Kogenerační využití biometanu vtláčeného do plynárenských sítí. Bioplyn a biometán Efektívna alternatíva energie Bratislava, 28.3.

Transkript

1 Kogenerační využití biometanu vtláčeného do plynárenských sítí Bioplyn a biometán Efektívna alternatíva energie Bratislava,

2 Důvody pro vtláčení biometanu do plynárenských sítí 1. Situování bioplynových stanic (BPS) s kogenerační jednotkou ve většině případů v lokalitách bez možnosti dodávky tepelné energie externím odběratelům, vlastní technologická spotřeba pouze cca 30% celkové využití energie OZE pouze max. 55 % 2. Vyšší flexibilita vyvedení elektrického výkonu do elektrizační soustavy 3. Splnění požadavků Směrnice 2003/55/ES nediskriminovaný přístup biometanu do plynárenských sítí 4. Naplnění cílů Směrnice 2009/28/ES: Evropa: 20% podíl OZE na konečné spotřebě energie v r. 2020; SR: 20% podíl OZE na konečné spotřebě energie v r. 2020; ČR: 13% podíl OZE na konečné spotřebě energie v r. 2020; konverzní účinnost minimálně: 85% pro komerční a rezidenční zařízení 70% pro průmyslová zařízení Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

3 Současná kapacita produkce biometanu v evropských zemích Země m 3 /hod mil.m 3 /rok * Podíl v % Německo ,8 88,6 Holandsko ,4 5,6 Švédsko ,8 2,2 Švýcarsko ,1 1,3 Rakousko 891 7,1 0,8 Francie 715 5,7 0,7 Lucembursko 530 4,2 0,5 Norsko 270 2,2 0,3 Velká Británie 60 0,5 0,1 Celkem ,7 100,0 Zdroj: *Roční produkce biometanu je odhadnuta pro provoz BPS hod/rok Zahrnuta je kapacita stávající a ve výstavbě a rovněž plánovaná Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

4 Německ o m 3 /h od Pro Výst Proj Celk voz avba ekt em Poč et Vývoj produkce biometanu v evropských zemích Německo Provoz Výstavba Projekt Celkem m 3 /hod Počet stanic Ostatní Evropa Provoz Výstavba Projekt Celkem m 3 /hod Počet stanic Zdroj: Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

5 Struktura zdrojů biometanu v Německu m 3 CH 4 /hod Celkem % Počet % ,88 5 3, , , , , , , , , , , ,16 8 5, , ,33 CELKEM , ,00 Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

6 Přírůstek kapacity 2010/ % Rok 2012: Celková kapacita m³/hod Celkový počet zařízení: 150 Rok 2010: Celková kapacita m³/hod Celkový počet zařízení: 74 16% 4 ks 22% 2 ks 9% 5 ks 1% 4 ks 6 % 13 ks 6% 10 ks 22% 18 ks 10% 11 ks 7% 7 ks nad % 42 ks 8% 8 ks 26% 11 ks 1% 5 ks 4% 14 ks 17% 46 ks Přírůstek počtu BPS 2010/ % 8% 14 ks 5% 10 ks nad Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

7 Technicko-ekonomický model energetického využití biometanu Členění investičních celků: 1. Výroba surového bioplynu 2. Úprava chemického složení na kvalitu plynu odpovídajícího požadavkům TPG (především odstranění CO 2 ) 3. Vtláčecí uzel ( komprese, sušení, měření kvality a množství, M+R, těžební plynovod) 4. Vzdálená kogenerační jednotka Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

8 Schéma řetězce BPS - vzdálená kogenerační jednotka s využitím biometanu pro výrobu el. energie ve VT Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

9 Zapojení vzdálené kogenerační jednotky pro energetické využití biometanu pro dodávku elektřiny ve VT Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

10 teplo [GJ] Výroba elektrické energie a tepla v kogenerační jednotce s akumulací 60,000 Výroba tepla Akumulace Spotřeba tepla Výroba tepla v kotli 50,000 40,000 30,000 20,000 10,000 0,000 6:00 7:00 8:00 9:00 10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00 0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 čas [hod] Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

11 Základní bilanční hodnoty hodnocených BPS Položka Jednotka Výkon bioplynové stanice v m 3 /hod Spotřeba siláže t/rok Spotřeba tepelné energie GJ/rok Spotřeba elektrické energie MWh/rok Produkce biometanu m 3 /hod Tepelný obsah biometanu (LHV) GJ/rok Tlak distribučního plynovodu MPa 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Délka produkčního plynovodu m Elektrický výkon KJ MW e Tepelný výkon kogenerační jednotky MW t Netto výroba el. energie v KJ MWh/rok Dodávka elektrické energie do sítě MWh/rok Dodávka tepelné energie GJ/rok Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

12 Investiční náklady v % Porovnání struktury investičních nákladů pro rozdílné velikosti BPS v mil. EUR 100 3,66 5,50 9,38 13,22 17, ,10 46,34 48,78 48,68 46, ,56 17,28 25,02 18,84 18,19 12,08 11,53 14,09 11,49 11,33 16,84 17,31 20,30 21,60 21, Kapacita bioplynové stanice [m³/hod] Vlastní bioplynová stanice Vypírka CO2 Předávací a měřící stanice biomethanu vč. přípojky Kogenerační jednotka Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

13 Vstupní parametry pro ekonomické hodnocení doba provozu BPS hod/rok doba provozu kogenerační jednotky hod/rok Doba hodnocení projektu 20 roků obsah metanu v BP 53 %obj.ch4 obsah metanu v BM 97 %obj.ch4 cena siláže 30 EUR/t cena elektrické energie (pouze distribuce) 42 EUR/MWh cena tepla z biomasy (štěpka) 16 EUR/GJ prodejní cena elektrické energie z KJ 52 EUR/MWh prodejní cena tepla z KJ 12 EUR/GJ Investiční náklady hrazeny vlastními prostředky požadované IRR 8% meziroční nárůst cen energií 3% Inflace 3% Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

14 Eur/MWh Zelený bonus AF " pro ekonomicky udržitelný provoz BPS (bez investiční podpory) 250,0 Ekonomicky udržitelný bonus 200,0 150,0 Ekonomicky udržitelný bonus s bonifikací tepla z OZE 100,0 Současný bonus AF1 50,0 0, Výkon BPS v m³/hod Současný bonus AF2 Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

15 Eur/MWh Zelený bonus pro ekonomicky udržitelný provoz BPS (s investiční podporou 30%) 200,0 180,0 Ekonomicky udržitelný bonus 160,0 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 Ekonomicky udržitelný bonus s bonifikací tepla z OZE Současný bonus AF1 0, Výkon BPS v m³/hod Současný bonus AF2 Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,

16 Děkuji za Vaši pozornost Ing. Vlastimil Dvořák RWE Plynoprojekt, s.r.o. U plynárny 223/ Praha 4 - Michle T M mailto:vlastimil.dvorak2@rwe.cz Bioplyn a biometán - Efektívna alternatíva energie, Bratislava,