Gnojowisko świń i krów zamyka nasz krąg energetyczny

Rodzina Ten Have prowadzi mieszane gospodarstwo hodowlane w Achterhoek. Od końca ubiegłego roku rodzinne przedsiębiorstwo, posiadające ponad 90 krów mlecznych i około 500 loch, produkuje energię z mieszanki obornika pochodzącego od wszystkich grup zwierząt w gospodarstwie. Fermentacja, separacja i usuwanie obornika przynosi szereg korzyści, choć proces ten wiąże się również z wyzwaniami, zwłaszcza w fazie początkowej. Ten Have dąży do sześcioletniego okresu zwrotu inwestycji. Niniejszy artykuł jest częścią Specjalny dział energetyczny van Boerenbusiness.

Partnerstwem Ten Have zarządzają bracia Bart i Stan oraz rodzice Erik i Imelda. Przy kuchennym stole w Zieuwent Erik i Stan opowiadają o swoich dotychczasowych doświadczeniach. Komora fermentacyjna obornika o pojemności około 450 m³ działa od października ubiegłego roku. I to nie wszystko. Fermentat pofermentacyjny jest oddzielany, a następnie usuwana jest frakcja ciekła azotu. Wytworzony gaz jest przetwarzany na energię elektryczną przez dwa agregaty kogeneracyjne (CHP). Uwolnione ciepło może być wykorzystane do utrzymania temperatury w komorze fermentacyjnej i urządzeniu do usuwania azotu oraz do ogrzewania chlewni dla prosiąt.

Wysokie zapotrzebowanie na energię ze względu na lochy, roboty dojarskie i przetwarzanie obornika
Kilka lat temu firma Ten Have rozpoczęła analizę możliwości wytwarzania energii. Firma ma znaczne zapotrzebowanie na energię ze względu na obecność oczyszczaczy powietrza i wentylacji w sektorze loch. Dodatkowo, do hodowli bydła mlecznego wykorzystywane są roboty, a ogrzewanie prosiąt również zużywa dużo gazu. Początkowo rozważano panele słoneczne lub turbinę wiatrową, ale z różnych powodów odrzucono te opcje.

Zmienia się kierunek, a nacisk kładzie się na fermentację obornika i jego dalsze przetwarzanie w samym gospodarstwie. Stała produkcja energii przez fermentator z agregatami kogeneracyjnymi (CHP) dobrze współgra ze stałym zapotrzebowaniem energetycznym gospodarstwa w ciągu dnia. Rocznie gospodarstwo zużywa około 275 000 kWh energii elektrycznej. Korzyści płynące z obecnego systemu fermentacji i przetwarzania obornika: niższe zużycie energii, niższe koszty utylizacji obornika i niższe koszty gazu.

Generowanie energii
Gaz wytwarzany w mono-digesterze jest przetwarzany na energię elektryczną przez dwa agregaty kogeneracyjne o mocy 16,5 kWh. Chociaż instalacja nie pracuje jeszcze z pełną wydajnością, przewiduje się, że rocznie będzie wytwarzać około 280 000 kWh energii elektrycznej. To dokładnie pokrywa zapotrzebowanie firmy. Energia elektryczna nie jest zwracana do sieci, co jest świadomym wyborem. Ten Have nie dostrzega w tym żadnej wartości dodanej. „Celem jest samowystarczalność energetyczna; obecnie obornik zamyka nasz obieg energetyczny” – mówi Erik ten Have.

Generowanie ciepła
Spalanie biogazu w jednostkach kogeneracyjnych generuje ciepło. Ciepło to jest ponownie wykorzystywane na trzy sposoby. Po pierwsze, temperatura procesu fermentacji nie była wystarczająco stabilna przez pierwsze kilka miesięcy. Teraz część wytworzonego ciepła jest wykorzystywana z powrotem do fermentora, aby lepiej ustabilizować proces. Dodatkowo ciepło jest wykorzystywane w odpędzaczu azotu, gdzie frakcja ciekła jest „pozbawiana” azotu po oddzieleniu pofermentu od fermentora. Ciepło jest również wykorzystywane do ogrzewania chlewni. Nadal trudno oszacować, jakie oszczędności gazu przyniesie to w skali roku, ale wstępne wyniki wydają się obiecujące. „Podczas fali mrozów na początku tego roku byliśmy w stanie ogrzewać chlewnię dla prosiąt prawie wyłącznie ciepłem z fermentora”.

Oszczędności na nawozach
Oprócz produkcji energii, separacja i odbarczanie obornika ostatecznie przynosi znaczne korzyści w zakresie kosztów jego utylizacji. Ponadto, efektywne nawożenie będzie wkrótce możliwe dzięki ukierunkowanemu stosowaniu płynnego nawozu Renure, powstającego po odbarczaniu. Łącznie instalacja będzie przetwarzać 5.500 m³ obornika rocznie. Około 55% z tego to gnojowica bydlęca, a około 45% to obornik trzody chlewnej. Wykorzystywany jest obornik zarówno z prośnych loch, jak i z prosiąt.

Strumienie resztkowe po separacji i strippingu składają się z Renure, którego ilość ma wynieść około 100 m³ rocznie, frakcji stałej (700 m³) oraz pofermentu z strippera o stężeniu niższym niż w gnojowicy (4.800 m³ rocznie). Biorąc pod uwagę obecne ceny nawozów, może to przynieść znaczne oszczędności, jeśli Renure zostanie ostatecznie zatwierdzony jako nawóz zastępczy.

Okres zwrotu 6 lat
Całkowita inwestycja Ten Have w cały proces wynosi około 850 000 euro. Z tego około 300 000 euro przeznaczone jest na stripper, a 270 000 euro na fermentator i jednostki kogeneracyjne. Dodatkowo, około 100 000 euro zainwestowano w różne obiekty do składowania obornika, a także w koszty związane z rurociągami, nawierzchniami i innymi wydatkami.

Doradcy z DLV Advies poprowadzili rodzinę Have w realizacji projektu. Pozyskanie finansowania również było jego częścią. Tom Baak, doradca ds. zarządzania finansami w DLV Advies, wyjaśnia podstawowe zasady: „Aby zrealizować projekt, wykorzystano dwa rodzaje dotacji: program prowincjonalny pokrywający 80% kosztów strippera oraz krajowy program SDE++. W tym przypadku ten drugi opiera się na dwóch elementach: energii elektrycznej wytwarzanej przez jednostki kogeneracyjne, która zalicza się do kategorii energii odnawialnej, oraz na wykorzystaniu ciepła odpadowego, które zalicza się do kategorii „ciepła odnawialnego”.

SDE++ podstawą wniosku o finansowanie
Ponowne wykorzystanie ciepła, które było bardzo istotne w tym gospodarstwie z lochami i prosiętami, uczyniło sprawę interesującą. „Dla hodowców bydła mlecznego, którzy nie mają zapotrzebowania na ciepło, często trudniej jest przełożyć liczby na taką skalę. Projekt jest finansowany w oparciu o przyznaną dotację SDE++ (na energię elektryczną i ciepło) oraz dotację z prowincji Geldria na zakup urządzenia do usuwania azotu”.

Dodaje: „Zysk, który „powstaje” w tym przypadku oprócz rekompensaty SDE++, taki jak zmniejszone dostawy nawozów, mniejsze zużycie gazu i niższe koszty utylizacji obornika, jest ledwo uwzględniony w budżecie. Uwzględniamy to jako inne dochody, ale patrząc na cały budżet, jest to raczej marginalne”.

Często zadawane jest pytanie, czy inwestycja nie zwróci się szybciej, biorąc pod uwagę obecne warunki rynkowe. Według Baaka taka możliwość istnieje, ale oczywiście „jest całkowicie zależna od okoliczności”. Wskazuje on jednak, że dotacje SDE++ znacznie wzrosły w ostatnich latach, co oznacza, że ​​nawet (mniejsze) projekty mogą i tak osiągnąć rentowność nieco szybciej. „W przypadku rodziny Ten Have decyzja w sprawie SDE++ pochodzi sprzed czterech lat; w tamtym czasie dotacje były nadal znacznie niższe”.

Elementy układanki zaczynają się układać
Rodzina Ten Have jest zadowolona z dokonanej inwestycji, ale jednocześnie zaznacza, że ​​proces dopracowywania systemu wymaga czasu i energii. Ten Have: „W tym roku elementy układanki zaczynają się składać w całość. Dzięki zniesieniu derogacji, mieszany strumień resztkowy zawierający obornik świński jest teraz lepiej wykorzystywany w samym gospodarstwie, a dzięki utworzeniu strumienia Renure możemy w przyszłości precyzyjniej nawozić, a także wykorzystać większą część obornika zwierzęcego w naszym gospodarstwie. Ponadto ceny utylizacji obornika i gazu są obecnie bardzo wysokie, co natychmiast zwiększa wartość dodaną instalacji w gospodarstwie”.

Korzyści nie przychodzą jednak łatwo, ponieważ uruchomienie fermentora w taki sposób, aby osiągnąć jak najwyższą przewidywaną produkcję, nie dzieje się samo z siebie. „Na przykład, w fazie rozruchu, trzeba było się sporo namęczyć, aby odpowiednio wyregulować roboty do obornika. Sprawne i szybkie dostarczanie świeżego obornika do fermentora jest kluczowe. W momencie, gdy proces ten nie działa płynnie, natychmiast widać to po produkcji. Ponadto, pojawiły się pewne problemy początkowe do rozwiązania związane z technologią odprowadzania ciepła odpadowego z jednostek kogeneracyjnych. Ogólnie rzecz biorąc, w grę wchodzi wiele technologii i z pewnością nie jest tak, że wszystko działa płynnie w pierwszym roku. Niemniej jednak, widzimy znacznie niższe koszty na ostatnim rachunku za energię; to świetny wynik, zwłaszcza teraz, gdy ceny gwałtownie wzrosły w ostatnim czasie”.

Obecnie przedsiębiorcy badają możliwość codziennego usuwania obornika z prosiaków, ponieważ dzięki codziennemu dostarczaniu świeżego obornika wydajność bioreaktora może zostać osiągnięta na maksymalnym poziomie.

© Analiza rynku DCA. Niniejsza informacja rynkowa podlega prawu autorskiemu. Zabrania się reprodukowania, rozpowszechniania, rozpowszechniania lub udostępniania treści osobom trzecim za wynagrodzeniem w jakiejkolwiek formie bez wyraźnej pisemnej zgody DCA Market Intelligence.