CONECO-RACIOENERGIA 2011

Transkript

1 CONECO-RACIOENERGIA 2011 Úspora energie kombinovanou výrobou elektriny a tepla Bratislava, Perspektívy výroby elektriny a biometánu v bioplynových staniciach

2 ESI dôvod vzniku a ciele Kto sme Čo chceme Aké máme ciele Aké vyvíjame aktivity

3 Obsah prednášky Energetická bezpečnosť definícia Nástroje a ciele energetickej bezpečnosti Bezpečnosť zásobovania Bezpečnosť energetickej sústavy Úloha OZE pre energetickú bezpečnosť Energetická bezpečnosť EÚ a SR

4 Význam energetickej bezpečnosti Čo to je energetická bezpečnosť? Ciele energetickej bezpečnosti Aká je jej cena?

5 Definícia: Energetická bezpečnosť Energetická bezpečnosť je schopnosť energetickej sústavy opakovane dodávať energie v požadovanom objeme, v požadovanom čase, v požadovanej alebo určenej kvalite a za spravodlivé ceny.

6 Ciele: Nástroje a ciele energetickej bezpečnosti Zabezpečenie dostatku primárnych i sekundárnych energií a vytvorenie podmienok pre ich nepretržitú dodávku spotrebiteľom v požadovanej alebo určenej kvalite a za najlepšie dosiahnuteľné ceny energetickou sústavou. Nástroje: Nástrojmi sú opatrenia prijaté trhovými silami v kombinácii s regulačnými opatreniami prijatými orgánmi EÚ a vládou SR

7 Ciele energetickej bezpečnosti Dostatok zdrojov Bezpečnosť dodávky Cena dodávky

8 Dostatok zdrojov SR je závislá na dovoze energonosičov: 100% uránu pre atómové elektrárne 99% ropy 97% zemného plynu 80% uhlia. SR je závislá na dovoze energonosičov z Ruska.

9 Riziká vonkajšie: Bezpečnosť dodávky Obmedzenie dodávok pre nedostatok zdrojov a malý objem investícií producentov Zlyhanie obchodných vzťahov Technické zlyhanie dopravných ciest Klimatické zmeny a prírodné katastrofy Riziká teroristických útokov Politické riziká Riziká vnútorné: Technické zlyhanie energetickej sústavy

10 Cena dodávky Nákladné opatrenia - zásobníky plynu - prečerpávacie vodné elektrárne - prepájanie energetických sústav - výroba elektriny a tepla z obnoviteľných zdrojov - výroba biometánu Dôsledky - nárast ceny služieb energetickej sústavy - nárast ceny energií

11 Sú OZE riešením energetickej bezpečnosti? Vyššie využitie OZE zvýši bezpečnosť, lebo zdroje sú domáce a stále obnovované OZE môžu tvoriť len doplnok veľkej energetiky Tlak na objem podporných služieb Využitie odpadnej poľnohospodárskej biomasy Vyššie využitie komunálneho odpadu Decentralizovaná výroba Zníženie strát v energetických sieťach Všetky OZE zvyšujú nezávislosť na dovoze energonosičov Niektoré však významne zvyšujú nároky na elektrizačnú sústavu a tlačia na ceny elektriny Bioplynové stanice vytvárajú nízky tlak na elektrizačnú sústavu a ceny elekriny

12 Elektrina, teplo a biometán z BPS Bioplyn je produktom látkovej výmeny metánových baktérií, ktoré bez prístupu vzduchu (anaeróbny proces) rozkladajú organickú hmotu. Obsah metánu v bioplyne je v rozpätí %. Pri výrobe bioplynu (tzv. anaeróbny rozklad) dochádza ku štiepeniu zložených organických materiálov na jednoduché neorganické látky a plyn. Biomasa + baktérie = Bioplyn (CH4, CO2,...) + živiny (N,P,K, S,...)

13 Ciele budovania bioplynových elektrární Výroba bioplynu, elektrickej energie a tepla alebo biometánu. Hygienizácia maštaľného hnoja a hnojovice. Zužitkovanie trávnej senáže a odpadnej poľnohospodárskej biomasy. Zužitkovanie odpadov z potravinárskeho priemyslu a kafilérií, biologického komunálneho a domového odpadu. Ekológia -ochrana vôd a ovzdušia (zníženie emisií čpavku a metánu). Produkcia kvalitného organického hnojiva. Stabilizácia podnikania v agrosektore. Zvýšenie energetickej nezávislosti a bezpečnosti dodávok energií; decentralizácia výroby energií.

14 Technologický proces produkcie bioplynu Biomasa, najčastejšie kukuričná siláž sa uskladňuje posekaná v žľaboch alebo vo vakoch. Biomasa sa vloží do dávkovacieho zariadenia, kde sa rozomelie na homogénnu hmotu a odkiaľ sa dodáva do fermentora, ktorý môže byť horizontálny alebo vertikálny. Po vložení do vzduchotesnej fermentačnej nádoby sa biomasa premieša s procesnou vodou, zohrieva sa a mieša. Začína produkcia bioplynu. Pri jednostupňovej fermentácii biomasa prechádza do koncového skladu ako bio hnojivo. Pri dvojstupňovej fermentácii prechádza do sekundárneho fermentora a odtiaľ do koncového skladu

15 Využitie bioplynu Vyrobený bioplyn sa odvodní, odsíri, ochladí a uskladní v zásobníku. Potom sa ako palivo privedie do spaľovacieho motora, ktorý otáča generátorom a ten produkuje elektrinu. Spaľovací motor produkuje teplo v približne rovnakom objeme ako elektrinu. Teplo má rovnaké využitie ako teplo z teplárne. Ak nie je odberateľ produkovaného tepla, teplo je možné premeniť na elektrinu v termogenerátore s účinnosťou cca 20%. Bioplyn je alternatívne možné vyčistiť na úroveň zemného plynu a ako biometán ho dodávať bežnou plynovodnou sústavou spotrebiteľom.

16 Usporiadanie bioplynovej elektrárne -schéma

17 Usporiadanie bioplynovej elektrárne -skutočnosť

18 Procesná schéma BPE Page 18 Theme Date Department

19 Postup Pri výkone 1 MWe denne t biomasy Homogenizácia (rozomletie biomasy a premiešanie s procesnou vodou) Hygienizácia (ak bol použitý živočíšny odpad) Potom ohrev a presun do fermentačnej nádoby Biomasa je stále premiešavaná a prechádza z primárneho do sekundárneho fermentora Vyfermentovaný materiál odchádza do zásobníka Časť tekutej frakcie procesná voda sa vracia späť Bioplyn sa sústreďuje v zásobníku Spaľuje sa v motore s výstupom 45% elektriny, 55% tepla Alebo sa očistí na biometán a cez distribučnú sústavu zemného plynu sa dopraví spotrebiteľom

20 Koľko môžeme vyrobiť bioplynu alebo biometánu? Bioplynová stanica o elektrickom výkone 1 MW pri 8160 hodinách prevádzky potrebuje za rok m³ bioplynu Pri výťažnosti 220 m³ bioplynu z jednej tony kukuričnej siláže potrebuje ročne ton kukuričnej siláže Pri priemernej úrode 40 ton kukurice na siláž na jeden hektár potrebuje jedna bioplynka osiať 417 hektárov Slovensko má viac ako 1,5 milióna hektárov ornej pôdy Na potravinovú bezpečnosť stačí 900 tisíc ha ornej pôdy Na zvyšných 600 tisíc ha je možné dopestovať ton kukurice Z ton kukurice na siláž sa dá vyrobiť m³ bioplynu čo stačí pre celoročnú prevádzku bioplynových staníc

21 Čo môžeme vyrobiť z tohto bioplynu? Pri spaľovaní v kogeneračnej jednotke vyrobí jedna BPS za rok MWh elektriny a MWh tepla Po odrátaní vlastnej spotreby 1438 bioplynových staníc môže dodať do elektrizačnej sústavy MWh elektriny za rok čo predstavuje cca 1/3 ročnej spotreby elektriny na Slovensku Pri obsahu metánu v bioplyne cca 60% z ročnej produkcie jednej BPS m³ bioplynu môžeme vyrobiť m³ biometánu Potom bioplynových staníc môže dodať do plynovodnej sústavy m³ biometánu za rok, čo predstavuje pokrytie viac ako 50% celkovej spotreby zemného plynu v SR/r

22 Je to dosiahnuteľné? A za akých podmienok? Cieľ je dosiahnuteľný, no musia byť splnené aspoň tieto podmienky: Vyššie využitie energie bioplynu pri jeho spaľovaní Zvýšiť podiel odpadnej poľnohospodárskej biomasy Využívať biomasu v komunálnom odpade Náklady na výrobu elektriny alebo biometánu z bioplynu sa musia priblížiť trhovým cenám elektriny a zemného plynu Zmeniť definíciu OZE aby pokrývala aj ľuďmi opakovane produkované tovary, ktoré sa stávajú odpadmi Napríklad z plastov a pneumatík je možné vyrábať tzv. syntetické oleje, použiteľné na výrobu elektriny a tepla Musí platiť: energetický output je väčší ako energetický input Spotrebitelia musia akceptovať vyššie ceny energií z OZE

23 Perspektívy výroby bioplynu a SR musí zvýšiť podiel energií z OZE Je to strategický i bezpečnostný cieľ biometánu Legislatíva vytvára základné podmienky pre rozvoj výroby bioplynu a biometánu Podpora výroby výkupom elektriny z bioplynu a biometánu Pri výrobe elektriny z bioplynu nedostatok pripojovacích kapacít distribučnej sústavy a nízke využitie tepla Pri výrobe biometánu nutnosť hľadať si odberateľa a dohodnúť sa s ním na cene za biometán Pri náraste objeme biometánu konflikt so zemným plynom nakúpeným na základe dlhodobej take or pay zmluvy Energie z bioplynu a biometánu tlačia na nárast cien energií

24 Podporné opatrenia Predpoklady a obmedzenia Zákon o OZE a KVET č. 309/2009 v znení noviel Výnos URSO o regulácii cien elektriny z OZE a KVET Záujem investorov Obmedzujúce stavy a opatrenia Neúplná legislatíva a jej časté zmeny Sprísnenie podmienok pre výrobu elektriny z bioplynu Nedostatočné kapacity distribučných sústav pre pripojenie nových zdrojov Administratívna náročnosť realizácie investičného zámeru

25 Prínos BPS Výstavba BPS stabilizuje obchodnú bilanciu štátu Výstavba BPS stabilizuje podnikanie v agrosektore Využitie komunálneho a bio odpadu Zníženie produkcie skleníkových plynov ekologickou likvidáciou maštaľného hnoja Výroba elektriny a tepla z biomasy a bioplynu je stabilná a nevyžaduje nárast objemu podporných služieb Decentralizácia výroby elektriny zníženie nákladov na distribúciu Zvýšenie zamestnanosti na vidieku Odolnosť voči výpadkom dodávok plynu zo zahraničia Posilnenie stability energetickej sústavy ako celku

26 Záver Nečakajme na to, čo kto spraví pre to, aby sme mali vždy dostatok energií za dobré ceny. Snažme sa sami. Zbytočne nesvieťme, kupujme úsporné spotrebiče, zatepľujme a robme všetko preto, aby sme platili za energie čo najmenej. Potom aj vyššia cena energií z OZE významne nezvýši naše náklady. To môže každý a ak to bude robiť každý budeme menej počuť o dopade nárastu cien energií a o slabej energetickej bezpečnosti a problémoch pri jej zaistení. Ďakujem za pozornosť. jmatusky@yahoo.com