Bioplynová stanice/Drahobudice

Příklad realizace projektu: Zemědělská bioplynová stanice Drahobudice

Jedná se o zemědělskou bioplynovou stanici pro zpracování biomasy (kukuřičná siláž) a statkových hnojiv (kejda) v zemědělském areálu Drahobudice, který se nachází na okrese Kolín ve Středočeském kraji. Investorem i provozovatelem je ZAS Bečváry a.s..

Jednotlivé aktivity projektu

• Zpracování projektové dokumentace pro stavební povolení (rok 2007)
• Vyřízení stavebního povolení
• Zajištění příloh a zpracování žádosti o dotaci
• Výběrové řízení na dodavatele technologie a stavby
• Výstavba (březen 2008 - září 2008)
• Montáž technologie (srpen 2008)
• Uvádění do provozu (říjen 2008)
• Zkušební provoz (prosinec 2008 - únor 2009)
• Kolaudace (únor 2009)
• Běžný provoz (od března 2009)
• Žádost o proplacení dotace

Stavební objekty

1. Fermentor – částečně zapuštěná zastřešená jímka rozdělená na dva prostory soustřednými prstenci, patří k němu dávkovač pevných substrátů s násypkou
2. Provozní budova – zde je umístěno obslužné zázemí stanice a kogenerační jednotka (motor určený pro spalování bioplynu s generátorem elektrického proudu)
3. Přijímací kejdová jímka – umístěna vedle fermentoru
4. Plynojem – pro vyrovnání nestejnoměrného vývinu bioplynu, umístěn v prostoru mezi fermentorem a kogenerační jednotkou
5. Silážní žlab – pro uskladnění kukuřičné siláže
6. Skladovací jímka (koncový sklad digestátu) – navazuje na ní stáčecí plocha pro vyskladňování digestátu do kejdových cisteren pro aplikaci na zemědělské pozemky

Provoz

Substráty

Jako substrát pro výrobu bioplynu jsou využívány odpady z živočišné výroby a zemědělské plodiny, které jsou pěstovány na pozemcích investora.

• kukuřičná siláž: 27 tun denně
• kejda prasat: 12 m³
• vojtěžková senáž: 1 tuna denně
• silážované cukrovarnické řízky: 2 tuny denně

Dodávky kukuřice na siláž se uskutečňují jednorázově v průběhu asi třiceti dnů v době sklizně kukuřic. Navážení kejdy a ostatních substrátů probíhá jednou denně.

Technologie a výkony

Pro výrobu bioplynu je používána tzv. dvoustupňová technologie fermentace. Jedná se o dva fermentory typu „kruh v kruhu“. Tato technologie umožňuje větší efektivitu celkového procesu. Proces lze lépe řídit a případné problémy související s nevhodným množstvím nebo poměrem substrátů lze lépe řešit než v případě jednostupňové fermentace. K výrobě elektrické energie a tepla je použita kogenerační jednotka s elektrickým výkonem 526 kW a tepelným výkonem 566 kW. Dodávka vyrobené energie z bioplynové stanice je zajištěna prostřednictvím nové trafostanice, která je připojena do sítě firmy Středočeská energetika, a.s..

V roce 2009 bylo vyrobeno 4 081,330 MWh elektřiny, vlastní spotřeba (elektřina potřebná pro provoz bioplynové stanice) činila 496,794 MWh (asi 12,2%). Dodávka elektřiny do distribuční soustavy činila 3 594,833 MWh.

Tepelné energie, které vznikají při kogeneraci jako druhotný produkt prozatím nejsou plně využity. Pro vlastní procesy bioplynové stanice je spoteřbováváno asi 25% produkovaného tepla. V současnosti je příležitostně vytápěna sušárna dřeva. Do budoucna se plánuje realizace projektu vytápění stájových objektů pro krůty ve výkrmu a využití tepla pro dosoušení obilnin.

Fermentační zbytek (digestát) je využívaný jako organické hnojivo.

Ekonomické aspekty

• Ekonomická efektivnost investice

Pro hodnocení ekonomické efektivnosti investice do bioplynové stanice můžeme použít výpočet doby návratnosti (Payback period). Prostá doba návratnosti T_s (roky) se vypočítá podle vzorce:

T_s = IN/CF

kde

IN = N - D

N – jednorázové náklady na realizaci projektu (Kč)

D – výše poskytnuté dotace (Kč)

CF = V_r - N_pr

V_r – průměrné roční výnosy (Kč)

N_pr - průměrné roční provozní náklady (Kč).

Údaje pro daný projekt:

Celkové náklady na pořízení investice: 63 000 000,-

Dotace: 21 252 000,-

IN = 63 000 000 - 21 252 000 = 41 748 000,-

Výnosy (2009): 11 1113 000,-

Provozní náklady (2009): 7 044 000,-

CF = 11 113 000 – 7 044 000 = 4 069 000,-

T_s = IN/CF = 41 748 000/4 069 000 = 10,3

(Prostá doba návratnosti bez dotace: T_s = 63 000 000/4 069 000 = 15,5)

Tento výpočet však udává pouze statický pohled na investici. Neuvažuje se v něm ani s faktorem času, ani s časovou hodnotou peněz, a předpokládá konstantní průběh cash flow. Obecně pro bioplynové stanice platí, že doba návratnosti investice do 5 let je velmi dobrá a do 10 let přijatelná. Po 15 letech provozu dosáhne většina hlavních prvků bioplynové stanice své životnosti a je potřeba počítat s vyššími náklady na opravu a údržbu.

Přesnější výpočty ekonomického hodnocení projektů poskytují dynamické metody, které pracují s faktorem času (používají diskontní sazbu). Takovým příkladem jsou: Diskontovaná doba návratnosti (discounted payback period), čistá současná hodnota (net present value), vnitřní výnosové procento (internal rate of return).

• Výkupní cena

Elektrická energie je prodávána za státem garantovanou výkupní cenu ze zařízení využívající obnovitelné zdroje energie po dobu 15 let. Výkupní ceny elektřiny (minimální ceny) stanovené Energetickým regulačním úřadem pro tento typ bioplynové stanice byly stanoveny pro rok 2009 ve výši 4120 Kč/MWh.

• Diverzifikace příjmů

Realizací projektu došlo k diverzifikaci příjmů investora. Státem garantovaná výkupní cena elektrické energie zajišťuje rovnoměrné příjmy pro investora a zároveň dlouholetou jistotu odbytu vyrobené energie. Tento projekt rovněž napomáhá eliminovat výkyvy v odbytu produktů zemědělského odvětví.

• Osvobození od daně z příjmů

Zákonem o daních z příjmů je umožněno osvobození od daně v kalendářním roce, v němž byla bioplynová stanice poprvé uvedena do provozu (2008), a v bezprostředně následujících pěti letech (2009 - 2013).

• Využití tepla

Využití přebytků tepla je zatím problematické. Bude záležet na úspěšnosti realizace připravovaného projektu, který se týká vytápění stájových objektů pro krůty. Úspěšná opatření pak mohou mít pozitivní ekonomický přínos.

Environmentální aspekty

• Obnovitelný zdroj energie

Jedná se o výrobu elektrické energie a tepla z obnovitelných zdrojů, což je v souladu s požadavky EU na snížení spotřeby fosilních paliv a snížení emisí z jejich spalování.

• Snížení pachu

Dochází ke snížení produkce pachových látek z chovu zvířat, přesněji ze skladování kejdy a z hnojení zemědělských pozemků v blízkosti obytných území. Materiál vzniklý po fermentaci (digestát) je bez zápachu, skladován je ve skladovací jímce a následně využíván pro hnojení zemědělských pozemků. Celková roční produkce digestátu je 21 400 tun za rok. Z toho se 7 554 tun se vrací zpět do fermentoru pro naředění. Zbytek materiálu (13 846 t/rok) je využíván pro hnojení zemědělských pozemků. Díky dostatečné rozloze půdy, kterou investor obhospodařuje, nedochází k přehnojování. Využití digestátu rovněž představuje významné snížení rizika hnojení průmyslovými i statkovými hnojivy ve vztahu k životnímu prostředí.

• Realizace stavby bez záboru půdy

Bioplynová stanice byla postavena ve stávajícím zemědělském areálu. Stavbou nebyly dotčeny pozemky, které jsou součástí zemědělského půdního fondu ani pozemky určené k plnění funkce lesa.

• Posuzování vlivů na životní prostředí

„Průběh výstavby… neovlivní zásadním způsobem okolní životní prostředí ani neohrozí zdraví občanů v nejbližších obytných objektech v obci Drahobudice. Ani v bezprostředním důsledku provozu nedojde k ovlivnění, případně narušení okolního prostředí. Negativní vlivy mohou nastat pouze v případě technologické nekázně. Při dodržení příslušných předpisů jsou však tato rizika vyloučena.

Při energetickém využítí bioplynu je bilance spotřebovaného CO₂ (pro růst biomasy) a vyprodukovaného CO₂ (spálením bioplynu) neutrální. Vlastní provoz bioplynové stanice se bude na znečištění ovzduší podílet emisemi NO_x a CO. Ty budou v ovzduší obklopujícím areál obsaženy v natolik nízké koncentraci, že se jejich vliv na ovzduší nijak negativně neprojeví.

Nebudou dotčeny chráněné druhy rostlin ani živočichů, prvky územního systému ekologické stability, významné krajinné prvky, nedojde k poškození krajinného rázu.

Vzhledem k charakteru záměru a lokalizaci stavby nebyly shledány závažné vlivy na životní prostředí a obyvatele, které by vznikly v důsledku výstavby a následného provozu.“

Zdroje

Tato stránka vznikla, či byla výrazně rozšířena v rámci projektu „Udržitelný rozvoj na místní úrovni – propojení teorie a praxe“, podpořeného v letech 2019–2022 Technologickou agenturou České republiky. Podrobnosti o projektu.