330 likes | 484 Views
Prace przedprojektowe w zakresie przedsięwzięcia pn.: Produkcja biogazu i recykling składników odżywczych z odpadów organicznych w Zabrzu Wisła, luty 2014. PLAN PREZENTACJI: SAVONA PROJECT Sp. z o.o. - wykonawca prac przedprojektowych Cel i zakres prac przedprojektowych
E N D
Prace przedprojektowe w zakresie przedsięwzięcia pn.: Produkcja biogazu i recykling składników odżywczych z odpadów organicznych w ZabrzuWisła, luty 2014
PLAN PREZENTACJI: • SAVONA PROJECT Sp. z o.o. - wykonawca prac przedprojektowych • Cel i zakres prac przedprojektowych • Aktualny stan zaawansowania prac • Analiza dostępnych substratów – wstępne wyniki • Zagadnienia problemowe
SAVONA PROJECT Sp. z o.o. WYKONAWCA PRAC PRZEDPROJEKTOWYCH
Poprzez efektywne rozwiązania służące ochronie środowiska i poszanowaniu energii, pomagamy naszym Klientom osiągać założone cele PODSTAWOWE FAKTY: • Firma konsultingowa i inżynieryjna, • Na rynku od 2008 roku, • Forma prawna: Spółka z ograniczoną działalnością, • Doświadczenie w branży: udział w przygotowaniu kilkudziesięciu projektów związanych z gospodarką odpadową lub osadową oraz energetyką na terenie Polski.
DZIEDZINA (obszar działania): • Instalacje stabilizacji OŚ • z możliwością • wykorzystania biogazu; • Zakłądy termicznego • przekształcania OŚ; • Instalacje suszenia OŚ • Instalacje (ITPOK, MBT, • inne instalacje • termicznego • przekształcania); • Systemy • gospodarowania • odpadami w gminach • i regionach • Skojarzona produkcja • energii elektrycznej • i ciepła • Biogazownie komunalne, • rolnicze i przemysłowe; • Instalacje kogeneracyjne • spalanie biomasy; • Farmy wiatrowe • i fotowoltaiczne
CEL I ZAKRES PRAC PRZEDPROJEKTOWYCH ORAZ AKTUALNY STAN ZAAWANSOWANIA PRAC
Celem prac przedprojektowych jest przygotowanie koncepcji biogazowni MOSiR w Zabrzu ZAKRES PRAC PRZEDPROJEKTOWYCH: • Ocena lokalizacji przedsięwzięcia • Analiza istniejącej infrastruktury • Istniejące i planowane zagospodarowanie terenu • Dokumentacja geologiczna i hydrogeologiczna • Analiza opcji technologicznych • Program funkcjonalno-użytkowy • Uzyskanie decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych.
ZAAWANSOWANIE PRAC PRZEDPROJEKTOWYCH: • Opracowana karta informacyjna przedsięwzięcia zawierająca: • Ocenę lokalizacji przedsięwzięcia • Analizę istniejącej infrastruktury • Istniejące i planowane zagospodarowanie terenu • Opracowany projekt robót geologicznych • Analiza dostępnych substratów • Zapytania ofertowe i oferty technologiczne • Procedury administracyjne: • Złożony wniosek o wydanie „decyzji środowiskowej” • Złożony wniosek o zatwierdzenie projektu robót geologicznych
LOKALIZACJA: Legenda: 1. Istniejące Miejskie Składowisko Odpadów Komunalnych; 2. Teren planowanej inwestycji; 3. Regionalna Instalacja Przetwarzania Odpadów Komunalnych w Zabrzu.
Istniejąca infrastruktura elektroenergetyczna: • Linia wysokie napięcia 110 kV, • Stacja energetyczna SN/nN 6/0,4kV. • Istniejąca infrastruktura gazowa: • Sieć Polskiej Spółki Gazownictwa Oddział w Zabrzu - gazociąg stalowy DN 400 pracujący pod ciśnieniem roboczym do 2,8 bar. • Istniejąca infrastruktura wodociągowa: • Sieć Górnośląskiego Przedsiębiorstwa Wodociągów - istniejący punkt odbioru wody pn: „ul. Cmentarna – wysypisko”. INFRASTRUKTURA:
Biogazowania - Produkcja biogazu Oczyszczanie PLANOWANE OPCJE WYKORZYSTANIA BIOGAZU: Wzbogacanie biogazu do biometanu Spalanie - Produkcja energii elektrycznej i cieplnej Wtłaczanie biometanu do sieci gazowej Biometan jako paliwo w pojazdach
METODYKA OPTYMALIZACJI MIXU SUBSTRATÓW DLA OSIĄGNIĘCIA ZAŁOŻONEJ MOCY BIOGAZOWNI 1 MWel: • I etap selekcji – ocena następujących kryteriów: • Potencjał produkcyjny, • Efektywność ekonomiczna, • Zawartość wody i substancji organicznych, • Ryzyko procesowe i uciążliwości związane z transportem, • II etap selekcji – mix substratów generujących przychód „na bramie”, • III etap selekcji – uzupełnienie mixu substratami generującymi koszty „na bramie”.
PRODUKCJA ENERGII W CHP: • Czas pracy biogazowni – 8 760 h/rok • Dyspozycyjność CHP – 90% czasu pracy biogazowni • Sprawność wytwarzania energii elektrycznej - 39% • Zawartość metanu w biogazie – 59% POTENCJAŁ PRODUKCYJNY WSZYSTKICH SUBSTRATÓW WYRAŻONY JAKO MOC ELEKTRYCZNA CHP 4,3 MWel ZAŁOŻONA WIELKOŚĆ BIOGAZOWNI – 1 MWel Ocena substratów wg założonych kryteriów
EFEKTYWNOŚĆ EKONOMICZNA POTENCJALNYCH SUBSTRATÓW „NA BRAMIE”: • Ceny za odbiór odpadów; • Koszty pozyskania substratów; • Koszty transportowe; • Jednostkowy wskaźnik produkcji biogazu [m3/Mg].
I ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW: SUBSTRATY WYBRANE DO II ETAPU:
SUBSTRATY WYSELEKCJONOWANE DO II ETAPU WRAZ Z ICH POTENCJAŁEM PRODUKCYJNYM: Potencjał substratów generujących przychód ‚na bramie” – 588 kWel Potencjał substratów generujących koszt „na bramie” – 2 555 kWel
W pierwszej kolejności do mixu substratowego przyjęto substraty i odpady generujące przychód „na bramie” • Dla bezpieczeństwa w modelu biznesowym założono wykorzystanie 50% potencjału masowego w/w substratów • MOC ELEKTRYCZNA CHP OSIĄGANA Z W/W SUBTRATÓW WYNOSI: • 0,3 MWel II ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW: Optymalizacji składu substratów dokonywano w 3 wariantach symulacyjnych. W wariancie 1: SPOŚRÓD SUBSTRATÓW GENERUJĄCYCH KOSZT „NA BRAMIE” (GNOJOWICA ŚWIŃSKA, WYTŁOKI BROWARNICZE) NALEŻY DOBRAĆ ILOŚĆ UMOŻLIWIAJĄCĄ OSIĄGNIĘCIE MOCY 0,7 MWel
W wariancie 1 symulacji przyjęto następujące założenia: • W pierwszej kolejności założono uzupełnienie strumienia wytłokami browarniczymi, które charakteryzują się wyższą niż gnojowica efektywnością ekonomiczną „na bramie”. • Uzupełnienie strumienia gnojowicą przyjęto w takiej proporcji aby uzyskać na wejściu do biogazowni zawartość suchej masy około 20%. • Gnojowica będzie stanowić główne źródło wody procesowej, która dodatkowo jest recyrkulowana w instalacji biogazowni. III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
WARIANT 1 Biogazownia 1 MW – roczne ilości substratów w Mg Biogazownia 1 MW – udział w produkcji energii III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
Spostrzeżenia dla konfiguracji wsadu w wariancie 1: • Substraty generujące koszt „na bramie” stanowią około 83 % masowego strumienia substratów biogazowni. • Substraty generujące koszt „na bramie” są źródłem około 73 % wyprodukowanego biogazu i energii. • Źródłem wody dla biogazowni jest jeden z w/w substratów – gnojowica. W związku z tym jej ilość wynika głównie z zamiaru zapewnienia odpowiedniego stężenia suchej masy na wejściu. Udział w strumieniu masowym wynosi około 42% natomiast udział w wytwarzaniu energii to około 13%. • Najistotniejszym substratem, warunkująca wielkość produkcji energii są wytłoki browarnicze (60% udziału w wytwarzaniu energii). Jest to substrat planowany do pozyskania od jednego dostawcy co w istotny sposób zwiększa ryzyko biznesowe przedsięwzięcia – brak dywersyfikacji. • Alternatywnie dokonano symulacji pracy biogazowni przy założeniach - wariant 2: • Wykorzystanie 50% potencjału masowego substratów generujących przychód „na bramie”. • Uzupełnienie wsadu substratami kosztotwórczymi do mocy 0,5 MWel przy zachowaniu stężenia suchej masy około 20% na wejściu poprzez zastosowanie gnojowicy. III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
WARIANT 2 Biogazownia 0,5 MW – roczne ilości substratów w Mg Biogazownia 0,5 MW – udział w produkcji energii III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
Przeprowadzona symulacja w wariancie 2 pozwala na następujące spostrzeżenia: • Substraty generujące koszt „na bramie” stanowią około 66 % masowego strumienia substratów biogazowni. • Substraty generujące koszt „na bramie” są źródłem około 47 % wyprodukowanego biogazu i energii. • Źródłem wody dla biogazowni jest jeden z w/w substratów – gnojowica. Jej udział w strumieniu masowym wynosi 43%, w produkcji energii 13%. • Udział w produkcji energii z wytłoków browarniczych zmniejszył się z ponad 60-ciu do 34%. • Koszt wyprodukowania biogazu „na bramie” jest dodatni co oznacza przychód w tym punkcie bilansowym. • Kolejna symulacja – wariant 3a, została dokonana przy założeniu pracy jednostki 0,5 MWel i wykorzystaniu potencjału rynkowego substratów przychodowych na poziomie 85%. • Dodatkowo założono zakup jedynie gnojowicy jako źródła wody przy jednoczesnej rezygnacji z wytłoków. III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
WARIANT 3a Biogazownia 0,5 MW – roczne ilości substratów w Mg Biogazownia 0,5 MW – udział w produkcji energii III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
Przeprowadzona symulacja w wariancie 3a pozwala na następujące spostrzeżenia: • Substratem generującym koszt „na bramie” jest gnojowica stanowiąca około 36 % masowego strumienia substratów biogazowni i mająca około 10-cio procentowy udział w wytwarzaniu energii. • Koszt wyprodukowania biogazu „na bramie” jest mocno dodatni co oznacza przychód w tym punkcie bilansowym. • Źródłem wody dla biogazowni jest gnojowica, która może zostać zastąpiona (w całości lub części) przez wodę wodociągową i obiegową. • Powyższe stwierdzenie stanowiło podstawę do obliczeń bilansowych w wariancie 3b, przy następujących założeniach: • Cena wody wodociągowej – 5,0 PLN/m3 • Ilość wody – 7 344 m3/rok co pozwala uzyskać zawartość suchej masy na poziomie ok. 18% • Zakup 1 500 Mg/rok wytłoków browarniczych (7% strumienia masowego i 10% udziału w produkcji energii) • W wyniku symulacji dla wariantu 3b uzyskano moc 0,5 MWel przy cenie 1 m3 biogazu „na bramie” wynoszącej 0,91 PLN III ETAP SELEKCJI SUBSTRATÓW:
Przy założeniu „bezpiecznego” poziomu wykorzystania substratów generujących przychód „na bramie” – 50%, uzupełnienie wsadu do mocy 1 MWel wymaga dobrania znacznych ilości substratów kosztotwórczych, w efekcie czego: • znaczna część wyprodukowanej energii (60%) zależy od kupowanych od jednego dostawcy wytłoków browarniczych co niesie ze sobą ryzyko zapewnienia dostaw w okresie eksploatacji biogazowni, • koszt wyprodukowania 1 m3 biogazu liczony wg kosztów pozyskania substratów jest ujemny i wynosi -0,50 PLN/m3 • Dla w/w poziomu pozyskania substratów (50% potencjału rynkowego) wartym rozważenia jest uzupełnienie wsadu do wielkości biogazowni 0,5 MWel. • Moc 0,5 MWel może zostać wygenerowana przy zastosowaniu substratów generujących przychód przy założeniu wykorzystania ich potencjału rynkowego na poziomie 85%. Opłacalność takiego przedsięwzięcia wyrażona jako koszt 1 m3 biogazu „na bramie” będzie zdecydowanie wyższa. • Jako źródło wody i substrat stabilizujący proces można wykorzystywać gnojowicę lub uzyskiwać odpowiednie uwodnienie poprzez dodanie wody wodociągowej i uzupełnienie substratów poprzez np. zakup wytłoków. ZAGADNIENIA PROBLEMOWE:
DZIĘKUJĘ ZA UWAGĘ SAVONA PROJECT Sp. z o.o.ul. Słowackiego 33-3733-100 Tarnówtel. 14 636 10 21 tel. 14 656 45 40 do 43 fax. 14 636 10 22 GSM 607 906 800e-mail: biuro@savonaproject.pl Biuro w Krakowieul. Ludwinowska 7/830-331 Krakówtel. 12 398 18 71 fax. 12 398 18 72 GSM 669 926 800 e-mail: biuro@savonaproject.pl