Dušan Jug, univ.diplž.kem.teh., MBA

1. Dušan Jug, univ.dipl.inž.kem.teh., MBA Izraba bioplina iz kmetijskih surovin v energetske namene na primeru Biotehniškega centra Naklo

2. Substrati in proizvodnja bioplina • Anaerobni razkroj kot vir nastanka bioplina: • Gnojila: prašičja, goveja gnojevka in gnoj in perutninski gnoj, • Energetske rastline: koruzna, žitna in travna silaža, silirani pesni listi, • Rastlinski ostanki: ostanki krme, pridelkov in sveži odkos trave, • Živalski stranski proizvodi: klavnični odpadki, maščobe, ostanki hrane in biološki odpadki.

3. Substrati in proizvodnja bioplina • Izplen bioplina je odvisen od vrste substrata:

4. Substrati in proizvodnja bioplina • Primer potenciala substratov iz kmetijstva (izražen v moči motorja generatorja soproizvodnje): • 1 ha silažne koruze pomeni 2 do 2,5 kWel, • 1 ha koruze v zrnju pomeni 1,5 do 1,8 kWel, • 1 ha travne silaže pomeni 0,8 do 1,2 kWel, • gnojevka 1 krave molznice pomeni okoli 0,2 kW. • Primer izračuna proizvedene električne energije SPTE v enem letu delovanja (8200 obratovalnih ur): 2,5 kWel x 8.200 ur = 20.500 kWh x 39 % izk. el. = 7.995 kWel 7.995 kWel x 12 cent/kWh = 959 EUR el. energije /leto + okoli 50 EUR toplote/ leto

5. Substrati in proizvodnja bioplina • Osnovni mehanizem anaerobne fermentacije C6H1206 (organska frakcija) = 2 C2H5OH + 2CO2 (etanol + ogljikov dioksid) 2 C2H5OH + CO2 = CH4 + 2CH3COOH (metan + ocetna kislina) CH3COOH = CH4 + CO2 CO2 + 4H2 = CH4 + 2H20 (metan + voda)

6. Faze tehnološkega procesa izrabe bioplina v soproizvodnji

7. Kaj je sploh soproizvodnja? • Primerjava energetske učinkovitosti soproizvodnje električne energije in toplote (SPTE ali kogeneracija) z ločenim načinom proizvodnje:

8. Tehnične lastnosti SPTE naprav • Izkoristki naprav so višji pri večjih enotah: • Električne energije od 33,4 do 40,8 %, • Toplotne energije od 39,3 do 54,2%, • Celotni izkoristek od 76,6 do 87,3% • Strošek obratovalne ure v EUR/obr. uro: • Za 1 MWe……...6,6. • Za 625 kWe……5,0. • Za 329 kWe ….. 4,8.

9. Interes kmetijstva za URE? • Zmanjšanje emisij toplogrednih plinov in smradu; • Možnost izbire odprodaje rastlinske biomase: • izraba opuščenih in mirujočih kmetijskih površin, • izraba rastlinske biomase- strniščni posevki. • Dodatni prihodek iz naslova proizvodnje zelene energije; • Izboljšanje kvalitete gnojil; • ohranjanja večino hranilnih snovi, • zaradi povečanja deleža amonijevega dušika v fermentirani gnojevki se zmanjša potreba po mineralnih gnojilih, • prisotnosti dušika v obliki, ki je takoj dostopna rastlinam in ne povzroča ožigov na rastlinah (travinje), • uničenja patogenih klic, • uničenja kaljivosti plevelnih semen.

10. Interes kmetijstva za URE? • Izboljšanje kvalitete gnojil: • Podatki iz BPN Flere iz Letuša

11. Interes kmetijstva za URE? • Neodvisnost energetske oskrbe: • lastna izraba proizvedene toplote. • Lažja zadostitev zakonodajnih zahtev glede skladiščenja živinskih gnojil: • investicija v skladišča za živinska gnojila običajno bremenijo BPN, • logistiko živinskih gnojil v breme BPN.

12. Specifika slovenskega kmetijstva • Slabo poznavanje področje URE in OVE; • Povprečna velikost kmetije znaša 6,2 ha. • Kmetijske površine (okoli 40 %) so razdeljene: • na trajno travinje 59%, • njive in vrtove 35 %, • vinogradi 3 %, • sadovnjaki 3 %. • industrijske rastline predstavljajo 4 % posevkov na njivah in vrtovih. • Zaraščanje kmetijskih površin: sečnja dosega okoli 30 % prirasta.

13. Nujnost po partnerstvu • Majhna velikost kmetij, kajti • nižji specifični strošek investicije pri večjih napravah.

14. Izvedba partnerstva pri BPN IMETNIKI SUBSTRATOV PROIZVAJALCI ENERGIE PORABNIK TOPLOTE ZADRUGA BPN d.o.o. ŠOLSKI CENTER ZBIRALCI BIOO ODPADKOV ZASEBNI INVESTITORJI

15. Stanje na področju BPN • V obratovanju 5 naprav instalirane moči 4 MWel, • V gradnji 4 naprave instalirane moči 4 MWel: • V fazi razvojne študije, priprave projektov, pridobivanja soglasij ali gradbenih dovoljenj je 20 naprav instalirane moči 23 MWel: • Pomurska regija: 5 naprav skupne moči 8,5 MW, • Podravska regija: 4 naprave skupne moči 5,3 MW, • Savinjska regija: 5 naprav skupne moči 4 MW, • Jugovzhodna Slovenija: 1 naprava skupne moči 1MW, • Notranjsko Kraška: 1 naprava skupne moči 1,5 MW, • Osrednjeslovenska regija: 2 napravi skupne moči 2 MW, • Gorenjska regija: 2 napravi skupne moči 0,7 MW.

16. Napovedi URE in OVE

17. Potencial Biotehniškega centra Naklo? • Gorenjske elektrarne so naročnik analize (izvajalec C&G d.o.o.) tehničnega potenciala za izrabo bioplina v SPTE na področju Biotehničnega centra Naklo: • potencial živinskih gnojil in rastlinske biomase iz kmetijstva, • potencial kmetijskih površin za odlaganje fermentirane gnojevke, • potencial kosubstratov, • porabnikov proizvedene energije. • Cilj je: • Ugotoviti ekonomsko upravičenost postavitve bioplinske naprave na izbrani lokaciji upoštevajoč okoljske, prostorske in ekonomske vidike.

18. Potencial Biotehniškega centra Naklo? • Delni rezultati analize potenciala živinskih gnojil: • zajet Biotehniški center Naklo, • anketiranih 5 kmetovalcev.

19. Potencial Biotehniškega centra Naklo? • Delni rezultati analize potenciala rastlinske biomase: • zajet Biotehniški center Naklo, • anketiranih 5 kmetovalcev.

20. Zaključek- potencial Biotehniškega centra Naklo? • Kje je še potencial (ko)substratov? • Ocena potenciala iz živinskih gnojil Gorenjske v višini 2 MWel, • Ocena potenciala iz rastlinske biomase Gorenjske v višini 1 MWel, • Potencial Biotehničnega centra Naklo: • Sami lahko tudi porabnik velikega dela proizvedene toplote, • V ekonomsko sprejemljivi bližini: • Farme podjetja Sloga, • Kmetije v okolici, • Usmeritev v ustanovitev izobraževalnega in promocijskega centra za OVE in URE.

21. Avtor • Dušan Jug • DUŠAN JUG S.P. PODJETNIŠKO SVETOVANJE IN PROJEKTIRANJE na področju bioplinskih naprav PREVAJANJE angleškega in nemškega jezika tel. 03 7490 750 mob. 051 393 307 E-mail: mihela.dusan@siol.net