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

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

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

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

Procedimentos Escala de Potenciais

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)

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

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 = -10-20% produção de biogás

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

Exemplo de cálculos de custo e rentabilidade

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 2.040.500 Produção de metano estimada 1.202.500 Quantidade de energia kWh / a 12.025.000  Mega calorias Mcal / a 10.339.095

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 12.025.000 Eficiência energética 39% kWh elet./a 4.689.750 Eficiência térmica 43% kWh cal / a 5.170.750 Necessidade de calor interno 10% 517.075 Disponibilidade de calor externo 4.653.675 Investimento R$ 4.220.775 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 546.610

Determinação de capital de custos com método de anuidade Ano Pagamento Anuidade Taxa de juros Reembolso Débito remanescente 2013 4.220.775 - 211.039 2014   546.610 335.571 3.885.204 2015 194.260 352.349 3.532.855 2016 176.643 369.967 3.162.888 2017 158.144 388.465 2.774.422 2018 138.721 407.889 2.366.534 2019 118.327 428.283 1.938.251 2020 96.913 449.697 1.488.554 2021 74.428 472.182 1.016.372 2022 50.819 495.791 520.581 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 = 0.17698

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. 103.175 Subtotal serviços e manutenção 149.603 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 234.488 Custo do processo de energia 0,2 R$ / kWh 46.898 Subtotal de outros custos Manipulação de materiais e custos logísticos 10 R$ / t 290.000 Subtotal de manipulação de materiais Total de custos por período (incluindo capital de custos) 1.089.387

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. 984.848 Rendimentos da economia de calor 0,05 R$ / kWh therm. kWh therm 209.415 Rendimentos totais   R$ /a 1.194.263 Custos totais por ano 1.080.008 Lucro / Prejuízo 114.255 Amortização Invest / (Erträge-Kosten) a 6,4 Rendimentos da economia de eletrididade 0,25 R$ / kWh elect. 1.172.438 1.381.853 301.845 5,0 0,29 R$ / kWh elect. 1.360.028 1.569.443 custos totais por ano 489.435 4,1

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)

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.)   114.255 Aumento da produção específica de gás (+5%) 18% 20.213 134.468 Redução de custos logísticos (-10%) 25% 29.000 143.255 Utilização de empréstimos com baixa taxa de juros (taxa de juros = 3%) 45% 51.806 166.061 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% 34.516 148.772 Riscos 209.397 Aumento da demanda de investimento (+10%) -46% - 96.320 113.076 Aumento dos custos de logística (+15%) -34% - 71.100 138.297 Aumento dos custos de mão de obra (+25%) -5% - 10.757 198.640 Aumento da demanda do processo de energia (+3%) -16% - 34.421 174.975 Redução específica da produção de gás (-10%) -8% - 15.923 193.474

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

Tendências de preços e previsões http://www.maxrev.de/files/2007/03/kristallkugel.jpg

Evolução dos preços de energia Demanda Oferta

Desenvolvimento dinâmico dos custos em 10 anos Tendências de preços e previsões Desenvolvimento dinâmico dos custos em 10 anos Lucro: 570.000 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

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

Tendência de preços e previsões Avaliação de investimento pelo método de valor presente ∑ Valor presente do lucro 7.119.000 R$ Valor presente do lucro / a 356.000 R$ Taxa de inflação: 6 % Annos: 20 Taxa interna de retorno (TIR) 8,4 %

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

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

Obrigado pela atenção! Palestrante: Celular: E-Mail: Philipp Senner 0049 6321 671 486 Philipp.senner@agroscience.rlp.de