Megújuló energiák hasznosításának tapasztalatai Mátészalkán a távfűtésben

1. Megújuló energiák hasznosításának tapasztalatai Mátészalkán a távfűtésben Biomassza faapríték, illetve brikett alapú tüzelés a közösségi fűtés területén Farkas Sándor Ügyvezető igazgató Szalkatávhő Kft. www.szalkatavho.hu szalkatavho@keletnet.hu

2. A Szalkatávhő rövid bemutatása • Távhőtermelés és szolgáltatás,kapcsolt energiatermelés és zöld hőtermelés hőbázisról • Jms 612 gyártmányú gázmotor 1,46MWe –1,7 MWt • 1,7+2,6+2*4,5 MW gázkazán (Viessman+ Riello) • Megújuló energia, 5 MW Biomassza kazán faaprítékra, majd brikketre állítva • 26 db elosztó hőközpont, 5 km távfűtési hálózat • 1705 db lakás és 800 db lakás egyenérték egyéb fogyasztó • 650 000 eFt. Árbevétel, 580 000 eFt eszközállomány

3. Fűtőmű kapcsolási séma HŰTŐGÉPET/GÉPEKET KELL TELEPÍTENI!

4. Fejlesztéseink röviden • Hőbázis gázmotor, kazán rekonstukciók, biomassza kazán telepítés, frekvenciaváltós keringetés, • Hőközponti oldal – hkp. kapcsolások változó tömegáramra, ddc-s rendszerek kiépítése, teljes körűvé tétele, kábel tv hálózat, majd ezen internetes kapcsolat, • Fogyasztó oldal lakás korszerűsítések, termosztatikus szelepek, költségosztók, valamint ugyanezen tevékenységek az egyéb fogyasztók esetében is • Primer, secunder hálózatok felújítása, optimális méretezés és teljeskörű hőmennyiségmérés,

5. Hőközponti kapcsolás (előnykapcsolás)

6. BIOMASSZA rövid történeti áttekintés Tőkehiány miatt pályázat, harmadik feles ESCO finanszírozás. A Siemens ZRt. által ajánlott szolgáltatási konstrukció a Mátészalkai Távhőszolgáltató Kft. számára rövid határidőn belül lehetővé tette a „sajáterő” nélküli korszerűsítés megvalósítását. Az ajánlott konstrukció biztosította a számunkra a különböző állami támogatások elnyeréséhez szükséges feltételeket (a Siemens pénzügyi hátterével, Széchenyi terv 35 millió, CO2 piaci értékesítési lehetősége) ill. ezen keresztül biztosítottnak látszott, hogy a fejlesztés megtakarítást eredményez már a 7 éves futamidőn belül is. tervezett törlesztés - 500 m3 gázteljesítmény kiváltás, várható gázdíj növekedés 2002-2003 után gázár-faárkülönbözet

7. Beruházási döntésünket motiváló tényezők • A megújuló energiahordozók fokozottabb felhasználását egyre több, a világban végbemenő jelenség indokolja, valamint számos gazdasági és egyéb indoka van, melyek közül a legfontosabbak • a fosszilis energiahordozó-készletek fokozatos kimerülése • az üvegházhatást okozó gázok kibocsátása csökkentésének igénye, és egyéb környezetvédelmi feladatok • sok esetben jövedelemteremtés és a pénz megtartása az elmaradottabb régiókban, ahol mindez az élelmiszertermelésre valamilyen okból nem használt földterületek hasznosításával is együtt járhat • Magyarország esetében fentiekhez járul még az energiahordozó-import csökkentése, így a külpiaci egyensúly javításának lehetösége is. • ez a tüzelőanyag melléktermék formájában elérhető (néhány 10 km) körzetben jelenleg is rendelkezésre áll • a létesítéssel be lehet mutatni a térségben az ilyen típusú beruházások életképességét, másrészt lehetöség nyílik az energiacélú növénytermesztésre olyan területen, ahol az élelmiszertermelés jelentősen csökken • a felsorolt előnyök mellett a felhasználás kedvező hatása jelentkezik a helyi- és globális környezet állapotának javításában, a műszaki fejlődés előremozdításában, a magas színvonalú hőtermelésben, az energia hordozó import csökkenésében és még számos tényezőben

8. Gazdasági szabályzó változások, lehetetlenülés 500 m3/h gázteljesítmény megtakarítás lenullázva 850/488 = 74,18 %-os teljesítmény díj áremelés gázdíj 707/656 7,7% faapríték 45-55% emelkedés 2001/2004. időszakban, A beruházások tervezésekor a gáz és a tűzifa ára, illetve változásának trendje is a gazdasági számítások alapját képezte. Ezeknek az ilyen szerkezetbeli és értékbeli megváltoztatása – jórészt az állami döntések következtében - a jövőben problémákat eredményez a beruházási hitelek visszafizetésében, A megújuló energiát felhasználó távhőszolgáltatóknak a támogatott földgázárral kell versenyezniük. Ráadásul a zöldáram által a faapríték piacra gyakorolt elszívó hatása miatt, is megoldatlan helyzetbe került cégünk a törlesztési teher miatt. Forrás:Európai Uniós Távhőkonferencia Nyíregyháza

9. Piaci környezetváltozás, lehetetlenülés A lakossági célra felhasznált földgáz ára olyan mértékű támogatást kapott, hogy a megújuló forrásból előállított távhő ezzel nem lehetett versenyképes. Ez viszont árbevételi oldalon felső korlátot adott. A földgáz, mint alternatíva ugyanis rendelkezésünkre állt és ártámogatásban részesült a gázdíj, ezért éveken keresztül nem emelkedhetett a hődíj (ártörvény költség –támogatás=állandó 2003-2006), A térségünkben megújuló energiát felhasználó villamos erőmű a villamos energiára biztosított állami ártámogatás miatt lényegesen magasabb árat tudott fizetni a fáért, mint a távfűtő művek. Itt költség oldalon jelentkezett az alsó korlát. A tüzelőanyagként felhasználható faapríték ára az 2002-2004 között – két év alatt 45-55 %-kal emelkedett.

10. Bio-áramtermelés hőhasznosítás nélkül több széntüzelésű erőmű már átállt és üzemel (Kazincbarcika, Pécs .2002-2003) • fa-tüzelőanyag-fogyasztása: 640 et/év • hő-értékben: 7488 TJ/év • Hasznosítható hő: 6364 TJ/év, ebből • hasznosul villamosenergia formájában: 2096 TJ/év, és ami elborzasztó 20-24 % összhatásfokkal • eldobott hő: 4268 TJ/év --> 364 et/év fa eldisszipálása GKM (2003) ártámogatással,de ma is • 60 db város bio-távhőellátásának tüzelőanyaga lehetne 5-7 MWterm-al • A fatüzelésű erőművek hőhasznosítás nélkül szaporodtak 2003- óta, a helyzet rosszabb !!

11. A VÍZ TÜZELÉSÉNEK MŰVÉSZETE Műszaki lehetetlenülés NEDVES (SZÁRAZ 20% alatti) FAAPRÍTÉK ÉGÉSI FOLYAMATA

12. A hármas lehetetlenülés miatt A víz eltüzelhetetlensége, valamint a tüzelőanyag (apríték, illetve beszállítás) feltételei és körülményei miatt a kazán üzemét leállítottuk. Gáztüzelés költsége éves szinten kisebb volt. ESCO szerződés feltételeinek újratárgyalása, szerződés felbontás, illetve törlesztés feltételeinek újrarögzítése. A megoldás keresése, majd megoldást elősegítő ésszerű gazdasági szabályzók megjelenése Az alanyi jogú gázár és távhő támogatás megszűnése, a piaci gázár kialakulása és a szociális alapú, azaz nem virtuális, hanem valós pénzmozgást és távhő számla kiegyenlítést eredményező gázár támogatásra történő átállás 2007. január 1-től lehetővé tette az újraindítást.

13. Gazdasági lehetetlenülés után a piaci és műszaki lehetetlenülés megszüntetése A magas nedvességtartalmú tüzelőanyag beszerzés helyett alacsony és állandóan garantált nedvesség tartalmú, és jó fűtőértékű anyagra kellett cserélni az aprítékot, egyben az árat is lényeges és nem utolsó szempontként kezelve. Ez az anyag a faalap anyagú brikett lett, melyet ugyan belföldön nem tudtunk beszerezni, de Romániai (Székelyföldi faipari üzemek) relációból EURÓ fizetőeszközérért viszont beszerezhetővé vált számunkra. A tüzelőanyagot több román cég versenyeztetésével a földgázhoz képest kezdetben 15-20%, majd jelenleg közel (árfolyamtól függően) 35-40 % -al olcsóbban tudjuk beszerezni helyszínre leszállítva a saját szabadpiaci gázárunkhoz képest. Az előzőekben említett versenyképesség a - kapcsolódó externális költségekkel (együtt is ami 5% - ot tesz ki), ez az elmúlt évre a folyamatos gázár és pénzügyi válságot kísérő árfolyam növekedés ellenére is igaz volt- folyamatosan javult.

14. Piaci megoldás a kazán újbóli üzemeléséhez A magas nedvességtartalmú tüzelőanyag beszerzés helyett alacsony és állandóan garantált nedvesség tartalmú, és jó fűtőértékű anyagra kellett cserélni az aprítékot, egyben az árat is lényeges szempontként kezelve. Ez az anyag a faalap anyagú brikett lett, melyet ugyan belföldön nem tudtunk beszerezni, de Romániai (Székelyföldi faipari üzemek) relációból EURÓ fizetőeszközértért viszont beszerezhetővé vált számunkra. A tüzelőanyagot több román cég versenyeztetésével a földgázhoz képest kezdetben 15-20%, majd jelenleg közel (árfolyamtól függően) 35-40 % -al olcsóbban tudjuk beszerezni helyszínre leszállítva a saját szabadpiaci gázárunkhoz képest. Az előzőekben említett versenyképesség a kapcsolódó externális költségekkel (együtt is ami 5%- ot tesz ki), ez az elmúlt évre a folyamatos gázár és pénzügyi válságot kísérő árfolyam növekedés ellenére is igaz volt.

15. A piaci viszonyok és az Európai Uniós pályázati lehetőségek kapcsán ma ott tartunk, hogy a tüzelő anyag beszerzését, azaz a brikett beszerzését versenyeztetni tudjuk és a kezdeti 115 EU/tonna induló beszerzési árról le mentünk 100 EU/tonna költségre • Ma azaz 2009-ben Mátészalkán létesült és működik egy 1000 tonna/év kapacitási brikett üzem, amely részben ellát bennünket, ebben a fűtési szezonban 500 tonna brikettel • Az igazi eredményt akkor érjük el, ha az alapanyag is megyénkből fog származni, azaz beindul a sok éve kívánt energetikai mezőgazdasági termelés is, amit a beruházás motivációi között is említettem

16. Műszaki megoldás 3-5 % nedvesség tartalom • Műszaki megoldásként a brikettre való átálláshoz a kazán tüzelő szoftverét kellett átírni, tekintettel az ipari PLC-vel működtetett kazánszabályozásra és tüzelésvezérlésre. (légszükséglet, tökéletes égés, homogén tüzelő anyag, primer, secunder levegő ellátás ventillátorai frekvencia váltók programozása, füstgáz visszavezetés NOx kiégetés, rostély, hamu kiadás ütem idők, illetve tüzelő anyag beadagolás ütemidők, stb.). • A rostély hézagok kerültek lefelezésre, egy 5 mm-es kazán lemez pótrostélynak az eredeti rostélyok közzé való helyezésével és egy rostélyelem kihagyásával. • Egyéb átalakításra nem volt szükség, a brikett beszállítási szerződésekben heti ütemezési beszállítást írtunk elő, amelytől való eltérés ezáltal a biztonsági készlet lefogyása miatt, kötbért számolunk fel, de erre nem volt példa, megbízhatóak és pontosak a partnereink.

17. Összehasonlítás 2003. év Faapríték 2008. év Brikett

18. Tüzifa korszerütlen Tüzifa korszerű Faapríték berendezésben berendezésben tüzelésszab. PLC

19. A faanyag égetése során az alábbi ábrán látható folyamat zajlik le, mely folyamat szoros összefüggésben van a fotoszintézissel, ugyanis a fotoszintézis során oxigén termelődik és a széndioxid megkötésre kerül, vagyis a fa tüzelés során nem keletkezik új üvegházhatást okozó széndioxid, csak a fában megkötött mennyiség szabadul fel, melyet az erdők újrateremtése révén a fotoszintézis körfolyamata újra megköt. A világ csodái közzé sorolható a fotoszintézis. Lehet energiatárolásnak is hívni, hiszen a növények a napfény energiáját nagy energia tartalmú szerves vegyületek formájában kötik meg, egyben lehetőséget adva, hogy ezeket a szacharidokat fejlettebb élőlények tápanyagaként közvetlenül felhasználhassák, vagy felszabadítva a megkötött energiát, energiához juthassunk. Ez utóbbi használatnál beszélünk megújuló energiaforrásról, mégpedig úgy, hogy igénybevétele során felszabadul ugyan széndioxid, de az a mennyiség ha térben és időben nem ott és azonnal, de beépül újfent a fotoszintézis alkalmával a növényzetbe, így a fába is. A legtöbb széndioxid elnyelésére a tengerek planktonjai képesek, de a második helyen az erdő áll, ezért nagyom meg kellene becsülnünk és unokáinkra gondolva újara kell teremtenünk az erdőket.

20. Fényképek

21. Fényképek

22. A brikett tüzelőanyag

23. Fényképek

24. Fényképek

25. Fényképek

26. Fényképek

27. Fényképek

28. Fényképek

29. Fényképek

30. A jövőkép várhatóan nem csak Ausztriában

31. Gázkazán 14 MW kapacitással -15 C-fokban 2008 telén Gázkazán Gázmotor Biomassza kazán

32. Köszönöm megtisztelő figyelmüket!