Custo e rentabilidade da produção de biogás

Apresentação em tema: "Custo e rentabilidade da produção de biogás"— Transcrição da apresentação:

1 Custo e rentabilidade da produção de biogás
Palestrante: Philipp Senner Custo e rentabilidade da produção de biogás Exemplo no Rio Grande do Sul

2 Determinação do potencial do uso de biogás
Agenda Determinação do potencial do uso de biogás Fonte de matérias primas, procedimentos Análise GIS, escolha do local Avaliação de matérias primas Exemplo de cálculos de custos e rentabilidade Exemplo de Sistema de análise de rentabilidade Fatores Econômicos Evolução dos preços e previsões Conclusão

3 Determinação do potencial de biogás
Fonte: k.o.s GmbH

4 Fontes de matérias primas
Fontes de Biomassa: Agricultura e Silvicultura Agronegócio Fontes comerciais, industriais Cidades e municípios Vegetação nas estradas Aterros sanitários e estações de tratamento de esgoto Residências

5 Procedimentos Escala de Potenciais

6 Análise GIS Determinação do potencial de biomassa através de análise espacial (GIS) Geodados de uso do solo (Modelo da região de “Vorderpfalz“) Avaliação da Localização (Quantidade de Biogás e Logística)

7 Determinação do melhor local
Seleção do local Determinação do melhor local Fatores de seleção da localidade Infraestrutura Rotas de tranposrte Distâncias de áreas residenciais Áreas protegidas Real estado dos preços Localização Prós Contras Kläranlage Überschwemmungsgebiet, regiona-ler Grünzug, viele Flurstücke Deponie -keine Belastungen! -Wärme vom Heizkraftwerk -näher am Ort (ca. 700m) -weitere Transportwege

8 Produção de biogás através de um único substrato
Avaliação de matérias primas Produção de biogás através de um único substrato Massa seca Massa seca orgânica Produção de Biogás Porcentagem de metano Produção de metano % % (TM) Nm³ / t FM Dejetos de bovinos 10 80 25 56 14 Dejetos de suínos 6 28 61 17 Excremento de bovinos 55 44 Excremento de aves 40 75 140 64 90 Conteúdo intestinal 95 182 59 107 Sangue 16 94 109 60 65 Gordura (separadores de gorduras) 23 145 62 Flotate (abatedouros) 15 135 81 Soro de leite 92 Lavagem de leite 12 87 50 Flotate (leiteira) 4,5 91 9 Bagaço (produção vinícola) 42 124 57 71 Extrato de levedura (produção vinícola) 102 Alimentos desperdiçados (Supermercado) 123 58 Inibidores: Fluídos de limpeza: até 5% lixiviação = -2% produção de biogás, até 12,5 lixiviação = -12 % produção de biogás Antibióticos: até 100 ppbv inofensivo, até 500 ppbv = % produção de biogás

9 Produção de biogás através de mistura de substratos (co-fermentação)
Avaliação de matérias primas Produção de biogás através de mistura de substratos (co-fermentação) Teste em laboratório de produção anaeróbia de biogás: Massa seca Massa seca orgânica Produção de biogás Quantidade de metano Tempo ótimo de fermentação

10 Exemplo de cálculos de custo e rentabilidade

11 Simulação de um exemplo de planta
Dados básicos Nota Unidade Valor Dejetos de suínos (5.000 suínos) t /a 10.500 Dejetos de bovinos (500 bovinos) 7.500 Conteúdo intestinal 3.000 Sangue 2.000 Gordura (separadores de gorduas) Soro de leite Lavagem de leite 5.000 Total 29.000 Volume do digestor m³ 4.112 Média do tempo de duração dias 45 Produção de biogás estimada m³ /a Produção de metano estimada Quantidade de energia kWh / a  Mega calorias Mcal / a

12 Dados da planta e investimento
Saídas e Investimentos  Nota Unidade Valor Produção de energia – co-geração Capacidade instalada (Planta de co-geração) kW elet. 586 Energia bruta kWh / a Eficiência energética 39% kWh elet./a Eficiência térmica 43% kWh cal / a Necessidade de calor interno 10% Disponibilidade de calor externo Investimento R$ Custos específicos (habitual) R$ / kW elet. 7.200 Capital de custos (anual) Taxa de juros % 5% Período de crédito a 10 Fator anual Factor 0,12950 Total de custos (anual) R$ /a

13 Determinação de capital de custos com método de anuidade
Ano Pagamento Anuidade Taxa de juros Reembolso Débito remanescente 2013 - 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 96.913 2021 74.428 2022 50.819 2023 26.029 Crédito: $ 4.2 milhões R$ An = C0 * ANFn, i Tempo de reembolso: 10 anos ANF = (1 + i) ^ n * i / (1 + i) ^ n-1 Taxa de juros: 5% ANF =

14 Determinação de operação de custos
Nota Unidade Valor Serviços e manutenção Digestor, construção 1% R$ /a 21.104 Inclusão, bomba e mistura de tecnologia 3% 25.325 Planta de co-geração (gás-motor) 0,022 R$ / kWh elet. Subtotal serviços e manutenção Outros custos Seguro 0,5% Atribuição de trabalho  h 2.345 Custo de trabalho 15 R$ / h 35.173 Processo de energia (aquisição de eletricidade) 5% kWh elet./a Custo do processo de energia 0,2 R$ / kWh 46.898 Subtotal de outros custos Manipulação de materiais e custos logísticos 10 R$ / t Subtotal de manipulação de materiais Total de custos por período (incluindo capital de custos)

15 Rendimentos relacionados a economia dos custos de energia
Resultado Rendimentos relacionados a economia dos custos de energia Notas  Unidade Números Rendimentos da economia de eletricidade 0,21 R$ / kWh elect. kWh elect. Rendimentos da economia de calor 0,05 R$ / kWh therm. kWh therm Rendimentos totais R$ /a Custos totais por ano Lucro / Prejuízo Amortização Invest / (Erträge-Kosten) a 6,4 Rendimentos da economia de eletrididade 0,25 R$ / kWh elect. 5,0 0,29 R$ / kWh elect. custos totais por ano 4,1

16 Principais influências econômicas
Fatores econômicos Principais influências econômicas Parâmetro: Preço de energia Produção de gás Custos de transporte e logística Capital de custos (taxa de juros) Custos de investimento Requisitos para processo de energia Renda adicional: Venda de digestores ou economia de fertilizantes sintéticos Digestores de pellets e utilização como combustível Comércio de emissões – certificados de CO2: CDM (Clean Development Mechanism) [ MDL (Mecanismo de Desenvolvimento Limpo) ] Copyright © Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

17 Variação de parâmetros de planejamento
Fatores econômicos Variação de parâmetros de planejamento (Preços: R$ / kWh el. 0,21 / th. 0,05) Oportunidades % absoluto Lucro Lucro ( 0,21 R$ /kWh elet. e 0,05 R$ /kWh cal.) Aumento da produção específica de gás (+5%) 18% 20.213 Redução de custos logísticos (-10%) 25% 29.000 Utilização de empréstimos com baixa taxa de juros (taxa de juros = 3%) 45% 51.806 Inclusão de valor de fertilizantes para digestão de resíduos 1 R$ / t Inclusão de rendimentos do comércio de emissões (18 R$ / t CO2 eq) 30% 34.516 Riscos Aumento da demanda de investimento (+10%) -46% Aumento dos custos de logística (+15%) -34% Aumento dos custos de mão de obra (+25%) -5% Aumento da demanda do processo de energia (+3%) -16% Redução específica da produção de gás (-10%) -8%

18 Utilização de empréstimo com baixas taxas de juros e/ou subsídios
Fatores econômicos Capital de custos Utilização de empréstimo com baixas taxas de juros e/ou subsídios Nível nacional (Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica (PROINFA)) Programas alemães (KFW, DEG, Programme des BMU, BMZ,BMELF) Oportunidades internacionais (Weltbank, CDM) Custos logísticos Escolha do local certo Bom conceito de logística Contratos de longo prazo Rendimentos adicionais Comercialização/ utilização de digestão de resíduos Comércio de emissões Redução de problemas técnicos Planejamento profissional com parceito confiável e experiente Suporte e manutenção por profissionais qualificados

19 Tendências de preços e previsões

20 Evolução dos preços de energia
Demanda Oferta

21 Desenvolvimento dinâmico dos custos em 10 anos
Tendências de preços e previsões Desenvolvimento dinâmico dos custos em 10 anos Lucro: R$ Exemplo de cenário: 0.21 R$ / kWh elet. and 0.05 R $ / kWh cal Aumento de preços de energia e custos de operação: 6% / a

22 Desenvolvimento dinâmico de custos em 20 anos
Tendências de preços e previsões Desenvolvimento dinâmico de custos em 20 anos Lucro: 1,6 Mil. R$ Exemplo de cenário: 0.21 R$ / kWh elet. e 0.05 R $ / kWh cal Aumento de preços de energia e custos de operação: 6% / a Remodelação dos componentes técnicos no 10º ano

23 Tendência de preços e previsões
Avaliação de investimento pelo método de valor presente ∑ Valor presente do lucro R$ Valor presente do lucro / a R$ Taxa de inflação: % Annos: Taxa interna de retorno (TIR) ,4 %

24 Vantagens da utilização de biogás
Conclusão Vantagens da utilização de biogás Lucro econômico Disposição conveniente e barata de resíduos orgânicos do local Melhoria em termos de Odores desagradáveis Proteção do solo Proteção da água Valor adicional regional através de investimento de capital na região Proteção climática (CO2)- energia neutra Imagem positiva através de conceito inovador

25 Fatores a serem considerados
Conclusão Fatores a serem considerados Alta qualidade de matérias primas da região Otimização da seleção do local Análises laboratoriais da produção de biogás por co-fermentação Baixo investimento de custos e taxa de juros decidem sobre o lucro Um bom conceito de logística é necessário Vantagens da utilização de plantas de biogás são reconhecidas a longo-prazo Desenvolvimento de conceito de estudo de pré viabilidade é recomendável

26 Obrigado pela atenção! Palestrante: Celular: E-Mail:
Philipp Senner