mgr inż. Witold Płatek Bielsko Biała 15.09.2010.
Plan prezentacji 1. Kilka słów o firmie 2. Biogaz na tle pozostałych biopaliw 3. Technologia produkcji biogazu 4. Korzyści i aspekt finansowy 5. Porównanie z rynkiem biogazowni w Niemczech 6. Strategia dla Polski 7. Zalety rozproszonej generacji energii z biogazu 8. Dyskusja
Kim jesteśmy? Firma Centrum Elektroniki Stosowanej CES Sp. z o.o. działa na rynku od 18 lat. Jesteśmy firmą inżynierską. Od początku swojej działalności wprowadzamy innowacyjne technologie i urządzenia na polski rynek. Opracowujemy analizy, projektujemy, budujemy pod klucz, dostarczamy, uruchamiamy i serwisujemy urządzenia elektro-energetyczne. Od 2000 roku zajmujemy się enegetycznym wykorzystaniem biogazu W 2007 roku właściciele CES powołują firmę BIOGAZOWNIE POLSKIE
1. Systemy napędowe - przetwornice częstotliwości - soft starty - serwonapędy 2. Systemy zasilania - UPS-y - agregaty prądotwórcze - układy kogeneracyjne 3. Biogazownie 4. Wyposażenie instalacji biogazowych - zbiorniki biogazu - dmuchawy - analizatory - przepływomierze - ultradźwiękowa dezintegracja osadu Czym się zajmujemy?
Wydajność biopaliw z 1 hektara Wydajność [l/(ha*rok)] Równoważnik paliwa [l/(ha*rok)] Energia GJ/(ha*rok) Olej rzepakowy 1,480 1,420 51 Biodiesel 1,550 1,410 51 BtL 4,030 3,910 135 Bioetanol * 2,560 1,660 54 Biometan ** 3,560 *** 4,980 *** 178 *produkcja z pszenicy, **na bazie kukurydzy, ***[kg/(ha rok)] Źródło: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v.
Odległość pokonywana na biopaliwie Źródło: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.v.
Porównanie elektrowni wiatrowej i biogazowej w skali roku Elektrownie wiatrowe Elektrownie biogazowe Nakłady inwestycyjne dla elektrowni o mocy ok. 1MW 1,4 mln euro 4,5 mln euro Średnioroczna produkcja energii 2 080 MWh 8 000 MWh Aby produkować tę samą ilość energii należy zbudować instalację o mocy: Nakłady inwestycyjne dla równoważnej ilości energii 3,85 MW 1 MW 5,39 mln euro 4,5 mln euro
Co to jest biogaz? Biogaz to paliwo gazowe wytwarzane przez mikroorganizmy z materii organicznej w warunkach beztlenowych. Biogaz jest mieszaniną głównie metanu i dwutlenku węgla Skład biogazu: - metan CH 4 40% - 80% - dwutlenek węgla CO 2 20% - 55% - siarkowodór H 2 S 0,1% - 5,5% - wodór H 2, tlenek węgla CO, azot N 2, tlen O 2 -śladowo
Dobór technologii W zależności od rodzaju substratu dobierane są takie parametry jak: - sposób podawania substratu - kształt i wielkość komory fermentacyjnej - mieszadła - wartość ładunku organicznego - czas retencji - temperatura procesu - konieczność zastosowania dodatkowych urządzeń, zbiorników, budynków Nie ma jednego, uniwersalnego projektu biogazowni.
Dobór technologii Substraty warunkują dobór technologii, która dla danej biogazowni będzie najbardziej efektywna. Zbiornik biogazu Membrana gazowa Dmuchawa Poziom cieczy Mieszadło skośne Ogrzewanie
Dobór technologii Aby biogazownia działała prawidłowo potrzebne są: - rzetelnie opracowany projekt - staranne wykonanie - odpowiedzialny operator
Wpływ biogazowni na otoczenie Prawidłowo działające biogazownie: - są estetyczne - nie emitują odorów - pracują cicho - są przyjazne dla środowiska - nie wpływają na jakość życia okolicznych mieszkańców
Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW 3 mln
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW 3 mln + 2 mln Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW Zbiorniki wstępne, urządzenia podające 1 100 000 euro Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro 3 mln + 2 mln + 1,1 mln
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW Pasteryzacja 500 000 euro Zbiorniki wstępne, urządzenia podające 1 100 000 euro Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro 3 mln + 2 mln + 1,1 mln + 0,5 mln
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW Pasteryzacja 500 000 euro Zbiorniki magazynowe 700 000 euro Zbiorniki wstępne, urządzenia podające 1 100 000 euro Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro 3 mln + 2 mln + 1,1 mln + 0,5 mln + 0,7 mln
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW Pasteryzacja 500 000 euro Zbiorniki magazynowe 700 000 euro Zbiorniki wstępne, urządzenia podające 1 100 000 euro Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro Hala rozładunku z biofiltrem 400 000 euro 3 mln + 2 mln + 1,1 mln + 0,5 mln + 0,7 mln + 0,4 mln
Komory fermentacyjne pierwotne i wtórne 3 000 000 euro Ile kosztuje biogazownia? Biogazownia o mocy elektrycznej ok. 2,5MW Pasteryzacja 500 000 euro Zbiorniki magazynowe 700 000 euro Zbiorniki wstępne, urządzenia podające 1 100 000 euro Silos 1 500 000 euro Moduły kogeneracyjne 2 000 000 euro Hala rozładunku z biofiltrem 400 000 euro 3 mln + 2 mln + 1,1 mln + 0,5 mln + 0,7 mln + 0,4 mln Razem: 9 200 000 euro + 1,5 mln
BIGAZOWNIA ENERGETYCZNA 1MW el
BIOGAZOWNIA ENERGETYCZNA 1MW el Substraty: Kiszonka z żyta Kiszonka z trawy Kiszonka z kukurydzy OGÓŁEM 2 200 ton/rok 2 200 ton/rok 17 600 ton/rok 22 000 ton/rok
BIOGAZOWNIA 1 MWel - Koszty Koszt zakupu biomasy: cena kiszonki z kukurydzy: kiszonki z żyta i traw: Koszt biomasy: 80 zł / t 50 zł / t 1 628 000 zł Roczne koszty obsługi biogazowni: 1. Obsługa biogazowni (2 osoby): 120 000 zł 2. Przeglądy urządzeń, remonty: 450 000 zł 3. Koszty dodatkowe: 80 000 zł 4. Koszty rozlania : 165 000 zł Koszty łącznie: 2 443 000 zł
BIOGAZOWNIA 1 MW el - Przychody Zapotrzebowanie biogazowni na energię wyniesie ok. 7,5 % wyprodukowanej energii elektrycznej oraz ok. 15 % energii cieplnej. Energia elektryczna: (925 kw x 0,197 zł x 8000 h) Zielone Certyfikaty : (1000 kw x 0,27 zł x 8000 h) Ciepło: (855 kw x 0,1 zł x 8000 h) Żółte Certyfikaty: (1000kW x 0,122 zł x 8000 h) Przychód roczny z produkcji : ~1 458 000 zł / rok ~2 160 000 zł / rok ~ 684 000 zł / rok ~ 976 000 zł / rok ~ 5 278 000 zł / rok
BIOGAZOWNIA 1 MW el - Bilans Nakłady inwestycyjne na biogazownię: ~17 000 000 zł Przychód roczny: ~ 5 278 000 zł Koszty na rok: ~ 2 443 000 zł Zysk brutto: ~ 2 835 000 zł Prosty okres zwrotu : ok. 6 lat
Inwestycja bez dotacji. BIOGAZOWNIA 1 MW el
Źródło: Fachverband Biogas e.v. Rozwój rynku biogazu w Niemczech
Źródło: Fachverband Biogas e.v. Bioenergie Dorf niemiecki model energetyczny
Źródło: Fachverband Biogas e.v. Potencjał energetyczny biogazu w Niemczech
Biogazowy model energetyczny Źródło: opracowanie własne CES Kraków
Możliwości produkcji biogazu w Polsce powierzchnia kraju 31,2 mln ha użytki rolne 17-19 mln ha odłogi i ugory na gruntach ornych 1 mln ha Użytki rolne w gospodarstwach rolnych 50,9% Pozostałe grunty 19,8% Lasy i grunty leśne 29,3% Źródło: Opracowanie własne na podst. Rocznik Statystyczny 2005 i 2006
Rejony uprawy kukurydzy w Polsce Źródło: Top Agrar Extra, PWR 2001
Symulacja produkcji biogazu Plon kiszonki kukurydzy z 1 ha ~ 50 t zaw. suchej masy 0,3 zaw. suchej masy organicznej 0,95 Z 1 tony suchej masy organicznej kukurydzy można uzyskać ok. 700 m 3 biogazu o zaw. metanu (CH 4 ) - 53 % Produkcja metanu z 1 ha = 50 t x 0,3 x 0,95 x 700 x 0,53 ~ 5300 m 3 CH 4 biometanu (biogazu 10 000 m 3 )
Areał upraw roślin energetycznych Powierzchnia Niemiec: 36 mln ha Liczba ludności: 82 mln Areał upraw w Niemczech: 12 mln ha Obszar upraw roślin energetycznych: 2 mln ha (17%) Powierzchnia Polski: 31 mln ha Liczba ludności: 39 mln Areał upraw w Polsce: 17 mln ha Obszar upraw roślin energetycznych: 2,89 mln ha (17%)
Możliwości produkcji biogazu w Polsce Wzorując się na rzeczywistych wartościach osiąganych w Niemczech: Areał upraw w Polsce: 17 mln ha Obszar upraw roślin energetycznych: 2,89 mln ha (17%) Przyjmując, że uprawiane są rośliny o różnej wartości energetycznej, na glebach niskich klas, potencjał energetyczny biomasy na cele energetyczne wynosi ok. 341 PJ, czyli ok. 9,5 mld m 3 CH 4 rocznie.
Możliwości produkcji biogazu w Polsce Roczne zużycie gazu ziemnego w Polsce: ok. 14,4 mld m 3 Wydobycie krajowe: ok. 4,5 mld m 3 Import: ok. 9,9 mld m 3 Realny potencjał produkcji biometanu z upraw roślinnych: ok. 9,5 mld m 3
Możliwości produkcji biogazu w Polsce Polska zużywa w ciągu roku ~ 4 000 PJ Biometan 9,5 mld m 3 CH 4 ~ 341 PJ ( ~ 8,5%) - en. el. z biometanu ~ 136 PJ ( 38 TWh) - en. cieplna z biometanu ~ 153 PJ - uniknięta emisja CO 2 ~ 34 mln t
Zapotrzebowanie na energię Skojarzona produkcja energii elektrycznej i cieplnej z biogazu pozwala zmniejszyć zapotrzebowanie na energię pierwotną.
Zalety generacji rozproszonej - zmniejszenie strat na przesyle energii - wysoka efektywność wykorzystania energii pierwotnej - przychody ze sprzedaży energii elektrycznej i cieplnej (żółte i zielone certyfikaty) - wzrost bezpieczeństwa energetycznego poprzez zróżnicowanie źródeł energii - ograniczenie emisji CO X i NO X do atmosfery
Zalety technologii biogazowej Odnawialne Źródło Energii Technologia całkowicie bezodpadowa Zerowy bilans emisji CO 2 Brak emisji pyłów Zmniejszenie emisji NO x i SO x Ograniczenie zapotrzebowania na paliwa kopalne Realne zwiększenie niezależności energetycznej Wzrost opłacalności produkcji rolnej Produkcja pełnowartościowego nawozu organicznego Możliwość produkcji zdrowej żywności
Zalety technologii biogazowej Rozproszona generacja energii Zmniejszenie strat na przesyle energii Produkcja energii na stałym poziomie Mała odległość transportu surowców energetycznych Zmniejszenie bezrobocia na obszarach wiejskich Ograniczenie emigracji Utrzymanie kultury rolnej upraw Ograniczenie wyprzedaży ziemi
D Z I Ę K U J Ę
Rynek zielonych certyfikatów
Rynek zielonych certyfikatów
Rynek żółtych certyfikatów