Szkolenie dla doradców rolnych

Transkrypt

1 Szansą dla rolnictwa i środowiska - ogólnopolska kampania edukacyjno-informacyjna Piła Płotki, grudnia 2012 r. Szkolenie dla doradców rolnych Inwestycje Biogaz Zeneris Marek Jóźwiak

2 Plan prezentacji Dlaczego uwierzyliśmy w biogaz? Dlaczego nie skorzystaliśmy z gotowych rozwiązań? Nasze założenia biznesowe Nasze realizacje i usługi

3 Skąd pomysł? Technologia biogazowa jest interesująca sama w sobie, i brak jej konkurencji w zakresie produkcji energii z mokrej biomasy Zachodni dostawcy technologii skupiali się na sprzedaży produktu jakim dysponowali, a nie zaproponowaniu produktu na miarę polskiego rynku (gotowy projekt był przywożony w teczce, a nie skrojony na miarę potrzeb danej lokalizacji) Technologie dojrzewały w innych realiach systemowych (system wsparcia ukierunkowany na rolnictwo biogazownie niemieckie NaWaRo ) Firmy nie dostrzegały potrzeby zmian (zbudowaliśmy 100 instalacji ) Bo nie mieliśmy własnego morza gnojowicy do zagospodarowania tylko oczekiwania akcjonariuszy że instalacja musi być rentowna i konkurencyjna

4 Biogaz z upraw celowych 1 ha*50ton*200m3*5,5 kwh= 55000kWh=198GJ ~ litrów benzyny czyli strategiczna przewaga technologiczna nad biopaliwami I generacji (3x wyższe EROEI)

5 Biogaz z odpadów/pozostałości organicznych można przetwarzać płynne lub mokre odpady przy dodatnim bilansie energetycznym oczyszczanie ścieków, odparowywanie wręcz przeciwnie, procesy energochłonne i nieekologiczne więc niższa cena substratów, zdecydowanie niższa niż dla suchej lub celowo uprawianej biomasy, plus oszczędności energetyczne dla gospodarki przetwarzanie niektórych z nich może stanowić dodatkową pozycję po stronie przychodów

6 Rezolucja Parlamentu Europejskiego ( ) mając na uwadze, że jak dotąd tylko 50 PJ biogazu jest produkowane rocznie przy użyciu nawozu zwierzęcego, roślin energetycznych, osadu i odpadów organicznych, podczas gdy potencjał samego nawozu zwierzęcego wynosi 827 PJ podkreśla, że produkcja biogazu z nawozu zwierzęcego, osadów oraz odpadów miejskich, zwierzęcych i organicznych służy zróżnicowaniu źródeł energii i może w ten sposób coraz bardziej przyczyniać się do poprawy bezpieczeństwa, konkurencyjności i trwałości dostaw energii UE oraz otwierać przed rolnikami nowe perspektywy uzyskania dochodów podkreśla, że w dłuższej perspektywie czasowej odnawialne źródła energii, takie jak biogaz i biopaliwa, w połączeniu z energią słoneczną i energią wiatrową i przy uwzględnieniu dalszych zintensyfikowanych wysiłków badawczych mogą stać się jeszcze bardziej niezależne od kopalnych i jądrowych źródeł energii; zachęca zarówno UE, jak i państwa członkowskie do wykorzystywania ogromnego potencjału biogazu poprzez tworzenie sprzyjających warunków oraz utrzymywanie i rozwijanie systemów wsparcia w celu pobudzania inwestycji w biogazownie i ich utrzymywanie; Rezolucja Parlamentu Europejskiego z dnia 12 marca 2008 r. w sprawie zrównoważonego rolnictwa i biogazu: potrzeba przeglądu prawodawstwa UE

7 Gotowe rozwiązania Głównie rozwiązania niemieckie, zoptymalizowane pod niemiecki system wsparcia Najczęściej >90% biogazu z roślin Fermentacja dwuetapowa

8 Kilka słów o fermentacji Prawdziwa fermentacja dwuetapowa (w osobnych zbiornikach faza hydrolizy i osobno faza fermentacji) w fazie badań laboratoryjnych, teoretycznie o większej sprawności ze względu na krótkie czasy retencji dwóch wyspecjalizowanych procesów biotechnologicznych, ale proces jest nieco trudniejszy do prowadzenia. Nie znamy wdrożonych aplikacji przemysłowych, nasza biogazownia w Skrzatuszu jest zaprojektowana w taki sposób aby dało się w niej prowadzić proces dwuetapowy, niemniej jednak jest obecnie zaimplementowano proces jednoetapowy. biogaz substrat hydroliza w środowisku kwaśnym, krótki HRT substrat zhydrolizowany fermentacja w środowisku obojętnym, krótki HRT krótkihrt krótkihrt HRT hydrauliczny czas retencji, czyli średni czas przetrzymania substratów w zbiorniku. Im wyższy HRT tym wyższy koszt zbiorników, ale zbyt krótki może spowodować niedofermentowanie substratów. Różne substraty wymagają różnych czasów retencji, najdłuższe są wymagane dla substratów zawierających ligniny i celulozę w praktyce kiszonki roślin.

9 Pozornie dwuetapowa Pozorna fermentacja dwuetapowa (określana też niekiedy jako dwufazowa)- dwa zbiorniki, w którym pierwszy pełni rolę fermentora głównego, a drugi uzupełniającego dofermentowującego. Najczęściej mówi się o fermentacji I-szego stopnia i II-go stopnia. biogaz biogaz substrat fermentacja wstępna, średni HRT I substrat częściowo przefermentowany fermentacja uzupełniająca, średni HRT II krótkihrt krótkihrt Łączny czas retencji HRT wynosi HRT I +HRT II. Należy zwrócić uwagę że cała część organiczna substratów musi przejść przez pierwszy, główny zbiornik a więc jego obciążenie biologiczne jest wyższe niż dla drugiego zbiornika, który przyjmuje już częściowo przerobiony substrat. Czyli najtrudniejsza część procesu fermentacji jest skoncentrowana w fermentorze wstępnym. Im bardziej złożona jest mieszanka substratów, im więcej jest odpadów pochodzenia spożywczego, tym trudniej przebiega proces w tym fermentorze. Dodatkowo zarówno badania laboratoryjne, jak i praktyka potwierdzają, że parametr charakteryzujący obciążenie biologiczne może być wysoki (dla stabilnej fermentacji) wyłącznie dla kiszonki kukurydzy z dodatkiem gnojowicy, natomiast spada wraz ze wzrostem udziału innych substratów. To oznacza że biogazowna pozornie dwuetapowa zaprojektowana przy założeniu fermentacji kiszonki nie będzie pracowała z pełną wydajnością dla innych mieszanek, a jeśli będzie się tę wydajność forsować, to dojdzie do załamania procesu. Uwaga: nie jest prawdą że z dofermentowania uzyskuje się dodatkowy biogaz

10 jednoetapowa biogaz I substrat fermentacja całkowita, HRT dobrany pod mieszankę HRT Fermentacja jednoetapowa całość substratów trafia do jednego zbiornika i w nim fermentuje do końca, a jeśli biogazownia jest większa, odpowiednio zwiększa się ilość zbiorników. Całkowite obciążenie biologiczne procesu rozkłada się na całą objętość zbiornika, a więc taka biogazownia ma w praktyce dwa razy większą elastyczność w stosunku do wariantu poprzedniego jeśli chodzi o możliwość stosowania innych substratów, w tym odpadowych.

11 Substraty jako czynnik kosztotwórczy Skoro nasz strumień wyjściowy (energia) jest wyceniany o wiele niżej niż np. w biznesplanach niemieckich, z uwagi na systemy wsparcia jakie posiadamy musimy: Zmienić system wsparcia, lub Zbudować dużo tańszą instalację, lub Znaleźć dużo tańszy strumień wejściowy (wsad) Skoro nie da się dużo zaoszczędzić na technologii należy sprawdzić koszt paliwa cena substratów - do 80% kosztów operacyjnych ceny substratów zależą od bardzo wielu czynników: głównie - czy to uprawa celowa czy produkt uboczny rodzaju substratu - popytu i podaży w danym miejscu i czasie odległości od biogazowni możliwości i sposobu przechowywania

12 Cena substratu czy cena metanu do porównania substratów dla konkretnej lokalizacji ze względu na różnice w: s.m. oraz s.m.o. podatność na fermentację (biogazodochodowość) ilość metanu w biogazie koszty transportu i przechowania wykorzystujemy kalkulator ceny metanu

13 Kalkulacja ceny metanu A B C D E F G cena netto (zł) km dowóz (zł) dodatkowe (zakiszenie itp.) (zł) sm % smo % sm uzysk z smo Nm3/kg CH4% (A+B+C)/ (D+E+F+G) cena metanu zł/nm % 94% % 1, % 94% % 1, , % 94% % 1, % 94% % 2, % 94% % 2, , % 94% % 3,23 gnojowica 0,33, wytłoki z jabłek 0,84, wywar gorzelniany 0,01

14 Sprzedaż metanu Biogazownia produkuje energię w postaci metanu i sprzedaje w postaci: energia elektryczna "stare" zielone certyfikaty "nowe" zielone certyfikaty "pomarańczowe" certyfikaty ciepło PLN/MWh sprawność techniczna 41% 41% 41% 45% 41% sprawność operacyjna (h) Przychód z metanu PLN/Nm3 0,74 1,00 1,40 0,04 0,74 SUMA biogazownia rolnicza ,74 1,00 1,74 biogazownia rolnicza ,74 1,40 2,14 biogazownia kogeneracyjna ,74 1,40 0,04 0,74 2,92

15 Nasze założenia Skoro po stworzeniu odpowiednich warunków fermentuje niemal każda biomasa skupiliśmy się na stworzeniu koncepcji w oparciu o dostępne odpady z przetwórstwa rolno-spożywczego Jeśli na kupowanej kiszonce kukurydzy instalacja przynosi stratę, należy zmienić strumień i poszukać nadających się odpadów im bliżej, tym taniej koszt kiszonki dla 1 MW przez 15 lat to: 120 PLN x ton x 15 = 36 mln PLN koszt odpadów dla tej samej instalacji : 15 PLN x ton x 15 = 11,25 mln PLN!

16 v W zamian możemy mieć instalację elastyczną, która: - Jest gotowa na zmianę substratów w razie potrzeby, - Ma wyższą rentowność operacyjną

17

18 Wsad do biogazowni Praktycznie każda substancja organiczna niezawierająca inhibitorów, może być substratem wykorzystywanym do produkcji biogazu. Zestawiając substraty musimy być pewni że: wsad będzie stabilnie fermentował ilość i jakość uzyskiwanego biogazu będzie satysfakcjonująca skład wsadu nie zmieni się znacząco ROŚLINY ENERGETYCZNE: -Kiszonka kukurydzy -Kiszonka sorgo -Kiszonka traw -Kiszonka żyta ODPADY: -gnojowica, gnojówka, obornik -wywar gorzelniany -wysłodki buraczane -wysłodziny browarniane -odpady poubojowe -odpady z mleczarni -liście z buraków -odpady z przetwórstwa owoców i warzyw itp.

19 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU wybudowana w technologii Biogaz Zeneris Moc elektryczna - 0,526 MWe Mg roczna ilość przerobionego substratu MWh roczna produkcja energii elektrycznej Biogazownia ma możliwość zastosowania szerokiego spektrum substratów:i ich zmiany Potwierdza skuteczność technologii Biogaz Zeneris Daje potencjalnym kontrahentom realną możliwość weryfikacji zastosowanych rozwiązań i metod zarządzania operacyjnego w praktyce, przed zawarciem kontraktu Pozwala na zastosowanie wypracowanych przez laboratorium wyników badań w praktyce, w skali makro: testowanie nowej gamy substratów testowanie zmodyfikowanego składu wsadu modyfikowanie warunków fizykochemicznych fermentacji

20 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Elektrociepłownia biogazowa w Skrzatuszu, uruchomiona w marcu 2011 r. Zaprojektowana wg technologii BIOGAZ ZENERIS. Moc elektryczna 526 kw, moc cieplna 505 kw (300 kw w ciepłej wodzie i 205 kw w parze. Od września 2011 r. działa na 100 % mocy. Współdziała z gorzelnią rolniczą usytuowaną na sąsiedniej działce.

21 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Zbiornik pośredni wywaru gorzelnianego na terenie gorzelni. Z tego zbiornika wywar przepompowywany jest do zbiornika wstępnego na terenie biogazowni Zbiornik wstępny wywaru gorzelnianego o pojemności roboczej ok. 370 m 3 z zainstalowanym mieszadłem pionowym zapewniającym właściwe ujednolicenie wywaru przed podaniem do procesu fermentacji

22 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Zbiornik płynnych odpadów organicznych. W zbiorniku zainstalowano instalację grzewczą zapewniającą możliwość utrzymania właściwej temperatury substratu przed podaniem do procesu fermentacji. Dzięki instalacji grzewczej możliwe jest przyjęci odpadów lepkich, np. gliceryny. Zasobnik substratów stałych. Bunkier żelbetowy z zainstalowaną ruchoma podłogą i systemem przenośników ślimakowych automatycznie transportujących substraty stałe do zbiornika mieszalnikowego Pojemność bunkra wynosi ok. 100 m 3 (wielkość nadmiarowa, zabezpieczająca biogazownię przed ew. brakiem wywaru).

23 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Budynek stacji przyjęć odpadów wymagających higienizacji. W budynku zainstalowano urządzenia pozwalające przyjąć i przetworzyć odpady pochodzenia zwierzęcego. Stacja wyposażona jest w szatnię brudną i czystą oraz pomieszczenie sanitarne. Filtry chemiczne odorów ze stacji przyjęć. Powietrze wentylacyjne przetłaczane jest na zewnątrz stacji przyjęć przez filtr chemiczny główny. Dodatkowo zbiornik magazynowy i higienizator wyposażono w odciąg powietrza znad osadu. Odciągane powietrze przepływa przez mniejszy filtr odorów.

24 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Komora fermentacji 1. Zbiornik z żelbetu, wyposażony w instalację grzewczą oraz dwuśmigłowe mieszadło pionowe uniemożliwiające proces sedymentacji oraz utrzymujące równomierne stężenie kosubstratów w przestrzeni roboczej. Wysokość zbiornika 8 m, średnica 13 m, pojemność użytkowa ok. 982 m 3. Komora fermentacji 2. Zbiornik otwarty, wykonany z żelbetu, wyposażony w podwójne, szczelne przykrycie membranowe. Zbiornik wyposażony jest w instalację grzewczą oraz mieszadła boczne uniemożliwiające proces sedymentacji oraz utrzymujące równomierne stężenie kosubstratów w przestrzeni roboczej. Wysokość zbiornika 8 m, średnica 22 m, pojemność użytkowa ok m 3. Na zdjęciu widoczne główne ujęcie biogazu z komory, oraz pochodnia awaryjna zapewniająca możliwość spalenia biogazu w przypadku przestoju silnika

25 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Zbiornik mieszalnikowy o pojemności ok. 6 m 3 z mieszadłem pionowym i wagą tensometryczną. Do tego zbiornika trafiają wszystkie dozowane substraty zgodnie z zadaną przez Operatora recepturą. Ważenie, rozcieńczanie i mieszanie substratów odbywa się automatycznie w nawet kilkudziesięciu cyklach na dobę.

26 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Silnik gazowy o mocy elektrycznej 526 kw i cieplnej 300 kw. Energia elektryczna trafia do sieci elektroenergetycznej, energia cieplna wykorzystywana jest na pokrycie cieplnych potrzeb własnych biogazowni. Gorące spaliny z silnika kierowane są do kotła parowego. Kocioł parowy o mocy cieplnej 205 kw. Nominalna produkcja pary wynosi 300 kg/h. Produkowana para trafia do sąsiedniej gorzelni. Spaliny z silnika po przejściu przez kocioł kierowane są do komina.

27 BIOGAZOWNIA W SKRZATUSZU Przykładowe zrzuty ekranu panelu operatorskiego. Spółka BIOGAZ ZENERIS opracowała we własnym zakresie system sterowania produkcją i wizualizację całego procesu odbywającego się w biogazowni. System jest obecnie rozwijany z wykorzystaniem rzeczywistych doświadczeń. Możliwość zdalnego kierowania biogazownią z laboratorium

28 EKONOMIKA Biogazownia w Skrzatuszu powstała przy użyciu wsparcia UE i większych środków finansowych, niż typowa biogazownia rolnicza o tej mocy. Natomiast jest to dla nas wzorzec technologiczny, obecnie budujemy biogazownie pod klucz znacznie taniej (14-18 mln PLN za 1 MW w zależności od zakresu dostawy) Biogazownia rolnicza tej wielkości zużyje na przestrzeni 15 lat kiszonkę o wartości ok. 18 mln PLN Nasz budżet na pozyskanie strumienia substratów w tym samym okresie to 4,8 mln PLN System wsparcia dla upraw celowych poprzez zieloną energię? Która ścieżka jest korzystniejsza dla Państwa? Korzystna finansowo utylizacja odpadów pochodzenia rolniczego połączona z produkcją energii?

29 BIOGAZOWNIA W BOLESZYNIE Biogazownia rolnicza pracująca na bazie kiszonki z kukurydzy, gnojowicy i wywaru gorzelnianego o mocy 1MW. Instalacja uruchomiona w styczniu 2012 i uroczyście otwarta w maju. Biogaz Zeneris pełnił rolę GRI.

30 BIOGAZOWNIA W LISZKOWIE Biogazownia rolnicza w technologii niemieckiej - Schmack Moc elektryczna: 2 MW Moc cieplna: 2 MW Główne substraty: kiszonka kukurydzy, wysłodki po burakach, wywar Dzięki BIOGAZ ZENERIS TECH w roku 2012 przywrócono i ustabilizowano proces fermentacji, w sposób nieuciążliwy dla otoczenia, niestety dziennikarze o tym nie napisali Ze względu na wykreślenie biogazowni z rejestru ARR (wynikające z przyczyn z poprzednich lat, za które odpowiada poprzedni operator) umowa w zakresie obsługi biogazowni wygasła

31 Biogaz Zeneris TECH oferuje kompleksowe usługi na każdym etapie procesu budowy biogazowni pod klucz Schemat opisujący kompleksowość usług Biogaz Zeneris TECH Faza przygotowawcza Faza konstrukcyjna Faza operacyjna Decyzja inwestycyjna Przygotowanie do budowy, spięcie finansowania Wybór technologii Projektowanie Budowa instalacji Rozruch i funkcjonowanie instalacji Serwisowanie instalacji Doradztwo w procesie decyzyjnym. Sporządzanie studiów wykonalności i biznes planów. Doradztwo w zakresie budowy i eksploatacji oraz finansowania Wsparcie w procesie uzyskiwania decyzji administracyjnych związanych z budową i eksploatacją biogazowni Oferowanie technologii i licencji na wytwarzanie biogazu w technologii BIOGAZ ZENERIS Usługa projektowania instalacji biogazowej Budowanie biogazowni pod klucz jako Generalny Wykonawca Usługa działania w charakterze operatora wybudowanych biogazowni Usługi operatorskie dla innych istniejących instalacji Usługa serwisowania wybudowanych biogazowni BIOGAZ ZENERIS TECH

32 Własne laboratorium biotechnologiczne stwarza możliwość stałego rozwoju i ulepszania technologii biogazu Opis laboratorium Laboratorium funkcjonuje na rynku biogazu od października 2006 roku Otrzymało dofinansowanie ze środków Ministerstwa Nauki na realizację programu dotyczącego możliwości produkcji biogazu z wykorzystaniem odpadów organicznych z przemysłu rolno-spożywczego Wyniki prac badawczych zostały wykorzystane przy opracowywaniu technologii BIOGAZ ZENERIS Zalety prowadzenia własnego laboratorium Laboratorium stanowi bazę do rozwoju własnej technologii prowadzone są ciągłe badania nad jej udoskonaleniem i optymalizacją procesu biologicznego przed wdrożeniem w makroskali: Dobór optymalnych mieszanek substratowych; Testowanie nowych substratów; Wykonywanie testów bakteriologicznych; Może samodzielne świadczyć usługi laboratoryjne dla innych podmiotów z rynku biogazu

33 Dziękuję za uwagę Biogaz Zeneris Tech Sp z o.o. ul. I. Paderewskiego Poznań marek.jozwiak@biogaz.com.pl ZAPRASZAMY DO ODWIEDZENIA BIOGAZOWNI W SKRZATUSZU k/piły