Erdészeti és mezőgazdasági eredetű biomassza potenciál Borsod megyében

Átírás

1 Erdészeti és mezőgazdasági eredetű biomassza potenciál Borsod megyében Szarka Nóra IX. Biomassza Konferencia Sopron Department of System Analysis and Environmental Engineering University of Leoben, Austria

2 Áttekintés Háttérismeret Jelen munka átfogó célja Módszertan: erdészeti és mezőgazdasági jelen és jövőbeni potenciál Előzetes eredmények Következtetések További célok

3 Háttérismeret, motiváció Biomassza potenciál kihasználásának indokai Hazai fosszilis energiaforrások szűkössége és költséges kitermelése Környezetvédelem Vidékfejlesztés (népességmegtartás) Agrár-szerkezetváltás (versenyképesség) Energiafüggőség enyhítése gazdasági és stratégiai szempontok EU és hazai előírásoknak, törvényeknek való megfelelés stb

4 Jelen munka célja A biomassza regionális szintű energetikai felhasználása támogatásából eredő járulékos előnyök/következmények Regionális versenyképesség számszerű meghatározása és dinamikus Modellezése (VENSIM). Környezet A modell döntéstámogató eszközként szolgálhat majd a legmegfelelőbb helyi szintű energiatermelés és felhasználás kiválasztása céljából. Biomassza hasznosításának fokozása Felépítése és alkalmazása Borsod-Abaúj- Zemplén megyei adatokra folyamatban van. Gazdaság Társadalom

5 Biomassza keletkezés és felhasználás Energetikai célra felhasználható biomassza keletkezési források Erdőgazdaság nem hasznosított faanyag és célültetvény! Mezőgazdaság szerves állati hulladék, melléktermék és célültetvény! Kommunális szerves hulladék Szennyvíziszap Èlelmiszer-feldolgozó iparok Biomassza felhasználási lehetőségek energetikai célra Ipari szektor Energia szektor Kommunális szektor Háztartások Mezőgazdaság Export

6

7 Erdőgazdasági jelen biomassza potenciál Elméleti közelítő potenciál (2001) Erdőterület Bruttó folyónövedék Energiatartalom ha m³ TJ Gyakorlati potenciál (2001) Különleges rendeltetésű és gazdasági erdők korlátozott kitermelése Tulajdonos szerinti megoszlás Fafaj szerinti megoszlás Gazdaságos begyűjthetőség Jelenlegi hasznosítás Véghasználat apadéka Gyérítés, tisztítás, eü, egyéb fakitermelés hasznosítatlan anyaga

8 Erdőgazdasági jelen biomassza potenciál Folyónövedék és kitermelés Borsod megyében (2001) Nettó véghasználat 25% Nem kitermelt folyónövedék 49.52% Kitermelés 50.48% Apadék 8% Gyérítés 8% Tisztítás 3% Egészségügyi 5% Egyéb 1% 510 TJ Gazdaságosan begyűjthető mennyiség

9 Erdőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás Jövöbeni biomassza hasznosítás: Dinamikus modell - VENSIM Modell vázlat felépítése Szükséges adatok meghatározása az erdészetről és kapcsolódó gazdasági társadalmi és környezeti körülményekről Történelmi adatok begyűjtése, rendszerezése és feldolgozása ( ) kalibráláshoz Megfelelő összefüggések és egyenletek meghatározása Modell struktúra felépítése, adatokkal való feltöltése és kalibrálása Futtatás különböző scenariókkal Eredmények elemzése és értelmezése What if szimuláció

10 Erdőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás Modell fontosabb témakörei : Jövőbeni mennyiségi változás kínálat Jövőbeni fogyasztás alakulása kereslet Kereslet-kínálat térbeli eloszlása (GIS) Gazdaságosság (költség-haszon, hozzáadott érték, támogatások, stb.) Környezetvédelem (emisszió) Társadalmi tényezők (foglalkoztatottak száma, népességmegtartás, stb.) Többlet hatás pl. Turizmus Főbb mutatók / indikátorok (példák): Erdősültség CO 2 emisszió Tűzifa igény Véghasználat Energiaültetvények aránya Foglalkoztatottak száma Stb

11 Erdőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás

12 Erdőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás Modellbeni összefüggések initial sanitary and other Károk (Time) (Eü karbantartás) (Time) I TÜZIFA IGÈNY Tüzifa fogyasztás Fa igény Ipari fogyasztás INITIAL TIME Time Eü karbantartás I VÈGHASZNÀLAT (I FOLYÒNÖVEDÈK) Felhasználható folyónövedék (Gyérítés) (Tisztítás) (I FAKITERMELÈS) (Time) Erdöterület I FOLYÒNÖVEDÈK Kezdeti gyarapodás Erdö sürüseg Kezdeti készlet I ÈLÖFAKÈSZLET Illegális Initial forest area Gyérítés Tisztítás I FAKITERMELÈS

13 Modell a modellben Erdőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás

14 Erdészeti biomassza potenciál Modell a modellben àrnyékváltozó

15 Erdészeti biomassza potenciál Modell szimuláció 1 M I FAKITERMELÈS 850, , , , Time (Year) I FAKITERMELÈS : Current14 m³

16 Erdészeti biomassza potenciál Modell scenárió (példa) 1. Energia szektor fa igénye növekszik Befolyásolt változók Fa igény I ENERGIA ÜLTETVÈNYEK IGÈNYE I JÀRULÈKOS FOGLALKOZTATOTTAK SZÀMA Apadék I FA POTENCIÀL I CO2 EMISSZIÒ I VÈGHASZNÀLAT I FAKITERMELÈS I ÈLÖFAKÈSZLET (I FA POTENCIÀL) Illegális (I FAKITERMELÈS)

17 Erdészeti biomassza potenciál Modell scenárió eredmények bemutatása indikátorollal (példa) 400, , ,000 I TÜZIFA IGÈNY I ENERGIA ÜLTETVÈNYEK IGÈNYE I JÀRULÈKOS FOGLALKOZTATOTTAK SZÀMA 300, , , , , , , , , Time (Year) I TÜZIFA 1990 IGÈNY 1994 : Mérsékelt 1998 fa igény m³ Time (Year) I TÜZIFA IGÈNY : Intenzív fa igény Time (Year) m³ I ENERGIA ÜLTETVÈNYEK IGÈNYE : Mérsékelt fa igény m³ I ENERGIA I JÀRULÈKOS ÜLTETVÈNYEK FOGLALKOZTATOTTAK IGÈNYE : Intenzív SZÀMA fa igény : Mérsékelt fa igény m³ I JÀRULÈKOS FOGLALKOZTATOTTAK SZÀMA : Intenzív fa igény

18 Erdészeti biomassza potenciál Következtetés Saját scenáriók, saját feltevésekkel való futtatása Eredmények és befolyásoló tényezők vizsgálata Érzékenység analízis és inputok megfelelő beállítása Döntés meghozatalában való támogatás!!!

19 Mezőgazdasági jelen biomassza potenciál 1. Növényi melléktermékek hasznosítása (2004) Legfontosabb Terménymennyiség Egységnyi keletkező keletkező melléktermékek mezőgazdasági Borsod megyében Borsod melléktermék [t] megyében (2004) [t] (2004) Borsod megyében [t/ha] Gabonafélék Gabonafélék Gabonafélék Kukorica Kukorica Kukorica Napraforgó Repce Napraforgó Napraforgó Gyümölcsös Repce Repce Gyümölcsös Gyümölcsös 2.5 Keletkező melléktermék Betakarítható melléktermék Energetikai célra begyűjthető melléktermék 1.8 Növényféle Gabonafélék Kukorica Napraforgó Repce Gyümölcs Szőlő MJ/kg TJ 3124 TJ

20 Mezőgazdasági jelen biomassza potenciál 2. Szerves állati hulladék hasznosítása (2004) Szerves Állatlétszám állati hulladék (1000 darab) Kinyerhető (t Kinyerhető szárazanyag és hasznosítható és tartalom) hasznosítható biogáz biogáz energiatartalma mennyisége [MJ] (m³) 2090 Energetikai célra hasznosítható Hasznosítható biogáz 50 biogáz 1000 mennyisége energia (m³) 800 tartalma [MJ] Kinyerhetö biogáz Kinyerhető mennyisége biogáz (m³) energia Szarvasmarha Szarvasmarha Sertés 360 tartalma [MJ] Sertés Baromfi Baromfi Szarvasmarha Sertés Baromfi Szarvasmarha Sertés Baromfi 680 TJ

21 Mezőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás 3. Energetikai ültetvények lehetősége Vetetlen területek (ugar, parlag) beültetése Vetésterület és vetetlen terület Borsod megyében [ha] ( ) Vetetlen terület Vetésterület Kedvezőtlen adottságú területek beültetése Földterület termőértéke Termelési érték Mezőgazdasági foglalkoztatottság Talaj ph-ja Talaj sótartalma Vízgazdálkodási körülmények Fizikai talajjellemzők ha ha

22 Mezőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás Vetetlen terület beültetése (80000 ha) TJ TJ Kedvezötlen terület beültetése ( ha) TJ TJ

23 Mezőgazdasági jövőbeni biomassza hasznosítás Agriculture submodel Crop production Yield Crop residues production yield <Agricultural LU> Agri Crop Production Agri animal production Organic matter production yield Crop residues (byproducts) cereal straw corn-stalk sunflower-stalk rapestraw loppings grape cane Gross Agriculture Output Total Animal residues (byproducts) residuals cattle Setalands Agri production costs Working labor in Agriculture Potentials of higher yields Potentials of higher income from other products Agri product income Agri production costs total Unit production costs Investment plan <Agri products prices> Average wages in Ariculture Agri production grow change demand Support Feasibility study Technology availibility Investment costs realization Workers availibility Agri labor demand change Agri LU Change demand <Technology> Air polution production efficiency residuals pigs residuals sheeps residuals poultry

24 Eredmények Összefoglaló eredmények Borsod megyére Mezőgazdasági és erdészeti jelenlegi potenciál számítása Erdészeti dinamikus modell felépítése és kalibrálása Erdészeti indikátorok meghatározása Alap scenáriók meghatározása Mezőgazdasági modell struktúrája

25 Következtetések Következtetések A modell valós adatokra és összefüggésekre lett felépítve és kalibrálva A modell valósághüen szimulálja a történelmi adatokat Felhasználó egyéni feltevéseit lehet a modellbe beintegrálni Scenáriók futtatására és következményeinek elemzésére alkalmas A biomasszával kapcsolatos gazdasági társadalmi és környezeti komponensek dinamikus összefügeseit tartalmazza

26 További célok További célok Erdészeti modell fejlesztése Mezőgazdasági dinamikus modell teljes felépítése és kalibrálása Indikátorok és scenáriók további definiálása és számszerű megadása Felhasználói oldal részletezése GIS alkalmazása kiinduló adatok és eredmények szemléltetésére, ill. modell inputként Költség-haszon számítások Technológia elemzés

27 Köszönöm tisztelt figyelmüket!