Využití tepla z bioplynové stanice pro sušení

Oblast využití tepla přímo navazuje na provoz bioplynových stanic. Při výrobě elektrické energie v BPS vzniká také obdobné množství energie tepelné, jejíž využití je nejen logické, ale může ještě výrazně zlepšit ekonomický přínos BPS pro zemědělský podnik. Optimální je využití tepla v dalších technologických zařízeních podniku.

V roce 2013 je každý nový provozovatel BPS motivován využít v maximální možné míře, kromě elektrické energie, také teplo. Tzv. motivačním bonusem za KVET (kombinovaná výroba elektřiny a tepla) je příspěvek na využité teplo ve výši 50 haléřů na kWh při 100% využití tepla. Takové hodnoty ale v praxi nelze dosáhnout, reálně se bude u většiny BPS využívat asi 70 – 80 % tepla, přičemž zbytek bude využit pro vlastní technologickou spotřebu BPS. Například bioplynové stanice FARMTEC spotřebují ročně průměrně pouze si 16 % vyrobeného tepla na vlastní technologickou spotřebu. Dostáváme se tudíž k hodnotě příspěvku na KVET asi 35 – 40 haléřů na kWh vyrobené elektřiny – samozřejmě v závislosti na procentuálním využití vyrobeného tepla. Za rok to jsou již nemalé peníze, které se dají využít např. na další investice či rychlejší splacení půjček či úvěrů.

Pro rok 2012 byla stanovena podmínka využití alespoň 10 % vyrobeného užitečného tepla mimo vlastní spotřebu, pro možnost nárokování vyšší výkupní ceny za elektřinu. Provozovatelé bioplynových stanic, které byly uvedeny do provozu před rokem 2012 a efektivně využívají teplo z kogenerační jednotky, mohou žádat o zelený bonus na teplo ve výši 5 haléřů za kilowatthodinu. O tento příspěvek mohou žádat samozřejmě i provozovatelé těch BPS, které byly uvedeny do provozu v roce 2012 nebo budou teprve postaveny a zprovozněny v roce 2013.

Využití v sušárnách

Nejsnadnější cestou je využití tepla na vytápění areálu zemědělského družstva či přilehlých objektů, ovšem objem vyrobeného tepla v BPS a potřeba tepla v těchto areálech je v nepoměru ve prospěch velkých přebytků vyrobeného tepla v kogenerační jednotce BPS. Zde tak vzniká prostor pro pořízení další technologie, která přebytečné teplo dokáže využít a ještě dokáže přinést investorovi přidanou hodnotu ve formě kvalitnější zemědělské produkce či rozšíření produktového portfolia podniku (např. palivové či krmné granule z usušených materiálů a další).

– Pásové sušárny

Mezi nejčastěji využívané technologie na využití přebytkového tepla se řadí pásové sušárny, které dokážou usušit téměř jakýkoli materiál. Jejich výhodou je právě jejich univerzálnost. Usuší materiály jako jsou obilí, vojtěška, kukuřice, ovoce, zelenina, piliny, dřevní štěpka, řepné řízky, kaly z odpadních vod, separovaný či neseparovaný digestát a další. Pásové sušárny dokážou pracovat v kontinuálním či semi-kontinuálním režimu a přizpůsobí se maximálně chodu BPS, potažmo celého zemědělského podniku. Společnost Farmtec, a. s., nabízí pásové sušárny do interiérových provozů (starší nevyužité haly, přístřešky u stávajících či nových hal) i do venkovního prostředí (odolné sušárny bez nutnosti stavět novou halu).

Na tyto sušárny v mnohých případech navazuje peletizační linka, která vysušený materiál přemění za působení vysokého tlaku a teploty do formy granulí (pelet). Pelety lze pak využívat ke krmivářským účelům či spalovat (záleží na materiálu) a používat jako kvalitní topivo buď pro vlastní účely, nebo pro přímý prodej (např. do tepláren).

– Posklizňové linky

Další možností, jak využít teplo, jsou posklizňové linky na obilniny. Moderní sušárny dokážou plně kontrolovat faktory rozhodující o kvalitě a rychlosti sušení: vzduch, teplota a množství sušeného materiálu. Tím je dosaženo optimálního výkonu při maximálně rentabilní spotřebě energie. I přesypné sušárny na obilí totiž dokážou velmi efektivně využít teplo z BPS a ušetřit tak nemalé peníze za účet za plyn.         

– Sušení dřeva

Pro zemědělské podniky, které mají ve svém okolí dřevozpracující závod, může být zajímavým řešením sušárna řeziva či dřevěných palet. Tato symbióza je ekonomicky zajímavá pro obě strany. Sušárny řeziva fungují jako celokovové izolované sušící komory, do kterých se materiál naváží pomocí vozíků. Optimalizaci sušícího procesu zajišťuje polo- nebo plně automatická regulace. Řezivo se tak suší ideálním způsobem platným podle druhu a tloušťky dřeva. Automatika také zajišťuje úsporný provoz.

Teplo pro ORC

V poslední době se na trhu stále častěji objevuje ORC technologie, což je zařízení na přeměnu nízkopotencionálního přebytkového či odpadního tepla na elektrickou energii. Organický Rankinův cyklus (ORC) je pouhou modifikací známého Rankine – Clausiova cyklu, používaném v elektrárenství a liší se od něj pracovním mediem. Namísto vody, resp. vodní páry pohánějící turbínu, se v ORC používá organická kapalina.

V souvislosti s bioplynovými stanicemi je zde třeba říci, že na elektřinu vyrobenou pomocí ORC jednotky využívající teplo z kogenerační jednotky instalované v bioplynové stanici je pohlíženo jako na elektřinu vyrobenou z obnovitelných zdrojů energie ve smyslu ustanovení § 2 odst. 1 zákona č. 180/2005 Sb. Odběrem tepla pro ORC zařízení tedy není splněna podmínka efektivního využití tepla podle bodu 1.6.2. cenového rozhodnutí ERÚ č. 7/2011, kterým se stanovuje podpora pro výrobu elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, kombinované výroby elektřiny a tepla a druhotných energetických zdrojů, neboť tepelná energie požadovaná k výrobě další elektrické energie (např. v ORC zařízení) musí být vyloučena z výstupu užitečného tepla kogenerační jednotky jako celku. Nicméně i přesto budou mít tyto technologie v blízké budoucnosti své pevné místo mezi zařízeními na využití odpadního tepla z bioplynových stanic.

Návrh již v projektu

Výše popsané technologie zajistí požadované využití tepla z BPS pro dosažení nejlepší možné výkupní ceny elektrické energie z BPS nebo zajistí podíl využití tepla, ke kterému se investor zavázal v rámci žádosti o dotaci na podporu realizace BPS. Tím pomohou zlepšit ekonomiku provozu BPS a celého zemědělského podniku.

Specialisté renomovaných dodavatelských firem (například Farmtec, a. s.) jsou dnes připraveni navrhnout a realizovat záměr investora na stavbu BPS včetně návrhu technologií na optimální využití tepla, formou komplexní služby: To znamená od výpočtů dimenzování přes projekci, stavební úpravy, dodávku technologie, pomoc při zajištění financování a odbytu produktů až po servis.

Ing. Roman Koutný, PhD., Farmtec, a. s.

Celý článek je uveřejněn v čísle 2/2013 časopisu Energie 21. 

Obrázek: Teplo z BPS je optimálně využito přímo v provozu zemědělského podniku   Foto Jiří Trnavský

 

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *