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 különféle forrásokból származó hőenergiát tud hasznosítani: -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 1900 1950 2000 év

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

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 5 6000 Pornóapáti 2007 1,2 600 Szentendre-kapcsolt 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 földgáz, RHD A hőtermelés változó költségei tüzelőanyag hődíja segédenergia (villamos) áramdíja telepi anyagmozgatás költsége szállítási költségek (tüzelőanyag, hamu) karbantartás

Értékcsökkenési leírási költség A beruházás értékétől és az alkalmazott leírási kulcsoktól függ Fajlagos beruházási költség épület és építmények nélkül faapríték esetén Fajlagos beruházási költség épület és építmények nélkül gáztüzelés esetén

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

Kapacitív elven működő helyszíni nedvességmérő készülék 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 Ft/kg egységár tartalmazza a feldolgozás és a szállítás költségét is

A tűzifa piaci ára Ez még nem faapríték! kb. 18.000 Ft/t 7,8 MJ/kg 1.840 Ft/GJ !! (Nettó) Ez még nem faapríték! Erdőgazdaság hirdetménye

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), ~ 4kWh/GJ A szabadpiaci ipari felhasználói ár 18-20 Ft/kWh körüli

Egyéb költségek  Telepi anyagmozgatás - gázkazánházban nincs - faaprítékos kazánházban általában szükséges,  Szállítási költségek - 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 2 MW gázkazán+2 MW biomasszakazánra

Az összköltség-számítás eredménye 50 %-os biomassza teljesítménynél

Összöltség különböző teljesítménymegosztások esetén optimum

Költségek a biomasszakazán teljesítmény-aránya függvényében Csak gáz Csak fa A csúcsteljesítmény lefedése vegyes kiépítéssel az arány függvényében változó összköltséget eredményez

A vegyes üzem versenyképessége 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 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: alacsony állandó költség, magas változó költség - 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