Prezentacja doświadczeń w zakresie budowy biogazowni - CENTRUM ELEKTRONIKI STOSOWANEJ Prezentacja doświadczeń w zakresie budowy biogazowni - ekonomiczna opłacalność w warunkach polskich mgr inż. Witold Płatek Szczecin 27.02.2008.

Kim jesteśmy ? Centrum Elektroniki Stosowanej CES Sp. z o.o. jest biurem inżynierskim i działa na rynku od 15 lat. Od początku swojej działalności wprowadza innowacyjne technologie i urządzenia na polski rynek. Opracowujemy analizy, projektujemy, dostarczamy, budujemy „pod klucz” uruchamiamy, szkolimy i serwisujemy urządzenia oraz instalacje przemysłowe 2005 r.wprowadzamy ISO 9001 – 2000. 2007 r. Solidna Firma ranking D@B 2008 r. tytuł Gazela Biznesu

Czym się zajmujemy ? Systemy napędowe - przetwornice częstotliwości - soft – starty - serwonapędy 2. Systemy zasilania - UPS-y - agregaty prądotwórcze - układy kogeneracyjne 3. Biogazownie

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 CH4 40% - 80% - dwutlenek węgla CO2 20% - 55% - siarkowodór H2S 0,1% - 5,5% - wodór H2, tlenek węgla CO, azot N2, tlen O2 - śladowo

Jak powstaje biogaz? Biogaz może powstawać samorzutnie, lub może być produkowany celowo. Obecnie źródła powstawania biogazu możemy zamknąć w czterech kategoriach: - składowiska odpadów - oczyszczalnie ścieków - biogazownie rolnicze - biogazownie energetyczne

Źródła biogazu - odchody zwierząt - uprawy energetyczne - odpady roślinne - odpady organiczne - osad ściekowy - spożywcze (mleczarskie, cukiernicze, mięsne itp.) - kosmetyczne - papiernicze 1. zwierzęce 2. roślinne 3. komunalne 4. przemysłowe

Produkcja biogazu z odchodów Krowy mleczne hodowla na ściółce płytkiej, 500 szt Obornik: 5 000 t / rok 20% sm Gnojówka: 3 100 m3 / rok 7% sm Produkcja biogazu: ok. 400 000 m3 / rok ok. 45,7 m3 / godz. Stężenie metanu: 60% Moc paliwa: 274 kW

Produkcja biogazu z odchodów Trzoda - tuczniki hodowla bezściółkowa, 10 000 szt Gnojowica: 35 000 m3 / rok 5% sm Produkcja biogazu: ok. 560 000 m3 / rok ok. 64 m3 / godz. Stężenie metanu: 60% Moc paliwa: 384 kW

Produkcja biogazu z odchodów Kurczaki - brojlery hodowla na ściółce płytkiej, 100 000 szt Obornik: 2 600 t / rok 50% sm Produkcja biogazu: ok. 470 000 m3 / rok ok. 53,6 m3 / godz. Stężenie metanu: 60% Moc paliwa: 322 kW

Przykład 1 Substraty: Gnojowica świńska 16 100 m3 / rok 7% sm Gnojowica bydlęca 17 600 m3 / rok 8% sm Kiszonka z kukurydzy 17 500 t / rok 30% sm Pojemność komory fermentacyjnej: 4 500 m3 Produkcja biogazu: Gnojowica świńska 360 640 m3 / rok Gnojowica bydlęca 316 800 m3 / rok Kiszonka z kukurydzy 3 454 500 m3 / rok Średnie stężenie metanu: 54% Moc paliwa: 2 554 kW

Przykład 2 Substraty: Obornik bydlęcy 14 600 t / rok 20% sm Wywar gorzelniany 18 250 m3 / rok 7% sm Kiszonka z kukurydzy 6 000 t / rok 30% sm Pojemność komory fermentacyjnej: 3 500 m3 Produkcja biogazu: Obornik bydlęcy 1 051 200 m3 / rok Wywar gorzelniany 651 525 m3 / rok Kiszonka z kukurydzy 1 184 400 m3 / rok Średnie stężenie metanu: 56% Moc paliwa: 1 846 kW

Przykład 3 Produkcja biogazu: śr. st. metanu 55% ; V=1500 m3 Odpady poubojowe 1 680 t / rok 23% sm Krew 1 100 m3 / rok 8% sm Treść żołądków i jelit 3 835 t / rok 15% sm Gnojowica świńska 7 300 m3 / rok 6% sm Kiszonka z kukurydzy 6 000 t / rok 30% sm Odpady poubojowe 164 220 m3 / rok Krew 21 120 m3 / rok Treść żołądków i jelit 268 929 m3 / rok Gnojowica świńska 114 975 m3 / rok Kiszonka z kukurydzy 789 600 m3 / rok Moc paliwa: 852 kW

Schemat budowy biogazowni ZBIORNIK SUBSTANCJI PRZEFERMENTOWANEJ PODAJNIK ZBIORNIK SUBSTANCJI PRZEFERMENTOWANEJ (10000m3) CHP 370 el Źródło: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V.

Wariant 192 kWel - Koszty Koszt zakupu biomasy: cena kiszonki: 80 zł / t koszt biomasy: 320 000 zł Roczne koszty obsługi biogazowni: 1. Obsługa biogazowni (1 osoba): 60 000 zł 2. Przeglądy urządzeń, remonty: 80 000 zł 3. Koszty dodatkowe: 30 000 zł Koszty łącznie: 490 000 zł

Wariant 192 kWel - Przychody Zapotrzebowanie biogazowni na energię wyniesie ok. 7,5 % wyprodukowanej energii elektrycznej oraz ok. 15 % energii cieplnej. Energia elektryczna: ~169 000 zł / rok (178 kW x 0,119 zł x 8000 h) Zielone Certyfikaty : ~369 000 zł / rok (192 kW x 0,24 zł x 8000 h) Żółte Certyfikaty : ~180 000 zł / rok (192 kW x 0,117 zł x 8000 h) Ciepło: ~146 000 zł / rok (183 kW x 0,1 zł x 8000 h) Przychód roczny z produkcji : ~864 000 zł / rok

Wariant 370 kWel - Koszty Koszt zakupu biomasy: cena kiszonki: 80 zł / t koszt biomasy: 600 000 zł Roczne koszty obsługi biogazowni: 1. Obsługa biogazowni (1 osoba): 60 000 zł 2. Przeglądy urządzeń, remonty: 120 000 zł 3. Koszty dodatkowe: 50 000 zł Koszty łącznie: 830 000 zł

Wariant 370 kWel - Przychody Zapotrzebowanie biogazowni na energię wyniesie ok. 7,5 % wyprodukowanej energii elektrycznej oraz ok. 15 % energii cieplnej. Energia elektryczna: ~326 000 zł / rok (342 kW x 0,119 zł x 8000 h) Zielone Certyfikaty : ~710 000 zł / rok (370 kW x 0,24 zł x 8000 h) Żółte Certyfikaty : ~346 000 zł / rok (370 kW x 0,117 zł x 8000 h) Ciepło: ~290 000 zł / rok (362 kW x 0,1 zł x 8000 h) Przychód roczny z produkcji : ~1 672 000 zł / rok

Wariant 1MWel - Koszty Koszt zakupu biomasy: cena kiszonki: 80 zł / t koszt biomasy: 1 760 000 zł Roczne koszty obsługi biogazowni: 1. Obsługa biogazowni (2 osoba): 120 000 zł 2. Przeglądy urządzeń, remonty: 450 000 zł 3. Koszty dodatkowe: 80 000 zł Koszty łącznie: 2 410 000 zł

Wariant 1MWel - Przychody Zapotrzebowanie biogazowni na energię wyniesie ok. 7,5 % wyprodukowanej energii elektrycznej oraz ok. 15 % energii cieplnej. Energia elektryczna: ~944 000 zł / rok (992 kW x 0,119 zł x 8000 h) Zielone Certyfikaty : ~2 058 000 zł / rok (1072 kW x 0,24 zł x 8000 h) Żółte Certyfikaty : ~1 003 000 zł / rok (1072 kW x 0,117 zł x 8000 h) Ciepło: ~653 000 zł / rok (816 kW x 0,1 zł x 8000 h) Przychód roczny z produkcji : ~4 658 000 zł / rok

Wariant 1MWel - Bilans Nakłady inwestycyjne na biogazownię: ~14 000 000 zł Przychód roczny: ~4 658 000 zł Koszty na rok: ~2 410 000 zł Zysk brutto: ~2 248 000 zł Prosty okres zwrotu : 6 lat i 3 miesiące Prosty okres zwrotu z amortyzacją: 9 lat

Cena kiszonki z kukurydzy – 80zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 80zł/t Inwestycja bez dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 80zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 80zł/t Inwestycja pokrywana w 50% z dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 90zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 90zł/t Inwestycja bez dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 90zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 90zł/t Inwestycja pokrywana w 50% z dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 100zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 100zł/t Inwestycja bez dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 100zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 100zł/t Inwestycja pokrywana w 50% z dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 110zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 110zł/t Inwestycja bez dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Cena kiszonki z kukurydzy – 110zł/t Wariant 1 MW Cena kiszonki z kukurydzy – 110zł/t Inwestycja pokrywana w 50% z dotacji Amortyzacja 5% w skali roku

Zalety technologii biogazowej Odnawialne Źródło Energii Technologia całkowicie bezodpadowa Zerowy bilans emisji CO2 Brak emisji pyłów Zmniejszenie emisji NOx i SOx 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

Przykłady biogazowni Substrat: kiszonka z kukurydzy Fermentor: zbiorniki betonowe, 2 x 2000m3 Agregat kogeneracyjny: 2 szt., 536kWel Realizacja inwestycji: 2004/2005 rok

Przykłady biogazowni Substrat: gnojowica bydlęca, kiszonka z kukurydzy Fermentor: zbiornik betonowy, 2500m3 Agregat kogeneracyjny: 500kWel Realizacja inwestycji: 2004/2005 rok

Przykłady biogazowni Substrat: kiszonka z kukurydzy i innych roślin Fermentor: zbiornik betonowy, 630m3 Agregat kogeneracyjny: dwupaliwowy, 110kWel, zabudowany w kontenerze Realizacja inwestycji: 2002/2003 rok

Dziękuję za uwagę

CENTRUM ELEKTRONIKI STOSOWANEJ CES SP. Z O.O. 30-347 KRAKÓW UL. WADOWICKA 3 TEL. 012/ 269 00 11 FAX 012/ 267 37 28 www.ces.com.pl www.biogazownie.pl e-mail: ces@ces.com.pl biuro@biogazownie.pl

Energia geotermalna

Zbiornik buforowy

Komora fermentacyjna

Zbiornik magazynowy

Odsiarczanie

Agregat kogeneracyjny

Produkcja biogazu Źródło: Opracowanie własne m3 / t s.m.o.

Produkcja biogazu Źródło: Opracowanie własne m3 / t s.m.o.

Produkcja biogazu Źródło: Opracowanie własne m3 / t s.m.o.

Produkcja biogazu Źródło: Opracowanie własne m3 / t s.m.o.

Składowisko odpadów Źródło: MDE Dezentrale Energiesysteme GmbH

Studnie

Stacja ujmowania biogazu

Pochodnia

Agregat kogeneracyjny

Stacja trafo

Oczyszczalnia ścieków Źródło: MDE Dezentrale Energiesysteme GmbH

Komora fermentacyjna

Moduł kogeneracyjny

Biogazownia rolnicza Źródło: MDE Dezentrale Energiesysteme GmbH

Biogazownia energetyczna Substrat: kiszonka z kukurydzy i innych roślin Fermentor: zbiornik betonowy, 630m3 Agregat kogeneracyjny: dwupaliwowy, 110kWel, zabudowany w kontenerze Realizacja inwestycji: 2002/2003 rok

Rynek „zielonych certyfikatów” Źródło: Opracowanie własne na podst. danych TGE