Obnovitelné zdroje energie - proč?

Zdroj příjmů

Kromě významu pro světové životní prostředí a redukci klimatických změn, umožňuje používání organických materiálů, zejména odpadů, majitelům bioplynových stanic, aby se sami stali výrobci elektrické energie a docílili tak významného příjmu. Toto je nejvíce patrné v Evropě, kde v souladu s direktivou EU, která stanovila jako cíl vyrobit 20% energie z obnovitelných zdrojů do roku 2020, více a více zemí EU zavádí příznivé výkupní ceny za energii vyráběnou z bioplynu. V Německu bylo například na konci roku 2007 v provozu více než 4.000 bioplynových stanic s výrobou 1270 MWh elektřiny a energie vyrobená z bioplynu by měla dosáhnout objemu 3000 MWh do roku 2020. Mimoevropské státy se postupně připojují k tomuto trendu, americký prezident Obama nedávno prosadil legislativně motivační balíček pro rozvoj bioplynu v USA. Nedávná studie OSN uvádí, že do roku 2025 bude instalováno více než 100.000 bioplynových stanic.

V důsledku těchto legislativních změn se objevilo mnoho investičních fondů v oblasti obnovitelných zdrojů po celém světě s cílem umožnit vstup investorům na tento lukrativní trh. Odvětví obnovitelných zdrojů energie utrpělo nejméně během nedávné ekonomické recese, a je považováno za jedno z nejslibnějších růstových odvětví světového hospodářství.

Skleníkový efekt

Svět je v současné době vystaven nepříznivým účinkům skleníkového efektu. Klima se mění, mimořádné změny počasí a atmosférické turbulence, které se nevyskytovaly v minulosti, se objevují stále častěji.

Toto je důsledkem zvýšených emisí oxidu uhličitého (CO2) ze spalování fosilních paliv - ropy, zemního plynu a uhlí, stejně jako metanu (CH4) uvolňovaného z odpadů živočišné výroby. Jedna jednotka pro metan je 21 krát větší zátěží pro ovzduší než jedna jednotka CO2. Bioplynové stanice výrazně snižují emise metanu a nahrazují fosilní paliva.

Zvyšování cen energie

V průběhu posledních 50 let dochází k významným změnám cen energií, které se neustále zvyšují v důsledku vyčerpání zásob fosilních paliv a vysokých nákladů na vývoj nových. Obnovitelná energie je vytvořena z dosud nevyužitých zdrojů a je předpokladem snižování ceny energie do budoucna. Energetická nezávislost Většina fosilních paliv se těží v politicky nestabilních regionech světa, takže závislost na těchto zdrojích přivádí spotřebitele do nejistoty dodávek, což významně ovlivňuje kolísající ceny energií.

Ochrana životního prostředí

Tradiční způsoby likvidace odpadů na skládkách a podobná řešení způsobují ekologické problémy, jako je štiplavý zápach a bakteriologická nebezpečí. Využití těchto odpadů v zařízeních na výrobu bioplynu eliminuje tato rizika.

Vládní pobídky a dotace

Ze všech výše uvedených důvodů je nutné zvyšovat výrobu energie z obnovitelných zdrojů, což si uvědomuje většina vlád ve světě. Většina evropských zemí, USA a dalších zemí, které v poslední době zavádí řadu příznivých výkupních cen elektrické energie z obnovitelných zdrojů, stejně tak nabízí další granty, daňové úlevy a dotace určené na podporu výroby energie z obnovitelných zdrojů. Energie vyrobená z bioplynu je jedním z hlavních zdrojů obnovitelných energií a tepla, podobně jako energie vyrobená z větru, slunce, vodních a geotermálních zdrojů.

Co znamená bioplynová stanice?

Co je to bioplyn?

Bioplyn je plyn, jehož hlavní prvky tvoří z ca 65% metan (CH4) a z ca 35% oxid uhličitý (CO2). Je to produkt přírodního rozkladu všech organických látek živočišného nebo rostlinného původu v důsledku činnosti anaerobních bakterií (pracující v prostředí bez přísunu kyslíku). Hlavním zdrojem metanu jsou zvířecí exkrementy, skládky odpadů, a jiné organické materiály, které nejsou likvidovány.

Bakterie o které se jedná jsou methanogenické bakterie, které jsou dále rozděleny na psychrofilní, mezofilní a termofilní kmeny v závislosti na jejich optimálním teplotním rozdělení. Optimální teplota pro mezofilní bakterie je v rozmezí 30 ° C - 35 ° C, zatímco teplomilné skupiny vyžadují teplotu 50 ° C - 60 ° C. Hodnota pH fermentačního substrátu se pohybuje mezi slabě kyselou (pH cca 6) a slabě alkalickou (cca pH 8). Antibiotika, dezinfekční prostředky a další chemické látky v substrátu mohou výrazně omezit nebo dokonce úplně zastavit proces kvašení.

Hlavním produktem tohoto kvasného procesu je bioplyn, energetický zdroj pro výrobu energie z obnovitelných zdrojů. Složky bioplynu - metan a oxid uhličitý - působí jako skleníkové plyny, které poškozují životnímu prostředí, pokud se nespálené uvolňují do atmosféry. Výroba bioplynu v bioplynových stanicích zabraňuje nekontrolovatelným emisím metanu do atmosféry a přispívá tím také ke snižování využívání fosilních paliv.

Co znamená bioplynová stanice?

Substráty v podobě organických látek, jako jsou zvířecí exkrementy, zbytky ze zpracování potravin, siláž z rostlin, odpady z jatek a zbytky téměř jakýchkoliv jiných organických materiálů jsou umísťovány do velkých (2,500 až 5,000 metrů krychlových) hermeticky uzavřených nádrží známých jako fermentory. Ve fermentorech jsou substráty zahřívány na optimální teplotu aby se mohl vyrábět bioplyn, jenž stoupá nahoru a je odváděn a shromažďován v samostatné nádrži. Bioplyn je dále přiváděn do elektrického generátoru, který vyrábí elektřinu a teplo. Celý proces je elektronicky monitorován. Zbytkový substrát může být opět použit jako vysoce kvalitní ekologické hnojivo.

Technologie a výroba

Zařízení na výrobu bioplynu instalovaná společností Biogas Nord používají fermentor na bázi kontuálního procesu, který zahrnuje provoz jednoho nebo více fermentorů, do nichž je substrát trvale doplňován. Nádrže na fermentaci a skladování jsou pevně zabudované válcovité betonové stavby. Jejich velikost, množství a vybavení závisí na typu a množství vstupů (substrátů).

Výkonná čerpadla a další zařízení slouží pro dopravu vstupů do fermentoru. Substráty jsou tepelně upraveny na požadovanou teplotu. Fermentory jsou vybaveny až čtyřmi míchacími zařízeními a mají dvojitou membránovou střechu pro účely skladování plynu. Dvojité membrány tvoří vnitřní fólie pro skladování plynu a vnější fólie pro ochranu proti nepřízni počasí. Topná zařízení jsou instalována na zdech a podlaze uvnitř nádrže. Vnější stěny stavby (fermentoru) jsou tepelně odizolovány.

Po vyčištění bioplynu od sirovodíku se bioplyn převádí na elektrickou a tepelnou energii v kogenerační jednotce. Část vyrobené elektrické energie se používá pro vlastní potřeby energie v bioplynové stanici, daleko větší část je dodávána do distribuční soustavy. Část vytvořeného odpadního tepla se používá pro vytápění fermentoru, zatímco přebytečné teplo lze využít k vytápění obytných domů a budov, stejně jako v oblasti zemědělských a průmyslových procesů, s vysokými požadavky na tepelnou energii.

Projektování

Na základě podrobného dotazníku, Biogas Nord vypracuje optimální varianty pro zařízení, včetně komplexní analýzy ziskovosti šité na míru pro konkrétní projekt. To dává budoucímu vlastníkovi představu o nutné investici, očekávaném objemu výroby bioplynu a objemu energie a na tom závislé výnosnosti bioplynové stanice. Poté jsou vypracovány prováděcí plány pro stavbu bioplynové stanice a jsou připraveny další potřebné doklady pro spolufinancování z veřejných zdrojů.

Povolování

Zpracujeme realizační dokumentaci stavby, připravíme další potřebné dokumenty a pomůžeme se žádostí o podporu z veřejných zdrojů. Biogas Nord se aktivně účastní celého schvalovacího procesu až do udělení souhlasu se stavbou.

Stavba

Biogas Nord má tým kvalifikovaných a zkušených pracovníků, který tvoří inženýři, biologové, projektoví manažeři a technici, a který vás doprovází na každém kroku od fáze projektování stavby až po uvedení zařízení na výrobu bioplynu do provozu. Biogas Nord se svým projektovým a montážním týmem přebírá plnou odpovědnost za realizaci dodávky technologie a stavby.

Zahájení provozu

Jakmile je výstavba závodu dokončena, probíhá fáze zahájení zkušebního provozu, je připraven optimální substrát a vhodná bakteriální flóra, fermentor se zahřeje a stanoví se objemy vstupů a časy dávkování.