Биогазовые станции - Россия - biogas in russia

Биогазовые станции Рынок России и бизнес-модель

БГС «Дошино» (11.2009)

Станция расположена в Калужской области в деревне Дошино по соседству с молочно-товарной фермой «Мосмедыньагропром» на 3300 голов

Тип отходов Навоз КРС

(1800 голов)

Объем отходов 120 м3/сутки 36000 м3/год

Объем переработки зеленной массы

N/A

Выход биогаза 3500 нм3/сутки

Газо-поршневой двигатель

~ GE Jenbacher J208

Выработка э/э 320 кВт

Выработка тепла 450 кВт

Объемы реализации удобрения

90 т/сутки 30000 т/год

Размер инвестиций:

~200 млн. руб. (625000 руб./кВт)*

* Заявленная окупаемость – 5-6 лет

E. Paradeev - Saint-Petersburg - May 2012

БГС СГЦ «Мортадель» (07.2011)

Станция расположена во Владимирской области на базе селекционно-генетического центра «Мортадель»

Тип отходов Свиные стоки

Объем отходов 160 м3/сутки


N/A

Выход биогаза 3000-4000 нм3/сутки

Выработка энергии Паровой котел

ICI Caldaie 150-160 кВт

Выработка э/э N/A

Выработка тепла N/A


N/A


92 млн. руб. (613000 руб./кВт)*

* Оборудование – 64 млн. руб. (70%)


БГС «Байцуры» (04.2012)

Станция расположена в Белгородской области, на территории Грузсчанского сельского поселения Борисовского района, в районе свинокомплекса «Стригуновский»

Тип отходов Навоз свиной (16000 голов)

Объем отходов 106м3/сут.

(38690 м3 /год)


21 т/сут. ( 7665 т/год)

Объем выработки биогаза

1918 тыс.м3/год

Газо-поршневой двигатель

GE Jenbacher J320 - 1063 кВт

Полезный отпуск э/э 7,4 млн. кВт

Полезный отпуск тепла 3200 Гкал


19 100 м3/год


169 млн. руб. (169000 руб./кВт)

* Заявленная окупаемость – 10 лет


БГС «Лучки» (весна-лето 2012)

Станция расположена в Белгородской области в селе Лучки Прохоровского района рядом с агрохолдингом ГК «Агро-Белогорье»

Тип отходов Навоз свиной Отходы МПЗ

Шлам

Объем отходов 26000 т/год 14600 т/год 1800 т/год


26000 т/год

Когенерационные блоки

2 x 1,2 МВт

Выработка э/э 19,6 млн. кВт

Выработка тепла 18200 Гкал


66800 т/год


600 млн. руб. (250000 руб./кВт)*

* Заявленная окупаемость – 6 лет


Принципиальные технологические цепочки

Навоз/Жижа/Помет

Энергетические с/х культуры

Реактор

Газгольдер

Биогаз

Опция «утилизатор»: Сжигание биогаза в факеле

Опция «котельная»: Сжигание биогаза в котле

Опция «ТЭС»: Сжигание биогаза в когенераторе

Опция «электростанция»: Турбина или генератор

Гкал

кВт•ч Гкал

кВт•ч

Система очистки до метана

Биогаз

Опция «топливная станция»: Компрессия метана

Опция «газовая станция»: Выдача метана в сеть

Метан

нм3

нм3

Биомасса

Биомасса/удобрения

Сепаратор

Опция «удобрения 1»: Жидкие удобрения

л

Система сушки удобрений

Опция «удобрения 2»: Твердые удобрения/компост

т

Опция «удобрения 3»: Качественный гранулят

т

Система очистки воды

Вода

Опция «вода»: Выдача воды

л

Опция «завод CO2»: Углекислый газ

Углекислый газ

нм3


Источники дохода

Тепло, Гкал

Э/э, кВт•ч

Отопление (зима) Сушка леса Теплицы Обеспечение БГС

Отпуск в сети Собственные нужды Обеспечение БГС

Очистка до метана Разделение газов (PSA) Угольные системы Регенеративная водная система

Биометан (95% CH4)

Отпуск в систему газоснабжения Топливо для а/м Собственные нужды Химическая пром.

Плата за утилизацию

Отходы КРС: IV категория опасности

Удобрения Сепарация биомассы Сепарация жидкости Сушка биоудобрений Гранулирование

Удобрения разного

рода

Фасовка под розничный рынок Продажа навалом

Углекислый газ Побочный продукт от очистки биогаза до метана

CO2

~40-50% оСВ

~55% биогаза

Пищевая пром. Химическая пром. Удобрения

~40% биогаза

Техническая вода

Очистка воды и снабжение с/х предприятия

Сжигание биогаза

Прямое сжигание

Когенерация (CHP)

Микротурбины


Оценка источников дохода

Использование КПД Ресурс Оценка Вывод

Только тепловая энергия (котел)

70% Т/э

(+) Наиболее простой способ

(-) Сезонность спроса (отопление)

(-) Ограниченный радиус поставки

(-) Необходимость инфраструктуры

Значительное

снижение

окупаемости для

масштабных

проектов

Когенерация 80% Э/э ~ 35%

Т/э ~65%

(+) Достаточно тепла для подогрева

БГС (~1/3 вырабатываемого тепла)

(+) Наилучшая эффективность

(+) Проверенные технологии

Оптимальное

решение

Только электроэнергия (микротурбины)

30% Э/э

(-) Снижение КПД БГС

(-) Высокая стоимость

(-) Невысокие мощности (до 200 кВт)

Значительное

снижение

окупаемости


Когенерация обладает значительными преимуществами: 1) Электроэнергия направляется на обеспечение нужд БГС (~10%) и с/х предприятия 2) Электроэнергия может отпускаться в сети 3) Тепловая энергия направляется на обеспечение нужд БГС (~30%) 4) Остальная тепловая энергия может использоваться для отопления или сушки



Использование Оценка Вывод

Отпуск в систему газоснабжения

(-) Неконкурентоспособность с обычным газом

(-) Ограниченный радиус поставки


(-) Обеспечение стабильности поставок

Маловероятно в

российский рыночных

условиях

Топливо для а/м (+) Дешевый вид топлива (КПГ)

(-) Перевод техники на ГБО

Требуется оценка

потребностей и

готовности собственника

Собственные нужды (+) Автономное газоснабжение



потребностей и

готовности собственника

Химическая пром. (-) Сложности с выходом на химические

предприятия

(-) Обеспечение необходимого размера партий

Маловероятно в

российский рыночных

условиях

Очистка до метана

Происходит замещение использования биогаза для выработки э/э и т/э, при этом: 1) Рынок сбыта ограничен 2) Необходимо конкурировать с природным газом 3) Необходим опыт работы с газом (лицензии и пр.)



Использование Оценка Вывод

Сепарация биомассы и жидкости

(+) Продажа жидких удобрений и биомассы

(-) Невысокая стоимость

(-) Наличие потребителей в округе

Требуется оценка рынка

Сушка биоудобрений и их гранулирование

(+) Повышение стоимости и качества удобрений

(-) Затраты тепловой энергии Требуется оценка рынка

Продажа удобрений в розницу

(+) Повышение стоимости и качества удобрений

(-) Работа по правилам розничного рынка Требуется оценка рынка

Получение экологически чистого удобрения

Удобрения образуются неизбежно - большей частью в виде волокон (порядка 40-50% массы оСВ), смешанных с жидкостью: Например, в БГС «Байцуры» коэффициент выхода удобрений – 0,5

1) Рынок сбыта – оптовый или розничный 2) Возможность повышения качества удобрений 3) Экологичность получения удобрений



Плата за утилизацию отходов (экологические платежи)

Зависит от применяемых технологий

Плата за утилизацию регламентируется Постановлением от 12 июля 2003 г. №344

III класс опасности (отходы свиноводческих комплексов и птицеферм) 497,0

IV класс опасности (отходы КРС) 248,4

Реально - требования к исполнению экологического законодательства не развиты и экологи закрывают глаза на отходы с/х предприятий

При подписании долгосрочного договора на утилизацию c/х предприятию придется платить экологический взнос или его часть биогазовой станции


готовности

собственника

Возврат технической воды

Высокие капитальные и операционные затраты снижают привлекательность данного источника дохода

Получение углекислого газа

Углекислый газ – побочный продукт в случае подключения системы очистки до метана

Дополнительные капитальные затраты, ограниченный рынок сбыта


Источники дохода

Тепло, Гкал

Э/э, кВт•ч

Отопление (зима) Сушка леса Теплицы Обеспечение БГС

Отпуск в сети Собственные нужды Обеспечение БГС

Очистка до метана Разделение газов (PSA) Угольные системы Регенеративная водная система

Биометан (95% CH4)

Отпуск в систему газоснабжения Топливо для а/м Собственные нужды Химическая пром.

Плата за утилизацию

Отходы КРС: IV категория опасности

Удобрения Сепарация биомассы Сепарация жидкости Сушка биоудобрений Гранулирование

Удобрения разного

рода

Фасовка под розничный рынок Продажа навалом

Углекислый газ Побочный продукт от очистки биогаза до метана

CO2

~40-50% оСВ

~55% биогаза

Химическая пром. Удобрения

~40% биогаза

Техническая вода

Очистка воды и снабжение с/х предприятия


Прямое сжигание

Когенерация (CHP)

Микротурбины


Кредит + %

Варианты инвестирования

1.1) Создание комплекса в рамках сельскохозяйственного предприятия

Пример из российской практики – СГЦ «Мортадель» во Владимирской области

С/х предприятие Кредитное учреждение

БГС на балансе

Руб. кВт•ч Гкал

Основной эффект – экономия затрат: 1) Отсутствие платы за утилизацию органических отходов 3, 4 класса опасности в

соответствии с Постановлением от 12 июля 2003 г. №344 2) Производство электроэнергии и тепла для собственных нужд (или газа) 3) Производство и использование экологически чистых органических удобрений

Основные ограничения: 1) Капитальные издержки отразятся на себестоимости продукции 2) Отсутствие интереса сторонних компаний в участии в проекте 3) Необходимость залога (бетонный ферментер, например, неликвидный актив)

1) Биогазовая станция на балансе с/х предприятия

Кредит

Поставщик


Сырье


1.2) Создание комплекса в рамках энергосервисного контракта

С/х предприятие Энергосервисная

компания


кВт•ч Гкал

Основной эффект – компенсация затрат за счет экономии ресурсов: 1) Отсутствие капитальных затрат со стороны с/х предприятия 2) Перевод на балан с оборудования через 3-5 лет за счет сэкономленных средств 3) Гибкие схемы взаиморасчетов между с/х предприятием и энергосервисной компанией

Основные ограничения: 1) Риски перекладываются на энергосервисную компанию 2) Подключение страховых механизмов и нормативно-правовой базы 3) Объём проекта только в рамках текущего энергопотребления заказчика 4) Проблемы со сбытом удобрений (долгосрочное обязательство с/х предприятия на закупку?)

1) Биогазовая станция на балансе с/х предприятия

БГС на балансе (3-5 лет) Эк

он

ом

ия

Кредит + %

Кредит

Руб.

Оборудование П

КУ


Доля в УК Доля в УК


2.1) Проектной финансирование

С/х предприятие кВт•ч Гкал

Удобрения Утилизация

Основной эффект – возврат средств только за счет денежных средств проекта: 1) Широкий круг участников, обеспечивающих финансирование 2) Хозяйственная деятельность БГС отражается на обособленном балансе 3) Проектная компания служит залогом для кредитных учреждений

Основные ограничения: 1) Необходимость вложений со стороны предприятия-заказчика 2) БГС оперирует как рыночный агент с максимизацией доходности 3) Фиксация части денежных потоков через долгосрочные контракты

2) Биогазовая станция на балансе отдельной компании

Проектная компания - SPV


Дивиденды

Оборудование П

КУ

Руб.



2.2) Стороннее инвестирование на основе долгосрочных контрактов

С/х предприятие кВт•ч Гкал

Удобрения Утилизация

Основной эффект – отсутствие взноса со стороны с/х предприятия: 1) Обеспечение стабильности поставок сырья и продукции БГС 2) Хозяйственная деятельность БГС отражается на обособленном балансе 3) БГС управляет профильная компания

Основные ограничения: 1) Риски невыполнения условий контракта и спекуляций со стороны предприятия

заказчика 2) Комплексность контрактных отношений

2) Биогазовая станция на балансе отдельной компании

Компания


П

КУ

Руб.

Долгосрочные контрактные отношения по каждой из статей выручки

Оператор проекта

Кредит + %

Кредит


Капитальные затраты

Навоз/Жижа/Помет

Энергетические с/х культуры

Реактор

Биомасса

Сепаратор

Биогаз

Базовая модель (биогазовая установка): сырье перерабатывается в базовые удобрения, биогаз не используется (сжигается в факеле)

Жидкая биомасса

Лагуна

Факел

Газгольдер

Энергетическая модель: использование биогаза с целью получения энергии

Когенератор

Газовая модель: использование биогаза для получения метана и углекислого газа

Биогаз

Система очистки

Твердая фракция

Повышение ценности удобрений: осушение и гранулирование субстрата

Система сушки

Биомасса

Исходные данные: 40000 тонн/год навоз КРС (75% влаж.) Км = 0.85 (310 дн/год)

2 млн нм3/год

1,6 МВт

GE Jenbacher J312

CAPEX0+25 млн. руб.

Эл. мощность – 625 кВт Тепловая мощность – 692 кВт

CAPEX0=55 млн. руб. Оборудование = 55% Строительство = 40%

Прочее = 5%

A) CAPEX0+20 млн. руб. B) CAPEX0+40 млн. руб.

Метан A) Отдача в систему B) Заправка а/м

CAPEX0+20 млн. руб.

~80 млн. руб. 115000 руб./кВт

Удобрения Продажа Собств. нужды

40 кВт (эл) 400 кВт (т)


OPEX – GE Jenbacher J312 - 625 кВт

Проведение ТО

600000 евро (2009)

Название Наработка, ч Кол-во ТО Материалы, € Работы, €

ТО2000 2000 24 763 358

ТО10000 10000 2 5711 1661

ТО20000 20000 2 51505 5417

ТО30000 30000 1 63478 7405

Плановый капремонт

60000 1 180000

Стоимость ГПД

Потребление масла

0,3 г/кВт•ч при 4654000 кВт•ч (Км=0,85) – 1396 кг масла

Mobil Pegasus 705 – 27000 руб. за 208 л (~185 кг)

204000 руб./год

16,2 млн. руб. за 8 лет эксплуатации или 2 млн. в год

38 тыс. руб. за 1 кВт электрической мощности

OPEX - ~0,5 руб./кВт•ч при условии проведения капитального ремонта


Биогазовые станции - Россия - biogas in russia

Business