biogas.fnr.de

BIOENERGIJA

MALA BIOGAS POSTROJENJA NA TEČNI STAJNJAK

With support from

by decision of the German Bundestag

With support from

by decision of the German Bundestag

With support from

by decision of the German Bundestag

IMPRESUM

IzdavačFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) Stručna agencija za obnovljive resurse, registrovano udruženjeOT Gülzow, Hofplatz 118276 Gülzow-PrüzenTel.: +49 (0)3843/6930-0Faks: +49 (0)3843/6930-102info@fnr.dewww.fnr.de

Podržano od strane Saveznog ministarstva za ishranu, poljoprivredu i zaštitu potrošača na osnovu odluke nemačkog Saveznog parlamenta

AutoriDr. Walter Stinner und Mathias Stur (Deutsches Biomasseforschungszentrum gGmbH), Nicole Paul und Detlef Riesel (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.)

UredništvoFachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), odeljenje za odnose sa javnošću

FotografijeNaslovna strana: bwe biogas weser-ems GmbH & Co. KGUkoliko nije drugačije naznačeno uz fotografiju: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)

Dizajn/realizacijawww.tangram.de, Rostock

ŠtampaMKL Druck GmbH & Co. KG, Ostbevern

PrevodNemačka organizacija za međunarodnu saradnju GIZ, Snežana Gvozdenac

Štampano na 100 % recikliranom papiru sa bojama na bazi biljnih ulja

Broj za poručivanje 1.1321. izdanje FNR 2021

NAPOMENE UZ SRPSKU VERZIJU PRIRUČNIKA

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH je globalni pružalac usluga u oblasti međunarodne saradnje za održivi razvoj. GIZ ima više od 50 godina iskustva u širokoj lepezi oblasti, uključujući ekonomski razvoj i zapošljavanje, energetiku i životnu sredinu, kao i mir i bezbednost.

GIZ kao savezna organizacija u ime Vlade Nemačke – posebno Saveznog ministarstva za ekonomsku saradnju i razvoj (BMZ) – kao i u ime klijenata iz javnog i privatnog sektora iz više od 130 zemalja pruža podršku u postizanju ciljeva u međunarodnoj saradnji. U oblasti obnovljivih izvora energije GIZ trenutno realizuje preko 170 projekata u više od 50 zemalja.

Srpsko-nemački razvojni program “Razvoj održivog tržišta bioenergije u Srbiji” zajedno sprovode GIZ (komponenta tehničke podrške) i Nemačka razvojna banka KfW (finansijska komponenta). Program je finansiran od strane nemačkog Saveznog ministarstva za ekonomsku saradnju i razvoj (BMZ) u okviru Nemačke klimatsko-tehnološke inicijative. Glavni cilj projekta je uspostavljanje održivog tržišta bioenergije u Srbiji. Korišćenjem biomase za dobijanje toplotne i električne energije doprinosi se unapredjenju održivog korišćenja obnovljivih izvora energije, ruralnom i lokalnom ekonomskom razvoju, kao i smanjenju emisije gasova sa efektom staklene bašte

u Srbiji. Zamena fosilnih goriva obnovljivim izvorima energije doprinosi ne samo zaštiti klime, već i poboljšanju kvaliteta vazduha. Istovremeno se korišćenjem lokalno dostupnih obnovljivih izvora energije unapredjuje ekonomski razvoj i stvaraju mogućnosti za zaposlenje u slabije razvijenim i ruralnim sredinama.

Prevod na srpski jezik izdanja “Mala biogas postrojenja na tečni stajnjak” finansiran je od strane programa “Razvoj održivog tržišta bioenergije u Srbiji”.

Deutsche Gesellschaft für Internationale ZusammenarbeitDag-Hammarskjöld-Weg 1–565760 Eschborn | GermanyT +49 6196 79-4102F +49 6196 79-115E energy@giz.deI www.giz.de

2

SADRŽAJ

1 Uvod 4

2 Okvirni uslovi 62.1 Zakonski okvirni uslovi 62.1.1 Zakon o obnovljivim izvorima energije 62.1.2 Dozvola 102.2 Strukturni okvirni uslovi 112.3 Tehnički okvirni uslovi fermentacije tečnog stajnjaka 132.3.1 Procesna pogodnost tečnog stajnjaka 142.3.2 Efikasnost malih postrojenja 152.3.3 Toplotni bilans 15

3 Sistemska tehnika 173.1 Postrojenja sa kotlastnim fermentorima sa potpunim mešanjem 173.1.1 Dodavanje supstrata 183.1.2 Pokrivanje rezervoara 193.1.3 Uređaji za mešanje 223.1.4 Specifičnosti 223.2 Horizontalni fermentori 233.3 Kompaktna postrojenja (toranj ili kontejner) 243.4 Drugi koncepti malih postrojenja 26

4 Ekonomska isplativost 28

3

5 Lokacijski uticajni faktori 355.1 Raspoloživost organskog đubriva 355.2 Integracija u postojeće gazdinstvo 385.3 Korišćenje toplotne energije 385.4 Uticaj na razvoj gazdinstva 395.5 Korist đubriva i drugi efekti 40

6 Kontrolne liste za planiranje i ocenu ponuda 42 Kontrolna lista 1 za proveru potrebnih radova 43 Kontrolna lista 2 za ocenu ponude – Tehnika 44 Kontrolna lista 3 za ocenu ponude – Ekonomska isplativost 45

7 Primeri iz prakse 46 Gazdinstvo Terpstra, Gramov (Meklenburg-Prednja Pomeranija) 46 Vijard Smit, Krimhern (Donja Saksonija) 48 Gazdinstvo Keler, Gutencel-Hirbel (Baden-Virtemberg) 50 Farma za tov svinja u Baden-Virtembergu 52

8 Prilog 548.1 Opšta napomena uz pravne teme 548.2 Spisak skraćenica 548.3 Spisak slika 558.4 Spisak tabela 558.5 Spisak literature 56

©

Rota

ria G

mbH

4

1 UVOD

Sa izmenama Zakona o obnovljivim izvorima energije (EEG) iz 2012. godine uvedena je posebna podsticajna tarifa za mala biogas postrojenja instalisane električne snage do 75 kW koja pretežno koriste tečni stajnjak. Cilj posebno visoke tarife za mala postrojenja za decentralizovanu fermentaciju organskog đubriva je pojačano iskorišćavanje ovog potencijala od kog se do sada u Nemačkoj za proizvodnju biogasa koristi svega jedna četvrtina. Pored toga, pruža se doprinos smanjenju klimatski relevantnih emisija metana koje inače nastaju prilikom skladištenja tečnog stajnjaka.

Iz tih razloga je i nakon izmene i dopune EEG 2014. godine načelno zadržana posebna podsticajna tarifa za tu kategoriju postrojenja.

Ukidanjem podsticajne tarife za određene sirovine u okviru izmena i dopuna EEG 2014 ova kategorija postrojenja postala je posebno interesantna za poljoprivrednike i proizvođače postrojenja. Usled toga, u Nemačkoj su ekonomski isplative investicije u biogas postrojenja moguće gotovo samo još u oblasti tih takozvanih malih postrojenja na tečni stajnjak, kao i postrojenja na bazi komunalnog organskog otpada.

©

agriK

omp

GmbH

Malo postrojenje na tečni stajnjak na farmi mlečnih krava

5

Upravo u oblasti malih poljoprivrednih postrojenja postoji povećana potreba za neutralnim i preglednim informacijama. To je uslovljeno činjenicom da postrojenja te vrste predstavljaju poslovnu granu koja treba da se razvije i da posluje u sastavu veće farme i pripadajuće ratarske proizvodnje. Prihodi i potrebno radno vreme jednog takvog postrojenja ne opravdavaju i ne omogućavaju upošljavanje radnika u toku celog radnog vremena, odnosno zapošljavanje posebnog radnika za upravljanje takvim postrojenjem. Praćenje rada postrojenja štaviše ne bi smelo da zahteva više od jednog do dva sata dnevno. Praktičari za postrojenja koja isključivo koriste tečni stajnjak, tj. bez unosa čvrstih materija, navode uobičajeno potrebno dnevno radno vreme od oko 30 minuta. Samim tim bi prosečno radno vreme kod takvih postrojenja, uzimajući u obzir održavanje i remont, trebalo da iznosi oko pola sata dnevno.

Za razliku od poljoprivrednika koji su u prošlosti gradili veća biogas postrojenja i svoje gazdinstvo specijalizovali u skladu sa tim, poljoprivrednici koji na svom gazdinstvu žele da izgrade postrojenje za fermentaciju tečnog stajnjaka raspolažu sa znatno manje slobodnog radnog kapaciteta za upravljanje, ali i za planiranje i izbor postrojenja. Oni dakle u znatno većoj meri zavise od pomoći i savetovanja. Pored informacija koje pružaju proizvođači i projektanti postrojenja, itekako postoji potreba za neutralnim stručnim znanjem.

Stoga je namera ove informativne brošure da ciljnoj grupi pruži opšte razumljiv pregled. To naravno podrazumeva pojednostavljenje, kako u odnosu na tehničke prikaze i ocene, tako posebno i u oblasti pravnih propisa. Utoliko ne odgovaramo za pogrešne informacije ili interpretacije eventualno sadržane u narednim prikazima.

6

2 OKVIRNI USLOVI

2.1 Zakonski okvirni uslovi

Prikaz zakonskih okvirnih uslova ovde treba shvatiti samo kao ukazivanje na specifičnosti u odnosu na mala postrojenja na tečni stajnjak. Isti dakle niti može niti treba da pruži sveobuhvatan pregled zakonskih aspekata, kao što ga ne treba ni shvatiti kao obavezujući pravni prikaz.

2.1.1 Zakon o obnovljivim izvorima energije

Osvrt U Nemačkoj je od početka 1990-tih godina zakonskim okvirnim uslovima definisanim u propisima iz oblasti energetike i upravljanja otpadom postavljen temelj za industrijski razvoj sektora biogasa. U oblasti energetike je taj razvoj zasnovan na Zakonu o isporuci električne energije u mrežu od 7. decembra 1990. godine. Ovaj merodavni instrument za podsticaj proizvodnje električne energije iz obnovljivih izvora u Nemačkoj je 2000. godine proširen u Zakon o obnovljivim izvorima energije (EEG). Pravo na priključak postrojenja za proizvodnju energije iz obnovljivih izvora na javnu mrežu, obaveza prioritetnog preuzimanja proizvedene električne energije u odnosu na fosilne energente i zagarantovana minimalna fid-in tarifa za proizvedenu električnu energiju čine tri stožera dotičnog zakona. Sva tri su se načelno zadržala do danas, iako je zakon prilikom svake izmene i dopune postajao sve kompleksniji i manje razumljiv.

Za proizvodnju biogasa je pre uvođenja bonusa za obnovljive sirovine 2004. godine podjednako veliki značaj kao i EEG imao Zakon o cirkularnoj ekonomiji i upravljanju otpadom iz 1994. godine. Od tada u kontekstu Uredbe o organskom otpadu postoji obaveza da se organski otpad više ne odlaže na deponiji, već energetski i materijalno iskoristi. Biogas tehnologija energetsko iskorišćavanje povezuje sa tretmanom organskog otpada i njegovom transformacijom u efikasna organska đubriva, čime je uspela da se u kombinaciji sa mogućnostima isporuke proizvedene električne energije u mrežu razvije u ključnu tehnologiju u oblasti upravljanja otpadom i energetike.

Stoga su se do 2004. godine uglavnom gradila postrojenja na bazi prevashodnog korišćenja tečnog stajnjaka uz kofermentaciju instalisane električne snage od 20 do 150 kW koja su usled prihoda od naknade za zbrinjavanje otpada iz prehrambene industrije mogla da rade ekonomski isplativo. Ekonomska isplativost se pre svega na severu Nemačke velikim delom zasnivala i na korišćenju proizvedene električne energije za sopstvene potrebe u kombinaciji sa fleksibilnim radom postrojenja. Konkretno se radilo o izbegavanju visokih cena instalisane snage prilikom kupovine električne energije. U tu svrhu je kogenerativno postrojenje često u toku noći i oko podneva prekidalo rad da bi se pri napunjenom rezervoaru za gas ponovo pokrenulo pre jutarnje i večernje muže i

7

tako pre svega smanjila potrebna snaga za sopstvenu potrošnju električne energije.

Ovaj istorijski osvrt možda može da pruži sugestije kako da se uz veštu optimizaciju rada poboljša ekonomska isplativost malih biogas postrojenja.

EEG 2014Na ovom mestu se samo ukazuje na neke propise iz EEG 2014 koji su od posebnog značaja za mala postrojenja na tečni stajnjak. Ovaj prikaz niti može biti sveobuhvatan, niti u konkretnom slučaju može da zameni lično bavljenje zakonskim tekstom ili eventualno pravno savetovanje.

Definicija: Definicija malih postrojenja na tečni stajnjak proističe iz § 46.

„Fermentacija tečnog stajnjaka: Cena električne energije iz postrojenja u kojima se koristi biogas dobijen anaerobnom fermentacijom biomase u smislu Uredbe o biomasi iznosi 23,73 evrocenti po kilovat času, ako 1. se električna energija proizvodi na

lokaciji postrojenja za proizvodnju biogasa,

2. instalisana snaga na lokaciji postrojenja za proizvodnju biogasa ukupno iznosi maksimalno 75 kilovati i

3. ako se za proizvodnju biogasa u dotičnoj kalendarskoj godini prosečno koristi udeo tečnog stajnjaka, izuzev svežeg stajnjaka i suvih ekskremenata peradi, od najmanje 80 masenih procenata.“

Tečnim stajnjakom se pri tome smatraju „ekskrementi i/ili mokraća domaćih životinja sa izuzetkom uzgajane ribe, sa ili bez prostirke“. Ova definicija proističe iz § 5 tačka 19 EEG koji ukazuje na Uredbu (EZ) br. 1069/2009 Evropskog parlamenta i Saveta od 21. oktobra 2009. Tamo je tečni stajnjak definisan u članu 3 (definicije) tačka 20. Na ovom mestu se u odnosu na pojam „domaće životinje“ ukazuje na različitu klasifikaciju konja u zavisnosti od svrhe njihovog uzgoja.

Za razliku od EEG 2012, u definiciji tečnog stajnjaka navedenoj u EEG 2014 se ne ukazuje na sadržane ostatke stočne hrane. Međutim, pošto se u definiciji korišćenoj u EEG 2014 ne propisuje maksimalan sadržaj SM od 15 %, ta definicija obuhvata i čvrsti stajnjak. Istu stoga treba shvatiti na način da se ostaci stočne hrane tretiraju kao deo prostirke, pogotovo što se u mnogim stajskim sistemima makar delimično mešaju sa ekskrementima, mokraćom i prostirkom i ciljevi posebnog podsticaja za tečni stajnjak podjednako važe i za ostatke stočne hrane. Svakako bi bilo bolje kada bi se tečni stajnjak definisao direktno u EEG.

Usled toga što se u EEG 2014 više ne pravi razlika između tečnog i čvrstog stajnjaka, sada postoji u velikoj meri jedinstvena regulativa u odnosu na zahtevani minimalni udeo tečnog stajnjaka od 80 % za mala postrojenja na tečni stajnjak i u okviru tehničkih zahteva propis o izuzetku u odnosu na gasno nepropusno pokrivanje i

8

minimalno retenciono vreme (§ 9 tačka 5): Prema tome

„operateri postrojenja za proizvodnju električne energije iz biogasa […] moraju da osiguraju da prilikom proizvodnje biogasa1. novoizgrađeno skladište za ostatak

fermentacije na lokaciji proizvodnje biogasa tehnički bude izvedeno sa gasno nepropusnim krovom,

2. hidraulično retenciono vreme u novom gasno nepropusnom sistemu priključenom na uređaj za iskorišćavanje gasa shodno tački 1 iznosi najmanje 150 dana

3. do primene dolaze dodatni uređaji za potrošnju gasa kako bi se izbeglo oslobađanje biogasa“,

gasno nepropusno skladište za ostatak fermentacije i moguće retenciono vreme u gasno nepropusnom sistemu od najmanje 150 dana, dok su postrojenja koja koriste isključivo tečni stajnjak oslobođena te obaveze. Doduše, i ovde bi prilikom izgradnje novog skladišta za ostatak fermentacije iz raznih razloga (smanjenje emisija, kapacitet skladišta gasa, iskorišćavanje preostalog gasnog potencijala) trebalo obezbediti gasno nepropusno pokrivanje (poglavlje 3.1.2).

Treba voditi računa o obavezama dokumentovanja prema § 47 EEG 2014. Tako pre prvog ostvarivanja prava na podsticajnu tarifu treba podneti dokumentaciju proizvođača iz koje proističu termička i električna snaga kao i odnos električne snage prema korisnoj toploti. Osim toga putem vođenja dnevnika sirovina sa podacima i dokazima o vrsti, količini i poreklu korišćenih supstrata mora da se dokumentuje korišćena biomasa. Ukoliko do primene dolaze kogenerativna postrojenja sa motorom na inicijalno paljenje, u istom takođe treba dokumentovati i neophodan udeo startnog goriva. Taj udeo startnog goriva mora biti na biološkoj osnovi (biljno ulje ili biodizel).

Gore navedeni aspekti svake godine do 28. februara moraju da se dokažu za prethodnu kalendarsku godinu podnošenjem kopije dnevnika sirovina. Pri tome „je operater postrojenja dužan da lične podatke koji nisu relevantni za dokumentovanje zacrni u dnevniku sirovina“.

pri čemu obaveza gasno nepropusnog pokrivanja i minimalnog retencionog vremena ne važi, „ako se za proizvodnju biogasa koristi isključivo tečni stajnjak“. Definicija hidrauličnog retencionog vremena u odnosu na skladište za ostatak fermentacije navedeno u rečenici 1 smisleno i uzimajući u obzir EEG 2012 može da se tumači samo kao obavezno hidraulično retenciono vreme u celokupnom gasno nepropusnom sistemu (dakle fermentor i skladište za ostatak fermentacije), pošto se skladišta za ostatak fermentacije po definiciji prazne shodno sezonskoj potrebi za đubrenjem.

To u praksi znači da postrojenja koja pored minimalne količine od 80 % tečnog stajnjaka koriste i druge supstrate, na primer energetske biljke, moraju da obezbede

9

TarifiranjeIznos u visini od 23,73 ct/kWh (neto vrednost, § 23, [3]) naveden u § 46 odnosi se na načelno redovan slučaj direktnog plasmana na tržište prema EEG 2014 (§ 2 st. 2 EEG 2014). Međutim, od ove načelne obaveze direktnog plasmana na tržište izuzeta su mala postrojenja, pa samim tim i ona na tečni stajnjak (§ 37 st. 2 EEG 2014).

Ukoliko se odustane od direktnog plasmana na tržište i umesto toga odabere fid-in tarifa shodno § 19, treba voditi računa o tome da se tarifa umanjuje za 0,2 ct/kWh (§ 23 [4] tačka 4. i § 37 st. 3 rečenica 1 i § 46). Ovo umanjenje sledi pre redovnog procentualnog smanjenja shodno § 28 st. 2 EEG 2014. Dotično smanjenje nakon 31. decembra 2015. godine iznosi po 0,5 % po kvartalu kasnijeg puštanja u rad (tabela 1).

EEG 2014 (§ 28 [3]) dodatno predviđa povećano smanjenje podsticaja, ako bi se prekoračila novo instalisana bruto električna snaga od 100 MW godišnje. Trenutno se

TAB. 1: PODSTICAJI PREMA EEG 2014

Puštanje u rad Direktan plasman na tržište (ct/kWh) Fid-in tarifa (ct/kWh)

2015 23,73 23,53

Januar do mart 2016 23,61 23,41

April do jun 2016 23,49 23,29

Jul do septembar 2016 23,38 23,18

Oktobar do decembar 2016 23,26 23,06

Svi podaci su pravno neobavezujući; vrednosti za 2016. godinu navedene su bez uzimanja u obzir potencijalno većeg smanjenja (§ 28 [3] EEG 2014)

polazi od toga da se neće primenjivati dodatno veće smanjenje.

Dodatak za fleksibilnost za nova postrojenja prema § 53 za sada je definisan samo za biogas postrojenja sa instalisanom električnom snagom preko 100 kW. To kod malih postrojenja smanjuje atraktivnost fleksibilnog režima rada i direktnog plasmana na tržište, iako fleksibilan režim rada sa dužim brojem radnih sati kogenerativnog postrojenja u toku zime pri niskoj isporuci iz fotovoltaičnih postrojenja može biti svrsishodan upravo kod malih biogas postrojenja (poglavlja 2.3.2 i 2.3.3).

Od početka primene EEG nije se menjao podsticajni period. Podsticaj se prema § 22 EEG 2014 „uvek odobrava na period od 20 kalendarskih godina uključujući godinu puštanja u rad postrojenja“.

Direktna prodaja trećim licima: Prema § 20 (3) EEG 2014 operateri postrojenja električnu energiju u celini ili srazmerno

10

mogu da prodaju trećim licima, ukoliko ista električnu energiju troše u neposrednoj prostornoj blizini postrojenja i ako se isporuka električne energije ne vrši preko mreže. To podrazumeva kako potrošnju u pripadajućem poljoprivrednom gazdinstvu, tako i prodaju susednim potrošačima. Međutim, pri tome treba uzeti u obzir eventualnu obavezu plaćanja naknade za obnovljive izvore za tu električnu energiju (§ 60 i § 61 EEG 2014). Ista za sopstvenu potrošnju u normalnom slučaju od 1. januara 2017. godine iznosi 40 % naknade za obnovljive izvore energije. Trebalo bi eventualno proveriti da li sused kome bi se isporučila električna energija sticanjem udela u postrojenju sa pravnog aspekta stiče status proizvođača za sopstvene potrebe.

Proširenje mreže: U pojedinačnim slučajevima upravo za lokacije u okviru poljoprivrednih gazdinstava u rubnoj zoni može biti od prednosti što je operater mreže obavezan da priključi postrojenje i eventualno proširi mrežu. To važi u slučajevima, u kojima postojeće snabdevanje električnom energijom usled proširenja poljoprivrednog gazdinstva dospe do svojih granica. Prema § 8 (4) „[…] obaveza priključenja na mrežu […] postoji i kada preuzimanje električne energije postaje moguće tek optimizacijom, povećanjem kapaciteta ili proširenjem mreže prema § 12“, ukoliko je to za operatera mreže ekonomski prihvatljivo. Tada adaptacija mreže zbog priključenja postrojenja shodno EEG eventualno može imati pozitivne efekte na celokupno poslovanje.

2.1.2 DozvolaU mnogim slučajevima biogas postrojenja ove veličine podležu propisima o izgradnji, što znači da je za njih potrebna samo uobičajena građevinska dozvola. Ukoliko, međutim, pripadajuća farma, postojeće ili novo planirano skladište tečnog stajnjaka ili drugi objekti koji pripadaju planiranom biogas postrojenju spadaju u delokrug primene Saveznog zakona o zaštiti od emisija (BImSchG), i samo biogas postrojenje kao povezani objekat takođe podleže tom zakonu.

U okviru ove brošure neće se pobliže razmatrati postojeće regulative vezane za propise o izgradnji, na primer Uredbu o zahtevima za objekte za skladištenje i pretakanje osoke, tečnog stajnjaka, čvrstog stajnjaka i procedne vode iz silaže (JGS-AnlagenVO), njenu planiranu harmonizaciju u okviru Uredbe o postrojenjima za tretman materija sa rizikom od zagađenja vode (AwSV), regulativama o povlasticama u rubnim zonama i specifičnim pokrajinskim propisima o izgradnji. Već prilikom planiranja bi u obzir trebalo uzeti očekivane regulative kako bi se u toku postupka pribavljanja dozvole ili nakon izgradnje izbegla zahtevna prilagođavanja. To posebno važi za odredbe Uredbe o postrojenjima za tretman materija sa rizikom od zagađenja vode koja se nalazi u postupku usvajanja.

Gradilište biogas postrojenja

©

W. S

mid

t

11

2.2 Strukturni okvirni uslovi

Transport organskih đubriva, pre svega tečnog stajnjaka, usled visokog sadržaja vode, kao i pretežno niskog specifičnog prinosa gasa i iz toga rezultirajuće niske energetske gustine, nije posebno isplativ. U slučaju fermentacije čistog tečnog stajnjaka, 100 uslovnih grla (UG) odgovara snazi od otprilike 15 kW proizvedenih iz biogasa (raspon se kreće od 8–25 kWel/100 UG). Ista zavisi od kategorije životinja, prehrane, produktivnosti, ispaše, prostirke itd. Što je na primer produktivnost stada veća, to je i veća količina nastalog tečnoj stajnjaka po grlu, kao i prinos gasa koji može da se ostvari iz

istog. Veliki broj perspektivnih gazdinstava u jeku strukturnih promena svoj stočni fond povećava na 150–300 UG. Ako ove količine tečnog stajnjaka zajedno sa ostacima stočne hrane želimo da iskoristimo na ekonomski isplativ način, biogas postrojenja moraju da imaju niske investicione troškove i da rade stabilno uz male rashode.

Istovremeno se sa rastućom veličinom gazdinstva povećava tehnički iskoristiv potencijal takvih postrojenja. Teorijski potencijal koji usled usitnjene strukture gazdinstava tehnički ne može da se iskoristi (razlika između zelenih i žutih stubova na slici 1), postaje iskoristiv zbog

TEHNIČKI I TEORIJSKI POTENCIJAL ORGANSKIH ĐUBRIVA

Goveđi čvrsti stajnjak

Svinjski tečni stajnjak

Kokošiji čvrsti stajnjak

Goveđi tečni stajnjak

Potencijal (u 1.000 t SM)

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

6.000

7.000

8.000

Izvor: DBFZ © FNR 2015

TEHNIČKI I TEORIJSKI POTENCIJAL ORGANSKIH ĐUBRIVA

Svinjskičvrsti stajnjak

0

Teorijski potencijal Tehnički potencijal

Slika 1: Odnos tehničkog i teorijskog potencijala kod različitih organskih đubriva

Izvor: DBFZ © FNR 2015

12

rastuće koncentracije stoke u gazdinstvima u ekspanziji. Iskorišćenost potencijala organskog đubriva prikazana na slikama 1 i 2 bazirana je na analizi postojećih studija i sopstvenim rezultatima.

Visoka iskorišćenost potencijala kokošijeg čvrstog stajnjaka verovatno se bazira na činjenici da se potencijal odnosi na količine raspoložive u Nemačkoj, a iskorišćenost obuhvata i količine koje su uvezene iz Holandije.

Uslovi EEG definisani za mala postrojenja na tečni stajnjak (poglavlje 2.1.1) su nažalost nepovoljni u odnosu na strukturu

ISKORIŠĆENOST TEHNIČKOG POTENCIJALA ORGANSKOG ĐUBRIVA

Izvor: DBFZ © FNR 2015

poljoprivrednih gazdinstava. U zapadnoj Nemačkoj najveća gazdinstva u ekspanziji i sa perspektivnom budućnošću retko imaju preko 200 UG. To odgovara potencijalnoj električnoj snazi iz organskog đubriva od oko 30 kW. Ova vrednost bi se dodavanjem ostataka stočne hrane i silaže srazmerno povećala. Dodatno korišćenje energetskih biljaka je kod gazdinstava sa ograničenim raspoloživim površinama teško i jedva ekonomski isplativo. Međutim, pošto 30-40 kW instalisane električne snage, koliko je za takva gazdinstva svrsishodno, zahtevaju specifično veće investicije, takva gazdinstva se često ne odlučuju za investiranje u biogas postrojenje (poglavlja 4 i 5).

Slika 2: Iskorišćenost tehničkog potencijala organskog đubriva u Nemačkoj

Goveđičvrsti stajnjak

Svinjskitečni stajnjak

Kokošijičvrsti stajnjak

Goveđitečni stajnjak

Količina tečnog stajnjaka (u 1.000 t SM)

1.000

2.000

3.000

4.000

5.000

Izvor: DBFZ © FNR 2015

ISKORIŠĆENOST TEHNIČKOG POTENCIJALA ORGANSKOG ĐUBRIVA

Svinjskičvrsti stajnjak

0

neiskorišćeno iskorišćeno u energetske svrhe

13

U poređenju sa tim, veličina stada u istočnoj Nemačkoj često premašuje 500 UG. Već samim korišćenjem pri tome raspoloživog organskog đubriva mogla bi da se ostvari električna snaga preko 75 kW. Pošto veća postrojenja prema tarifnim stopama shodno EEG 2014 teško mogu da posluju ekonomski isplativo, u tim gazdinstvima se pri aktuelnim propisima iskorišćava samo deo postojećeg potencijala organskog đubriva.

TAB. 2: KARAKTERISTIKE ORGANSKIH ĐUBRIVA ZA PROIZVODNJU BIOGASA

Supstrat

Raspoloživa količina [t SvM/

(STM×a)]

SM(%)

Sadržaj(oSM) (N) (P2O5) (K2O)

(kg/t SM)

Goveđi tečni stajnjak 17,2–20,1* 10,0 75 5,8 2,3 7,7

Svinjski tečni stajnjak** 1,6/6,6 7,5/5,0 53/36 6,1/3,9 3,8/2,8 4,0/2,8

Goveđi čvrsti stajnjak 9,4–11,3* 25,0 208 5,2 4,3 7,2

Čvrsti stajnjak peradi*** 2,0 40,0 347 23,6 24,0 18,1

Izvor: FNR prema KTBL, Faustzahlen Biogas (2013) * prinos mleka 8.000 odn. 10.000 kg ECM; ** tovne svinje/rasplodne krmače; *** na 100 stajskih mesta (STM)

2.3 Tehnički okvirni uslovi fermentacije tečnog stajnjaka

Prilikom planiranja treba voditi računa o aspektima kao što je postojeći stajski kapacitet za držanje životinja, odnosno faktički raspoložive količine tečnog stajnjaka (između ostalog uzimanje u obzir ispaše), (tabela 2). Obim potencijalnih čvrstih materija koje će se kofermentisati je od posebnog značaja. To može biti čvrsti stajnjak sa sopstvenog ili susednih gazdinstava, ostaci stočne hrane i silaža (lošijeg kvaliteta). Shodno spektru supstrata treba odabrati odgovarajuću tehnologiju (poglavlje 3).

Posebno treba uzeti u obzir opterećenje organskom materijom i retenciono vreme. Pri tome pre svega kontejnerska postrojenja ili druge koncepte prefabrikovanih postrojenja treba kritički preispitati u pogledu činjenice, da li je u konkretnom slučaju osiguran efikasan i bezbedan proces (poglavlje 3). Tehnički

14

okvirni uslovi za izgradnju biogas postrojenja pretežno baziranog na tečnom stajnjaku u velikoj meri zavise od postojećih preduslova u gazdinstvu. To je opširno prikazano u poglavlju 5.

2.3.1 Procesna pogodnost tečnog stajnjaka

Tečnim stajnjakom tehnički može dosta lako da se manipuliše. Stoga u slučaju visokih udela tečnog stajnjaka relativno jednostavno mogu da se integrišu i hidraulički zahtevniji supstrati poput trave ili čvrstog stajnjaka. Uređaji za mešanje bi pri tome trebalo da su pogodni za odabranu mešavinu supstrata. Prilikom izbora tehnike treba voditi računa o tome da u zavisnosti od sistema gajenja i vrste životinja, prostirke i dugovlaknastih komponenti (na primer slama ili ostaci stočne hrane) može da dođe do zagušenja ili plivajućih slojeva. Ovde probleme mogu da stvaraju neodgovarajući uređaji za mešanje, uski cevovodi, odnosno prevoji ili nepristupačne ugradne komponente.

I sa stanovišta kinetike procesa tečni stajnjak predstavlja jednostavan supstrat.

On poseduje dobra puferska svojstva i u pogledu brzine hidrolize dozvoljava dobru harmonizaciju različitih metaboličkih faza procesa. Sredstva za čišćenje i dezinfekciju, pre svega i sredstva za pranje papaka koja se koriste u štalama i koja treba da se fermentišu zajedno sa tečnim stajnjakom, moraju doduše da se ispitaju u pogledu pogodnosti za proces. Pokazalo se pogodnim da se pre svega u slučaju korišćenja sredstava za pranje papaka na bazi bakra kade za pranje postave tako da tečni stajnjak koji sadrži ostatke sredstva za pranje ne otiče u fermentor, već direktno u skladište za ostatak fermentacije ili postojeće skladište tečnog stajnjaka. U slučaju držanja životinja po principu „sve unutra-sve napolje“, kao što je uobičajeno kod štala za perad, krmače i štala za priplodne ili tovne životinje, tečni stajnjak iz dotičnog stajskog objekta bi po mogućnosti trebalo da se odvodi do biogas postrojenja pre čišćenja i dezinfekcije. Tako voda od čišćenja i eventualno u njoj sadržani ostaci sredstva za dezinfekciju takođe mogu direktno da otiču u skladište za ostatak ferementacije ili postojeće skladište tečnog stajnjaka.

TAB. 3: PRINOS BIOGASA I SADRŽAJ METANA ORGANSKIH ĐUBRIVA

Supstrat SM (% SvM)

oSM (% SM)

Prinos biogasa (m³/t SvM)

Sadržaj metana (%)

Goveđi tečni stajnjak 8,5 80 25 55

Svinjski tečni stajnjak 6 80 20 60

Goveđi čvrsti stajnjak 25 85 100 55

Čvrsti stajnjak peradi 40 75 150 55

Izvor: FNR prema KTBL, Gasausbeute in landwirtschaftlichen Biogasanlagen (2015)

15

©

agriK

omp

GmbH

2.3.2 Efikasnost malih postrojenjaMala postrojenja na tečni stajnjak koriste ostatke koji se inače ne bi koristili za proizvodnju biogasa. Kako bi to pod datim okvirnim uslovima bilo moguće, moraju biti ispunjeni sledeći zahtevi:

korisnosti manjih kogenerativnih postrojenja koji dostižu maksimalno 35 %, dok veliki agregati u neprekidnom radu ostvaruju preko 44 %. Proizvodnja električne energije iz energetskih biljaka stoga iznosi oko 20 % manje nego prilikom korišćenja istih supstrata u većim postrojenjima. Prilikom ocene ukupne efikasnosti naravno u obzir treba uzeti i iskorišćenost toplotne energije. Ista kod malih postrojenja može biti znatno bolja, pošto su raspoložive toplotne snage često pogodnije za tipične odvodnike toplote.

2.3.3 Toplotni bilansKod fermentacije čistog tečnog stajnjaka kritičnu tačku eventualno može da predstavlja toplotni bilans postrojenja u toku zime. Eksterna potrošnja toplotne energije uglavnom direktno zamenjuje skupo gorivo za zagrevanje stajskih i stambenih objekata i stoga je od velikog značaja za ekonomsku isplativost i ekološki bilans postrojenja (vidi i poglavlja 4 i 5.3), pošto se povećava njegov stepen ukupne

a) mogućnost prostog, stabilnog i bezbednog rada;

b) niski operativni zahtevi u vidu radnog angažmana, održavanja, remonta i sredstava za rad i

c) umereni investicioni troškovi.

Time efikasna iskorišćenost upotrebljenih supstrata donekle dospeva u drugi plan, ali bi svakako trebalo da se uzme u obzir.

Prilikom korišćenja obnovljivih sirovina koje je dozvoljeno do obima od 20 % od ukupne mase, sa stanovišta efikasnosti resursa treba voditi računa o manjem prinosu električne energije u poređenju sa njihovim korišćenjem u velikim postrojenjima. Ovaj manji prinos pre svega proističe iz niskih električnih stepena

Postrojenje sa kotlastim fermentorom sa potpunim mešanjem za isključivu fermentaciju tečnog stajnjaka

16

efikasnosti. Pri ceni lož-ulja (jun 2015.) od oko 0,65 €/l i stepenu efikasnosti grejnog postrojenja od η = 90 %, svaki kilovat čas supstituisane toplotne energije iz tog goriva ipak poseduje vrednost od 7,2 ct, ne uzimajući u obzir ostale troškove grejnog postrojenja. Troškovi goriva poput prirodnog ili tečnog gasa koji se takođe koriste za zagrevanje poljoprivrednih objekata, na primer stajskih objekata za svinje i perad ili staklenika, su uporedivi.

U slučaju visokih udela tečnog stajnjaka sa niskim sadržajima suve materije, dakle visokim sadržajima vode, za održavanje temperature fermentacije u fermentoru mora da se zagreva relativno velika količina supstrata. S druge strane je prodaja toplotne energije kod većine koncepata posebno u toku zime od ekonomskog značaja. Stoga bi toplotni bilans trebalo da se izradi za svaki vremenski trenutak u godini, kako bi i u toku zime moglo da se raspolaže sa dovoljno toplotne energije za zagrevanje fermentora i druge potrošače.

Eventualno može biti potrebna izolacija krova fermentora. Kod postrojenja sa kotlastim fermentorom sa potpunim mešanjem to može da zahteva izolovani betonski krov umesto krova sa rezervoarom za gas ili pak dodatnu izolacionu membranu koja se postavlja na mrežu ispod membranskog rezervoara za gas. I kod izolacije fermentora postoji potencijal za optimizaciju. Tako, na primer, ispod podne ploče može da se koristi tucanik od penastog stakla za smanjenje gubitaka toplote, iako zahteva dobro odmeravanje troškova i koristi.

©

agriK

omp

GmbH

Kogenerativno postrojenje u tehničkom kontejneru

U slučaju da pri instalisanoj električnoj snazi od 75 kW postoje velike mogućnosti za korišćenje toplotne energije u toku zime, treba proveriti da li leti pri nekolikočasovnom radu kogenerativnog postrojenja biogas postrojenje može da radi samo sa organskim đubrivom. Zimi dodatno mogu da se koriste energetske biljke dok kogenerativno postrojenje radi 24 časa na dan. Kod dovoljne stabilnosti biološkog sistema (što pre svega znači visoka retenciona vremena i nisku opterećenost organskom materijom pri visokim udelima tečnog stajnjaka) u toku veoma hladnih zimskih perioda eventualno može biti svrsishodno da se u fermentor doda samo mali deo prethodno nezagrejanog tečnog stajnjaka, a da se u tom periodu načelno koriste energetski bogatiji kosupstrati. Potencijalne prednost jedne takve strategije, i u odnosu na planirano proširenje gazdinstva, moraju da se uporede sa većim investicionim troškovima.

17

3 SISTEMSKA TEHNIKA

Naredni pregled ponuđenih tehnologija nije sveobuhvatan. Isti je prevashodno baziran na poglavlju 3.3 Priručnika o biogasu FNR-a (FNR 2013). Tamošnji prikaz je aktualizovan i dopunjen napomenama o efektima određenih građevinskih i operativnih koncepata (na primer skladištenje gasa ili mogućnosti iskorišćavanja toplotne energije u toku zime).

U domenu ponuđača biogas postrojenja za nemačko tržište je od usvajanja EEG 2014 došlo do korekcije tržišta. Tako su neki ponuđači samo još u prelaznom periodu mogli da dovrše poslove sklopljene prema EEG 2012. Izgradnja novih postrojenja je u Nemačkoj trenutno ograničena na dva tržišna segmenta sa veoma malim brojem postrojenja u oblasti upravljanja otpadom i u oblasti malih postrojenja na tečni stajnjak. Stoga se neki proizvođači i projektanti specijalizuju na izgradnju postrojenja isključivo u inostranstvu, kao i na servisiranje i povećanje snage („repowering“) postojećih postrojenja u Nemačkoj. Drugi proizvođači vide dobre preduslove za uspešno opsluživanje segmenta malih postrojenja na tečni stajnjak i delom se nadovezuju na svoja iskustva u izgradnji malih postrojenja prevashodno baziranih na tečnom stajnjaku iz prvih godina primene EEG, pre uvođenja bonusa za obnovljive sirovine u EEG 2004 (poglavlje 2.1.1). Neki proizvođači svoju ponudu koncepta malih postrojenja na bazi tečnog stajnjaka u Nemačkoj povezuju i sa potencijalnim osvajanjem izvoznih

tržišta. Širom sveta postoji veoma veliki broj lokacija sa farmama odgovarajuće veličine. Pošto u drugim zemljama često ne postoje posebne tarife za energetske biljke, troškovno efikasna i operativno bezbedna postrojenja u kategoriji manjih snaga mogu imati poseban značaj za rastući izvoz biogas tehnologije iz Nemačke.

Ponuda malih postrojenja na tečni stajnjak pokazuje širok raspon različitih tehničkih rešenja. Ona se kreću od koncepata skrojenih po meri konkretne lokacije uz pretežno korišćenje postojećih objekata (na primer skladišta i pumpe za tečni stajnjak sa postojećih farmi, postojeći objekat za montažu kogenerativnog postrojenja ili integrisanje izgradnje biogas postrojenja u koncept novoizgrađene štale) do raznih specijalnih koncepata čije su glavne komponente u celini prefabrikovane. Delom su već postojeći koncepti optimizirani specijalno za ovu kategoriju postrojenja i pojednostavljeni pre svega sa aspekta troškova.

3.1 Postrojenja sa kotlastnim fermentorima sa potpunim mešanjem

Kotlasti fermentori sa potpunim mešanjem su u kategoriji postrojenja snage od 75 kW posebno široko rasprostranjeni. Uglavnom se radi o uobičajenim konceptima koje dotični proizvođači i ponuđači u toku poslednjih godina nude za velika postrojenja

18

u pojednostavljenim izvedbama. Pri tome se koliko je god moguće koriste postojeći elementi. Kao predjama se često koristi kanal za izđubravanje postojeće štale, pa se u koncept integriše i pumpa koja tamo obično postoji. Takođe i postojeća skladišta za tečni stajnjak mogu da se koriste i kao skladišta za ostatak fermentacije. Pri tome treba voditi računa o zahtevima u odnosu na retenciono vreme u gasno nepropusnom sistemu (2.1.1).

Kod ovih koncepata postrojenja razlike pre svega postoje u pogledu dodavanja supstrata, pokrivanja rezervoara (ovde postoji tesna veza sa skladištenjem gasa i toplotnim bilansom) i u oblasti uređaja za mešanje. U praksi se javljaju sve moguće kombinacije raznih komponenti, tako da

primeri prikazani u narednom delu ne ilustruju sve. Na šematskim prikazima su radi pojednostavljenja izostavljeni različiti načini dodavanja supstrata.

3.1.1 Dodavanje supstrataDodavanje supstrata se kod postrojenja na bazi čistog tečnog stajnjaka uglavnom vrši pomoću pumpe. Ukoliko se dodaju samo mali sadržaji čvrste materije, njihovo dodavanje se često vrši preko predjame, odnosno kanala sistema za izđubravanje koji istovremeno služi kao predjama. Veće količine čvrste materije kao što su ostaci stočne hrane, stajnjak i obnovljive sirovine uglavnom se dodaju u kombinaciji skladišnog rezervoara i pužnog transportera ili pumpi sa levkom i integrisanim uređajem za usitnjavanje.

©

agriK

omp

GmbH

19

(Predjama)

Fleksibilnirezervoar za gas

Fermentor (Skladište za ostatak fermentacije)

Preliv

Gasovod

Slika 3: Postrojenje za fermentaciju tečnog stajnjaka, dovod tečnog stajnjaka preko pumpe iz predjame (DBFZ)

Kofermentacija zrna žitarica u malim postrojenjima na tečni stajnjak se u poređenju sa prethodnim godinama od strane raznih proizvođača nudi samo još na upit. U slučaju kombinacije supstrata sastavljene od tečnog stajnjaka i zrna žitarica uređaji za mešanje mogu da se koncipiraju dosta jednostavno. Međutim, korišćenje žitarica zbog niskog prinosa zrna žitarica po jedinici površine, i to još u kombinaciji sa niskim električnim stepenima korisnosti malih kogenerativnih postrojenja, treba posmatrati kritički u pogledu efikasnog korišćenja biomase i površina. S druge strane, ostaci od čišćenja žitarica i problematične partije, na primer polegle žitarice sa visokim sadržajima aflatoksina, bez problema mogu da se koriste u takvim postrojenjima i da se tako isključe iz prehrambenog lanca. Ovde je visoka bezbednost procesa usled visokih udela tečnog stajnjaka od velike prednosti. Takve žitarice lošijeg kvaliteta bi sa aspekta toplotnog bilansa trebalo koristiti prevashodno u toku zime.

3.1.2 Pokrivanje rezervoaraI u segmentu malih postrojenja se većina rezervoara pokriva gasno nepropusno pomoću membrana (krovovi sa dvostrukom membranom ili jednoslojni membranski rezervoari za gas). Međutim, u kategoriji snage 75 kW je u poređenju sa većim postrojenjima udeo dvoslojnih krovova (uglavnom krovovi sa dvostrukom membranom) manji. Zato je udeo jednoslojnih rezervoara za gas i čvrstih betonskih krovova znatno veći. Primena jednoslojnih krovova rezervoara za gas služi pre svega smanjenju troškova. Korišćenje jednoslojnih krovova rezervoara kod malih postrojenja sa tehničkog aspekta ne predstavlja problem: usled manjih rezervoara manje je izražen efekat naduvavanja u slučaju vetra i kada rezervoar za gas nije pun, tako da ređe dolazi do oštećenja.

U prednosti krovova sa rezervoarom za gas pre svega spada kombinacija funkcije gasno nepropusnog krova rezervoara i skladištenja gasa uz umerene troškove. Dodatna prednost krovova sa rezervoarom za gas je da ista u

20

kombinaciji sa pratećim mrežama, zateznim trakama, oblogama, itd. ispod membrane rezervoara za gas pružaju veliku dodirnu površinu i duže vreme zadržavanja biogasa za biološku desumporizaciju. Pri tome su dotične površine veoma otporne na koroziju do koje može da dođe u zoni razmene gasa pre svega kod biološke desumporizacije u fermentoru (usled uduvavanja vazduha). Nedostatak krovova sa rezervoarom za gas je uporedivo visok gubitak toplote. Isti je kod malih postrojenja usled većeg odnosa između površine i zapremine problematičniji nego kod velikih postrojenja. To je dodatno pojačano visokim udelima tečnog stajnjaka, pre svega kod manjih udela suve materije. U tom slučaju moraju da se zagreju veće količine vode koje ne doprinose formiranju gasa. Kao što je već prikazano u poglavlju 2.3.3, upravo kod malih postrojenja sa visokim udelima tečnog stajnjaka i visokim

sadržajem vode u tečnom stajnjaku trebalo bi da se obračuna toplotni bilans i za ekstremne slučajeve u zimskom periodu. Tada po potrebi na grednu rešetku, odnosno mrežu ispod membrane može da se postavi dodatna termoizolaciona membrana. Ukoliko to nije dovoljno, eventualno tečni stajnjak koji se dodaje preko izmenjivača toplote može prethodno da se zagreje sa već fermentisanim supstratom.

Ako ni na fermentoru ni na skladištu za ostatak fermentacije ne može da se instalira dovoljan rezervoar za gas, mora da se radi sa eksternim rezervoarom. Isti je tada uglavnom smešten u zasebnom objektu ili rezervoaru. To ne važi samo za postrojenja sa kotlastim fermentorom sa potpunim mešanjem, već u velikoj meri i za ostale tipove fermentora.

Fermentor sa betonskim krovom i gasno nepropusnim skladištem za ostatak fermentacije

©

NQ-A

nlag

ente

chni

k Gm

bH

21

Betonski krovovi u pogledu konstrukcije i troškova mogu lakše da se instaliraju na manjim rezervoarima nego na velikim. Kod ovih poslednjih su pored odgovarajućeg središnjeg potpornog stuba eventualno potrebni i dodatni statički elementi. Prednost betonskih krovova je to što rezervoari u slučaju krova prohodnog za vozila mogu u celini ili kod lokacija na nagibnom terenu delimično da se ukopaju u zemlju. To pruža određenu slobodu prilikom konstruisanja, pogotovo kod gazdinstava sa skučenim prostorom. Betonski krovovi delom služe i za instaliranje aksijalnih mešalica, što

Postrojenja sa isključivom fermentacijom tečnog stajnjaka fermentisani tečni stajnjak često skladište na otvorenom. To je sa stanovišta odnosa troškova i koristi često svrsishodno, ukoliko se u tu svrhu koriste postojeći rezervoari koji samo teško mogu naknadno da se opreme.

Kod otvorenog skladištenja fermentisanog tečnog stajnjaka između ostalog u obzir treba uzeti i povećane emisije metana i amonijaka. Smanjenje je moguće pokrivanjem, na primer plivajućim poligonom od plastike. U izvesnoj meri i zaštita od sunca i od vetra (drveće) sprečava neželjene emisije. U slučaju korišćenja postojećih skladišta tečnog stajnjaka, gasno nepropusno pokrivanje zbog nepostojanja tehničke pogodnosti ili zbog nedostatka zaštite od gubitaka (na primer, odsustva drenaže za detekciju curenja), koje se zavisno od nadležnog organa postavlja kao uslov za izdavanje dozvole, često nije svrsishodno. U ovom slučaju se delom prisutna praksa nadležnih organa da se dozvoli zadržavanje postojećeg objekta ukoliko je izmena povezana sa emisionim i bezbednosno-tehničkim poboljšanjem mora smatrati dobrom.

Kod izgradnje novih rezervoara dodatni troškovi za gasno nepropusno pokrivanje stoje u razumnoj srazmeri sa smanjenim emisijama, većim prinosima usled iskorišćavanja preostalog gasnog potencijala i boljom iskorišćenošću kogenerativnog postrojenja usled veće zapremine rezervoara za gas. Novoizgrađeni rezervoari bi stoga u svakom slučaju trebalo da su konstruisani gasno nepropusno.

DIGRESIJA: POKRIVANJE SKLADIŠTA ZA OSTATAK FERMENTACIJE

omogućava iskorišćavanje prednosti tih tehničkih uređaja u poređenju sa bočnim mešalicama. Time se pre svega poboljšava mogućnost toplotne izolacije rezervoara, jer mogu jako dobro da se dodatno izoluju kako sa donje tako i sa gornje strane (ukoliko nije prohodan za vozila). Nedostaci fiksnih krovovoa postaju jasni prilikom poređenja sa opisom membranskih krovova. Potreban je dodatni rezervoar za gas, površina za biološku desumporizaciju u toploj gasnoj komori fermentora je manja i podložnost koroziji u zoni razmene gasa mora da se smanji odgovarjućim oblaganjem betona.

22

3.1.3 Uređaji za mešanjeKao i kod većih postrojenja, i kod malih se koriste različite vrste mešalica. Pored potapajućih mešalica koriste se bočno ukoso ili horizontalno instalirane mešalice sa vratilima i eksterno montiranim motorom. Kod betonskih krovova se osim toga koriste na sredini ili bočno instalirane aksijalne mešalice. Dužina vratila, veličina krila za mešanje i brzina obrtaja variraju kao i kod većih postrojenja. I ovde naravno postoji povezanost između brzine obrtaja i veličine krila, odnosno lopatica. Što su krila, odnosno lopatice veće, to sporije moraju da se okreću. Mešalice sa kratkim krilima sa visokim brzinama obrtaja obično rade intermitirano, dok mešalice sa dugim krilima rade kontinualno.

Kod vertikalnih kotlastih fermentora centralne mešalice obezbeđuju ravnomerno mešanje pri relativno niskim brzinama obrtaja. Dolazi do nastanka ravnomernog strujanja, takozvanog strujanja u obliku omče, kao što je prikazano na slici 4.

3.1.4 SpecifičnostiU kategoriji malih postrojenja se kod kotlastih fermentora sa potpunim mešanjem nudi niz specifičnosti, od kojih bi primera radi trebalo navesti dve:• komplet po principu „uradi sam“ od drvenih

letvi koji se isporučuje prefabrikovan i koji se montira u sopstvenoj režiji uz pomoć montera proizvođača postrojenja, kao i

• tip postrojenja sa 2 betonska prstena, kod kog se u unutrašnjem prstenu nalazi fermentor, a u spoljnom prstenu skladište za ostatak fermentacije (slika 5).

I u segmentu malih postrojenja nude se sistemi fermentora sa prethodnom hidrolizom. Ako se ta hidroliza ne izvodi u gasno nepropusnom sistemu, dolazi do povećanih emisija (opširno prikazano u poglavljima 3 i 5 Priručnika o biogasu). Takvu konstrukciju bi stoga trebalo izbegavati. Osim toga, treba uzeti u obzir da tečni stajnjak predstavlja supstrat sa dobrim puferskim svojstvima sa neutralnim do blago kiselim pH vrednostima. Stoga kod visokih udela tečnog stajnjaka, kakvi postoje u kategoriji malih postrojenja, teško mogu da se ostvare niske pH vrednosti koje je u normalnom slučaju poželjno ostvariti odvojenom hidrolizom.

Slika 4: Fermentor sa aksijalnom mešalicom (DBFZ)

23

Fermentor Konačno skladište

GasovodTečni stajnjak/čvrsta materija

Slika 5: Prstenasti sistem sa fermentorom u unutrašnjem delu i skladištem za ostatak fermentacije u spoljnom delu (DBFZ)

3.2 Horizontalni fermentori

Horizontalni fermentori sa horizontalno postavljenom lopatastom mešalicom imaju prednosti pre svega kod supstrata koji su sa stanovišta tehnike mešanja zahtevni jer su skloni formiranju plivajućih i sedimentnih slojeva. Pošto se u horizontalnim fermentorima plivajući slojevi ne razgrađuju strujanjem, već prosto mehanički potiskuju na dole, ova konstrukcija fermentora je u tom pogledu veoma efikasna pri niskoj potrošnji energije. U njima se u zavisnosti od viskoznosti i odnosa opsega i dužine tok biološkog procesa u fermentoru manje ili više izraženo odvija u takozvanom klipnom strujanju. To znači da je u predelu uliva hidrolitička aktivnost jače izražena, dok je u predelu izliva jača metanogena aktivnost. Zahvaljujući tome omogućava se veće opterećenje organskom materijom pri istoj stabilnosti biološkog procesa. Ta karakteristika klipnog strujanja je kod retkih supstrata i relativno kratko konstruisanih

fermentora slabo izražena. Stoga posebno u takvim slučajevima treba uzeti u obzir nedostatke ovog postupka. To su pre svega visoki građevinski troškovi u odnosu na zapreminu i dodatni rezervoar za gas. Međutim, to u okviru celokupnog koncepta može da se ostvari putem gasno nepropusno pokrivenog skladišta za ostatak fermentacije.

©

Schm

ack

Biog

as G

mbH

Kontejnersko postrojenje sa horizontalnim fermentorom

24

Horizontalni fermentori se u kategoriji malih postrojenja – kao što je uobičajeno i kod velikih postrojenja – nude i kao slobodnostojeći fermentori i kao integrisani u 40-stopni kontejner. Pri tome je kompletna sistemska tehnika delom smeštena u jedan kontejner, dakle odgovarajuće mali fermentor, kogenerativno postrojenje i ostala sistemska tehnika. Skladištenje gasa se opciono vrši u gasno nepropusno pokrivenom skladištu za ostatak fermentacije ili u eksternom rezervoaru za gas. Vreme zadržavanja u jednom takvom fermentoru trebalo bi kritički preispitati.

3.3 Kompaktna postrojenja (toranj ili kontejner)

Od strane nekoliko proizvođača nude se kompaktna postrojenja čiji ključni element uvek čine jedan ili dva tornja različite konstrukcije. Sve varijante se nude

Gasovod

Tečni stajnjak

Skladište za ostatak

fermentacije

Kontejner 1

Kogenerativno postrojenje

Membranski rezervoar za gas

Regulacija, akumulator toplote,

pumpe

Fermentor od nerđajućeg čelika zapremine 50 m3

Kontejner 2

Lopatica za mešanje

Slika 6: Zaseban horizontalni fermentor sa kogenerativnim postrojenjem i dodatnim tehničkim uređajima u kontejneru (DBFZ)

Kompaktno postrojenje sa tornjem i skladištem za ostatak fermentacije

za postupke sa visokim opterećenjem. Mešanje supstrata se uvek vrši hidraulički pomoću pumpe. Procesni elementi kao što je integrisana zona za hidrolizu, povećanje površine, selektivno retenciono vreme i recirkulacija biomase u ovim postrojenjima treba da obezbede visoku gustinu snage. U zavisnosti od supstrata (na primer ostaci stočne hrane, prostirka

©

4Bio

gas

25

Predjama

Rezervoar za gas Konačno skladišteGasovod

Kon2 fermentor u kontejneru

Cevovod zatečni stajnjak

Fermentacioni supstrat

ili trava kao kosupstrat) i lokacijskih uslova (na primer potrebna izgradnja novog skladišta za tečni stajnjak) treba detaljno ispitati tehničku pogodnost kao i prednosti dotične tehnologije, po mogućnosti uz konsultovanje neutralnog savetnika i nekoliko referenci. Kod ovih sistema kritičnu tačku predstavlja ekonomski potrebno kratko retenciono vreme pri visokim opterećenjima organskom materijom. U obzir treba uzeti potrebu za dodatnim rezervoarom za gas koji i ovde eventualno može da se realizuje u vidu gasno nepropusno pokrivenog skladišta za ostatak fermentacije.

Gasovod

Tečni stajnjak/čvrsta materija

Čelični fermentor

Skladište za ostatak

fermentacijePumpna tehnika sa cirkulacionom

pumpom

Slika 7: Kompaktni fermentor (vertikalni) sa hidrauličkim mešanjem (DBFZ)

Horizontalni fermentori sa lopatastim mešalicama koji se prefabrikovani isporučuju u kontejneru već su obrađeni u poglavlju 3.2, pa se stoga ovde ne razmatraju ponovo.

Tip fermentora koji je ugrađen u 40-stopni kontejner karakteriše vertikalno klipno strujanje u obliku omče. Na taj način može jako dobro da se osigura karakter klipnog strujanja. I ovde u zavisnosti od supstrata treba proveriti tretiranje sedimentnih i plivajućih slojeva, odnosno pristup vertikalnim protočnim kanalima.

Slika 8: Kontejnersko postrojenje sa klipnim strujanjem u obliku omče (DBFZ)

26

3.4 Drugi koncepti malih postrojenja

Postupak sa tehnikom orošavanja kod visokih udela tečnog stajnjaka omogućava selektivna retenciona vremena za udeo čvrste materije i dobro kontrolisanje većih udela problematičnih čvrstih supstrata (na primer čvrsti stajnjak sa dugačkom slamom, travna silaža iz silažne prikolice). Pri tome se retki supstrati izuzimaju iz donjeg dela fermentora i nakon toga pomoću frekventno regulisane pumpe koriste za polivanje površine fermentora (slika 9).

I u segmentu malih postrojenja nudi se Pfefferkorn princip kao postupak kod kog su u fermentor ugrađeni uređaji otporni na habanje i koji je posebno pogodan za visoke udele tečnog stajnjaka. Pri tome se zatvaranjem ventila u jednoj od komora koje postoje unutar dvoprstenastog sistema

Slika 9: Sistem orošavanja posebno pogodan za jako vlaknaste supstrate (Sauter Biogas)

stvara veći gasni pritisak. Tako nastaje razlika u nivou supstrata. Gasni ventil se u trenutku dostizanja određene razlike u pritisku automatski otvara i dolazi do izjednačenja pritiska. Supstrat iz komore sa većim nivoom preko ventila za mešanje struji u drugu komoru i tamo se meša bez angažovanja eksterne energije. Jedan od ponuđača radi sigurne kontrole potencijalnih plivajućih slojeva u spoljnu komoru dodatno ugrađuje jednu do dve lopataste mešalice manjih dimenzija.

Cevasti fermentor od polietilenske cevi na koji je priključen postfermentor takođe pruža dodatni inovacioni potencijal. Tako bi cevasti fermentor kao predfermentor mogao da se koristi za optimalnu anaerobnu fermentaciju supstrata, dok bi sadašnji postfermentor delovao kao kotlasti fermentor sa potpunim mešanjem sa visokim opterećenjem organskom materijom.

27

Za fermentaciju čvrstog stajnjaka koji je moguće koristiti u ovoj kategoriji postrojenja načelno bi bili pogodni i razni garažni, odnosno kontejnerski postupci sa perkolacijom. Međutim, nije poznat nijedan ponuđač koji nudi odgovarajuću tehniku u rasponu snage do 75 kWel sa okvirnim ekonomskim parametrima tog tipa postrojenja. To je verovatno uslovljeno bezbednosno-tehničkim zahtevima ove vrste konstrukcije koji se usled „ekonomije obima“ kod ove kategorije postrojenja mogu teško ispuniti.

Slika 10: FermPipe koncept (ÖKOBIT GmbH)

01 DOZER02 FERMPIPE03 TEHNIČKI MODUL04 KOGENERATIVNO

POSTROJENJE05 SKLADIŠTE ZA OSTATAK

FERMENTACIJE (POSTOJEĆE)

28

4 EKONOMSKA ISPLATIVOST

Izraženije nego kod velikih biogas postrojenja, ekonomska isplativost kod malih biogas postrojenja prevashodno baziranih na tečnom stajnjaku zavisi od uticajnih faktora vezanih za samo gazdinstvo. Specifične investicije su, kako u odnosu na celokupno postrojenje tako i u odnosu na kogenerativnu jedinicu, u poređenju sa većim postrojenjima načelno veće. Takođe je relativno posmatrano i radni angažman kod manjeg postrojenja uglavnom veći, pogotovo ako pored tečnog stajnjaka treba da se koriste i veće količine čvrstih materija. Ovde planiranje ima jako veliki uticaj. Ako je postrojenje jednostavno konfigurisano i

ako se sve komponente koje moraju dnevno da se kontrolišu postave pregledno, lako pristupačno jedna blizu druge, može da se smanji obim dnevnih kontrola i vreme potrebno za održavanje i remont.

Naspram gore navedenih ekonomskih nedostataka malih postrojenja stoji čitav niz prednosti. Mnoge od tih prednosti doduše usled nedostatka brojčanih pokazatelja mogu samo teško da se obračunaju (poglavlje 5), ali se direktno odražavaju na isplativost.

To su na prvom mestu potencijalne uštede prilikom izgradnje ukoliko predjama sa

SPECIFIČNI INVESTICIONI TROŠKOVI BIOGAS POSTROJENJA

Slika 11: Specifični investicioni troškovi biogas postrojenja u zavisnosti od instalisane snage

Izvor: Priručnik o biogasu, FNR (2013) © FNR 2015

250 1.00075015075

Investicije (u €/kWel)

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

Izvor: Priručnik o biogasu, FNR (2013) © FNR 2015

SPECIFIČNI INVESTICIONI TROŠKOVI BIOGAS POSTROJENJA

500

0

Veličina postrojenja (u kWel)

29

pumpom, cevovodi i rezervoar za ostatak fermentacije mogu da se preuzmu iz tehničkog sistema za manipulisanje tečnim stajnjakom koji već postoji ili svakako mora da se izgradi. Takođe u domenu malih postrojenja postoje veće mogućnosti da se srazmerno veći udeo poslova obavi samostalno, odnosno da se postrojenje izgradi u sopstvenoj režiji.

Sa aspekta ekonomičnog upravljanja radnim vremenom kod jednostavno konfigurisanih postrojenja na čisti tečni stajnjak dnevna kontrola može da se poveže sa radovima u stajskim objektima, tako da radni angažman može da se svede na minimum.

Posebnu prednost malih postrojenja na tečni stajnjak predstavlja činjenica da u njima u velikoj meri bez dodatnih transportnih troškova kao besplatan supstrat može da se koristi organsko đubrivo koje nastaje na samom gazdinstvu.

Bitan faktor takođe predstavlja i ostvarivanje dodatne vrednosti kroz iskorišćavanje otpadne toplote. Upravo kod malih postrojenja mogu da se snabdevaju stajski objekti za svinje i perad, stambeni objekti ili staklenici, itd., koji se često nalaze u blizini. Time se štedi gorivo poput lož-ulja, prirodnog ili tečnog gasa. Ovde svakako treba uzeti u obzir toplotni bilans (poglavlje 2.3.3). Pošto su svi ovi aspekti u velikoj meri zavisni od individualnog gazdinstva i postrojenja, naredni prikaz ekonomske isplativosti treba shvatiti kao primer. Pre svega stavke 1, 3, 4 i 8 navedene u tabeli 5 u velikoj meri zavise od individualnog slučaja (pogodnost zemljišta za izgradnju, dužine cevovoda, itd.), odnosno eventualno mogu da se podvedu pod

izgradnju stajskih objekata (poglavlje 5.2). Kod postrojenja na čisti tečni stajnjak (tabela 4) dovod stajnjaka se vrši preko kanala za izđubravanje sa zasunom i tamo instalirane pumpe. Tamo se unose i male količine čvrste materije, na primer iz boksova za telad. Svi troškovi za delove postrojenja koji se koriste kako za stajske objekte tako i za biogas postrojenje se – osim skladišta za ostatak fermentacije – pripisuju stajskim objektima. Ovde je iz razloga zaštite od emisija, radi ostvarivanja većeg prinosa gasa i zbog veće zapremine rezervoara za gas odabrano gasno nepropusno skladište za ostatak fermentacije. Eventualni troškovi za novu trafo-stanicu u oba slučaja nisu uračunati.

Periodi amortizacije koji su primenjeni u naredne dve tabele su navedeni paušalno i ne odnose se na poresku amortizaciju. To pre svega važi za ostale troškove kod kojih se polazi od toga da u toku planiranog radnog veka neće biti potrebne naknadne investicije. U konkretnom slučaju bi svakako trebalo konsultovati poreskog savetnika.

U tabelama 4 i 6 prikazan je primer postrojenja na čisti tečni stajnjak instalisane električne snage od 75 kW. Ovde su građevinski troškovi smanjeni kombinovanjem sa izgradnjom novog stajskog objekta, dok je za postavljanje kogenerativnog postrojenja korišćen postojeći objekat. Zbog pretpostavljenog stočnog fonda od 500 UG u primeru ne dolazi do nastanka transportnih troškova za tečni stajnjak. Ova veličina gazdinstva predstavlja izuzetak za zapadnu Nemačku. Tamo su dobro integrisana postrojenja bez troškova za transport tečnog stajnjaka uglavnom znatno manja.

30

TAB. 4: PRIMER POTREBNIH INVESTICIJA ZA BIOGAS POSTROJENJE SNAGE 75 KWsa 100% tečnim stajnjakom (10 % SM), izgradnja zajedno sa stajskim objektom (koncept 1)

Stavka Troškovi (€)

Period amortizacije (g)

Godišnja amortizacija (€/g)

Izgradnja

1 Dodatni troškovi za zemljane radove (kanali za cevovod, podkonstrukcije i temelji za sporedne agregate koji nisu pokriveni izgradnjom stajskog objekta)

20.000 20 1.000

2 Fermentor (1.100 m3 neto) sa izolacijom i priključcima

80.000 20 4.000

3 Skladište za ostatak fermentacije (1.500 m3 neto), neizolovano; ova stavka može i da se pripiše izgradnji stajskog objekta

80.000 20 4.000

Tehnika

4 Krovovi rezervoara za gas (krov fermentora sa rezervoarom za gas sa dodatnom membranom za toplotnu zaštitu)

70.000 10 7.000

5 Uređaji za mešanje 35.000 10 3.500

6 Izgradnja cevovoda i grejači 30.000 10 3.000

7 Gasna tehnika 17.000 10 1.700

8 Regulacija 30.000 10 3.000

9 Merna tehnika 6.500 10 650

10 Gasna baklja (ručna) 7.000 10 700

11 Kogenerativno postrojenje 107.000 10 10.700

Usluge i naknade

12 Planiranje, projektovanje, pribavljanje dozvole, veštačenja, priključci

35.000 20 1.750

13 Puštanje u rad i naknadni monitoring u toku 1 godine

5.000 20 250

Zbir 522.500 41.250

31

TAB. 5: PRIMER POTREBNIH INVESTICIJA ZA BIOGAS POSTROJENJE SNAGE 75 KW sa 80 % tečnog stajnjaka i 20 % kosupstrata (koncept 2)

Stavka Troškovi(€)

Period amortizacije (g)

Godišnja amortizacija (€/g)

Izgradnja

1 Zemljani radovi (uključujući podkonstrukciju i temelje za kontejner za tehniku, kontejner za KOGP i sporedne agregate)

80.000 20 4.000

2 Fermentor (1.100 m3 neto) sa izolacijom i priključcima

80.000 20 4.000

3 Skladište za ostatak fermentacije (1.000 m3 neto; ukupno 150 dana u gasno nepropusnom sistemu)

75.000 20 3.750

4 Objekat za tehničke uređaje 8.000 20 400

Tehnika

5 Krovovi rezervoara za gas (krov fermentora sa rezervoarom za gas sa dodatnom membranom za toplotnu zaštitu)

60.000 10 6.000

6 Sistem za unos čvrste materije 37.000 10 3.700

7 Pumpe i uređaji za mešanje 35.000 10 3.500

8 Izgradnja cevovoda i grejači 51.000 10 5.100

9 Gasna tehnika 17.000 10 1.700

10 Regulacija 56.000 10 5.600

11 Merna tehnika 6.500 10 650

12 Gasna baklja (ručna) 7.000 10 700

13 Kogenerativno postrojenje 107.000 10 10.700

Usluge i naknade

14 Planiranje, projektovanje, pribavljanje dozvole, veštačenja, priključci

35.000 20 1.750

15 Puštanje u rad i naknadni monitoring u toku 1 godine

5.000 20 250

Zbir 659.500 51.800

32

Servisiranje duga prikazano u narednim tabelama 6 i 7 bazirano je na modelu prema kom se način finansiranja bira shodno amortizaciji. Polazi se od identičnog ukamaćivanja sopstvenog i stranog kapitala. Tehnika se finansira 10-togodišnjim kreditima sa kamatnom stopom od 2,0 % godišnje; izgradnja, pribavljanje dozvole, itd., finansirani su 20-togodišnjim kreditima sa kamatnom

Stavka Troškovi (€/g)

Servisiranje kapitala (kamate i amortizacija) 49.022

Pretpostavljena cena rada (20,- €/h) za 365 radnih sati/a 7.300

Sopstvena potrošnja električne energije (5 %) 7.000

Održavanje/remont 8.920

Administracija/osiguranja/usluge 8.000

Maziva, potrošni materijal 4.000

Zbir 84.242

TAB. 6: PRIMER OPERATIVNIH TROŠKOVA BIOGAS POSTROJENJA SNAGE 75 KW sa 100 % tečnog stajnjaka (koncept 1)

stopom od 3,4 %. Kamatne stope odgovaraju poljoprivrednom investitoru sa jako dobrim bonitetom i visokim sredstvima obezbeđenja. U domenu troškova održavanja i remonta polazi se od 3 % za kogenerativno postrojenje, 2 % za ostalu tehniku i 1 % za građevinske objekte oslanjajući se na smernice Asocijacije nemačkih inženjera VDI 2067.

Stavka Troškovi (€/g)

Servisiranje kapitala (kamate i amortizacija) 61.655

Pretpostavljena cena rada (20,- €/h) za 730 radnih sati/a 14.600

Sopstvena potrošnja električne energije (8 %) 11.200

Održavanje/remont 11.030

Administracija/osiguranja/usluge 8.000

Maziva, potrošni materijal 4.000

Silaža (500 t/a za 40,- €/t, besplatan rubni sloj silaže) 20.000

Zbir 130.485

PRIMER OPERATIVNIH TROŠKOVA BIOGAS POSTROJENJA SNAGE 75 KW sa 80 % tečnog stajnjaka i 20 % kosupstrata (koncept 2)

33

Pored razlika u servisiranju kapitala baziranih na različitim investicijama u oba modela postrojenja, kod postrojenja sa korišćenim obnovljivim sirovinama veći tehnički zahtevi i veći sadržaj suve materije u mešavini supstrata prouzrokuju i veću sopstvenu potrošnju električne energije, kao i veće troškove održavanja i remonta. U okviru kalkulacije iz primera polazi se od toga da će troškovi nastati samo za jedan deo silaže, dok se raspoloživi ostaci silaže (na primer pokrivni sloj, rubni slojevi, itd.) koji ne mogu da se iskoriste za prehranu mlečnih krava troškovno ne odražavaju na poslovanje biogas postrojenja.

U tabeli 8 prikazana je stavka „sopstvena potrošnja električne energije u poljoprivrednom gazdinstvu“. Ista je bazirana na propisu shodno § 20 (3), tačka 2 EEG 2014. Prema tome

„… operateri postrojenja u bilo koje vreme […] električnu energiju u celini ili srazmerno mogu da prodaju trećim licima, ukoliko ista električnu energiju troše u neposrednoj prostornoj blizini postrojenja i ako se električna energija ne isporučuje kroz mrežu“.

I n fo r ma ci je d ob i je n e o d sa m ih poljoprivrednika (velike farme sa mlečnim kravama) o ceni sopstvene električne energije govore o iznosu od 25 ct/kWh. To bi sopstvenu potrošnju svakako činilo atraktivnom. Pošto se cene električne energije za korišćenje u ovu svrhu u stvarnosti sastoje od nekoliko komponenti i pored cene energije u obzir uzimaju i krivu i vrhove opterećenja, nabavnu cenu od 25 ct/kWh treba shvatiti samo kao grubo polazište koje u obzir uzima vrhove opterećenja u proizvodnji mleka.

TAB. 8: PRIMER PRIHODA BIOGAS POSTSROJENJA SNAGE 75 KW (plasman putem isporuke u mrežu, koncepti 1 i 2)

Stavka Troškovi (€/g)Koncept 1

(postrojenje sa 100 % tečnog stajnjaka)

Koncept 2 (postrojenje sa odnosom

supstrata 80/20)Sopstvena potrošnja električne energije poljoprivrednog gazdinstva 0 0

Prihodi od isporuke u mrežu (7.000 sati punog opterećenja godišnje, puštanje u rad u periodu jul do septembar 2016.)

121.080 121.080

Ušteda toplotne energije kod koncepta 1 (godišnje iskoristivo 5 % od ukupne toplotne energije) 1.575

Ušteda toplotne energije kod koncepta 2 (godišnje iskoristivo 35 % od ukupne toplotne energije) 11.025

Bonus za đubrenje (nije ukalkulisan) 0 0Bonus za izbegavanje emisija i higijenu (nije ukalkulisan) 0 0

Zbir 122.655 132.105

34

Iz konkretne ponude jednog isporučioca električne energije za potrošnju od 192.000 kWh, što odgovara 70 % potrošnje električne energije farme mlečnih krava sa 500 stajskih mesta (Jäkel, 2007), proizilazi jasno manja cena električne energije od 20 ct/kWh. Stoga ova stavka ostaje samo kao mogućnost za povećanje prihoda u posebnim slučajevima.

Kod različitih ušteda, odnosno prihoda od prodaje toplotne energije navedenih u primerima postrojenja uzeta je u obzir veća potrošnja toplotne energije postrojenja na čisti tečni stajnjak usled većeg sadržaja vode koji treba zagrejati (poglavlja 2.3.3 i 5.3). Ta veća sopstvena potrošnja toplotne energije smanjuje moguću prodaju toplotne energije, pogotovo u toku hladnog godišnjeg doba kada postoji veća mogućnost prodaje. Potencijalni troškovi za lokalne toplotne mreže za snabdevanje dodatnih potrošača u susedstvu i dodatne mogućnosti optimizacije nisu uzete u obzir. Stavke „bonus za đubrenje“ i „bonus za izbegavanje emisija i higijenu“ su navedene jer u zavisnosti od specifičnosti postrojenja itekako mogu biti od ekonomskog značaja (poglavlje 5.5). One se, međutim, u većini slučajeva ne mogu

ekonomski vrednovati i stoga je za njih u tabeli 8 navedena vrednost „0“.

U okviru poređenja prihoda i rashoda oba modela postrojenja (tabela 9) postaje jasno koliko je ekonomska situacija postrojenja sa 20 % kofermentacije na granici isplativosti. Pri tome treba uzeti u obzir da se u modelu pošlo od toga da za silažu trošak nastaje samo za količinu od 500 t.

Jako dobar rezultat postrojenja na čisti tečni stajnjak uslovljen je dvema okolnostima da je jako veliki deo ukupnih investicija pripisan delu farme (zemljani radovi, veliki deo izgradnje cevovoda, predjama sa pumpom) i da je kompletan tečni stajnjak besplatno raspoloživ na licu mesta. Ako bi se u slučaju postrojenja koje vrši fermentaciju tečnog stajnjaka i sa nekoliko drugih gazdinstava pošlo od prosečnih troškova za transport tečnog stajnjaka i povratnog transporta ostatka fermentacije od 2,00 €/m3, nestao bi višak prihoda. Stoga za zajedničku fermentaciju tečnog stajnjaka sa nekoliko gazdinstava uz uobičajene veličine farmi na zapadu i jugu Nemačke u okviru aktuelnih propisa EEG postoje samo ograničene mogućnosti.

Stavka Iznos (€/g)

Koncept 1(postrojenje sa 100 %

tečnog stajnjaka)

Koncept 2 (postrojenje sa odnosom

supstrata 80/20)

Zbir prihoda 122.655 132.105

Zbir rashoda 84.242 130.485

Zarada 38.413 1.620

TAB. 9: PRIHODI I RASHODI – POREĐENJE MODEL POSTROJENJA

35

5 LOKACIJSKI UTICAJNI FAKTORI

Upravo kod malih postrojenja na bazi tečnog stajnjaka preduslovi unutar samog gazdinstva imaju veliki uticaj na ekonomsku isplativost. Kao suštinski faktor treba navesti raspoloživu količinu organskog đubriva koja utiče na potencijalnu veličinu postrojenja. U slučaju dopremanja organskog đubriva do lokacije postrojenja, u obzir treba uzeti rashode koji nastaju za snabdevanje. Od individualnog gazdinstva takođe u velikoj meri zavise troškovi integrisanja postojećeg tehničkog sistema za manipulisanje tečnim stajnjakom i mogućnost iskorišćavanja postojećih objekata i uređaja kao i mogućnosti korišćenja toplotne energije na licu mesta. Osim toga treba voditi računa o tome da kod veoma malih postrojenja sa instalisanom električnom snagom od oko 30 kW troškovi priključka na mrežu eventualno (u zavisnosti od lokalne situacije u pogledu elektromreže) zbog nepostojanja potrebe za trafo-stanicom mogu biti niski, što se pozitivno odražava na ekonomsku isplativost postrojenja. Kod malih postrojenja troškovi priključka na mrežu koji zavise od lokacije postrojenja – relativno posmatrano – imaju veći značaj.

U narednom delu se sa stanovišta ekonomske isplativosti ukazuje na to koji lokacijski faktori imaju uticaj na troškove i poslovni rezultat biogas postrojenja na bazi tečnog stajnjaka i o kojim aspektima treba voditi računa u pogledu budućeg razvoja gazdinstva.

5.1 Raspoloživost organskog đubriva

Kod malih postrojenja naspram nedostatka visokih specifičnih investicionih troškova stoji prednost da za veliki deo supstrata u vidu organskog đubriva ne nastaju proizvodni troškovi. Što se biogas postrojenja grade decentralnije u blizini stajskih objekata, toliko više mogu da se iskoriste takvi potencijali supstrata. Sa troškovnog aspekta je bitno da li je u toku rada postrojenja organsko đubrivo u celini raspoloživo besplatno ili je (makar delimično) povezano sa transportnim troškovima.

Raspoloživost organskog đubriva (količina i kvalitet) zavisi od faktora kao što su veličina stada, vrsta i kategorija životinja (na primer mlečne krave, junad, bikovi), način držanja (prostirka, ispaša), nivo produktivnosti, strategija prehrane (na primer tretman ostataka stočne hrane) i sistem izđubravanja (starost tečnog stajnjaka pre unosa u biogas postrojenje). Redovan unos vode, na primer od čišćenja muzilišta i sistema za mužu ili kapljičnih pojilica, nema uticaja na proizvodnju gasa dokle god se ne koriste inhibirajuća sredstva za čišćenje i dezinfekciju. Isti se, međutim, odražava na neophodan obim građevinskih radova i samim tim na troškove izgradnje kao i na toplotni bilans postrojenja. Međutim, neredovan unos vode u fermentor, na primer atmosferske vode sa čvrstim stajnjakom iz otvorenog prostora za izlazak životinja, može negativno da se odrazi na

36

biološki proces postrojenja, pa samim tim i na proizvodnju gasa. Da li takav razvodnjeni tečni stajnjak i dalje treba dodavati stajnjaku iz stajskog objekta, odvoditi u skladište za ostatak fermentacije ili skladištiti odvojeno, zavisi od preduslova u samom gazdinstvu. Kofermentaciju u biogas postrojenju svakako treba videti kao prednost, mada su dodatni troškovi (zapremina fermentora, potrošnja toplotne energije, itd.) u poređenju sa niskim dodatnim prinosom gasa visoki. Povećanje količine tečnog stajnjaka usled efekta razređivanja treba videti kao prednost u slučaju kada na raspolaganju stoje velike količine ostatka silaže, jesenjeg otkosa, itd., čije bi korišćenje inače prekoračilo granicu od 20 %.

Kod mlečnih krava načelno može da se pođe od oko 15 kWel/100 UG. Ta vrednost je manja pre svega u slučaju niskog stepena efikasnosti kogenerativnog postrojenja, držanja životinja kompletno bez prostirke, delimične ispaše i dužeg skladištenja tečnog stajnjaka pre unosa u biogas postrojenje, kao i niske produktivnosti stada. Vrednost je srazmerno veća u slučaju jako visokog stepena efikasnosti kogenerativnog postrojenja, veće količine slame za održavanje boksova za ležanje, visoke produktivnosti stada i velikodušnog uklanjanja ostataka stočne hrane za proizvodnju biogasa.

Efekti pojedinačnih faktora mogu da se procene pomoću sledeće formule i tabele 10.

Polazi se od:• stada mlečnih krava veličine 200 UG

(gazdinstvo bez sopstvenog uzgoja junadi) sa 9.500 kg prosečne produktivnosti stada na lokaciji sa pratećom ratarskom proizvodnjom.

• U boksove se razastire uobičajena količina seckane slame.

• Iz toga prema obračunskim podacima Bavarskog pokrajinskog zavoda za poljoprivredu (LFL Bayern, 2015) proističe količina tečnog stajnjaka od 5.380 m3 godišnje uz sadržaj SM od 7,5 %. Sadržaj oSM tečnog stajnjaka mlečnih krava prema KTBL (2015) iznosi 80 %.

• Polazi se od instaliranog sistema za izđubravanje sa zasunom preko kog se nekoliko puta dnevno u postrojenje unosi sveži tečni stajnjak. Prinosi gasa od tečnog stajnjaka mlečnih krava koji prema KTBL (2015) iznose 210 m3 CH4/t oSM mogu dakle da se uključe u kalkulaciju bez odbitaka za gubitke usled skladištenja.

• Instalirano je kogenerativno postrojenje sa električnim stepenom efikasnosti od 33 %. U pogledu godišnjih sati punog opterećenja polazi se od 7.500 h. Kapacitet rezervoara za gas je dovoljan, tako da proizvedeni gas može u celini da se iskoristi i ne mora da se sagori preko baklje.

• Donja toplotna vrednost metana iznosi 9,97 kWh/m3.

Iz toga proističeProizvodnja električne energije: 5.380 m3 × (7,5 %) × (80 %) × 210 × 9,97 kWh/m3 × (33 %) = 223.029 kWh(količina tečnog stajnjaka × sadržaj SM × sadržaj oSM [u odnosu na SM, uobičajena vrednost iz tabele] × prinos metana [ev. prinos biogasa iz tabele × sadržaj metana] × donja toplotna vrednost × stepen efikasnosti KOGP = količina električne energije)

Snaga postrojenja: 223.029/7.500 = 29,7 kWel

(količina električne energije/sati punog opterećenja = instalisana snaga)

37

U gore navedenom slučaju bi zbog nedostatka junadi kao raspoloživi supstrat trebalo još dodati silažu lošijeg kvaliteta (jesenji otkos) i osim toga ostatak silaže i eventualno količine ostatka stočne hrane mimo udela uzetog u obzir kod tečnog stajnjaka. Snaga postrojenja bi tada iznosila 40–50 kWel.

Kvalitet tečnog stajnjaka, koji između ostalog zavisi od vrste i kategorije životinja, produktivnosti stada, starosti tečnog stajnjaka pre unosa u biogas postrojenje i razređenosti vodom (od čišćenja stajskog objekta, otpadne vode iz muzilišta, atmosferske vode sa spoljnih površina), ima veliki uticaj na prinos gasa i relativnu

Faktor EfektiVeličina stada Veća količina tečnog stajnjaka pri većem stadu.

Produktivnost stada

Deluje dvostruko: kod veće produktivnosti stada je količina nastalog tečnog stajnjaka po UG veća, pri čemu je isti energetski bogatiji čime raste specifičan prinos gasa.

Količina prostirke

Veći udeli prostirke koja može da se fermentiše (pre svega seckana slama) deluju kao dodatni supstrat. Pažnja: pesak i piljevina, odnosno strugotina kao prostirka ne formiraju gas, već stvaraju tehničke probleme.

Ispaša Smanjuje količinu tečnog stajnjaka raspoloživog za postrojenje.

Stepen efikasnosti KOGP

Što je stepen efikasnosti KOGP veći, toliko se više energije (i snage) proizvodi na bazi iste količine gasa.

Izđubravanje Ako tečni stajnjak usled poda sa rešetkama i lagune za tečni stajnjak u poređenju sa sistemom za izđubravanje sa zasunom mora da se skladišti duže vreme pre unosa u postrojenje, smanjuje se specifičan prinos gasa.

Upravljanje ostacima stočne hrane

Ako se ostaci stočne hrane uklanjaju i zajedno sa tečnim stajnjakom unose u postrojenje, oni poput prostirke deluju kao dodatni supstrat. Što se njima rukuje velikodušnije, na primer kako bi se postigla visoka produktivnost stada, to je veća dodatna količina ostataka stočne hrane i veći prinos gasa od istih. To naravno podjednako važi i za ostatke od silaže i silaže lošeg kvaliteta.

TAB. 10: UTICAJNI FAKTORI I NJIHOVI EFEKTI

potrošnju toplotne energije postrojenja. Kao što je u tabeli 10 prikazano, dužina skladištenja tečnog stajnjaka utiče na prinos gasa. Ta dužina skladištenja opet zavisi od stajskog sistema. Tako, na primer, postojanje lagune za tečni stajnjak ispod stajskog objekta za razliku od sistema za izđubravanje sa zasunom sa spoljnim skladištem za tečni stajnjak dovodi do dužih prosečnih perioda skladištenja tečnog stajnjaka pre unosa u postrojenje. Kod visokih udela tečnog stajnjaka veliki uticaj ima i njegov sadržaj vode.

U narednom delu prikazani su faktori koji utiču na potencijalnu snagu postrojenja pri fermentaciji tečnog stajnjaka.

38

5.2 Integracija u postojeće gazdinstvo

U oblasti malih postrojenja na tečni stajnjak integrisanje postrojenja u tehnički sistem za izđubravanje stajskokg objekta predstavlja odlučujući uticajni faktor koji se odražava na visinu potrebnih investicija. Pre svega u slučaju izgradnje novog stajskog objekta veštim planiranjem mogu da se uštede značajni iznosi, iako će se biogas postrojenje realizovati tek nakon puštanja u rad stajskog objekta. U svakom slučaju bi trebalo planirati sistem izđubravanja sa zasunom. U tom slučaju odvodni kanal za tečni stajnjak i u njemu instalirane pumpe, kao i svakako potrebni cevovodi za tečni stajnjak i skladište za isti mogu da se koriste i za biogas postrojenje. Iz toga se vidi da je kod postojećih stajskih objekata sa građevinskog aspekta vrsta staje, odnosno tehničkog sistema za upravljanje tečnim stajnjakom od odlučujućeg značaja. U slučaju sistema za izđubravanje sa zasunom gore navedene komponente uglavnom mogu da se integrišu i naknadno kako bi se smanjile potrebne investicije. U slučaju postojećeg tehničkog sistema za upravljanje tečnim stajnjakom sa podom sa rešetkama i lagunom za tečni stajnjak, za biogas postrojenje mora da se izgradi skladište za ostatak fermentacije, kanal sa pumpama i neophodni cevovodi. Osim toga u postojeće kanale za tečni stajnjak uglavnom moraju da se ugrade pomične ustave, odnosno komore, kao i eventualno uređaji za mešanje kako bi tečni stajnjak u redovnim razmacima mogao da se odvodi iz pojedinačnih komora u postrojenje. Inače bi samo retki delovi tečnog stajnjaka oticali do

postrojenja, a ekskrementi bi ispod rešetaka formirali tvrde naslage čvrstog stajnjaka.

Iz ovog prikaza i uz saznanje o niskim prinosima gasa iz skladištenog tečnog stajnjaka postaje jasno da treba voditi računa o tome da se investicije u poljoprivredni segment gazdinstva ne odraze negativno na buduću fermentaciju tečnog stajnjaka radi smanjenja emisija i proizvodnje energije. Stoga bi po mogućnosti trebalo dati prednost stajskim objektima sa eksternim skladištenjem tečnog stajnjaka. To kao dodatnu prednost ima smanjenje negativnog uticaja štetnih gasova od tečnog stajnjaka na stajski vazduh.

U slučaju povoljnih uslova (idealna je istovremena izgradnja biogas postrojenja i skladišta za tečni stajnjak), veliko skladište za tečni stajnjak koje je potrebno zbog ograničenih perioda iznošenja na poljoprivredne površine može dobro da se kombinuje sa dugim retencionim vremenima u postfermentoru biogas postrojenja.

5.3 Korišćenje toplotne energije

Pored optimizacije troškova, veliki značaj za ostvarivanje ekonomske isplativosti biogas postrojenja ima i optimiziranje prihoda. To kod malih postrojenja može da se postigne pre svega preko dobre iskorišćenosti toplotne energije. Visoka potrošnja toplotne energije postoji pre svega kod gazdinstava za uzgoj svinja i peradi. Ta potreba za toplotnom energijom je naravno posebno izražena u zimskom periodu.

39

Biogas postrojenja koja su prevashodno bazirana na tečnom stajnjaku zbog visokog sadržaja vode imaju uporedivo visoku sopstvenu potrošnju toplotne energije. Posebno u slučaju postojanja dobrih mogućnosti za ostvarivanje dodatnih prihoda eksternim korišćenjem toplotne energije, kod postrojenja treba voditi računa o dobrom konceptu grejanja koji obuhvata dobru izolaciju celokupnog postrojenja (poglavlje 2.3.) ili eventualno i izmenjivače toplote između razgrađenog ostatka fermentacije i svežeg tečnog stajnjaka.

U slučaju dobrih mogućnosti za ostvarivanje dodatnih prihoda iskorišćavanjem toplotne energije, trebalo bi proveriti da li je uprkos većim investicijama svrsishodno instalirati veće kogenerativno postrojenje nego što bi u proseku godišnje moglo da radi na bazi raspoloživih supstrata. Tako bi se, na primer, ugradilo kogenerativno postrojenje električne snage 75 kW, iako bi pri kontinuiranom radu godišnje u proseku moglo da se proizvede samo 30–50 kW. Tada bi se onih 20% kosupstrata, koliko se godišnje u proseku koristi, isključivo koristilo u zimskom periodu.

Shodno tome bi kogenerativno postrojenje u toku hladnog godišnjeg doba radilo kontinuirano i tako obezbedilo odgovarajuću količinu toplotne energije. Naspram toga bi se u toku leta koristio isključivo tečni stajnjak i kogenerativno postrojenje bi radilo samo nekoliko sati dnevno.

Treba proveriti da li bi u takvom slučaju veće investicije mogle da se kompenzuju povećanim prinosima toplotne energije, većim stepenom efikasnosti većeg kogenerativnog postrojenja i većim prihodima od direktnog plasmana električne energije.

5.4 Uticaj na razvoj gazdinstva

U svetlu sve veće fluktuacije proizvodnih cena za poljoprivredna gazdinstva proširenje poslovanja segmentom sa stabilnim prihodima načelno predstavlja faktor sigurnosti. Prihodi od isporuke u mrežu su preko EEG zagarantovani za 20 godina. To u velikoj meri važi i kada se odabere predviđeni direktan plasman na tržište koji, međutim, za mala postrojenja na tečni

©

NQ-A

nlag

ente

chni

k Gm

bH

40

stajnjak nije obavezan (poglavlje 2.1.1). Prilikom izbora tehničkog rešenja treba voditi računa o niskom radnom angažmanu, tako da može dobro da se integriše u radno vreme farme. Postojeću situaciju treba kritički preispitati u pogledu ekonomičnog upravljanja radnim vremenom, između ostalog i u odnosu na pitanje da li sa dodatnim prihodima od biogas postrojenja može da se zaposli dodatna radna snaga.

Pre svega za farme sa malo raspoloživih obradivih površina konfiguracija biogas postrojenja može da ima veliki uticaj na budući razvoj gazdinstva. Tako postrojenja koja pored organskog đubriva planiraju i korišćenje 20 % kosupstrata u vidu energetskih biljaka, u slučaju ograničeno raspoloživih obradivih površina mogu značajno da ograniče razvoj gazdinstva. Površina potrebna za njihov uzgoj tada ograničava dalji razvoj stočarstva jer će te površine nedostajati za proizvodnju stočne hrane i razastiranje đubriva iz stočarstva. Dodatnih 20 % energetskih biljaka u primeru iz poglavlja 5.1 pri prikazanoj količini tečnog stajskog đubriva od 5.380 m3 godišnje ipak odgovara količini od 1.076 t godišnje. To u slučaju kukuruza ili silaže celih biljaka žitarica sa prinosom sveže materije od 45 t/ha znači oko 24 ha obradivih površina. Time bi veličina stada iz dotičnog primera od 200 UG mlečnih krava mogla da se poveća za oko 20 %.

U poređenju sa time, pomoću odgovarajućih strategija mogu da se ostvare značajni sinergijski potencijali i za druge segmente poslovanja. Ostaci stočne hrane, velikodušno uklonjeni rubni slojevi silaže i silaža jesenjeg otkosa lošeg kvaliteta

koriste se u biogas postrojenju. Time – kao u prikazanom primeru – može da se poveća mlečni prinos stada (pre svega energetska vrednost osnovnog hraniva). Osim toga u drugim gazdinstvima može da se ostvari korist izmeštanjem junadi i povećanjem stada mlečnih krava, ako u biogas postrojenju mogu da se koriste lošiji kvaliteti silaže.

5.5 Korist đubriva i drugi efekti

Fermentacijom se organski azot pretvara u amonijačni azot koji je direktno raspoloživ za biljke. To ima posebne prednosti kada treba đubriti postojeće zasade koji imaju visoku potrebu za azotom, na primer u periodu vegetacije. Fermentacija u biogas postrojenjima može da ima posebnu prednost za gazdinstva koja se bave organskom proizvodnjom. Ostaci fermentacije tamo pružaju sredstvo za optimizaciju prehrane postojećih zasada (Stinner, 2011).

Usled razgradnje sluzavih supstanci i čvrstih materija u toku fermentacije, tečni stajnjak postaje ređi, manje zapušava razvodne uređaje, može preciznije da se razastire, brže se sliva sa biljaka i zemlja ga brže apsorbuje. Zbog manjeg sadržaja organskih kiselina, prilikom razastiranja fermentisanog tečnog stajnjaka dolazi do manjeg oštećenja biljaka. Sa razgradnjom organskih kiselina i drugih organskih komponenti povezano je i značajno smanjenje neprijatnog mirisa. Fermentisani tečni stajnjak tako može da se razastire na površine i u blizini naseljenih

41

mesta. Zbog navedenih efekata može da se uštedi mineralno đubrivo, a istovremeno kod gazdinstava sa velikim stočnim fondom može da se smanji višak nutrijenata bez da moraju da se prihvate gubici u prinosu.

Međutim, primena ostatka fermentacije zahteva i posebnu pažnju. Fermentisani tečni stajnjak u poređenju sa nefermentisanim doduše brže prodire u zemlju, ali je usled razgradnje proteina i povećan sadržaj amonijuma. Osim toga je usled povećanja pH-vrednosti (sa oko 6,5 na oko 7,5) poremećena ravnoteža imeđu amonijuma (NH +) i isparljivog amonijaka (NH) u korist amonijaka. Poslednja dva faktora preovlađuju u odnosu na prvi; opasnost od emisija amonijaka je stoga načelno veća. Shodno tome posebno treba voditi računa o merama za smanjenje emisija, tj. treba razastirati što je bliže tlu, odnosno u idealnom slučaju uneti direktno u zemljište ili odmah zaoravati. Razastiranje bi po mogućnosti trebalo da se vrši pri hladnom, vlažnom vremenu, nikako na suncu ili pre direktnog uticaja sunca. Načelno je moguće i razređivanje vodom, što se doduše pre svega iz troškovnih razloga ili dodatnog zagađenja tla ne praktikuje.

Naspram skladištenja tečnog stajnjaka ispod stajskog objekta, fermentacija doprinosi boljem stajskom vazduhu. Osim toga se indirektni i direktni efekti po higijenu odražavaju pozitivno na gazdinstvo. Indirektni higijenski efekti nastaju tretmanom lako razgradivih organskih supstanci organskih đubriva u anaerobnim uslovima u zatvorenim rezervoarima.

Mušice, sitni insekti, a delom i štetni glodari gube svoja staništa i izvore hrane, odnosno bivaju direktno uništeni.

Načelno se u procesu proizvodnje biogasa razgrađuju kako uzročnici bolesti tako i seme korova. Pri tome obim direktne higijenizacije u biogas postrojenjima u velikoj meri zavisi od konkretne konfiguracije procesa. Ovde procesna temperatura, temperaturni stepeni, zagarantovano i prosečno retenciono vreme, predtretman, korišćenje kaskada, itd. predstavljaju bitne uticajne faktore. Ova mogućnost, na primer, može biti bitna za smanjenje određenih bolesti ili problematičnih korova poput konjskog štavelja. Korišćenje otkosa sa pašnjaka u biogas postrojenjima može da poboljša higijenu pašnjaka.

Takođe i korišćenjem otkosa sa ozelenjenih površina ili površina zaštićene prirode, slame, ostataka biljke kukuruza ili repinog lista mogu da se ostvare sinergijski efekti za druge delove gazdinstva ili za celo gazdinstvo.

©

NQ-A

nlag

ente

chni

k Gm

bH

42

6 KONTROLNE LISTE ZA PLANIRANJE I OCENU PONUDA

Prilikom ocene ponuda posebnu pažnju treba posvetiti dodirnim tačkama sa gazdinstvom, odnosno radovima koji mogu da se izvedu u sopstvenoj režiji. Preporučuje se provera ponuda u pogledu ukupnih investicija, uključujući potrebne građevinske radove, uz analizu ekonomske isplativosti i konsultovanje neutralnog savetnika (na primer poljoprivrednih komora). Takođe treba proveriti i tehničku podobnost ponuđenog rešenja uzimajući u obzir konkretno raspoložive supstrate. U tu svrhu bi po mogućnosti trebalo posetiti referentna postrojenja. Kod tehničke ocene ponuda između ostalog u obzir treba uzeti aspekte kao što su retenciono vreme, opterećenje organskom materijom i fleksibilnost u pogledu supstrata. Propisani udeo od najmanje 80 % organskog đubriva životinjskog porekla se kod malih postrojenja pretežno sastoji od tečnog stajnjaka, pošto farme odgovarajuće veličine uglavnom rade na bazi istog. To ima veliku prednost što pored visokog udela tečnog stajnjaka relativno jednostavno mogu da se fermentuju i hidraulički zahtevni supstrati, kao što je čvrsti stajnjak sa visokim sadržajem slame ili travna silaža.

U okviru dosadašnjih radova na ovu temu pokazalo se da mnoge ponude za izgradnju postrojenja na bazi tečnog stajnjaka ne mogu međusobno da se uporede. Tako nekada nedostaje kompletan prikaz svih

neophodnih radova, odnosno usluga. Iako je većina ponuda ozbiljna, ipak postoje i one kod kojih se zapravo nude samo delovi biogas postrojenja bez neophodnih podataka o dodatno potrebnim radovima koje treba izvesti u sopstvenoj režiji. U pojedinačnom slučaju čak ni izrada projekta za dobijanje dozvole ne predstavlja sastavni deo ponude. Posebno je kritično kada je prikazana kalkulacija ekonomske isplativosti koja je bazirana samo na ponuđenim parcijalnim komponentama i ne uključuje potrebne radove u sopstvenoj režiji. U nekim slučajevima se prinos energije obračunava veoma optimistično.

U narednom delu su iz tog razloga prikazane kontrolne liste za ocenu ponuda. Te kontrolne liste su kvalitativnog karaktera bez primernih kvantitativnih podataka, što znači da poljoprivrednici na bazi samostalno utvrđenih troškova moraju da procene ukupnu investiciju.

Zahtevi koji se postavljaju pred izvođenje radova su veoma različiti. Oni zavise od postojanja predznanja (na primer gazdinstvo u sistemu dualnog obrazovanja, postrojenja u susedstvu ili krugu poznanika, posete drugim postrojenjima, literatura, itd.) i potencijalne podrške (na primer od strane operatera postrojenja u okruženju). Kontrolne liste trebalo bi da pomognu da se stekne bolji uvid u potrebne radove.

43

Investitor na osnovu ovih pitanja konkretno treba da oceni da li:• želi da kupi kompletno postrojenje

uključujući uslugu puštanja u rad,• je u stanju da oceni različite tehnologije i

samim tim načelnu podobnost ponuđenih koncepata za njegovo gazdinstvo,

Kontrolna lista 1 za proveru potrebnih radova

Pitanje da ne Komentar

Da li već posedujem osnovna znanja o biogas postrojenjima?

□ □

Da li poznajem ponuđene tehnologije? □ □

Da li mogu da ocenim dotične prednosti i nedostatke?

□ □

Da li već posedujem znanje i iskustvo u odnosu na proces?

□ □

Da li umem da procenim ekonomske i tehničke parametre prilikom planiranja biogas postrojenja?

□ □

Da li poznajem odgovarajuće pokazatelje svog gazdinstva?

□ □

Da li imam iskustva sa izradom građevinskih i tehničkih planova?

□ □

Da li ja sam ili neko u okviru gazdinstva raspolaže sa dovoljno slobodnog vremena bez da se to negativno odrazi na rad u gazdinstvu i prinose?

□ □

Da li mogu da se oslonim na iskustva u svom okruženju (susedstvo, druge kolege, itd.)?

□ □

• sa vremenskog i stručnog aspekta može sam da koncipira i izgradi postrojenje, kao i

• za koje dodatne radove u tom slučaju mora da angažuje eksternog izvođača.

44

Kontrolna lista 2 za ocenu ponude – Tehnika

Pitanje da ne Komentar

Da li je investitoru jasno zašto ponuđena tehnika odgovara konceptu supstrata i gazdinstva?

□ □

Da li se kod ponude radi o kompletnoj ponudi (= postrojenje po principu ključ u ruke uključujući puštanje u rad)?

□ □

Da li su iz ponude izričito izuzeti određeni radovi u sopstvenoj režiji, odnosno radovi koji bi se naplatili dodatno?

□ □

Da li je obuhvaćena izrada projekta za dobijanje građevinske dozvole, tj. povezivanje sa tehničkim sistemom stajskih objekata i energetskim sistemom na gazdinstvu?

□ □

Ili se izričito nudi samo delimična usluga (na primer projektovanje, savetovanje prilikom izbora tehnike, isporuka komponenti)?

□ □

Da li je navedeno kako su podeljeni rizici i odgovornosti?

□ □

Da li su jasno definisane dodirne tačke?Tj. da li je jasno predočeno ko je odgovoran za koje zadatke?

□ □

Da li je u opštim objašnjenjima, odnosno u razgovorima stečen utisak da se radi o kompletnoj ponudi, što se, međutim, pri detaljnijoj proveri nije potvrdilo?

□ □

Da li zemljani radovi, postavljanje cevovoda, temelja i drugi betonski radovi spadaju u onaj deo radova koje treba izvesti u sopstvenoj režiji? Ko će vršiti nadzor nad tim radovima, kako je razgraničena odgovornost?

□ □

45

Kontrolna lista 3 za ocenu ponude – Ekonomska isplativost

Pitanje da ne Komentar

Da li su troškovi radova koji se izvode u sopstvenoj režiji realno kalkulisani? Da li su uključeni u kalkulaciju ekonomske isplativosti? Kako su obračunate komponente koje su potrebne kako za stajski objekat tako i za biogas postrojenje, na primer kanal za izđubravanje, cevovodi, skladište za ostatak fermentacije (bez zaštite od korozije, krova sa rezervoarom za gas i eventualno izolacijom)?

□ □

Da li su vrednosti iz kalkulacije ekonomske isplativosti pesimistične, realistične ili optimistične?

□ □

Da li je prilikom tarifiranja električne energije isporučene u mrežu uzeto u obzir sukcesivno smanjenje tarife i realan trenutak puštanja u rad?

□ □

Da li je prilikom modela isporuke u mrežu uzet u obzir odbitak za slučaj da se ne vrši direktan plasman na tržište (0,2 ct, poglavlje 2.1.1)? Da li su u slučaju direktnog plasmana na tržište uzeti u obzir troškovi koji tom prilikom nastaju?

□ □

Da li su kreditne rate u okviru kalkulacije ekonomske isplativosti realne? Kreditne rate delom odgovaraju 20-togodišnjem finansiranju celokupnog postrojenja. Međutim, periodi amortizacije i životni vek tehničkih komponenti (KOGP, pumpe, mešalice, itd.) iznose od 6 do 10 godina, pa bi u toku perioda tarifiranja prema EEG trebalo da se amortizuju i eventualno otplate samo građevinski objekti.

Kao kod svih investicija, i kod biogas postrojenja važi osnovno pravilo da period otplate kredita ne bi trebalo da je duži od perioda amortizacije, odnosno tehničkog životnog veka. Inače neće biti moguće potrebne investicije u zamenu.

□ □

Da li je prezentovan toplotni bilans? Da li su u istom u obzir uzeti zimski dani sa povećanom potrošnjom? Da li su pretpostavke realne (temperatura, trajanje hladnog perioda)?

□ □

Da li su utvrđeni parametri gazdinstva (količine i kvaliteti supstrata, potrošnja toplotne i električne energije, itd.)?

□ □

46

7 PRIMERI IZ PRAKSE

Gazdinstvo Terpstra, Gramov (Meklenburg-Prednja Pomeranija)Energija iz 100 % tečnog stajnjaka dopunjuje rad mlečne farme

Osovni podaci o gazdinstvu• 550 mlečnih krava, prinos mleka 8.500 kg

po kravi i godini• ukupno 550 UG• 380 ha poljoprivrednih površina, od toga:

– 205 ha intenzivnih pašnjaka – 75 ha ekstenzivnih pašnjaka – 100 ha ratarske proizvodnje (silažni kukuruz, krmno bilje i ovas)

• radna snaga: bračni par operateri postrojenja, 7 zaposlenih

Motivacija/polazna situacijaPorodica Terpstra je već godinama planirala da izgradi i upravlja biogas postrojenjem. Međutim, svi koncepti bili su povezani sa dodatno potrebnim površinama. Tek sa posebnom podsticajnom tarifom za mala postrojenja u EEG 2012 ukazala se u praksi izvodljiva mogućnost za svrsishodno iskorišćavanje tečnog stajnjaka sa mlečne farme. Isti je raspoloživ u više nego dovoljnoj količini, a sa biogas postrojenjem dodata je još jedna karika u što je moguće zatvorenijem ciklusu gazdovanja. Takođe je trebalo da se zauvek reši problem neprijatnih mirisa usled skladištenja i razastiranja stajnjaka, dok se u gazdinstvu od đubrenja ostatkom fermentacije očekuju bolji efekti na vegetaciju biljaka.

Porodica se nakon podrobnog informisanja i savetovanja odlučila za ponuđača postrojenja iz svog regiona. Jako su zadovoljni svojim izborom ponuđača kompletnog postrojenja („…sve iz jedne ruke“). Izgradnja je protekla bez ometanja normalnog rada gazdinstva, a takođe su zadovoljni i uslugama nakon prijema postrojenja.

PostrojenjePonuđač kompletnog postrojenja: Rotaria Energie- und Umwelttechnik GmbHKOGP: 75 kWel gasni Oto motor 2 G (Liebherr) u novom objektuElektrični stepen efikasnosti: 38 %Termički stepen efikasnosti: 43,1 %

47

Fermentor: 1.400 m³, izolovan, integrisani rezervoar za gas Skladište za ostatak fermentacije: 2 x 2.500 m³, nepokrivena laguna obložena folijom (postojeća)Rezervoar za gas: na fermentoru, kapacitet 350 m³ (oko 8 sati)Desumporizacija: uduvavanje vazduha, krov od drvenih greda Mešalice: 1 x 6,5 kW i 1 x 15 kW (rezervna) Dozvola: novembar 2013., zahtev podnet u februaru 2012.Početak izgradnje: april 2014. Puštanje u rad: septembar 2014.

Rad postrojenjaKoličina supstrata: trenutno oko 30 m³ tečnog stajnjaka dnevno, planirano 10.000 m³ stajnjaka godišnjePotrebno radno vreme: oko 20 minuta dnevnoDosadašnje smetnje: manji problemi u KOGP (između ostalog start-stop automatika)Korišćenje toplotne energije: zagrevanje fermentora, predviđeno je buduće korišćenje viška toplotne energije Korišćenje ostatka fermentacije: separacija (postojala je već i za sirovi tečni stajnjak) Čvrste materije – prostirka za bokosove za ležanje (jako dobra iskustva) Tečna faza – đubrenje sopstvenih površina, manje emisija neprijatnih mirisa, bolje od sirovog tečnog stajnjaka

Ekonomski pokazateljiTarifiranje: prema EEG 2012, pošto je građevinska dozvola dobijena pre

23.01.2014. (24,01 ct/kWh)Investicioni troškovi: 550.000 € ukupno, odgovara 7.300 €/kW (uključ. priljučak na mrežu, bez trafo-stanice)Postrojenje radi tek nekoliko meseci, još uvek nisu raspoloživi drugi pokazatelji

Saveti iz prakse• u fazi izgradnje konstanto pratiti troškove• potencijalne primedbe nadležnih organa po mogućnosti rešiti unapred• uplanirati teškoće u početnoj fazi rada, iskustva tek treba steći• ne očekivati nadproporcionalne prihode od ove grane poslovanja• ne postoje mogućnosti za proširenje, iako je raspoloživo više tečnog stajnjaka

48

Vijard Smit, Krimhern (Donja Saksonija) Proširili štalu za krave i usput izgradili i biogas postrojenje

Motivacija/polazna situacijaBiogas postrojenje predstavlja dodatni segment poslovanja bez potrebe za dodatnim površinama i pruža sigurnost planiranja na period od 20 godina. Kombinovanje izgradnje postrojenja sa planiranim proširenjem stajskog objekta sa 140 na 260 stajskih mesta i sa time povezanom zahtevnom izgradnjom novog skladišta tečnog stajnjaka i površine za skladištenje silaže pokazalo se troškovno povoljnim. Tako skladište tečnog stajnjaka koje je svakako trebalo da se gradi može da se koristi kao skladište za ostatak fermentacije. Stajski objekti nemaju podove sa rešetkama, pa samim tim ni kanale za izđubravanje, dok se u boksovima koristi slama kao prostirka. Na raspolaganju stoje dovoljne količine sopstvenog supstrata.

Na lokaciji (usled postojećeg vetrogeneratora) postoji dovoljan priključak električne energije (20 kV). Operater postrojenja i zaposleni imaju dovoljno kapaciteta radnog vremena i mogu dobro da pokriju poslove oko postrojenja.

Gazdinstvo se nalazi na izdvojenoj lokaciji sa stabilnim tlom za gradnju i odgovarajućim prilaznim putevima. Za sada nema problema sa susedima i nadležnim organima. Dodatni sinergijski efekti ostvareni su istovremenom izgradnjom postrojenja u susedstvu od strane istog proizvođača.

PostrojenjePonuđač kompletnog postrojenja: inergie GmbHKOGP: gasni Oto motor, 75 kWel MAN (u kontejneru)Električni stepen efikasnosti: 37,2 %Termički stepen efikasnosti: 46,0 %

Osovni podaci o gazdinstvu• 220 mlečnih krava, prinos mleka

10.500 kg po kravi i godini• 200 priplodnih junica i 15 priplodnih bikova• ukupno 300 UG• 250 ha poljoprivrednih površina, od toga:

– 110 ha intenzivnih pašnjaka – 80 ha ekstenzivnih pašnjaka – 60 ha ratarske proizvodnje (silažni kukuruz i pšenica/ječam)

• rada snaga: operater postrojenja, 1 zaposleni, 2 učenika, roditelji vlasnika gazdinstva

©

W. S

mid

t

49

Fermentor: 1.100 m³, izolovan, integrisan rezeravoar za gasSkladište za ostatak fermentacije: 2.200 m³, integrisani rezervoar za gasUnos supstrata: dozator čvrstih materija (nerđajući čelik, sa mešalicom sa puževima) Rezervoar za gas: krov sa dvostrukom membranom (fermentor oko 550 m³, konačno skladište oko 830 m³) Desumporizacija: sa hidroksidom gvožđa i uduvavanjem vazduhaMešalice: 2 x fermentor (Flygt), 1 x skladište za ostatak fermentacije (Flygt), sa po 15 kW Dozvola: zahtev podnet 15. maja 2012., dozvola izdata 31. avgusta 2012.Početak izgradnje: 09. oktobar 2012. Puštanje u rad: 21. decembar 2012.

Rad postrojenjaKoličina supstrata: oko 6.000 m³ goveđeg tečnog stajnjaka, 50 t ostataka stočne hrane, 900 t goveđeg čvrstog stajnjaka godišnjePotrebno radno vreme: oko 20 minuta dnevnoDosadašnje smetnje: plivajući slojevi (zbog korišćenja trave), puklo uže mešalice, oštećenje zbog nevremena Korišćenje toplotne energije: zagrevanje fermentora, višak toplotne energije za zagrevanje sopstvenog stambenog objekta Korišćenje ostatka fermentacije: đubrenje sopstvenih površina; manje emisije neprijatnih mirisa

i lakši protok kroz uređaje za razastiranje postavljene blizu tla nego kod sirovog tečnog stajnjaka

Ekonomski pokazatelji (2014)Proizvodnja električne energije: 591.220 kWh Sati punog opterećenja: 7.945 hTarifiranje: prema EEG 2012 (25 ct/kWh)Operativni troškovi: oko 95.000 €Prihodi: oko 145.000 € Dobit: oko 40.000–50.000 € (bez troškova radne snage)Investicioni troškovi: 650.000 € ukupno, odgovara 8.650 €/kW

Saveti iz prakse• razmena iskustava sa proizvođačima

postrojenja/komponenti i pre svega kolegama• mogućnosti optimizacije su ograničene,

pošto je postrojenje ograničeno na 75 kW

• radno vreme postrojenja (sati punog opterećenja) je odlučujuće

• visoka vezanost kapitala• po mogućnosti ne graditi na jesen• tehničku opremu ograničiti na najnužnije• Učiti iz grešaka i ne zaboraviti ih!

50

Gazdinstvo Keler, Gutencel-Hirbel (Baden-Virtemberg)Gradili u sopstvenoj režiji i tako uštedeli novac

Osovni podaci o gazdinstvu• 200 mlečnih krava, prosečan prinos mleka

10.000 kg po kravi i godini• 160 junadi • ukupno 300 UG• 125 ha poljoprivrednih površina, od toga:

– 50 ha trajnih pašnjaka – 75 ha ratarske proizvodnje (30 ha žitarica, 10 ha krmnog bilja, 35 ha silažnog kukuruza)

– kao drugi usev zelena raž na 15 ha• radna snaga: 2 vlasnika gazdinstva,

1 zaposleni, 1 učenik

Motivacija/polazna situacijaGazdinstvo u vlasništvu oca i sina se od 2008. godine bavi temom biogasa. Pošto je namera bila da se koriste isključivo sopstvene sirovine, tek je EEG 2012 sa posebnom podsticajnom tarifom za mala postrojenja na tečni stajnjak omogućio odgovarajuću opciju za mlečnu farmu. Proizvodna grana biogasa predstavlja dodatni segment poslovanja sa garantovanim prihodima i visokom sigurnošću planiranja. U biogas postrojenju se energetski iskorišćavaju tečni stajnjak sa farme i drugi sopstveni ostaci. Gazdinstvo se nakon preseljenja 2003. godine nalazi na izdvojenoj lokaciji. Potencijalni problemi sa susedima i opštinom izbegnuti su blagovremenim informisanjem. Poljoprivrednici su se nakon podrobnog informisanja odlučili za izgradnju biogas postrojenja po participativnom modelu. Sa time nije bilo povezano samo sopstveno učešće, već i kompletno preuzimanje određenih radova koji su se izvodili u sopstvenoj režiji. Takođe su bili glavni sagovornici za sve učesnike u izgradnji i pitanja odgovornosti. Kao prednosti navode se niži investicioni troškovi, saodlučivanje prilikom izbora ponuđača komponenti i izvođača radova, kao i mogućnost da individualnim konceptom ostvarite jako dobru integraciju postrojenja u postojeće gazdinstvo. Uz to dolazi da ovako operater od samog početka jako dobro poznaje postrojenje.

PostrojenjeParticipativni model: projektovanje i savetovanje od strane projektnog biroa Gabriele Dyckhoff uz podršku Biogasprojekte D & K (nabavka komponenti, tehnička izvedba)KOGP: gasni Oto motor, 75 kWel Liebherr (u montažnoj garaži)Električni stepen efikasnosti: 37,1 %Termički stepen efikasnosti: 49,0 %Predjama: 12 m³

©

A. K

elle

r

51

Fermentor: 1.060 m³, izolovan sa betonskim krovom Postfermentor: 1.526 m³ sa rezervoarom za gas sa gumenom membranom (EPDM) Skladište za ostatak fermentacije: 3.000 m³ (postojeće) Unos supstrata: vertikalna mešalica 12 m³ (Höre)Rezervoar za gas: na postfermentoru, veličina oko 350 m³, skladišni prostor (10 sati)Desumporizacija: uduvavanje vazduha Mešalice: 1 x fermentor (Rema mešalica na vratilu 15 kW), 1 x postfermentor (Eisele potapajuća mešalica 15 kW)Dozvola: jun do septembar 2012.Početak izgradnje: sredina septembra 2012.Puštanje u rad: 05. decembar 2012. (27. decembar 2012. sa biogasom)

Rad postrojenjaKoličina supstrata: oko 4.800 t goveđeg tečnog stajnjaka, 500 t goveđeg čvrstog stajnjaka, 70 t ostataka stočne hrane, 250 t zelene raži, 100 t kukuruzne silaže godišnjePotrebno radno vreme: oko 30 minuta dnevnoKorišćenje toplotne energije: zagrevanje fermentora, višak toplotne energije za zagrevanje stambenog objektaKorišćenje ostatka fermentacije: moguće adekvatnije đubrenje, samo na sopstvenim površinama, bez ikakvih neprijatnih mirisa, ušteda 26 t kalcijum amonijum nitrata u 2014. godini

Ekonomski pokazateljiProizvodnja električne energije: oko 640.000 kWh godišnjeSati punog opterećenja: oko 8.700 h godišnjeTarifiranje: prema EEG 2012 (25 ct/kWh)Investitionskosten: oko 430.000 € (uključ. priključak na struju) ukupno, odgovara 5.700 €/kW neto, oko 1.000 sati sopstvene proizvodnjeSopstvena postrošnja el. energije: oko 6 %

Saveti iz prakse• blagovremeno informisanje suseda i opštine• Prilikom izgradnje u sopstvenoj režiji:

– dovoljno kapaciteta (vreme, radna snaga, zanatska veština, pomoć prijatelja i rodbine) i izvestan organizacioni talenat,

– iskustva sa građevinskim projektima i bez straha od kontaktiranja nadležnih organa,

– iskusni projektni biro i stručne firme sertfikovane shodno Zakonu o vodama (WHG),

– biti stalno na raspolaganju kao kontakt osoba za projektante, nadležne organe i izvođače radova,

– u početnoj fazi rada potrebna profesionalna podrška i savetovanje.

52

Farma za tov svinja u Baden-VirtemberguBiogas postrojenje može da radi dobro i sa svinjskim tečnim stajnjakom

Osovni podaci o gazdinstvu• 2.500 svinja (tov)• 83,5 ha poljoprivrednih površina, od toga:

– 81 ha ratarske proizvodnje (30 ha kukuruza, 28 ha pšenice, 23 ha tritikale) – 2,5 ha pašnjaka

• radna snaga: 1 operater postrojenja

Motivacija/polazna situacijaIdeja je nastala 2011. godine sa predstojećim izmenama i dopunama EEG i planiranom novom podsticajnom tarifom za mala postrojenja na tečni stajnjak. Vlasnici gazdinstva želeli su da prošire poslovanje za budućnost i eventualno kasnije preuzimanje farme od strane sina. Supstrata je bilo u dovoljnoj količini. Postrojenje na tečni stajnjak u krajnjoj liniji nije zahtevalo zakup dodatnih površina i činilo se da je potreban pregledan broj radnih sati. Naknadno se osim toga pokazalo veoma dobrim što je jedna druga farma u naselju bila spremna da ustupi svoj goveđi čvrsti stajnjak u zamenu za ostatke fermentacije. Goveđi čvrsti stajnjak se prema iskustvima operatera postrojenja pozitivno odražava na mikrobiologiju i dovodi do zgušnjavanja svinjskog tečnog stajnjaka.

PostrojenjePonuđač kompletnog postrojenja: NovatechKOGP: gasni Oto motor, 75 kWel MAN (u za tu svrhu novo izgrađenom objektu) Električni stepen efikasnosti: 37 %Termički stepen efikasnosti: 46 %Fermentor: 900 m³, betonski krov, izolovan i ¾ ukopan u zemlju Postfermentor: 2.500 m³, neizolovan i ¾ ukopan u zemlju Skladište za ostatak fermentacije: 1.300 m³Unos supstrata: svinjski tečni stajnjak preko predjame, silažni kukuruz i goveđi čvrsti stajnjak preko sistema za unos čvrste materije Rezervoar za gas: 36 satiDesumporizacija: uduvavanje vazduhaMešalice: 15,5 kW potapajuća mešalica u fermentoru i skladište za ostatak fermentacijeZahtev za građevinsku dozvolu: podnet u maju 2012.Dozvola: 10. septembar 2012.Početak izgradnje: 10. septembar 2012.Puštanje u rad: maj 2013.

53

Rad postrojenjaKoličina supstrata: 1.000 t silažnog kukuruza iz sopstvene proizvodnje godišnje, 4.000 m³ svinjskog tečnog stajnjaka, 350 t goveđeg čvrstog stajnjaka godišnje (dobija se sa druge farme u zamenu za ostatak fermentacije i dokupljuje sa druge farme) Potrebno radno vreme: 30 minuta dnevnoKorišćenje toplotne energije: zagrevanje fermentora, stambenog i stajskih objekata Korišćenje ostatka fermentacije: đubrenje njiva (prednost: manje NH +/nedostatak: NH + podložnije gubicima)

Ekonomski pokazatelji (2014)Proizvodnja električne energije: 646.492 kWhSati punog opterećenja: 8.600 hTarifiranje: prema EEG 2012 (24,5 ct/kWh)Investicioni troškovi: oko 650.000 € ukupno, odgovara 8.650 €/kWSopstvena potrošnja el. energije: oko 6 %

Saveti iz prakse• Kako bi svinjski tečni stajnjak ostao homogen, mora relativno mnogo da se meša.• U jednoj od svinjskih štala tečni stajnjak direktno otiče u predjamu i odatle u fermentor, dok se

u ostalim štalama ispumpava u razmacima od jedne do dve nedelje. To vremensko kašnjenje prilikom unosa tečnog stajanjaka odražava se u vidu manjeg prinosa gasa, pošto se pre svega pri toplom vremenu već ranije pokreću procesi razgradnje. Ukoliko bi se izgradnja novog stajskog objekta i izgradnja biogas postrojenja vremenski poklopili, preporučuje se da se vodi računa o kratkim transportnim putevima i periodima skladištenja, kao i o skladištenju tečnog stajnjaka na što hladnijem mestu.

• Supstrat je sklon formiranju plivajućih slojeva.• Goveđi čvrsti stajnjak poboljšava stabilnost biološkog procesa i smanjuje formiranje plivajućih slojeva.

©

priva

t

54

8 PRILOG

8.1 Opšta napomena uz pravne teme

Sve pravne teme navedene u ovoj publikaciji mogu isključivo da posluže kao opšta informacija, a ne kao osnov u slučaju konkretnog pravnog pitanja. Autori i drugi učesnici ne preuzimaju odgovornost u pogledu primenljivosti, tačnosti, potpunosti i aktuelnosti pruženih informacija. Isključena su bilo koja potraživanja po tom osnovu.

EEG Zakon o obnovljivim izvorima energije

EZ Evropska zajednica

g godina

KOGP kogenerativno postrojenje

kW kilovat

kWh kilovat čas

oSM organska suva materija

SM suva materija

SvM sveža materija

UG uslovno grlo

8.2 Spisak skraćenica

55

Slika 1: Tehnički i teorijski potencijal organskih đubriva 11Slika 2: Iskorišćenost tehničkog potencijala organskog đubriva 12Slika 3: Postrojenje za fermentaciju tečnog stajnjaka, dovod tečnog stajnjaka preko pumpe iz predjame 19Slika 4: Fermentor sa aksijalnom mešalicom 22Slika 5: Prstenasti sistem sa fermentorom u unutrašnjem delu i skladištem za ostatak fermentacije u spoljnom delu 23Slika 6: Zaseban horizontalni fermentor sa kogenerativnim postrojenjem i dodatnim tehničkim uređajima u kontejneru 24Slika 7: Kompaktni fermentor (vertikalni) sa hidrauličkim mešanjem 25Slika 8: Kontejnersko postrojenje sa klipnim strujanjem u obliku omče 25Slika 9: Sistem orošavanja posebno pogodan za jako vlaknaste supstrate 26Slika 10: FermPipe koncept 27Slika 11: Specifični investicioni troškovi biogas postrojenja u zavisnosti od instalisane snage 28

Tab. 1: Podsticaji prema EEG 2014 9Tab. 2: Karakteristike organskih đubriva za proizvodnju biogasa 13Tab. 3: Prinos biogasa i sadržaj metana organskih đubriva 14Tab. 4: Primer potrebnih investicija za biogas postrojenje snage 75 kw 30Tab. 5: Primer potrebnih investicija za biogas postrojenje snage 75 kw 31Tab. 6: Primer operativnih troškova biogas postrojenja snage 75 kw 32Tab. 7: Primer operativnih troškova biogas postrojenja snage 75 kw 32Tab. 8: Primer prihoda biogas postsrojenja snage 75 kw 33Tab. 9: Prihodi i rashodi – poređenje model postrojenja 34Tab. 10: Uticajni faktori i njihovi efekti 37

8.3 Spisak slika

8.4 Spisak tabela

56

8.5 Spisak literature

Anonym (2015): Verordnung über Anforderungen an Anlagen zum Lagern und Abfüllen von Jauche, Gülle, Festmist und Silagesickersäften (JGS-AnlagenVO). Verkündungsstand: 23.06.2015, in Kraft ab: 23.12.2005 (25.06.2015)

BMWI (2015): Entwicklung von Energiepreisen und Preisindizes zu nominalen Preisen Deutschland. Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie, Statistisches Bundesamt, Eurostat, Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle, Mineralölwirtschaftsverband; Energiedaten, Tabelle 26, 16.03.2015

EEG 2014: Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien (Mai 2015)

EEG 2012: Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG). Ausfertigungsdatum: 25.10.2008; Vollzitat: Erneuerbare-Energien-Gesetz vom 25. Oktober 2008 (BGBl. I S. 2074), das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 17. August 2012 (BGBl. I S. 1754) geändert worden ist (Mai 2015)

EU (2009): Verordnung (EG) Nr. 1069/2009 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 21. Oktober 2009 mit Hygienevorschriften für nicht für den menschlichen Verzehr bestimmte tierische Nebenprodukte und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 1774/2002 (ABl. L 300 vom 14.11.2009, S. 1), die durch die Richtlinie 2010/63/EU (ABl. L 276 vom 20.10.2010, S. 33) geändert worden ist

FNR (2013): Leitfaden Biogas – von der Gewinnung zur Nutzung. ISBN: 3-00-014333-5

Jäkel, Kerstin (2007): Elektroenergiebedarf in der Milchproduktion – Energieverteilung und Einsparpotenziale. URL: https://www.smul.sachsen.de/lfulg/3901.htm

KTBL (2015): Kuratorium für Technik u. Bauwesen in der Landwirtschaft: Gasausbeute in land-wirtschaftlichen Biogasanlagen. KTBL-Heft 107, 3. Auflage, 2015. ISBN: 978-3-945088-03-6

LfL Bayern (2015): URL: http://www.lfl.bayern.de/iab/duengung/031245/index.php

Stinner, Walter (2011): Auswirkungen der Biogaserzeugung in einem ökologischen Marktfruchtbetrieb auf Ertragsbildung und Umweltparameter.

VDI (2000): VDI 2067 Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen – Grundlagen und Kostenberechnung. Hrsg.: Verein Deutscher Ingenieure, Düsseldorf; zu beziehen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin

Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)Stručna agencija za obnovljive resurse, registrovano udruženje OT Gülzow, Hofplatz 1 18276 Gülzow-Prüzen Tel.: +49 (0)3843/6930-0 Faks: +49 (0)3843/6930-102 info@fnr.de www.fnr.de

Štampano na 100% recikliranom papiru sa bojama na bazi biljnih ulja

Broj za poručivanje 1.132mediathek.fnr.de FNR 2021