Bioplyn pro venkov. Ing. Jan Štambaský, Ph.D. (Česká bioplynová asociace) Contract No. IEE/09/848 SI Project duration 01/05/ /10/2012

Transkript

1 Bioplyn pro venkov Ing. Jan Štambaský, Ph.D. (Česká bioplynová asociace) Contract No. IEE/09/848 SI Project duration 01/05/ /10/2012 Podporováno Prachatice, leden 2012

2 Obsah semináře hlavní vize projektu Biogas IN základní fakta o bioplynu význam bioplynu pro venkov pravidla úspěšných projektů legislativa schvalování překážky v průběhu schvalování počet stanic a inst. výkon trendy a problémy rozvoje bioplynu v ČR zkušenosti v rámci EU a doporučení ekonomika výroby bioplynu v ČR a dotace energetická bilance BPS lokální sítě bioplynu: Třeboň

3 Základní vize projektu Biogas IN Projekt BiogasIN propaguje výhody bioplynu pro společnost při zapojení všech zúčastněných stran Místní politika Administrativa Finanční sektor Investoři Cílem je zefektivnění schvalovacích a finančních procedur pro investice v tomto oboru s využitím zkušeností sv. leaderů.

4 Základní fakta o bioplynu Co je bioplyn? methanové palivo (jako zemní plyn) 45-65% methan 30-55% oxid uhličitý <5% voda <0,5% sulfan, amoniak, vyšší HC Kde se tvoří? anaerobní digesce přírodní proces bahní plyn stabilizace kalů bioodpady a OZE

5 Jak se tvoří bioplyn? mezofil (37-41 o C) termofil (54-55 o C) kontinuální proces (HRT>60 dnů) tuky polysacharidy proteiny enzymy endogenních mikroorganismů mastné kyseliny 2-35 dnů 1-4 dny dnů jednoduché cukry aminokyseliny kys. octová H 2, CO 2 CH 4

6 Využití bioplynu 1. Kombinovaná výr. elektřiny a tepla 2. Biomethan zákonná podpora moderní kogenerační jednotky s vysokou účinností surový bioplyn s minimem úprav (sušení, snížení množství síry)

7 Využití bioplynu II. - Biomethan automobilové palivo (CNG, LNG) vtláčení do distribuční nebo přenosové sítě zemního plynu v ČR zatím bez zákonné podpory

8 Digestát = kvalitní organo-minerální hnojivo Stabilizovaný zbytek po fermentaci (tzv. fermentační zbytek nebo také digestát/fermentát) je nutné uskladňovat v souladu se zásadami správné zemědělské praxe. V případě, že je fermentační zbytek separován na tuhou frakci (sušina 25-35%) a kapalnou fázi/fugát (sušina <1%) je nutné koncipovat uskladňovací systém pro obě frakce. Tuhá frakce se běžně uskladňuje na stávajících hnojištích nebo vodohospodářsky zabezpečených plochách. Fugát (sušina <1%) resp. neseparovaný fermentační zbytek (sušina 4-10%) se uskladňuje ve vhodně dimenzovaných zakrytovaných jímkách. Potřebná velikost uskladňovacího systému farmářských BPS bývá cca na dobu 150 dnů. Digestát splňuje kvalitativní požadavky vyhlášky o biologických metodách zpracování biologicky rozložitelných odpadů, a je kvalitním organicko-minerálním hnojivem, tj. zlepšuje strukturu půdy a vrací minerální látky zpět do půdy (uzavřený koloběh živin a minerálů).

9 Technologie na výrobu bioplynu 1. dry fermentation - suchá fermentace (sušina > 20%) 2. semi-dry fermentation - polosuchá f. (sušina 10-15%) 3. wet fermentation - mokrá f. (sušina do 10%) 1. Dry Fermentation vysoká sušina surovin (>20%) absence míchání robustní (v přítomnosti cizích předmětů cihla, květináč) nižší výtěžek bioplynu (energie) jedinečná technologie pro bioodpady [BioFerm] Volit technologii podle vstupních surovin!!!

10 2. Polosuchá fermentace střední sušina surovin (10-15%), limitem je čerpatelnost substrátu vysoce účinné míchání vysoký výtěžek bioplynu (energie) moderní technologie, nízká vlastní spotřeba energie nejmladší typ fermentace, speciálně pro čisté zem. substráty a bioodpad [Cowatec, Eisenmann, Kompogas] 3. Mokrá fermentace nízká sušina surovin (do 10%), limitem je míchatelnost substrátu nejznámější technologie, vyšší vlastní spotřeba energie pro tekuté substráty (kejda, tekuté bioodpady, pevné substráty až do limitu celkové sušiny) [Cowatec, EnviTec, Biogas Nord]

11 Jaká BPS je nejlepší? 10 z 10 prodejců BPS odpoví že je to ta prodaná! konzultovat s nezávislou poradenskou firmou, nebo profesní organizací (CzBA) špatně vybraný typ fermentace (suchá mokrá) vede ke zbytečně vysokým investičním nebo provozním nákladům vyvarovat se přístupu to si zvládnu postavit sám. ověřit zkušenosti předchozích investorů (kvalita, spolehlivost, rychlost servisu, záruky na výkon, chování dodavatele )

12 Na co se zaměřit? základní celky technologie: vstupní sila, omezení pachových emisí dobré míchání = dobrá fermentace kvalitní plynojem, nejlépe dvojmembránový integrovaný nebo externí plynotěsný sklad digestátu znalost skladby vstupních surovin je naprosto klíčová pro sestavení environmentálně i ekonomicky úspěšného projektu

13 Význam bioplynu pro venkov trvale udržitelný rozvoj venkova a zemědělství lokální ekologické palivo s vysokým obsahem energie výroba elektřiny i tepla, bioplynovody palivo (BioCNG, BioLNG) diverzifikace činností na venkově řešení využití bioodpadu na lokální úrovni hnojivo jehož původ každý zná zachování koloběhu živin nová pracovní místa i mimo sezonu komunální BPS: jedinečná možnost kooperace místní samosprávy, zemědělských prvovýrobců a podnikatelů

14 Pravidla úspěšných projektů Precizní příprava projektu Dostatek vhodných vstupních surovin (sumarizace dodavatelů a dostupnosti, zvážit výtěžnost bioplynu z jednotlivých materiálů, dostatečná rozloha obhospodařované půdy, aby nehrozila závislost na třetích stranách) Komunikace se samosprávou i s veřejností, v případě pochybností konzultovat s odborníky Volba vhodné technologie pro dané substráty, požadovat kompletní technologii, včetně všech opatření k omezení pachových emisí, zvolit spolehlivou a ověřenou technologii Volba vhodného dodavatele s referencemi Optimalizace investičních nákladů, stabilní ekonomika investora Využití odpadního tepla Nakládání s digestátem - kvalitní hnojivo Další možnosti využití bioplynu

15 Legislativa zákon č. 180/2005 Sb. Zákon o podpoře výroby elektřiny z OZE (novela v r FVE) vyhláška č. 453/2008 Sb., o stanovení druhů, způsobů využití a parametrů biomasy při podpoře výroby elektřiny z biomasy (kategorie AF1, AF2) zákon č. 156/1998 Sb. Zákon o hnojivech (novela 9/2009 Sb.), vyhláška č. 474/2000 Sb. (požadavky na hnojiva), novela 271/2009 Sb. ohlašování či registrace digestátu ERÚ - každoroční aktualizace garantovaných výkupních cen elektřiny (poslední č.7/2011 z listopadu 2011) kategorie AF1: 4,12 Kč/kWh (výkupní cena), 3,07 Kč/kWh (zelený bonus) 1) 3,55 Kč/kWh, 2,5 Kč/kWh (pokud nesplňují podmínku 1) ) kategorie AF2: 3,55 Kč/kWh, 2,5 Kč/kWh horší podmínky pro malé BPS (do 250 kw), a zpracování bioodpadů jiné sazby pro bioplyn z ČOV a skládek TKO 1) U BPS kategorie AF 1 uvedených do provozu po 1. lednu 2012 včetně je podmínkou pro poskytnutí podpory výroba a efektivní využití vyrobené tepelné energie minimálně v úrovni 10 % vůči vyrobené elektřině v daném roce, s výjimkou elektřiny pro technologickou vlastní spotřebu elektřiny a tepla. (b cenového rozhodnutí ERÚ č.7/2011)

16 Nový energetický zákon Nový zákon č. 211/2011 Sb., o podmínkách podnikání a o výkonu státní správy v energetických odvětvích a o změně některých zákonů (energetický zákon), ze dne , ošetřil především následující oblasti: Certifikace - 10 Prohloubení ochrany zákazníka - 11 Vlastnické oddělení Provozovatel přenosové soustavy - 24 Provozovatel přepravní soustavy - 58 Zavedení autorizací na výstavbu výroben elektřiny - 30 Návrh zákona o podporovaných zdrojích energie Nově zelený bonus nejen na elektřinu, ale také na biometan, na teplo a na decentrální výrobu elektřiny (dodané do sítě). Podpora tepla je ze zákona stanovena ve výši 50 Kč/GJ, a max. výše bonusu pro biometan je stanovena 1700 Kč/MWh. V případě paliva povinné % využití biomasy jiného než rostlinného původu (např. kejda hospodářských zvířat). Návrh počítá s výší 30%.

17 Schvalování BPS ZÚR ÚP obce EIA ÚZEMNÍ ŘÍZENÍ STAVEBNÍ POVOLENÍ KOLAUDAČNÍ SOUHLAS Stanovisko SEA Stanoviska DOSS Vyjádření DOSS Závazná stanoviska DOSS a podkladová rozhodnutí (např. výjimka podle 56 zák. č. 114/1992 Sb. Závazná stanoviska DOSS a podkladová rozhodnutí (např. podle 8 zák. č. 114/1992 Sb.

18 Překážky v průběhu schvalování - Nedostatky z pohledu projektantů a investorů zdlouhavost, komplikovanost a složitost postupu: dlouhé lhůty pro vyřízení povolení, nedostatek kompetentních úředníků (chybí často nejen vzdělání, ale i praktická zkušenost), nadbytečnost dokumentů a přemíra nutných stanovisek a vyjádření jednotlivých úřadů, které spolu nekomunikují; časté námitky k investicím do projektů výroby a využití bioplynu (rozpory mezi různými subjekty v povolovacím procesu, nedůvěra občanů); nízká kvalita zpracování projektů; časté změny legislativních podmínek a grantů komplikace dlouhodobého plánování; problémy s připojením do sítě; MPO má jiné priority; nedostatečně zajištěná kapacita vstupních substrátů, nebo špatně zvolená nebo nevhodně dimenzovaná technologie.

19 Návrhy na zlepšení: Posilovat povědomí o způsobech využití energie z bioplynu u všech zúčastněných stran. Vzdělávat, vysvětlovat, diskutovat, a zefektivňovat nejen proces schvalovací, ale také zdokonalovat a vyvíjet vlastní technologie, jejich obsluhu, a v neposlední řadě i logistiku projektů výroby a využití bioplynu. Zkoncipovat přehled vhodných míst, kde by se vzhledem k vhodné lokaci (dostupnost zdrojů, možnost připojení, vhodné prostory) mohlo výhledově počítat s povolením BPS. Definovat postup schvalování těchto projektů, časový harmonogram pro jednotlivá stanoviska a povolení, a zefektivnit komunikaci mezi jednotlivými úřady. Hlavním cílem je snížit celkový potřebný čas pro celé schvalovací řízení, proces zjednodušit a učinit více transparentním. Jednotlivé odpovědné úřady mezi sebou většinou nekomunikují a investor pak marní zbytečné množství času několikerým vyřizováním různých povolení a roznášením stejné dokumentace na mnoho míst. Dobře plánovat zásobování vstupních surovin: Udržitelnost zásobování BPS surovinou je jeden z klíčových problémů, který může nejen komplikovat finanční udržitelnost a rentabilitu zařízení, ale také může být zdrojem vzdoru a odmítání těchto projektů nevládními organizacemi a spoluobčany.

20 Počet instalací Instalovaný výkon [MW el ] Počet stanic a instalovaný výkon Počet instalací (agro, ČOV) Instalovaný výkon [MW el ]

21 ČR 2011: přílišný úspěch? 147 MW nebo špatný NREAP?!

22 Trendy rozvoje bioplynu v ČR Technologie semi-ideálně míchané reaktory, min. 2 stupně pouze CHP aplikace (dáno legislativní podporou) Surovinová skladba zemědělské vstupy kejda, hnůj, cukrovarské řízky, bramborové zdrtky cíleně pěstované zemědělské plodiny (kukuřice, obilí, pícniny); zakonzervované ve formě siláží Příprava projektů materiálové a energetické bilance projektů optimistické podhodnocena vlastní spotřeba elektřiny podhodnoceny skladovací kapacity (input/output)

23 Problémy rozvoje výroby bioplynu v ČR Kapacita DSO 2009, 2010 rozvoj PV, kapacita DSO není garantována Systém podpory legislativní podpora pouze CHP absence podpory biometanu absence podpory bio-cng/lng Investiční dotace Programy OPPI a PRV až 30% celkové investice není automatická = není v kalkulaci ERU přiznání dotace ruší tlak na efektivní provoz, tj. především využití tepelné energie

24 Zkušenosti v rámci EU: doporučení Rámce veřejné podpory dlouhodobé využívání veřejné podpory je možné pouze pro efektivní technologie a výroby energie cílem musí být vytvoření stabilních podpůrných rámců Příležitosti v ČR veřejné finance využít k veřejnému zájmu DSO v ČR čelí problémům kapacity a stability (PV) automatizované řízení CHP v BPS v rámci smart grids může být využito ke stabilizaci reálného výkonu PV využita rezervovaná kapacita v síti stabilizace sítě celospolečensky výhodnější ve srovnání s podporou tepla, kdy dochází k inovativním řešením účelné spotřeby

25 Zkušenosti v rámci EU: doporučení 1) Potenciál BPS a možnosti trhu nebudou v ČR plně realizovány při současném NREAP 2) Harmonizace investičních dotací a provozní podpory 3) Schémata podpory podporovat regulovatelné BPS, schopné stabilizace sítě zavést podporu výroby a využití biometanu a bio- CNG/LNG podporovat lokální distribuční sítě bioplynu formou investičních dotací

26 Ekonomika výroby bioplynu v ČR Ekonomika projektů Investiční náklady ( turn-key ): ERU Kč/kWh kw: Kč/kWh kw: Kč/kWh Provozní ekonomika provozní náklady reálně vyšší než slibovány dodavateli technologie 60% PN vstupní substráty (MS: tis. Kč/ha) 20% PN odpisy, úroky 20% PN ostatní (opravy, elektřina, pojištění, výplaty, manipulace se substráty a digestátem, provozní chemie a analýzy )

27 Dotace Program rozvoje venkova období , do výše 30% uznatelných nákladů v rámci 13.kola žádostí byla v červenci pozastaven administrace žádostí BPS z tohoto programu a v listopadu 2011 byla opět spuštěna Operační program Životní prostředí, osa 3, oblast 3.1 období do výše 40%, nebo max. 100 mil Kč BPS se vstupem více než 20% bioodpadů v ose 4! Operační program Podnikání a inovace program EKO-Energie program Záruka od Českomoravské záruční a rozvojové banky

28 Energetická bilance BPS 1 t biomasy = ohřev 4 t vody z 20 C na 100 C! Obrovské množství využitelného tepla!!! 1.44 GJ biomasa bioplyn Elektřina: 460 kwh 1 t 200 m 3

29 Lokální sítě bioplynu: Třeboň EUSEW, Brussels, 25 March 2010

30 Lokalizace projektu Třeboň BGP 4,3 km 13 SPA Aurora

31 GJ/den Lokální síť Třeboň: Dodávka tepla Lázně Aurora ušetří m 3 zemního plynu ročně Bioplyn Třeboň Lázně Aurora - Diagram trvání tepelného výkonu (2005) Zemní plyn GJ 32% Bioplyn GJ Spotřeba ZP kog. a kot. Instalovaný el. výkon tis. m 3 MWh kw 990 Spotřeba bioplynu tis. m Užitečná dodávka Výroba elektřiny Instalovaný tep. výkon 66% GJ/rok kw Současný stav x 150 Nevyužité teplo (Rezerv a pro klimatizaci) GJ Budoucí stav Zemní plyn 642 GJ den 2%

32 Děkuji Vám za účast i za pozornost! Problematika zápachu BPS ( jak daleko lze realizovat výstavbu BPS od rodinné zástavby )?