáha znižovať závislosť na dovoze energie, resp.nevytvára závislosť na dovoze energie, čím zabezpečuje bezpečné zásobovanie energiou, ktoré je jedným zo základnýchpilierov energetickej koncepcie EÚ. OZE tiež prispievaju k rastu konkurencieschopnosti priemyslu a majú pozitívny vplyv naregionálny rozvoj a zamestnanosť. Prispievajú tiež k plneniu záväzkov z Kjótskeho protokolu. Všetky členské krajiny EÚ musiasplniť svoje špecifické ciele. Mnohé členské štáty dosiahnu tieto ciele ľahšie s konkrétnou finančnou podporou. Cieľom tohtopríspevku je priblížiť možnosti financovania projektov trvalo udržateľnej energie ako zo štrukturálnych fondov EÚ, tak aj z inýchfinančných mechanizmov.Kľúčové slováObnoviteľné zdroje energie, štrukturálne fondy, finančné mechanizmy, podporné programy, štátna podporaÚvodObnoviteľné zdroje energie (OZE) potrebujú výraznú, nepretržitú a rozumne cielenú politickú podporu.Európska komisia od roku 1993 vynaložila značné úsilie na vybudovanie spoločného a stabilného koncepčnéhorámca na podporu prieniku OZE na trh. V programe ALTENER po prvýkrát Európske spoločenstvo stanovilocieľ pre OZE, a to zdvojnásobiť podiel energie vyrobenej z OZE v hrubej domácej spotrebe zo 4 percent v roku1991 na 8 percent v roku 2005. V Bielej knihe z roku 1997 je uvedený cieľ 12 percent z celkovej spotrebyenergie do roku 2010. Tento cieľ bol v roku 2000 potvrdený v Zelenej knihe o bezpečnosti zásobovaniaenergiou. Na plnenie tohto cieľa boli vytvorené podporné programy Spoločenstva, ktoré pomáhali realizovaťopatrenia na podporu OZE v rámci celej EÚ na národnej, regionálnej aj lokálnej úrovni.Finančné nástroje EÚ v programovacom období 2007 – 2013Finančné nástroje EÚ, osobitne štrukturálne fondy a Kohézny fond, sú dôležitým faktorom rozvoja využívaniaOZE najmä v nových členských štátoch EÚ, kde je v porovnaní so starými členskými štátmi iba obmedzený trh sobnoviteľnými zdrojmi. Tieto nástroje môžu poskytnúť chýbajúcu podporu inováciám a čistým technológiám vzaostávajúcich regiónoch, a tým zmierňovať regionálne rozdiely.Využívanie štrukturálnych fondov EÚ na financovanie projektov zo upravuje základný strategický dokuments názvom Národný strategický referenčný rámec (NSRR). Sektorovo je tento dokument členený do viacerýchoperačných programov. Z nich pre financovanie projektov trvalo udržateľnej energie sú relevantné tieto:82 of 153

• Operačný program Konkurencieschopnosť a hospodársky rast - inovácie a technologické transféry,zvyšovanie energetickej efektívnosti na strane výroby aj spotreby, podpora verejného osvetlenia,• Operačný program Životné prostredie - zmena palivovej základne s dôrazom na nízkoemisnétechnológie a technológie využívajúce OZE,• Operačný program Výskum a vývoj - budovanie infraštruktúry vysokých škôl,• Operačný program Vzdelávanie - vzdelávacie programy v oblasti energetickej efektívnosti,• Regionálny operačný program - intervencie do stavebných objektov využívaných zariadeniamiobčianskej infraštruktúry (školské zariadenia, zariadenia cestovného ruchu, ...),• Operačný program Doprava,• Operačný program Zdravotníctvo - zmena štruktúry, kvality a dostupnosti ekonomicky udržateľnejponuky služieb zdravotnej starostlivosti prostredníctvom podpory komplexných reštrukturalizačnýchprojektov poskytovateľov ústavnej zdravotnej starostlivosti,• Operačný program Bratislavský kraj - obnova a rozvoj školskej infraštruktúry - zníženie energetickejnáročnosti školských budov.Z pohľadu financovania projektov trvalo udržateľnej energie je najzaujímavejší Operačný programKonkurencieschopnosť a hospodársky rast a jeho prioritné osi 1. Inovácie a rast konkurencieschopnosti a 2.Energetika. Prioritná os 2. Energetika sa člení na Opatrenia: 2.1 Zvyšovanie energetickej efektívností na stranevýroby aj spotreby a zavádzanie progresívnych technológií v energetike a 2.2 Budovanie a modernizáciaverejného osvetlenia pre mestá a obce a poskytovanie poradenstva v oblasti energetiky.Oprávnenými aktivitami Opatrenia 2.1 Zvyšovanie energetickej efektívností na strane výroby aj spotreby azavádzanie progresívnych technológií v energetike sú úspory energie vo všetkých oblastiach priemyslu a služiebvrátane izolácie stavebných objektov za účelom zlepšenia ich tepelno-technických vlastností; vysoko účinnákombinovaná výroba elektriny a tepla; využívanie obnoviteľných zdrojov energie, tzn. výstavba, modernizáciaalebo rekonštrukcia: malých vodných elektrární, zariadení na energetické využitie biomasy, bioplynu, zariadenína výrobu biopalíva bioplynu, zariadení na využitie slnečnej energie, zariadení na využitie geotermálnej energie,ďalej je to rekonštrukcia a modernizácia existujúcich energetických zdrojov na báze fosílnych palív za účelomzvýšenia účinnosti zariadení alebo za účelom využívania obnoviteľných zdrojov energie, rekonštrukciaexistujúcich tepelných zariadení na rozvod tepla (napr. zlepšenie izolácie potrubných rozvodov, zavádzaniesystémov na sledovanie úniku tepla, rekonštrukcia odovzdávajúcich staníc tepla a iné) a ďalšie podobnéoprávnené aktivity, ktoré podporujú ciele opatrenia.Oprávnenými aktivitami Opatrenia 2.2 Budovanie a modernizácia verejného osvetlenia pre mestá a obce aposkytovanie poradenstva v oblasti energetiky sú budovanie a modernizácia verejného osvetlenia pre obce amestá (verejný sektor), poradenstvo poskytované SIEA v rámci efektívneho využívania energií a využívaniaobnoviteľných zdrojov energie, vrátane zvýšenia informovanosti širokej verejnosti.Iné finančné mechanizmyFinančný mechanizmus EHP a Nórsky finančný mechanizmusK aktivitám týchto mechanizmov patrí ochrana životného prostredia vrátane ochrany životných podmienokprostredníctvom zníženia znečisťovania a podpory v oblasti obnoviteľných zdrojov energie, podpora trvaloudržateľného rozvoja prostredníctvom lepšieho využívania a manažmentu zdrojov a akademický výskumzameraný na jednu alebo viac prioritných oblastí.Intelligent energyTento program umožňuje podávanie projektov na základe výzvy. Podporuje projekty neinvestičného charakteruv pomere financovania 75:25.Švajčiarsky finančný mechanizmusK cieľom programu patri: Bezpečnosť, stabilita a podpora reforiem, Źivotné prostredie a infraštruktúra, Rozvojsúkromného sektora, Rozvoj ľudských a sociálnych zdrojov.83 of 153

Štátna podporaFond energetickej efektívnostiMinisterstvo hospodárstva SR (MH) vyčlení počas nasledujúcich troch rokov na projekty zamerané naenergetickú efektívnosť zo svojej kapitoly 600 mil. Sk. Vyplýva to Akčného plánu energetickej efektívnosti naroky 2008 až 2010, ktorý v stredu schválila vláda. Vďaka schválenému prvému akčnému plánu by maloSlovensko dosiahnuť 3-percentnú úsporu energetickej spotreby v roku 2010. Akčný plán energetickejefektívnosti na roky 2008 až 2010 vypracovalo MH v nadväznosti na Koncepciu energetickej efektívnosti SR.Túto koncepciu schválila vláda v júli tohto roka. Koncepcia je súčasťou Stratégie energetickej bezpečnosti SR svýhľadom do roku 2030.EBRDMinisterstvo hospodárstva SR spolu s Európskou bankou pre obnovu a rozvoj (EBRD) pripravuje projekt, vrámci ktorého bude možné využiť finančné prostriedky zo zdrojov Medzinárodného fondu na podporuodstavenia elektrárne Bohunice (BIDSF) vo výške 15 miliónov EUR, ako aj zo zdrojov EBRD (rámci ďalšiehoúverovania 60 miliónov EUR) na vytvorenie Rámca financovania projektov udržateľnej energie v Slovenskejrepublike (SEFF). SEFF je určený na poskytovania úverov oprávneným žiadateľom v súkromnom sektoreformou úverovej linky v slovenských komerčných bankách.. Úvery sa budú pohybovať v rozmedzí od 20.000EUR až do 2 miliónov EUR pre súkromné spoločnosti, do 250.000 EUR pre bytové združenia a do 10.000 EURpre jednotlivé domácnosti. Projekty na zvýšenie energetickej efektívnosti budú zahŕňať okrem iného:a. kombinovanú výrobu elektrina a tepla,b. opatrenia zamerané na zatepľovanie budov,c. modernizáciu energetických zariadení a ich častí,d. výmenu palivovej základne a iné.Požiadavky schémy na malé projekty obnoviteľných zdrojov energie by mali spĺňať veterné a maléhydroenergetické projekty, projekty pre využívanie solárnej energie, geotermálnej energie a projekty využitiabiomasy a bioplynu. Cieľom tohto projektu je zvýšiť energetickú efektívnosť, znížiť spotrebu elektriny a vyrábaťviac energie z obnoviteľných zdrojov, čo by viedlo k zlepšeniu podmienok životného prostredia a racionálnemuvyužívaniu energie. Kritéria oprávnenosti budú stanovené tak, aby bola zabezpečená konzistentnosť sEnergetickou politikou slovenskej republiky.Financovanie výskumu a vývoja obnoviteľných zdrojovPodľa európskej asociácie sektora obnoviteľných energetických zdrojov je Komisia pripravená obísťrozhodnutie Parlamentu, podľa ktorého majú byť dve tretiny rozpočtu EÚ na energetický výskum vyčlenené naobnoviteľné zdroje. Európsky parlament hlasoval o Siedmom rámcovom programe EÚ pre výskum (FP7) 15.júna 2006. Rozhodol, že na výskum obnoviteľných zdrojov majú byť určené dve tretiny rozpočtu vyhradenéhopre oblasť energetiky. Z 2,4 miliardy eur alokovaných na energetický výskum – mimo atómovej energie, ktorámá samostatný kanál financovania – na obdobie 2007-2013 určili europoslanci pre obnoviteľné energie aprogramy energetickej efektívnosti 1,6 miliardy Eur.ZáverVo fáze svojho nástupu nie je väčšina technológií OZE ekonomicky konkurencieschopná. Nie sú rozvinutévýrobné kapacity, trh a služby. Aby mohli obnoviteľné zroje energie úspešne preniknúť na trhy s elektrickouenergiou, potrebujú dočasné podporné programy. Jedným z cieľom týchto programov je chrániť novétechnológie pred konkurenciou zo strany konvenčných výrobcov a to najmä vo fáze ich zavádzania. Kľúčovýmefektom je vytvoriť dostatočne veľký trh s jasnou budúcnosťou, bez ktorého nie je možný ďalší vývoj aznižovanie nákladov. Podiel verejných nákladov na podporné opatrenia bol doteraz nízky v porovnaní svyvolanými miliardovými investíciami, ktoré sú po prvých stimuloch realizované súkromným sektorom, preto jenevyhnutné efektívne čerpať pomoc rôznych podporných programov pre uplatnenie obnoviteľných zdrojovenergie v praxi.84 of 153

Literatúra:1. C. Huber et. al, 2004: Action plan for driving dynamic RES-E policies, University of Technology,Vienna, 36p2. Huba, M. a kol: Trvalo udržateľný rozvoj – výzva pre Slovensko, Bratislava, Regionálneenvironmentálne centrum pre krajiny strednej a východnej Európy, 2001, 127s.3. N. Kautto, 2005: Analysis of Policy Option and Implementation Measures Promoting Electricity fromRenewable Biomass in the European Union, European Communities, 272 p.4. Národná stratégia trvalo udržateľného rozvoja SR, Bratislava, Ministerstvo životného prostredia SR,2003.5. Národný environmentálny akčný program Slovenskej republiky, Dokumenty, Bratislava, Ministerstvoživotného prostredia, 2003.6. Národný strategický referenčný rámec, Bratislava, Ministerstvo výstavby a regionálneho rozvoja SR,2007.85 of 153

STIRLINGŮV MOTOR A BIOMASAZdeněk KAPLAN, Václav PÍŠTĚK, Petr KOPECKÝABSTRAKTÚstav automobilního a dopravního inženýrství FSI VUT v Brně od roku 2000 systematicky buduje v rámci svépedagogické a vědecko výzkumné činnosti laboratoř alternativní dopravy a alternativních zdrojů energie. Jejími pracovníky jsouučitelé, doktorandi a studenti ÚADI. Ideově i materiálně je činnost laboratoře od samého počátku podporována obecněprospěšnou společností Quoad vitam, o.p.s. V oblasti alternativních zdrojů energie je cílem snažení laboratoře vývoj,konstrukce a stavba zařízení založených na Stirlingově cyklu pracujících s energií obnovitelných zdrojů zejména biomasy.Uvnitř moderního Stirlingova motoru probíhají složité děje, které velmi ovlivňují jeho konečný výkon a účinnost. Má-li mítStirlingův motor dostatečně vysoký výkon, který bezprostředně podmiňuje jeho praktické využití, musí být správně navrženyjeho rozměry a k optimu dovedeny funkční parametry. Příspěvek stručně uvádí princip některých užívaných výpočtových metoda představuje i příklady vlastních výsledků.Key words: energie, biomasa, cyklus, Stirlingův, motorÚVODStirlingovy motory, stejně jako dnes klasické spalovací motory, zážehové a vznětové, přeměňují jimdodávané teplo na využitelnou mechanickou energii. I v jejich případě je využitelná práce rozdílem většíexpanzní práce, vyprodukované rozpínajícím se ohřátým pracovním médiem při vysoké teplotě, a menšíkompresní práce, spotřebované ke stlačení ochlazeného pracovního média při nižší teplotě. V porovnánís motory zážehovými a vznětovými však Stirlingovy motory vykazují několik důležitých zásadních rozdílů.Vznětový motor nasává chladný vzduch ze svého okolí, který je pístem motoru stlačován, následně jedo něho vstříknuto jemně rozprášené palivo, intenzívním vířením náplně válce vzniká přibližně homogennípalivová směs, která se vysokou teplotou, dosaženou na základě stlačení nasátého vzduchu, vzněcuje a rychlehoří. Tím se dále velmi intenzívně zvyšuje teplota, vysoký tlak rozpínajících se spalin silově působí na píst aprostřednictvím ojnice na klikový hřídel, ze kterého lze v konečném výsledku odebírat mechanickou energii veformě točivého momentu. Po expanzi následuje vytlačení horkých spalin z vnitřního prostoru motoru ven doovzduší a začíná další cyklus nasátím nové porce čerstvého a chladného vzduchu. Jinými slovy vznětové motory(stejně tak zážehové) pracují s otevřeným cyklem, kdy na začátku cyklu se vnitřní prostor motoru naplní určitouporcí pracovního média, jehož fyzikální vlastnosti a chemické složení se v průběhu cyklu mění od nasávanéhochladného vzduchu přes stlačený horký vzduch, čerstvou palivovou směs, prohořívající palivovou směs, stlačenéspaliny, spaliny expandující při vysokém tlaku až po spaliny vyfukované do okolí při relativně nízkém tlaku.Činnost Stirlingova motoru je založena na uzavřeném termodynamickém cyklu s regenerací tepla.Pracuje tedy v po sobě následujících cyklech s jednou a toutéž náplní pracovního média, kterým bývá nejčastějivzduch, vodík nebo hélium, ale nezřídka i jiné plyny. Stirlingův motor může mít podle svého určení a předevšímpodle možností a schopností svého stavitele velmi různé tvarové provedení a geometrické uspořádaní. Propochopení činnosti Stirlingova motoru lze dobře vystačit s následující představou schématického uspořádání,(viz obr. 1), které je vlastní všem existujícím konstrukčním modifikacím Stirlingových motorů. Pracovnímédium je hermeticky uzavřeno ve vnitřním prostoru motoru ve tvaru dlouhého válce na obou koncíchuzavřeného pohybujícími se písty. Jeden konec válce je ohříván a tvoří horkou část (horkou komoru) motorudruhý konec je chlazen a tvoří chladnou část (chladnou komoru) motoru. Mezi horkou a chladnou komorou jsourozmístěny tři tepelné výměníky: ohřívač, regenerátor a chladič. Ohřívač přiléhá k horkému válci, chladičk chladnému válci. Regenerátor leží mezi ohřívačem a chladičem. Písty spojené s hnacím mechanismem,v obecném případě velmi různorodého uspořádání, se pohybují tak, že během jedné otáčky klikovéhomechanismu přemístí většinu pracovního média z horké časti motoru přes ohřívač, regenerátor a chladič dochladné části motoru a stejnou cestou v obráceném pořadí zase zpět. Při běhu motoru tak docházík periodickému střídání chlazení a ohřívání pracovního média. Kromě toho, když je většina pracovního médiav chladné části motoru a je relativně chladná, provede pracovní píst svým pohybem stlačení pracovního média,k němuž je spotřebována určitá kompresní práce. Když je naopak většina pracovního média v horké části motorua má vysokou teplotu, umožní pracovní píst rozepnutí pracovního média a tím produkci expanzní práce, která jevětší než dříve spotřebovaná kompresní práce.Uzavřený cyklus probíhá ve Stirlingově motoru tak, že teplo je do cyklu a k pracovnímu médiupřiváděno přes materiál stěn ohřívače. Podobně je teplo z cyklu odváděno přes materiál stěn chladiče. Prozvýšení celkové účinnosti Stirlingova cyklu je do něj zařazena regenerace tepla. Tato regenerace probíhá tak, žepracovní médium velkou část svého tepla před vstupem do chladiče a před kompresí předá regenerátoru a na svéDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz86 of 153

zpáteční cestě před vstupem do ohřívače a před expanzí si ho opět s minimálními ztrátami vyzvedne.Regenerátor Stirlingova motoru tedy funguje jako termodynamická úschovna tepla, do které se teplo odebranéz jedné části cyklu (před kompresí) uloží, a ze které se v jiné části cyklu (před expanzí) do něho opět vloží. Jetřeba si uvědomit ještě jednu velmi důležitou funkci regenerátoru, kterou popsaným postupem současně plní akterá zvláště začínajícímu zájemci zpočátku uniká. Regenerátor Stirlingova motoru pracovní médium předvstupem do chladiče velmi intenzívně chladí a před vstupem do ohřívače intenzívně ohřívá.Obr. 1 Schematické zobrazení ideálního Stirlingova motoru s přerušovaným pohybem pístů a příslušný pV a TS diagram:1-2 izotermická komprese, 2- 3 izochorický ohřev, 3-4 izotermická expanze, 4-1 izochorické chlazení.Z uvedených odlišností Stirlingova motoru vyplývají některé praktické důsledky.Předně je zřejmé, že teplo, kterým je ohříváno pracovní médium ve Stirlingově motoru může býtprakticky z jakéhokoliv zdroje. Plamen vzniklý hořením čehokoliv, teplo Slunce, geotermální energie, atomováenergie, ale stejně dobře i odpadní teplo z nejrůznějších technologických procesů ohřívá stěny ohřívače a od nichse ohřívá ohřívačem proudící pracovní médium. Tímto způsobem ohřevu je Stirlingův motor velmi příhodnýk využívání všech alternativních zdrojů energie včetně obnovitelných. S ohřevem pracovního média přes stěnuohřívače souvisí i obecnější označení pro Stirlingův motor - motor s vnějším spalováním nebo ještě obecnějimotor s vnějším přívodem tepla. Spalování paliva neprobíhá uvnitř pracovního válce jako u klasickýchspalovacích motorů, ale vně za stěnou tepelného výměníku.Dále je z výše uvedeného zřejmé, že Stirlingův motor musí mít intenzivnější chlazení. Horké pracovnímédium, které se bez dalších starostí u klasických spalovacích motorů ve formě spalin vyfoukne do ovzduší sev případě Stirlingova motoru musí vychladit na relativně nízkou teplotu, kterou má mít pracovní médium napočátku nového cyklu. Tato skutečnost je nevýhodná pro využití Stirlingova motoru v dopravních prostředcích,kdy Stirlingův motor vykazuje vyšší výkonovou hmotnost. Naopak ve stacionárním využití, například přikombinované výrobě elektřiny a tepla, je uvedená skutečnost velmi výhodná, neboť nutnost více chladitpracovní médium poskytuje možnost získat více tepla například k ohřevu většího množství užitkové vody.Z řady dalších odlišností zde ještě vzpomeňme přirozenou velmi nízkou úroveň hluku a vibracíStirlingových motorů, způsobenou pozvolnějšími změnami teploty a tlaku, ve srovnání se vznětovými azážehovými motory.Z výše popsané činnosti Stirlingových motorů je zřejmé, že v něm probíhají velmi složité nestacionárnítermokinetické a termodynamické procesy. Složitost situace je dána skutečností, že všechny zde stručně azjednodušeně popsané děje probíhají při současných, neustálých, poměrně velkých a velmi rychlých změnáchtlaku, teploty a rychlosti proudění pracovní látky, kdy časový úsek sledovaných změn se měří řádově na tisícinyvteřiny. Situaci lze popsat rozsáhlou soustavou složitých diferenciálních a algebraických rovnic, jejichž řešení jeDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz87 of 153

velmi náročné. Takový postup je pro návrh hlavních konstrukčních rozměrů a funkčních parametrů novéhoStirlingova motoru pro začínající a méně zkušené výzkumníky téměř nedostupný a prakticky nemožný.VÝPOČTOVÉ A NÁVRHOVÉ METODYNávrh funkčního modelu Stirlingova motoru, u kterého není kladen zvláštní důraz na parametry výkonua účinnosti, lze provést na základě inženýrských znalostí mechaniky a termodynamiky. Pro prakticky dosažitelnéteploty horké a chladné komory modelu motoru a jeho předpokládanou účinnost lze určit postupně výchozíobjem motoru, poměr tohoto objemu a objemu horké komory, otáčky a zdvihový objem, pro zvolený materiálhmotnost náplně regenerátoru a na základě hrubého stanovení přestupů tepla velikosti teplosměnných ploch. Lzeprovést i hrubý odhad ztrát v důsledku existence tzv. mrtvého objemu spojovacích kanálů a potrubí,hydraulických ztrát a ztrát v důsledku zkratového vedení tepla materiálem stěn vzájemně spojených jednotlivýchkonstrukčních dílů motoru. Výpočtem je třeba podpořit i návrh setrvačníku motoru, do něhož se ukládá částenergie expanzního zdvihu pro zajištění zdvihu kompresního.Úspěšná stavba výkonného a hospodárného Stirlingova motoru je však nezbytně podmíněna jehosprávným návrhem a dokonalou konstrukcí všech jeho dílů. Aby bylo možné jednotlivé díly správně konstruovata dimenzovat, je třeba znát jejich potřebné rozměry a jejich mechanické a tepelné zatížení. Většinu těchtopoznatků by měl poskytnout teoretický rozbor pracovního cyklu. Ve své podstatě se jedná o matematické,případně i jiné modelování skutečného motoru tak, aby model co nejlépe vystihoval budoucí hotové zařízení,které bude dlouhodobě spolehlivě plnit zadané požadavky. Je třeba si uvědomit, že čím bude teoretický modellépe odpovídat objektivní skutečnosti, tím větší bude pravděpodobnost, že výsledek bude dobře odpovídatzadání. Současně je však zřejmé, že takový přesnější model bude náročnější na vytvoření i následné zpracování.IDEÁLNÍ IZOTERMICKÝ STIRLINGŮV CYKLUSZákladním a nejstarším matematickým modelem pracovního oběhu skutečného Stirlingova zařízení jeideální izotermický Stirlingův oběh. Pro odchylky, způsobené zavedenými zjednodušujícími předpoklady aostatními okolnostmi, za kterých byl ideální izotermický cyklus odvozen vzhledem k cyklu skutečnému, lzevýsledky takového rozboru použít pouze pro základní předběžné výpočty a navíc jen s velkou opatrností.Mnohem objektivnější výsledky poskytuje stále ještě velmi silně idealizovaná analýza profesoraGustava Schmidta [1], která se od svého zveřejnění v roce 1862 v průběhu více než stoletého užívání stalaklasickou. Tato metoda je i dnes nejznámější a mezi začínajícími zájemci o Stirlingovy motory nejpoužívanější.Tento rozbor, v němž je přerušovaný pohyb pístů nahrazen přibližně sinusovým pohybem, umožňuje i přesvelmi četná a závažná zjednodušení použitá při odvození s poměrně vysokým stupněm přesnosti (až 60%)hodnotit skutečné charakteristiky motorů.Přestože Schmidtův model lze velmi dobře používat v počátečních etapách výzkumu, je třeba ho řaditk rozborům velmi idealizovaným. Hlavní příčinou tohoto závěru je předpoklad Schmidtova modelu, že kompresea expanze v motoru probíhají izotermicky. Ve skutečném motoru, jehož kliková hřídel koná přes tisíc otáček zaminutu, je tento předpoklad vysoce nesprávný, neboť uvedené procesy se spíše blíží adiabatickým nežizotermickým. Přes tento zdánlivě prostý rozdíl, má uvedená skutečnost podstatný vliv na zákonitost rozděleníhmotnosti pracovního média v jednotlivých objemech motoru v průběhu jednoho cyklu, což v konečnémdůsledku vede k významné odlišnosti vypočítaných a naměřených charakteristik.IDEÁLNÍ ADIABATICKÝ STIRLINGŮV CYKLUSNa počátku šedesátých let minulého století, zpracoval Finkelstein [2] novou metodiku, umožňujícíteoretický rozbor Stirlingových zařízení i s jinými než izotermickými procesy komprese a expanze. Tentozobecněný model se následně stal nejčastěji používanou metodikou rozboru pracovních cyklů Stirlingovýchzařízení při systematickém výzkumu. S jeho pomocí bylo možné zkoumat nejen cykly s izotermickými aadiabatickými ději komprese a expanze, ale i s těmito ději ležícími mezi uvedenými. Další zdokonalovánípůvodního adiabatického modelu přinesla možnost hodnotit vliv hydraulických a tepelných ztrát. Proto lzeuvedenou metodu považovat za poměrně dokonalou k hodnocení skutečných charakteristik Stirlingovýchzařízení. Je třeba však zdůraznit, že i původní teoretický Finkelsteinův adiabatický model již vyžadoval nasazeníúčinné výpočetní techniky. Finkelstein i nadále svůj model upravoval a zdokonaloval až do rozpracovánínumerické metody uzlového počítačového simulování, která našla v následujících letech široké využití v oblastisystematického výzkumu zařízení založených na Stirlingově cyklu.Doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz88 of 153

MODERNÍ METODYV uvedených pracích pokračovali a pokračují další odborníci ve snaze vytvořit model co nejvěrnějisimulující činnost skutečných zařízení založených na Stirlingově cyklu. Vznikla tak řada modelů, které jsouv publikacích teoretických autorů označovány za simulační programy druhého nebo třetího řádu, přičemž prozařazení jednotlivých programů do toho kterého řádu zde neexistuje jednotný názor. Příslušnost k nějakému řáduvšak není naštěstí pro úspěšnou simulaci konstruovaného Stirlingova zařízení důležitá. Tyto programy jsouz pochopitelných důvodů publikovány pouze z nepodstatných zcela obecných částí. Některé z nich jsou ipředmětem komerčních zájmů, ale většinou je u nich po nákupu nezbytné vyvinout nemalé úsilí k pochopení, coa jak vlastně program počítá a co a jak ovlivňuje poskytované výsledky. Dalším charakteristickým rysempodobných programů je velká těžkopádnost provádění korekcí simulačního modelu na základě výsledkůexperimentů se skutečným zařízením. V této situaci je pro všechny seriozní zájemce o systematické studiumefektivních Stirlingových zařízení nejvhodnější nastoupit nelehkou cestu vytvoření a postupného zdokonalovánívlastního simulačního programu.Aby mohl být vytvořen program věrně simulující činnost Stirlingova stroje, je nezbytné nejprve vytvořitmatematický model, který stroj s dostatečnou přesností popíše. V obecném případě si ho lze představit tak, žecelkový objem Stirlingova motoru (obr.1), který je ohraničen pevnými tuhými stěnami a dvěma pohybujícími sepísty, je v jednotlivých částech odpovídajících horkému válci, ohřívači, regenerátoru, chladiči a chladnému válcirozdělen na libovolný, dostatečně velký, počet dílčích objemů.Například, pro jednoduchost představy, horký a chladný válec nejsou rozděleny vůbec, ohřívač achladič je rozdělen každý na dvě části a objem regenerátoru má části tři. Takto uvažovaný model Stirlingovamotoru se tedy skládá z celkem devíti různých dílčích objemů, přičemž objemy horkého a chladného válce sev důsledku pohybu pístů s časem periodicky mění. V jednotlivých částech tohoto modelu motoru jsou uvažoványkonstantní hodnoty teploty stěn a pracovního média, tlaku (tedy i hustoty) a rychlosti proudění pracovníhomédia, případně je předpokládán lineární, resp. podobný, průběh hodnot mezi hodnotami na hranicíchjednotlivých objemů. Kromě toho jsou na hranicích každého dílčího objemu uvažovány zdroje, které simulujíspotřebu a produkci objemové práce na pohybujících se pístech, výměnu tepla mezi stěnami motoru a pracovnímmédiem, proudění entalpie přes hranice jednotlivých uvažovaných dílčích částí celkového objemu, výměnu teplamezi stěnami ohraničujícími jednotlivé objemy a výměnu tepla mezi stěnami dílčích objemů motoru a vnějšímprostředím. Podobně je zajištěna definice změn hmotnosti pracovního media a sil v jednotlivých dílčíchobjemech.Pro každý uvažovaný dílčí objem celkového objemu modelu Stirlingova motoru lze pak sestavitbilanční rovnicedm= m1 & − m2 & , (1)dtdU d m⋅w2+1 ( )⋅ = m& h +1w2) − m&h +1⋅ w2) + Q&+ Pdt 2 dt1 ( 12 1 2 ( 22 2, (2)d(m⋅w)= m& 1 ⋅ w1− m&2 ⋅ w2+ ∑ F , (3)dtkteré spolu se stavovou rovnicí popisují jednorozměrný problém proudění ve Stirlingově motoru. Přestože je veskutečnosti proudění ve Stirlingově motoru dvojrozměrné a mělo by být uvažováno nejen v axiálním ale iradiálním směru, lze ve většině praktických případů vystačit s jednorozměrným modelem. Vedle integrálníhoformulování bilancí dle uvedených rovnic (metod konečných objemů) jsou rovněž poměrně rozšířeny idiferenciální bilanční metody (metody konečných diferencí). Bez ohledu na použitou bilanční metodu je všaknezbytné po sestavení systému bilančních rovnic do výpočtu zahrnout i tlakové a tepelné ztráty, které přicházejív úvahu v reálném Stirlingově motoru.Při výpočtu tlakových ztrát ve Stirlingově motoru lze pro jednoduchost předpokládat, že uvnitřjednotlivých dílčích objemů simulačního modelu Stirlingova motoru je rychlost proudění pracovního médiakonstantní ( w w = w ), tím se rovnice (3) po zavedení třecích a tlakových sil zjednoduší do1 = 20tvaru F f + Δp⋅ A = , kde A je plocha průřezu proudu pracovního média. Tlakovou ztrátu v dílčím objemu lzepotom určit ze znalosti součinitele odporu ς , hustoty pracovního média ρ, délky uvažovaného objemovéhoelementu l a hydraulického průměru d h :Doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz89 of 153

ρF ⋅ w2⋅lfΔp= − = ς ⋅ 2. (4)A dhVlastní úloha výpočtu tlakové ztráty se tím redukuje na určení hodnoty součinitele odporu, které lze realizovatpro jednotlivé tepelné výměníky a části motoru známými a přístupnými postupy. Je třeba zde však poctivěpřiznat, že specifickou a poměrně velmi obtížnou problematiku v této oblasti představuje regenerátor.Pro výpočet tepelného toku mezi pevnou stěnou Stirlingova motoru a pracovním médiem lze použítvztah (5), kde T w , resp. T g , je teplota stěny, resp. pracovního plynu, A w teplosměnná plocha a α součinitelpřestupu tepla, který závisí na bezrozměrném Nusseltově čísle NuQ & = α ⋅ Aw ⋅( Tw −Tg ) ,Nu ⋅λ gα = . (5)d hNusseltovo číslo pro dané podmínky lze určit na základě vztahů odvozovaných a doporučovaných v příslušnéodborné literatuře [3].Při řešení rovnice (2) je třeba použít rovnici (6), pro kterou je nutné definovat průběh změn velikostiobjemů horkého a chladného válce modelu Stirlingova motoru v závislosti na čase. Simulační program tedyP = p ⋅V& = p ⋅ dV . (6)dtmusí umožnit výpočet velikosti objemu pracovních válců v závislosti na úhlu pootočení klikového hřídele,případně jiného hnacího ústrojí. Tyto poměrně náročné metody, umožňující podrobný rozbor hnacího ústrojí,následně dovolují i přesný výpočet rychlostí, zrychlení jednotlivých částí ústrojí, setrvačných sil a působícíchvýsledných momentů, jejichž znalost je nutná pro konečné vyvážení Stirlingova motoru.Odvozením bilančních rovnic (1), (2), (3) pro všechny dříve zavedené dílčí objemy Stirlingova motorua definováním vztahů pro všechny uvažované tepelné toky a tlakové ztráty vznikne soustava nelineárníchdiferenciálních rovnic. Získanou soustavu rovnic je třeba řešit numericky některou z metod konečných objemů,konečných diferencí nebo konečných prvků.Vedle těchto metod existují ještě i jiné způsoby pro numerické řešení systému diferenciálních rovnic,například velmi vhodná se zdá být v literatuře publikovaná tzv. metoda charakteristik [4]. Přednost této metodyje uváděna v možnosti zadat přesně informace o průběhu rychlosti šíření teploty a tlaku, což umožňujepříslušnými matematickými metodami zajistit fiktivní difúzi v rámci daného dílčího objemu a tato redukujepřípadné gradienty teploty a tlaku daného bilančního objemu v časovém rozpětí kratším než časový kroknumerického řešení. Nedostatkem metody jsou vysoké programovací náklady a některá další uváděná specifika.VÝSLEDKY PROGRAMU SIMULUJÍCÍHO ČINNOST STIRLINGOVA MOTORUV minulých letech bylo v Ústavu automobilního a dopravního inženýrství FSI VUT v Brně vespolupráci s obecně prospěšnou společností Quoad vitam, o.p.s. postaveno několik funkčních modelů Stirlingovamotoru a dvě mikrokogenerační jednotky o výkonu do 500 W a 3 kW na bázi Stirlingova motoru [5]. Při jejichnavrhování byla používána vlastní výpočtová metoda, která je průběžně zdokonalována na základě zapracovánízískaných experimentálních výsledků z měření uvedených modelů a soustrojí.. Kromě toho byly získány zezahraničí i programy simulující činnost reálných Stirlingových zařízení jiných autorů.Dále jsou pro ilustraci uvedeny některé graficky zpracované výsledky výpočtů získané těmito metodami. Obr. 2představuje vypočtené pV-diagramy v horké a chladné komoře a v celkovém objemu motoru, Obr.3 výsledekvýpočtu tlakových ztrát, ke kterým dochází v jednotlivých tepelných výměnících, Obr. 4 příklad hmotnostníchtoků pracovního média na rozhraní dílčích objemů motoru, Obr. 5 vypočtený průběh tlaků v dílčích objemechStirlingova motoru o výkonu do 500 W a Obr. 6 vypočtenou rychlostní charakteristiku efektivního výkonu P e aefektivní účinnosti η e Stirlingova motoru mikrokogenerační jednotky o výkonu do 500 W.PODĚKOVÁNÍTento příspěvek vznikl v rámci řešení grantového úkolu číslo 101/06/0402 „Reálné pracovní cykly motorůs vnějším přívodem tepla“. Autoři tímto děkují GAČR za materiální podporu svého snažení.Doc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz90 of 153

POUŽITÉ OZNAČENÍF Force [N] r Gas constant [J.kg -1 . K -1 ]H Enthalpy [J] T Temperature [K]h Specific enthalpy [J.kg -1 ] t Time [s]m Mass [kg] U Internal energy [J]P Power [W] V Volume [m 3 ]p pressure [Pa] w Velocity [m.s -1 ]Q & Heat flow [W] ω Angular velocity [rad.s -1 ]LITERATURA[1] Schmidt, G.: „Theorie der geschlossenen calorischen Maschine“, Der Civilingenieur, Bd. 8, s 286-298,1862[2] Finkelstein, T.: „Generalized Thermodynamic Analysis of Stirling Engines“, SAE Paper No.118B, 1960[3] VDI-Wärmeatlas, 8. Aufl., Springer Verlag, Berlin, 1997.[4] Organ, A: „Thermodynamics and Gas Dynamic of the Stirling Cycle Machine“, Cambridge University Press,1992[5] Kaplan, Z., Píštěk, V., Novotný, P.: „Stirling Cycle and Renewable Sources of Energy”, HYDROTURBO2006Obr. 2 Vypočtené pV-diagramy v horké a chladné komoře a v celkovém objemu motoruDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz91 of 153

Obr. 3 Vypočtené tlakové ztráty, ke kterým dochází v jednotlivých tepelných výměnícíchObr. 4 Vypočtené hmotnostní toky pracovního média na rozhraní dílčích objemů motoruDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz92 of 153

Obr. 5 Vypočtený průběh tlaků v dílčích objemech Stirlingova motoru o výkonu do 500 WObr. 6 Vypočtená rychlostní charakteristika efektivního výkonu P e a efektivní účinnosti η e Stirlingova motorumikrokogenerační jednotky o výkonu do 500 WDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz93 of 153

Obr. 7 Martikan – Malý experimentální Stirlingův motor γ-modifikace s generátoremFig. 8 Ondřej – Demonstrační model Stirlingova motoru γ-modifikaceDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz94 of 153

Obr. 9 Mikrokogenerační jednotka se Stirlingovým motorem γ-modifikace o výkonu do 500 WDoc. Ing. Zdeněk Kaplan, CSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, kaplan@fme.vutbr.czProf. Ing. Václav Píštěk, DrSc., ÚADI FSI VUT, Technická 2, 61669 Brno, pistek.v@fme.vutbr.czIng. Petr Kopecký ÚADI FSI VUT, Technická 2, 616 69 Brno, e-mail: kopecky.p@fme.vutbr.cz95 of 153

Možnosti využitia komunálnych odpadov a kalov z čistiarní odpadovýchvôd pre energetické účelyDoc. Ing.Peter Horbaj, PhD. 1 , Ing. Peter Tauš 2 , Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Braunmiller, MBA. 1Possibilities of energy utilization of municipal waste in SRAbstractAlternative sources of energy represent a great area of progress nowadays. One type of alternative energy sources will bysolid communal waste. Particulary burning of communal waste and production of heat. Energetic Potential of communalwaste is serious. The trend of the 21. century is energetically utilization of municipal waste water and especially sludgefrom this wastes. The article will deal with possibilities of use sludge from waste water for energy production. There arementioned generally properties of municipal wastes and the generally volume production of wastes in Sovak republic.Key words:Waste, municipal waste water, renewable energy sourcesÚvodCieľom predkladaného článku je posúdiť z viacerých hľadísk možnosť využívania komunálnehoodpadu (ďalej aj KO) a kalov z čistiarní odpadových vôd na energetické účely. Takmer s istotou je možnépredpovedať, že ceny tepla a elektrickej energie nebudú klesať ani kolísať a význam obnoviteľných zdrojovenergie bude stúpať. Zásoby ropy, zemného plynu, uhlia sa vyčerpávajú. Rovnako ako ceny sa bude,vzhľadom k atuálnemu trendu, zvyšovať aj spotreba energií.Súčasný stav odpadového hospodárstva v SRPodľa ŠÚ SR vzniklo v SR v roku 2005celkom 1 400 035 t komunálnych odpadov (KO),čo zodpovedá priemerne 260 kg KO/rok na 1obyvateľa (). Tento indikátor odpadovéhohospodárstva sa v období rokov 2001 – 2004pohybuje v intervale od 274 kg/obyv. do 297 kg/obyv.a je teda na približne rovnakej úrovni. Priemernúprodukciu odpadov vysoko prevyšujú tri krajeSlovenska, a to Košický, Bratislavský a Trnavskýv uvedenom poradí (Obr.1), čo súvisí s koncentrácioupriemyslu v týchto krajoch.Zhodnocovanie a zneškodňovanie komunálnehoa nebezpečného odpadu na Slovensku je uvedenév Tab. 1.Obr.1 Produkcia odpadov podľa jednotlivých krajov SR.Fig. 1: Production of waste according individual regionsin Slovak republic.Tab. 1: Nakladanie s komunálnym odpadom podľa krajov SR v r. 2005 (kt).Tab. 1: Treating with communal waste according regions in Slovak republic in 2005 (kt).Zhodnocovanie odpadu Zneškodňovanie odpaduKrajSpolumateriálovo energeticky kompostovaníminakskládkovanímmimo obceskládkovanímna území obcespaľovaním bezenergetickéhovyužitiainakBratislava 224,30 104,00 115,60 367,90 0,08 205,20 739,70 0,03 0,05Trnava 170,90 629,40 0,02 629,60 0,63 316,70 125,70 0,09 0,20Trenčín 156,90 624,30 0,06 392,50 0,53 305,30 115,30 0,15 0,12Nitra 205,20 546,30 0,01 892,70 223,00 158,30 174,30 0,03 0,47Žilina 186,30 697,40 0,00 832,20 1,30 730,20 956,20 0,19 0,91B.Bystrica 141,30 334,30 0,72 188,60 0,47 533,90 816,60 0,06 0,41Prešov 157,90 407,50 0,26 696,10 0,16 127,60 133,40 0,06 0,26Košice 157,10 276,70 0,09 905,00 0,10 321,40 535,60 6 732,00 0,28SPOLU 1 400,00 455,50 116,10 409,00 348,90 269,80 853,50 679,10 269,601 doc. Ing. Peter Horbaj, CSc., TU Košice, SjF, KET, Vysokoškolská 4, peter.horbaj.tuke.sk2 Ing. Peter Tauš, TU Košice, F BERG, ÚPaM, Park Komenského 19, peter.taus@tuke.sk96 of 153

Separovanie odpaduV Slovenskej republike je možné označiť separovanie odpadu za nedostatočné. V Tab. 2 je znázornenásituácia v roku 2005. Najväčší podiel na separovaných odpadoch má papier, nasleduje sklo, plasty a ostatnýodpad. Veľký podiel na vhodnom separovaní odpadu zohráva aj prístup štátu k tejto problematikepredovšetkým v oblasti legislatívneho a technického zabezpečenia separovania odpadu. Z Tab. 2 vyplýva, žez celkového množstva odpadu je na Slovensku separovaných len cca 8 % !Tab. 2: Separované komodity podľa krajov SR v r. 2005.Tab. 2: Separated commodities according regions in Slovak republic in 2005.Separované komodity [t.rok -1 ]Krajpapier plasty sklo kovové obaly viacvrstvové SPOLUmateriályBanskobystrický 3 753,1 619,0 1 550,3 275,1 8,5 6 206,0Bratislavský 1 193,0 756,0 1 767,1 982,5 2,1 4 700,7Košický 573,0 814,2 1 337,3 61,1 76,5 2 862,2Nitriansky 7 856,9 1 577,9 7 831,5 767,1 20,4 18 053,8Prešovský 778,3 274,5 1 376,6 148,2 9,3 2 586,9Trenčiansky 20 089,5 2 207,2 6 300,8 1 110,2 0,0 29 707,7Trnavský 2 159,2 831,8 1 916,5 401,0 0,0 5 308,5Žilinský 31 870,0 2 180,8 8 357,8 422,1 12,9 42 843,6SPOLU 68 272,9 9 261,4 30 437,9 4 167,4 129,6 112 269,2Skládkovanie odpadovPodiel odpadov ukladaných na skládkach z celkového množstva odpadov (bez rozdielu kategórií) jedlhodobo na približne rovnakej úrovni, aj keď množstvo skládkovaného odpadu postupne klesá. V roku2004 bolo z celkom vzniknutých odpadov približne 27 % uložených na skládkach všetkých tried.Skládkovanie odpadov prevláda predovšetkým u ostatných odpadov, z ktorých sa až 47,5 % ukladá naskládky na inertný odpad, a odpad, ktorý nie je nebezpečný. Podstatne menej sa skládkujú odpady kategórieN - približne 27 % z celkom vzniknutých odpadov tejto kategórie. V kategórii TKO jednoznačne prevládajeho skládkovanie pred ostatným využitím (Obr. 2). [20.]Obr. 2: Produkcia a nakladanie s tuhým komunálnym odpadom v SR.Fig. 2: Production and treating with solid communal waste in Slovak republic.Skládky predstavujú stále nevyhnutné zariadenia na nakladanie s odpadmi. Koncom roka 2004 bolo vSR prevádzkovaných celkom 163 skládok odpadov. Ako je zrejmé z Obr. 3, prevládajú skládky na odpad,ktorých počet je rozhodujúci pre ukladanie komunálneho odpadu. Potrebu skládok jednotlivých tried jepotrebné posudzovať z hľadiska výskytu odpadov v jednotlivých krajoch a očakávaných trendov v tejtooblasti spojených so znižovaním požiadaviek na množstvo ukladaného odpadu na skládkach.97 of 153

Spaľovanie odpadovSpaľovanie v spaľovniach odpadov je častý spôsob likvidácie odpadov najmä vo vyspelých krajinách.Pri spaľovaní dochádza k zmenšeniu množstva odpadu až o 70 – 95%! K výhodám spaľovania odpadov patrífakt, že sa výrazne zmenšuje množstvo tuhého odpaduuloženého na skládky, časť nebezpečných látok sapočas horenia odstráni alebo zachytí v účinnýchfiltračných zariadeniach. Okrem toho pri horení sauvoľňuje teplo využiteľné na vykurovanie alebo navýrobu elektrickej energie (Tab. 3).Aj Rada ministrov životného prostrediačlenských štátov EÚ v júni 2007 podporila spaľovanieodpadov hlasovaním za to, aby sa spaľovaniekomunálneho odpadu preklasifikovalo z likvidácie nazhodnocovanie. Za touto snahou môžeme vidieť ajdostatočný energetický potenciál KO, ktorý vykazujepo dostatočnej separácii hodnoty výhrevnosti uvedenév Tab. 3.Tab. 3: Zloženie a výhrevnosť TKO.Tab. 3: Composition and caloric value of solid communalwaste.OdpadVáhovýpodiel [%]Popol Výhrevnosť[%] [MJ.kg -1 ]Papier a papierové obaly 5 - 32 15 19Zelenina a iné kuchynské odpady 6 - 18 18 20,5Textil, koža, guma 3 - 8 18 20Drevo, slama, odpad zo záhrad 2 - 5 6,5 20,8Kamene, sklo, porcelán 6 - 24 100 –Kovy 3 - 5 100 –Ostatný 0 - 8 – –Podľa údajov zverejnených spaľovňou OLO a.s. v roku 2006 z celkom spálených 137 988 t KOvzniklo 38 650 t škvary a 3 643 t popolčeka, pričom išlo o KO, z ktorého bolo separovaným zberompredtým vytriedených 8 703 t odpadu poskytnutého konečným spracovateľom (recyklátorom). Spaľovanímsa teda znížilo množstvo odpadu, ktoré by sa muselo uložiť na skládku na 26 % pôvodnéhomnožstva.3.[19.] Keďže v SR sa komunálny odpad spaľuje len pre Bratislavu a Košice (Obr. 4), zovšetkých ostatných miest a obcí sa ukladá na skládky odpadov veľké množstvo nielen materiálovo, ale ajenergeticky zhodnotiteľných zložiek KO. [20.]Obr. 3: Prehľad skládok odpadov v SR.Fig. 3: Review of the waste stocks in Slovak republic.Obr. 4: Prehľad spaľovní jednotlivých odpadov v SRFig. 4: Review of burning plants for individual waste in Slovak republic98 of 153

V zmysle článku 14 smernice Rady 1999/31/ES z 26. apríla 1999 o skládkach odpadu a nadväznerozhodnutím Rady z 19. decembra 2002, ktorým sa stanovujú kritériá a postupy pre prijímanie odpadu naskládky odpadu podľa článku 16 a prílohy II smernice 1999/31/ES (2003/33/ES), musia prevádzkovateliaskládok odpadov dosiahnuť súlad s uvedenými dokumentmi EÚ najneskôr do 31. 12. 2008. [15.]Technológie spracovania kalov z ČOV za účelom energetického zhodnoteniaKal ako produkt čistenia odpadových vôd má vysoký obsah vody na to, aby sa mohol priamovyužívať ako zdroj tepla. Sušenie kalu je teda veľmi dôležité z hľadiska jeho ďalšieho spracovania a využitiav technológiách, kde je neprípustné, aby mala surovina vysoký obsah vody. Na sušenie sa využívajú tietofyzikálne princípy:• konvekčné sušenie -priame sušenie,• kontaktné sušenie – nepriame sušenie,• sálavé sušenie.SpaľovanieNa spaľovanie predsušeného kalu sa môžu využívať nasledovné princípy:1. fluidné spaľovanie,2. spaľovanie v etážových peciach,3. spaľovanie v kombinovanom zariadení,4. spoluspaľovanie s inými palivami, napr. s hnedým alebo čiernym uhlím resp. s drevnouštiepkou v elektrárňach.SplyňovanieSplyňovanie predsušeného kalu z čistiarní odpadových vôd môže byť realizované prostredníctvom:1. splyňovania vo fluidnej vrstve,2. splyňovanie v generátoroch rôznych konštrukcií,3. splyňovanie v novo vyvíjaných splyňovacích reaktoroch.Mokrá oxidáciaNové trendy v spracovaní kalovV poslednej dobe bola skúšaná aplikácia tzv. nadkritickej mokrej oxidácie. Tento proces je vedený prinadkritických podmienkach vody (SCWO, Supercritical Water Oxidation). Ako surovina použiteľná na tentoproces sa dá využiť surový i vyhnitý neodvodnený čistiarenský kal, kde podiel sušiny je cca 4 -7%.Fyzikálne vlastnosti vody sa v nadkritickej oblasti výrazne odlišujú od fyzikálnych vlastností vody pribežných atmosférických podmienkach (značný pokles viskozity, pokles hustoty, ako aj pokles dielektrickejkonštanty).Táto zmena vlastností má za následok vysokú rozpustnosť pre organické látky a pre plyny (O 2 , N 2 ,CO 2 ). Vysokú rozpustnosť organických látok a takmer 100% schopnosť absorpcie kyslíka je možné využiť vprocese nadkritickej mokrej oxidácie k rozkladu odpadov, ktorých odbúranie zo životného prostredia jeveľmi problematické.Mimoriadne vlastnosti procesu SCWO sú:• úplná rozpustnosť organických zlúčenín v nadkritickej vode,• úplné zrážanie anorganických pevných látok, napr. solí,• reakčný čas úplného rozkladu medzi 30 a 60 sekundami -veľmi závisí na reakčnej teplote.• reakcia pri zhruba 25 MPa a 400-600°C,• úplná premena organického obsahu kalu, t.j.:o organický uhlík na oxid uhličitý,o organický a anorganický dusík na plynný dusík,o organické a anorganické halogény na príslušné kyseliny,o organická a anorganická síra na kyselinu sírovú,• oxidácia ťažkých kovov na najvyšší oxidačný stupeň,• separácia všetkých inertných látok ako jemný nevylúhovateľný zvyškový materiál.Procesu SCWO sa zúčastňujú pri teplotách 400 -600°C a tlakoch vyšších ako 250 bar tri médiá:99 of 153

1. voda,2. kyslík,3. škodlivina.Problémom stále ostávajú obsahy Cl, S a P, ktoré v procese reagujú a vytvárajú kyseliny. Pri vysokomprevádzkovom tlaku, pri akom je daný proces účinný, sa tak vytvára vysoko korozívne prostredie, ktorémuzatiaľ nevie odolať takmer žiaden materiál.Ďalší problém predstavujú soli, ktoré sú v škodlivinách alebo v odpadovej vode v rozpustenom stave.Tieto soli môžu z „nadkritickej vody“ kryštalizovať a tým zapríčiniť vynútené odstavenie zariadenia. Práveproblémy korózie a kryštalizácie solí zatiaľ neumožňuje použitie tohto procesu spracovania kalov v širšomako laboratórnom meradle.Určitým riešením sa ukazuje možnosť zvýšenia tlaku až na 700 bar a zvýšenie teploty na cca 500°C.Pri týchto podmienkach nedochádza ku kryštalizácií solí a teda potrebe odstávky zariadenia z tohto dôvodu.Praktická použiteľnosť tohto procesu bola zatiaľ dokázaná ako modelovými substanciami, tak aj reálnymivysoko toxickými odpadnými vodami z výroby lakov a umelých živíc na pokusnom zariadení, ktoré môžeslúžiť ako predloha k vývoju technického pilotného zariadenia, pretože doterajšie pokusy ukazujú, žedeštrukcia rôznych látok v nadkritickom prostredí je možná. Obsah škodlivín sa pohyboval až pod hranicouzistiteľnosti.Výroba biopalívVýroba palív z kalov je novým pohľadom na problematiku využívania tohto odpadu. Kal ako sušinamá svoju výhrevnosť a teda je vhodný na spaľovanie. Pre efektívnejšie využitie kalu je možné primiešavaniedrevných odpadov. Táto zmes je potom po stabilizácii určená na spaľovanie vo forme napr. brikiet.Stabilizácia znamená zneškodnenie baktérií, plesní a kvasiniek, prípadne ďalších biologických zložiek, ktorésú potenciálne nebezpečné pre človeka. Toto sa dosahuje výdržou nad určitú teplotou stanovenú na cca70°C. Najväčším problémom ale ostávajú ťažké kovy obsiahnuté v kaloch z priemyslu, ktoré sa týmtospôsobom neodstránia a naďalej ostávajú v kale. Spaľovaním takého paliva sa tieto kovy dostávajú doovzdušia, pretože zariadenia štandardne určené na spaľovanie biopalív nemajú filtre na zachytávanieťažkých kovov pred vypustením do atmosféry.ZáverNa základe uvedeného prehľadu je možné konštatovať, že množstvo čistiarenských kalov budenarastať a predpokladá sa, že s postupnou zmenou chemického zloženia čistiarenských kalov sa sprísni ajlegislatíva pre nakladanie s nimi a pre ich likvidáciu. V dôsledku toho sa budú požiadavky na aplikáciučistiarenského kalu do pôdy čoraz viac sprísňovať, až do ich zákazu a taktiež možnosti ukladaniačistiarenského kalu na skládky sa budú obmedzovať a časom sa úplne zastavia.Obdobnú situáciu je možné očakávať vzhľadom na trend nakladania s odpadmi vo vyspelých štátochnielen EÚ aj v spôsobe likvidácie TKO na Slovensku.To znamená, že na likvidáciu uvedených odpadov sa v blízkej budúcnosti budú využívať hlavnetermické spôsoby likvidácie medzi ktoré patrí:1. spaľovanie kalov,2. splyňovanie kalov,3. výroba biopalív.Pre termickú likvidáciu čistiarenských kalov, pri ktorej sa efektívne využije jeho energetický obsah navýrobu tepelnej alebo tepelnej a elektrickej energie, je potrebné odpad:• vyseparovať (TKO) a v spaľovniach TKO energeticky zhodnotiť,• dosušiť (kaly) tak, aby vlhkosť nepresahovala 20% a takto vysušený kal následne zhutniť na peletyalebo brikety, ktoré by boli vhodné na spaľovanie alebo splyňovanie.PoďakovaniePríspevok vznikol za pomoci grantového projektu Vega č. 1/3349/06 - Marketingový model hodnoteniavplyvu ťažobného priemyslu na environmentálne parametre so socioekonomickým aspektom v príslušnomlegislatívnom prostredí.Literatúra[1.] Andrejčák ,I. – Ragan, E.: Difúzne procesy a zariadenia. ES FVT Prešov, 2000, s.114.[2.] Horbaj P., Imriš I.: Quo vadis palivá a energetika?, Technická univerzita v Košiciach, 2000, 88s[3.] Imriš,I.;Klenovčanová,A.;Vadász,P.: Príspevok k štúdiu spaľovania biomasy. Acta MechanicaSlovaca, 3-A/2004, s.261-270.100 of 153

[4.] Jandačka,J.;Malcho,M.;Mikulík,M.: Biomasa ako zdroj energie. ES TU v Žiline, 2006, s.240.[5.] Jandačka,J.;Malcho,M.;Mikulík,M.: Technológie pre prípravu a energetuické využitie biomasy. ESTU v Žiline, 2007, s.222.[6.] Kačík,F.;Výbohová,E.;Kačíková,D.: Vznik prchavých látok pri hydrolýze brezového dreva. ActaFacultatis – Xylologiae, XLIX (2); 39-46, Zvolen, 2007.[7.] Kizek,J.: Simulácia spaľovania odpadných plynov s využitím zámennosti palív. In: Energeticképremeny v priemysle, Košice, jún 1996, 77.[8.] Klenovčanová, A. – Imriš, I.: Zdroje a premeny energie. ManaCon, Prešov, 2006.[9.] Kolat,P.: Energy supply, environmental impact, cleaner production and sustainability in Czechrepublic. In: Combustion and environment – 2004, VŠB TU Ostrava, pp.56-62.[10.] Lukáč,P.: Niektoré možnosti energetických úspor pri prevádzke ústredného kúrenia v CZT. ActaMechanica Slovaca, 3-A/2004, s.631-636.[11.] Mikolaj D.: Teoretické a praktické aspekty využívania nízkovýhrevného plynu zo splyňovaniabiomasy v spaľovacích motoroch, Acta Mechanica Slovaca,8,2004,č.3,329– 336[12.] Novák-Marcinčin,J. – Pavlenko,S.: Automation of pipeline energetics systems componentsmanufactoring. In: Automation 2001, Warszawa, marec 2001, 75-82.[13.] Peavy, H. S. et al. : Environmental engineering, Mc Graw – Hill, New York, 1985, s.544.[14.] Rybár,P., Tauš,P., Rybár,R.: Alternatívne zdroje energie I. : Elfa s.ro., Košice, 2001.[15.] Štatistický úrad Slovenskej republiky, Bratislava 2004[16.] Varga, A.: Základy tepelnej techniky. ES HF TU Košice, 2000, 435s.[17.] Vargová I.: Atlas využívania obnoviteľných energetických zdrojov na Slovensku, EnergetickéCentrum, Bratislava 2002, 124s[18.] Viglaský,J.;Langová,N.: Technika prostredia. I. Vykurovanie. ES TU vo Zvolene, 2006, s.121.[19.] Výročná správa OLO a.s., 2004[20.] www.sazp.sk101 of 153

PRIAMA PREMENA ENERGIE SUPRAVODIVÉHO MAGNETU NA ELEKTRICKÚENERGIUGrega L., Molokáč Š., Rybár P., Trojan P.DIRECT CONVERSION OF SUPERCONDUCTING MAGNET ENERGY TO ELECTRICAL ENERGYSMES (Superconducting magnetic energy storage) system is composed of several parts. Inseparable SMESpart except of superconducting magnet, refrigeration system and control unit is its PCS (power conditioningsystem). The article describes the technical solutions and process of direct conversion of superconductingmagnet energy to electrical energy with required parameters.SMES (Superconducting magnetic energy storage) systém sa skladá z niekoľkých súčastí. Poprisupravodivom magnete, jeho chladiacom systéme a riadiacej jednotke je jeho neoddeliteľnou súčasťou aj tzv.PCS (power conditioning system). Článok popisuje proces a niektoré technické riešenia priamej premenyenergie supravodivého magnetu na elektrickú energiu požadovaných parametrov.Kľúčové slová: PCS, SMES, supravodivý magnetKey words: PCS, SMES, superconducting magnet1. ÚvodSMES systémy zabezpečujú stabilitu prenosovej siete, stabilizujú zmeny napätia a frekvencie v sieti, resp.pracujú ako UPS (uninterruptible power supply) zdroje. Či už ide o LTS (low temperature superconductivity)alebo o HTS (high temperature superconductivity) magnety, základný princíp je totožný, tok jednosmernéhoelektrického prúdu v cievke magnetu vytvára silné magnetické pole. Elektrická energia takto naakumulovaná vovinutí magnetu sa dá potom veľmi rýchlo využiť, keďže zostáva v primárnej nezmenenej forme. Do úvahyprichádza nanajvýš konverzia vo vinutí prúdiaceho jednosmerného elektrického prúdu na inú formu (napr.trojfázový striedavý). Nižšie je popísaný celý proces, od nabudenia magnetu až po využitie naakumulovanejenergie.2. Nabíjanie magnetuPre nabíjanie supravodivých magnetov sa zvyčajne používajú externé zdroje, ktoré majú regulovateľnénapätie a prúd na ich výstupe a sú to tzv. tvrdé zdroje napätia a prúdu. Veľkosti ich výstupného napätia saspravidla pohybujú do 100V a prúdy do cca 1000 A. Na obr. 1 a 2 sú znázornené výstupné svorky zdroja,prívodné vodiče a prúdové prívody magnetu. Na obr. 3 je znázornený reálny priebeh výstupných veličín nasvorkách supravodivého magnetu pri jeho nabudení. Výstupné napätie zdroja je niekoľko desiatok V, výstupnýprúd nie je možné meniť skokovo, ale plynule od minima po požadované maximum (vyplýva to z vlastnostícievky ako takej, jej impedancia stúpa so zmenou prúdu, keďže napätie indukované vo vinutí je úmerné zmeneelektrického prúdu ním prúdiaceho).Obr. 1: Externý zdroj pre nabudenie supravodivého magnetu (detail na jeho výstupné svorky)Fig. 1: External power supply for superconducting magnet ramping (output connector close-up)102 of 153

Obr. 2: Prúdové prívody napojené na výstupné svorky externého zdroja supravodivého magnetuFig. 2: Current leads connected to superconducting magnet power supply output connectorPo nabudení supravodivého magnetu na požadovanú hodnotu prúdu sa magnet uvedie to tzv. perzistentnéhostavu (jeho svorky sa “spoja” supravodivou spojkou) alebo sa udržiava zdroj neustále spustený, nastavený napožadovanú maximálnu hodnotu prúdu. Tieto dva prístupy sa zvyknú označovať ako tzv. OFF-LINE a ON-LINE.Obr. 3: Priebeh výstupných veličín (U, I) na svorkách supravodivého magnetu pri jeho nabíjaní v závislosti na časeFig. 3: Current and voltage on magnet terminals during coil charge3. Vybíjanie magnetuNa obr. 4 je znázornený priebeh výstupných veličín na svorkách supravodivého magnetu počas vybíjanianaakumulovanej energie. Rýchlosť vybíjania je závislá od záťaže, ktorú zdroj podporuje. Ako je vidieť v dolnejčasti obr. 4, výstupné napätie cievky supravodivého magnetu má po pripojení záťaže opačnú polaritu ako prinabíjaní.Obr. 4: Priebeh výstupných veličín (U, I) na svorkách supravodivého magnetu počas jeho vybíjania v závislosti na časeFig. 4: Current and voltage on magnet terminals during coil discharge103 of 153

Podrobnejší popis spôsobov premeny elektrickej energie supravodivého magnetu na elektrickú energiu inýchparametrov je popísaný v časti 6, Premena energie.5. Ochrana magnetuNeoddeliteľnou súčasťou každého supravodivého magnetu je jeho ochrana počas všetkých prevádzkovýchrežimov magnetu, ako aj počas neštandardných režimov. Ochrana magnetu (tzv. QUENCH PROTECTION)zabezpečuje magnet proti zničeniu a súčasne zaručuje bezpečnú prevádzku pri náhlej strate supravodivosti vovinutí cievky magnetu z rôznych dôvodov.6. Premena energieAko už bolo spomenuté v úvode, elektrická energia je vo vinutí supravodivého magnetu uchovaná vo formejednosmerného elektrického prúdu. Pre zabezpečenie stability siete, ako aj pre účely UPS, SMES systém, resp.jeho PCS musí zabezpečiť konverziu jednosmernej elektrickej energie, zvyčajne na striedavú trojfázovú. Tátokonverzia sa vykonáva pomocou meniča jednosmernej energie, tzv. striedača. Prepojenie samotnéhosupravodivého magnetu a striedača je uskutočnené pomocou vhodného rozhrania. V princípe existujú dvaspôsoby vyhotovenia meniča pre SMES a to [1]:• Napäťový menič - VSI (voltage sourced inverter)• Prúdový menič - CSI (current sourced inverter)Oba vyhotovenia meničov pracujú na báze polovodičových spínacích prvkov. Na obr. 5 a 6 sú znázornené vyššiespomenuté topológie meničov pre SMES.Obr. 5: Topológia VSI [1]Fig. 5.: VSI topology [1]Pri výbere konkrétnej topológie pre menič supravodivého magnetu je potrebné brať do úvahy charakter záťažepodporovanej SMES systémom ako aj aplikáciu SMES.Obr. 6: Topológia CSI [1]Fig. 6.: CSI topology [1]Supravodivé vinutie SMES systému sa správa samo o sebe ako prúdový zdroj, takže na prvý pohľad sa výbertopológie môže zdať jasný. CSI topológia pracuje v opačnom zmysle vzhľadom k VSI topológii, kontrolovaný jeprúd, zatiaľ čo v druhom prípade sa mení napätie podľa požiadaviek záťaže. Aby to bolo možné, na primárnustranu meniča sa osadí cievka s vysokou indukčnosťou, aby čelila zmenám v jednosmernom prúde. Rovnako ajvýhody a nevýhody CSI a VSI topológie sú v podstate opakom k svojmu náprotivku. V tab. 1 a 2 sú zobrazenéniektoré výhody a nevýhody CSI a VSI topológie [2], [3], [4].104 of 153

CSI výhodymôže prenášaťenergiu v obochsmerochvýkonový obvod jerobustnejší akou VSIvysoká indukčnosťa prúdová kontrolav usmerňovači máza následokprirodzenú ochranupred veľkými prúdmiCSI nevýhodyvysoká indukčnosťspomaľuje reakciea môže nastať prepätieak sa preruší obvodvysoká miera nižšíchharmonických kmitovpri motorovej záťažisa môžu vyskytnúťnapäťové špičkyv zostatkovejindukčnosti statoraTab. 1: Vybrané výhody a nevýhody CSI topológie [2]Table 1: Advantages and disadvantages of CSI topology [2]VSI výhodyjednoduchá a robustnákonštrukciaširoký rozsahvýstupnej frekvenciea amplitúdyšírkovo-impulzovámodulácia umožňujepriamu kontroluamplitúdy a fázyvýstupného vektoraVSI nevýhodyvysoké spínaciefrekvencieelektromagnetickáinterferenciavysoké spínacie stratyTab. 2: Vybrané výhody a nevýhody VSI topológie [2]Table 2: Advantages and disadvantages of VSI topology [2]ZáverV článku bol popísaný proces premeny elektrickej energie uloženej v supravodivom magnete od jehonabudenia až po využitie uloženej energie pomocou dvoch topológií meničov pre SMES. Záverom, CSItopológia sa používa hlavne tam, kde nie je možné implementovať VSI s dostatočnou spínacou frekveciou prevysokovýkonové záťaže. CSI je však stále vhodná pre aplikácie kde je do záťaže požadovaný konštantnýelektrický prúd."Tento clanok vznikol s podporou ministerstva skolstva SR a firmy Linde".Použitá literatúra[1] Lee D.H. - A Power Conditioning System for Superconductive Magnetic Energy Storage based onMulti -Level Voltage Source Converter, dizertačná práca, Virginia Polytechnic Institute, 1999[2] Hawley C.J. - Gower S.A., SMES PCS topology design - A critical comparison of invertertechnologies, University of Wollongong, 2001[3] Superczynski M. J. - Analysis of the power conditioning system for a superconducting magnetic energystorage unit, Faculty of the Virginia Polytechnic Institute and State University, 2000[4] Xue X. D., Cheng K. W. E. and Sutanto, D., A study of the status and future of superconductingmagnetic energy storage in power systems, Department of Electrical Engineering, the Hong Kong105 of 153

Polytechnic University, Hung Hom, Kowloon, Hong Kong, People’s Republic of China,Superconducting Science and Technology 19 (2006) R31–R39106 of 153

Prieskum a posudzovanie ložísk nerastných surovín podľa IFRSIng. Ján Derco, PhD. 1 , Ing. Erik Weiss,PhD. 2Exploration for and evaluation of mineral resources according IFRSAccounting practices for exploration and evaluation expenditures under various national standards are diverse and often differfrom practices in the other sectors. IFRS 6 sets forth a set of generalized principles that define the main issues for reportingentities that have activities involving the exploration for and evaluation of mineral resources.Key words: International financial reporting standards, IFRS 6, mineral resourcesÚvodPred svojim zánikom IASC (International Accounting Standards Committee) začala smerovať veľkú časťpozornosti finančnému výkazníctvu špecializovaných odvetví. Obzvlášť sa zamerali na odvetvia, ktoré pôsobiamedzinárodne, tým uplatňujúc celosvetovo veľký ekonomický vplyv. Účtovanie a reporting spoločností v týchtoodvetviach boli vnímané ako nezvyčajne diverzifikované , často sa podstatne líšiace od spoločností v inýchodvetviach. Bolo zrejmé, že takéto podmienky by boli veľmi ťažké pre používateľov finančných výkazov, či užv rámci odvetvia alebo viacerých odvetví. Keď sa IASB (International Accounting Standards Board) stalanásledníkom IASC venovalo sa tomuto projektu menej pozornosti. Následne na začiatku roka 2004, sa IASBobrátila na členov z národných štandardizačných skupín z Austrálie, Kanady, Nórska a Južnej Afriky (z ktorýchkaždá má významný banský priemysel),aby prevzali výskum v tejto oblasti. V polovici roka 2005 tokulminovalo vydaním štandardu IFRS 6 - Prieskum a posudzovanie ložísk nerastných surovín (Epstein et al.2007).Cieľ ,rozsah ,vykazovanie majetku z prieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovínCieľom IFRS 6 je špecifikovať finančné vykazovanie výdavkov ,ktoré vznikajú z prieskumu a posudzovanialožísk nerastných surovín.Tento IFRS vyžaduje najmä:a) obmedzené vylepšenia vzťahujúce sa na existujúce postupy účtovania výdavkov na prieskum a posudzovanie;b) aby jednotky vykazujúce majetok z prieskumu a posudzovania hodnotili takýto majetok z hľadiska zníženiahodnoty v súlade s týmto IFRS a oceňovali každé zníženie hodnoty v súlade s IAS 36 Zníženie hodnoty majetku;c) zverejňovanie informácií, ktoré identifikujú a vysvetľujú sumy uvedené v účtovnej závierke jednotkyvznikajúce z prieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovín a pomôžu používateľom danej účtovnejzávierky pochopiť sumu, časovanie a istotu budúcich finančných tokov z akéhokoľvek vykázaného majetku zprieskumu a posudzovania.Tento IFRS sa nezaoberá inými aspektmi účtovania jednotiek zapojených do prieskumu a posudzovania ložísknerastných surovín. Jednotka nemôže uplatňovať tento IFRS na výdavky vzniknuté:a) pred prieskumom a posudzovaním ložísk nerastných surovín, napríklad výdavkov vzniknutých skôr, akojednotka získala zákonné práva na prieskum určitej oblasti;b) po preukázaní technickej realizovateľnosti a ekonomickej efektívnosti ťažby z ložiska nerastných surovín.Klasifikácia majetku z prieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovínÚčtovná jednotka klasifikuje majetok podľa povahy získaného majetku z prieskumu a posudzovania ako hmotný,alebo nehmotný a klasifikáciu dôsledne uplatňuje.Určitý majetok z prieskumu a posudzovania sa považuje za nehmotný (napr. práva na vrtné práce), zatiaľ čo inýmajetok sa považuje za hmotný (napr. vozidlá a vrtné zariadenia).1 Ing. Ján Derco,PhD., Ústav geoturizmu, F BERG, TU Košice, Boženy Němcovej 32,042 00 Košice, jan.derco@tuke.sk2 Ing. Erik Weiss,PhD.,Ústav geoturizmu, F BERG, TU Košice, Boženy Němcovej 32,042 00 Košice, erik.weiss@tuke.sk107 of 153

Majetok z prieskumu a posudzovania sa po preukázaní technickej realizovateľnosti a ekonomickej efektívnostiťažby z ložiska nerastných surovín pre klasifikuje. Majetok z prieskumu a posudzovania sa pred reklasifikáciouohodnotí z hľadiska zníženia hodnoty a vykáže sa akákoľvek strata zo zníženia hodnoty.Vykazovanie a oceňovanie majetku z prieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovínMajetok z prieskumu a posudzovania sa oceňuje vo výške vynaložených nákladov. Jednotka posudzuje majetok zprieskumu a posudzovania ako samostatnú triedu majetku a zverejňuje informácie podľa IAS 16 alebo podľaIAS 38 v zhode s klasifikáciou majetku.Jednotka stanoví metódu na určenie výdavkov, ktoré sa vykazujú ako majetok z prieskumu a posudzovania, adôsledne túto zásadu uplatňuje. Pri tomto určovaní jednotka zohľadní mieru, v akej daný výdavok súvisí snájdením určitého ložiska nerastných surovín.Nasledujú príklady výdavkov, ktoré môžu byť zaradené do prvotného ocenenia majetku z prieskumu aposudzovania (zoznam nie je vyčerpávajúci):a) nadobudnutie práv na prieskum;b) topografické, geologické, geochemické a geofyzikálne štúdie;c) prieskumné vrty;d) výkopy;e) odber vzoriek; af) činnosti súvisiace s hodnotením technickej realizovateľnosti a ekonomickej efektívnosti ťažby z ložiskanerastných surovín.Výdavky súvisiace s prípravou ložísk nerastných surovín na ťažbu sa nepovažujú za majetok z prieskumu aposudzovania. V Rámcovej osnove a IAS 38 Nehmotný majetok sú uvedené usmernenia pri vykazovaní majetkuvzniknutého z prípravy ložiska na ťažbu.Podľa IAS 37 Rezervy, podmienené záväzky a podmienený majetok jednotka vykazuje všetky záväzky naodstránenie následkov ťažby a obnovu prostredia vzniknuté v priebehu určitého obdobia ako výsledok realizácieprieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovín.Po vykázaní uplatní jednotka pri oceňovaní majetku z prieskumu a posudzovania nákladový model alebo modelprecenenia. V prípade modelu precenenia (či už modelu uvedeného v IAS 16 Nehnuteľnosti, stroje a zariadenia,alebo modelu uvedeného v IAS 38) je jeho uplatňovanie konzistentné s klasifikáciou majetku .Jednotka môže zmeniť svoje účtovné metódy týkajúce sa výdavkov na prieskum a posudzovanie vtedy, ak je ichvýsledkom účtovná závierka, ktorá je relevantnejšia z hľadiska potreby užívateľov prijať ekonomickérozhodnutia a nie je menej spoľahlivá, alebo je účtovná závierka spoľahlivejšia, avšak nie menej relevantná zhľadiska takýchto potrieb. Jednotka zváži relevantnosť a spoľahlivosť v súlade s kritériami uvedenými v IAS 8.Z hľadiska opodstatnenosti zmien účtovných metód, týkajúcich sa výdavkov na prieskum a posudzovanie,jednotka preukáže, že zmena približuje účtovnú závierku k splneniu kritérií IAS 8, avšak zmena nemusídosiahnuť úplný súlad s takýmito kritériami.Majetok z prieskumu a posudzovania sa ohodnotí z hľadiska zníženia hodnoty, keď skutočnosti a okolnostinaznačujú, že účtovná hodnota majetku z prieskumu a posudzovania mohla presiahnuť jeho spätne získateľnúhodnotu. Keď skutočnosti a okolnosti naznačujú, že účtovná hodnota majetku presiahla jeho spätne získateľnúhodnotu, jednotka ocení, prezentuje a zverejní každú z toho vyplývajúcu stratu zo zníženia hodnoty v súlade sIAS 36.Potrebu, aby jednotka vykonala test majetku z prieskumu a posudzovania z hľadiska zníženia hodnoty, naznačujejedna alebo viaceré z nasledujúcich skutočností a okolností (zoznam nie je vyčerpávajúci):a) v danom čase skončilo alebo v blízkej budúcnosti skončí obdobie, počas ktorého mala jednotka právorealizovať prieskum v určitej oblasti, a jeho obnovenie sa neočakáva;b) do rozpočtu ani do plánu nie je zaradená podstatná časť výdavkov na ďalší prieskum a posudzovanie ložísknerastných surovín v určitej oblasti;c) prieskum a posudzovanie ložísk nerastných surovín v určitej oblasti neviedlo k objaveniu ekonomickyefektívnych objemov zásob nerastných surovín a jednotka sa rozhodla prerušiť svoju prieskum a posudzovanie vdanej oblasti;108 of 153

d) existuje dostatok údajov, ktoré naznačujú, že napriek tomu, že práce v danej oblasti budú pravdepodobnepokračovať, jednotka pravdepodobne nezíska plnú náhradu účtovnej hodnoty majetku z prieskumu aposudzovania z úspešného pokračovania prác alebo predaja.Vo všetkých uvedených alebo v podobných prípadoch jednotka uskutoční test zníženia hodnoty v súlade s IAS36 . Test zníženia hodnoty je porovnanie obstarávacej ceny majetku zníženej o odpisy a návratnej čiastky aktíva,ktorou je vyššia z nasledujúcich dvoch hodnôt:1.„value in use“ , t.j. súčasná hodnota budúcich cash flow očakávaných z aktíva/ jednotky vytvárajúcich peňažnéprostriedky alebo2. objektívna hodnota aktíva (alebo jednotky vytvárajúcej peňažné prostriedky) znížená o náklady na predaj.Pokiaľ je obstarávacia cena majetku znížená o odpisy vyššia ako návratná čiastka aktíva vzniká strata zozníženia hodnoty. Tá sa vykáže ako náklad v súlade s IAS 36.Jednotka je podľa IFRS6 povinná zverejniť informácie, ktoré identifikujú a vysvetľujú sumy vykazované v jejúčtovnej uzávierke pochádzajúce z prieskumu a posudzovania ložísk nerastných surovín /pozri nasledujúcipríklad/.Príklad:Tab. 1: Príklad vykazovania - Exploration expenses v poznámkachYear ended 31 December 2006 US$000 2005 US$000Mine site exploration 1Arcata 1,839 1,335Ares 1,527 1,587Selene 413 1,066Pallancata 1,577 –5,356 3,988Prospects 2Peru 411 1,391Argentina – 9,964411 11,355Generative 3Peru 1,676 268Argentina 2,826 633Mexico 2,796 3,078Chile 1,018 1,164USA 150 3448,466 5,487Personnel 4 4,401 5,145Other 336 1,149Exploration and mining rights 5 893 933Total 19,863 28,057Zdroj: 2006, Hochschild Mining plc ,Annual Report & Accounts. For the year ended 31 December 2006Notes1 Mine site exploration is performed with the purpose of proving mineral reserves, establishing inferred and indicatedresources and identifying potential minerals within an existing mine site, with the goal of maintaining or extending themine’s life.2 Prospects expenses are related to detailed geological evaluations to characterise and interpret the three-dimensionalcontinuity of the geometry, quality and quantity of the ore within a prospect, with the goal of justifying further evaluation.Geological evidence and interpretations can move the project into a more advanced phase of evaluation with reserveestimation and economic pre-feasibility by the Project.3 Generative expenditure is very early stage exploration expenditure, incurred in connection with identifying and developingexploration targets with an inferred resource or potential to develop into a mining operation.4 Expenses relating to personnel involved with exploration.5 Expenditure relating principally to payments for mining rights in accordance with relevant regulation.ZáverÚčtovná jednotka je povinná zverejniť informácie, ktoré identifikujú čiastky uvedené v ich finančných výkazochpod položkou -Prieskum a posudzovanie ložísk nerastných surovín. Môže to byť naplnené uvedením účtovnýchmetód pre túto položku, ocenením aktív, resp. uvedením súm aktív, záväzkov, príjmov a výdavkovvyplývajúcich z tejto oblasti.109 of 153

Literatúra –ReferencesEpstein B.J., Jermakowicz E.K.: Wiley IFRS 2007 Interpretation and Application of International FinancialReporting Standards, John Wiley & Sons,Inc., Hoboken, New Jersey, 2007, s. 941, ISBN 978-0471-79823-1.Nariadenie Komisie (ES) č. 1910/2005 z 8. novembra 2005, ktorým sa mení a dopĺňa nariadenie (ES)č. 1725/2003 o prijatí určitých medzinárodných účtovných štandardov v súlade s nariadením Európskehoparlamentu a Rady (ES) č. 1606/2002, pokiaľ ide o medzinárodné štandardy finančného výkazníctva IFRS 1 a 6,IAS 1, 16, 19, 24, 38 a 39, výklady 4 a 5 Výboru pre výklad medzinárodného finančného výkazníctva Text svýznamom pre EHP110 of 153

RNDr. Ivana CehlárováÚstav podnikania a manažmentuFakulta BERG TU v KošiciachPodniková krízaAbstraktArticle is oriented on author’s practical realized application of crisis management in selectedcompanies. From the basic of author’s experiences and methodology of managing companies´ crisis,author adapted the methodology of the resolving companies´ in Slovak companies. In this article is alsopresented practical skills with judicatory restrukturalization, as a form of the companies’ salvation andrevitalization.Key wordsManagement of Crisis, Privatisation, Tunnelling, Profit.ÚvodV Slovenskej republike, podobne ako aj v iných postkomunistických krajinách, bolo obdobiepo roku 1989 obdobím revolučných zmien. Zmena politického systému znamenala prechod odcentrálne plánovaného hospodárstva k trhovej ekonomike. Táto situácia so sebou priniesla zmenupodmienok podnikania, na ktoré naše podniky neboli dostatočne pripravené. Výsledkom týchtoskutočností bol ekonomický a finančný kolaps národnej ekonomiky.Realizovala sa nekoncepčná a nekoordinovaná privatizácia štátnych podnikov a na slovenskúscénu vstúpil nový fenomén tunelovanie podnikov, ktoré sa následne dostali do úpadku a mnohé bolizlikvidované.Niektoré podniky po zmene podmienok na trhu sa aj napriek vysokému úsiliu manažmentua vlastníkov nepodarilo zachrániť a dostali sa do úpadku. Tieto skúsenosti aj na Slovensku vyvinulitlak na koncipovanie novej vednej disciplíny, ktorá by sa zaoberala priebehom krízového vývojav podnikoch pod názvom Krízový manažment.Krízový manažment, ako taký nepochybne patrí do Priemyselného inžinierstva. Cieľompriemyselné inžinierstva je zabezpečiť a udržať konkurenčnú schopnosť priemyselných podnikova maximalizovať ich výkonnosť a efektívnosť. Z tohto pohľadu a skúsenosti ktoré som pri riešeníkrízových situácií získal, sa ako vysoko perspektívne javí uskutočňovať výskum sprievodných javov,ktoré vedú podniky do krízy a následne k úpadku, ako ich identifikovať, predchádzať im, resp. ichrelevantne riešiť.Pre zvládnutie úlohy krízového manažéra je nevyhnutné mať osobnostné predpoklady aschopnosť zvládať rôzne tlaky pri presadzovaní zmien, mať schopnosť identifikovať skupinuprofesionálne schopných nadšencov, ktorých je potrebné presvedčiť o správnosti zvolenej cesty a úzkos nimi spolupracovať v tíme, analyzovať a oddeľovať skutočnú príčinu problémov od nepriamycha zdanlivých, aktívne komunikovať s internými a externými kľúčovými hráčmi, neváhať a neodkladaťrozhodnutia, priebežne kontrolovať plnenie rozhodnutí, mať schopnosť zvládnuť krízovýharmonogram, vedieť rýchlo rozpoznať ohnisko krízy, ktorým môžu byť rôzne slabiny podniku apružne navrhnúť varianty ich eliminácie, mať vodcovské charakteristiky, ktoré umožňujú získavať siľudí pre svoje záujmy a v neposlednom rade ísť za svojou víziou aj cez prekážky, aj keď ostatníodpadávajú. Krízový manažér by v danom podniku mal plniť aj dvojaké poslanie – dbať na to, aby sajeho pohľad i pohľad všetkých zamestnancov upieral na to podstatné a byť tiež tým, kto udáva smer,aby sa podnik neutápal v druhoradých problémoch.Kríza ako súčasť životného cyklu podnikuV dôsledku procesu globalizácie rastie technologická, obchodná a právna náročnosťpodnikania. Na manažment podniku sú kladené stále vyššie nároky. V kontexte tohto vývoja, vzrastávýznam revitalizačných procesov podnikov. Z hľadiska dlhodobých štatistických údajov, sa teoretickykaždý podnik skôr alebo neskôr dostane do krízy. Existencia podniku nie je priamočiara a zvyčajne sa111 of 153

viac či menej približuje k teoretickému modelu životného cyklu podniku, ktorý je uvedený naobrázku 1.príjmyvýdavkyKulmináciaZónaprebytkuRevíziaVýdavkyStratégiaprosperityStratégiarevitalizácieHladovátrasaPrahzisku123PríjmyStratégiaresustitácieZakladanievznikRast Stabilizácia Kríza ZánikčasObr. 1 Životný cyklus podniku, vlastné spracovanie podľa (Vlček, 2002)Niekedy sa už vo fáze rastu podniku vyskytujú viaceré druhy kríz, ktoré môžu spôsobiťpredčasný zánik podniku. V diagrame Howarda Grosiera na obrázku 2 je znázornená závislosť krízy odveľkosti a veku podniku. Jednotlivé krízy môžu spôsobiť prerušenie rastu podniku a naznačené súspôsoby ich prekonania.veľkosťpodnikuveľkýmalýObr. 21. Fáza 2. Fáza 3. Fáza 4. Fáza 5. Fáza1.Krízariadenianový2.Krízazamestnanosti3.Krízakontroly4.Krízabyrokracie4. Rast pomocoukoordinácie3. Rast pomocoudelegovania2. Rast pomocou1. Rast pomocouriadeniatvorivostistarý5.Krízainformácií5. Rast pomocouspoluprácevekpodnikuFázy rastu podniku – upravený diagram Howarda Grosiera, vlastné spracovanieV počiatočnej fáze rastu podniku ide o malý novozaložený podnik, ktorý musí vyriešiťpočiatočné krízové situácie riadenia. Kľúčom k ich prekonaniu je tvorivosť vlastníkov podniku alebojednotlivých spoločníkov.112 of 153

V ďalšej fáze ide už o podnik strednej veľkosti, ktorý si vyžaduje deľbu práce v riadení. Rastúnároky na samostatnosť jednotlivých činností, z tohto dôvodu vznikajú viaceré špecializované riadiacea výkonné činnosti.Podnik sa aj naďalej rozvíja a manažéri postupne disponujú rozsiahlou rozhodovacouprávomocou. Vzniká však možnosť jej zneužitia v prípade konfliktu záujmov. Tomuto javu sa dápredchádzať permanentnou kontrolou. Proces kontroly je potrebné delegovať tak, aby bol permanentnekontrolovaný celý riadiaci a výkonný aparát podniku.Ak je podnik dostatočne veľký a zrelý, objavuje sa možné riziko vzniku krízy byrokracie.Prekonať túto krízu možno dôslednou decentralizáciou rozhodovacej právomoci, ktorá by mala vyústiťdo úplne autonómneho postavenia bývalých vnútropodnikových jednotiek, pričom riadiaca centrála ibakoordinuje ich podnikateľskú aktivitu.Posledná fáza je typická pre veľké podniky a koncerny, kde má riadiaca centrálav kompetencii iba strategické riadenie. Tu je dôležitá spolupráca združených podnikov.Z predchádzajúceho diagramu vidieť, že kríza môže vzniknúť v ktoromkoľvek štádiu rozvoja podniku.Záleží len na vedení, aký si zvolí spôsob na jej rýchlu identifikáciu a elimináciu.Je však potrebné pripomenúť, že povaha kríz sa v poslednom období zmenila a početnosť, typya formy kríz, ktoré postihujú podniky v súčasnosti, neustále narastá. Krízy dneška sú odlišné od týchz minulosti. V minulosti sa krízy najčastejšie vyvíjali pomaly a väčšinou im bolo možné pomocouprofesionálne vedeného plánovania zabrániť, prípadne otupiť ich účinky. V posledných rokoch savýrazne zmenil charakter mnohých krízových situácií aj preto, že niekedy vznikajú náhle, už pojednorazovej udalosti.Kríza ako udalosťUdalostný prístup k podnikovej kríze chápe krízu ako jav, ktorý má svoj začiatok a koniec.Kľúčovou črtou je efekt prekvapenia, ktorý nastáva v momente vzniku krízy, lebo kríza je vnímanáako nepredvídateľná, nízko pravdepodobná a nekontrolovateľná udalosť. Krízy sú spôsobené nehodoualebo náhodou, ktoré predstavujú neočakávané udalostí, ako protiklad k rutine, pravidláma skúsenostiam. Kríza je spustená špecifickou udalosťou, identifikovateľnou podľa času a podmienok.Za spúšťaciu udalosť krízy sa považuje začiatočný bod krízy a podľa väčšiny výskumníkov aprofesionálov, by sa malo na neho pozerať ako na konečný bod dlhého procesu destabilizácie vnútripodniku. Spúšťacia udalosť je najčastejšie podmienená vznikom množstva vzájomné previazanýchjavov, ktoré sa vyskytnú v období „vhodných“ podmienok v podniku a jeho okolí. (Gadec,1991)Vývoj krízy v časeKríza, od svojho začiatku po koniec, prechádza určitým časovou postupnosťou jednotlivýchkrízových stavov, ktoré získavajú spojitý charakter a do veľkej miery predstavujú predurčenúorientáciu svojho ďalšieho pohybu v čase (obrázok 3).Krízový reťazec pomáha pochopiť dynamiku krízy v konkrétnej fáze jej vývoja a umožňujereagovať na vzniknuté problémy v čase krízy, za účelom redukovania ich dopadov a začatia pôvodnýchalebo nových aktivít podniku v čo najkratšom čase.113 of 153

PrvotnápríčinaFinančnákrízaKrízovýstavKRÍZOVÝ VÝVOJKrízovýstavstav bez krízypotenciálna kríza latentná kríza akútna krízavyriešenie krízyFáza prevencieFáza zistenia a podchyteniasymptómov krízyFázaidentifikácieFázasebahodnoteniaFÁZY KRÍZOVÉHO MANAŽMENTUObr. 3 Kauzálny krízový reťazec (Mihok,2006)Väčšina kríz v podniku, od ich vzniku až po deštruktívne pôsobenie, prechádza tromistupňami, ktorých časový priebeh môže byť podstatne odlišný. Štvrtou fázou vývoja krízy je stav jejvyriešenia. Jednotlivým stupňom vývoja krízy sú priradené príslušné fázy krízového manažmentu,ktoré charakterizujú základné činností v danej etape vývoja krízy.Stav bez krízyStav bez krízy je ideálnym stavom, kedy podnik dosahuje vysokú výkonnosť a jeho činnosť jeefektívna. Je vystavený mnohým interným a externým rizikám, ktoré pôsobia na jeho stabilitua efektívnosť. Riziká zatiaľ nepredstavujú pre podnik nebezpečenstvo.Potenciálna krízaVo fáze potenciálnej krízy sa prejavujú príznaky nestability a nesúladu s plánovaným priebehomprocesov a ich skutočným výsledkom, ktoré majú rôzny stupeň závažnosti od nepatrných príznakov, až poveľmi silné príznaky krízy.Slabým miestom potenciálnych krízových situácií je nemožnosť predvídať budúci vývojokolia podniku, najmä v dlhšom časovom horizonteLatentná krízaLatentná kríza je obdobím, kedy nesúlad medzi plánovanými procesmi a skutočným stavomešte nie je úplne zrejmý a jednoznačný. Príznaky krízových javov sa ešte len začínajú prejavovať.Narúšajú sa základné funkcie podniku, čím je ohrozená samotná podstata fungovania podniku. Preto jenutné okamžite prijať mimoriadne a adekvátne opatrenia na eliminovanie už vznikajúcich škôd.Pri včasnom rozpoznaní a riešení príčin krízy sa môže zabrániť ich ďalšiemu prehlbovaniua dosiahne sa rovnovážny stav. Kríza integruje negatívne stavy predchádzajúceho štádia a prehlbujeich. Možnosti nápravy, aplikácia prvkov a princípov krízového manažmentu sú s pribúdajúcim časom ahĺbkou krízy stále obmedzenejšie. Riešenie krízového stavu je v tejto fáze spojené s negatívnymidopadmi na personálne obsadenie a často vyvoláva i sociálne problémy. Vyžaduje zásadné štrukturálnezmeny.Najčastejšie sa latentná kríza prejavuje ako kríza likvidity spojená s výnosovou krízou, ktorézískali chronický charakter. Výpadky platobnej schopnosti sa zrýchľujú a predlžujú, narastajúproblémy s predajom, cenami, odberateľmi a dodávateľmi.114 of 153

Akútna krízaAkútna kríza nastáva v prípade, že sa pomocou prijatých opatrení nepodarilo krízu úplneodvrátiť. Prejavuje sa ako zásadný odklon vývoja podniku od vytýčených zámerov. Kríza môže byťnepriamočiara, môže sa opätovne stupňovať. Prináša najvyšší stupeň ohrozenia. Má silne deštruktívnyvplyv na celkovú činnosť podniku. Orientácia výrobného programu sa odkláňa od potrieb trhu, vdôsledku nedostatočného vývoja nie sú v zásobe žiadne variantné projekty a výrobné programy. Podniktrvale stráca svojich zákazníkov a jeho pozícia na trhu sa zhoršuje. Zo strany manažmentu a vlastníkovsú hľadané zásadné strategické opatrenia, ako predaj alebo fúzia podniku, či jeho častí, alebo parciálnevyužívanie zložiek majetku inými podnikateľskými zámermi.Štádium vyriešenia krízyŠtádium vyriešenia krízy je charakteristické nadobudnutím rovnováhy podniku. Umožňujeprijatie stratégie obnovy a postupné vykonanie organizačných, personálnych, technologických aďalších konkrétnych opatrení, ktoré by mali byť zavŕšené dosiahnutím stability a novej kvalitysystému.Prevencia vzniku krízy v podnikuManažment podniku má možnosť zásadným spôsobom ovplyvniť podnikateľské riziko. Musírozpoznať možné riziká a musí vedieť, ktorými metódami a akými cestami je možné pri realizáciipodnikateľského zámeru riziko znížiť. Každý podnik sa musí rozhodnúť, ktoré riziká majú byťzadržané, ktoré redukované, a ktorým sa chce vyhnúť.ZáverÚspešnosť zvládnutia krízy je v nemalej miere ovplyvnená image podniku pred vypuknutímkrízy. V praxi sa potvrdilo, že tlmiaci účinok dobrej povesti podniku a jeho výrobkov je tým väčší, čímnápadnejšie sú akcie spojené s vytvorením pozitívneho image podniku. Ku klasickým aktivitám, ktoréprispievajú k tvorbe dobrej povesti podniku, je možné zaradiť deň otvorených dverí, poskytovanienadpriemerných sociálnych podmienok pre zamestnancov podniku, sponzorovanie kultúrnycha športových akcií a podobne.Na vytváranie pozitívneho image podniku sa musí myslieť pred vypuknutím krízy, leboväčšina aktivít v priebehu krízy je neefektívnych a dochádza k zbytočne vynaloženým finančnýmprostriedkom.Literatúra[1] GADEC, P.: La gestion des crises : outils de décision à l’usage des décideurs, Paris : Mc Graw-Hill1991.[2] MIHOK, J., VIDOVÁ, J.: Riadenie podniku v kríze. SjF TU v Košiciach, Košice 2006. ISBN 80-8073-533-6.[3] VLČEK, R.: Hodnota pro zákazníka. Management Press, Praha 2002. ISBN 80-7261-068-6.115 of 153

prof. Ing. Michal Cehlár, PhD.Ing. Viera LištiakováÚstav podnikania a manažmentuFakulta baníctva, ekológie, riadenia a geotechnológiíTechnická univerzita v KošiciachPark Komenského 19043 84 KošiceIng. Peter Varga, PIDECO CGF, s.r.o.Szakkayho 1040 01 KošicePODNIKANIE S ŤAŽBOU A SO SUROVINAMIBUSINESS OF MINING AND ROW MATERIALSAbstractThe economic evaluation of a project requires a great deal of diverse information to be brought togetherin one place. The greatest concern is that there will be an error by omission, so it is useful to have a detailed listof what one needs to know in order to make a thorough evaluation.There are varying of detail required at the different stages of evaluation in project, from the "quick anddirty" overview to the pre-feasibility study, to a full detailed feasibility study, to a due diligence review. This listaddresses most of the economic variables in project and can be used for all levels of studies. Its purpose is toidentify a variable or issue and to raise a question, which the review can then pursue in more detail usingincreasingly more comprehensive checklist for each topic. While developed from the point of view of a newproject, this list is equally valid for an ongoing operation.A feasibility study is defined as an assessment of all aspects of a project including technical,infrastructural, environmental, social, legislative and commercial factors, which is sufficiently detailed tosupport a decision on the implementation. Each project has an associated level of risk. For a proposed investmentto increase the value of a firm's stock, it should have a higher expected rate of return than shareholders requirefor assuming that risk. Since investors demand higher potential returns from riskier project, the cost of capitaldepends on the venture's risk.1. ÚvodŠtúdia efektívnosti podnikania so surovinami (feasibility štúdia) je definovaná ako odhad všetkýchaspektov projektu, obsahujúca geologické, banícke, metalurgické, infraštrukturálne, ekologické, sociálne,legislatívne a komerčné faktory, ktoré dostatočne podporujú rozhodnutie o implementácii projektu (Cehlár,1998).Doterajší pohľad je pohľadom ťažiara, pohľadom banky (resp. iného zdroja) ako zdroja financovaniaprojektu a pohľadom legislatívnym prostredníctvom štátnej banskej správy (a iných dotknutých orgánov).Kým v minulosti bol jednotiaci pohľad daný štátnym záujmom definovaním štátnych priorít a všetkyčinnosti boli koordinované na tejto báze, v súčasnosti je každý účastník podnikania so surovinami vedenývlastnými prioritami, ktoré sú navzájom veľakrát protichodné. Toto je možné považovať v súčasnosti za najväčšíproblém pri rozvoji podnikania so surovinami.Určitou jednotiacou bázou pre definovanie a porovnávanie individuálnych priorít za účelom dosiahnutiapozitívneho výsledku pre každého zúčastneného je realizácia štúdie realizovateľnosti – feasibility štúdie.2. Prístup investora – bankyRozhodnutie investora investovať do banskej firmy sú závislé na tom, do akej kategórie sú investíciepredmetnej banskej spoločnosti zaradené. V rámci investícií sa rozlišuje medzi tzv. junior a senior investíciami,kde kategória „junior“ znamená, že spoločnosť je v niektorej fáze o rozhodnutí o ťažbe. Štádium „senior“charakterizuje aktívnu banskú spoločnosť, etablovanú na trhu.Investície typu „junior“ v banskej firme sú odlišné od investovania v spoločnosti od investovaniav spoločnosti s investíciami typu „senior“, lebo takéto spoločnosti sú ustanovené, funkčné a riziko v rozvoji116 of 153

firmy a investičné riziko už nie sú tak vysokého stupňa, ako tomu bolo v štádiu „junior“. Rozhodnutia pre„junior“ spoločnosť sú analyzované predovšetkým historickými skúsenosťami „senior“ firiem.Dynamika „junior“ banskej spoločnosti je závislá predovšetkým na rozhodnutí o investovaní. Úspechinvestície do banskej spoločnosti zaradenej z pohľadu investora do „junior“ štádia, závisí predovšetkým narozvoji bane, manažmentu, peniazoch a marketingu.Rozhodnutie o investíciách vo firme má významné krátkodobé a dlhodobé dôsledky pre organizáciuv oblasti byť konkurencieschopný, alebo dokonca byť schopný prežiť. Rozhodnutie o investovaní znamená:• Uloženie kapitálových fondov do niektorého investičného projektu, alebo majetku• Získanie finančných prostriedkov pre zvýšenie majetku firmyAk sa zovšeobecní definovanie investora, dá sa investor rozdeliť do dvoch základných skupín. Prvou jeinvestičný fond, ktorý sa pri rozhodovaní o množstve a forme investícií riadi svojimi vlastnými, internýmizákonitosťami. Tieto sú definované na základe takých ekonomických ukazovateľov, ktoré sú charakteristické arozhodujúce pre vznik a fungovanie investičného fondu. Tým je predurčené i posudzovanie projektov, ktoré sauchádzajú o finančné prostriedky formou investícií. Druhou je banková inštitúcia. Tá má spracovanú metodiku,ktorá je špecifická pre každú banku a ktorá sa zo svojho pohľadu optimálneho hospodárenia snaží čonajpresnejšie o definovanie budúcich podmienok pre investície na základe vlastných kritérií.Každý nový projekt banka posudzuje podľa bodového hodnotenia prevádzkovateľa projektu.Prevádzkovateľovi projektu „podniku“ sa priradí bodové ohodnotenie. Toto slúži k stanoveniu bonity danéhopodniku.2. Typy štúdií realizovateľnostiFeasibility štúdia musí jasne definovať:- cieľ štúdie- obsah štúdie- dôležitosť a význam štúdieBanské projektové štúdieBanské projektové štúdie sa rozdeľujú na niekoľko kategórií, a to podľa náročnosti spracovania ačasového umiestnenia. Celkový proces ich realizácie je časovo značne náročný a vyžaduje mnoho sprievodnýchštúdií.Výhodnejšie je postupovať v krokoch:- expertízne posúdenia (expert advices),- prefeasibility štúdie,- feasibility štúdie,čím sa dá v rannejšej fáze projektovania zabrániť nevhodnej investícii.Prvým typom štúdie sú štúdie označované ako EXPERT ADVICES, (Target studies, OpportunityStudies), uvedené v tabuľke 1. Je pre ne charakteristická včasná ekonomická diagnostika, na ktorú sa v minulostidosť zabúdalo. Dnes je naopak vyžadovaná medzinárodnými organizáciami a jej cieľom je v čo najkratšom časezastaviť neekonomické projekty.Druhým typom sú PREFEASIBILITY ŠTÚDIE, uvedené v tabuľke 2, ktorých cieľom je zastaviť procesv prípade neistých výsledkov zosúladiť výskumný program s ostatnými štúdiami.Tretím typom štúdií sú FEASIBILITY ŠTÚDIE, uvedené v tabuľke 3, kedy je projekt technickydefinovaný v mnohých detailoch. Priechodnosť projektu sa podriaďuje požiadavkám banky. Projektová štúdia jedostatočná pre rozhodnutie investorov odštartovať projekt a banky ho budú financovať. Projektová štúdia taktiežobsahuje detailnú inžiniersku štúdiu pre uskutočnenie projektu.117 of 153

Predbežné ekonomickéanalýzyDefinovanie záujmov a cieľovdlhodobé/krátkodobé hľadiskáPredbežné znalostio zásobách ložiskaUrčujúce obmedzenia Rozpočtové Finančné Pracovné sily PolitickéIdentifikáciaúžitkovýchzložiek v ložiskuIdentifikáciacieľovýchoblastí/krajínNávrh baníckeja úpravníckejčinnostiVyžiadané a nevyžiadanénávrhyExistujúcaprevádzkaRozšírenéekonomické analýzyUsporiadanievšetkých projektovVymedzenie zásobZnovunastavenie podmienokVýskumVýroba Stará NováÚspešnývýsledokNedostatok peňažnýchprostriedkovNeúspešnývýsledokCash flowObr. 1 Schematické zobrazenie dynamiky banského podnikania118 of 153

Tabuľka 1: EXPERTÍZNE POSÚDENIA (Expert advices)Aspekt projektuStupeň poznaniaLOŽISKOREGIONÁLNY PRIESKUM A MÁLO VRTOVÚPRAVA SUROVINYEXPERTÍZA, PORADENSTVOINFRAŠTRUKTÚRANÁVŠTEVA MIESTAODHAD PRÍJMOV - ŠTRUKTÚRA TRHU- SPÔSOB PREDAJA- CENY A KURZYINVESTIČNÉ A PREVÁDZKOVÉ NÁKLADYRÁDOVO ODHADNUTÉNÁKLADY A ČAS NÁKLADY NA EXPERTÍZNE POSÚD.: 0,01-0,1%CIEĽPOKRAČOVAŤ / ZASTAVIŤTabuľka 2: PREFEASIBILITY ŠTÚDIE (Pre-feasibility study)Aspekt projektuStupeň poznaniaLOŽISKO10 –30 VRTOV, PRIESKUMNÉ BANSKÉ DIELA- MORFOLÓGIA LOŽISKA- ZÁKLADNÉ ZNALOSTI O KVALITE- RÁDOVO URČENÁ VEĽKOSŤ ZÁSOBÚPRAVA SUROVINYTESTY SPRACOVANIA RUDY- OTVORENIE ZRNA- ZÁKLADNÉ POSTUPY- KVALITA PREDAJNÉHO PRODUKTU- ODHAD VÝŤAŽNOSTIINFRAŠTRUKTÚRANAJNEVYHNUTNEJŠIAODHAD PRÍJMOV ± 20 – 30%INVESTIČNÉ A PREVÁDZKOVÉ NÁKLADYODHADNUTÉ Z ANALÓGIE:INVESTÍCIE NA ± 30 – 50%PREVÁDZKOVÉ NÁKLADY ± 20 – 30%NÁKLADY A ČAS NÁKLADY: 0,1-1%CIEĽPOKRAČOVAŤ / ZASTAVIŤTabuľka 3: FEASIBILITY ŠTÚDIE (Feasibility study)Aspekt projektuLOŽISKOÚPRAVA SUROVINYINFRAŠTRUKTÚRAODHAD PRÍJMOVINVESTIČNÉ A PREVÁDZKOVÉ NÁKLADYNÁKLADY A ČASCIEĽStupeň poznania30 –100 VRTOV, PRIESKUMNÉ BANSKÉ DIELA,GEOTECHNICKÉ MERANIA- JASNÁ ZNALOSŤ MORFOLÓGIE- PREDBEŽNÝ DIZAJN PRÁC- POTVRDENIE DOSTATOČNÝCH ZÁSOBPRE UMOŽNENIE EKONOMICKEJŤAŽBYREPREZENTATÍVNE VZORKOVANIE AKOMPLETNÉ TESTY UPRAVITEĽNOSTI- METÓDA FINALIZÁCIE- POŽIADAVKA NA ZARIADENIA(VYBAVENIE ÚPRAVNE)- DEFINOVANIE PREDAJ. PRODUKTOVPREDBEŽNÝ DIZAJNVYHĽADANIE ODBERATEĽOVODHAD ± 5 – 10%CENOVÁ PONUKA – CENNÍK:KAPITÁLOVÉ NÁKLADY ± 20 – 30%PREVÁDZKOVÉ NÁKLADY ± 15 – 20%FEASIBILITY ŠTÚDIA VEDÚCA KDOKUMENTOM AKCEPTOVANÝM BANKAMINÁKLADY: 1 – 3% INVEST. NÁKLADOVČAS: NIEKOĽKO MESIACOVINVESTIČNÉ ROZHODNUTIEFINANCOVANIE PROJEKTU119 of 153

3. Finančná časť štúdie efektívnostiKaždý projekt v sebe zahŕňa určitú mieru rizika. Pre navrhované investície, pre nárast hodnoty projektu,by miera vnútornej návratnosti mala byť vyššia, akú sú akcionári ochotní akceptovať vzhľadom na hroziaceriziko, ktoré musí byť preto kvantifikované, a to prostredníctvom ukazovateľov: budúci cash-flow a minimálnamiera návratnosti investícií akcionárov. Teoreticky je možné tento odhad uskutočniť porovnaním výsledkovinvestovania do iných, finančne bezpečnejších oblastí, napríklad bankovníctva. Ak sú kapitálové náklady nabanský projekt nižšie, ako sú náklady na vytvorenie bankového portfólia a pritom sa dá očakávať rovnakáhodnota cash-flow, takáto investícia by mala byť uskutočnená. Prakticky, súčasná hodnota investícií jekalkulovaná odhadom súčasnej hodnoty každého budúceho očakávaného cash-flow a potom sčítavaním týchtosúčasných hodnôt. Ak celková alebo súčasná hodnota čistého zisku budúcich cash-flow získaných investovanímpresahuje náklady, dá sa očakávať, že sa bude zvyšovať hodnota projektu.Merítkami finančnej výkonnosti, spolu s aktualizovaným cash-flow, sú i „hodnota čistého zisku NPV (netpresent value) a miera vnútornej návratnosti IRR (internal rate of return).3.1. Hodnota čistého zisku NPVTáto veličina vyjadruje mieru očakávanej ziskovosti prostredníctvom odhadovaného efektu na trhovúhodnotu firmy. Inými slovami, hodnota čistého zisku popisuje finančnú výhru (alebo prehru) v súčasnýchpeniazoch, realizovateľných v spoločnosti prevádzkujúcej projekt. Hodnota čistého zisku je súčasná hodnotabudúcich peňazí, premietnutá pomocou aktualizačných parametrov.3.2. Aktualizovaný Cash-FlowMiera aktualizácie musí byť zvolená adekvátne riskantnosti projektu. Mierou aktualizácie je vyjadrenájednak riskantnosť projektu a taktiež je v nej zahrnutá inflácia. Inflácia môže podstatne redukovať ziskovosť, apreto musí byť zahrnutá v kalkulácii ohodnotenia projektu. Jej efekt sa zväčšuje s veľkosťou miery a taktiež sdĺžkou trvania rozvinutia projektu. Inflácia vplýva na príjmy vytvorenými projektom a taktiež na výrobnénáklady, prípadne tiež zvyšuje dane a požadované množstvo pracovného kapitálu.Inflácia teda vplýva na voľbu miery aktualizácie. Iba jednoduchým pridaním miery inflácie do ďalšíchaktualizačných zložiek nedosiahneme požadovaný efekt, pretože náklady a cena produktu sa zmenia rovnakoumierou a budú sa navzájom kompenzovať. To ale nie je pravda, pretože takýto postup by viedol k umelémumodifikovaniu hodnoty čistého zisku a miery vnútornej návratnosti.3.3. Miera vnútornej návratnosti IRRTento ukazovateľ môžeme porovnať s výnosmi z cenných papierov, alebo úrokov z dlhodobouložených finančných prostriedkov v banke. Kalkulácia je uskutočnená tak,, že vyjadruje mieru aktualizácie, priktorej sa hodnota čistého zisku rovná nule, čo znamená že projekt vrátil hodnotu peňazí, ktoré doň boli vložené(break even). Nejedná sa však o rovnakú sumu peňazí, ale o ich rovnakú hodnotu.3.4. Analýza citlivostiCitlivosť profitability je citlivosťou miery vnútornej návratnosti reagujúcou na rôzne premennécharakterizujúce projekt. Citlivosť sa stanovuje na základe fixovania všetkých premenných okrem jednej, čímzistíme jej priamy vplyv na IRR.Analýza citlivosti je najčastejšie využívaná pre stanovenie správania sa projektu pri zmene premenných,ako sú cena, výrobné náklady, investície, ročná produkcia. Vo všeobecnosti sú cena a výrobné nákladynajcitlivejšími parametrami.4. Použitie a význam pre realizáciu v praxiSystém štúdie realizovateľnosti prostredníctvom priložených informácií umožňuje využiť službyfinančného modelovania a plánovania „Cash Flow Manažment“. Systém umožňuje vytvárať finančné plány sovstupmi a výstupmi v súlade s platnými legislatívnymi predpismi.Vstupné informácie slúžia k zadávaniu plánovaného vývoja v jednotlivých oblastiach činnosti podniku(napr. výroba, zákazky, nákup, predaj, objem investičných prostriedkov, štruktúra investícií, zdroje financovanias charakteristikami, štruktúra investovania v čase, doba aktivovania investície, predpoklad vývoja produkcie,cien, nákladov, ...) a sú zostavené tak aby umožnili vymodelovať akúkoľvek finančnú operáciu.Výstupné tabuľky sú tabuľky v podobe finančných výkazov s parametrami ako, Cash Flow,aktualizované Cash Flow, kumulatívne a kumulatívne aktualizované Casf Flow, doba návratnosti investície,miera vnútornej návratnosti, čistý zisk, hodnota čistého zisku, break even, ... .Systém umožňuje na základe vstupov modelovať výstupy, resp. na základe očakávaných výstupovmodelovať požadované, limitné vstupy. Prednosťou systému, že dokáže kombinovať jeden a druhý prístupv ľubovoľnej kombinácii. Systém je doplnený grafickými výstupmi všetkých parametrov.120 of 153

Na základe týchto údajov je možné posúdiť realizovateľnosť:• ťažby ložísk,• ťažby časti ložísk,• ťažby ložísk manažovaním spoločnosťami holdingového charakteru,• investičných zámerov,• strategických rozhodnutí,• efektívnosti rozhodovania,• ...Z hľadiska rozsahu a podrobnosti je možné posúdenie rozdeliť do dvoch základných úrovní:1. posúdenie základné,2. posúdenie komplexné.1. Posúdenie základné je orientované do• hodnotenie investičnej náročnosti ložiska• zhodnotenie investičnej intenzívnosti v čase• zhodnotenie investičných zdrojov• zhodnotenie štruktúry investície• technologické a ekonomické zhodnotenie prevádzky• marketingové zhodnotenie• zhodnotenie vplyvu dodatočných investícií v priebehu času s zohľadnením všetkých predošlýchukazovateľov• zhodnotenie prostredníctvom stavu a vývoja Cash-Flow, diskontovaných peňažných tokov, dobynávratnosti investícií, čistého zisku, hodnoty čistého zisku, vnútorného výnosového percenta2. Posúdenie komplexné je orientované do• hodnotenie investičnej náročnosti ložiska• zhodnotenie investičnej intenzívnosti v čase• zhodnotenie investičných zdrojov• zhodnotenie štruktúry investície• technologické a ekonomické zhodnotenie prevádzky• marketingové zhodnotenie• zhodnotenie vplyvu dodatočných investícií v priebehu času s zohľadnením všetkých predošlýchukazovateľov• sledovanie priechodnosti relatívne samostatných investičných zámerov alebo akcií – výpočetoddeleného vplyvu jednotlivých podnikových aktivít a skutočností na vývoj zisku a hotovosti• vyhľadanie rezerv v hospodárení• ocenenie prostredníctvom stavu a vývoja Cash-Flow, diskontovaných peňažných tokov, dobynávratnosti investícií, čistého zisku, hodnoty čistého zisku, vnútorného výnosového percenta• rozhodovanie o optimálnej forme investícií s cieľom optimalizácie vybraných ekonomickýchukazovateľov (porovnanie finančného efektu navŕšeného základného imania, čerpacia úveru,leasingu, ...)• optimalizácia daňového základu v priebehu plánovaných období• príprava profesionálnych ekonomických podkladov, spolupráce banky a podnikov pri navrhovanísplátkových kalendárov• výpočet tzv. limitných tržieb, ktoré sú pri plánovaných splatnostiach ešte schopné pokryťplánované výdavky v čase• optimalizácia využívania voľných prostriedkov (cash management)• kvantifikácia dopadov zmien v hospodárskej politiky štátu a zmien v ekonomickom okolí podnikuna jeho ekonomické charakteristiky121 of 153

• voľba optimálnej dlhodobej dividendovej politiky vo vzťahu k plánovaným ziskom a hotovosti• vyhodnotenie rozdielu medzi plánom a skutočnosťou a analýza skutočných výsledkov• možnosť sústredenia sa na ekonomické ciele, previazanosť plánov a výsledoviek Cash-Flow, ktoréuž existujú• tvorba podkladov pre správne strategické rozhodnutia• počítačová vizualizácia prostredníctvom Geografických informačných systémov (GIS)• modely ložísk a modely ťažby s optimalizáciou kvantitatívnych a kvalitatívnych parametrov predosiahnutie optimálnej kvality a dobývania ložiska v čase a priestorePri využití predloženého systému hodnotenia je možné upresnenie požiadaviek a to vzájomnoukombináciou oboch prístupov, resp rozšírenie alebo zúženie ktoréhokoľvek prístupu. Systém je priaplikovaní prispôsobený na konkrétne požiadavky zadávateľa s rešpektovaním ním sledovanýchcharakteristík v podobe vstupov a výstupov.Pre úspešné realizovanie posúdenia spravidla postačujú podklady v nasledovnom členení:• odhadované množstvo požadovaných investičných prostriedkov, špecifikácia použitejtechnológie, štruktúra technológie• štruktúra investičných prostriedkov, časový harmonogram čerpania a implementáciefinančných prostriedkov• zdroje financovania investičných nákladov (vlastné, úverové – podmienky, iné – podmienky),počet zdrojov financovania,• odhadovaný sortiment, výrobky, kvalita, množstvo predané,• odhadovaná ročná ťažba,• približná štruktúra pracovníkov,• odhadované výrobné náklady členené na priame a nepriame, členené podľa sortimentu výroby• odhadované ceny výrobkov podľa sortimentu,• stručný podnikateľský zámer,• iné aktivity s finančným efektom na prevádzku ťažby,• výpočet zásob• POPD• platné povoleniaZáverPosúdenie ekonomickej efektívnosti banského podnikania patrí v dnešnom ekonomickomprostredí medzi veľmi obtiažne a komplikované činnosti, ktoré je nutné zrealizovať pre taký priebeh projektu,aby bol jednoducho povedané prínosom pre všetkých účastníkov definovaných u úvode článku. Prínosomz hľadiska využitia možných zemských zdrojov, ľudských zdrojov, finančných zdrojov a prínosom z hľadiskaochrany prostredia, v ktorom sa projekt nachádza.Článok je zameraný na prostredie finančné, kde sa orientuje na nový spôsob prístupu k ohodnoteniuprojektu, k stanoveniu efektívností investovať do projektu spôsobom, aby po jeho ukončení priniesol hodnoty,ktoré navrátia investície i zároveň prinesú hodnotu, ktorá bude slúžiť v budúcnosti k ďalšiemu rozvoju a toformou zvýšenia štandardu i možnosťou rozvíjať systém novými investíciami.Nový prístup sa snaží rešpektovať najnovšie trendy v posudzovaní ekonomickej efektívnosti projektovrozvíjaných v najvyspelejších ekonomikách a zároveň ho adaptovať na konkrétne podmienky, v ktorých saprojekt nachádza. Prístup na rozdiel od doterajšieho prístupu sa snaží rešpektovať ako ekonomické, tak i banskézákonitosti vplyvu na výsledok projektu. Doposiaľ sa tieto dva prístupy posudzovania realizovali osobitne aťažko sa dala vystihnúť ich vnútorná previazanosť. Možno i to čiastočne prispelo k situácii, ktorá je dnes typickápre banské podniky, ktoré v našich podmienkach čerpajú finančné zdroje z finančných inštitúcií. Návratnosťinvestícií je veľmi nízka a tým pádom nie je veľký záujem o poskytovanie takýchto investícií.Metodika rozpracovaná v práci je výhodná v tom, že naopak dáva pohľad na komplexnú previazanosťvšetkých premenných projektu a je výhodná hlavne z dôvodu, že finančný odborník pracujúci vo finančnejinštitúcii má možnosť pochopiť na základe štúdie, ako jednotlivé finančné objemy celkovej investície pôsobia na122 of 153

proces dobývania, kde sú hlavné riziká a kde hlavné výhody projektu. Táto činnosť sledovania prenikaniainvestícií do procesu dobývania je dnes už úplne bežnou vo vyspelých finančných inštitúciách a je podmienkouuvolnenia finančných prostriedkov.LiteratúraAntošová,M.: Postup personálneho plánovania v ťažobnej firme. In: Acta Montanistica Slovaca, ročník 9(2004)číslo 2, s.78-84, ISSN 1335-1788Cehlár, M., Mihok,J.: Bewertung der Mineralrohstofflagerstatten, Edičné stredisko F BERG Košice.Cehlár, M.: Posúdenie ekonomickej efektívnosti banskej činnosti. Košice 1998, Dizertačná práca. s. 23.Cehlár, M., Engel,J., Mihok,J., Rybár.R.: Povrchové dobývanie, Edičné stredisko F BERG Košice.Csikósová, A.: Modelový prístup k tvorbe marketingovej stratégie. In: Acta Montanistica Slovaca, ročník10(2005) číslo 1, s.52-56, ISSN 1335-1788Rybár, P., Cehlár, M.: Economic Evaulation of Mining Projects. Szkola Ekonomiki i zarzadzania w gornictwe,Krakow, 1997, s. 461 - 476.Rybár, P., Cehlár, M., Engel, J., Mihok,J.: Evaluation of Mineral Deposits, Edičné stredisko F BERG Košice.Rybár, P.: Oceňovanie ložísk. Učebné texty, manuscript, 1997, s.72.Rybár, P., Cehlár,M., Tréger,M.: Oceňovanie ložísk nerastov, Štroffek, Košice. ISBN 80-88896-46-0.123 of 153

ŠTÚDIUM VYUŽITIA BIOMASY SPLYŇOVANÍM VO FLUIDNOM REAKTOREMária Budayová 1 , Tomáš Suchý 21 Technická Univezita v Košiciach, Katedra pecí a teplotechniky HF TU, Letná 9/A, 042 00 Košice,℡+ 421 55/ 602 2425, e-mail: Maria.Budayova@tuke.sk2 U. S. Steel Košice, s.r.o., Vstupný areál U. S. Steel, 044 54 Košice℡+ 421 55/ 673 2619, e-mail: TomasSuchy@sk.uss.comABSTRACTIn presence we find ourselves in the period of change from the fossil energy sources to renewable energeticsources. To the most reasonable and perspective utilization of the renewable resources in Central-EuropeanEU states there belongs the energetic utilization of the biomass.Wood waste and firewood, straw, fast-growing plants, animal waste, communal waste are consideredbiomass in connection with the energetic utilization. Biomass can be utilized in the energetic way by thetermochemical, biochemical and chemical transformation.Gasifying biomass is appeared as the perspective one from the thermochemical transformations. During thegasifying the chemical energy of the gasified biomass with the gasifying medium is transformed into thechemical energy of the energogas. The produced mixture of gasses can be utilized as the gass fuel in theheat energy and electrical energy production process.The gasifying in the fixed bed, fluidized bed and floating bed are the basic technologies of gasifying.The model of the fluidized gasifier for gasifying of the biomass and the alternative fuels on which theexperimental measurements are done in presence was developed at the Department of Furnaces and HeatTechnology of the Metallurgical Faculty of the Technical University in Košice Slovakia.ABSTRAKTV súčasnosti sa nachádzame v období prechodu od fosílnych zdrojov energie k obnoviteľným energetickýmzdrojom. K najrozumnejšiemu a najperspektívnejšiemu využitiu obnoviteľných zdrojov v stredoeurópskychštátoch EÚ patrí energetické využitie biomasy.V súvislosti s energetickým využitím sa za biomasu považuje odpadné a palivové drevo, slama,rýchlorastúce rastliny, odpady z živočíšnej výroby, komunálny odpad. Energeticky je možné biomasuvyužiť termochemickou, biochemickou a chemickou premenou.Z termochemických premien sa perspektívnym javí splyňovanie biomasy. Pri splyňovaní sa chemickyviazaná energia splyňovanej biomasy spolu so splyňovacím médiom premieňa na chemicky viazanú energiuenergoplynu. Produkovaná zmes plynov môže byť využitá ako plynné palivo pri výrobe tepla a elektrickejenergie.Základnými technológiami splyňovania sú splyňovanie v pevnej vrstve, vo fluidnej vrstve a vo vznose.Na Katedre pecí a teplotechniky, HF TU bol vyvinutý model fluidného splyňovača pre splyňovanie biomasya alternatívnych palív, na ktorom prebiehajú v súčasnosti experimentálne merania.Kľúčové slová: biomasa, splyňovanie, fluidná vrstva, fluidné splyňovacie zariadenieÚVODV priemyselne vyspelých krajinách prežíva využívanie biomasy svoju renesanciu. Pre Slovenskopredstavuje biomasa výdatný a perspektívny zdroj energie. Využiteľný ročný potenciál biomasy naSlovensku je podľa rôznych zdrojov 35 – 45 PJ. To predstavuje asi 42 % technicky využiteľného potenciáluzo všetkých obnoviteľných energetických zdrojov. V súčasnosti sa však z potenciálu, ktorý biomasa ponúkavyužíva len 34 %. Prognózy poukazujú na to, že v našich klimatických podmienkach je možné využitímbiomasy pokryť 6 – 12 % celkovej spotreby energie. [1]Biomasu je možné energeticky využívať viacerými spôsobmi:124 of 153

- termochemickou premenou (spaľovanie, splyňovanie, pyrolýza)- biochemickou premenou (napr. fermentácia)Tento príspevok sa zaoberá termochemickou premenou biomasy, konkrétne jej splyňovaním.1. PROCES SPLYŇOVANIA BIOMASY1.1. PODSTATA SPLYŇOVANIASplyňovanie biomasy je proces, ktorý prebieha s obmedzeným prístupom kyslíka, čím dochádzak nedokonalému horeniu biomasy. Ako oxidačné, resp. splyňovacie médium možno použiť vzduch, vzduchobohatený kyslíkom alebo paru. Pri dokonalom horení sa kyslík spája s uhlíkom a vodíkom, za vzniku CO 2a H 2 O. Pri splyňovaní umožňuje obmedzený prístup kyslíka mierne horenie, pri ktorom vzniká CO, alevodík nereaguje len s kyslíkom, ale uvoľňuje sa ako čistý plyn H 2 . Teplo vznikajúce pri nedokonalomspaľovaní sa využíva na porušenie väzieb medzi uhľovodíkmi. Vznikajúce uhlíkové a vodíkové atómyreagujú s inými, pričom sa uvoľňuje teplo, ktoré udržuje celý proces bez dodávania energie zvonku.Výsledkom je vznik plynu, ktorý je možné po úprave použiť ako plynné palivo. [2]1.2. REAKCIE PREBIEHAJÚCE POČAS SPLYŇOVANIAPočas procesu splyňovania prebiehajú tieto reakcie:ROVNICE:REAKČNÁ ENTALPIA (MJ/kmol):• (1) Spaľovanie uhlíka C + O 2 –> CO 2 - 406• (2) Čiastočná oxidácia C + 1/2O 2 –> CO - 123• (3) Oxidácia CO CO + 1/2O 2 –> CO 2 - 283• (4) Vodný prešmyk CO +H 2 O –> CO 2 +H 2 - 40,9• (5) Metanácia CO + 3H 2 –> CH 4 + H 2 O -206,3• (6) Hydrogenácia C + 2H 2 –> CH 4 -88,4• (7) Boudouardová reakcia C + CO 2 –> 2CO +159,7• (8) Reakcia para – uhlík C + H 2 O –> CO + H 2 -118,9• (9) Uvoľňovanie vodíka 2H (v uhlí) –> H 2 (plyn) 02.3. ZÁKLADNÉ PÁSMA PRI SPLYŇOVANÍVo všeobecnosti možno proces splyňovania rozdeliť do piatich základných pásiem, v ktorých prebiehachemický proces premeny biomasy na plyn. [3]1. Pásmo sušenia2. Karbinozačné pásmo3. Spaľovacie / oxidačné / pásmo4. Redukčné pásmo / primárne /5. Redukčné pásmo / sekundárne /Obr. 1: Základné pásma pri splyňovaní [3]125 of 153

1. Pásmo sušenia (t < 200 °C) – toto pásmo nenahrádza vysúšanie paliva pred jeho použitím. Uvoľnené vodnépary nemôžu opustiť uzavretý priestor a zúčastňujú sa procesu horenia. V praxi to znamená, že ich prebytokznehodnocuje kvalitu výroby plynu. Preto je žiadúce, aby použité drevo bolo čo najsuchšie, s obsahom vodymax. do 30 %.2. Karbonizačné pásmo (t = 200 – 500 °C) – v tomto pásme sa už suché drevo zohrieva, uvoľňujú sa plyny.Vplyvom vyšších teplôt palivo tlie. Nastáva proces premeny dreva na drevné uhlie. Vzniká drevný ocota uvoľňujú sa dechty.3. Spaľovanie / oxidačné / pásmo – v spaľovacom pásme prebieha klasický proces horenia, ktorý jecharakterizovaný prudkou oxidáciou paliva za súčasného uvoľňovania tepla. Drevené uhlie sa rozžeravía teploty dosahujú hodnoty 500 – 2000 °C.4. Redukčné pásmo (t = 500 – 1000 °C) - v redukčnom pásme prebieha vyšší stupeň rozkladu dechtova redukcie CO 2 na CO. Chemické reakcie spotrebujú časť energie, čo ochladzuje redukčné pásmo.Tieto pásma nie sú od seba konštrukčne oddelené a hranice medzi nimi sa navzájom prelínajú a premiestňujúpodľa výšky teploty v danom priestore. [3]2. CHARAKTERISTIKA FLUIDNEJ VRSTVYFluidná vrstva materiálu je charakterizovaná aerodynamickým stavom, pri ktorom sú častice vsádzkyvynášané smerom nahor prúdom média. Častice sa nachádzajú vo vrstve zníženej hustoty. V tejto vrstve savplyv trenia medzi časticami prejavuje oveľa menej ako v súdržnej vrstve. Práve zmenšenie hustotya vzájomného trenia častíc umožňuje energetické premiešavanie.Fluidnú vrstvu je možné charakterizovať na základe tlakovej straty a prenosu tepla vo vrstve. Pri prúdenímédia cez vsádzku narastá tlaková strata so zvyšujúcou sa rýchlosťou média. Tento proces prebieha až dobodu, kým sa tlakové sily pod vsádzkou nevyrovnajú hmotnosti vsádzky. Následne dochádza k nadnášaniuvsádzky. S narastajúcou rýchlosťou prúdiaceho média sa vrstva vsádzky dostáva do pohybu a dosahuje stavfluidizácie. Pri ďalšom zvýšení rýchlosti tlaková strata nerastie a nadobúda konštantnú hodnotu, až kýmčiastočky vsádzky nie sú unášané.Koeficient prestupu tepla v stacionárnej vrstve voľne narastá so zvyšujúcou sa rýchlosťou fluidizačnéhomédia, v oblasti fluidizácie však prudko narastá. [4]Obr.2: Závislosť tlakovej straty a koeficientu prestupu tepla od rýchlosti prúdenia média vsádzkou[4]126 of 153

3. EXPERIMENTÁLNE ZARIADENIE A DISKUSIA VÝSLEDKOVNa fotografii (Obr. 3a) je zachytené fluidné splyňovacie zariadenie, ktoré bolo skonštruované na Katedre pecía teplotechniky (KPaT) za účelom štúdia procesu splyňovania biomasy a iných alternatívnych palív.Hlavnou časťou zariadenia je fluidný generátor (3), v ktorom dochádza k fluidizácii a následnému splyňovaniupaliva. Do generátora sa palivo pridáva závitnicovým podávačom. Pri podávaní paliva je potrebné dbať narovnomerný prísun paliva. Vzduch sa privádza do spodnej časti generátora ventilátorom. Vzniknutýgenerátorový plyn sa odvádza do cyklónového odlučovača (5), kde sa odlučujú nesplynené čiastočky.Produkovaný plyn odchádza komínom (6) a je spaľovaný za pomoci prídavného horáka, napojeného na zemnýplyn.a) b)Obr. 3: Fluidné splyňovacie zariadenie na KPaTNa obr. 4 sú znázornené priebehy teplôt v splyňovacom reaktore. Pre daný prípad bol ako palivo použitý drevnýprach o zrnitosti do cca. 5 mm a ako splyňovacie médium bol použitý vzduch. Počas splyňovania sa v spodnejčasti reaktora spaľovalo malé množstvo zemného plynu v stabilizačných horákoch, pričom teplo uvoľnené počasspaľovania slúžilo k dodávke tepelnej energie pre počiatok splyňovania. Po dosiahnutí stabilného splyňovaciehorežimu, sa stabilizačné horáky odstavili.127 of 153

1000,0900,0800,0700,0Teplota [°C]600,0500,0400,0T1T2T3300,0200,0100,00,010:15:04 10:32:29 10:50:34 11:07:59 11:24:39 11:41:19 11:57:59Čas [hod:min]Obr. 4: Priebeh teplôt v splyňovacom reaktoreNa začiatku pri náraste teplôt možno pozorovať prudký nárast teploty T2 (stredná časť reaktora), čím prevýšilahodnotu T1 (v spodnej časti reaktora). Tento jav je možné odôvodniť posunutím fluidnej vrstvy do strednej častireaktora. Maximálna teplota splyňovacieho procesu dosahovala 900 °C.Chemické zloženie drevného plynu je uvedené v tab. 1 je pre dva rôzne pomery splyňovacieho vzduchuk dodávanému palivu. V prvom prípade bol ich pomer 1,5 a výhrevnosť plynu mala v tomto prípade nízkuhodnotu (2,36 MJ/m 3 ). V druhom prípade sa znížil pomer vzduchu k palivu na hodnotu 1,0 a hodnotavýhrevnosti narástla na 4,92 MJ/m 3 .Tab. 1: Chemické zloženie drevného plynuZlúčeninaPomer - vzduch/palivo[m 3 kg -1 ]1,50 1,00CH 4 1,29 3,21H 2 3,58 7,47O 2 4,66 1,73N 2 69,7 59,2CO 2 11,8 12,5CO 8,27 14,2C 2 -C 8 0,68 1,69Nárast výhrevnosti možno vysvetliť znížením obsahu kyslíka v reaktore, s čím súvisí nárast horľavých zložiek,ako napr. CO, vyšších uhľovodíkov a vodíka. Nárast výhrevnosti bol sčasti zapríčinený aj zvýšenímkoncentrácie metánu, ktorý sa do drevného plynu dostal nedokonalým spálením zemného plynu slúžiaceho nastabilizáciu splyňovacieho režimu.4. ZÁVERSplyňovací proces zažíva po niekoľkých desaťročiach opäť nový rozmach, ale do väčších rozmerov, ako to bolov minulosti. Javí sa ako efektívna a spoľahlivá kontrola uhlíka a ponúka pestré možnosti jeho využitia. Mnohovedeckých inštitútov a firiem na celom svete hľadá cesty k zvýšeniu efektivity a uplatnenia tejto technológie.Cieľom tohto príspevku je priblížiť problematiku splyňovania a poukázať na vedeckú činnosť v danej oblasti,ktorou sa zaoberá Katedra pecí a teplotechniky na HF TU v Košiciach.128 of 153

Experimentálne zariadenie skonštruované na Katedre pecí a teplotechniky HF TU v Košiciach slúži naodskúšanie experimentov splyňovania alternatívnych palív, v prvom rade drevnej biomasy. Plánuje sa taktiežprimiešanie odpadov (guma, plasty, ...) a fosílneho paliva uhlia.Za účelom zvýšenia výhrevnosti je plánovaná intenzifikácia splyňovacieho procesu obohateným vzduchom,resp. kyslíkom.V neposlednom rade sa uvažuje aj s čistením produkovaného plynu, aby ho bolo možné použiť v rôznychenergetických agregátoch.Príspevok je súčasťou riešenia projektu VEGA 1/4147/07.5. LITERATÚRA[1] Biomasa- dôležitý zdroj energie[online] [cit.2007-04-25] Dostupné na internete:http://www.sazp.sk/slovak/periodika/enviromagazin/enviro2005/enviro4/06_oze.pdf[2] Biomasa [online] [cit.2007-04-26] Dostupné na internetehttp://www.ekoenergie.sk/files/biomasa.doc[3] Marta Camperová: Biomasa, drevný plyn[online] [cit.2007-07-25]Dostupné na internetehttp://pcnet.host.sk/bioplyn.html[4] Wagner, W., 2003:Wärmeubertragung, Vogel, Wurtzburg129 of 153

VYUŽITIE BIOMASY V PROCESE REBURNINGUTILIZE OF BIOMASS IN THE REBURNING PROCESSABSTRAKTSlovensko patrí medzi krajiny, ktoré sa zaviazali k plneniu Kjótskeho protokolu, ktorý hovorí o znížení emisií skleníkovýchplynov v ovzduší.Jednou z ciest k plneniu týchto záväzkov je využívanie alternatívnych zdrojov energie a šetrné a efektívne odstraňovanieprodukovaných odpadov.Jedným z alternatívnych zdrojov energie je biomasa, ktorá sa v našich zemepisných šírkach javí ako jeden z najefektívnejšíchzdrojov alternatívnej energie.Reburning je modifikáciou technológie spaľovania, ktorá odstraňuje vzniknuté NO x zo spaľovania použitím paliva akoredukujúceho činiteľa.Podstatou tejto metódy je nahradenie časti spaľovaného hlavného paliva (obvykle 20% ) iným palivom (reburningovýmpalivom), ktoré je spaľované podstechiometrickým množstvom spaľovacieho vzduchu.Reburning môže byť aplikovaný na rôzne typy kotlov.Hlavným palivom je zvyčajne zemný plyn alebo uhlie a reburningovým palivom môže byť zemný plyn, uhlie, biomasa, olej.Energoplyn vznikajúci po splyňovaní biomasy v rôznych splyňovačoch je možné využiť v procese reburningu. Kvalitaprodukovaného plynu má vplyv na účinnosť procesu reburningu.ABSTRACTSlovakia is one of the countries which bind to observe Kjots protocol. The Kjots protocol talks about decreasing green-housegases in atmosphere. Using of alternate energy sources and effective disposal of waste is the way how to bind the goals. Oneof the alternative energy sources is the biomass. Biomass is very effective alternative source of energy in our country. Thereburning is modification of combustion technology which removes the NOx by using reduction agent. The aim of reburning is tosubstitute part of main fuel (20%) by other fuel (reburning fuel), which is combust with overfire air lower than 1. Reburning canbe applied to all major types of utility boilers. The main fuel is usually natural gas or coal and reburning fuel can be natural gas,coal, biomass or oil. Biomass gasification in the various types of gasifiers produce the energogas which can by apply inreburning process. Efficiency of reburning process is influenced by the quality of the produce gas.Sylvia BučkováTechnická Univerzita v Košiciach, Katedra pecí a teplotechniky, HF TU, Letná 9/A, 042 00 Košice,℡+ 421 55/ 602 3228, e-mail: Sylvia.Buckova@tuke.skKĽÚČOVÉ SLOVÁ: Biomasa, reburning, emisie NO xÚVODRozvoj priemyslu vo svete má za následok zaťaženie životného prostredia, ktoré sa prejavuje zvýšenouspotrebou priemyselnej a úžitkovej vody, vypúšťaním emisií do ovzdušia a produkciou priemyselných odpadov.Spaľovaním fosílnych a plynných palív vznikajú tuhé a plynné škodlivé látky, ako napr. SO 2 , SO 3 , NO x , CO 2 ,tuhé častice, organické zlúčeniny a stopové prvky. Množstvá, v ktorých tieto látky vznikajú závisia od druhupaliva a jeho zloženia, od prítomnosti prímesí, ale aj od technológie spaľovacieho procesu, technológiezariadenia, od účinnosti spaľovania a od spôsobu odstraňovania týchto látok zo spalín. Vo veľkej miere sa nadevastácii životného prostredia podieľa energetika.Spaľovanie je najdôležitejší proces výroby energie vo svete, ale na druhej strane aj hlavným zdrojomznečisťovania ovzdušia. Spaľovaním palív sa vytvára okolo 75 - 85 % emisií NO x , 55 - 80 % CO, 55 - 80 %prachových častíc a 100 % CO 2 .V poslednom čase vo veľkej miere hovorí o využívaní alternatívnych zdrojoch energie. Prírodné podmienky SRneumožňujú veľký rozvoj zariadení na využitie slnečnej, veternej a vodnej energetiky. Preto je najväčší nárastprognózovaný v oblasti využitia rôznych foriem biomasy.Výhody biomasy sú známe. Je to energeticky veľmi kvalitné palivo s dobrou výhrevnosťou a maloupopolnatosťou, ktoré neobsahuje síru. Z hľadiska emisií CO 2 sa biomasa považuje za palivo, ktoré nezvyšujekoncentráciu CO 2 v ovzduší a nenapomáha pri tvorbe skleníkového efektu. Základným fyzikálno-chemickýmprocesom energetického využitia biomasy a odpadov je spaľovanie alebo splyňovanie. Na ich realizáciu savyužívajú rozličné tepelné schémy, v súčasnosti však prevláda len spaľovanie vkotloch s výrobou tepla.1. EURÓPSKA LEGISLATÍVAEurópska legislatíva pre znečistenie ovzdušia stanovila smernicu 2001/81/EC, ktorá určuje emisné stropyjednotlivých znečisťovateľov pre krajiny európskej únie. V júni 1999 európska komisia prezentovala návrhsmernice národných emisných stropov (NECs) pre štyri znečisťovatele ovzdušia, ktoré sú príčinou tvorbykyslých dažďov a prízemného ozónu: SO 2 , NO x , VOC a NH 3 . Cieľom smernice je zníženie množstvaznečisťovateľov ovzdušia za účelom ochrany životného prostredia a ľudského zdravia. Táto smernica130 of 153

predpokladá dosiahnutie stanovených hodnôt do roku 2010. Na obr. 1 sú znázornené súčasné a predpokladanéhodnoty množstva NO x pre 15 vybraných krajín EU. V tab. 1 sú konkrétne hodnoty emisií NO x , ktoré by malibyť dosiahnuté do roku 2010 pre členské krajiny EU a kandidátske krajiny. [1]Obr. 1: Hodnoty emisií NO x v kilo tonách dosiahnuté v jednotlivých rokoch a emisný strop v roku 2010Fig. 1: EU15 emissions 1990-2001, and emission ceilings for 2010. Emissions in ktonnesma a Tab. 1: Hodnoty predpokladaných emisných stropov v kilo tonách/rok pre jednotlivé európske krajiny [1]ma a Table. 1: National emision ceilings for NOx (kilotonnes/year) for EU member states. [1]Krajina NO x Krajina NO xRakúsko 103 Bulharsko 266Belgicko 176 Česká 286republikaDánsko 127 Cyprus 23Fínsko 170 Estónsko 60Francúzsko 810 Maďarsko 198Nemecko 1051 Lotyšsko 61Grécko 344 Litva 110Írsko 65 Malta 8Taliansko 990 Poľsko 879Luxembursko 11 Rumunsko 437Holandsko 260 Slovensko 130Portugalsko 250 Slovinsko 45Španielsko 847Švédsko 148Veľká 1167Britániariadenia BIOFLUIDEnvironmentálna legislatíva je neustále prísnejšia na množstvo vypúšťaných oxidov dusíka, NO x ( NO a NO 2 )zo spaľovacích zariadení do ovzdušia. Preto sú vyvíjané stále novšie dokonalejšie denitrifikačné metódy, ktorýchpoužitím je možné tieto limitné hodnoty splniť.Tieto metódy je možné rozdeliť do dvoch skupín :‣ primárne deNO x metódy; ktoré sú založené na potlačení tvorby oxidov dusíka pri spaľovanípaliva, t.j. v ohnisku‣ sekundárne deNO x metódy; ktoré sú založené na redukcii už vzniknutých oxidov dusíkaNezanedbateľným dôvodom uprednostnenia primárnej metódy sú emisné limity, ktorých splnenie je vo väčšineprípadov možné použitím lacnejšej primárnej metódy. V súčasnosti sa bežne používajú primárne opatrenia (ktorými sa modifikuje spaľovací proces ) redukcie NO x v nových a jestvujúcich zariadeniach. Do začiatku 90.rokov, denitrifikačné technológie boli hlavne používané v Japonsku a západnej Európe a v súčasnosti sapoužívajú aj v našej energetike.2. METÓDA REBURNING - PRIMÁRNA deNO X METÓDASpôsob redukcie emisií NO x , pri spaľovaní, známy pod názvom „reburning“, je úsporným spôsobomdenitrifikácie, ktorým súčasne dochádza obvykle aj k nárastu účinnosti kotla. Reburning je komerčná131 of 153

technológia dvoj stupňového injektovania paliva ktorá je v súčasnosti najsľubnejšou kontrolou pre znižovanieNO x . Základný reburning zemným plynom môže dosiahnuť až 60-65 % zníženie NO x .Podstatou tejto metódy je nahradenie časti spaľovaného hlavného paliva ( obvykle 20 % ) iným palivom, ktoré jespaľované podstechiometrickým množstvom spaľovacieho vzduchu. Tým dochádza k redukcii oxidov dusíka,vytvorených pri predchádzajúcom obvyklom spaľovaní hlavného paliva.Proces znižovania emisií NO x reburningom závisí na viacerých parametroch:‣ druhu paliva reburningu‣ stechiometrii primárnej spaľovacej zóny‣ dobe výdrže reaktantov v reburningovej zóne‣ teplote v reburningovej zóne‣ intenzite zmiešavania reburningového paliva s primárnymi spalinamiReburning pozostáva teda z vytvorenia niekoľkých spaľovacích zón v spaľovacej komore :‣ primárnej ( hlavnej ) spaľovacej zóny‣ redukčnej – reburnovacej zóny‣ dohorievacej zóny s dospaľovacím vzduchom ( OFA )Proces môže byť rozdelený do 3 zón ako znázorňuje obr.2Obr. 2: Schéma reburningu [2]Fig. 2: Schematic diagram of reburning [2]Hlavným palivom v procese reburning je vo veľkej miere zemný plyn, uhlie. Reburningovým palivom jeväčšinou zemný plyn, uhlie ale v poslednej dobe sa hovorí aj o využití biomasy ako reburningového paliva.3. REBURNING BIOMASOUBiomasa môže byť použitá nad hlavné horáky ako reburningové palivo. Biomasa, ktorá môže zahŕňať drevnýodpad, slamu, odpad z poľnohospodárstva atď. môže byť lacnejšia a má potenciál pre nižšie náklady na redukciuNO x v porovnaní s výkonnejším plynným a uhoľným reburningom.Splyňovaním biomasy v rôznych splyňovačoch sa vyprodukuje energoplyn, ktorý je možné využiťv procese reburningu. Tento plyn musí byť pred použitím v reburningu vyčistený v rôznych filtroch.Výhrevnosť, čistota plynu, zloženie a veľkosť častíc má vplyv na proces splyňovania. Kvalita produkovanéhoplynu má vplyv na účinnosť procesu reburningu. Kombinácia splyňovania a reburningu je znázornená naobrázku obr.3 [3], [4]132 of 153

Obr. 3: Kombinácia splyňovania a reburningu [3]Fig. 3: Combination of gasification and reburning process [3]4. ROZŠÍRENÝ REBURNING BIOMASOUNa katedre poľnohospodárstva v USA pod programom Phase II SBIR sponzorovaním DOE NationalEnergy Technology Laboratory boli uskutočnené merania na rozšírený reburning biomasou. Boli testované tritechnológie rozšíreného reburningu biomasou.‣ Rozšírený reburning biomasou - chudobný (AR-Lean) -- Dusíkaté činidlo (močovina alebo amoniak) jeinjektované spolu s OFA.‣ Rozšírený reburning biomasou - bohatý (AR-Lean) -- Dusíkaté činidlo (močovina alebo amoniak) jeinjektované do reburningovej zóny.‣ Reburning biomasou + SNCR -- Dusíkaté činidlo (močovina alebo amoniak) je injektované po prúdeOFA.Sodíkový urýchľovač (Na 2 CO 3 ) môže byť pridávaný pre lepší účinok NH 3 .5. VÝVOJ REBURNINGU A SPLYŇOVANIA NA KPATNa Katedre Pecí a Teplotechniky HF v Košiciach bol navrhnutý protiprúdnysplyňovací reaktor na splyňovanie dreveného odpadu. Z hľadiska konštrukcie aobsluhy splyňovacieho zariadenia patrí tento typ splyňovača medzi najjednoduchšieale zároveň aj najspoľahlivejšie. Obr.4 znázorňuje splyňovač s popisom jednotlivýchčastí, ktorý bol navrhnutý v programe Autodesk Inventor 9 a následne postavenýfirmou TEHO.1) splyňovacie teleso, 2) vonkajší plášť , 3) zásobník paliva, 4) nožové uzávery,5) zapaľovací otvor, 6) tryska, 7) rošt, 8) odvod plynu, 9)vstup vzduchu, 10)zásobník popolaObr. 4 Skúšobné zariadenie na splyňovanie biomasy [5]Fig. 4 Experimental equipment for biomass gasification [5]V splyňovači sa splyňuje kusové drevo a štiepka. Výhrevnosť plynu sa stanovuje v kalorimetri v laboratóriáchKatedry pecí a teplotechniky. Výhrevnosť plynu sa pohybuje v rozmedzí od 4,5 – 5,1 MJ. m -3 .Teplota plynu sapohybuje v intervale od 250 – 350 °C a teplota predohrevu vzduchu cca. 250°C.133 of 153

Za účelom využitia energoplynu zo splyňovania sa ďalej vyrobený energoplyn používa ako reburningové palivov procese reburning. V minulosti na katedre pecí a teplotechniky prebehli experimentálne merania za účelomznižovania emisií NO x metódou reburning na experimentálnom zariadení, kde primárnym palivom bol zemnýplyn a reburningovým palivom taktiež zemný plyn.Účinnosť zníženia emisií NO x sa pohybovala v intervale od 15 – 30 % z pôvodnej hodnoty NO x emisií.Pre proces reburningu s energoplynom sa muselo navrhnúť nové reburningové zariadenie, aby boli postavenébližšie k splyňovaciemu reaktoru pre zachovanie entalpie vyrobeného plynu.Samotné zariadenie je zložené z keramických valcov s vnútorným priemerom 6,5 cm a vonkajším 18 cma výškou 28 cm. Aby sa vedela stanoviť dostatočná výška zariadenia a tiež aby sme vedeli v akej vzdialenosti odústia horáka bude najlepšie pridávať reburningové palivo, tak sa nakreslilo zariadenie v programe INVENTOR11 a následne prebehli simulácie v programe ANSYS 10 CFX. Za daných stanovených podmienok, a poprebehnutí simulácií sa určila výška zariadenia na 168 cm a najväčšie teploty pri ktorých vzniká najviactermických NO x emisií je vo výške 40 cm od ústia horáka takže v tejto oblasti bude najlepšie pridávaťenergoplyn. Viď. Obr. 5Obr. 5 Splyňovacie zariadenie a reburningové zariadenieFig. 5 Experimantal equipments for biomass gasification and reburningV hlavnej spaľovacej komore experimentálneho zariadenia pre reburning sa spaľuje ako hlavné palivo zemnýplyn. Vplyv metódy reburning na tvorbu oxidov dusíka sa skúma v oblasti teplôt 1200 – 1390 °C, kedy dochádzak zvýšenej tvorbe NO x v dôsledku vzniku termického NO x . Ako oxidovadlo sa používa atmosférický vzduch ozložení cca. 21 % kyslíka 79 % dusíka. Vyprodukovaný energoplyn je pridávaný do reburningovej časti čižepribližne tých 40 cm od ústia horáka.Veľkým problémom pri meraniach bolo meranie množstva energoplynu. Prvé pokusy stanovenia množstva,ktoré prebiehali cez meracie prístroje ako: výveva a plynomer, neboli presné z dôvodu zanášania týchtomeracích prístrojov nečistotami obsiahnutými v energoplyne. Pristúpilo sa k meraniam množstva energoplynucez Pitotovu trubicu. Aby sa vedeli stanoviť množstvá energoplynu, ktoré sú potrebné pre reburningenergoplynom v prvom rade bolo nutné vypočítať tepelný výkon reburningu so zemným plynom.P=(Q n x Q mnoz ) / 3600 [MW] (1)134 of 153

Q n je výhrevnosť zemného plynu [MJ/m 3 ]Q mnoz množstvo zemného plynu pre požadované percento reburningu [m 3 /h]Ďalším krokom bol výpočet množstva energoplynu pri danom vypočítanom tepelnom výkone zo zemnýmplynom v predchádzajúcom kroku.Aby sme vedeli na kalibrovať Pitotovu trubicu a urobiť závislosti množstva vzduchu na rozdiele tlakov bolopotrebné vypočítať z rovnice (2) množstvo vzduchu odpovedajúce danému množstvu energoplynu:Q vzd . x ρ vzd . =Q energ. x ρ energop (2)Q vzd množstvo vzduchu [m 3 /h]ρ vzd hustota vzduchu pri danej teplote [kg/m 3 ]Q energ. Množstvo energoplynu [m 3 /h]ρ energop hustota energoplynu pri danej teplote [kg/m 3 ]Dôležitým faktorom v procese reburningu z energoplynom, ktorý ovplyvňuje jeho účinnosť je samotné zloženieenergoplynu zo splyňovača. Tým, že zloženie energoplynu a jeho výhrevnosť počas splyňovania nie súkonštantné, má značný vplyv na proces reburningu.Dôležitou zložkou je oxid uhoľnatý v energoplyne, ktorý veľmi ovplyvňuje výsledok procesu reburningu.Boli prevedené prvotné merania z ktorých nemôžme jednoznačne urobiť závery pretože zloženie plynu nám dosťovplyvňovalo samotné výsledky reburningu.Vzorky plynu boli odobrané pre analýzu daných zložiek plynu. Oxid uhoľnatý sa bude ďalej stanovovaťpomocou zariadenia Orsat.6. ZÁVERMetóda reburningu sa uplatňuje hlavne pri spaľovaní odpadového plynného paliva [6], preto problematikaprimárnej denitrifikácie spalín energoplynom resp. drevným plynom je veľmi aktuálna.Na záver už teraz možno konštatovať, že výsledky reburningu s biomasou veľmi ovplyvňuje dané zloženieplynu.Ďalším krokom výskumu bude zamerať sa na vplyv zloženia drevného plynu na účinnosť reburningu,porovnanie účinnosti zníženia NO x reburningom zemným plynom a reburningom s drevným plynom, porovnanieinvestičných nákladov pri reburningu zemným plynom a drevným plynom.PoďakovanieTento príspevok bol vypracovaný ako súčasť riešenia projektu VEGA č.1/3151/06 a získané výsledkybudú súčasťou riešenia tohto grantového projektu.7. LITERATÚRA[1] http://www.acidrain.org/pages/publications/factsheet/factsheet16.htm[2] Zamanský, V., Maly, P., Sheldon, M.: Advanced biomas reburning for high efficiency NO x control, Jointfinal report, September 29, 2000 [online]. [cit.2006-09-11].Dostupné na internete:http://www.netl.doe.gov/publications/ proceedings/98/98ps/pspa-5.pdf /.html[3] Zamanský, V., Rizeq, G., Miles, T.: Gasification-combustion technology for utilization of waste renewablefuels, GE energy and environmental research corporation USA [online]. [cit. 2006-02-03]. Dostupné nainternete: www.biomass.govtools.us/pdfs/bcota/abstracts/11/249.pdf[4] Zamansky, V.M., B.M. Jenkins, T.R. Miles and V.M. Tiangco. 1999. Hybrid combustion gasificationapproach for environmentally safe utilization of biomass energy. In: Overend, R.P. and E. Chornet (eds.),Biomass: a growth opportunity in green energy and value-added products. Pergamon, Oxford, pp 1335-1340.[online]. [cit. 2006-06-02]. Dostupné na internete: http://www.freepatentsonline.com/6694900.html[5] Horváth L., Šváb J.: Technická správa pre splyňovacie zariadenie S&H 001, 2006[6] Lukáč p., Thorn P.: Vplyv zloženia skládkového plynu na tvorbu oxidov dusíka. Acta Mechanica Slovaca,2000, č.3, s.171-174. ISSN 1335-2393135 of 153

POTENCIÁL BIOMASY A TECHNOLOGIE PRO VYUŽITÍ BIOMASYV MORAVSKOSLEZSKÉM REGIONUIng. Michal BrancEnergy Research CentreVSB– Technical University of Ostrava17.listopadu 15/2172, 708 33 Ostrava-PorubaCzech Republice−mail: michal.branc@vsb.czPotential of Biomass and Technology for Utilization of Biomass in Moravian-Silesian regionConference paper gives information about project „MOŽNOSTI LOKÁLNÍHO VYTÁPĚNÍ A VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY“,which is presently in process in Energy research center VŠB-TU Ostrava. In detail conference paper deals with potential ofbiomass in Moravian-Silesian region, which was access within the project. Further, database of collected information aboutbiomass used energy source in initiate region is presented.Keywords: Biomass, potential, technology1. ÚvodSoučasný podíl všech obnovitelných zdrojů energie (OZE) v ČR činí zhruba 3,5 % z primárních energetickýchzdrojů (PEZ) a z toho je asi 1,3 % podíl již kapacitně vyčerpaných vodních elektráren. Dosažení 10 % podílu jižv roce 2010, jak uvádí schválená Státní energetická koncepce, nebude snadnou záležitostí.Je tedy pravděpodobné, že nás čeká intenzivní rozvoj obnovitelných zdrojů energie. V horských a podhorskýchkrajích se bude jednat pravděpodobně o biomasu, která má největší energetický potenciál.Přestože existují potenciální zájemci o využití biomasy na vytápění, díky absenci informací o využitelnémpotenciálu biomasy, technologických, pěstebních a legislativních podmínkách zatím nedochází k jejímu většímurozšiřování. Změně tohoto stavu má napomoci níže představený projekt.2. O projektuV současné době je na Výzkumném energetickém centru Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostravařešena řada projektů týkajících se biomasy. Jedním z projektů je projekt „MOŽNOSTI LOKÁLNÍHOVYTÁPĚNÍ A VÝROBY ELEKTŘINY Z BIOMASY“, který přispívá ke zvýšení informovanosti státní správy,podnikatelské sféry a širokých vrstev obyvatelstva o reálných možnostech využití biomasy pro vytápění avýrobu elektrické energie.Projekt je řešen v rámci programu Evropské Unie nazvaného INTERREG IIIA podporující přeshraničníspolupráci sousedících regionů ČR a SR. Prezentovaný projekt působí pouze ve čtyřech krajích, a to v krajiMoravskoslezském a Zlínském na české straně hranice a Žilinském a Trenčianském na slovenské straně hranice.Subjekty řešící projekt jsou:VŠB - Technická univerzita OstravaVýzkumné energetické centrumŽilinská univerzita v ŽilineKatedra energetické techniky2.1 Cíle projektuCílem projektu je napomoci zvýšení využití obnovitelných zdrojů energie – biomasy, která má v danýchregionech největší potenciál. Dalším cílem je podpora moderních topných zařízení využívajících obnovitelnézdroje energie. Náhrada starších energetických zařízení využívajících fosilní paliva těmito zdroji by přinesla jakekologický, tak socioekonomický užitek.Projekt se cíleně zaměřuje na určité skupiny, pro které může být biomasa zajímavá z různých pohledů. Jednímz cílů je rozšíření znalosti o reálných možnostech využití biomasy mezi široký okruh obyvatelstva. Dalším cílem136 of 153

projektu je pomoci státní správě – obcím v dotčených regionech, které disponují dostatečnými zásobamienergeticky využitelné biomasy nebo volnými zemědělskými plochami, s využitím tohoto cenného ekologickéhozdroje energie. Skupinou, která disponuje energeticky využitelným odpadem, jsou drobní podnikatelé aživnostníci, kteří tuto biomasu dosud nevyužívají. Projekt se také zaměřuje na podporu výroby elektrické energiez biomasy.2.2 Aktivity projektua) Zřízení Konzultačního centra BIOMASA na půdě VŠB-TUOBezplatné poskytování těchto služeb: odborné konzultace, informace o druzích, vlastnostech a dostupnosti palivna bázi biomasy, doporučení nejvhodnější technologie pro připravovaný realizační projekt, udržování aktuálnídatabáze výrobců a distributorů různých druhů biopaliv, udržování aktuální databáze dodavatelů technologiíz ČR a ze zahraničí, poskytování informačních materiálů.b) Uspořádání dvou seminářůc) Vypracování studiíPotenciál biomasy, druhy, bilance a vlastnosti paliv z biomasyTechnologie pro přípravu a energetické využití biomasyEkologické aspekty záměny fosilních paliv za biomasuEkonomika při energetickém využití biomasyd) Vypracování tématicky orientovaných metodických příručekPrůběžná aktualizace údajů uvedených ve studiíche) Vypracování informačních listů o různých druzích biomasyVlastnosti a možnosti využití jednotlivých druhů biomasy budou zpracovány do samostatných karet a budoubezplatně k dispozici při konzultacích v centrech.f) Uspořádání tématických dnů „Dny biomasy“ (4 dny celkem)Demonstrační ukázky spalování a zplyňování různých druhů biomasy za použití různých technologií včetněbesedy za účasti externích odborníkůg) Zřízení internetového portálu (www.biomasa-info.cz)Informace o aktivitách a výstupech projektu (volně ke stažení), kontakty na konzultační centra, informace ovýrobcích a distributorech paliv a výrobců spalovacích zařízení na biomasu.3. Potenciál biomasy v Moravskoslezském krajiProjekt se v I. etapě zabýval stanovením potenciálu biomasy v jednotlivých regionech zapojených do projektu,přičemž výsledky jsou uvedeny ve studii „Potenciál biomasy, druhy, bilance a vlastnosti paliv z biomasy. Studiese mimo hodnocení potenciálu věnuje také představení jednotlivých druhů biomasy, fyzikálním a chemickýmvlastnostem biomasy a možným způsobům úpravy biomasy.3.1 Potenciál dle Územní energetické koncepceDostupná a reálná velikost potenciálu obnovitelných zdrojů energie pro rok 2022 je odhadována podle Územníenergetické koncepce pro biomasu tak, jak je uvedeno v Tab. 1.Druh OZETab. 1 Odhad potenciálu biomasy pro Moravskoslezský kraj dle ÚEKTab. 1 Presumption of biomass potential in Moravian-Silesian region according to ÚEKMnožství/rokDostupný energetickýpotenciál [TJ]Reálný energetickýpotenciál [%],[TJ]Dřevní hmota 310 tis. t. 4030 50 2015Sláma z obilovin 226 tis. t. 3140 25 785Energetické rostliny 11 tis. ha 3360 30 1008Traviny 87 tis. ha 1355 5 68Bioplyn 102.10 6 m 3 2200 2,3 51Celkem - 14085 27,9 3927137 of 153

Hodnoty potenciálů jednotlivých druhů OZE uvedených v Územní energetické koncepci (ÚEK) jsoudiskutabilní. Hlavním zdrojem informací o potenciálu biomasy v Moravskoslezském kraji (MSK) je ÚEK, kteráje jedním z podkladů studie, a tak i údaje v této studii jsou diskutabilní. Otázkou je jednak určení podílu mezireálným a dostupným potenciálem, ale také samotné určení velikosti dostupného potenciálu.Závěry ve věci dostupnosti biomasy v Moravskoslezském kraji uvedené v ÚEK lze formulovat takto:• Využití biomasy je účelné realizovat v blízkosti pěstování a sběru biomasy.• Využití biomasy je určeno kapacitou dostupných ploch pro pěstování energetických rostlin, obilovin čidřevin. V regionu se nachází velké plochy rekultivované po důlní činnosti vhodné pro toto využití.• V případě dřeva je využití dáno rozsahem těžby. Využití lesního odpadu není ve větší míře možné.• Další podmínkou je zavedení účelové technologie zpracování biomasy na palivo a zajištění logistiky.• Nedá se říct, že je výhodné zaměnit veškeré stávající zdroje zdroji využívající biomasu. O vhodnostirozhodují ekonomické a ekologické aspekty.• Účelná je substituce zařízení spalující černé a hnědé uhlí všech výkonů, dosluhujících zařízení spalujícíkapalná paliva. U malých zdrojů se jedná především o ekonomický pohled u větších zdrojů i o ekologickýefekt využívání biomasy.• Naopak není vhodná substituce zařízení plynových a dodávkového tepla ze systému CZT, ve kterém sezpravidla uplatňuje kogenerace.• Při aplikaci využití obnovitelných zdrojů energie (biomasy) je třeba splnit jisté nutné podmínky týkající seinformovanosti a motivace pěstitelů i spotřebitelů, dále podmínky týkající se technologií úpravy a využíváníbiomasy a trhu s palivy a také stability a ekonomické výhodnosti vytvořeného systému.3.2 Potenciál po korekciDle novějších ukazatelů byly údaje korigovány, viz. Tab.2. Velikost reálného potenciálu je dána mnoha aspektyvývoje ekonomiky, těžby, průmyslu, zemědělství apod.a) Dřevo - U dřeva lze vzhledem k růstu kapacit na zpracování dřeva i z mimokrajských zdrojů a k nárůstuzásoby dřevní hmoty použít až 80 % celkového dostupného potenciálu, kde největší potenciál mají NUTSBruntál a Frýdek-Místek (celkem 70 % podíl).b) Obiloviny - Trendy ve využití slámy v zemědělství dovolují využít 50 % celkového dostupného potenciálu,kde největší potenciál mají NUTS Nový Jičín a Opava, a to v řepkové a pšeničné slámě.c) Energetické plodiny - Počítá se s využitím 18 032 ha. Průměrný výnos energ. plodin (v sušině) lze na základězkušeností stanovit na 10 t/ha, energetickou výhřevnost pak na 15 GJ.t -1 . Reálný potenciál pak vychází zesoučinu těchto veličin (18 032 ha x 10 t/ha x 15 GJ.t -1 ) na 2 704 800 GJ/rok, kde největší potenciál mají NUTSKarviná (cca 60 % z výsledné hodnoty) a Frýdek-Místek.d) Spalitelný bioodpad - Jeho množství se odhaduje na 64 400 t čemuž odpovídá potenciál 1 030 TJ/rok.Celkový využitelný potenciál biomasy (suché) pro spalování tedy činí 8 530 TJ/rok.e) Bioplyn - U bioplynu se potenciál skládá z několika dílčích potenciálů. Jednak je to potenciál bioplynuvyrobeného z odpadů hosp. zvířat, který činí při 50 % využití 506 470 GJ/rok, dále je to produkce bioplynuz kofermentace zelené hmoty, jehož potenciál se odhaduje na 580 500 GJ/rok, a nakonec bioplyn vyrobený zeseparovaného biologicky rozložitelného odpadu, který představuje 357 970 GJ/rok (celkem 1 593 195 GJ/rok).Druh biomasyTab. 2 Odhad potenciálu biomasy pro MS krajTab. 2 Presumption of biomass potential in Moravian-Silesian districtDostupnýenergetickýpotenciál [TJ]Reálný energetickýpotenciál [%],[TJ]Dřevní hmota 4 030 80 3 225Sláma z obilovin 3 140 50 1 570Energetické rostliny 3 360 80 2 705Spalitelný bioodpad 1 212 80 1 030Bioplyn 2 200 70 1 593Celkem 13 942 73 10 123138 of 153

Uvedená data reprezentují korekci Odboru životního prostředí a zemědělství, ochrana ovzdušíMoravskoslezského kraje. Tyto údaje vycházejí z reálnějších odhadů než ÚEK, určité sporné body zde však bylynalezeny.3.3 Hodnocení určeného potenciáluU dřevní hmoty došlo pouze k navýšení podílu reálného energetického potenciálu z 50 na 80 %, což můžeodpovídat skutečnému trendu, ale neodpovídá to využívání skutečnému dostupnému potenciálu, jelikož docházík nárůstu dovozu dřeva.Dle velice podrobného rozboru těžby Lesní správy Města Albrechtic je podíl využitelného odpadu proenergetické využití méně než 25 % z mýtní úmyslné těžby, přičemž koeficient přepočtu mezi m 3 celkovéhoodpadu (klest, těžební zbytky, prořezávky) a výslednou hmotností štěpky je 0,47 t/m 3 odpadu. Využití odpaduz nahodilé těžby je ekonomicky naprosto nepřijatelné. Z níže uvedené tabulky (Tab. 3) lze vypočíst, že i přivýpočtu z celkové těžby, by měla být produkce dřevního odpadu asi poloviční, tj. 353200 t/rok, čemuž odpovídápotenciál asi 2154 TJ/rok.Plocha lesůTab. 3 Potenciálu dřevní hmoty pro MS kraj dle ÚEKTab. 3 Wood mass potential in Moravian-Silesian district according to ÚEKTěžba dřevavčetně těžbynahodiléDřevní odpad apalivové dřevoDostupnýenergetickýpotenciálReálnýenergetickýpotenciálha m 3 t/rok TJ/rok TJ/rok196 524 1 412 810 310 818 4 030 2 015Ostatní korekce jsou doplněny o parametry v ÚEK zanedbané, a hodnoty jsou tak reálnější. Mírně nadhodnocenýmůže být podíl bioplynu vytvořený z kofermentace zelené fytomasy, jelikož tento proces vyžaduje současnoufermentaci odpadu z chovu hosp. zvířat, jehož množství je omezeno. Rozdíl by však mohl vyvážit potenciálrychlerostoucích dřevin, které by se na současných trvale travnatých plochách mohly pěstovat a které nejsou vevýpočtech uvažovány.4. Databáze zdrojů využívajících biomasuDruhá etapa výše popisovaného projektu se věnovala technologiím pro přípravu a energetické využití biomasy.Studie nazvaná „Technologie pro přípravu a energetické využití biomasy“ popisuje prostředky pro sklizenbiomasy, její následnou úpravu a konečné energetické využití. Jedná se o představení spalovacích, zplyňovacícha pyrolýzních zařízení, dále technologií aerobní, anaerobní a alkoholové fermentace a esterifikace olejů.V závěrečných kapitolách studie jsou shrnuty informace o jednotlivých aplikacích zdrojů využívajících biomasuv zainteresovaných krajích – databáze zdrojů na biomasu. Jedná se jak o tepelné zdroje na štěpku, slámu čipelety, tak o bioplynové stanice a skládky tuhého komunálního odpadu. Zdroje jsou provozovány většinousoukromými firmami, obcemi nebo školami. Mezi aplikacemi najdeme kotle o výkonech 20 kW až 16 MW akogenerační jednotky různého výkonu. Databáze obsahuje 48 zdrojů z Moravskoslezského a Zlínského kraje a63 aplikací v Žilinském a Trenčianském kraji.Soubory dat (Obr. 1) o jednotlivých zdrojích nejsou jednotné, určité údaje nebyli provozovatelé ochotniposkytnout. U zdrojů z Moravskoslezského a Zlínského kraje obsahují data informace o umístění, název a údajeo kontaktní osobě. Dále následuje stručný popis zařízení a použité technologie, instalované výkony, rok uvedenído provozu a informace o provozovateli. Pro případné zájemce o shlédnutí je důležitá informace o možnostinávštěvy zařízení. Soubor dat také poskytuje informace o druhu a spotřebě paliva, množství vyrobených energií,poskytnutých ekonomických parametrech a současném stavu zdroje. V závěru jsou uvedeny poskytnutéfotografie objektů.Studie obsahuje také soubor dat o zdrojích v Žilinském a Trenčianském kraji, ten je však stručnější a týká sepředevším použité technologie.Tato databáze může být pro rozšíření technologií na biomasu velice užitečná. Je častým jevem, že zájemci ovybudování zdroje na biomasu, nemají dostatek informací o provozu takovýchto zařízení. Zájemci o vybudovánízdroje mohou nalézt základní informace o podobném zdroji a kontaktovat provozovatele s žádostí o poskytnutídalších informací, rad nebo s žádostí o návštěvu. Studie může sloužit také výrobcům biopaliv, kteří mohou díkydatabázi nalézt potencionální odběratele vyrobených biopaliv.139 of 153

Obr. 1 List o zdroji na biomasuFig. 1 Sheet biomass used energy source140 of 153

5. ZávěrOdhadovaný dostupný energetický potenciál biomasy představuje 13 470 TJ/rok, přičemž se jeví dle odbornýchrozborů potenciál dřevní hmoty jako nadhodnocený. Odhadovaný reálný potenciál biomasy pro rok 2022představuje 10 123 TJ/rok, což je podíl asi 84 % z celkových OZE a celkový podíl OZE pak 8 % z PEZ, což řadíMoravskoslezský kraj mezi regiony s nižším využitím obnovitelných zdrojů.Nejaktuálnější informace o potenciálu biomasy a širší povědomí o technologiích využívajících biomasu meziširokou veřejností, pracovníky státní správy a podnikatelskou veřejností mohou napomoci smysluplnémurozšíření a rozvoji biomasu využívajících technologií, což v důsledku může vést k širšímu a efektivnějšímuvyužívání biomasy.6. Použitá literaturaBRUŠTÍK, M. „Biomasa“ z pohledu Územní energetické koncepce. In Sborník příspěvků I. semináře Biomasajako zdroj energie. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 2006. 124 s. ISBN 801-248-1182-0KUBAČKA, J. Dřevní hmota – obnovitelný zdroj energie. In Sborník příspěvků I. semináře Biomasa jako zdrojenergie. VŠB-TU Ostrava, Ostrava 2006. 124 s. ISBN 801-248-1182-0OCHODEK, T., KOLONIČNÝ, J., JANÁSEK, P. Potenciál biomasy, druhy, bilance a vlastnosti palivz biomasy. VŠB – TU Ostrava Výzkumné energetické centrum, Ostrava 2006. 185 s. ISBN 80-248-1207-XOCHODEK, T., KOLONIČNÝ, J., BRANC, M. Technologie pro přípravu e energetické využití biomasy. VŠB –TU Ostrava Výzkumné energetické centrum, Ostrava 2007. 228 s. ISBN 978-80-248-1426-1.141 of 153

OZE a ich ekonomické dopadyPassing from traditional petrifield fill on renewable resources stands for change, near that oneself traditionalunderstanding resource very transform. This change but isn't possibly without changing thinking the people andform understanding power industry. Comprehension, that is going not only about energy, but first of all aboutenvironment, sustainable development companies, safety, revival local production, creation new workingpurposes and industrial department, is therefore primary.Key words - renewable resources of energy, energy politics SR, economicenvironsAbstraktPrechod od tradičných fosílnych palív na obnoviteľné zdroje znamená zmenu, pri ktorej sa tradičné chápanie zdrojov veľmimení. Táto zmena však nie je možná bez zmeny myslenia ľudí a spôsobu chápania energetiky. Pochopenie, že ide nielen oenergiu, ale predovšetkým o životné prostredie, udržateľný rozvoj spoločnosti, bezpečnosť, oživenie miestnej výroby, tvorbunových pracovných príležitostí i celých priemyselných odvetví, je preto prvoradé.Kľúčové slová – obnoviteľné zdroje energie, energetická politika SR, ekonomické prostredieLívia Bodonská, Miriama EliašováÚvodRastúce ceny fosílnych palív, globálne otepľovanie, vyčerpávajúce sa energetické zdroje, politická nestabilitaregiónov, v ktorých sa nachádzajú kľúčové náleziská ropy, zemného plynu a uránovej rudy, a z toho vyplývajúcaenergetická závislosť – to všetko sú hrozby, ktoré koncom minulého storočia donútili Európsku úniu postupneprehodnotiť energetickú politiku a zamerať sa na čistejšie, bezpečnejšie, udržateľnejšie a environmentálneprijateľnejšie technológie.Svojou povahou sú obnoviteľné zdroje všadeprítomné. Prechod od tradičných fosílnych palív na obnoviteľnépreto znamená prechod od malého počtu veľkých zdrojov k miliónom malých nezávislých zdrojov, kde vprincípe každý dom môže byť zdrojom energie. Pri takejto obrovskej zmene energetiky sa tradičné chápaniezdrojov veľmi mení. Táto zmena však nie je možná bez zmeny myslenia ľudí a spôsobu chápania energetiky.Pochopenie, že ide nielen o energiu, ale predovšetkým o životné prostredie, udržateľný rozvoj spoločnosti,bezpečnosť, oživenie miestnej výroby, tvorbu nových pracovných príležitostí i celých priemyselných odvetví, jepreto prvoradé.Energetická politika v Slovenskej republikeSektor energetiky na Slovensku je charakteristický vysokou úrovňou energetickej náročnosti v porovnaní s EÚ aniektorými susednými krajinami. Dôvodom je predovšetkým vysoký dopyt po energii zo strany ťažkéhopriemyslu. Skutočnosť, že viac ako 90% primárnych zdrojov energie sa dováža, poukazuje na možnú úlohuvyužívania lokálnych obnoviteľných zdrojov energie.Energetická politika Slovenskej republiky stanovila nasledovné priority:1. zabezpečiť taký objem výroby elektriny, ktorý pokryje dopyt na ekonomicky efektívnom princípe,2. zabezpečiť s maximálnou efektívnosťou bezpečnú a spoľahlivú dodávku všetkých foriem energiev požadovanom množstve a kvalite,3. znižovať podiel hrubej domácej spotreby energie na hrubom domácom produkte - znižovanie energetickejnáročnosti.Energetická politika je východiskom pre ďalšie smerovanie rozvoja elektroenergetiky, tepelnej energetiky,plynárenstva, ťažby, spracovania a prepravy ropy, ťažby uhlia a využívania obnoviteľných zdrojov energie(Klinda, 2004).V oblasti znižovania energetickej náročnosti sa uvažuje s podporou projektov zameraných na úspory energie:142 of 153

1. výmenou zastaralej technologickej základne s vysokou surovinovou a energetickou náročnosťou v priemysle,za nové technológie, s nižšou energetickou a surovinovou náročnosťou, šetrných k životnému prostrediu,2. rekonštrukciou a modernizáciou existujúcich zdrojov na báze fosílnych palív (napr. zvyšovanie účinnostizariadení, zvyšovanie ročného stupňa využitia, znižovanie vlastnej spotreby energie a energetických médiía pod.),3. rekonštrukcia existujúcich systémov rozvodov energie a energetických médií (napr. zlepšenie izoláciepotrubných rozvodov, výmena dopravných zariadení energetických médií, zavádzanie systémov na sledovanieúniku energetických médií, rekonštrukcia odovzdávacích staníc tepla a iné),4. rekonštrukcia stavebných objektov za účelom zlepšenia ich tepelno-technických vlastností,5. zavádzanie systémov merania a riadenia s cieľom znižovania spotreby energie,6. rekonštrukcia existujúcich energeticky náročných technologických zariadení, resp. ich náhrada za novéenergeticky menej náročné,7. osvetlenie miest a obcí, ktoré je značne zastaralé a energeticky náročné.Ďalšou oblasťou je rozvoj využitia obnoviteľných zdrojov energie, kde existuje dostatočne významný potenciál.Vysoká 90% závislosť Slovenska na dovoze primárnych energetických zdrojov i medzinárodné záväzkySlovenska v oblasti klimatických zmien robia otázku efektívneho využívania obnoviteľných zdrojov energiemimoriadne aktuálnou. Táto aktuálnosť bola výrazne posilnená vstupom Slovenska do Európskeho spoločenstvaa z toho vyplývajúceho prevzatia podielu na zabezpečení cieľov EÚ v oblasti energetiky.Zdrojom s najväčšou možnosťou využitia potenciálu obnoviteľných zdrojov energie je biomasa (až 44%všetkých OZE), nasledujú veľké vodné elektrárne (17,5%), geotermálna energia (16,6%), solárna energia(13,7%), odpadové hospodárstvo (9,3%), biologické palivá (6,6%), malé vodné elektrárne (2,7%) a veternáenergia (1,6%). Preto sa navrhuje podporovať aktivity zamerané na zvýšenie podielu výroby energiez obnoviteľných zdrojov na celkovej výrobe budovaním technických zariadení na využitie biomasy, budovanímmalých vodných elektrární a ďalších alternatívnych zdrojov energie.Za dôležitú súčasť energetiky považujeme aj zvyšovanie informovanosti o možnostiach a prínosoch(ekonomických, energetických, ekologických a sociálnych) v smere zlepšovania súčasného nepriaznivého stavuefektívneho využívania energie, ktoré sa budú riešiť osobitným podopatrením.Stratégia energetickej bezpečnosti SR s výhľadom do roku 2030Európska únia zdôrazňuje energetickú sebestačnosť členských krajín. Odborníci z energetickej praxe,zástupcovia z oblasti školstva, vedy a výskumu, ako aj zástupcovia odberateľov energie sa zhodli v tom, že ajtento materiál bude zachovávať líniu EÚ. Asi najviac diskutovanou oblasťou sú obnoviteľné zdroje energie.Koordinačná skupina konštatovala, že pravdepodobne až do roku 2020 budú tieto zdroje iba doplnkové.Výnimku tvorí biomasa, ktorá v našich podmienkach bude mať najvýhodnejšie využitie pri výrobe tepla.Strategický dokument má za úlohu naformulovať ciele a pripraviť opatrenia, ktoré zabezpečia spoľahlivé abezpečné zásobovanie národného hospodárstva energiou.V Programovom vyhlásení vlády SR na obdobie rokov 2006–2010 sa vláda SR v oblasti energetiky okrem inéhozaväzuje, že vytvorí podmienky pre vyššie využívanie obnoviteľných zdrojov energie pri výrobe elektriny atepla, ako aj využívanie biopalív v doprave. Vláda SR sa ďalej zaväzuje, že pripraví motivačné pravidlá prevyužívanie obnoviteľných zdrojov energií a získanie podpory z fondov EÚ v týchto oblastiach.Jednou zo základných priorít Energetickej politiky SR je zvyšovanie podielu obnoviteľných zdrojov energie navýrobe elektriny a tepla s cieľom vytvoriť primerané doplnkové zdroje potrebné na krytie domáceho dopytu.Rast cien fosílnych neobnoviteľných palív v posledných rokoch posúva túto energetickú alternatívu do centraekonomickej a politickej pozornosti (dokument „Stratégia energetickej bezpečnosti Slovenska do roku 2030“).V kombinácii so zvyšovaním energetickej efektívnosti a racionálnym využívaním energie dokážu OZE nahradiťprakticky všetko, čo dnes v oblasti energetických služieb umožňujú fosílne palivá:Vykurovanie a chladenie: ohrev vody v domácnostiach slnečnou energiou, uplatňovanie pasívnych solárnych143 of 153

opatrení, vykurovanie budov slnečnou energiou a energiou z biomasy a vykurovanie a ohrev vody geotermálnouenergiou už vstupujú na trh ako bežné technológie. Okrem toho bolo realizovaných množstvo demonštračnýchprojektov na využívanie slnečnej energie na chladenie budov a v priemysle.Elektrická energia: výroba elektrickej energie veternými turbínami, malými vodnými elektrárňami a z biomasyje dnes trhovou realitou. Geotermálna energia je využívaná už desaťročia a na celom svete zásobuje elektrickouenergiou asi 30 miliónov ľudí. Fotovoltaické články sa už v niektorých oblastiach presadzujú ako cenovoefektívne, zatiaľ čo využívanie prílivovej energie alebo energie morských vĺn a tiež využívanie koncentrovanejslnečnej energie si predtým, než bude ich potenciál naplno komerčne využitý, ešte vyžaduje ďalší výskuma rozvoj.Palivá v doprave: kvapalné biopalivá (napr. bioetanol alebo bionafta) produkované z poľnohospodárskychplodín by mali byť posudzované z hľadiska ich prínosu k znižovaniu emisií. Vývoj v ich využívaní ovplyvniarozhodnutia v ďalších oblastiach, napr. daňová a poľnohospodárska politika.Chemické látky: biopalivá môžu taktiež nahradiť ropu a plyn pri výrobe širokého sortimentu produktov.Dopady OZE na ekonomické prostredieObnoviteľné zdroje energie majú dopad na zamestnanosť, rozvoj podnikania v oblasti využívania obnoviteľnýchzdrojov energie, dane, dotácie, verejné financie a obyvateľov, čo je rozpracované v nasledujúcej časti.Trvalo udržateľná výroba nevedie nevyhnutne k vyšším nákladom. Z dlhodobého hľadiska môže dokoncanáklady do istej miery znížiť. Okrem toho môže tieto náklady vyvážiť trvalo udržateľná produkcia. Obchodnévýhody, environmentálna legislatíva a doplnkové nariadenia vedú k investovaniu do trvalo udržateľnýchinovácií, podporujú účinnejšie využívanie nerastných surovín, posilňujú obchodné značky, zlepšujú imidžpodnikov a v konečnom dôsledku vedú k väčšej ziskovosti a zamestnanosti.Zavádzanie ekologických technológií umožní nielen ochranu životného prostredia, zlepšenie zásobovania senergiou, ale aj zvýšenie zamestnanosti v jednotlivých regiónoch. Kultan uvádza, že ak pri každej kogeneračnejjednotke budú zamestnaní len 1-2 pracovníci, asi 10-15 v skleníkoch a približne k tomu 10-15 riadiacich aodbytových pracovníkov, jedná sa o relatívne veľký počet ľudí (Kultan, 2007). Uvedené súvisí s väčšouinvestíciou nielen finančnou ale aj technologického smeru. Pri prepočte nárokov na podporu okolo 4 000 Sk zamesiac a predpokladanej zamestnanosti, napr. 20 ľudí, štát za 5 rokov by ušetril 4,8 miliónov Sk, čo predstavujeročne 960 000 Sk. Ak berieme do úvahy to, že za nezamestnaných je potrebné odvádzať aj všetky dávky dozdravotnej a sociálnej poisťovne, je tento efekt ešte vyšší. Samozrejme, že ide o vznik energetického centra a doúvahy berieme aj to, že pri vzniku takýchto centier získajú kvalitný a lacný materiál aj iní živnostníci v okolí atak ďalším ziskom sú odvody a dane napojených živnostníkov, resp. výrobcov. Zvýši sa aj kúpna silaobyvateľstva (Grausova, 2007).Tvorba nových pracovných miest a tým dopad na zamestnanosť sa prejaví pri pestovaní, spracovaní a využívaníbiomasy na energetické účely, kde sa vytvorí do roku 2010 cca 1 200 nových pracovných miest, z toho ročne asi100 nových pracovných miest na obsluhu energetických zariadení. Výroba a využívanie bioplynu vytvorí doroku 2010 približne 300 nových pracovných miest a inštalácia solárnych systémov vytvorí takisto okolo 300pracovných miest.Výstavba vodných elektrární vytvorí priemerne ročne 150 pracovných miest najmä v stavebných prácach,pričom výstavba veterných parkov vytvorí zhruba 50 pracovných miest.Pozitívny vplyv na zvýšenie zamestnanosti by mal byť rovnomerne rozmiestnení po celom území SR. Priaznivýdopad na rast zamestnanosti sa zaznamená predovšetkým v sektore poľnohospodárstva.Okrem toho je možnosť vytvorenia nových pracovných miest v priemysle pri výrobe technických zariadení.Spolu pri využívaní biomasy a inštalácii zariadení bude do roku 2010 vytvorených 2 000 pracovných miest.V prípade započítania možnej výroby príslušných zariadení na Slovensku vytvorením vhodných podmienok preOZE môže byť vytvorených ďalších 1 000 pracovných miest. Spolu je tak predpoklad zvýšenia zamestnanostio 3 000 ľudí.Tvorba pracovných miest je závislá od vyprodukovanej energie. Tabuľka č. 1 znázorňuje potenciálnu tvorbujedného pracovného miesta vo vzťahu k vyprodukovanej energii využívaním obnoviteľných zdrojov energie.144 of 153

Tab. č. 1: Potenciál tvorby pracovných miest z využívania OZE (Široký, 2007)ZdrojVietorVodaBioplyn zo skládok odpaduSpaľovanie odpadovBiomasaPotenciál1 miesto / 5 MW1 miesto / 0,66 MW1 miesto / 0,77 MW1 miesto / 0,33 MW1 miesto / 0,5 MWVyužívanie obnoviteľných zdrojov energie je predpokladom pre trvalo udržateľný rozvoj, ako aj pre naplneniestrategických cieľov energetickej politiky SR, najmä zabezpečenie diverzifikácie a bezpečnosti dodávok energie.Využívanie OZE predstavuje nezanedbateľný potenciál pre ekonomický rast najmä vidieckych regiónov, rastzamestnanosti a rozvoj malého a stredného podnikania.Merateľnými ukazovateľmi pokroku tak bude počet nových podnikateľov v oblasti OZE, pomer energetickéhovýkonu z OZE v porovnaní s konvenčnými energetickými zdrojmi a dovozná náročnosť jednotky energetickéhovýkonu.Negatívny dopad výroby energie z fosílnych palív na životné prostredie nezahrnutý v cenách energie spôsobujeneobjektívny pohľad na rozdiel ceny obnoviteľnej a neobnoviteľnej energie. Pravdepodobne najúčinnejšímopatrením zameraným na úspory energie a podporu obnoviteľných zdrojov energie je zavádzanie energetickýchdaní, ktoré sú súčasťou agendy EÚ.Úspory energie v zmysle zvýšenej energetickej produktivity, predstavujú výrazný potenciál zlepšeniaenergetických bilancií krajín. Daň z energie spôsobujúca celkové zvýšenie cien energie pre spotrebiteľov, môžeslúžiť na povzbudenie jej efektívnejšieho použitia. Slovensko doteraz nemá vytvorený vhodný administratívnyrámec podporujúci úspory energie, efektívnosťou jej spotreby, prostredníctvom vhodných ekonomickýchnástrojov.Zabezpečenie cieľov energetickej politiky v oblasti využívania obnoviteľných zdrojov energie a energetickýchúspor sa nezaobíde bez zvýšenej podpory finančnými prostriedkami z verejných zdrojov. V období rokov 2000 –2006 získali z celkových priamych a nepriamych dotácií najväčšiu podporu 74 % fosílne palivá, obnoviteľnézdroje a úspory energie získali 15 % podporu a jadrová energia 11 % podporu v rovnakom období.V prípade podpory obnoviteľných zdrojov a úspor energie tri štvrtiny ich podpory predstavujú splátky zavýstavbu veľkých vodných elektrární a tak po zahrnutí tohto údaju, podiel štátnej podpory obnoviteľnýmzdrojom a úsporám energie tvorí 4 %.Program vyššieho využívania biomasy a slnečnej energie si vyžiada ročne 100 miliónov Sk zo štátneho rozpočtu.Prechod vykurovacích zariadení na biomasu vo verejnom sektore (najmä školy, úrady) podporený zoštrukturálnych fondov EÚ prinesie ročnú úsporu v prevádzkových nákladoch približne 1 milión Sk nainštalovaný 1 MW. Pri ročnej inštalácií 10 MW vo verejnom sektore by každoročná úspora v rozpočtoch obcía VÚC mohla narastať o 10 miliónov korún ročne.Využívanie obnoviteľných zdrojov energie eliminuje zvyšovanie cien energií, zvýši sa kvalita života zavedenímenviromentálne prijateľných a nových kvalitných zariadení. Týmto sa zvýši životná úroveň obyvateľstvaa kvalita života.Legislatívne opatrenia, ktoré napomôžu rozvoju podnikateľských aktivít v oblasti výroby elektriny a tepla pripodmienkach trvalo udržateľného rozvoja. Finančné opatrenia naštartujú rozvoj trhu a výroby so zariadeniamiOZE ako sú kotly a solárne systémy. Využívanie biomasy a bioplynu diverzifikuje činnosť vo vidieckychoblastiach.ZáverRozvoj obnoviteľných energetických technológií zaznamená aj ďalšie ekonomické prínosy. Ekonomickýmprínosom pre spoločnosť bude aj zníženie nezamestnanosti, tvorba nových pracovných príležitostí, zvýšenie145 of 153

životnej úrovne obyvateľstva. Ďalej zlepšenie finančných tokov v regiónoch s vysokou mierou nezamestnanosti,kde sa decentralizované obnoviteľné zdroje energie rozvíjajú. Obnoviteľné zdroje energie sú ekonomickynávratné, vyplatí sa investovať do ich rozvoja.Finančné nástroje EÚ, osobitne štrukturálne fondy a Kohézny fond, sa môžu stať dôležitým faktorom rozvojavyužívania OZE najmä v nových členských štátoch EÚ, kde je v porovnaní so starými členskými štátmi ibaobmedzený trh s obnoviteľnými zdrojmi. Tieto nástroje môžu poskytnúť chýbajúcu podporu inováciám a čistýmtechnológiám v zaostávajúcich regiónoch, a tým zmierňovať regionálne rozdiely.Spolu s finančnou podporou opatrení na využívanie OZE musia byť v členských štátoch, ak si to situáciavyžaduje, prijaté aj vhodné koncepčné, legislatívne, administratívne a daňové opatrenia. Takáto komplexnáa systémová odpoveď môže ďalej posilniť vedúcu úlohu EÚ v globálnom trhu s OZE ako aj jej schopnosť plniťvlastné ambiciózne ciele v oblasti energetiky, životného prostredia, kohéznej politiky ako aj trvalo udržateľnéhorozvoja.Príspevok je výstupom riešenia grantovej úlohy VEGA 1/3349/06 - Marketingový model hodnotenia vplyvuťažobného priemyslu na environmentálne parametre so socioekonomickým aspektom v príslušnomlegislatívnom prostredí.LITERATÚRA[1] Bodonská L., Eliašová M.: Potenciál využívania obnoviteľných zdrojov energie a štátna podpora zo stranySlovenskej republiky, In.: AT&P Journal, 3/2007, ISSN 1335-2237[2] Eliašová M., Bodonská L.: Obnoviteľné zdroje energie a rozvoj ľudského potenciálu, Zborník Manažmentľudského potenciálu, Žilina, 2007, ISBN 978-80-8070-672-2[3] Grausova G., Čižmárik L.: Význam využitia poľnohospodárskej pôdy na nepotravinárske účely vo vidieckejekonomike, Výskumný ústav ekonomiky poľnohospodárstva a potravinárstva, Bratislava, 2007, ISBN 978-80-8058 460-3[4] Kultan J.: Slnečné kolektory – zdroj energie – aktívna izolácia, kultan.blog.sme.sk, 2006[5] Klinda, J., Lieskovská, Z: Správa o stave životného prostredia Slovenskej republiky, 2006[6] Zámkovský J.: Podpora prieniku obnoviteľných zdrojov energie na trh v programovacom období 2007 –2013, Agroporadenstvo, 2007 [citované 25.1. 2007][7] Široký P.: Obnoviteľné zdroje energie – potenciály, bariéry, výzvy, ZMZ, Bratislava, 2007[8] www.economy.gov.sk/index/open_file.php?file=Energetika/OZE/Strategia/dolozka_EIA.doc[9] www.economy.gov.sk/index/open_file.php?file=Energetika/OZE/Strategia/dolozka_fin.doc[10] www.economy.gov.sk/index/open_file.php?file=Energetika/OZE/Strategia/Zaverecne_stanovisko.doc[11] www.enviroportal.sk/sektor/kapitola.php?id=548n124 [citované 20.1. 2007][12] www.iminerva.sk/dokumenty/ap/podnikatelske%20prostredie/9.doc[13] www.portal/2006/10/18/architektúra/stavby_budovy/nizkoenergeticke/aktivne_k_pasivnym_domom.html[citované 20.1. 2007]146 of 153

Princíp obchodovania s ropou na komoditnom trhuAbed Al-Zabidi 1 a Denisa Al-Zabidi 2The principle of trade with oil on the commodity marketShares, shares funds, obligations – these are the tools that most investors have experience with. Also a small investor with capitalranging from several tens of thousand crowns can take part in attractive stock-exchange transactions with oil. By means of a futures contractfor petroleum, it is possible to invest in increase and also decrease of price of the most important raw material. Trade on a margin allows theinvestor with relatively small capital to control a pack with several times higher value and so to profit on small fluctuations in price.The main object of the article is explanation of the principle of trade with oil on the commodity market and clarification of termsas futures contract, margin, financial leverage.Key words: futures, margin, financial leverage.ÚvodAkcie, podielové fondy, dlhopisy – to sú nástroje, s ktorými má skúsenosť väčšina investorov. Ajdrobný investor s kapitálom už od niekoľko desiatok tisíc korún sa však môže zúčastniť atraktívnych burzovýchobchodov s ropou. Prostredníctvom futures kontraktu na ropu je možné investovať ako na vzostup tak aj napokles ceny najdôležitejšej suroviny vôbec. Obchodovanie na margin umožňuje investorovi s relatívne malýmkapitálom kontrolovať „balík“ s niekoľkonásobne vyššou hodnotou a tak profitovať aj na malých výkyvochceny.Predmetom predkladaného článku je vysvetlenie princípu obchodovania s ropou na komoditnom trhua objasnenie pojmov akými sú futures kontrakt, margin, finančná páka.Komodity a komoditné trhyOtázka zhodnotenia svojich úspor trápi v súčasnosti mnohých. Uloženie peňazí do banky pri súčasnomúročení ich nanajvýš uchráni pred zlodejmi, inflácia však ich hodnotu spoľahlivo znižuje. Do úvahy prichádzajúaj iné finančné produkty – podielové fondy, až priame investovanie do dlhopisov či akcií. Investovať je možnéi do nehnuteľností, avšak na to je potrebný kapitál vo výške niekoľkých miliónov a neskoršia likvidita je otázna.V ponuke sú tiež umelecké diela, starožitnosti, ale i komodity. [1]S komoditami je možné obchodovať na burze. Burza je svet, kde sa dnes zarábajú najväčšie peniazea väčšina finančných inštitúcií obchoduje práve na týchto trhoch.Všeobecne sú za komodity považované a na burze obchodované: [3]• Primárne suroviny a produkty – ropa, zemný plyn, vykurovací olej, benzín, drahé kovy, kovy,elektrina, uhlie, atď.• Poľnohospodárske plodiny a produkty – pšenica, dobytok, sója, bavlna, káva, kakao, cukor, oleje,semená, etanol, atď.Na burze sú komodity členené do viacerých samostatných kategórií:• Energia (Energy)• Základné kovy (Base metals)• Drahé kovy (Precious metals)• Zrniny a olejniny (Grains and oilseeds)• Potraviny a vlákna (Food and fibers)• Mäso a dobytok (Meat and cattle) [3]Rozumný investor svoje portfólio diverzifikuje, nespolieha sa len na jeden produkt. Tí najodvážnejší,najmä v posledných rokoch, sústreďujú svoju pozornosť na komoditné trhy. Na nich sa totiž nestretávajús korupciou, účtovnými škandálmi, umelo nadhodnotenými akciovými trhmi a nepredvídateľnými devízovýmipohybmi, spôsobovanými intervenciou centrálnych bánk.1 Ing. Abed Al-Zabidi, Ústav Podnikania a Manažmentu, Fakulta BERG Technickej Univerzity Košice, Park Komenského 19, 040 01Košice, abed.al-zabidi@tuke.sk2 Ing. Denisa Al-Zabidi, Katedra Podnikania a Manažmentu, Fakulta BERG Technickej Univerzity Košice, Park Komenského 19, 040 01Košice, denisa.al-zabidi@tuke.sk147 of 153

Na každej komoditnej burze sa obchoduje s určitými komoditami, teda každá burza sa špecializuje naurčité komodity. V prvom rade je podstatná likvidita a svoju rolu tu zohráva aj tradícia. Príkladom takýchto búrzsú: [2]NYMEX – ropa, drahé kovyCBOT – kukurica, pšenica, sójaCME – mäso, mliekoLME – meď, hliník, zinok, nikel, cínLIFFE – kakao, kávaIPE – energieNYMEX (New York Mercantile Exchange)New York Mercantile Exchange, Inc., je najväčšou komoditnou burzou na svete a eminentný trh energiea drahých kovov. Obchodovanie je zabezpečené pomocou dvoch divízií, NYMEX (energie, platina, paládium)a COMEX (všetky ostatné kovy). Futures a opčné kontrakty vyvinula burza na začiatku osemdesiatych rokov.CBOT (Chicago Board of Trade)Chicago Board of Trade bola založená 82 obchodníkmi v roku 1848, ktorí sa denne stretávali nachicagskom trhu a vybudovali systém obchodu s obilím. Práve na CBOT sa v roku 1851 začali obchodovať prvékomoditné forwardy. V roku 1865 CBOT zaviedla určité štandardy kvality, množstva, termínu a miesta dodávkyna forwardy a vznikli futures (future contracts). So zavedením maržového systému sa znížilo riziko defaultu,teda riziko plynúce z nedodržania záväzku [2]CME (Chicago Mercantile Exchange)Chicago Butter and Egg Board, bola založená v roku 1898, a bola oddelená od Chicago Board of Trade(CBOT). V roku 1919 bola reorganizovaná a pomenovaná ako Chicago Mercantile Exchange (CME).V súčasnosti CME obchoduje s viac ako 50 produktmi, ako napríklad dobytok.LME (London Metal Exchange)LME je dôležitou medzinárodnou komoditnou burzou. Špecializuje sa na neželezné kovy ako meď,hliník, olovo, zinok, nikel, cín, hliníkové zliatiny, striebro a index LMEX, ktorý je zložený z cien prvých šiestichkovov. LME bola založená v roku 1877, ale jej korene pochádzajú až z roku 1571. V počiatkoch sa obchodovalanajmä meď a olovo. Neskôr boli do portfólia pridávané ďalšie kovy. Skoro so všetkými kovmi sa obchodovalonajskôr neoficiálne a po určitom čase sa stali oficiálnymi kontraktmi. Celkový ročný objem obchodov jepribližne 8500 mld. dolárov.LIFFE (London International Financial Futures Exchange)Vznikla v roku 1982 ako následok uvoľnenia štátnej menovej regulácie vo Veľkej Británii. LIFFEprevzala americký model burzy podľa CBOT a CME. Najprv ponúkala len krátkodobé kontrakty na úrokovúmieru. Po fúzii s LTOM (London Traded Options Market) pridala do svojho portfólia opcie na akcie. V roku1996 fúzovala s ďalšou burzou LCE (London Commodity Exchange) a tým rozšírila svoje portfólio na kontraktyna poľnohospodárske produkty. Koncom roku 1996 bola LIFFE najväčšou burzou futures kontraktov v celejEurópe.IPE (International Petroleum Exchange)International Petroleum Exchange je londýnska burza, ktorá v Európe zaujíma vedúce postaveniev oblasti energií. [2]Future kontraktyFuture kontrakty sú termínové obchody, ktoré pôvodne vznikli obchodnou dohodou farmárov –predávajúcich a dealerov – kupujúcich o budúcom dodaní/kúpe obilia.Dnes Futures definujeme ako dohodu uzavretú medzi dvoma stranami , ktorej cieľom je kúpiť alebopredať určitý objem alebo množstvo komodity v určitom momente v budúcnosti za vopred dohodnutú cenu naorganizovanej burze. Každý obchod je pritom vecne, časovo a priestorovo presne definovaný. [1]Na komoditných burzách však v súčasnosti nie je prvoradým cieľom uskutočnenie obchodu a jehofyzické vyrovnanie v určitom termíne, ale ide najmä o obchody, ktorých zmyslom je pokrytie potenciálnych rizíkspôsobených pohybom cien komodity či finančného nástroja, alebo ide o obchody rýdzo špekulatívne.Obchodníci odhadujú, že reálne sa naplní predmet kontraktu fyzickou dodávkou iba v 1 – 5% týchtotermínových obchodov. Percento kolíše podľa typu obchodovanej komodity. Zvyšok obchodov vykonajú bankya brokerské domy, manažéri investičných fondov a súkromní investori, ktorí nemajú najmenší záujem na148 of 153

fyzickej kúpe/predaji určitej komodity, ale investujú do futures kontraktov za účelom dosiahnutia maximálnehozisku pri pohybe cien. Existujú tri základné skupiny účastníkov termínových obchodov:1. Istiace sa subjekty (hedgers) – výrobcovia, spracovatelia, obchodníci s určitou komoditou, tiežpoisťovne, penzijné fondy, investičné fondy a pod.2. Privátni a inštitucionálni investori (špekulanti) – bez priameho vzťahu ku komodite. Tí špekulujú nazáklade pohybu cien za účelom dosiahnutia zisku. Uzatvárajú svoje pozície pred termínom dodania(expiration date) konkrétnej komodity.3. Arbitražéri (arbitrageurs) – sú to vlastne tiež špekulanti, s tým rozdielom, že nepodstupujú riziko.Arbitráž je bezrizikový obchod s určitým ziskom. [3]Obchodovanie s future kontraktmiObchodovanie s future kontraktmi je vysoko transparentné a regulované. S futures sa obchoduje naburze, kde dochádza k stretu ponuky a dopytu a cena sa tak utvára pod vplyvom tržných síl. U futures neexistujeriziko úpadku protistrany, pretože vysporiadanie záväzkov garantuje clearingové centrum burzy, ktoré sa stávaprotistranou každého obchodu (viď nižšie). Obrovská likvidita potom znemožňuje manipuláciu zo stranyjedného subjektu. [4]Na trhu je možné stretnúť dva typy obchodníkov – fundamentálnych a technických. Fundamentálniobchodníci pozorujú dopyt a ponuku. Sledujú zásoby komodít, aktuálne počasie vo svete a poznajú vplyvpočasia na úrodu. Vo všeobecnosti delíme fundamenty na dve skupiny: [5]- Očakávané: patria sem všetky informácie, o ktorých burzoví hráči vopred vedia kedy prídu a čoho sa budútýkať, napr. správy o stave zásob jednotlivých komodít, pohyby amerického dolára a pod.- Prekvapujúce: patria sem správy, ktoré nie je možné predpokladať alebo očakávať. Napr. živelnépohromy, teroristické útoky a ozbrojené konflikty.Fundamentálny prístup vyžaduje precíznu znalosť danej komodity a sledovať dianie na celom svete.Takéto pozorovanie však vyžaduje venovať tomu veľa času, preto je pre fundamentálnych obchodníkov typické,že sa zameriavajú iba na niekoľko komodít. Fundamentálne správy, zverejňujú renomované organizáciev pravidelných intervaloch a sú dostupné cez internet. Pri obchodovaní tak majú záujemcovia dostatokzákladných informácií a závisí len od ich šikovnosti a skúseností, ako ich dokážu zužitkovať vo svoj prospech.Väčšina obchodníkov je zameraná technicky. Sledujú vývoj grafov. Hľadajú súvislosti, postupnosti a nazáklade minulého vývoja odhadujú vývoj budúci. Technickí obchodníci ani nemusia poznať vlastnosti tej-ktorejkomodity. Samozrejme obchodníci sa nešpecializujú len na konkrétny spôsob obchodovania ale bežné súkombinácie týchto dvoch charakteristík obchodníkov.V súčasnej dobe je už väčšina obchodov realizovaná elektronicky a pôvodné parketové obchodovanie jena ústupe. Obchodovanie on-line umožňuje aj z pohľadu drobných investorov prístup na komoditnú burzuz ktoréhokoľvek miesta a tak pružne a pohodlne reagovať na najnovší vývoj na svetových trhoch takmer 24hodín denne. [4]Jednou z hlavných výhod futures trhov je možnosť profitovať na poklese kurzu rovnako jednoduchoako na jeho vzostupe. Investor, ktorý očakáva pokles kurzu danej komodity, môže futures jednoducho najskôrpredať a niekedy v budúcnosti spätne kúpiť. Pokiaľ medzitým naozaj došlo k poklesu kurzu, inkasuje zisk vovýške rozdielu medzi predajným a nákupným kurzom.Charakteristickým znakom obchodovania s future kontraktmi je použitie finančnej páky, ktoráumožňuje investorovi držať pozíciu niekoľkonásobne väčšiu ako je jeho kapitál. Vďaka finančnej páke potomvedie každá zmena kurzu k vyššiemu percentuálnemu zhodnoteniu ale aj znehodnoteniu investovanýchprostriedkov. Teda na realizáciu termínovanej operácie stačí len 1 až 10% finančných prostriedkov. Výškafinančnej sumy je pre každú komoditu iná a určuje ju burza. Príslušnú sumu je potrebné hotovostne viazať voforme marginu.U futures sú otvorené pozície oceňované v reálnom čase. Ak má investor u otvorenej pozície zisk, je muokamžite pripísaný na účet. Pokiaľ má stratu, je účet o túto sumu znížený (tzv. mark-to-market). Investor tak mázisk v otvorenej pozícii k dispozícii a môže ho použiť na ďalší obchod. Nemusí pritom pôvodnú pozíciuuzatvoriť a pripraviť sa tak o možnosť ešte vyššieho zisku. [4]149 of 153

Futures na ropuFutures na energie patrí medzi najviac obchodované komoditné future kontrakty. Pri dennom objemepresahujúcom pol milióna zobchodovaných kontraktov americkej ľahkej ropy (Light Sweet Crude Oil) sa vždynájdu obchodníci ochotní nakupovať alebo predávať. Vďaka tomu môžu investori takmer vždy vstúpiť na trhalebo uzatvoriť pozíciu za „férovú“ cenu. [4]Futures na energie ponúkajú obchodníkom bohaté investičné príležitosti. U americkej ľahkej ropy, ktoráje najobchodovanejším kontraktom na energie na svete, bolo v roku 2006 priemerné denné rozpätie (rozdielmedzi maximom a minimom) asi 1,33 bodov, čo vo finančnom vyjadrení znamená 1330 USD.Priemerné rozpätie [USD] = 1,33 * 1000 USD = 1330 USDZáloha (margin) pre vstup do obchodu je stanovovaná burzou ako určitá suma. Pokiaľ by bol intradenný margin2025 USD, dosahuje priemerný denný potenciál takmer 66%.Ziskový potenciál [%] = 1330 USD / 2025USD = 65,68%Ak by sa investorovi podarilo nakúpiť za denné minimum a predať za maximum, dosiahol by tak zhodnoteniekapitálu o 66%.U tzv. mini kontraktov (NYMEX miNYTM) sú príležitosti rovnaké. Tieto kontrakty sú v porovnaní soštandardnými polovičné, pretože je polovičná ako hodnota bodu, tak aj margin. Percentuálna príležitosť jerovnaká ako u veľkého kontraktu. Vďaka nižšej kapitálovej náročnosti a rovnakým príležitostiam sú minikontrakty obzvlášť obľúbené medzi drobnými investormi. Nasledovná tabuľka 1 uvádza rozdiel medzi veľkýma mini kontraktom. [4]KontraktCrude Oil(Ropa)miNY Crude Oil(Mini ropa)Priemernédenné rozpätie(2006) [body]Hodnota boduPriemernédenné rozpätie[USD]Tab. 1. Rozdiel medzi veľkým a mini kontraktomTab. 1. Difference between big and mini contractIntradennýmarginDennápríležitosť1,33 1000 USD 1330 2025 USD 66%1,33 500 USD 665 1013 USD 66%pozn.: Hodnota bodu je pevne stanovená burzou, výška marginov sa môže meniťUvedené príklady sú len teoretické, investorovi sa prakticky skoro vôbec nepodarí nakúpiť za minimuma predať za maximum. Denný ziskový potenciál je však možné použiť pre porovnanie s ostatnými formamiinvestovania. Vysoká možnosť zisku je však na druhej strane vyvážená zodpovedajúcim rizikom. [4]Využitie pákového efektuPokiaľ investor obchoduje intradenne – t.j. pozíciu otvorí aj uzatvorí v priebehu jedného dňa, s jednýmmini kontraktom na ropu (miNYTM crude oil), skladá zálohu (margin) v danom prípade 1013 USD. Vzhľadomk tomu, že podkladovým aktívom malého kontraktu na ropu je 500 barelov (79500 litrov), (1 barel = 159litrov), drží investor pri kurze 80,00 USD za barel pozíciu s veľkosťou 40000 USD.Hodnota kontraktu = 80,00 USD za barel * 500 barelov = 40000 USDPokiaľ je margin 1013 USD, má obchodník k dispozícii páku takmer 40 : 1, resp. platí zálohu asi 2,5%.Páka = 40000 USD / 1013 USD = 39,5Záloha [%] = 1013 USD / 40000 USD = 2,5%Napríklad dňa 1.10.2007 očakáva investor pokles ceny ropy (pozitívny vývoj zásob v USA). Predá jeden malýkontrakt ropy za kurz 80,00 USD za barel. Na účte mu bude zablokovaný intradenný margin 1013 USD. Trhbehom nasledujúcej polhodiny rastie, ale potom sa vydá smerom nadol a investor uzatvorí pozíciu po necelýchtroch hodinách za kurz 79,30 USD. Realizuje potom zisk vo výške 0,70 USD, čo znamená 350 USD predodpočítaním poplatkov.Zisk = (80,00 USD – 79,30 USD) * 500 barelov = 350 USD.150 of 153

Pri intradennom margine 1013 USD tak investor zhodnotil kapitál behom troch hodín takmer o 35%.Zisk [%] = 350 USD / 1013 USD = 34,6%Kurz ropy sa pritom pohol len o 0,9% (0,70 / 80,00 = 0,88%).Vďaka finančnej páke teda vedie každá zmena kurzu k vyššiemu percentuálnemu zhodnoteniu, ale ajznehodnoteniu investovaných prostriedkov (zálohe). Páka tak umožňuje dosahovať vyššie zisky a súčasnevyužívať menšie pohyby kurzu. Jej použitím sa ale zvyšuje podstupované riziko. Výška páky 39,5 znamená, žekaždý pohyb kurzu o 1% v očakávanom smere vedie k zhodnoteniu investovaných prostriedkov (marginu –zálohy) o 39,5% a naopak nepriaznivý pohyb kurzu o 1% znamená rovnako vysokú stratu, t.j. 39,5%z vložených prostriedkov.Obchodovanie na margin môže byť vysoko ziskovou obchodnou stratégiou, ale investor by mal presnepochopiť príslušné riziká. Pokiaľ by sa kurz z uvedeného príkladu vyvíjal nepriaznivo (v danom prípade byrástol), znamenal by rast ropy o 0,70 USD (0,9%) stratu vo výške 350 USD alebo 34,60% z investovanej sumy(marginu).Fundamentálne správyKaždý komoditný obchodník má svoj vlastný okruh fundamentov pri tej-ktorej komodite. Ako je užvyššie uvedené, fundamenty je možné rozdeliť do dvoch skupín, na očakávané a prekvapujúce. Pokiaľ pôjdeo ropu, medzi všeobecne očakávané udalosti patrí týždenná správa o stave zásob ropy a ropných derivátovv USA a zasadania Organizácie krajín vyvážajúcich ropu (OPEC). Ak sa zásoby v USA zvýšia, cena ropy klesnea naopak. Platí pritom základné trhové pravidlo. Ponuka rastie rýchlejšie ako dopyt a cena je tlačená dole. AkOPEC zníži ťažobné kvóty, klesajúca produkcia v tom prípade zníži ponuku ropy na trhu, čo signalizuje nárastcien. Cenu ropy ovplyvňuje množstvo ďalších informácií, napr.:• Vyťaženosť amerických rafinérií – ak klesá a zásoby benzínu napriek tomu stúpajú, ropy je dosť a dá sapredávať.• Spotreba benzínu a vykurovacieho oleja – sezónne sa menia. V lete počas dovoleniek vrcholí dopyt pobenzíne, v zime sa vykuruje olejom.• Stav amerického hospodárstva – ak FED vyhlási, že ekonomika porastie štvorpercentným tempom,znamená to, že spotreba ropy bude takisto stúpať (nákupný signál).• Predpoveď počasia – letné horúčavy zvyšujú používanie klimatizačných zariadení, tuhé zimy spotrebuvykurovacieho oleja. [5]Pri stanovovaní obchodnej stratégie sa nedajú zohľadniť všetky správy, aj preto, lebo si niekedyprotirečia. Šikovný investor si preto na základe skúseností zostaví model, v ktorom vybraným informáciámpriraďuje váhy a tak získa tzv. fundamentálny posudok.Cenu ropy nepochybne ovplyvňujú aj prekvapujúce fundamenty, akými sú zemetrasenia, hurikány,tornáda, záplavy, extrémne sucho, požiare, vulkanická aktivita. V prípade, že k nim príde, burza môže kvôlizásahu „vyššej moci“ (Force Majeure) pozastaviť fyzické dodávky komodity. [5]Clearingové centrumClearingové centrum (clearing house) sa stáva protistranou každého obchodu, tým ale nezaujíma žiadnuotvorenú pozíciu, pretože všetky kontrakty sú párované a teda súčet všetkých dlhých pozícií sa rovná súčtuvšetkých krátkych pozícií, po sčítaní je výsledok nula.Clearingové centrum je buď súčasťou burzy alebo je autonómnou inštitúciou. Má svojich členov(clearing members). Len clearingový člen môže komunikovať s clearingovým centrom a teda sprostredkovaťvysporiadanie marží a samotných kontraktov, bez ktorých obchodovanie na burze nie je možné. Burzový člennemusí byť automaticky clearingovým členom, ale clearingový člen je vždy burzovým členom. Clearingový členzvyčajne požaduje marže, ktoré sú vyššie, ako marže požadované samotným clearingovým centrom. Ak do tohtoreťazca ešte vstupuje maklér (burzový člen, clearingový nečlen), tak marža pre obchodníka sa ešte zvyšujea vzťah by vyzeral nasledovne: [3]obchodník –– maklér (clearingový nečlen) –– maklér (clearingový člen) –– clearingové centrumClearingový člen preberá všetky záväzky za svojich klientov, teda aj za clearingových nečlenov –makléri, ktorí prostredníctvom neho komunikujú s clearingovým centrom, a oni zase preberajú všetky záväzkyza svojich klientov. Práve z tohto dôvodu sa marže určitým spôsobom nabaľujú a pre konečného klienta súvyššie.151 of 153

Rozdiel medzi futures a CFDsKaždý investor, ktorý sa rozhodne obchodovať s ropou alebo inými komoditami, tak môže učiniť buďprostredníctvom future kontraktov alebo komoditných CFDs (Contracts for Difference). Nasledujúca tabuľka(Tab. 2) porovnáva základné rozdiely v obchodovaní s komoditnými futures a CFDs. [4]Tab. 2. Základné rozdiely medzi futures a CDFs.Tab. 2. The basic differences between futures and CDFsFuturesCFDsTrh Burzový trh OTC - tzv. cez prepážkuCena Výsledok ponuky a dopytu na burze O kurze/kotácii rozhoduje brokerSpread (Rozpätie) Výsledok tržných síl Väčšinou fixný – stanovený brokeromProtistrana Clearingové centrum BrokerRiziko protistranyReguláciaManipulácia s cenouTakmer nulové. Obchody garantujeclearingové centrum burzy.Vysoko regulované spoločnosti.Nie je možná. V jeden okamžik vždy lenjedna cena.Vysoké. Pokiaľ broker skrachuje, pozícienie je možné previesť inam.Často neregulované spoločnosti so sídlomv daňových rajoch.Je možná. O kotácii rozhoduje broker.Dealer môže ponúknuť ľubovoľný kurz.Poplatky (komisie) Áno. Nie, broker je platený zo spreadu.MarginKurzy, grafyStanovený burzou. Vyšší než u CFDs.Môžu byť spoplatnené. Sú majetkomburzy, na ktorej sa s futures obchoduje.Stanovený brokerom. Relatívne nízky,rovnaký na rôznych trhoch.Celkom zadarmo. O kurzoch rozhodujebroker, ktorý ich poskytuje.S futures sa obchoduje na burze, kde sa stretáva ponuka a dopyt a výsledkom je cena. Protistranoukaždého obchodu je clearingové centrum burzy, ktoré v podstate eliminuje riziko úpadku protistrany. Oprotitomu u CFDs je protistranou broker, ktorý súčasne rozhoduje o kotácii (kurze), ktorú investorovi ponúkne.Združenie nákupcov (Commitments of Traders – COT v USA)Obchodné aktivity jednotlivých skupín sú sledované štátnou autoritou, komisiou Commodity FuturesTrading Commission (CFTC) a publikované v podobe tzv. Commitments of Traders reportu (COT). COTvychádza od roku 1962, najskôr bol publikovaný mesačne, od roku 1992 každých štrnásť dní a od roku 2000 jepublikovaný každý týždeň. Oproti pôvodnej verzii obsahuje report výrazne viac informácií a od roku 1995 jedostupný zdarma na webových stránkach komisie.ZáverBurza je svet, kde sa dnes zarábajú najväčšie peniaze a väčšina inštitúcií ako sú banky, poisťovne,a pod., obchodujú práve na týchto trhoch. Ešte pred niekoľkými rokmi bola burza určená iba vybranýmjednotlivcom resp. inštitúciám. Vďaka pokroku internetu a ďalším komunikačným cestám má dnes prístupk týmto trhom takmer každý, kto má solídne pripojenie k internetu.Futures na ropu prinášajú obchodníkom bohaté investičné príležitosti, je možné investovať ako navzostup tak aj na pokles kurzu pravdepodobne najdôležitejšej suroviny vôbec. Vďaka obchodovaniu na marginpritom môže investor s relatívne malým kapitálom kontrolovať „balík“ ropy s niekoľkonásobne vyššou hodnotou(finančná páka) a profitovať aj na malých výkyvoch ceny.Aj keď je podnikanie na komoditnom trhu spojené s obrovským rizikom, na druhej strane má takévlastnosti a prináša také výhody, ktoré nemôže ponúknuť takmer žiadne klasické podnikanie.Článok je čiastkovým výstupom grantovej úlohy VEGA č. 1/3349/06 „Marketingový model hodnotenia vplyvuťažobného priemyslu na environmentálne parametre so socioekonomickým aspektom v príslušnom legislatívnomprostredí.152 of 153

Literatúra -References[1] Debnár, M.: Obchodovanie na komoditnej burze nie je ruleta. Trend, ročník 2005, číslo 15.[2] Kohn, M.: Financial Institutions and Markets. 2nd ed. New York: Oxford University Press, 2004. ISBN 0-19-513472-9.[3] Csikósová A., Kameníková K.: Economical evaluation of the living environment pollution. IGCP 443 -Magnesite and Talc - Geological and Environmental Correlations Programme of UNESCO, Newsletter No.2,Boletim Paranaense de Geociencias, Curitiba, Brazil, 2002, p. 97-104, ISSN 0067-964X.[4] www.derivat.sk/index.php?PageID=1327[5] www.e-ropa.sk[6] http://vlna.blog.sme.sk/c/92702/Fundamentalna-analyza.html153 of 153