Post on 01-Mar-2019
Praktyczne aspekty przygotowania i realizacji inwestycji oraz eksploatacji
mikrobiogazowni rolniczej na przykładzie technologii monosubstratowej
Przybroda - 22 luty 2016
Adam Orzech
Skoro mają to być praktyczne aspekty
To na przykładzie konkretnych realizacji
Dla mnie konkretne realizacje to te, które faktycznie wykonaliśmy
A realizujemy mikrobiogazownie bazujące na gnojowicy krów mlecznych
Zgarniacze : ≥ 60 krówRuszt : ≥ 100 krówZbiornik ≥ 1.000 m³
kanał
Vergster
Pełna podłoga: 4 - 16 m³/dzieńRuszta: 8 - 32 m³/dzień
nawóz out : 4-32m³/dzień
Monitoring przez internet
gnojowica:
m
{
Prąd
Ciepła woda
Poglądowy schemat praktycznego rozwiązania
Plan wystąpienia
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji Strona techniczna biznesowa formalna Czas potrzebny na przygotowanie inwestycji
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Najważniejsze zadania z ich podziałem Czas potrzebny na realizację inwestycji
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Klucz to stały monitoring i sterowanie Dobra praktyka w zakresie eksploatacji Najważniejsze zadania z ich podziałem
Ale zacznę od mojego spojrzenia na monosubstrat:
Ograniczony asortyment stosowanych mono-
substratów np. substrat od 9 do 12%
zawartości suchej masy w tym ok. 70% masy
organicznej
Niższa wydajność biogazowa monosubstratu w
porównaniu do ich wielosubstratowych
kompozycji np. technologia NAWARO:
gnojowica z kiszonkami
Zalety technologii monosubstratowej dla mikroskali! Możliwość zastosowania jednostopniowej fermentacji (cztery w jednym)
Możliwość skalowania w niskich progach mocy z zachowaniem atrakcyjności cenowej
Możliwość zautomatyzowania procesów eksploatacji, zwłaszcza zasilania i opróżniania
fermentatora
Prosta obsługa po stronie Rolnika i zdalne sterowanie złożonymi procesami po stronie Dostawcy
Z reguły niższy koszt substratu (często odpad) na ogół dostępnego w jednym gospodarstwie
Wady technologii monosubstratowej!
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
A. Strona techniczna - dobór wielkości mikrobiogazowni:• Dopasowana do ilości dostępnego substratu
(np. ilości krów mlecznych i sposobu hodowli)
• Dopasowana do jakości posiadanego substratu (związek ze sposobem żywienia, mlecznością krów, strukturą stada, skalą użycia chemii )
• Dopasowana do wielkości zużycia energii w gospodarstwie (optymalizacja zużycia na potrzeby własne)
UWAGA- ZAWSZE PRZED DECYZJĄ O SKALI INSTALACJI NALEŻY ZBADAĆ W LABORATORIUM JAKOŚĆ MONOSUBSTRATU
zawartość suchej masy i suchej masy organicznej oraz zdolność biogazową, zawartość metanu w biogazie i pH
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
A. Strona techniczna - wybór usytuowania mikrobiogazowni:
Lokalizacja zawsze na terenie gospodarstwa, ale z optymalnym dystansem do: • ujęcia gnojowicy
• miejsca odprowadzenia pofermentu
• punktu przyłączeniowego ee
• miejsc odbioru ciepła
• przyłącza internetowego
• ujęcia wody użytkowej
• zabudowań gospodarczych
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
B. Strona biznesowa - ocena opłacalności inwestycji i montaż
finansowy:
Okres zwrotu i sposób finansowania zawsze jest powiązany:• ze skalą i strukturą zużycia energii elektrycznej oraz ciepła
• z taryfami zakupu energii elektrycznej i kosztami opału
• z dostępnością substratu i jego jakością
• z wyborem konkretnego źródła finansowania i współfinansowania
• z doborem Produktu i Dostawcy, czyli ceną urządzenia i kosztami bieżącej eksploatacji
+ 100 innych czynników jak np. polityka Państwa w zakresie OZE
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
B. Strona biznesowa - ocena opłacalności inwestycji i montaż
finansowy:Na tym etapie należy jednoznacznie odpowiedzieć sobie na podstawowe pytania:
1. Jaką ilością i jakością substratu dysponuję? Czy muszę go wzbogacać np. serwatkami lub dowozem gnojowicy z innego gospodarstwa?
2. Ile godzin rocznie może wydajnie pracować instalacja biogazowa – czyli ile wyprodukuje energii i przy jakich kosztach eksploatacyjnych?
3. Jak wygląda taryfa i struktura zużycia energii w gospodarstwie: ile wyprodukowanej energii zużyjemy na potrzeby własne, ile skompensujemy z poborem, a ile odsprzedamy?
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
B. Strona biznesowa - ocena opłacalności inwestycji i montaż
finansowy:
4. Ile ciepła jesteśmy w stanie wykorzystać, a ile musimy „wydmuchać w powietrze”?
5. Czy produkt mieści się w programach dotacyjnych (np. generuje w sposób pewny określoną ilość skojarzonej energii i daje oczekiwany efekt ekologiczny)?
6. Czy cena pełnego rozwiązania i związany z tym nakład własny mieści się w możliwościach finansowych?
7. Czy dostawca przewiduje harmonogram finansowania dopasowany do źródeł finansowania?
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
B. Strona biznesowa - ocena opłacalności inwestycji i
montaż finansowy:
8. Czy dostawca zapewnia kompleksowość obsługi procesu: od zaprojektowania, przez pozyskanie współfinansowania, dostawę, montaż i uruchomienie oraz formalne przyłączenie i bieżące sterowanie mikroinstalacją?
Czyli czy nie ma ukrytych nakładów i kosztów?
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
Zakres procedury uzależniony jest od odpowiedzi na zasadnicze pytanie: Czy jest to budowla? Czy jest to urządzenie? - zgoda na budowę, czy zgłoszenie? Decyzja zawsze należy do urzędnika – a tu co powiat i co gmina to inna praktyka
C. Strona formalna - w zakresie prawa budowlanego:
C. Strona formalna - w zakresie prawa środowiskowego:Brak konieczności wykonywania analizy oddziaływania na środowisko. W praktyce, należy jednak zwrócić się do wójta o wydanie właśnie takiej decyzji tj. o „braku konieczności wykonywania analizy …”. Decyzja jest automatyczna, gdyż mikroinstalacja biogazowa wpięta jest w istniejący cykl produkcyjny i działamy w ramach aktualnych pozwoleń i decyzji środowiskowych.
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
W pełni korzystamy z praw i przywilejów prosumenta – użytkownika instalacji o mocy do 40 kW
C. Strona formalna - w zakresie prawa energetycznego:
C. Strona formalna - w zakresie procedury finansowania:
99% potencjalnych inwestorów chce skorzystać ze wsparcia finansowego.W zależności od programów (RPO, WFOŚiGW, inne) konieczne jest opracowanie wniosku dotacyjnego zawierającego szereg analiz, w tym: określenie poziomu efektu energetycznego i klimatycznego, biznesplanu lub tylko analizy finansowej, a w szczególnych przypadkach studium wykonalności projektu
Praktyczne aspekty Przygotowanie inwestycji
• Proces decyzyjny Rolnika o rozpoczęciu inwestycji– zależy od osobowości - X tygodni
• Pozyskanie decyzji budowlanych, środowiskowych – od 5 do 15 tygodni
• Badanie jakości biogazowej substratu – do 5 tygodni
• Opracowanie dokumentacji technicznej, finansowej i dotacyjnej – do 8 tygodni
• Procedura dotacyjna – do 20 tygodni
• Ustalenie warunków dostawy – do 2 tygodni
Czas przygotowania inwestycji:
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Podstawą sprawnej realizacji jest mądry,
realny podział zadań pomiędzy
Rolnika a Dostawcę
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Najważniejsze zadania z ich podziałem
• Optymalne ustalenie lokalizacji mikrobiogazowni i wytyczenie przebiegu tras przyłączeń - wspólnie Rolnik i Dostawca
• Wykonanie utwardzonej podstawy (ławy fundamentowej) pod posadowienie mikrobiogazowni – Rolnik w oparciu o dostarczone przez Dostawcę projekty (plany, rysunki)
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Najważniejsze zadania z ich podziałem
• Zapewnienie drogi dojazdowej na miejsce instalacji i placu dla jednoczesnej pracy dźwigu i dużego samochodu ciężarowego - Rolnik
• Wykonanie wykopów pod położenie przyłączy – Rolnik na podstawie map i rysunków dostarczonych przez Dostawcę
• Dostawa wszystkich komponentów na miejsce instalacji – Dostawca
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Najważniejsze zadania z ich podziałem
• Ustawienie jednostki CHP (kontenera) i montaż reaktora - Dostawca
• Ułożenie i montaż kabli i rurociągów w wykopach oraz pomp w kanale gnojowym - Dostawca
• Wykonanie podłączeń: gnojowica, poferment, energia ee, ciepłociąg, internet, woda - Dostawca
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Najważniejsze zadania z ich podziałem
• Ustawienie parametrów i uruchomienie procesów - Dostawca
• Przeszkolenie użytkownika w zakresie eksploatacji – Dostawca
• Zasypanie wykopów, niwelacja gruntu, ewentualne wykonanie ogrodzenia - Rolnik
• Dowóz pierwszego wsadu pofermentu z innej biogazowni (zaszczepienie bakterii) - Rolnik
• Uroczyste otwarcie -RAZEM
Praktyczne aspekty Realizacja inwestycji
Czas realizacji inwestycji:
Pierwsze uruchomienie: 10 -14 tygodni od podpisania umowy, w tym
• Czas produkcji urządzeń: do 12 tygodni• Czas wykonania podłoża do posadowienia i wykopy pod
infrastrukturę: do 1 tygodnia• Czas montażu i pierwszego uruchomienia – do 1 tygodnia
• Ilości i jakości substratu.• Pierwszego wsadu fermentacyjnego• Przestrzegania reżimów technologicznych
Osiągnięcie pełnej wydajności produkcji – okres rozruchu: od 10 do 30 tygodni, a zależy to od :
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Dlaczego wiele mikroinstalacji
biogazowych w Polsce nie działa
poprawnie lub w ogóle?
Podstawą sprawnej eksploatacji jest
mądry, realny podział zadań pomiędzy
Rolnika, Operatora i Producenta
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Klucz to stały monitoring i bieżące sterowanie, bowiem poprawna fermentacja metanowa monosubstratu wymaga stałego kontrolowania wielu parametrów:
Praktyczne aspekty Eksploatacja
• Regulowanie cykli zasilania i opróżniania reaktora
• Regulowanie cykli mieszania substratu w reaktorze
• Kontrola i regulacja temperatury fermentacji
• Kontrola i regulacja napowietrzania reaktora
• Kontrola poziomu i ciśnienia gazu
• Kontrola poziomu H2S
• Kontrola pracy silników i generatorów
• Kontrola okresów konserwacji
• …………………………………………………………………….
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Dobra praktyka w zakresie eksploatacji:
• Wyposażyć instalację w elektroniczne układy zdalnego sterowania – zależy od wyboru produktu i Dostawcy
• Zapewnić stały, zdalny monitoring i sterowanie przez wyspecjalizowany podmiot – Wyodrębniony Operator - najlepiej zespół Dostawcy, jeżeli taka usługa jest oferowana
• Przeszkolić przynajmniej 2 osoby w zakresie bieżącej eksploatacji na miejscu w gospodarstwie
• Przekazać Rolnikowi do użytkowania panel monitorujący parametry pracy mikrobiogazowni, zwłaszcza chwilową wielkość produkcji ee oraz powiadomienia o błędach!!!!
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Dobra praktyka w zakresie eksploatacji:
• Zapewnić pierwszą i drugą linię serwisową
• Dokonywać bieżących, regularnych czynności konserwacyjnych – najlepiej Rolnik
• Utrzymywać względnie stałe parametry żywieniowe bydła
• Ograniczyć stosowanie inhibitorów i odseparować wodę –bezwzględnie Rolnik
• Przynajmniej raz dziennie poświęcić ok. 10 minut na „zajrzenie do instalacji” – bezwzględnie Rolnik
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Najważniejsze zadania z ich podziałem:
Rolnik:
• Regularna wymiana: oleju, filtra oleju, świec
• Okresowa wymiana: pasków napędowych, filtra węglowego H2S
• W zależności od potrzeb: przepłukanie zaworów, przeczyszczenie rur gazowych,
utrzymanie porządku
Operator:
• Stale: monitorowanie i sterowanie parametrami pracy mikroinstalacji + wsparcie pierwszej
linii serwisowej
• Okresowe: przeglądy konserwacyjne
• Planowane: wymiany komponentów np. silnik, pompa itp.
• Incydentalne: naprawy uszkodzonych lub wyeksploatowanych elementów
Praktyczne aspekty Eksploatacja
Najważniejsze zadania z ich podziałem:
Producent/dostawca:
• Kilkuletnia: obsługa gwarancyjna
• Stałe: zapewnienie drugiej linii serwisowej
• Okresowe: dostawy materiałów eksploatacyjnych
Optymalne rozwiązanie:
• Stała, odnawiana corocznie umowa kompleksowego maintenance, zawierająca
monitoring, sterowanie, dostawy materiałów eksploatacyjnych, bieżące naprawy i
konserwacje
Dziękuję za uwagęPrzybroda - 22 luty 2016
Adam Orzechadam.orzech@biolectric.pl+48 601 714 187