Trebbin ANLAGENERWEITERUNG Von der Stromproduktion zur Gaseinspeisung. 21.11.2012 Potsdam
Produktions-Unternehmen der agt Gruppe Unternehmenszweck: Veredlung landwirtschaftliche Produktion über Herstellung von Elektroenergie Wärme Düngemittel Landwirtschaftliche Biogasanlage 1,0 MWel. je h (2 BHKW a 537 kwel.) 1,2 MWth. je h (0,7 MWth. je h netto) Inbetriebnahme 12 / 2005 06 / 2006 Inbetriebnahme (Erdgas) 100 % Biogas 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 2
Technologischer Aufbau / technische Daten Endlager Gasspeicher Nachgärer Fermenter 1 u. 2 Vorgrube Gasfackel Annahmedosierer Rampe Zentr. Pumpenhaus BHKW-Gebäude 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 3
Wirtschaftliche Daten Input 2010: Rindergülle Maissilage Grassilage 19.690 m 3 / a 7.008 t / a 3.423 t / a Getreide / GPS (Hirse) / Restfutter 1.935 t / a Hydraulische Verweilzeit 69,7 d Raumbelastung 2,35 kg ots / m 3 d Output Gasertrag Stromertrag Wärmeertrag 4.368.320 m 3 /a Biogas (53 % Methananteil) 8.363 MWel/a 6.063 MWth/a (netto) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 4
Wirtschaftliche Daten 2010 Umsatz aus Stromverkauf: 1.379,4 T-EUR Betriebszeit: 8.466,5 h Grundvergütung und Boni Entgangene Umsätze 2010 NaWaRo Gülle (Luftreinhaltung) Strom Nichtsplitting 2x500kW./.275,9 T-EUR 20 % des Umsatzes 2010 Wärme (EEG 2004) Wärmeleistung 6.063 MWh (4,33 Cent)./. 262,5 T-EUR KWK-Bonus (2,00 Cent)./. 121,3 T-EUR 28 % des Umsatzes 2009 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 5
Absatzmöglichkeiten Wärme / wirtsch. Umfeld Unternehmen der agt-gruppe Prozeßwärme Heizwärme passend zu Anforderungen Bank / agt keine bzw. schwierige Gewerbegebiet langfristige Wärmeverwertung Photovoltaik-Anlage, Druckerei in unmittelbarer Umgebung der BGA Priv. u. öff. Haushalte Ortsverbund Trebbin Keine Neubauten, kein Nahwärmenetz Bestehende Gebäude (bereits Einzelfeuerungsanlagen) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 6
Ergebnisse Wirtschaftlichkeitsvergleich Varianten der Biogasverwertung (2008): Rang EK-Rendite Variante 1 13,3 C BHKW am Gewerbestandort mit Wärmenutzung (1,5 km Biogasleitung) 7 Varianten Wirtschaftlichkeitsvergleich 2 12,3 F Verkauf Rohbiogas 3 11,0 E Gasturbine am Gewerbestandort mit Biogas - BHKW Wärmenutzung (Gewerbestandort (1,5 km Biogasleitung) agt) (nur 40 % Ausnutzungsgrad Wärme) Verkauf Rohbiogas 4 7,3 G Verkauf Biomethan 5 neg. D Gasturbine am BGA-Standort mit Wärmenutzung 6 neg. B BHKW am BGA-Standort mit Wärmenutzung (1,5 km Fernwärmeleitung) 7 neg. A BHKW am BGA-Standort ohne Wärmenutzung 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 7
Ergebnisse Wirtschaftlichkeitsvergleich Varianten der Biogasverwertung (2008): Zu Vorzugsvarianten (Var. C und F) ergänzend G+V-Rechnung (20 Jahre) mit Ermittlung EK-Rendite (nur Wirtschaftlichkeit der Anlagenerweiterung) Ermittlung EK Rendite mit 20 jähr. G+V Rang EK-Rendite Variante 1 13,5 F Verkauf Rohbiogas mit Wärmerücklieferung Verkauf Rohbiogas 1 13,3 C BHKW am Gewerbestandort mit Wärmenutzung mit Wärmerücklieferung (1,5 km Biogasleitung) 2 12,3 F Verkauf Rohbiogas ohne Wärmerücklieferung 3 11,0 E Gasturbine am Gewerbestandort mit Wärmenutzung (1,5 km Biogasleitung) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 8
agt Unternehmensgruppe Landwirtschaftliche Produktion Produktionsgrundlage LN ges. ca. 4.300 ha Dav. AL 69,3 % AZ 23 (22-27) Dav. GL 30,7 % GZ 27 Ziel der FlächenProduktion 1/3 Veredlung über Milchproduktion 1/3 Veredlung über Energieproduktion 1/3 Marktfruchtproduktion Einhaltung Crosscompliance GL-Fläche nur veredelbar über Milch / Energie 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 9
Biomethanbedarf je h: Eigenbedarf Wärme BGA über BHKW 537 kw ca. 140 m 3 /h Biomethan Wirtschaftliche Gasaufbereitung ca. 350 m 3 / h Biomethan Biogasbedarf: ca. 490 m 3 Biomethan 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 10
Biogasbedarf je h: ca. 925 m 3 Biogas (53 % Methan) Ungefährer jährlicher Substratbedarf: (bei 8.300 Bh) Veränderung zu 2010 Rindergülle 20.000 t + 300 m 3 Maissilage 13.000 t + 6.000 t Grassilage 13.000 t + 9.600 t GPS / Getreide 4.500 t + 1.500 t Fazit: Substratbedarf sicherbar 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 11
Hoher Anteil Grassilage / GPS: bes. Ansprüche an Aufbereitung Kriterium V1 V2 V3 hoher Grünlandanteil an LN ( 31 % ) Nutzwertanalyse 2009 (aus Vergleich 3 Varianten) ++ ++ + agt BGA mit therm. Hydrolyse Landwärme BGAA mit PSA-Verfahren (Projektentwicklungs- und Biogaslieferund Abnahmevertrag, 2009) BGA mit therm. Hydrolyse und BGAA mit PSA-Verfahren Gasausbeute (+) Mais + ++ Eignung f. rauhe Substrate (+) + ++ Eignung Rohbiogas zur Biomethanproduktion Betriebserfahrungen + + ++ Auswahlergebnis: nur PSA nur 1 Anlage 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 12
Anlagenplanung - Genehmigungsverfahren: 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 13
BGAA Auswahl PSA: Pentair Haffmanns Biomethan Biogas 55 % CH 4 45 % CO 2 Membran trennstufe CO2 - Verflüssigung CO 2 Kryptogene CO 2 / CH 4 Trennung in Verbindung mit Membrantrennung (17 bar,./. 40 C, CO 2 -Verflüssigung) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 14
BGAA Auswahl PSA: Pentair Haffmanns + kein Methanverlust, zusätzl. Produkt sauberes CO 2 - hoher Energiebedarf 0,36 kwh / Nm 3 Rohbiogas (0,46 kwh / Nm 3 bei flüssigem CO 2 ) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 15
BGAA Auswahl PSA: Mahler AGS Phasen der CO 2 - Abtrennung Adsorption (6 bar) Gutgas / Biomethan Bettaufbau 2 Schüttungen CMS - Bett Desorption (0,1 bar) Guard - Bett BIOGAS Schwachgas In 6 Adsorbern Druckwechseladsorption nach Verdichtung u. Gasvorbehandlung (Trocknung,Ölabsch.) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 16
Fermenter Druckwechseladsorption (PSA) CO 2 -Entfernung Biomethan Vortrocknung und Feinentschwefelung Biogas Kondensat Reingas Schwachgasverbrennung CH 4 haltiges Abgas (Schwachgas) 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 17
Druckwechseladsorption (PSA) CO 2 -Entfernung Adsorber Biomethan, hoher CH 4 Gehalt Verdichtung und Kühlung Biogas Schwachgas zur Abgasreinigung, niedriger CH 4 Gehalt Kondensat Gasmoleküle: Trennmaterial: Kohlenstoffmolekularsieb Hauptverfahrensschritte: CH 4 O 2 /N 2 H 2 O CO 2 O 2 /N 2 CO 2 Adsorption: hoher Druck, 6 bar Regeneration: niedriger Druck, 0,1 bar (Vakuum) CH 4 H 2 O engl. (PSA) Zyklischer Druckwechsel Druckwechseladsorption = Pressure Swing Adsorption
* Durchströmung Reingas Schwachgasverbrennung (RTNV = Regenerative Thermische Nachverbrennung) Stützgas Anfahrbetrieb) Sekundärluft 2 Behälter mit Keramik betten Primärluft zum Verdünnen Puffer CH 4 haltiges Abgas (Schwachgas) von der PSA Klappe offen Klappe zu * Durchströmung durch die Behälter: zyklischer Wechsel, Wechsel erfolgt, wenn am Austritt ein bestimmte hohe Temperatur erreicht ist.
BGAA Auswahl PSA: Mahler AGS Auswahl: Strombedarf Zusicherung Ausbeute und Bauchgefühl 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 20
Entscheidung zur BGAA 2011 Übernahme Projektvertrag von Landwärme Bau der BGAA mit Mahler zum eigenen Betrieb Zusammenarbeit mit Landwärme Beratung, Vertrieb Investkosten incl. Baunebenkosten: BGA Erweiterung auf 1,82 MWel ca. 3,5 Mio EUR BGAA PSA-Verfahren ca. 3,0 Mio EUR 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 21
Anlagenplanung - Ausführungsplanung: 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 22
Ertragsdarstellung (Plan 2013): Inputkosten 2009 497 T-EUR 100,0 % Roh-Gewinn 2009 100,0 % Inputkosten 2013 1.077,5 T-EUR 216,8 % Rohgewinn 2013 125,7 % (nur BGA, o. Anteil BGAA) Fertigstellung / Inbetriebnahme Plan BGA, BGAA und BGEA 11 / 2012 IST 11 / 2012 100 % Leistung 01 / 2013 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 23
Stand 10 / 2012 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 24
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. 21. November 2012 Anlagenerweiterung - Von Stromproduktion zu Gaseinspeisung 25