Porovnání harmonogramů výstavby bioplynových stanic

Při výstavbě bioplynových stanic se vyskytuje řada faktorů, které mohou ovlivnit její harmonogram. Správné časování je přitom klíčem k úspěšnému uvedení do provozu. V následujícím textu se porovnávají zkušenosti z výstavby dvou bioplynových stanic. Jde přitom o srovnání dvou skutečných harmonogramů, nikoli kvality použitých technologií.

Harmonogram výstavby je důležitou součástí každého projektu, protože spojuje mnoho souvisejících pracovních postupů a musí zohledňovat spoustu faktorů. Informace o časovosti (časovém harmonogramu) výstavby jsou nepostradatelné nejen pro investora a stavebníka, ale i pro financující banku, stavební úřad, provozovatele distribuční soustavy, koordinátora bezpečnosti a ochraně zdraví při práci (BOZP) a v případě bioplynových stanic (BPS) v neposlední řadě i pro dodavatele vstupních surovin. U zemědělských BPS je třeba alespoň jednu sezónu předem upravit osevní postup a zajistit vstupní suroviny pro zahájení provozu a následně pro trvalý provoz. Vstupní suroviny musí být v dostatečném množství dostupné až do další sklizně. Je neoddiskutovatelné, že stavba takového rozsahu s velkým ovlivněním navazujících postupů, úkonů a kroků musí být časově dobře naplánovaná. Jisté výhody, a to nejen finanční, mají krátké harmonogramy výstavby. Ty dokáží odbourat nepředvídatelné problémy vzdálených období, jako je například zdražení materiálů a služeb a, nebo snad i, změna legislativních podmínek.

 

Kdy vznikají problémy

Dlouhé časy výstavby a stejně tak i odklon od plánovaného harmonogramu způsobují problémy v logistice vstupních materiálů, způsobují výrazné více náklady vycházející ze samotné podstaty zajištění chodu stavby. Při zpoždění harmonogramu jsou také nepříjemné problémy spojené s ušlou plánovanou tržbou jako např. odklad splátek úvěrů, dodatečný provozní úvěr apod.

Je-li odklon od harmonogramu v řádu dnů, není to nic katastrofálního. Začne-li se časová ztráta anebo rozdíl v čase výstavby mezi jednotlivými technologie či stavebníky počítat na týdny, je to na zamyšlenou. Ale když jde již o měsíce, nastává vážný problém.

Někdy ovšem hrají důležitou roli i dny, a to hlavně v případě dodržení termínu k připojení k síti, zahájení zkušebního provozu nebo na přelom roku při změně legislativní podpory. Tyto zásadní termíny musí být v harmonogramu plánovány obzvlášť pečlivě a s dostatečnou rezervou.

Při dlouhých časových ztrátách přichází i problémy se skladovými zásobami vstupních surovin. V nejhorších případech se stává, že je blokován silážní žlab loňskou sklizní a pro novou sklizeň je třeba najít nové uskladnění a někdy také nové uplatnění na trhu. V případě, že dodavatel vstupních surovin je současně investorem nové BPS, dá se předpokládat, že si s takovou situací poradí. Pokud však jde o dva různé subjekty, je tento problém závažný a řešení nebývají jednoduchá ani levná.

 

Čas se nedá zastavit

Správné časování výstavby je klíčem k úspěšnému uvedení do provozu. Často však nezáleží až tak na výstavbě samotné, ale na splnění legislativních povinností týkajících se stavby a uvedení do provozu. Územní souhlas, stavební povolení, vyjádření dotčených orgánů, zkušební provoz, místní šetření, schválení provozní dokumentace, schválení výrobny a první paralelní připojení, licence to všechno má své administrativní a technologické lhůty, které musí být respektovány.

Stavebník, který není na území České republiky zběhlý a nevyzná se v legislativních povinnostech, ztrácí zbytečný čas nalézáním potřebných vyjádření a souhlasných stanovisek. Když se objeví potřeba dalšího chybějícího „papíru“, správní lhůty na jeho získání navýší časovou ztrátu. Časové průtahy způsobené organizací výstavby a uvedením do provozu se mohou spojit s technickými, technologickými, ale i biologickými problémy. Harmonogram výstavby je pak překračován mnohdy i o měsíce

Pro příklad jak rozdílně mohou vypadat skutečné harmonogramy výstavby konkrétních BPS, byly vybrány dvě technologie, které jsou charakteristické převážně montážními pracemi: hlavní stavební či technologické objekty vznikají montáží předpřipravených dílců či komponent. Obě také shodně používají pouze jedinou stavební část vznikající přímo v místě – železobetonovou základovou desku. Vše ostatní, i když jsou technologie rozdílné, je již skládáno z prefabrikátů anebo jednotlivých částí. Je ale třeba zdůraznit, že rozdíly v harmonogramech nijak nesouvisí se značkou a kvalitou technologií, ale pouze s procesem a koordinací výstavby.

 

Porovnání dvou technologií

– Betonová montovaná bioplynová stanice Agraferm Technologies (BPS 1)

Tato bioplynová stanice o výkonu 526 kW je složena ze dvou fermentorů pracujících sériově. Pouze kejda a další tekuté substráty mohou být dávkovány paralelně.

Fermentor I (F I) o objemu 870 m3 je složen z betonových prefabrikovaných dílců. Jednotlivé dílce jsou po sestavení protaženy ocelovým lanem a staženy. Stěna je složena ze tří vrstev s celkovou tloušťkou 31cm: Vnitřní vrstva betonu je silná 16 cm, následuje izolace a vnější krycí vrstva betonu. Dílce jsou vybaveny vodiči ocelového lana a případně topným registrem. Zakrytí je provedeno pevnou střechou z betonových výsečí uložených na středový sloup. V pevné střeše jsou umístěny pohony masivních míchadel. Fermentor II (F II) o objemu 2088 m3 je obdobné konstrukce jako F I s tím rozdílem, že míchadla jsou uložena na svislé stěně s pohonem přístupným z vnější strany a s těsněným prostupem hřídele stěnou fermentoru. Střecha je tvořena dvouplášťovým nasazeným plynojemem o objemu 1020 m3.

Technologii dále tvoří dávkovač tuhých substrátů 50 m3 s možností dávkovat do F I, strojovna s centrálním čerpadlem, homogenizační jímka, separátor, sklad fugátu 2280 m3, kontejner s kogenerační jednotkou, kontejner s velínem a sociálním zázemím, fléra a další nutné periferie.

Zajímavostí a výhodou této technologie je vysoký podíl sušiny ve F I a jeho možné vysoké zatížení organickou hmotou: průměrný obsah sušiny ve F I je 14 %, průměrné zatížení je 9 kg organických látek na každý metr krychlový obsahu fermentoru a den. F II pracuje již za běžných podmínek. Výhoda vysokého obsahu sušiny ve F I je však současně i nevýhodou. V případě výpadku proudu je totiž nutné zajistit míchání, aby tvořící plyn mohl odcházet z reagujícího substrátu. V případě odstávky míchadel dochází k tvoření velkých plynových bublin, které jen těžko unikají přes hustý substrát. Vznikající plyn začne zvedat hladinu ve fermentoru a jakmile substrát ucpe přetlakovou pojistku, může dojít k poškození konstrukce fermentoru a havárii.

-Nerezová montovaná BPS WELTec Biopower (BPS 2)

Bioplynová stanice o výkonu 536 kW je složena ze dvou stejných fermentorů o objemu 2506 m3 z ocelových dílců s nasazeným dvouplášťovým plynojemem každý o objemu 759 m3. Fermentory jsou provozně řazeny paralelně s možností zapojení i do série. Dávkovač tuhých substrátů o objemu 50 m3 je schopen dávkovat do obou fermentorů. Stěna fermentoru je tvořena nerezovým plechem spojovaným šrouby, izolací a vnější krycí vrstvou z trapézových plechů. Celková síla stěny je 10 cm.

Míchání obsahu fermentorů je zajišťováno míchadly dvojího typu. Jednak je instalováno pomaluběžné míchadlo s pohonem umístěným na příhradové konstrukci stojící vedle fermentoru s izolovaným prostupem hřídele do reakčního prostoru a potom také i rychloběžná míchadla vnořena do substrátu na vodicích tyčích. Průměrný obsah sušiny v substrátu je kolem 8 % a zatížení organickou hmotou je 3 – 3,5 kg na m3 a den. Součástí technologie je i kontejner s centrálním čerpadlem, kontejner s kogenerační jednotkou a velínem, homogenizační jímka, sklad digestátu 2 x 2500 m3, fléra a další periferie.

Výhodou této technologie je provoz fermentorů v paralelním uspořádání což nabízí možnost lepší optimalizace procesu a případně i možný záskok. Už několikrát tato technologie prokázala, že i v „jednom hrnci“ je možné dosáhnout velice dobrého fermentačního procesu s malými ztrátami ve vyhnilém substrátu.

Nevýhodou této konstrukce je malá účinnost biologického odsíření vzdušným kyslíkem, což je dáno malou pevnou plochou ve fermentoru kde by se mohli rozšířit bakterie redukující obsah sirovodíku v plynu. Zmíněnou nevýhodu je možné kompenzovat vhodným nastavením míchání fermentoru, a to tak, aby zůstávala lehká, neškodná plovoucí vrstva na reagujícím substrátu, která se pak stane nosičem potřebných bakterií a elementární síry. Tam kde je pevná střecha fermentoru není třeba tento problém vůbec řešit a při správném nastavení odsiřovacího vzduchu je dosahováno velice dobré hodnoty H2S v bioplynu.

 

Porovnání podle milníků

K tomu, aby harmonogramy výstavby obou BPS mohly být navzájem srovnatelné, slouží výběr zásadních milníků, které jsou pro všechny stavby jasně definované. Jsou to natolik důležité, že v obdobném znění se vyskytují v harmonogramu každé stavby bioplynové stanice. Většina z nich se potom váže na další činnost či právní úkon a proto jsou tyto termíny obzvláště sledovány.

V tabulce je možné najít název klíčového milníku, datum kdy tento milník nastal a počet týdnů od nultého dne – tedy od předání staveniště. Klíčové milníky jsou seřazeny tak, jak většinou po sobě následují. Není to ovšem pevné pořadí a často se přizpůsobí v závislosti na okolnostech výstavby.

Kromě rozdílu v časech výstavby, který je bezmála 60 týdnů, je dobré si i všimnout nelogičnosti výstavby BPS 1, kdy dodávka kogenerační jednotky na staveniště byla 50 týdnů před jejím prvním startem, tzn., že jednotka stála na stavbě téměř rok bez využití. Až dvacet týdnů od prvního startu kogenerační jednotky po dosažení plného výkonu svědčí také o jistých problémech při zatížení biologického procesu a zvládnutí či spíše nezvládnutí náběhu a seřízení BPS.

Do výstavby BPS promlouvá spousta faktorů, které můžou ovlivnit dobu výstavby, anebo při výskytu neočekávaných skutečností může dojít k posunu harmonogramu. Časový rozdíl výstavby a uvedení do provozu u prezentovaných BPS je však více než rok.

Nezbývá než doporučit budoucím investorům, aby při výběru technologie či stavebníka dávali patřičnou pozornost na referenční stavby včetně jejich harmonogramů a případného zpoždění při uvádění do provozu. Krátká doba výstavby a dodržení termínů je základem k minimalizaci více nákladů a dodržení očekávané ekonomiky projektu. 

 

Adam Moravec

 

Tab. – Porovnání harmonogramů výstavby bioplynových stanic

Hlavní milníky ve výstavbě

BPS 1

 

BPS 2

 

datum

týdny od 0. dne

datum

týdny od 0. dne

1.

Předání staveniště

7. 7. 2010

0

15. 6. 2011

0

2.

Zahájení prací

9. 7. 2010

1

1. 7. 2011

2

3.

Zahájení montáže technologie

3. 9. 2010

8

1. 8. 2011

7

4.

Plnění fermentoru

22. 6. 2011

50

17. 10. 2011

18

5.

Dodávka kogenerační jednotky

25. 11. 2010

20

8. 11. 2011

21

6.

Zkušební provoz

3. 11. 2011

68

22. 11. 2011

23

7.

Start krmení

3. 8. 2011

56

28. 11. 2011

24

8.

První start kogenerační jednotky

17. 11. 2011

70

7. 12. 2011

25

9.

Schválení výrobny

14. 11. 2011

70

12. 12. 2011

26

10.

Montáž elektroměru

2. 6. 2011

47

6. 1. 2012

29

11.

Dosažení 100% výkonu

23. 4. 2012

90

20. 1. 2012

31

 

 

Obrázek – Bioplynová stanice technologie Agraferm Technologies (BPS 1) je montovaná z betonových prefabrikátů   Foto Adam Moravec

 

Celý článek vyšel v čísle 5/12 časopisu Energie 21

Komentáře ke článku 1

  • Alice

    Ahoj, volám sa Alenka a som francúzština. Musel som sa s vami podeliť o radosť. Usmial som sa opäť vďaka pani Alexia MONGNESS, finančný úver medzi osobitné hrob. Táto dáma je veľkorysý a úprimný, aby mi úver 47.000 EUR vo výške 4% ročne, a dvaja z mojich kolegov tiež dostal úvery tejto dámy. Takže by som chcel byť strach, ak potrebujete úver. kontakt na adrese: alexia.mongo9@gmail.com dokáže uspokojiť. ďakujem

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *