Analiza możliwości budowy biogazowi rolniczej w gminie Zagórz Zagórz marzec 2009
1. Opis projektu Biogazownia rolnicza o parametrach: moc elektryczna - 500 kw produkcja energii elektrycznej ok. 4 GWh/rok moc cieplna 600 kw substraty do produkcji biogazu procesie fermentacji mezofilowej głównie surowce odnawialnych takie jak kiszonka kukurydzy, trawy, zboża, gnojowica bydlęca, gnojowica świńska, przewiduje się również alternatywne zastosowanie jako substratów niewielkich ilości odpadów organicznych takich jak odpady żywności (np ze stołówek, restauracji lub odpady owoców i warzyw) i odpady z przemysłu spożywczego, odpady z produkcji rolniczej (np. odpady paszy) w ilości rocznej ok. 16 500 Mg. Korzyści dla spółki: produkcja ok 4 GWh/rok energii elektrycznej co stanowi 50% aktualnych naszych potrzeb uzyskanie zielonych i żółtych certyfikatów oszczędności na opłatach przesyłowych Korzyści dla społeczności lokalnej: stworzenie rynku zbytu dla produkcji lokalnego rolnictwa utworzenie ok 20 miejsc pracy w rolnictwie zagospodarowanie odpadów z produkcji rolniczej i żywnościowej utylizacja zgodna z wymogami ochrony środowiska odpadów z gospodarki hodowlanej nawożenie gleb wysokiej jakości nawozem organicznym Projektowania inwestycja zgodna jest z programem opracowanym przez Ministerstwo Gospodarki Energetyka Rolnictwo Energetyczne oraz z założeniami do programu Rozwój biogazwoni rolniczych opracowanego przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi. 2. Budowa biogazowi Typowa biogazownia rolnicza składa się urządzeń i obiektów do przechowywania, przygotowania oraz dozowania substratów. W zależności od zastosowanych substancji wejściowych, wyróżniamy trzy rodzaje budowli magazynowych takich jak silosy przejazdowe,
zbiorniki oraz hale. Substraty w formie stałej wprowadza się do komór fermentacji za pomocą specjalnych stacji dozujących, natomiast materiały płynne mogą być dozowane techniką pompową. Niektóre substraty wymagają również rozdrabniania oraz higienizacji lub pasteryzacji w specjalnie do tego celu zaprojektowanych ciągach technologicznych. Najczęściej stosowanym obecnie rozwiązaniem konstrukcyjnym komory fermentacyjnej jest żelbetowy, izolowany zbiornik wyposażony w foliowy, gazoszczelny dach samonośny. Zbiornik taki pełni rolę fermentatora jak i również zasobnika biogazu. Zawartość zbiornika jest ogrzewana systemem rur grzewczych przy wykorzystywaniu ciepła procesowego, powstałego przy chłodzeniu kogeneratora. Urządzenia mieszające zainstalowane w komorze spełniają bardzo ważną rolę. Mieszanie powoduje równomierny rozkład substratów i temperatury w zbiorniku oraz ułatwia uwalnianie się metanu. Pozostałość pofermentacyjna jest wysoko-wartościowym nawozem gromadzonym w zbiorniku magazynowym, którego objętość jest tak dobrana aby wystarczyła na przechowywanie substratu na czas zakazu jego rozrzucania na polu (okres zimowy). W budynku gospodarczym umieszczone są trzy bardzo istotne elementy biogazowni takie jak pompownia obsługująca transport substratów oraz pozostałości pofermentacyjnej pomiędzy poszczególnymi zbiornikami, sterownia wraz z pomieszczeniem szaf sterowniczych będąca mózgiem całego obiektu oraz urządzenie przetwarzające energię biogazu na energię cieplna i/lub elektryczną czyli na przykład kogenerator wytwarzający w sposób skojarzony prąd elektryczny i ciepło. Coraz częściej elementem integralnym wielu biogazowni stają się systemy (obiekty i instalacje budowane celowo) pozwalające na wykorzystania energii cieplnej i uzyskanie z tego tytułu dodatkowych dochodów: suszarnie zboża, trocin, drewna, sieci cieplne zasilające pobliskie budynki, chłodziarki absorpcyjne wytwarzające zimno z ciepła itd. Schemat poglądowy biogazowni.
3. Zestawienie potrzebnych substratów Moc [kw] czas pracy Energia [kwh] Wartość opłaowa biogazu kwh/nm 3 ilość gazu [Nm 3 ] sprawność el. ilość roczna biogazu [Nm 3 ] 500 8000 4000000 5.3 754717 38% 1986097.3 Rodzaj wydajność biogazu w Nm 3 /Mg ś.m ilość [Mg] ilość biogazu [Nm 3 ] udział [%] Gnojowica bydła 50 2000 100000 5.0 Gnojowica świń 30 2300 69000 3.5 obornik bydła 50 200 10000 0.5 obornik świń 60 200 12000 0.6 obornik kurzy 80 0 0.0 kiszonka kukurydzy 200 5958.3 1191658.4 60.0 kiszonka trawy 180 2427.5 436941.4 22.0 ziemniaki 600 0.0 odpady piekarnicze 650 60 39000 2.0 buraki 100 0.0 żyto GPS 200 0.0 tłuszcz mieszany 1100 10 11000 0.6 odpady sklepowe 400 0 0.0 treści żołądkowe 300 360 108000 5.4 słoma jęczmienna 340 0.0 Razem 13515.7 1977599.801 99.57 Dla zapewnia w/w ilości substratów konieczne jest zaangażowanie ok. 200 ha do produkcji masy zielonej. 4. Analiza warunków glebowych w gminie Zagórz Struktura użytkowania ziemi Teren Powierzchnia w ha % pow. gminy Grunty orne 4560 28.52% Sady 24 0.15% łąki 284 1.78% Pastwiska 2016 12.61% Razem użytki rolne 6884 43.05% Lasy i zadrzewienia 7949 49.72% Pozostałe grunty 1156 7.23%
Grunty orne Ilość gruntów ornych, która powinna być zaangażowana w produkcję dla potrzeb biogazowi stanowi 4,5% gruntów ornych w gminie. Klasy bonitacyjne użytków rolnych Użytki zielone Klasy bonitacyjne % powierzchni gminy Powierzchnia w ha % powierzchni w grupie gruntów I 0 0 I 0 II 0 0 II 0 IIIa 122.2773 1.43 IIIa 0.765 IIIb 260.1195 3.04 IIIb 1.626 IVa 1199.5083 14.03 IVa 7.500 IVb 1566.5963 18.32 IVb 9.795 V 1069.4643 12.51 V 6.687 VI 57.1812 0.67 VI 0.358 Razem 4275.1469 0.00 26.729 I 0 0 I 0.000 II 0 0 II 0.000 III 105.569 4.21 III 0.660 IV 1299.7267 51.77 IV 8.126 V 807.0728 32.15 V 5.046 VI 298.1365 11.88 VI 1.864 Razem 2510.505 15.70 struktura gruntów rolnych 0.358 0.765 1.626 6.687 7.500 IIIa IIIb IVa IVb V VI 9.795
Struktura użytków zielonych 1.864 0.660 5.046 8.126 III IV V VI Przewaga słabych gruntów ornych i użytków zielonych może być problemem w uzyskaniu dużych wydajności masy zielonej z ha. Struktura wielkości gospodarstw rolnych Lp Miejscowość 2006 rok Liczba liczba działek rolnych do 1 ha gospodarstw rolnych 1 Czaszyn 197 287.00 2 Łukowe 56 141.00 3 Mokre 54 100.00 4 Morochów 31 143.00 5 Olchowa 43 57.00 6 Poraż 170 272.00 7 Średnie Wielkie 49 65.00 8 Tarnawa Dolna 185 129.00 9 Tarnawa Górna 146 141.00 10 Zahutyń 259 158.00 11 Zagórz 1060 342.00 12 Kalnica 26 26.00 Razem 2276 1861.00
Lp Miejscowość 2006 rok Liczba ha 1 do 1 ha 2361 771.31 2 1-2 ha 753 1076.17 3 2-5 ha 672 2091.21 4 5-7 ha 122 721.70 5 7-10 ha 61 487.34 6 10-15 ha 32 402.91 7 15 ha i więcej 46 1673.98 Ogólna liczba gospodarstw 1861 7224.62 Średni obszar gospodarstwa w ha 3.88 Problemem, który trzeba będzie rozwiązać to brak jednego lub kilku gospodarstw rolnych, które mogłyby być głównymi dostawcami substratów. Dla zapewnienia ciągłości dostaw trzeba będzie zawierać co najmniej 7 letnie kontrakty na dostawy z dużą ilością drobnych producentów. Należy rozważyć czy na wyposażeniu biogazwni nie powinny być maszyny do zbioru masy zielonej. Nie można zakładać, że rolnik, który podpisze umowę na dostawę z 2 ha masy zielonej będzie posiadała sprzęt specjalistyczny. Wyposażenie to podroży inwestycyjnie budowę biogazowi. Innym rozwiązaniem może być zawiązanie przez kilku lub kilkunastu rolników grupy producenckiej i posiadanie wspólnych maszyn, na które mogą otrzymać dofinansowanie ze środków pomocowych.
5. Analiza kosztów upraw Analiza kosztów uprawy kukurydzy na kiszonkę wg ODR Boguchwała 2006 Wydajność 40 Mg ilość cena Wartość nasiona 280 Nawozy 691.4 N 110 2.39 262.9 P 70 2.08 145.6 K 130 1.83 237.9 Wapno 25% 5 9 45 Środki ochrony roślin 248.1 Prmextra Gold 720SC 3 64 192 Mesurol 0.3 187 56.1 Usługi: 300 Siew punktowy 100 Zbiór sieczkarnią polową 110 3 przyczep. Objęt. 1.5 60 90 Koszt eksploatacji sprzętu uprawowego 1602.74 Koszt eksploatacji ciągnika 41 18.54 760.14 Podatek gruntowy + składka emerytalna 168.1 Praca 95 7.1 674.5 Razem koszty bezpośrednie 3122.24 Koszty ogólne 20% 624.45 Koszty całkowite 3746.69 Koszt 1 Mg biomasy zielonej 93.67 Koszty uprawy w drugim roku powinny być niższe o 80% wartości kosztu nawozów, ponieważ zostaną one zastąpione pozostałością pofermentacyjną. Biorąc pod uwagę warunki produkcji rolnej w gminie, pozyskanie substratów takich jak trawa z łąk i nieużytków powinno być poniżej kosztów uprawy kukurydzy. Do dalszej analizy kosztów funkcjonowania biogazowi przyjęto wyższe koszty uprawy kukurydzy.
6. Analiza kosztów eksploatacji biogazowi Ilość biogazu 1986097.3 m 3 Zakup substratów 8385.74 Mg powierzchnia upraw 209.64 ha Roczne koszty biogazowni pozyskanie biomasy 785469.2 zł obsługa i koszty dodatkowe 75000 zł przeglądy urządzeń, remonty 100000 zł amortyzacja 550000 zl koszt rozlania nawozu 119047.6 zł Razem 1629517 zł Koszty eksploatacji biogazownii Ilość biogazu 1986097.3 m 3 Zakup substratów 8385.74 Mg powierzchnia upraw 209.64 ha Roczne koszty biogazowni pozyskanie biomasy 785469.2 zł obsługa i koszty dodatkowe 75000 zł przeglądy urządzeń, remonty 100000 zł amortyzacja 550000 zl koszt rozlania nawozu 119047.6 zł Razem 1629517 zł Moc czas cena wartość Przychód ze sprzedaży energii 465 8000 0.292 1 086 240.00 Zielone certyfikaty 500 8000 0.25 1 000 000.00 Żółte certyfikaty 500 8000 0.1288 515 200.00 Przychody łączne z produkcji energii elektrycznej 2 601 440.00 Przychody ze sprzedaży energii cieplnej 373 8000 0.09 268 560.00 Łączny przychód 2 870 000.00 Łączny dochód 1 240 483.20 Zysk na przesyle 379 068.00 Zysk bez ciepła 456 723.20 Zysk wg ZUT 1 619 551.20 Koszt inwestycji 7 500 000 zł SPBT z ciepłem i przesyłem 4.2 SPBT przesyłem bez ciepła 9.0 SPBT bez ciepła i przesyłu 16.4 Przychody i zyski z eksploatacji biogazowi Jednym z ważniejszych efektów z działalności biogazowi będzie efekt wzmocnienia siły nabywczej lokalnego rynku rocznie o kwotę ok. 1 mln zł/rok. Środki te nie będą wydawane na zewnątrz naszej gminy i wzmocnią koniunkturę na lokalnym rynku. Rolnicy będą nie tylko konsumentami energii elektrycznej, ale również pośrednio jej producentami.
7. Możliwości pozyskanie środków inwestycyjnych Możliwości wsparcia inwestycji związanych z budową instalacji wytwarzających oraz przetwarzających na energię biogaz rolniczy:. a) W ramach Programu Rozwoju Obszarów Wiejskich wsparcie przewidziano w: działanie 121. Modernizacja gospodarstw rolnych; działanie 123. Zwiększanie wartości dodanej podstawowej produkcji rolnej i leśnej; działanie 312. Tworzenie i rozwój mikroprzedsiębiorstw działanie 321. Podstawowe usługi dla gospodarki i ludności wiejskiej b) Wsparcie biogazowni w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowiskopriorytet IX. Infrastruktura energetyczna przyjazna środowisku i efektywność energetyczna Działanie 9.1 Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych Działanie 9.1 Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych. Priorytet X: Bezpieczeństwo energetyczne, w tym dywersyfikacja źródeł energii - Działanie 10.3 Rozwój przemysłu dla odnawialnych źródeł energii. c) RPO Województwa podkarpackiego: Działanie 2.2 infrastruktura energetyczna d) Wsparcie dla biogazowni w ramach Narodowego Funduszu Ochrony Środowiskai Gospodarki Wodnej: e) Bank Ochrony Środowiska; f) Eko-Fundusz. g) Szwajcarsko Polski Program Współpracy: 8. Zawansowanie projektu Zgodnie z wcześniejszymi ustaleniami pomiędzy Urzędem Gminy Zagórz a ZUT Sp. z o.o. prowadzone były działania zmierzające do budowy biogazowi. Została wytypowana lokalizacja pod budowę, uzyskano decyzję o warunkach zabudowy. W trakcie opracowywania przez Urząd Gminy jest decyzja o środowiskowych uwarunkowaniach zgody na realizację przedsięwzięcia. Poniesiono nakłady w wysokości przedstawionej poniżej: Projekt budy biogazowi rolniczej wartość 16 086,15 zł w tym: - mapy dla celów projektowych 565,50 zł
- opłata skarbowa za wniosek o ustalenie warunków zabudowy 107,00 zł - dokumentacja geotechniczna 11 200,00 zł - raport oddziaływania na środowisko 4 000,00 zł - opłata skarbowa za decyzję środowiskową 205,00 zł - informacja o poziomie zanieczyszczenia 8,65 zł