Transcript NÉMETH ISTVÁN ügyvezető igazgató, RÉGIÓHŐ Kft.

BIOMASSZA A TÁVFŰTÉSBEN
OLCSÓBB LEHET EZZEL A TÁVFŰTÉS?
Németh István
Okl. gépészmérnök
OKL.Energetikai szakmérnök
A távhőszolgáltatás
Jelentős tényező az ország energiamérlegében:
4,5 % a teljes részesedés
Rugalmas energiahasznosító
hőenergiát tud hasznosítani:
különféle forrásokból származó
-közvetlen, kazános hőtermelés bármilyen energiahordozóból,
-kapcsolt energiatermelés,
-megújuló energiák leggazdságosabb felhasználója
Lehetőség a fűtés által okozott légszennyezés minimalizálására
-nincs károsanyag kibocsátás a lakóterületek tartózkodási zónájában,
-a nagyberendezések fajlagos emissziója kézbentartható, kisebb, mint az
egyedi fűtőberendezéseknél
Kényelmi szolgáltatás:
-nem létezik magasabb komfortfokozatú fűtési mód
A távhőszolgáltatás történetének fontosabb
állomásai
New York, 1881.: New York Steam Company megalapítása
-
Charles E. Emery mérnök és Wallace Andrews üzletember munkája
United Bank, Szt. Péter templom, Távíróhivatal és Postahivatal fűtése
céljából
-
Kiel, 1883. ipari erőmű hulladékhőjével lakóházak fűtése
Hamburg, 1893. az első németországi fűtőerőmű
Budapest, 1899/1900. az Országház távfűtési rendszerének létrehozása,
Drezda, 1900. fűtőerőmű a belváros hő- és áramellátására, 16 MW
termikus- és 8 MW hőteljesítmény
Leningrád, 1924. a Szovjetúnió első távfűtési rendszerének kiépítése
A „Távhőellátás Magyarországon” (2003) adatainak felhasználásával
Az alkalmazott energiahordozók
története
Szén és olaj
földgáz
megújulók
év
1900
1950
2000
A magyarországi távhőszolgáltatás néhány
adata
A nagy volumenű távhőszolgáltatás létesítése az 1950-es évek
elején kezdődött az ipari centrumok körzetében lévő épületek
részére
Jelenleg:
95 távhővel ellátott település,
110 szolgáltatási engedéllyel rendelkező szervezet,
660 000 távfűtött lakás,
40,4 PJ értékesített hőmennyiség
A magyarországi távhőszolgáltatás
energiahordozó-struktúrája
földgáz
szén és olaj
megújuló
ipari
hulladékhő
Jelentősebb fűtőművi biomassza felhasználások a hazai
távfűtésben
Település
Létesítés
éve
Teljesítmény,
MW
Tüzelőigény,
t/év
Tata
(1986)2000
8
10000
Szombathely
2003
7,5
9000
Körmend
2003
5
6000
Pornóapáti
2007
1,2
600
Szentendrekapcsolt
termelés
2006
9
12000
Valamennyi felhasználó faaprítékot alkalmaz!
Néhány fontosabb tapasztalat
beruházási támogatás nélkül egyik sem jött volna
létre,
●
hosszú a megtérülési idő, de megengedhető, mert az
élettartam is hosszú
●
az általános távfűtési földgáz-ártámogatás
időszakában nem volt olcsóbb a „biohő”, mint
földgázból,
●
jelenleg versenyképes lehet a földgázzal szemben, de
rossz tervezés esetén könnyen sikertelenné válhat a
projekt
●
A biomasszafűtés további térnyerésének
feltételei
●
biztonságos tüzelőanyag ellátás:
fűrészipari hulladék,
erdei tüzifa,
energiaültetvények lignocellulóz
produktuma
●
beruházásra fordítható elégséges tőke:
bankhitel - drága
saját pénz – olcsóbb
pályázati pénz - még olcsóbb
●
valós adatokon alapuló, eredményes üzleti terv
●
biztos fogyasztói állomány
●
megfelelő szintű gazdaságosság
Optimális költségszerkezet : gazdaságos
hőtermelés
Mikor tekinthető gazdaságosnak egy hőtermelési mód?
Ha az összköltség a lehetséges hőtermelési módozatok
között a legalacsonyabbak közé tartozik, vagy a
legalacsonyabb.
Összehasonlítás az önköltség szintjén történik
Összköltség tartalma:
- Állandó költségek
- Változó költségek
Kalkulációs időtartam:
- A beruházás élettartama,
- vagy valamely ésszerűen hosszú időtáv
Pld.: KEOP pályázatok esetén 15 év
A hőtermelés legfontosabb állandó költségei
 értékcsökkenési leírás
 beruházás hitelkamata
személyzeti költség
 villamos energia, RHD
A hőtermelés változó költségei
 tüzelőanyag hődíja
 segédenergia (villamos) áramdíja
telepi anyagmozgatás költsége
szállítási költségek (tüzelőanyag, hamu)
 karbantartás
 földgáz, RHD
Értékcsökkenési leírási költség
A beruházás értékétől és az alkalmazott leírási kulcsoktól függ
Fajlagos beruházási költség épület és
építmények nélkül faapríték esetén
MFt/MW
60
50
MFt
40
MFt/MW
30
20
10
0
0,5
1
2
4
MW
MFt/MW
MFt
Fajlagos beruházási költség épület és
építmények nélkül gáztüzelés esetén
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
MFt/MW
0,5
1
2,5
MW
5
Az összköltségben elszámolható leírási kulcsok:
• Gépészeti eszközök
14,5 %
• Villamos berendezések
14,5 %
• Épület, építmény
2,0 %
• Távhővezeték
3,0 %
A beruházás kamatának fontossága
az összehasonlításnál:
 saját pénzből létrehozott beruházásnál elesik a kamatbevételtől,
 hitelből létrehozott beruházásnál kamatfizetés, elszámolandó költség
átlagosan ~5%
Személyzeti költségek
Gáztüzelésnél:
Automatizált berendezések, üzemeltető személyzetet nem
igényel, időszakos felügyelet és karbantartás összevontan
elégséges
kapcsolt munkakör
Faapríték tüzelésnél
Hasonló, mint a gáztüzelésnél, de a
tüzelőanyag felrakás,
hamu elszállítás,
takarítás,
gyakoribb hibaelhárítás
valamivel több munkaórát igényel
Csak téli üzemben hőtermelésre elszámolható kb. napi 10 óra; 1.000 Ft órabérrel
Vezetékes energiahordozó- és energia
költségének állandó része
• villamos energia rendszerhasználati díj (RHD)
teljesítmény arányos része
• földgáz RHD teljesítmény arányos része
• mindkettőnél a lekötött teljesítmény kihasználásának
mértékétől független állandó érték Ft/kW, ill. Ft/m3/h
(Ft/MJ/h) jelenleg hatósági ár
Tüzelőanyag-költség, változó rész
• faapríték ára változó:
 féleségtől (hulladék v. tűzifa),
 földrajzi helytől,
 időszaktól függően
jelenleg 1.000-1.600 Ft/GJ között kapható
•földgáznál: ez a költségrész az un. „molekulaár” ami képlet alapján az előző 3 n.év átlagos
olajárainak függvényében USD-ben kerül megállapításra
A nedvesség mérése, egyszerű módszer
Előfordul átlagos
nedvességtartalomra
kötött szerződés, de
korrektebb a
nedvességhez kötött
Kapacitív elven működő helyszíni
nedvességmérő készülék
Mennyi lehet a földgázzal versenyképes
faapríték ára?
Az alábbi számítási modellben 1100 Ft/GJ primer energia költség
szerepel a faaprítéknál
határköltség
A faapríték átvételi ára, ha max.
1100 Ft/GJ a primerenergia-költség
nedvesség- fűtőérték,
tartalom, %
MJ/kg
0
10
20
30
40
50
18
15,96
13,92
11,88
9,84
7,8
faapríték
max.
egységára,
Ft/kg
19,8
17,556
15,312
13,068
10,824
8,58
A Ft/kg egységár tartalmazza a feldolgozás és a szállítás költségét is
A tűzifa piaci ára
Vastag tűzifa erdei rakodón
3
Keménylombos:
16.250 Ft/m
Lágylombos és fenyő:
11.875 Ft/m3
Bükk/gyertyán:
17.000 Ft/m3
Vevő által termelt
Lágylombos/fenyő:
10.625 Ft/m3
6.875 Ft/m3
Vékony tűzifa
Keménylombos:
5.625 Ft/m3
Lágylombos/fenyő:
3.125 Ft/m3
Az árak az ÁFA-t tartalmazzák!
Az árak erdei rakódon felterhelés nélkül értendok.
Térítés ellenében a nálunk vásárolt fa felfurészelését és
házhozszállítását vállaljuk.
Erdőgazdaság hirdetménye
7,8 MJ/kg
1.840 Ft/GJ !!
(Nettó)
Vastag tűzifa
Keménylombos:
kb. 18.000 Ft/t
Ez még nem faapríték!
Következmény:
fűtőművi hőtermelés céljára az erdei
tűzifa a fenti árak mellett nem
gazdaságos tűzelőanyag,
ezért elsődleges forrás a faipari hulladék és a használt fa
ideális megoldás a kapcsolt ültetvényen termesztett faapríték
…lenne
Villamos segédenergia
 Gázkazánházban
égőventilátorok,
kazánvédő szivattyú,
nyomástartó szivattyú hajtása
~ 1 kWh/GJ
 Faaprítékos kazánházban
tüzelőanyag mozgatás (csiga, éklétra),
hamu mozgatás (csiga, éklétra),
ventillátorok (primer, szekunder),
kazánvédő szivattyú,
nyomástartó szivattyú hajtása
~ 4kWh/GJ
A szabadpiaci ipari felhasználói ár 18-20 Ft/kWh körüli
Egyéb költségek
 Telepi anyagmozgatás
- gázkazánházban nincs
- faaprítékos kazánházban általában szükséges,
 Szállítási költségek
- gázkazánházban nincs
- faaprítéknál: elszámolható külön,
lehet a tüzelőanyag egységárának része
(telepi egységár)
jelenleg 300-350 Ft/km/30tonna
Hamuelszállítás
hulladékkezelő telephelyre,
depónia lefedésére,
~ 4 Ft/kg
Karbantartás
• Általánosságban: a faaprítékos kazánháznál lényegesen magasabb költség,
mint gázkazánháznál
• Konkrétan: értéke a technológia kialakításától és az eszközök minőségétől
függ, célszerű a megtermelt hőenergiára vetítve kezelni
• a nagy különbség magyarázata:
- a falazat javítása időnként szükséges a természetes erózió
miatt, drága művelet,
- aprítéktüzelésnél minden anyagtranszport (tüzelőanyag,
hamu, levegő, égéstermék) nagy volumenű, és kopó alkatrészt
tartalmazó eszközzel történik.
- a rakodógép csak rendszeres szerviz mellett biztosít kellő
üzembiztonságot
- a korrózió miatt az e-filter és a füstgázventillátor időnként
nagyjavításra szorul ~ 1,5 %/év
A teljesítménykihasználás hatása a
költségekre
A 4 MW csúcshőteljesítményt fedjük le 4 db 1 MW-os kazánnal!
Az alsó (alapkazán) 59%-ot, a felső (csúcskazán) csak 6%-ot állít elő az éves
hőigényből.
94
Összköltség-számítás alapadatai
teljesítmény
hőtermelés
fajl ber. ktsg. fa
fajl ber. ktsg. gáz
primer en. Ktsg.fa
gáz RHD
gáz molekuladíj
vill. En. Ktsg.
faenergia telj. arány
faen.lefedési arány
amortizációs kulcs
hatásfok, fakazán
hatásfok, gázkazán
fajl. vill.en.gázkazán
fajl. vill.en.fakazán
MW
GJ/év
Ft/MW
Ft/MW
Ft/GJ
Ft/GJ
Ft/GJ
Ft/kWh
%
%
%
%
%
kWh/GJ
kWh/GJ
4
22 000
65 000 000
10 000 000
1 100
800
2 400
18
50,00%
85,00%
14,50%
85,00%
91,00%
1
4,00
ALAPADATOK
2 MW gázkazán+2 MW biomasszakazánra
Az összköltség-számítás eredménye 50 %-os
biomassza teljesítménynél
É.CS. Ft
szem.ktsg., Ft
karbant., Ft
gáz RHD
összes állandó ktsg.
primer en. Ktsg., Ft/GJ
vill. en., Ft
összes változó ktsg.
összköltség, Ft/GJ
SZÁMÍTÁS
faaprítéktüz. gáztüzelés
18 850 000 2 900 000
2 400 000 2 400 000
1 300 000
200 000
0 2 640 000
1 294
1 346 400
2 637
59 400
összesen egységktsg.
21 750 000
2 400 000
1 500 000
2 640 000
25 650 000
1 166
1 496
52
1 548
2 714
Összöltség különböző
teljesítménymegosztások esetén
teljesítménymegosztás
faenergia/gázenergia
0/100
25/75
50/50
75/25
100/0
összköltség az optimum
Ft/GJ
%-ában
3 054
111,09%
2 620
95,31%
2 581
100,00%
2 973
108,15%
3 339
121,46%
állandó
változó
költség
költség
391
2 663
778
1 842
1 166
1 415 optimum
1 553
1 420
1 941
1 398
3 500
Csak fa
4 000
Csak gáz
Költségek a biomasszakazán teljesítményaránya függvényében
Ft/GJ
3 000
2 500
2 000
összköltség
1 500
állandó költség
1 000
változó költség
500
0
0
25
50
75
100
%
A csúcsteljesítmény lefedése vegyes kiépítéssel az
arány függvényében változó összköltséget
eredményez
A vegyes üzem versenyképessége
3600
3400
3200
3000
2800
2600
2400
2200
2000
beruh. költség
gázár
faaprítékár
10
%
20
%
30
%
40
%
50
%
60
%
70
%
0%
0%
-1
0%
-2
-3
-4
0%
tiszta földgáz
0%
önköltség, Ft/GJ
költségelemek változásának hatása az önköltségre
költségelemek árváltozása
A tiszta földgázüzemmel szemben versenyképtelen az optimálisan
megosztott vegyes üzem is, ha a faapríték ára kb. 45%-kal, 500
Ft/GJ-lal magasabb a tervezettnél.
Ellensúlyozása a beruházási költség csökkentésével lehetséges
(támogatás).
Érzékenységvizsgálat
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
-20%
tisztán földgáz
beruh. költség
gázár
10
%
20
%
30
%
40
%
50
%
60
%
70
%
0%
0%
-1
0%
-2
-3
-4
0%
faapríték
0%
önköltség változása
a vegyes üzem önköltségének érzékenysége a fő
költségelemekre
költségelemek eltérése a tervezettől
-
az önköltség érzékenysége legnagyobb a faapríték árváltozására,
-a földgáz árváltozására érzéketlen,
-a beruházási költségből adódó értékcsökkenési leírás változása intenzíven hat
kedvező irányban is: beruházási támogatás formájában
Összefoglalás:
- Földgázból történő hőtermelés:
alacsony állandó költség,
magas változó költség
- Faaprítékból történő hőtermelés: fordított viszony
- Mérvadó költség: összköltség az életciklusra számítva
- Vegyes, gáz-biomassza kiépítés esetén létezik alacsonyabb
összköltség mindkét tiszta kiépítési változathoz képest
- A faaprítékteljesítmény lefedési arányának optimális mértéke ott van, ahol
az összköltség minimumot mutat
- Tartós biztonságot a piac árváltozásaival szemben csak a
szerződés alapján termeltetett biomassza jelent
- Az erdei tüzifa a mai költségviszonyok mellett csak
támogatással létesített, vagy üzemeltetett fűtőműben
versenyképes a földgázzal szemben
- Sikeres projektet csak a valós alapadatokat és óvatos
prognózisokat tartalmazó üzleti tervezéssel lehet megvalósítani
KÖSZÖNÖM FIGYELMÜKET