MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE. Bc. KAROLÍNA BUDIOVÁ

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE BRNO 2012 Bc. KAROLÍNA BUDIOVÁ

2 Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav techniky a automobilové dopravy Problematika provozu bioplynových stanic v podmínkách ČR Diplomová práce Vedoucí práce: prof. Ing. František Bauer, CSc. Vypracovala: Bc. Karolína Budiová Brno 2012

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma: Problematika provozu bioplynových stanic v podmínkách ČR, vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. dne.. podpis diplomanta..

4 PODĚKOVÁNÍ Ráda bych touto cestou poděkovala svému vedoucímu diplomové práce prof. Ing. František Bauer, CSc. za podnětné rady, metodickou pomoc a odborné vedení. Dále bych chtěla poděkovat Ing. Martinovi Zvěřinovi z bioplynové stanice Velešovice, který mi pomohl při získávání údajů a dat pro vypracování této diplomové práce.

5 ABSTRAKT Cílem diplomové práce bylo zpracovat téma: Problematika provozu bioplynových stanic v podmínkách České republiky. U vybrané bioplynové stanice Velešovice byla provedena analýza ekonomických a technických parametrů, které jsou znázorněny formou tabulek a grafů. Diplomová práce se zabývá problematikou využití biomasy, výrobou bioplynu a samotnou charakteristikou provozu bioplynové stanice a jejím významem. Popisuje a kategorizuje typy a rozdělení bioplynových stanic, definuje postup při realizaci projektu, technologický provoz, a ekonomickou návratnost. Hlavní důraz byl zaměřen na zhodnocení ekonomické efektivnosti provozu a technologickým řešením u hodnocené bioplynové stanice. Klíčová slova: anaerobní digesce, bioplyn, bioplynová stanice, fermentace, elektrická energie, ekonomická návratnost, technologické řešení. ABSTRACT The aim of this thesis was to handle the topic: " Problems of the operation of biogas station in condition of Czech Republic." For selected Velešovice biogas station was analyzed economic and technical parameteres that are displayed as tables and graphs. This thesis deals with the use of biomass, biogas, production and characteristic of biogas station operation and its significance. It describes and categorizes the types and distribution of biogas station defines the procedure for implementing the project, technological operations and economic return. The main emphasis was focused on the evaluation of economic efficiency of operations and technology solutions for biogas station. Keywords: anaerobic digestion, biogas, biogas plant, fermentation, electricity, economic return, technological solutions.

6 OBSAH 1 ÚVOD CÍL PRÁCE LITERÁRNÍ PŘEHLED Biomasa Historie využívání biomasy Vznik biomasy Biomasa využitelná k získávání energie Způsoby využití biomasy k energetickým účelům Bioplyn Historie využívání bioplynu Výtěžnost a vlastnosti bioplynu Bioplyn v zemědělství Energetické využití bioplynu Materiál vhodný pro výrobu bioplynu Bioplyn z bioplynových stanic je používán: Kogenerační využití bioplynu Anaerobní digesce Digestát SOUČASNÝ STAV VYUŽITÍ BIOPLYNOVÝCH STANIC V ČR Význam bioplynových stanic Kategorizace bioplynových stanic Zemědělské bioplynové stanice Kofermentační bioplynové stanice Komunální bioplynové stanice Základní typy bioplynových stanic Dávkový způsob Metoda střídání nádrží Průtokový způsob Jednostupňový a vícestupňový proces Jednostupňový proces Vícestupňový proces Rozdělení bioplynových technologií MATERIÁL A METODIKA TECHNICKO EKONOMICKÉ UKAZATELE PROVOZU BIOPLYNOVÉ STANICE VELEŠOVICE Postup při realizaci projektu BPS Velešovice Doba realizace projektu Místo realizace... 29

7 6.1.3 Zpracovatel projektu Financování projektu Popis projektu BPS Velešovice Technologie v bioplynové stanici Velešovice Technický provoz bioplynové stanice Velešovice Ekonomické zhodnocení bioplynové stanice Velešovice Investiční náklady Provozní výnosy Provozní náklady Hospodářský výsledek Prostá doba návratnosti ANALÝZA ZÍSKANÝCH VÝSLEDKŮ ZÁVĚR PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY SEZNAM OBRÁZKŮ SEZNAM TABULEK SEZNAM ZKRATEK SEZNAM PŘÍLOH PŘÍLOHY

8 1 ÚVOD Současná energetická situace ve světě naznačuje, že zásobování palivy a energiemi je problém, který znepokojuje celou společnost na různých úrovních. Tento problém je umocňován dosavadními trendy světového populačního růstu, rostoucí spotřebou energie, rychlým poklesem zásob fosilních paliv, zdánlivě pomalým technickým pokrokem v objevování nových obnovitelných zdrojů energie a negativními dopady na životní prostředí. Tento stav je klíčovým momentem pro investory, kteří chtějí na této situaci profitovat a využít co nejvíce investičních pobídek při realizaci a provozování technologických zařízení na výrobu energií z obnovitelných zdrojů, aby využili zvýšenou poptávku po energiích a s tím související narůstající cenu. Ve světe se zvyšuje zájem o využití rostlinné biomasy jako obnovitelného energetického zdroje, a to především z důvodu omezování produkce skleníkových plynů. Zemědělství patří do odvětví, které má pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů nejlepší předpoklady. Jedním z velmi perspektivních obnovitelných zdrojů energie je bioplyn. Hlavním důvodem využití procesu anaerobní fermentace organických materiálů je, že produkuje vysoce kvalitní organické hnojivo, dále získává vedlejší zdroje energie a má celou řadu ekologických předností. Je tedy považován za jednu z technologií, které přispívají k trvale udržitelnému rozvoji lidské společnosti na planetě odstraněním negativního vlivu na životní prostředí. V České republice se výrazně zvyšuje zájem o produkci z obnovitelného zdroje energie na spotřebě primárních zdrojů energie a to prostřednictvím zemědělských bioplynových stanic (dále jen BPS), které jsou nejlepší řešení z důvodu: - směřování zemědělského sektoru k ekonomické a enviromentální udržitelnosti, - údržbě krajiny a ochrany půdy, - zajištění stabilní celoroční produkce elektrické energie s vysokou účinností, - vyprodukování tzv. zelené elektrické energie s možností uplatnění odpadního tepla V současnosti je provozováno v České republice cca 70 bioplynových stanic, a tento nárůst výstaveb BPS nastal teprve přijetím zákona 180/2005 Sb. na podporu výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů, ale na skutečné využití přínosu bioplynu v ČR se zatím čeká, a v roce 2020 se předpokládá zbudování cca 400. Určité oživení naznačuje i to, že podle statistiky Ministerstva průmyslu a obchodu (dále jen MPO) ČR 7

9 celková výroba elektřiny z BPS meziročně vzrostla ale uvedené hodnoty jsou stále minimum z reálného potenciálu v ČR. Základní podmínkou pro využití potenciálu a přínosů využívání bioplynu z BPS je nutné připravit vhodný systému státní podpory, objasnit pravidla a požadavky při schvalovacím procesu BPS a v neposlední řadě odstranit nedůvěru ze strany veřejnosti a úřadů, která se objevila v souvislosti se zápachem. 2 CÍL PRÁCE Cílem diplomové práce bylo charakterizovat současný stav využití bioplynových stanic v České republice. U vybrané bioplynové stanice získat technické a ekonomické výstupní parametry z provozu bioplynové stanice. Zjištěné hodnoty tabulkově a graficky zpracovat a na základě shromážděných parametrů provést technickou a ekonomickou analýzu.. 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Biomasa Biomasa je popsána jako hmota biologického původu (pěstování rostlin v půdě nebo ve vodě, chov živočichů, produkce organického původu, organické odpady). Biomasu lze buď záměrně získávat jako výsledek výrobní činnosti, nebo se jedná o využití odpadů ze zemědělské, potravinářské a lesní výroby, z komunálního hospodářství, z údržby krajiny a péče o ni. (KÁRA, PASTOREK, 2004) Za obnovitelný zdroj energie nemůžeme považovat fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn), ve kterých se sluneční energie akumulovala v dávné minulosti. Světová roční produkce biomasy je podle teoretických propočtů 100 miliard tun s energetickým potenciálem okolo 1,4 * 1021 J, což je několikrát více než roční celosvětová spotřeba fosilních paliv. Využití biomasy k energetickým účelům je limitováno několika faktory: např. biomasa je využívána i v jiných průmyslových odvětvích, vyšší potřeba biomasy přináší rozšiřování produkčních ploch nebo zvyšování intenzity výroby biomasy, z celosvětového hlediska je problematické rozmístění zdrojů biomasy a spotřebičů energie, jelikož dochází k problémům s akumulací, transportem a distribucí získané 8

10 energie. V současné době energii z biomasy ekonomicky konkuruje využití klasických energetických zdrojů. (MURTINGER, BERANOVSKÝ, 2008) Historie využívání biomasy Po energii slunečního záření byla biomasa jediným dostupným energetickým zdrojem na Zemi po miliardy let. Nepočítáme-li potraviny, využívá lidstvo biomasu jako zdroj energie od okamžiku, kdy se člověk naučil rozdělávat a udržovat oheň. Historie ostatních obnovitelných zdrojů energie (dále jen OZE) je ve srovnání s biomasou relativně krátká, energii vody a větru využívá lidstvo pouze několik tisíc let. V 19. století byla biomasa dominantním zdrojem energie, teprve ve 20. století začaly převažovat fosilní zdroje. I v současnosti je však podíl biomasy vyšší než podíl ostatních obnovitelných zdrojů a jaderné energie. (STRAŠIL, 2009) Vznik biomasy Biomasa vzniká pomocí nejrozšířenější reakce na světě a to fotosyntézy. Je to základní proces v přírodě, který zabezpečuje interakci sluneční energie, vody, oxidu uhličitého za vzniku organických látek. Při fotosyntéze se mění přijatá energie slunečního záření na energii chemických vazeb. Získaná energie je použita na přeměnu jednoduchých anorganických látek oxidu uhličitého a vody na energeticky bohatší látky organické. Pro posouzení vhodnosti rostliny k tvorbě biomasy je důležitá čistá primární produkce, tj. kolik uhlíku z atmosférického oxidu uhličitého je rostlinou přeměněno na biomasu. Další ukazatel vhodnosti biomasy k energetickým účelům je roční přírůstek sušiny (t/ha). (MALAŤÁK, VACULÍK, 2008) V zemské atmosféře a na zemském povrchu probíhají neustále fyzikální a chemické oběhy prvků a sloučenin. Všechny látky, které jsou součástí oběhu, jsou složeny z chemických prvků. Z prvků nacházejících se v periodické soustavě se mnohé v přírodě nevyskytují (technecium, francium, astat, aktinium), nebo se vyskytují jen ve velmi malé koncentraci a jejich použití má malý význam. Významné postavení mají organické sloučeniny, které jsou syntetizované převážně živými organismy pouze z několika prvků: vodíku, kyslíku, uhlíku, dusíku, fosforu a síry. Stopové prvky však také mají svůj nezastupitelný význam (např. Fe, Cu, K, Na atd.). (KÁRA, PASTOREK, 2004) 9

11 3.1.3 Biomasa využitelná k získávání energie Energetická biomasa se dá rozdělit do několika skupin: - fytomasa s vysokým obsahem lignocelulózy, - fytomasa olejnatých plodin, - fytomasa s vysokým obsahem škrobu a cukru, - organické odpady a vedlejší produkty živočišného původu, - směsi různých organických odpadů. (KÁRA, PASTOREK, 2004) Pro získávání energie se využívá: - biomasa pěstovaná záměrně k produkci bioplynu: olejniny ( nejvýznamnější je řepka olejná pro výrobu surových olejů a metylesterů), energetické plodiny (tritikale, čirok, vrby, topoly, olše, akáty a další stromové a keřovité dřeviny) cukrovka, obilí, brambory. (KÁRA, PASTOREK, 2004) - biomasa odpadní: je zde chápána jako biomasa, která byla člověkem nějak (jinak než energeticky) využita nebo která slouží primárně k jiným účelům, než je produkce energie. Většinou jde o odpady z odvětví, která nějak využívají a zpracovávají biomasu: rostlinné odpady ze zemědělské výroby (řepková, kukuřičná nebo obilná sláma, seno), odpady z údržby krajiny či sadů (prořezy, křoviny a náletové dřeviny) a odpady z údržby travnatých ploch, odpady po těžbě dříví (kůra, vršky stromů, větve, šišky, apod.), odpady z různých dřevozpracujících provozů (odřezky, piliny, hobliny), odpady z potravinářských výrob (cukrovary, jatka, mlékárny, lihovary), některé jinak nevyužité vedlejší produkty z živočišné výroby (hnůj, kejda, zbytky krmiv, odpady z přidružených zpracovatelských kapacit), komunální organické odpady. (KÁRA, PASTOREK, 2004) 10

12 Spalování komunálního odpadu je v některých případech vlastně také energetické využití biomasy. Problematika využití odpadní biomasy je však poměrně speciální obor a více informací lze najít na specializovaných portálech. (MURTINGER, BERANOVSKÝ, 2006) Způsoby využití biomasy k energetickým účelům Způsob využití biomasy k energetickým účelům je do značné míry předurčen fyzikálními a chemickými vlastnostmi biomasy. Velmi důležitým parametrem je vlhkost, respektive obsah sušiny v biomase. Hodnota 50 % sušiny je přibližná hranice mezi mokrými procesy (obsah sušiny je menší ne. 50 %) a suchými procesy (obsah sušiny je větší než 50 %). Z principiálního hlediska lze rozlišit několik způsobů získávání energie z biomasy a přípravy biomasy pro energetické využití: a) termochemická přeměna biomasy (suché procesy): - spalování, - zplynování, - pyrolýza. b) biochemická přeměna biomasy (mokré procesy): - alkoholové kvašení, - metanové kvašení. c) fyzikální a chemická přeměna biomasy: - mechanicky (štípání, drcení, lisování, briketování, peletování, mletí apod.), - chemicky (esterifikace surových bioolejů). d) získávání odpadního tepla při zpracování biomasy (např. při kompostování, aerobním čištění odpadních vod, anaerobní fermentaci pevných organických odpadů apod.). (KÁRA, PASTOREK, 2004) Přestože existuje vícero způsobů jak využit biomasu k energetickým účelům, v praxi nejvíce převládají suché procesy spalování biomasy, z mokrých procesů je to pak výroba bioplynu anaerobní fermentací. Z ostatních způsobů převládá výroba metylesteru kyselin bioolejů, získávaných v surovém stavu ze semen olejnatých rostlin. (KÁRA, PASTOREK, 2004) Jak již bylo řečeno tvorba bioplynu probíhá ve vlhkém prostředí a proto jsou pro anaerobní zpracování vhodné kapalné, mokré materiály, např. kejda, hnůj, zbytky jídla, tuky a podobně. Ve stávajících technologických zařízeních pro tvorbu bioplynu je optimální obsah sušiny v rozmezí 5-15 %. Substrát je možné čerpat až do horní hranice 11

13 obsahu sušiny. Důležitý je také poměr uhlíku a dusíku, který je také důležitým faktorem, by se měl pohybovat v rozmezí 20:1 a. 40:1. Při výrobě bioplynu lze využívat také kofermentaci, kdy s materiálem ze živočišné výroby lze současně zpracovávat i jiné materiály. V zemědělství v úvahu přicházejí jako kofermenty zbytky z rostlinné výroby, odpady ze zpracování a rostliny pěstované jako kofermenty, tedy obnovitelné druhy rostlin, jejichž pěstování je výhodné na plochách nevyužívaných k zemědělské výrobě, ale také zemědělské půdě, které leží ladem. Využívání kofermentů je zajímavé i pro likvidaci kafilerních a jatečních odpadů (i masokostní moučky), protože pokusy naznačují, že dochází i k likvidaci nebezpečných prionů. Velmi důležitým zdrojem materiálu pro výrobu bioplynu jsou biologicky rozložitelné odpady. Mezi tyto odpady se řadí zejména odpady komunální, zemědělské, zahradnické, lesnické a dále biologicky rozložitelné odpady z výroby potravin, papíru a celulózy, zpracování dřeva, kožedělného a textilního průmyslu, dřevěné a papírové obaly a vodárenské a čistírenské kaly. (MICHAL, 2005) Tab. 3.1 Způsoby využití biomasy k energetickým účelům Typ konverze biomasy Způsob konverze biomasy Energetický výstup Spalování Teplo vázané na nosič Suché procesy Zplyňování Generátorový plyn Pyrolýza Generátorový plyn Anaerobní fermentace Bioplyn Mokré procesy Aerobní fermentace Teplo vázané na nosič Alkoholová fermentace Etanol, metanol Fyzikálně chemická konverze Esterifikace bioolejů Metylester biooleje 3.2 Bioplyn Bioplyn je směs plynů, který vzniká fermentací jako proces biologického rozkladu a přeměny organických látek. K vyhnívání neboli fermentaci dochází bez přístupu vzduchu a ve vlhkém prostředí vlivem působení metanových bakterií (anaerobní fermentace). (MICHAL, 2005) Bioplyn se skládá ze dvou plynných složek, metanu (CH4) a oxidu uhličitého (CO2). Průběh tohoto procesu ovlivňuje řada dalších procesních a materiálových parametrů, například složení materiálu, podíl vlhkosti, teplota prostředí, číslo ph neboli Kyselost materiálu, anaerobní (bezkyslíkaté) prostředí, absence inhibičních biochemických látek atd. (KÁRA, PASTOREK, PŘIBYL, 2007) 12

14 Vytváření bioplynu je konečná fáze biochemické konverze organických látek za anaerobních podmínek na bioplyn a zbytkový fermentovaný materiál, při teplotě od 0 ºC do 70 ºC. (MICHAL, 2005) Výslednými produkty anaerobní fermentace jsou bioplyn s obsahem 55 70% metanu (dále jen CH 4 ) a výhřevností cca MJ/m 3 a biologicky stabilizovaný substrát nebo-li digestát Historie využívání bioplynu Přirozený proces rozkladu organických látek bez přístupu vzduchu za vzniku bioplynu byl znám již ve středověku. První experimenty využití bioplynu ke svícení údajně prováděl Leonardo da Vinci a vlámský vědec Van Helmont. Za objevitele řízené anaerobní digesce je však považován italský fyzik A. Volta, který již v roce 1776 provozoval první laboratorní anaerobní fermentor. První využití bioplynu k ohřevu vody se uvádí na čistírně odpadních vod v nemocnici v Bombay v roce K rozvoji anaerobních technologií dochází až ve 20 stol., a to zejména při anaerobní stabilizaci čistírenských kalů. V roce 1922 čistírna odpadních vod (dále jen ČOV) v Essenu předává bioplyn do městské plynárky a v témže roce je uskutečněno první použití upraveného bioplynu jako motorového paliva. V roce 1937 jsou tankovací stanice na bioplyn v osmi německých městech, dále v Itálii a ve Francii. V České republice se využitím bioplynu z metanizačních fermetorů ČOV zabývá po roce 1955 prof. Vladimír Maděra. V současné době nastává velký rozvoj produkce a využívání bioplynu na celém světě, a to především pro kogenerační výrobu elektrického proudu a tepla, a tento způsob získávání obnovitelné energie je považován za aktivní ochranu klimatu a za technologii trvale udržitelného života na naší planetě. Přestože proces získávání bioplynu rozkladem organických látek bez přístupu vzduchu je považován za organizačně a investičně náročný, vzniklo v Číně, Indii a dalších rozvojových zemích několik milionů velmi jednoduchých rodinných bioplynových stanic využívajících bioplyn z bioodpadů a fekálií na topení a svícení. (BUDIOVÁ,2010) Výtěžnost a vlastnosti bioplynu Produkce bioplynu z jednotlivých druhů vstupů vhodných pro zpracování v bioplynové stanici se velmi liší. Zvolení a zajištění optimálního vstupu do zařízení je 13

15 tedy jedním ze základních předpokladů pro ekonomicky efektivní provoz bioplynové stanice. Pro optimální chod je nutné zachovat co nejjednotnější složení vstupních surovin a přechody mezi jinými materiály dělat pouze pozvolna. U různých technologií je míra flexibility samozřejmě rozdílná. Kvalita bioplynu je určována především energetickým obsahem daným poměrem hořlavého metanu a oxidu uhličitého. Surový bioplyn by měl obsahovat více než 50% objemových CH 4 (SCHULZ, EDER, 2004) Z ekonomického hlediska skladování bioplynu je nutné se snažit o co nejvyšší obsah CH4 a co nejnižší obsah oxidu uhličitého. Další důležitou složkou bioplynu je sirovodík (dále jen H2S), jehož množství má velký vliv na korozi technologického zařízení a při vyšších podílech vyvolává potřebu jeho odsíření. (SCHULZ, EDER, 2004) Obsah metanu v bioplynu ovlivňují především: - Průběh procesu - záleží na tom, zda fermentace probíhá v jednom fermentoru, tedy jednom stupni, nebo ve dvou fermentorech, dvou stupních. Podíl metanu v jednotlivých stupních fermentace se potom podstatně liší, plyn z prvého stupně obsahuje velký podíl oxidu uhličitého, zatímco plyn z druhého stupně obsahuje velký podíl metanu, který může podle literatury dosahovat až podílu 80 %. - Skladba živin v substrátu Pokud obsahuje substrát látky bohaté na bílkoviny a uhlovodíky, vyrobí se méně bioplynu než z látek obsahujících tuky a proteiny. - Teplota substrátu - Obsah metanu je podle zkušeností z praxe při teplé a horké fermentaci menší než při fermentaci za nižších teplot. (SCHULZ, EDER, 2004) Obr. 3.1 Vliv teploty na dosažitelné množství plynu ve vztahu k hodnotě dosažené při optimálních teplotních poměrech 14

16 Obr. 3.2 Výtěžek plynu při termofilním teplotním rozmezí v závislosti na druhu substrátu (slepičí trus, prasečí a hovězí kejda a tuhý hnůj) a době kontaktu Obr. 3.3 Vliv teploty vyhnívacího procesu a doby kontaktu na množství a složení vyrobeného plynu 15

17 3.2.3 Bioplyn v zemědělství Výroba bioplynu obecně má mimo přínosu v oblasti omezování produkce emisí skleníkových plynů i řadu dalších pozitivních a celospolečenských přínosů. V České republice má tento obnovitelný zdroj velký potenciál, zejména pak v sektoru zemědělství. (VÁŇA, SLEJŠKA, 1998) Aktuální vývoj v zemědělství v Evropské unii (dále jen EU) směřuje k transformaci tohoto odvětví mimo jiné na činnosti spojené s nepotravinářskou výrobou a udržitelnou podobou zemědělství a venkova. Právě rozšíření činnosti zemědělců o provozování bioplynových stanic a o pěstování energetických plodin jakožto zdroje energie je jednou z významných možností jak posílit budoucí udržitelnost zemědělství a venkova, zajistit jeho rozvoju a podporu zaměstnanosti. (BUDIOVÁ, 2010) Energetické využití bioplynu Bioplyn je možné využít jako jiná plynná paliva. Mezi nejčastější způsoby patří: - přímé spalování (topení, sušení, chlazení, ohřev užitkové vody, apod.), - výroba elektrické energie a ohřev teplonosného média (kogenerace), - výroba elektrické energie, ohřev teplonosného média a výroba chladu (trigenerace), - pohon spalovacího motorů nebo turbín pro získání mechanické energie, - využití bioplynu v palivových článcích (MZE, 2008) Materiál vhodný pro výrobu bioplynu V Bioplynové stanici je možné efektivně zpracovávat v podstatě jakýkoliv organický materiál zkvasitelný v průběhu procesu anaerobní fermentace. Organickou hmotu tvoří obvykle: - fytomasa (siláže, senáže, rostlinné zbytky, energetické plodiny, neprodejná zemědělská produkce), - výstupy z chovu hospodářských zvířat (kejda, hnůj, aj), - bioodpady zpracovatelského a potravinářského průmyslu (jatka, mlékárny, atd.), - domovní a komunální bioodpady, - bioodpad ze zahrad a údržby veřejné zeleně (kromě dřeva), - zbytky jídelen, restaurací a hotelů, 16

18 - další odpady (masokostní moučka, kaly apod.)(mze, 2008) Bioplyn z bioplynových stanic je používán: - k výrobě tepla, - k výrobě tepla a elektřiny (kogenerace) - to je nejčastější případ, - k výrobě tepla, elektřiny a chladu (trigenerace) - trigenerace je využívána jen výjimečně, - k pohonu dopravních prostředků (automobily, autobusy, zemědělská technika, vlaky). (BUDIOVÁ, 2010) Kogenerační využití bioplynu V současné době je nejvhodnějším způsobem využití bioplynu v kogeneračních jednotkách. Jedná se o kombinovanou výrobu tepla a energie a tato metoda dosahuje vysoké účinnosti přeměny energie z bioplynu (dále jen BP) na elektrickou a tepelnou energii (80 90%). Obecně lze počítat, že cca 30% energie BP se transformuje na elektrickou energii, 60% na energii tepelnou a zbytek jsou tepelné ztráty. (MZE, 2008) Asi 1/3 vyprodukované energie bývá ale spotřebována na vlastní provoz bioplynové stanice (WIKIPEDIE, 2010).V Evropě se bioplyn používá i pro pohon vozidel (zejména Švédsko) nebo je po úpravě přidáván do sítě zemního plynu. (MZE, 2008) U většiny bioplynových stanic se používají pro kogeneraci upravené naftové motory. Obvyklý rozsah výkonu kogeneračních jednotek bioplynových stanic se pohybuje v rozmezí stovek kw až jednotek MW. Měrné náklady na servis a opravy s rostoucím výkonem klesají. Elektrická účinnost kogeneračních jednotek se v uvedeném rozsahu s rostoucím výkonem zvyšuje. (BECHNÍK, BLÁHA, 2009) Obr. 3.4 Standardní uspořádání bioplynové stanic. 17

19 Obr. 3.5 Bioplynová stanice s kogenerační jednotkou pro špičkový provoz 8 až 12 hodin denně. 3.3 Anaerobní digesce Anaerobní digesce je řízený proces rozkladu organických látek bez přístupu vzduchu, jehož koncovými produkty jsou bioplyn a nerozložený zbytek, tzv. digestát. Proces anaerobní digesce je též nazýván metanová fermentace nebo metanizace. Anaerobní rozklad organických látek probíhá v několika etapách (fázích). (VAŇA, 2009) 1. hydrolýza Tato fáze začíná v době, kdy je v prostředí vzdušný kyslík a dostatečná vlhkost přesahující 50% hmotnostního podílu. (KÁRA, PASTOREK, 2004) V této fázi sou cukry, tuky a bílkoviny rozkládány na nízkomolekulární vodorozpustné látky pomocí hydrolytických enzymů produkovaných fermentačními bakteriemi. (VAŇA, 2009) 2. acidogeneze V této fázi dochází k odstranění zbytků vzdušného kyslíku a vytvoření anaerobního prostředí. (KÁRA, PASTOREK, 2004) Vytváří se zejména organické kyseliny, případně alkoholy. (VAŇA, 2009) 3. acetodeneze - Během této fáze probíhá oxidace organických kyselin a alkoholů na vodík, oxid uhličitý a kyselinu octovou. (VAŇA, 2009) 4. metanogeneze - Ve které se acetotrofní metanující bakterie rozkládají kyselinu octovou na metan a oxid uhličitý a hydrotrofní metanogenní bakterie produkují metan z vodíků a oxidu uhličitého. (VAŇA, 2009) V popsaném fermentančím řetězci se fermentační produkt mikroorganismů z předcházející fáze stává substrátem pro mikroorganismy v následující fázi. Optimální životní podmínky pro skupiny mikroorganismů v jednotlivých fázích (ph, nutrienty, teplota, toxické látky) jsou značně odlišné a odlišná je i jejich generační doba. 18

20 Nejnáročnější jsou mikroorganismy metanogenní, protože fáze probíhá asi pětkrát pomaleji než předcházející tři fáze. Proto se musejí velikost a konstrukce fermentoru a dávkování surového materiálu této rychlost přizpůsobit. (VAŇA, 2009) v tab. 2.1 Výsledkem všech těchto postupných procesů je plyn obsahující látky uvedené Tab.3.2 Složení bioplynu Metan 40-75% Oxid uhličitý 25-55% Vodní pára 0-10% Dusík 0-5% Kyslík 0-2% Vodík 0-1% Čpavek 0-1% Sulfan 0-1% Obr 3.6 Fáze výroby bioplynů anaerobní fermentací 19

21 3.4 Digestát Výsledkem fermentačního procesu v bioplynové stanici je stabilizovaný materiál, tzv. digestát, který lze použít jako organominerální hnojivo nebo jako surovinu pro výrobu kompostu, popř. jako rekultivační materiál apod. Způsob nakládání s digestátem je různý v závislosti na konkrétních podmínkách. Používání digestátu znamená pro zemědělce finanční podporu z hlediska náhrady minerálních hnojiv. Veškeré použití digestátu jako organického hnojiva na zemědělské nebo lesní půdě upravuje zákon o hnojivech č. 156/1998Sb., podle nějž musí být takovéto hnojivo registrováno. Podle zákona č. 180/2005 SB., o podpoře výroby elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, je energie pocházející z BPS považovaná za obnovitelný zdroj energie a její výroba a prodej do veřejné sítě je podporována zejména tzv. garantovanou výkupní cenou, resp. Zelenými bonusy. Ceny jsou stanovovány jednou ročně cenovým rozhodnutím Energetického regulačního úřadu (dále jen ERÚ) a jsou garantována po dobu 15 let. (MZE, 2008) 4 SOUČASNÝ STAV VYUŽITÍ BIOPLYNOVÝCH STANIC V ČR 4.1 Význam bioplynových stanic Bioplynová stanice (dále jen BPS) a výroba bioplynu obecně má celou řadu pozitivních a celospolečenských přínosů. Bioplyn je podle zákona č. 180/2005 Sb. hodnocen jako obnovitelný zdroj energie a elektrická a tepelná energie z něj vyrobená je tedy ekologicky šetrná. Hlavní přínosy lze shrnout následovně: - z hlediska obnovitelných zdrojů má ČR právě v bioplynu jeden z největších a navíc rychle mobilizovatelných potenciálů, - jeho uplatnění může nejen významně pomoci při plnění závazku ČR vůči EU v oblasti obnovitelných zdrojů, ale také může přispět ke snížení závislosti ČR na fosilních palivech a na jejich dovozu z nestabilních zemí, - pro obce a města jsou BPS ve vhodných lokalitách efektivním způsobem řešení zpracování bioodpadů a jejich aktivního odklonu ze skládek v souladu s požadavky legislativy, - pro venkov jsou BPS jednou z možností, jak zajistit jeho rozvoj a podporu zaměstnanosti. Zemědělcům nabízejí reálnou alternativu pro smysluplné využití zemědělské půdy a novou podnikatelskou příležitost. 20

22 BPS umožňují realizaci přirozeného koloběhu živin v půdě a náhradu minerálních hnojiv. Výsledkem řádného fermentačního procesu je stabilizovaný digestát, který může mít široké uplatnění, zejména jako organické hnojivo. (BUDIOVÁ, 2010) 4.2 Kategorizace bioplynových stanic BPS je zapotřebí důsledně rozlišovat podle druhu vstupů a na základě toho pro ně stanovovat i různé požadavky v rámci povolovacího procesu. BPS tedy můžeme kategorizovat na: - Zemědělské BPS, - Kofermentační BPS, - Komunální BPS. (BAČÍK, 2008) Zemědělské bioplynové stanice Zemědělské BPS (také farmářské BPS) využívají vsázkové suroviny, které lze hodnotit jako nejméně problematické. Zpracovávají pouze materiály ze zemědělské prvovýroby, zejména statková hnojiva (kejda, hnůj apod.) a cíleně pěstované plodiny (např. kukuřice) k energetickému využití (KUČERA, 2006). Na těchto bioplynových stanicích není možno zpracovávat odpady podle zákon č. 185/2001 Sb., o odpadech, ani jiné materiály, které spadají pod nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č.1774/2002 o vedlejších živočišných produktech. (VAŇA, 2009) Tyto vsázkové suroviny jsou tedy konstantní a technologický proces je méně náročný. Právě tato zařízení se stala typickými představiteli BPS v Německu a Rakousku a proces jejich schvalování by měl být co nejjednodušší. (BAČÍK, 2008) Na zemědělských BPS je možné zpracovávat zejména následující materiály: Rostlinné suroviny - sláma všech typů obilovin i olejnin, - plevy a odpad z čištění obilovin, - bramborová nať i slupky z brambor, - řepná nať z krmné i cukrové řepy, - kukuřičná sláma i jádro kukuřice, - travní biomasa nebo seno (senáže), - nezkrmitelné rostlinné materiály ( siláže, obiloviny, kukuřice). 21

23 Živočišné suroviny - kejda prasat, - hnůj prasat se stelivem, - kejda skotu, - hnůj skotu se stelivem, - hnůj a stelivo z chovu koní, koz, králíků, - drůbeží exkrementy, včetně steliva. Pěstovaná biomasa - obiloviny v mléčné zralosti (celé rostliny) čerstvé i silážované, - kukuřice vyzrálá (celé rostliny) čerstvá a silážovaná, - kukuřice ve voskové zralosti (celé rostliny) čerstvá a silážovaná, - krmná kapusta (celé rostliny) čerstvá a silážovaná, -,,prutová biomasa ( štěpky nebo řezanka z listnatých dřevin z rychloobrátkových kultu nebo z průklestů) (BUDIOVÁ, 2010) Kofermentační bioplynové stanice Kofermentační BPS (také průmyslové BPS), které zpracovávají výhradně nebo v určitém podílu rizikové vstupy, např. jateční odpady, kaly ze specifických provozů, kaly z ČOV, tuky, masokostní moučku, krev z jatek apod. a jsou organickou součástí čistírny odpadních vod. Pro fermentaci těchto vstupů je nezbytné pečlivě zvolit technologii zařízení a zpracovat kvalitní provozní řád zařízení. Povolovací proces by měl být v těchto případech přísnější. Zejména je třeba vyžadovat důsledné plnění požadavků z nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1774/2002, které stanovuje hygienická pravidla na nakládání s vedlejšími živočišnými produkty. (BAČÍK, 2008) Tyto technologie nejsou určeny ke zpracování bioodpadů a k nakládáni s odpady, ale slouží pouze jako součást kalového hospodářství ČOV jako celku. (VÁŇA, 2009) Komunální bioplynové stanice Komunální BPS, které jsou speciálně zaměřeny na zpracování komunálních bioodpadů, zejména z údržby zeleně, vytříděných bioodpadů z domácností a restaurací a jídelen. (BAČÍK, 2008) A proto se na ně vztahuje nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1774/2002, kterým se stanoví hygienická pravidla týkající se vedlejších 22

24 živočišných produktů, které nejsou určeny k lidské spotřebě a musí plnit podmínky v něm stanovené. (VÁŇA, 2009) V ČR je doposud realizováno pouze několik projektů BPS zpracovávající biologicky rozložitelný odpad, hlavním důvodem je obtížnější schválení tohoto typu BPS a to z důvodu možného zápachu způsobené tzv. rizikovými vstupy (BIOM., 2007) Energetické využití bioplynu Příjmový systém biomasy Fermentační systém Uskladnění fermentátu Obr. 4.1 Obecné schéma bioplynové technologie Obr. 4.2 Zemědělské bioplynové stanice 23

25 Obr. 4.3 Komunální a ostatní bioplynové stanice 4.3 Základní typy bioplynových stanic Velký počet různých řešení bioplynových stanic lze zredukovat na několik typických technologických postupů. Tyto postupy lze rozlišovat podle toho zda je proces jednostupňový nebo vícestupňový, a také podle způsobu plnění na dávkový nebo průtokový postup. Dále lze technologii rozdělit na suché a mokré a to v závislosti dle obsahu sušiny v substrátu. V suchých technologiích se využívají jak procesy mezofilní (teplota C), tak i termofilní (při teplotách C), které jsou výhodnější z hlediska hygieny kalu. Za nevýhodu považujeme menší stabilitu kalu, nižší možnost odvodnění a hlavně vyšší tepelné ztráty. Při termofilní fermentaci vzniká vyšší produkce bioplynu než při mezofilní fermentaci, avšak obsahuje nižší obsah metanu. Dle způsobu přísunu substrátu se rozděluje na kontinuální (průběžné doplňování substrátu a zároveň odebírání fermentátu), diskontinuální (substrát je vkládán jednorázově a proces se tak dělí do cyklů) a semikontinuální (v určitém časovém intervalu se zároveň dodá a odebere větší množství objemu reaktoru). (BUDIOVÁ, 2010) Dávkový způsob U dávkovacího způsobu se fermentor nebo li vyhnívací nádrž naplní najednou. Dávka pak vyhnívá do konce doby kontaktu, aniž se další substrát přidává nebo odnímá. 24

26 Produkce plynu po naplnění nejprve pomalu stoupá, dosahuje maxima a poté klesá. Na konci se fermentor najednou vyprázdní. Přitom se ponechá menší množství vyhnilého kalu (cca 5 až 10%) v nádrží, aby se naočkovala nová dávka. (SCHULZ, EDER, 2004) Metoda střídání nádrží U této technologie se pracuje se dvěmi vyhnívacími nádržemi. Z přípravné nádrže, která dokáže pojmout substrát za 1 až 2 dny, se prázdná vyhnívací nádrž pomalu, ale rovnoměrně plní, zatímco v druhé nádrži probíhá vyhnívací proces. Jakmile je první nádrž naplněna, obsah druhé se najednou přesune do skladovací nádrže a následně se tato vyprázdněná nádrž začíná plnit z přípravné nádrže. Mezitím se vyhnilý kal ze skladovací nádrže vyváží na vhodné plochy, takže tato nádrž se rovnoměrně zcela vyprazdňuje. Proto by měla být její kapacita větší než kapacita jednoho fermentoru. (SCHULZ, EDER, 2004) Průtokový způsob Tímto způsobem pracuje většina bioplynových stanic ve světě a to buď v čisté formě nebo v kombinaci se zásobníkovým způsobem. Tento způsob se vyznačuje tím že vyhnívací nádrž je neustále naplněna a vyprazdňuje se pouze příležitostně kvůli odstranění usazením nebo opravám. Z malé přípravné nádrže je čerstvý substrát většinou jednou nebo dvakrát denně dodáván do fermentoru, příčemž zároveň automaticky odchází přiměřené množství do vyhnilého substrátu přepadem do skladovací nádrže. (SCHULZ, EDER, 2004) Jednostupňový a vícestupňový proces Jednostupňový proces Při jednostupňovém procesu probíhají 4 fáze vyhnívacího procesu, v jednom vyhnívacím prostoru, a to u úplně promíchavaných zařízení (typy vybavené kotlem a míchadlem) souběžně ve stejném čase i prostoru a u zařízení ve směru toku nepromíchávaných (s takzvaným pístovým prouděním) naproti tomu v různých prostorech jedna za druhou. (SCHULZ, EDER, 2004) 25

27 Vícestupňový proces U vícestupňového postupu se mohou různé fáze vyhnívacího procesu prostorově oddělit, a sice buď použitím většího počtu vyhnívacích nádrží, nebo oddělením ve vyhnívacím prostoru. Celý proces tedy můžeme rozdělit do stupňů, kdy v prvním probíhá hydrolýza a acidogeneze (kyselá fáze) a procesní tekutina s meziprodukty rozkladu se zpracovává ve druhém stupni, kde probíhá acetogeneze a metanogeneze (alkalická fáze). (SCHULZ, EDER, 2004) 4.4 Rozdělení bioplynových technologií Podle způsobu dávkování surového materiálu rozlišujeme technologie: - Diskontinuální (s přerušovaným provozem, cyklické, dávkové, atd) doba jednoho pracovního cyklu odpovídá době zdržení materiálu ve fermentoru.. Tento způsob na manipulaci s materiálem je náročný na obsluhu a využívá se zejména při suché fermentaci tuhých organických materiálů. - Semikontinuální doba mezi jednotlivými dávkami je kratší než doba zdržení materiálu ve fermentoru. Tento způsob e to nejpoužívanější plnění fermentorů při zpracování tekutých organických materiálů. Výhodou je, že tento technologický proces lze snadno automatizovat a proto proces není náročný na obsluhu. - Kontinuální používá se při plnění fermentorů, které jsou určeny pro zpracování tekutých organických odpadů s velmi malým obsahem sušiny. (KÁRA, PASTOREK, 2004) Podle podílu vlhkosti zpracovávaného materiálu rozlišujeme: - bioplynové technologie na zpracování tuhých materiálů (vysokosušinové s podílem sušiny 18 30%, výjimečně až 50%), - bioplynové technologie na zpracování tekutých materiálů s nízkým podílem sušiny 0,5 až 3% a negativní energetickou bilancí, popř. s vyšším podílem sušiny 3 až 14% a pozitivní energetickou bilancí, - bioplynové technologie kombinované. (KÁRA, PASTOREK, 2004) 26

28 Bioplynové technologie Suché kvašení Mokré kvašení Kontinuální Kontinuální Diskontinuální Vsázkové Diskontinuální Průtokové plnění PZ PZ začínající zásobníkem PZ končící zásobníkem Dávkové plnění Metoda střídání nádrží Zásobníkový způsob Obr. 4.4 Schématický přehled bioplynových technologií. 5 MATERIÁL A METODIKA První část diplomové práce byla psána formou literárního přehledu. Jedná se o ucelené vysvětlení pojmů týkajících se obnovitelných zdrojů energie, biomasy a bioplynu, a tyto poznatky byly čerpány z literárních pramenů. Část charakteristiky současného využití bioplynových stanic se věnovala popisu základních technických prvků vybrané bioplynové stanice, popisu výroby bioplynu a jeho následné přeměny v energii. Tato část se zabývala informacemi získaných z vybrané bioplynové stanice, literárních pramenů a ostatních dostupných informací. Zhodnocení efektivnosti provozu bylo prováděno v bioplynové stanici Velešovice. Jedná se o část věnovanou postupu při realizaci a výstavbě bioplynové stanice, jejímu hospodářskému výsledku ve výhledu 20 let a ekonomickému zhodnocení návratnosti investice do výstavby a provozu stanice. Použité literární prameny společně se získanými technickými a ekonomickými parametry z bioplynové stanice, by měly poskytnout náhled do této řešené problematiky. 27

29 6 TECHNICKO EKONOMICKÉ UKAZATELE PROVOZU BIOPLYNOVÉ STANICE VELEŠOVICE 6.1 Postup při realizaci projektu BPS Velešovice Před samotnou výstavbou BPS bylo nutné provést několik základních kroků jejich přípravy, realizace a provozu. Nejdříve bylo nutné provést úvodní posouzení záměru, ve které se řešily základní charakteristiky technického řešení, hrubý odhad investice a ekonomika záměru. Pro upřesnění se dále zpracovala studie proveditelnosti, která plně navazovala na úvodní posouzení záměru, a podrobně definovala technické řešení projektu, rozpočet, způsob provozu, zajištění dodávky vstupních materiálů, řešení látkových koncovek, energetickou bilanci, využití vyrobené energie, legislativní dopady atd.,. Poté se musela zpracovat projektová dokumentace k územnímu řízení. Součástí této dokumentace bylo provedení jednoduchého inženýrsko-geologického průzkumu, tam kde vznikl fermentor a dále i odborný posudek o umístění znečištění ovzduší, včetně rozptylové studie a vydání příslušného rozhodnutí krajského úřadu. Samostatnou kapitolou zpracování této předrealizační dokumentace bylo posouzení EIA (Posuzování vlivů na ŽP). Následně se zpracovala žádost o investiční podporu a zajistilo se financování projektu, aby bylo dosaženo dotace z operačního programu. Na tuto žádost o investiční podporu navazovalo zpracování projektové dokumentace ke stavebnímu řízení a realizace projektu. Tato realizace zahrnovala provedení stavební části, dodávku technologie. Dále bylo požadováno dosažení minimálně 90% výkonu bioplynové stanice nepřetržitě po dobu cca 10 dní tak, aby byly ověřeny případné technologické nedostatky řešení. Záruční a pozáruční servis je řešen v souladu s platnou legislativou. Realizace stavby trvala přibližně 6 měsíců. Po dokončení realizace byl zahájen provoz a jeho neustálý monitoring Doba realizace projektu Projekt byl realizován v jedné etapě, podle stanoveného časového harmonogramu. Realizace výstavba byla zahájená od 7. srpna 2010 a dokončená 30.února Zkušební provoz byl zahájený v 20. dubna 2011, a 15. května 2011 začala bioplynová stanice Velešovice dodávat elektrickou energii do společnosti E.ON Distribuce, a.s. 28

30 6.1.2 Místo realizace Komplex, ve kterém se nachází BPS je součástí zemědělského podniku RAKOVEC, a.s. Číslo popisné: 1 Obec: Velešovice PSČ: Obec s rozšířenou působností: Rousínov u Vyškova Okres: Vyškov Kraj: Jihomoravský Region: Jihovýchod Katastrální uzemí : Velešovice Obr. 6.1 Pohled na BPS Velešovice I. Obr. 6.2 Pohled na BPS Velešovice II. 29

31 6.1.3 Zpracovatel projektu Zpracovatelem projektu byla společnost ENSERV Bohemia, s.r.o., která se zabývá provozem a zařízením na zpracování bioplynu a bioplynových stanic a také poradenstvím v oboru energie bioplynu Financování projektu Bioplynová stanice Velešovice vznikla z vlastního rozhodnutí podniku Rakovec, a.s. a po náročné přípravě a získání dotace z evropských fondů se podařilo v roce 2010 realizovat BPS s nákladem Kč. Na realizaci výstavby BPS byl přijat bankovní úvěr ve výši Kč na 10 let s ročním úročením 4,5% p.a. Společnosti se podařilo získat dotaci z programu rozvoje venkova ČR ve výši Kč, a tuto dotaci využil k předčasnému splacení bankovního úvěru, čímž výrazně snížil budoucí nákladové úroky z úvěru. 6.2 Popis projektu BPS Velešovice Bioplynová stanici Velešovice byla uvedená do provozu v roce 2011 a je součástí zemědělského podniku, ve kterém se zabývají chovem prasat a pěstováním zemědělských plodin. Jedná o zařízení s mokrým procesem kvašení pro energetické zhodnocení přírodních hnojiv z chovu zvířat (zejména prasat) a dorůstajících surovin (kukuřičná, travní a obilná siláž), v čemž je společnost vlastnící bioplynovou společnost plně soběstačná. Využívá způsobu provozu zařízení podle technologie NatUrgas, který je možný v mezofilním úseku při teplotě 40 C až 45 C jakož i v termofilním úseku při teplotě 45 C až 55 C. Vyrobený bioplyn bude používán v kogenerační jednotce k získávání elektrické energie a tepla. Spalovací motor bude proveden jako plynový motor na principu chudého spalování. Pří výpadu kogenerační jednotky se plynová pochodeň postará o kontrolované spalování bioplynu. Vedlejším produktem výroby bioplynu je digestát, což je tuhý materiál z anaerobní digesce, který bude využíván jako kvalitní organické hnojivo. Vyrobená elektrická energie je využívána pro vlastní potřebu chodu zemědělského podniku a zbytek, přibližně 95 %, je určena k prodeji do elektrické sítě. 30

32 Odpadní teplo slouží vytápění pro provoz BPS, přilehlých, fermentoru, a připravuje se i pro sušičky obilí. Stavbou bioplynové stanice zde bylo vytvořeno jedno pracovní místo. Přestože proces fermentace probíhá 24 hodin, obsluze postačí pracovní doba 4 až 5 hodin denně na navezení siláže do vstupní jímky a kontroly výstupních parametrů. Tento proces je řízen zcela automaticky a pokud nastane drobný problém, obsluha BPS závadu odstraní, ale pokud je to závažný problém je přivolána specializovaná firma Technologie v bioplynové stanici Velešovice Bioplynová stanice Velešovice má v současné době jednu kogenerační jednotku značky Jenbacher 312 na bioplyn s elektrickým výkonem generátoru 547kW a tepelným výkonem 320kW, teplo se dosud nevyužívá k vedlejším účelům. Další použitá technologie v bioplynové stanici : - plynový vak, - anaerobní reaktor - fermentor o kapacitě 2880 m 3, - předjímku o kapacitě 170 m 3 určenou pro kejdu, - turbofermentor určený pro vyseparovanou tekutinu z fermentoru. Tuto tekutinu následně používají k rozředění hustého fermentoru. - drtící linku na rozmělnění substrátu, který se nachází ve fermentoru a je určená k lepšímu prokvašení, - krmný vůz, který krmí siláž rovnou do fermentoru, koncový sklad na digestát (nebo-li vyhořelé palivo) o kapacitě 5000m 3 s kapacitou na 8 měsíců. Stanice má dále dvoustupňové odsíření surového plynu Tab.6.1 Technické parametry kogenerační jednotky Technický parametr Hodnota Elektrický výkon 547kW Tepelný výkon 320kW Spotřeba bioplynu ročně m3 Denní provoz v kogenerační jednotce 22 hod Využití kogenerační jednotky 90% 31

33 Tab. 6.2 Technologie a výkony Objem příjmové jímky (předjímky) Kapacita krmného vozu Objem vytápěného fermentoru (reaktoru) 170 m 3 55 t 2400 m 3 Objem nasazeného plynojemu m 3 Kogenerační jednotka Skladovací nádrže na tekutý vyfermentovaný substrát Jenbacher, elektrický výkon generátoru 547 kw, tepelný výkon 320 kw 2880 m 3 Objem koncového skladu 5000 m Technický provoz bioplynové stanice Velešovice Sklizeň i naskladňování dorůstajících surovin se provádí kampaňovitě. Pevné substráty jsou naváženy traktorovými soupravami nebo nákladními automobily a jsou vyklápěny do silážního žlabu a zde pohotovostně skladovány. Tekuté substráty jsou naváženy cisternovými vozy nebo traktory se zásobníky a bude jimi plněna předjímka. Siláž je kolovým nakladačem nabírána v silážním žlabu a dodávána do zařízení na navážení pevné hmoty hlavního fermentoru. V tomto zařízení je skladována požadovaná denní spotřeba siláže a dochází k plynulému zavážení do hlavního fermentoru. Pojezdová plocha je očištěně od zbytků siláže. Povrchové vody z vozovek a nepoužívané plochy na siláž vykazují obvyklé znečištění prachem apod. a proto není zapotřebí tuto povrchovou vodu zachycovat. Může být přivedena k průsaku nebo ke kanalizačnímu sběrači (odvodňovací stoce) pro povrchové vody. Prosakující šťávy ze silážního žlabu i vypírací voda z uložení pevné hmoty jsou skladovány v předjímce. Z předjímky budou tyto silážní šťávy spolu s dopravenou kejdou přiváděny do hlavního fermentoru a tím k fermentačnímu procesu.transport z předjímky do hlavního fermentoru se provádí potrubím pomocí čerpadla. Po době zdržení v hlavním fermentoru v délce 70 dnů se kvasný substrát dostává po odseparování do sekudárního turbo-fermentoru. Po době zdržení v tomto fermentoru 32

34 v délce 5 dnů je kvasný substrát vyveden ze sekudárního fermentoru přes čerpadlo do separátoru. Separátor, lisovací šnekový separátor s elektrickým pohonem odděluje velkou část pevné fáze z kvasného substrátu. Pevná fáze s podílem sušiny ve výši cca 30% je pohotovostně skladována na skladovací ploše. Silážní šťávy, které při tom vznikají, jsou zachycovány a přepravovány do koncového skladu. Tekutá fáze ze separátoru je přepravena do koncového skladu nebo je opět přivedena do hlavního fermentoru. Kapacita koncového skladu je řešena tak, aby skladovací kapacita činila nejméně 180 dní. Digestát z koncového skladu pak je odvezen traktorovou soupravou nebo nákladním automobilem s cisternou. K zabránění plovoucích vrstev je v koncovém skladu instalováno ponorné motorové míchadlo. Vytápění hlavního fermentoru se provádí topným registrem. Přitom je substrát veden z hlavního fermentoru principem cirkulace přes výměník tepla. Výměník tepla může je umístněn v budově, chladič se nachází venku. Bioplyn, vznikající ve fermentoru, se vedením dostává do plynového vaku. Vznikající bioplyn z hlavního fermentoru a bioplyn z sekundárního fermentoru se dostávají z hlavního fermentoru vedením do foliového zásobníku plynu. Ve foliovém zásobníků plynu bude bioplyn biologicky odsířen, aby bylo možno zajistit neškodné spalování bioplynu v kogenerační jednotce. K tomuto účelu je dopravena kapalina ve formě kejdy na dno foliového zásobníku plynu. Navíc je do foliového zásobníku plynu foukán venkovní vzduch (cca 0,1 1,2 Vol %). Toto prostředí umožňuje, aby odsiřovací baktérie odbourali velkou část síry, nacházející se v bioplynu. Proplachovací tekutina je vyměněna intervalově cca 2-3x v roce cca 30% z celkového množství. Tekutina je odčerpána do koncového skladu. Bioplyn se z foliového zásobníku plynu dostává přes kompresor do kogenerační jednotky. K zamezení kondenzace se plyn po průchodu kompresorem a před regulovanou soustavou odvodněn. 33

35 Obr. 6.3 Základní schéma technického provozu bioplynové stanice Velešovice 34

36 35

37 Obr. 6.5 Kogenerační jednotka JenBacher, která spaluje bioplyn, pohání generátor elektrického proudu Obr. 6.6 Reaktor, ve kterém dochází k rozkladu organické hmoty a k tvorbě bioplynu. Obr. 6.7 Krmný vůz 36

38 6.4 Ekonomické zhodnocení bioplynové stanice Velešovice Pro správné vyhodnocení ekonomické efektivnosti projektu bioplynové stanice je nutné zpracovat kvalitní studii proveditelnosti, která bude hodnotit záměr v dlouhodobém časovém horizontu pomocí cash-flow. Z hlediska vyhodnocení je potřeba správně definovat investiční náklady a provozní náklady a výnosy projektu a pokusit se odhadnout i jejich budoucí vývoj Investiční náklady Investiční náklady jsou důležitou položkou pro ekonomické hodnocení. Uvádějí se strukturovaně za stavbu a technologickou část. Je vhodné vycházet z většího počtu nabídek dodavatelů a z rozpočtovaných nákladů daného projektu. Náklady na vybudování bioplynové stanice Velešovice a její uvedení do provozu činily Kč a tato výstavba byla financována jako investice z poskytnutého bankovního úvěru. Bankovní úvěr byl poskytnut na 10 let s ročním úročením 4,5% p.a. Provozní výnosy musí tedy pokrývat i nákladové úroky z úvěru. Zařízení bylo realizováno s dotační podporou z programu rozvoje venkova ČR, opatření III Diverzifikace činností nezemědělské výroby, záměr - výstavba a modernizace BPS ve výši Kč Při výstavbě bioplynové stanice bylo třeba vybudovat: - foliový zásobník plynu, - prostor pro kogenerační jednotku včetně velínu, - sekundární turbo-fermentor, - pojezdné skladovací silo, - předjímku Provozní výnosy Výnosy z provozu BPS Velešovice jsou tvořeny prodejem elektrické energie a do budoucna se plánuje i prodejem tepla. U prodeje elektrické energie využíváme režimu tzv. zeleného bonusu podle platné legislativy. Musíme počítat s tím, že na vlastní spotřebu elektrické energie není možné uplatnit zelený bonus. Výkupní cena elektrické energie dodaná do sítě z obnovitelných zdrojů energie se započítává vždy při cenové úrovni roku realizace dané investice podle cenových rozhodnutí ERÚ. Důvodem je, že povinný výkup elektřiny z obnovitelných zdrojů je garantován na dobu minimálně 15 let. 37

39 Výkupní ceny elektrické energie jsou každoročně upravovány Energetickým regulačním úřadem, pro rok 2011 byla výkupní cena 4277 Kč/MWh, a pro rok 2012 je 4300Kč/MWh. Provozní výnosy bioplynové stanice za výkup elektrické energie činili pro rok 2011 činí Kč a bylo vyprodukováno cca 4300 MWh elektrické energie. Tab.6.3 Výkupní cena elektrické energie pro rok 2011 Rok 2011 Cena Kč/MWh Zelený bonus 3150 Silová elektřina 1100 Decentralizovaný příplatek 27 Celkem 4277 Tab.6.4 Výkupní cena elektrické energie pro rok 2012 Rok 2012 Cena Kč/MWh Zelený bonus 3070 Silová elektřina 1230 Decentralizovaný příplatek zrušen Celkem 4300 Tab. 6.5 Vyrobená elektrická energie v bioplynové stanici za sledované období Vyrobená elektrická Měsíc energie MWh Červenec 272 Srpen 362,5 Září 371,4 Říjen 384,3 Listopad 378,1 Prosinec 389,5 Celkem 2157,8 Tab. 6.6 Tržby za elektrickou energii v bioplynové stanici za sledované období Celkové množství vyrobené energie 2157,8 MWh Z toho Prodej do sítě 2049,91 MWh Spotřeba BPS 107,89 MWh. Tržby za elektrickou energii ,10 Kč 38

40 6.4.3 Provozní náklady Provozní náklady bioplynové stanice jsou tvořeny : - Spotřeba materiálu jedná se o vstupní suroviny ze kterých se vyrobí bioplyn viz. tab = x 2 = Kč/1. rok Tab. 6.7 Spotřeba vstupních surovin pro fungování BPS za sledované období Vsázkové suroviny Měsíc Kukuřičná siláž Prasečí kejda t m 3 Červenec 510,17 80,1 Srpen 705,36 47,1 Září 690,07 53 Říjen 704,87 59,5 Listopad 670,45 70 Prosinec 706,01 82,4 Spotřeba materiálu celkem 3986,93 392,1 Tab. 6.8 Cena spotřebovaných vstupních surovin pro fungování BPS za sledované období Vsázkové suroviny Množství Cena Celkem Kč Kukuřičná siláž 3986,93 t 800 Kč/t Kč Prasečí kejda 392,1 m Kč/m Kč Cena spotřebovaného materiálu celkem Kč - Spotřeba energie v BPS = 107,89 MWh x 4277Kč/MWh + 107,89 MWh. x 4300Kč/MWh = Kč/ 1. rok - Náklady na servis a údržbu zařízení = Kč/ 1. rok - Náklady na mzdy = Kč/ 1. rok - Odpisy: 2. odpisová skupina: Kč/ 1. rok Kč/další roky 3. odpisová skupina: Kč/ 1.rok Kč/další roky 4. odpisová skupina: Kč/ 1. rok Kč/další roky 5. odpisová skupina: Kč/ 1. rok Kč/další roky Celkem odpisy: Kč/1. rok Kč/další roky - Nákladové úroky z úvěru = Kč/1. rok Kč/další roky Provozní náklady celkem : Kč/1. rok Kč/další roky 39

41 6.4.5 Hospodářský výsledek - Provozní výsledek hospodaření, tj. provozní výnosy - provozní náklady činí Kč/1. rok viz tabulka Prvních 5 let provozu BPS, není započítávána daň z příjmů, je čistý výsledek hospodaření Kč /1. rok. - Provozní CASH FLOW, tj. čistý výsledek hospodaření + odpisy, je Kč/1. rok Tab. 6.9 Odhadované hospodaření BPS od výstavby do 5 roku provozu Položka v Kč Období 0 Období 1 Období 2 Období 3 Období 4 Období 5 Investiční náklady (bez DPH, dotace) Tržby provozní PROVOZNÍ VÝNOSY CELKEM Spotřeba materiálu Spotřeba energie BPS Náklady na opravu, údržbu, servis Náklady na mzdy Odpisy Nákladové úroky z úvěru PROVOZNÍ NÁKLADY CELKEM HV provozní = výnosy - náklady Daňová sazba Daň z příjmu HV po zdanění PROVOZNÍ CF = HV (čistý)+ odpisy Tab Odhadované hospodaření BPS od 6 do 10 roku provozu Položka v Kč Období 6 Období 7 Období 8 Období 9 Období 10 Investiční náklady (bez DPH, dotace) Tržby provozní PROVOZNÍ VÝNOSY CELKEM Spotřeba materiálu Spotřeba energie BPS Náklady na opravu, údržbu, servis Náklady na mzdy Odpisy Nákladové úroky z úvěru PROVOZNÍ NÁKLADY CELKEM HV provozní = výnosy - náklady Daňová sazba 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Daň z příjmu , , , , ,2 HV po zdanění PROVOZNÍ CF = HV (čistý)+ odpisy

42 Tab Odhadované hospodaření BPS od 11 do 15 roku provozu Položka v Kč Období 11 Období 12 Období 13 Období 14 Období 15 Investiční náklady (bez DPH, dotace) Tržby provozní PROVOZNÍ VÝNOSY CELKEM Spotřeba materiálu Spotřeba energie BPS Náklady na opravu, údržbu, servis Náklady na mzdy Odpisy Nákladové úroky z úvěru PROVOZNÍ NÁKLADY CELKEM HV provozní = výnosy - náklady Daňová sazba 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Daň z příjmu , , , , ,6 HV po zdanění PROVOZNÍ CF = HV (čistý)+ odpisy Tab Odhadované hospodaření BPS od 16 do 20 roku provozu Položka v Kč Období 16 Období 17 Období 18 Období 19 Období 20 Investiční náklady (bez DPH, dotace) Tržby provozní PROVOZNÍ VÝNOSY CELKEM Spotřeba materiálu Spotřeba energie BPS Náklady na opravu, údržbu, servis Náklady na mzdy Odpisy Nákladové úroky z úvěru PROVOZNÍ NÁKLADY CELKEM HV provozní = výnosy - náklady Daňová sazba 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Daň z příjmu , , , , ,6 HV po zdanění PROVOZNÍ CF = HV (čistý)+ odpisy Prostá doba návratnosti Pro hodnocení ekonomické efektivnosti investice do bioplynové stanice můžeme použít výpočet doby návratnosti. Prostá doba návratnosti T s (roky) se vypočítá podle vzorce: T s = IN/CF 41

43 Tab Roční Cash-flow projektu Ukazatel Jednotka Hodnota Výroba elektrické energie MWh/r Vlastní spotřeba elektřiny MWh/r 215,78 Prodej elektřiny MWh/r 4099,82 Výkupní cena elektřiny MWh/Kč Rok 2011: 4277 Rok 2012: 4300 Tržby za prodej elektřiny Kč/r Provozní náklady bez odpisů Kč/r Roční CF projektu Kč/r Tab Návratnost projektu BPS Ukazatel Jednotka Hodnota Pořizovací náklady Kč/r Dotace Kč/r Roční CF projektu Kč/r Návratnost roky 6,86 Tab Detailní tabulka výpočtu prosté doby návratnosti T s = IN/CF = / = 6,86 let IN = N D IN = = Kč N = Kč D = Kč CF = V r - N pr CF = = Kč V r = (2049,91MW x 4277/Kč/MW) + (2049,91MW x 4300Kč/MW) = = Kč N pr = Kč Kde: IN = N D IN investiční náklady N jednorázové náklady na realizaci D výše poskytnuté dotace CF = V r - N pr 42

44 CF Cash flow peněžní toky V r roční výnosy N pr - roční provozní náklady bez odpisů 7 ANALÝZA ZÍSKANÝCH VÝSLEDKŮ Bioplynová stanice Velešovice vznikla z vlastního rozhodnutí podniku Rakovec, a.s. a po náročné přípravě a získání dotace z evropských fondů se podařilo v roce 2010 realizovat BPS s nákladem cca Kč, přičemž zařízení bylo dotováno ze 30 % z EU ve výši Kč. Bioplynová stanice má kogenerační jednotku s elektrickým výkonem generátoru 547 kw a tepelným výkonem 320 kw. A produkce elektrické energie v roce 2011 činila cca 4300 MWh a na tuto produkci spotřebovala bioplynová stanice prasečí kejdu ve výši cca 780 m 3 a kukuřičnou siláž cca 7980 t z místní zemědělské farmy. V zajištění vstupních surovin je bioplynová stanice plně soběstačná. Vyprodukovanou elektrickou energii z 95% podnik prodává do sítě za státem garantovanou výkupní cenu, a zbylých 5% využívá pro provoz BPS. Odpadní teplo podnik využívá na vytápění pro provoz BPS, fermentoru, a v roce 2012 plánuje využívat odpadní teplo i pro sušičku obilí. Firma Rakovec, a.s. jakožto investor, majitel a provozovatel bioplynové stanice, obdrží za elektrickou energii vyprodukovanou z bioplynové stanice Kč za rok. Celkové provozní náklady činí Kč. V roce 2011 byl hospodářský výsledek hrubý Kč a čistý (včetně odpisů) Kč viz tab. 6.9, a z toho vyplývá prostá doba návratnosti cca 7 let, což je ekonomicky efektivní. Ve výpočtu ekonomické efektivnosti jsem hodnotila dosažené provozní výnosy ve srovnání s provozními náklady na realizaci a provoz posuzované bioplynové stanice. Ekonomická efektivnost se vyjadřuje finanční částkou a v tomto výpočtu není zahrnuto penězi neměřitelné veličiny, jakou jsou přínosy ve prospěch životního prostředí. Abychom byly ještě více efektivní je nutné snižovat cenu instalovaných zařízení, snížit cenu vstupních surovin a mzdových nákladů, a na druhé straně zvyšovat ceny elektrické energie vyprodukované z BPS. Vedle ekonomického efektu je nutné hodnotit i příznivý ekologický vliv na omezení emisí skleníkových plynů a na ozdravění ovzduší. 43

45 Z hlediska zápachu je BPS Velešovice bezproblémová. Základním předpokladem tohoto bezproblémového chodu bioplynové stanice jsou vhodně zvolené vstupní suroviny, správně provedená bilance surovin s ohledem na energetickou výtěžnost ale i na poměr C:N, dobře zpracovaný návrh technologií a provozní řád, dodržování řádného fermentačního procesu. Pokud budou dodrženy tyto zásady, veškerá rizika zápachu jsou minimalizována. 8 ZÁVĚR V diplomové práci jsem se dle dostupných informací snažila naplnit cíle práce, který vychází ze zadání práce. Dle mého názoru enviromentální aspekty anaerobní digesce jsou významné a mohou omezovat narůstající skleníkový efekt a klimatickou změnu. Současně produkce bioplynu zajišťuje náhradu fosilních paliv, včetně motorových paliv, a posiluje energetickou bezpečnost státu. Cílem provozování bioplynové stanice by měl být bezproblémový provoz, protože stavba bioplynové stanice je investicí finančně náročnou, měla by se věnovat patřičná pozornost při přípravě projektu, výběru vhodné a spolehlivé technologie, dotační strategii, optimalizací investičních nákladů tak i provozu a neustálého monitoringu. Na první pohled drobnosti mohou při provozu stanice představovat značné ekonomické ztráty v provozu a mohou ohrozit rentabilitu vložených finančních prostředků. Konkurenční tlak je ve světě silný, a někteří čeští zemědělci mu dokáží úspěšně odolat a to díky tomu že se zaměřili na modernizaci a diverzifikaci své činnosti a to na zemědělské bioplynové stanice, které mají smysl a význam pokud jsou přímo zapojeny do procesu zemědělské výroby. Pro zemědělce jsou zemědělské bioplynové stanice novým a stabilním zdrojem příjmů, navíc vytvářejí a stabilizují pracovní místa, produkují ekologickou energií a kvalitní hnojivo. Přispívají tak k ochraně životního prostředí a navíc k energetické nezávislosti regionu i země. Bioplynová stanice je řešením pro obce s větším zemědělským podnikem, který má nejen produkci organického odpadu, ale mají i zemědělskou půdu k tomu, aby mohl pěstovat plodiny, které se v bioplynové stanici spotřebují, aniž by musel narušovat okolní krajinu přeměnou na zemědělskou plochu. 44

46 V současné době je prokázané, že provoz bioplynových stanic je možné provozovat na okrajích obcí bez jakýchkoliv problémů s obtěžováním obyvatel zápachem, a to pokud je bioplynová stanice provozovaná v souladu s provozním řádem. 45

47 9 PŘEHLED POUŽITÉ LITERATURY [1] BUDIOVÁ, K.: Problematika výroby a využití bioplynových stanic v zemědělství. Bakalářská práce. MZLU v Brně, s. [2] KÁRA, J., PASTOREK, Z.: Biomasa: obnovitelný zdroj energie. Praha : FCC Public, s. ISBN [3] MALAŤÁK, J; VACULÍK, P.: Biomasa pro výrobu energie. 1 vyd. Praha : Česká zemědělská univerzita v Praze, s. ISBN [4] MURTINGER, K.. BERANOVSKÝ, J. Energie z biomasy. 2. aktualizované vydání. Brno: ERA, s. ISBN [5] SCHULZ, H., EDER, B.: Bioplyn v praxi. 1 vyd. Ostrava : HEL, s. ISBN [6] VÁŇA, J. Bioplynové stanice na využití bioodpadů. Bioodpad - bioplyn- energie. 2009, č.9, s ISSN 1212 [7] VÁŇA, J., SLEJŠKA, A. Bioplyn z rostlinné biomasy: (studijní zpráva) = Phytomass for Biogas : (review). 1 vyd. Praha : Ústav zemědělských a potravinářských informací, s. ISBN [8] Biomasa zdroj obnovitelné energie v krajině : Sborník mezinárodní konference. 1 vyd. Průhonice : [s.n.], s. ISBN Internetové zdroje : [9] BAČÍK, O. Biom.cz [online] [cit ]. Bioplynové stanice: technologie celonárodního významu. Dostupné z WWW: < [10] BECHNÍK, B., BLÁHA, P. Tzb.info [online] [cit ]. Bioplynová stanice s kogenerační jednotkou pro dodávky elektřiny ve špičkách. Dostupné z WWW: < [11] CZ Biom. Biom.cz [online] [cit ]. Odborné stanovisko sekce Bioplyn k problematice zápachu z bioplynových stanic. Dostupné z WWW: < 46

48 [12] KÁRA, J., PASTOREK, Z., PŘIBYL, E. Výroba a využití bioplynu [online]. 1 vyd. Praha : VÚZT, v.v.i., 2007 [cit ]. Příklady realizací, s.. Dostupné z WWW: < ISBN [13] KUČERA, Z. Biom.cz [online] [cit ]. Kněžice - model lokální energetické soběstačnosti. Dostupné z WWW:< knezice-model-lokalni-energeticke-sobestacnosti>. [14] MZE. Bioplyn a bioplynové stanice. Zpravodaj MZE [online]. 2008, 1, [cit ]. Dostupný z WWW: < >. [15] MŽP. Biom.cz [online] [cit ]. Metodický pokyn - sekce ochrany klimatu a ovzduší a sekce technické ochrany ŽP. Dostupné z WWW: < [16] MICHAL, Petr. Bioplyn. Energie ze zemědělství. Praha, [cit ]. Dostupné z WWW: (12/2010) [17] STRAŠIL, Z.: Výzkumný ústav rostlinné výroby, Historie a perspektivy obnovitelných zdrojů energie - biomasa, 2009, [cit ]. Dostupné z WWW : <http :// oze.tzb-info.cz/biomasa/5902-historie-a perspektivy-oze-biomasa-i> [18] WIKIPEDIE, 2010: Kogenerační využití bioplynu. Encyklopedie online. [cit ]. Dostupné z WWW: < bioplynu> 47

49 10 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 3.1 Výtěžek plynu při termofilním teplotním rozmezí v závislosti na druhu substrátu (slepičí trus, prasečí a hovězí kejda a tuhý hnůj) a době kontaktu Obr. 3.2 Vliv teploty na dosažitelné množství plynu ve vztahu k hodnotě dosažené při optimálních teplotních poměrech Obr. 3.3 Vliv teploty vyhnívacího procesu a doby kontaktu na množství a složení vyrobeného plynu Obr. 3.4 Standardní uspořádání bioplynové stanic. Obr. 3.5 Bioplynová stanice s kogenerační jednotkou pro špičkový provoz 8 až 12 hodin denně. Obr.3.6 Fáze výroby bioplynů anaerobní fermentací Obr. 4.1 Obecné schéma bioplynové technologie. Obr. 4.2 Zemědělské bioplynové stanice Obr. 4.3 Komunální a ostatní bioplynové stanice Obr. 4.4 Schématický přehled bioplynových technologií. Obr. 6.1 Pohled na BPS Velešovice I. Obr. 6.2 Pohled na BPS Velešovice II. Obr. 6.3 Zjednodušené schéma technického provozu bioplynové stanice Velešovice Obr. 6.4 Detailní schéma technického provozu bioplynové stanice Velešovice Obr. 6.5 Reaktor, v němž dochází k rozkladu org. hmoty a k tvorbě bioplynu. Obr. 6.6 Kogenerační jednotka Jenbacher, která spaluje bioplyn, pohání generátor elektrického proudu. Obr Krmný vůz. 48

50 11 SEZNAM TABULEK Tab. 3.1 Způsoby využití biomasy k energetickým účelům Tab. 3.2 Složení bioplynu Tab. 6.1 Technologie a výkony Tab. 6.2 Technické parametry kogenerační jednotky Tab.6.3 Výkupní cena elektrické energie pro rok 2011 Tab.6.4 Výkupní cena elektrické energie pro rok 2012 Tab. 6.5 Vyrobená elektrická energie v bioplynové stanici za sledované období Tab. 6.6 Tržby za elektrickou energii v bioplynové stanici za sledované období Tab. 6.7 Spotřeba vstupních surovin pro fungování BPS za sledované období Tab. 6.8 Cena spotřebovaných vstupních surovin pro fungování BPS za sledované období Tab. 6.9 Odhadované hospodaření BPS od výstavby do 5 roku provozu Tab Odhadované hospodaření BPS od 6 10 roku provozu Tab Odhadované hospodaření BPS od roku provozu Tab Odhadované hospodaření BPS od roku provozu Tab Roční Cash-flow projektu Tab Návratnost projektu BPS Tab Detailní tabulka výpočtu prosté doby návratnosti 49

51 12 SEZNAM ZKRATEK BP - Bioplyn BPS Bioplynové stanice BRO Biologicky rozložitelný odpad CH 4 Metan CO 2 Oxid uhličitý ČOV Čistírna odpadních vod EIA Environmental Impact Assessment (Posuzování vlivu za ŽP) EEA - European Environment Agency - Evropská agentura pro životní prostředí EU Evropská unie ERÚ Energetický regulační úřad F Fermentor H 2 S - Sirovodík KJ Kogenerační jednotka MPO Ministerstvo průmyslu a obchodu OZE Obnovitelné zdroje energie O 2 Kyslík SN/DS Skladovací/dokvašovací nádrž TUV Tepelná užitková voda ŽP Životní prostředí 50

52 13 SEZNAM PŘÍLOH Červenec 2011 Příloha 1: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Příloha 2: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 3: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 4: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 5: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 6: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 7: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Srpen 2011 Příloha 8: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Příloha 9: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 10: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 11: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 12: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 13: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 14: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Září 2011 Příloha 15: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Příloha 16: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 17: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 18: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 19: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 20: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 21: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Říjen 2011 Příloha 22: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie 51

53 Příloha 23: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 24: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 25: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 26: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 27: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 28: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Listopad 2011 Příloha 29: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Příloha 30: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 31: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 32: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 33: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 34: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 35: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Prosinec 2011 Příloha 36: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Příloha 37: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Příloha 38: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 39: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Příloha 40: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Příloha 41: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Příloha 42: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Odpisy Příloha 43: Tabulka: Celkový přehled odpisových skupin a majetku BPS Příloha 44: Tabulka: 2. odpisová skupina majetku Příloha 45: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 2.odpisové skupiny majetku na 5let Příloha 46: Tabulka: 3. odpisová skupina majetku Příloha 47: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 3.odpisové skupiny majetku na 10let 52

54 Příloha 48: Tabulka: 4. odpisová skupina majetku Příloha 49: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 4.odpisové skupiny majetku na 20let Příloha 50: Tabulka: 5. odpisová skupina majetku Příloha 51: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 5.odpisové skupiny majetku na 30let Fotogalerie bioplynové stanice Velešovice Příloha 52: Obrázek: Trafo stanice Příloha 53: Obrázek: Řídící jednotka motoru Příloha 54: Obrázek: Detail řídicí jednotky motoru Příloha 55: Obrázek: Míchadlo Příloha 56: Obrázek: Separátor Příloha 57: Obrázek: Detail plynové analýzy Příloha 58: Obrázek: Rozdělovač a pneumatická šoupata Příloha 59: Obrázek: Čerpadlo Příloha 60: Obrázek: Záložní čerpadlo Příloha 61: Obrázek: Detail řídicí jednotky BPS Příloha 62: Obrázek: Předjímka Příloha 63: Obrázek: Tuhý digestát Příloha 64: Obrázek: Podestýlka, která se přidává do fermentoru Příloha 65: Obrázek: Silážní žlab 53

55 PŘÍLOHY 54

56 Příloha 1: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Červenec 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA TEPLOTA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el. Energie Nastavený výkon FERMETOR m3 t MWh kw C ,05 5, , ,83 6, , ,85 6, , ,66 6, , ,02 7, ,07 7, , , ,11 8, , ,01 9, , ,03 8, , ,68 6, , ,11 7, , ,1 15,11 8, , ,1 14,95 7, , ,1 15,07 8, , ,1 14,86 8, , ,1 15,49 8, , ,1 15,49 9, , ,1 16,52 9, , ,1 15,58 9, , ,93 8, ,1 18,47 11, , ,1 19,03 10, , ,86 8, , ,84 12, , ,47 11, , ,1 21,18 9, , , , ,49 11, , ,92 8, , ,45 11, ,6 55

57 Příloha 2: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Červenec 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm , , ,8 47, , , , , , ,7 46, , ,3 46, ,2 45, , ,3 45, , ,5 46, , ,7 46, , ,8 46, , ,1 46, , , , ,3 46, , ,1 46, , ,2 47, ,05 21, ,9 47, ,97 21, ,8 48, , ,8 46, ,97 21, ,1 47, ,8 21, ,1 46, ,01 21, ,3 46,7 0 0, , ,6 46, , ,7 47, ,98 21, ,5 47, ,03 21, ,6 46, ,98 21, ,5 46, ,98 21, , ,02 21, ,7 45, ,02 21, ,5 45, , ,6 46, ,04 21, Kde: F - fermentor; KJ kogenerační jednotka; SN/DN skladovací/dokvašovací nádrž 56

58 Příloha 3: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Červenec 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL. ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh m 3 m ,6 5,5 2519, , ,8 6,5 2966, , ,3 2863, , ,6 6,2 2840, , ,7 7,6 3475, , ,3 7,2 3318, , ,2 8,4 3960,5 1908, ,3 8,6 4046,4 1954, ,5 9, , ,7 8,1 3779, , ,8 6,2 2829, , ,1 7,3 3378, , ,3 8,6 4046,4 1954, ,3 7,9 3641, , ,1 8,9 4119, , ,2 8,2 3712, , ,9 8,9 4053, , ,8 9,3 4160, , ,8 9,6 4470, , ,1 9,9 4582, , ,1 8,4 3887,9 1908, ,3 11,5 5301, , ,6 10,9 4994, , ,7 8,1 3703, , ,5 12,1 5445, , ,6 11,2 5237,2 2545, ,5 9,7 4453, , , , , ,7 11,9 5669, , ,5 8,6 4029, , ,6 11,3 5177, ,01 57

59 Příloha 4: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Červenec 2011 Přepočet množství pro bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 272,00 Průměrný obsah metanu [%] 49,25% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,49 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 688,61 Množství bioplynu [m³] ,59 Množství metanu [m³] ,97 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za měsíc červenec m Bioplyn Metan Příloha 5: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Červenec

60 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru %;MWh Červenec Metan ve fermentoru (%) Vyrobená el. energie (MWh) Příloha 6: Obrázek: Množství vyrobené elektrické energie a metan ve fermentoru Červenec 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za červenec t;m Červenec Prasečí kejda (m3) Kukuřičná siláž (t) Příloha 7: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Červenec

61 Příloha 8: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Srpen 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA TEPLOTA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el. energie Nastavený výkon FERMETOR m3 t MWh kw C ,21 10, , ,05 9, , ,13 11, , , , ,15 11, , ,88 10, , ,86 11, , ,29 10, , ,47 10, , ,69 11, , ,92 11, , ,5 11, , ,02 9, , ,09 4, , ,05 14, , ,07 13, , ,24 11, , ,01 13, , ,01 12, , ,97 12, , ,05 13, , ,58 10, , , , ,97 13, , ,03 12, , ,93 11, ,93 13, , ,92 12, , , , ,04 13, , ,1 23,13 12, ,5 60

62 Příloha 9: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Srpen 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ,3 48, ,5 21, ,9 47, ,85 21, , ,91 21, ,8 48,2 0 0,02 0,96 21, ,2 48, ,96 21, , , ,9 48, ,06 21, ,1 48, ,94 21, ,9 48, ,04 21, ,1 50, ,01 21, ,2 49, ,19 21, ,7 50, ,84 21, , ,97 21, ,8 48, ,96 21, , ,98 21, , ,99 21, ,8 0 0,2 1,03 21, ,6 47,5 0 0,2 0,98 21, ,3 46, ,96 21, ,3 47, ,02 21, ,6 46, ,99 21, ,8 46, ,99 21, ,6 46, ,99 21, , ,98 21, , ,02 21, ,9 46, , ,1 46, , ,2 47, ,07 21, ,2 47, ,99 21, ,1 47, ,98 21, ,5 48, ,98 21, Kde: F - fermentor; KJ kogenerační jednotka; SN/DN skladovací/dokvašovací nádrž 61

63 Příloha 10: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Srpen 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL.ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh m 3 m ,3 10,1 4563, , ,9 9,1 4144, , ,4 5181, , , , , ,2 11,8 5341,9 2681, ,1 4590,6 2295, ,9 11,4 5989, , ,1 10,9 4847, , ,9 10,4 4553,9 2363, ,1 11,6 4964, , ,2 11,7 4997, , ,7 11,9 5131, , ,8 4282, , ,8 4,8 2147, , ,2 6454, , ,4 13,3 5997, , ,9 5408, , ,6 13,6 6231, , ,3 12,2 5623, , ,3 12, , ,6 13,4 6265, , ,8 10,7 4982, , , ,9 2954, ,1 13,2 6109, , ,1 12,2 5646, , ,9 11,9 5530, , ,1 13,7 6340, , ,2 12,1 5477, , , , , ,1 13,6 6169, , ,5 12,3 5535, ,26 62

64 Příloha 11: Tabulka: Přepočet na množství bioplynu a metanu Srpen 2011 Přepočet množství pro Bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 362,50 Průměrný obsah metanu [%] 50,31% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,60 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 917,72 Množství bioplynu [m³] ,27 Množství methanu [m³] ,75 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za srpen m Srpen Bioplyn Metan Příloha 12: Obrázek: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Srpen

65 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru za srpen %,MWh Srpen Metan ve fermentoru (%) Vyrobená elektrická energie (MWh) Příloha 13: Obrázek: Vyrobená elektrická energie a metan ve fermentoru Srpen 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za srpen t;m Srpen Prasečí kejda (m3) Kukučičná siláž (t) Příloha 14: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Srpen

66 Příloha 15: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Září 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el. energie Nastavený výkon TEPLOTA FERMETOR m3 t MWh kw C ,5 23,03 11, , ,5 22,85 12, , ,5 23,02 9, , ,89 7, , ,5 22,92 12, , ,17 12, , ,5 23,11 11, , ,02 13, , ,5 22,85 12, , ,02 12, , ,01 14, , ,5 23,21 11, , ,98 12, , ,5 22,95 9, , ,89 12, , ,5 22,95 13, , ,97 12, , ,91 15, , ,5 22,94 11, , ,28 12, , ,5 23,01 13, , ,06 12, , ,67 13, , ,5 23,33 13, , ,99 15, , ,5 22, , ,92 13, , ,5 23,2 11, , ,95 13, , , ,6 65

67 Příloha 16: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrží Září 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DS F KJ SN/DN F KJ SN/DN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ,4 47, ,99 21, , ,04 21, ,5 47, ,99 21, ,1 46, ,99 21, , ,97 21, ,6 47, ,01 21, ,8 47,5 0 0,02 1,02 21, ,5 47, ,03 21, ,9 47, , ,4 47, ,99 21, ,7 47, ,99 21, , ,98 21, ,3 47, , ,7 47, ,04 21, ,2 48, ,02 22, , ,99 22, ,6 47, , ,1 47, ,97 21, ,2 47, , , ,02 21, ,9 48, , , ,99 21, ,1 48, ,99 22, ,2 47, ,97 22, ,7 47, , ,1 47, ,03 22, , ,9 22, ,2 47, ,02 22, ,4 47, ,98 22, ,7 47, ,01 22,

68 Příloha 17: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Září 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL.ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh m 3 m ,4 11,2 5050, , ,5 12,5 5738, , ,5 9,7 4453, , ,1 7,5 3471, , ,6 12,5 5737, , ,6 12,7 5818, , ,8 11,8 5384, , ,5 13,2 5940, , ,9 12,3 5601, , ,4 12,3 5546, , ,7 14,9 6813, , ,3 11,1 5116, , ,3 12,5 5647, , ,7 9,2 4206, , ,2 12,8 5681, , ,5 13,7 6165,2 3113, ,6 12,9 5910, , ,1 15,4 6985, , ,2 11,3 5115, , ,4 12,8 5771, , ,9 13,9 6206, , ,2 12,1 5477, , ,1 13,2 5870, , ,2 13,7 6202, , ,7 15,4 7041, , , , , ,5 13,6 6120, , ,2 11,7 5296, , ,4 13,6 6256, , ,7 12,9 5898, ,62 67

69 Příloha 18: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Září 2011 Přepočet množství pro Bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 371,40 Průměrný obsah metanu [%] 50,04% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,57 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 940,25 Množství bioplynu [m³] ,73 Množství metanu [m³] ,34 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za září m Září Bioplyn Metan Příloha 19: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Září

70 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru za září %;MWh Září Metan ve fermentoru (%) Vyrobená elektrická energie (MWh) Příloha 20: Obrázek: Vyrobená elektrická energie a metan ve fermentoru Září 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za září t;m Září Prasečí kejda (m3) Kukuřičná siláž (t) Příloha 21: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Září

71 Příloha 22: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Říjen 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el enegie Nastavený výkon TEPLOTA FERMETOR m3 t MWh kw C ,5 22,89 13, , ,28 12, , ,5 23,43 12, , ,41 13, , ,5 23,36 12, , ,05 11, , ,07 13, , ,5 22,97 16, , ,01 10, , ,5 22,98 12, , ,02 12, , ,01 13, , ,5 22,92 11, , ,97 12, , ,99 15, , ,2 23,27 8, , ,5 23,1 3, , ,81 6, , ,5 22,83 13, , ,33 17, , ,6 13, , ,59 11, , ,1 20,79 10, , ,5 22,53 12, , ,64 16, , , , ,5 22,45 12, , ,16 13, , ,22 13, , ,13 13, , ,2 22,03 12, ,7 70

72 Příloha 23: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Říjen 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm , ,97 22, ,5 47, ,03 22, ,5 47, ,01 22, , ,99 22, , ,97 22, ,7 48, ,93 22, ,9 48, ,98 22, ,3 48, ,98 22, ,1 49, ,96 22, ,6 47, ,96 22, ,3 47, ,96 22, ,6 49, ,08 22, ,4 48, ,03 22, , ,01 22, ,6 47, ,02 22, ,4 48, ,17 22, ,2 48, ,89 22, ,3 48,9 0 0,02 0,93 22, ,3 47, ,96 22, ,9 48, ,99 22, ,2 48, ,01 22, ,6 48, ,98 22, , ,97 22, ,9 47, ,02 22, ,8 46, ,96 22, ,5 47, ,03 22, ,2 48, ,96 22, , ,03 22, ,3 48, ,98 22, ,97 22, , ,99 22, Kde: F - fermentor; KJ kogenerační jednotka; SN/DN skladovací/dokvašovací nádrž 71

73 Příloha 24: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Říjen 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL. ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh el. m 3 m ,6 13,7 6277, , ,5 12,6 5784, , ,5 12,2 5490, , ,5 6015, , ,6 12,8 5748,8 2908, ,7 11,3 5065,1 2568, ,9 13,8 6161, , ,3 16,1 7132, , ,1 10,3 4492,8 2340, ,6 12,9 5793, , ,3 12,9 5828, , ,6 13,4 5789, , ,4 11,7 5172, , ,9 12,9 5759, , ,6 15,5 6961, , ,4 8, , ,2 3,3 1464,74 749, ,3 6,3 2790, , ,3 13,3 6008, , ,9 17,1 7634, , ,2 13,2 5858, , ,6 11,2 4932, , ,8 10,8 4831, , ,9 12,8 5714, , ,8 16,4 7637, , , , , ,2 12,6 5592, , ,2 13,7 6080, , ,3 13,5 5980, , ,1 5837, , ,5 5681, ,72 72

74 Příloha 25: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Říjen 2011 Přepočet množství pro Bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 384,30 Průměrný obsah metanu [%] 50,85% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,66 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 972,91 Množství bioplynu [m³] ,16 Množství methanu [m³] ,95 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za říjen m Říjen Bioplyn Metan Příloha 26: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Říjen

75 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru za říjen %;MWh Říjen Metan ve fermentoru (%) Vyrobená elektrická energie (MWh) Příloha 27: Obrázek: Vyrobená elektrická energie a metan ve fermentoru Říjen 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za říjen t;m Říjen Prasečí kejda (m3) Kukuřičná siláž (t) Příloha 28: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Říjen

76 Příloha 29: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Listopad 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA TEPLOTA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el. energie Nastavený výkon FERMETOR m3 t MWh kw C ,17 13, , ,3 22, , ,48 12, , , , ,15 13, , ,5 22,09 12, , ,91 13, , ,45 12, , ,44 12, , ,02 13, , , , ,5 22,24 12, , ,65 14, , ,5 22,91 12, , ,5 22,07 12, , ,5 20, , ,9 20,29 12, , ,3 22,68 13, , ,5 21,67 11, , ,5 22,5 11, , ,5 22,42 12, , ,7 22,53 12, , ,5 22,55 11, , ,5 22,48 12, , ,5 22,53 12, , ,5 22,48 13, , ,3 23,25 11, , ,5 23,11 12, , ,5 23,25 12, , ,5 22,96 12, ,3 75

77 Příloha 30: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Listopad 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ,5 47, ,1 22, ,5 48, ,02 22, ,3 48, ,02 22, ,6 48, ,03 22, ,9 48, , ,9 48, ,03 22, ,8 48, ,99 22, ,3 47, ,97 22, ,3 48, ,02 22, ,3 48, ,99 22, ,9 49, ,02 22, ,8 48, ,97 22, , , ,5 49, ,01 22, ,6 49, ,03 22, ,6 49, ,04 22, ,1 50, ,02 21, ,5 50, ,98 21, ,5 49, ,04 20, ,5 49, ,01 20, , ,98 20, ,5 49, ,01 20, , ,02 21, , ,01 21, , , ,6 49, , ,5 49, ,01 21, ,4 49, ,97 20, , ,02 21, ,4 50, , Kde: F - fermentor; KJ kogenerační jednotka; SN/DN skladovací/dokvašovací nádrž 76

78 Příloha 31: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Listopad 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL. ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh m 3 m ,5 13,3 5985, , , , , ,3 12,5 5537, , , , , ,9 13,1 5848, , ,9 12,7 5670, , ,8 13,2 5905, , ,3 12,5 5647, , ,3 12,8 5670, , ,3 13,2 5847, , , ,5 2727, ,8 12,8 5726, , ,4 6416, , ,5 12,3 5324, , ,6 12,1 5329, , , , , ,1 12,7 5435, , ,5 13,2 5607, , ,5 11,7 5064, , ,5 11,9 5151, , ,7 5550, , ,5 12,4 5367,6 2817, ,6 11,9 5141, , ,6 12,9 5573, , ,6 5506, , ,6 13,9 6005, , ,5 11,6 5021,3 2636, ,4 12,1 5247, , ,4 5419, , ,4 12,2 5192, ,54 77

79 Příloha 32: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Listopad 2011 Přepočet množství pro Bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 378,10 Průměrný obsah metanu [%] 51,90% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,78 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 957,22 Množství bioplynu [m³] ,62 Množství metanu [m³] ,96 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za listopad m Listopad Bioplyn Metan Příloha 33: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Listopad

80 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru za listopad %;MWh Listopad Metan ve fermentoru (%) Vyrobená elektrická energie (MWh) Příloha 34: Obrázek: Vyrobená elektrická energie a metan ve fermentoru Listopad 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za listopad t;m Listopad Prasečí kejda (m3) Kukuřičná siláž (t) Příloha 35: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Listopad

81 Příloha 36: Tabulka: Množství vstupního materiálu a vyrobená elektrická energie Prosinec 2011 VSÁZKOVÉ SUROVINY KOGENERAČNÍ JEDNOTKA Prasečí kejda Kukuřičná siláž Vyrobená el. energie Nastavený výkon TEPLOTA FERMETOR m3 t MWh kw C ,73 8, , ,2 15,72 10, , ,5 24,18 13, , ,5 22,65 12, , ,5 23,11 12, , ,3 22,94 14, , ,5 22,96 13, , , , , ,5 22,95 12, , ,5 22,61 15, , ,5 22,66 9, , ,5 22,58 15, , ,5 22,93 12, , ,5 23,01 14, , ,27 10, , ,7 23, , ,5 22,61 13, , ,5 23,01 16, , ,5 23,02 8, , ,5 23,35 12, , ,5 22,99 14, , ,5 22,98 10, , ,5 22,98 12, , ,5 22,95 13, , ,5 23,42 14, , ,5 23,09 11, , ,4 23, , ,5 23,42 12, , ,5 22,97 12, , ,5 23,41 12, , ,5 23,04 12, ,5 80

82 Příloha 27: Tabulka: Produkce důležitých chemických prvků ve fermentoru, kogenerační jednotce a skladovací/dokvašovací nádrži Prosinec 2011 METAN KYSLÍK VODÍK SIROVODÍK F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN F KJ SN/DN Vol. % Vol % Vol % Vol % Vol % Vol % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ,2 49, , ,8 49, ,03 21, ,3 50, ,02 21, ,6 50, , ,8 49, ,99 20, ,8 50, , ,3 50, ,02 21, ,7 49, , ,2 50, ,02 21, , ,02 21, ,8 50, ,01 21, ,9 50, ,02 21, ,4 50, ,96 21, ,9 49, , ,6 49, ,99 21, ,1 49, ,03 21, ,9 49, ,02 21, ,2 50, ,98 21, , ,99 21, ,9 50, ,02 21, ,1 50, ,98 21, ,7 50, ,07 21, ,1 50, ,01 21, ,1 50, ,98 21, , ,01 21, , , ,2 49, ,03 21, ,2 50, ,04 21, ,9 50, , ,8 49, ,98 21, Kde: F - fermentor; KJ kogenerační jednotka; SN/DN skladovací/dokvašovací nádrž 81

83 Příloha 38: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Prosinec 2011 METAN VE FERMENTORU VYROBENÁ EL. ENERGIE MNOŽSTVÍ BIOPLYNU MNOŽSTVÍ METANU Vol. % MWh m 3 m ,2 8,2 3569, , ,8 10,5 4519, , ,3 13,3 5670, , ,6 12,3 5314, , ,8 12,1 5207, , ,8 14,7 6327, , ,3 13,7 5841, , ,7 11,8 5088, , ,2 12,7 5425, , ,5 6646,2 3522, ,8 9,1 3843, , ,9 15,4 6615, , ,4 12,8 5551, , ,9 14,9 6401, , ,6 10,1 4363, , , , , ,9 13,9 5971, , ,2 16,6 7091, , ,2 8,3 3545, , ,9 12,5 5369, , ,1 14,7 6291,3 3340, ,7 10,7 4614, , ,1 12,3 5264, , ,1 13,1 5606, , ,2 6088, , ,9 11,7 5026, , , , , ,2 12,7 5529, , ,2 12,3 5254, , ,9 12,6 5412, , ,8 12,8 5509, ,89 82

84 Příloha 39: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Prosinec 2011 Přepočet množství pro Bioplyn Vyrobené množství elektřiny [MWh] 389,50 Průměrný obsah metanu [%] 52,92% Výhřevnost metan 99,5% [kwh/m³] 11,14 Výhřevnost bioplyn [kwh/m³] 5,90 Eta el BHKW 0,395 Bruttoenergie [MWh] 986,08 Množství bioplynu [m³] ,10 Množství metanu [m³] ,69 Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu za prosinec m Prosinec Bioplyn Metan Příloha 40: Tabulka: Množství vyprodukovaného bioplynu a metanu Prosinec

85 Vyrobená el. energie a metan ve fermentoru za prosinec %;Mwh Prosinec Metan ve fermentoru (%) Vyrobená elektrická energie (MWh) Příloha 41: Obrázek: Vyrobená elektrická energie a metan ve fermentoru Prosinec 2011 Vstupní suroviny do bioplynové stanice za prosinec t;m Prosinec Prasečí kejda (m3) Kukuřičná siláž (t) Příloha 42: Obrázek: Vstupní suroviny do bioplynové stanice Prosinec

86 Příloha 43: Tabulka: Celkový přehled odpisových skupin a majetku BPS Položka Částka Soustrojí se zážehovým 2. Odpisová skupina kogenerační jednotka Kč motorem: průběžný součet položek Kč Rozvaděč a rozvodné velín Kč panely: elektroinstalace - trafostanice Kč průběžný součet položek Kč 3. Odpisová skupina míchadla Kč Dopravníky pro čerpací technika Kč nepřetržité přemísťování: navážení pevného substrátu Kč separátor Kč průběžný součet položek Kč Stroje a zařízení pro plynový systém- technické odsíření Kč čištění a filtraci: plynový systém - systém měření pro analýzu Kč průběžný součet položek Kč Vzduchotechnika, rozvody - plynovodní instalace Kč čerpadla, kompresory, topné a vzduchotechnické rozvody Kč ventilace: průběžný součet položek Kč 4. Odpisová skupina Budovy pro výrobu energetiky: Nádrže, jímky: Silnice, komunikace: Celkem budova reaktoru fasáda zařízení pro ochranu před bleskem průběžný součet položek 5. Odpisová skupina přednádrž průběžný součet položek spěvněné a manipulační plochy průběžný součet položek Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč 85

87 Příloha 44: Tabulka: 2. odpisová skupina majetku 2. Odpisová skupina Položka Částka Soustrojí se zážehovým motorem: kogenerační jednotka Kč průběžný součet položek Kč Rozvaděč a rozvodné panely: velín Kč elektroinstalace - trafostanice Kč průběžný součet položek Kč Celkem Kč Příloha 45: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 2.odpisové skupiny majetku na 5let Období Částka Kč Kč Kč Kč Kč Celkem Kč Příloha 46: Tabulka: 3.. odpisová skupina majetku 3. Odpisová skupina Položka Částka Dopravníky pro nepřetržité míchadla Kč přemísťování: čerpací technika Kč navážení pevného substrátu Kč separátor Kč průběžný součet položek Kč Stroje a zařízení pro čištění a plynový systém- technické odsíření Kč filtraci: plynový systém - systém měření pro analýzu Kč průběžný součet položek Kč Vzduchotechnika, čerpadla, rozvody - plynovodní instalace Kč kompresory, ventilace: topné a vzduchotechnické rozvody Kč průběžný součet položek Kč Celkem Kč 86

88 Příloha 47: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 3.odpisové skupiny majetku na 10let Období Částka Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Kč Celkem Kč Příloha 48: Tabulka: 4. odpisová skupina majetku 4. Odpisová skupina Položka Částka Budovy pro výrobu energetiky: budova reaktoru Kč fasáda Kč zařízení pro ochranu před bleskem Kč průběžný součet položek Kč Celkem Kč Příloha 49: Tabulka: Rovnoměrné odepisování 4.odpisové skupiny majetku na 20let Období Částka Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč ,8 Kč 87

89 Příloha 50: Tabulka: 5. Odpisová skupina majetku 5. Odpisová skupina Položka Částka Nádrže, jímky: přednádrž Kč průběžný součet položek Kč Silnice, komunikace: spěvněné a manipulační plochy Kč průběžný součet položek Kč Celkem Kč Příloha 51: Tabulka : Rovnoměrné odepisování 5.odpisové skupiny majetku na 30let Období Částka ,15 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč ,37 Kč Celkem Kč 88

90 Příloha 52: Obrázek: Trafo stanice Příloha 52: Obrázek.: Řídící jednotka motoru Příloha 53: Obrázek: Detail počítače 89

91 Příloha 54: Obrázek: Míchadlo Příloha 55: Obrázek: Separátor Příloha 56: Obrázek: Detail plynové analýzy 90

92 Příloha 57: Obrázek: Rozdělovač a pneumatická šoupata Příloha 58: Obrázek: Čerpadlo Příloha 59: Obrázek: Záložní čerpadlo 91

93 Příloha 60: Obrázek: Řídicí jednotka BPS Příloha 61: Obrázek: Detail řídicí jednotky BPS Příloha 62: Obrázek: Předjímka 92

94 Příloha 63: Obrázek: Tuhý digestát Příloha 64: Obrázek: Podestýlka, která se přidává do fermentoru Příloha 65 : Obrázek: Silážní žlab 93