Odborné články

Co ovlivňuje efektivitu provozu bioplynové stanice

V zemědělských podnicích se nyní diskutuje výhodnost či nevýhodnost provozování bioplynových stanic. To souvisí i s řešením poměrně odmítavého postoje obyvatel obcí ke stavbě nových bioplynových stanic.

Obr. 1: Hnůj a kejda jako podíl vstupních surovin výrazně zlevňují provoz BPS

Hlavním impulsem pro stavbu BPS je produkce elektrické energie a její prodej za zajímavé výkupní ceny. Producent má dopředu zajištěný odbyt a pravidelné cash flow. Ještě před rokem byla výroba elektrické energie jednou z možností, jak vyzrát na nízké výkupní ceny zemědělských produktů.

Od té doby se však situace změnila a zemědělci jsou překvapeni vysokými výkupními cenami obilí a relativně výhodnými cenami mléka. Mnoho podniků tak odsouvá již hotové projekty bioplynových stanic s tím, že bude výhodnější se věnovat převážně rostlinné výrobě.

Nevhodné koncepce BSP

Toto je ovšem krátkozraký přístup, který, mimo jiné, vyplývá z nedostatku informací o technologii BPS. Důvodem je i přístup některých firem, které navrhují nevhodné koncepty bioplynových stanic, kde se například jako vstup plánuje téměř ze 100 % kukuřičná siláž, případně se plánují BPS s nadbytečným výkonem – výjimkou nejsou ani plánované vstupy 15-20 tis. tun siláže ročně. Které faktory tedy ovlivňují efektivitu projektu a provozu bioplynové stanice?

Jsou to hlavně:

  • výkupní cena elektrické energie
  • cena vstupní suroviny
  • kvalitní technologie
  • průběh fermentačního procesu
  • vedlejší přínosy

Výkupní cena energie

Oproti situaci před rokem vzrostla výkupní cena vyrobené elektrické energie z bioplynu téměř o 30 %, a to na 3,90 Kč/kWh. Podmínkou dosažení této výkupní ceny ale je, aby nadpoloviční množství hmotnosti sušiny veškerých vstupů pocházelo z pěstovaných rostlin.

Obr. 2: Dávkovací zařízení s dopravníkem umožňuji příjem slamnatého hnoje
Ostatní vstupy může tvořit slamnatý hnůj, kejda nejlépe hovězí, případně lihovarské výpalky a další (nesmějí se ale požívat jatečné odpady). Pokud tato podmínka není splněna, výkupní cena klesá na 3,30 Kč/kWh.

Cena vstupní suroviny

Jako vstupní suroviny do BPS musí zemědělský podnik v prvé řadě využívat ty, které jsou „zadarmo“, neboli na jejich získání není třeba vynaložit dodatečné finanční prostředky (kromě manipulace). Touto surovinou je slamnatý hnůj, kejda, odpady z posklizňového zpracování obilovin, odpadní brambory, zbytky krmiva, skrývky siláží a podobně.

Následují suroviny s jen minimálními náklady na jejich získání – biomasa z neudržovaných ploch a veřejných prostranství, poslední seče trav, které by se jinak třeba ani nesklízely, sklizeň přerostlého zeleného hnojení před zaorávkou, biomasa po výmlatu trav pěstovaných na semeno, hroznové výlisky apod.

Nejméně výhodné jsou plodiny pěstovány pouze za účelem zplynování (siláž, senáž, GPS). Proto by mělo být jejich používání dobře zkalkulováno a nemyly by tvořit hlavní podíl surovin pro BSP. Na straně druhé ale k jejich produkci v podstatě nejsou potřeba průmyslová hnojiva.

Z ekonomického hlediska se profilují tři vhodné typy bioplynových stanic:

  • stanice využívající 51 % sušiny vstupů rostliny (ostatní tvoří hnůj, kejda, výpalky apod.) – výkupní cena elektřiny je 3,90 Kč/kWh
  • stanice, které téměř nevyužívající rostlinné vstupy – vzhledem k levným vstupům může být i výkupní cena 3,30 Kč/kWh zajímavá
  • stanice využívající téměř 100 % rostlinných vstupů, ale převážně senáží z finančně dotovaných ploch

Kvalitní technologie

Obr. 3: Míchadlo s hydraulickým pohonem zlepšuje proces fermentace

Prvním krokem při projektování BPS by mělo být stanovení velikosti zařízení v závislosti na dostupných surovinách. Pro některý podnik tak bude vhodná stanice o výkonu 250 kW, pro jiný 360 kW či 500 kW. Málokdy je ale vhodné uvažovat o větších výkonech.

Chybou je obrácený přístup, tedy nejprve výběr velikosti stanice a k tomu naplánování plochy, například kukuřice.

Velmi důležitá je kvalita, životnost a bezpečnost technologie.

Investor musí předem sledovat zejména tato kritéria:

  • jak kvalitní jsou exponované části bioplynové stanice (potrubí, míchadla, motor, folie)
  • co se stane v případě poruchy
  • zda technologie umožní bezproblémové zpracování delšího slamnatého hnoje
  • co se stane, pokud s hnojem vnikne do zařízení pevný předmět
  • jaká je energetická náročnost jednotlivých prvků (dávkovací zařízení, doprava surovin, míchání)
  • jak je zajištěna bezpečnost ve výbušném prostoru plynojemu

Proces fermentace

I když máme dostatek vhodných a levných surovin, nemusí být ještě zajištěna vysoká výroba bioplynu.

Obr. 4: Servisní šachta dovoluje obsluze fermentoru snadný přístup k míchadlům

Proces fermentace je analogický s procesy v bachoru přežvýkavců: Bakterie jsou živé organismy, požadují určité prostředí, stopové prvky a nemají rády velké změny vstupní suroviny či přítomnost plísní. Zde je důležitá nejen technologická kázeň obsluhy, ale také odborná a pravidelná péče servisní organizace, která by měla zajišťovat rozbory vstupních surovin a složení obsahu fermentoru, sledovat online průběh procesů a dávat potřebná doporučení k optimalizaci.

Proto nemůže v žádném případě skončit spolupráce dodavatele technologie a zemědělského podniku kolaudací bioplynové stanice, ale následuje náročné najetí fermentoru na požadovaný výkon a jeho udržení po celou dobu životnosti stanice.

Pokud je celý proces dobře zvládnut, z bioplynové stanice vystupuje kvalitní hnojivo bez zápachu a vyrábí se dostatek plynu. V opačném případě vzniká zápach z nedostatečně zfermentovaných surovin a ekonomika celého provozu je špatná.

Důležité i vedlejší přínosy

Odpadní teplo z bioplynové stanice je částečně využíváno pro provoz stanice, zbytek je k dalšímu využití. A zde se zemědělskému podniku nabízí více možností: posklizňové sušení obilovin nebo sena, vytápění provozů, sušení řeziva či palivového dřeva a jeho prodej. V mnoha případech teplo nejde takto využít, ale i tak mají projekty dobrou návratnost.

Jsou zde totiž i další vedlejší přínosy:

  • lepší hospodaření s živinami ze statkových hnojiv
  • možnost úspory průmyslových hnojiv (při porovnání s hnojištěm či kejdovou jímkou nedochází ke ztrátám živin)
  • vyřešení hnojných koncovek a úspory za budování nových hnojišť či možnost využití stávajících izolovaných hnojišť na uskladnění např. siláží (mnoho podniků investuje do nových hnojišť či kejdových jímek a přitom by se tyto prostředky daly výhodněji použít na vybudování bioplynové stanice)
  • zlepšení krmivové základny, protože méně kvalitní siláže a senáže se zužitkují na výrobu bioplynu
  • zisk z dosud nevyužívaných surovin (výpalky a jiné odpady, zelená hmota z údržby veřejných ploch)

BPS mohou být efektivní

Zemědělská bioplynová stanice může přinést mnoho efektů do systému hospodaření zemědělského podniku, ale záleží zejména na dobré komunikaci mezi investorem a projekční firmou. Investoři by neměli spolupracovat pouze s prodejci technologií, ale zvolit profesionální firmu s kvalitním know-how.

Na nových projektech je ale třeba začít pracovat rychle, neboť příprava trvá téměř rok (jde především o legislativní náročnost) a je třeba stihnout termíny vyhlašovaných dotací.

V příštím roce se navíc předpokládá další zvyšování výkupní ceny elektrické energie, takže toto podnikání bude i nadále zajímavé.

Mapa bioplynových stanic

Článek: Tisknout s obrázky | Tisknout bez obrázků | Poslat e-mailem

Související články:

Bioplynová stanice ano/ne *) nehodící se škrtněte
Bioplynové stanice na využití bioodpadů
Projekt IMPULS – provoz experimentální bioplynové stanice
Trochu jiná bioplynka
Agrochemická hodnota organické hmoty odpadů z fermentorů při výrobě bioplynu
První bioplynová stanice pro transformaci netekutých substrátů v ČR
Rizikové prvky v kalech z čistíren odpadních vod (ČOV)
Bioplyn z konského hnoja s kukuričnou silážou v procese anaeróbnej kofermentácie
Problémy se zápachem nepatří k provozu kvalitní bioplynové stanice
Bioplyn – užitečný zdroj energie nebo riskantní způsob podnikání

Zobrazit ostatní články v kategorii Bioplyn, Obnovitelné zdroje energie

Datum uveřejnění: 1.4.2009
Poslední změna: 29.6.2009
Počet shlédnutí: 6739

Citace tohoto článku:
HRůZA, Radim, STOBER, Karel: Co ovlivňuje efektivitu provozu bioplynové stanice. Biom.cz [online]. 2009-04-01 [cit. 2018-11-19]. Dostupné z WWW: <https://biom.cz/cz/odborne-clanky/co-ovlivnuje-efektivitu-provozu-bioplynove-stanice>. ISSN: 1801-2655.

Komentáře:
22 Apr 2009 23:28 Petr škrabálek
- výkupní ceny energie
ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto ilustrační foto