Latvijas biogāzes staciju saražotās elektrības izmaksas

LATVIJAS BIOGĀZES STACIJU SARAŽOTĀS

ELEKTRĪBAS IZMAKSAS

PĀRSKATS PAR PĒTĪJUMU Aprīlis 2016

2

Saturs

Vispārīga informācija par pētījumu

Biogāzes stacijas ar jaudu 1 MW saražotās elektrības pašizmaksu aprēķins

Galvenie secinājumi

1

3

2

Pielikumi4

3

17

10

18

3

Vispārīga informācija par pētījumu

4

Pētījuma mērķis

1 Informācijas avots: Direktīva par atjaunojamo energoresursu izmantošanas veicināšanu, http://www.europarl.europa.eu/ftu/pdf/lv/FTU_5.7.4.pdf

Atjaunojamie enerģijas avoti ir fosilā kurināmā alternatīvas, kas palīdz samazināt

siltumnīcefekta gāzu emisijas, dažādot energoapgādi un samazināt atkarību no

nedrošajiem un nepastāvīgajiem fosilā kurināmā, jo īpaši naftas un gāzes, tirgiem1

Pētījuma mērķis ir noskaidrot galvenos biogāzes saražotās elektrības pašizmaksu

veidojošos posteņus, to sadalījuma un apjoma ietekmi uz saražotās elektrības pašizmaksu

Latvijā

Izpētē tika iekļautas šādas mainīgās izmaksas veidojošas pozīcijas, kuras ietekmē biogāzes

saražotās elektrības pašizmaksu:

• Izejvielu struktūra un izdevumi par tām;

• Elektrību ražojošo motoru efektivitāte, to apkalpošanas un amortizācijas izdevumi;

• Biogāzes staciju darbinieku atalgojums;

• Biogāzes staciju remonta un atjaunošanas izdevumi.

Pētījumā nav iekļautas un apskatītas biogāzes stacijas būvniecībai nepieciešamās

investīcijas, izmaksas un to amortizācija

5

Pētījuma uzdevumi

Lai sasniegtu mērķi, tika izvirzīti šādi pētījuma uzdevumi:

• Noskaidrot kopējo izejvielu patēriņu (tonnās), lai saražotu visu stacijas biogāzes

apjomu;

• Noskaidrot Latvijas biogāzes stacijās elektrības ražošanā izmantotos izejvielu veidus,

kā arī to sastāvu un proporcionālo sadalījumu;

• Noskaidrot vidējo tirgus cenu katram biogāzes stacijās izmantotajam izejvielu

veidam;

• Noskaidrot pilna un nepilna laika darbinieku skaitu biogāzes stacijās, viņu noslodzi;

• Noskaidrot biogāzes stacijās izmantoto motoru elektroenerģijas ražošanas

lietderības koeficientu, motoru apkopes un biogāzes stacijas remonta izdevumus;

• Noskaidrot digestāta izvešanas izmaksas;

• Noteikt vidējo izejvielu pašizmaksu, ņemot vērā saražoto elektroenerģiju, vidējās

izejvielas izmaksas, iegūstamo biogāzes apjomu un motoru efektivitāti;

• Noteikt pārējās (atalgojuma, motora apkopes un stacijas remonta) izmaksas uz

biogāzes stacijas saražotās elektroenerģijas vidējo jaudu (1 MW), izmantojot

aprēķiniem un to pamatojumam biogāzes staciju aptaujas datus, ekspertu viedokli

un vērtējumu un publiski pieejamos datu avotus ar augstu ticamības pakāpi.

6

Pētījuma organizēšanas posmi

Pētījuma 1. posmā tika veikta pamata izejas informācijas iegūšana no šādām mērķa

grupām:

• Latvijas biogāzu staciju īpašnieki un vadītāji (izlases un ģenerālā kopuma

raksturojumu skatīt 7. slaidā);

• Nozares uzņēmumu sadarbības partneri – motoru ražotāji, izejvielu piegādātāji,

digestātu loģistikas uzņēmumi, tehnoloģisko iekārtu servisi.

Informācijas iegūšanai tika veiktas telefonintervijas, izmantojot daļēji strukturētās aptaujas

metodi

Izpētes 2. posmā tika veikta 1. posmā iegūtās informācijas verifikācija un izdarīti secinājumi

par kopējo situāciju nozarē, izmantojot padziļināto interviju metodi ar nozares ekspertiem

Tika intervēti šādi nozares eksperti:

• Nataļja Geisari, Mg.sc.ing., Biogāzes eksperte, Zen Consulting;

• Vladimirs Koteļenecs, Mg.sc.ing., Ķīmiķis;

• Gatis Pizičs, Mg.sc.ing., Enerģētiķis;

• Andis Kārkliņš, Mg.sc.ing., Latvijas biogāzes asociācijas vadītājs;

• Jānis Kalniņš, Vecākais klientu vadītājs, Nordea banka.

Pētījuma veikšanas laiks: 2016. gada 18. – 24. aprīlis

7

Aptaujā iekļautās un iegūtās biogāzes staciju izlases raksturojums

RādītājsKopējā izlase (ģenerālkopa)

Aptaujā iegūtā izlase

Biogāzes staciju skaits Latvijā

61 32

Vidējā jauda, MW 1.03 1.02

Jaudas intervāls, MW 0.04 – 6.28 0.22 – 2.00

Jaudas intervāls (bez ekstrēmiem), MW

0.16 – 2.20 0.22 – 2.00

Latvijas biogāzes staciju izlases iegūšanai tika izmantoti subsidētās elektroenerģijas nodokļa

(SEN) maksātāju reģistra dati. Tajā kopumā reģistrēts 61 komersants, kas elektroenerģijas

ražošanā izmanto biogāzi

Sasniegtā aptaujas izlase pēc vidējās jaudas izlases pazīmes ir atbilstoša ģenerālkopai. Kopā

telefonaptaujā tika sasniegts 51% biogāzes staciju

Saskaņā ar Gay & Diehl (1992)1 teoriju, ja ģenerālkopa ir maza (no 50 līdz 60), tad

aprakstošajai statistikai minimālais nepieciešamais izlases lielums ir 20% no tās

Telefonaptaujā iegūtā Latvijas biogāzes staciju izlase vairāk nekā 2 reizes pārsniedz

aprakstošās analīzes veikšanai minimālo nepieciešamo apjomu

1 Gay, L.R. & Diehl, P.L. (1992). Research Methods for Business and Management.

8

Pārskatā izmantotie termini un apzīmējumi

Aptaujā iegūtā izlase – lielākas kopas (ģenerālkopas) apakškopa, kas atbilst noteiktām

ģenerālkopas pazīmēm

Ģenerālkopa – visu pētāmo objektu kopums

Aprakstošā statistika – datu kvantitatīvs vākšanas un summēšanas process tālākai analīzei.

Nereti tiek rēķināts aritmētiskais vidējais, mediāna, moda, standartnovirze un citi lielumi.

Informācija tiek pasniegta tabulā, grafikā vai diagrammā

Atjaunojamie energoresursi – nefosilas izcelsmes energoresursi: vējš, saule, ūdens,

biomasa, biogāze, zemes siltums

Biogāze – anaerobās (bez skābekļa klātbūtnes) dalīšanās rezultātā izveidojies gāzu

maisījums, kurā ir 40 – 70% metāna, 30 – 50% oglekļa dioksīda, slāpeklis, skābeklis u.c.

gāzes

Biogāzes stacijas jauda un saražotais elektroenerģijas apjoms – turpmāk aprēķinos un to

pamatojumā pieņemts, ka biogāzes stacija ar jaudu 1 MW gadā saražo 8 000 MWh

elektroenerģijas

9

Aprēķiniem un pamatojumiem izmantotie avoti

Izejvielu konvertācija uz metāna m3. Biogasausbeuten verschiedener Substrate Iegūts no:

http://www.lfl.bayern.de/iba/energie/049711/ [sk. 22.04.02016]

Dati par Jenbacher motoru dzinējiem. Iegūts no: http://www.energo-

motors.com/sites/default/files/ge_jenbacher_j320.pdf [sk. 22.04.02016]

Dati par Liebherr motoru dzinējiem. Iegūts no: http://www.tuxhorn-

blockheizkraftwerke.de/fileadmin/files/download/plaene/produktbeschreibung_e250s.pdf

[sk. 22.04.02016]

Dati par MWM motoru dzinējiem. Iegūts no: http://www.mwm.net/mwm-kwk-

bhkw/gasmotoren-stromaggregate/gasmotor-tcg-2020/ [sk. 22.04.02016]

Dati par MAN motoru dzinējiem. Iegūts no:

http://www.truck.man.eu/man/media/content_medien/doc/global_engines/power/Power

_Gas_DE_150927_web.pdf?_ga=1.260934605.1944338774.1461445239 [sk. 22.04.02016]

Substrātu sausnas procents. Iegūts no: http://www.archea-biogas.de/_mediafiles/10-

substrate.pdf [sk. 22.04.02016]

Biogāzes rokasgrāmata. Guide to Biogas. From production to use. The English version of the

"Leitfaden Biogas", Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), Germany, 2012

(atsevišķi rādītāji var būt novecojuši) Iegūts no:

https://mediathek.fnr.de/media/downloadable/files/samples/g/u/guide_biogas_engl_2012

.pdf [sk. 22.04.02016]

10

Biogāzes stacijas ar jaudu 1 MW saražotās elektrības pašizmaksu aprēķins

11

Esošajā tirgus konjunktūrā 1 t izejvielu biogāzes stacijām izmaksā no 26.33 EUR līdz 34.30 EUR

Biogāzes staciju vadītāju sniegtie dati pārrēķināti vidēji uz biogāzes stacijas jaudu 1 MW

Izejvielu veidsIzejvieluintervāls,

t tkst.

Vidējais izejvielu

daudzums, t tkst.

Izejvielusadalījums, %

Cenas intervāls,

EUR/t

Vidējā cena, EUR

Kūtsmēsli 1 – 80 19.1 36% 1 - 40 8.91

Kukurūzas skābbarība

1.17 – 84 18.4 34% 28 - 55 40.54

Zāles skābbarība

0.12 – 28 7.9 12% 14 - 42.5 26.90

Graudaugu skābbarība

0.25 – 6 2.8 2% 30 - 130 47.60

Cita izejviela 0.11 – 32 10.15 15% 4.5 - 140 47.82

Eksperti

Izejvielusadalījums, %

15%

30%

12.5%

12.5%

30%

Izejvielu piegādātāji

Cenas intervāls, EUR/t

2 – 5

35 – 50

20 – 35

30 – 42

–

Intervijās ar biogāzes staciju vadītājiem tika iegūts augstāks vidējās cenas novērtējums kūtsmēsliem un graudaugu

skābbarībai. Iegūtie dati verificēti un turpmākajiem aprēķiniem izmantots izejvielu piegādātāju sniegtais vērtējums

Citu izejvielu vidū visbiežāk tika minētas melase, cukurbiešu sīrups un piena, siera sūkalas. Biogāzes staciju vadītāju

sniegtais cenas novērtējums par piena, siera sūkalām saskan ar ekspertu viedokli un ir aptuveni no 5 līdz 15 EUR.

Pārējām no citām izejvielām vidējā cena ir aptuveni no 60 līdz 150 EUR

Vidējo izejvielu izmaksu aprēķins tika veikts vadoties gan pēc biogāzes staciju vadītāju, gan pēc ekspertu sniegtā

vērtējuma par izejvielu sadalījumu

Vidējā izejvielu cena, EUR/t 1 26.33

Vidējā izejvielu cena, EUR/t 2 34.30

1 Izejvielu izmaksu aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz biogāzes staciju sniegtajiem datiem2 Izejvielu izmaksu aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz ekspertu sniegto novērtējumu par izejvielu sadalījumu biogāzes stacijās

12

Izejvielu īpatsvara vidējais sadalījums biogāzes stacijās atkarībā no stacijas jaudas

Izejvielu veids Līdz 0.5 MW 0.5 – 1 MW vairāk nekā 1 MW

Kūtsmēsli 43% 47% 33%

Kukurūzas skābbarība 31% 29% 37%

Zāles skābbarība 5% 8% 13%


3% 1% 2%

Cita izejviela 18% 15% 15%

Kūtsmēslu izejvielu īpatsvars ir lielāks biogāzes stacijās ar jaudu līdz 1 MW

Biogāzes staciju eksperts norādīja, ka mazajās stacijās ar jaudu līdz 0.5 MW kūtsmēslus izmanto vairāk, nekā citus

substrātus (atsevišķās biogāzes stacijās līdz pat 80%)

Biogāzes stacijām ar jaudu no 0.5 MW līdz 1 MW, kurās pašiem vai blakus ir kūtis, kūtsmēslu īpatsvars ir augstāks

nekā lielajās stacijās un var būt 30% līdz 50% no kopējās masas

Lielajām biogāzes stacijām ar jaudu vairāk par 1 MW ir grūtāk nodrošināt jaudu tikai ar kūtsmēsliem, tāpēc pieaug

cita veida izejvielu īpatsvars

13

Atkarībā no tā, kādu izejvielu sadalījumu pieņem, no 1 t izejvielu iegūst 60.76 m3 līdz 69.31 m3 metāna

Izejvielu konvertācija uz metāna m3 1

Izejvielu veids Biogāzes apjoms, m3 Metāna apjoms, m3 % no metāna

Kūtsmēsli 34 18.70 6.71

Kukurūzas skābbarība 185.3 96.73 33.26

Zāles skābbarība 123.7 68.04 8.27

Graudaugu skābbarība 106.3 55.59 1.19

Cita izejviela – 73.45 11.32

1 Izejvielu konvertācija uz metāna m3, "Biogasausbeuten verschiedener Substrate" http://www.lfl.bayern.de/iba/energie/049711/2 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz biogāzes staciju sniegtajiem datiem3 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz ekspertu sniegto novērtējumu par izejvielu sadalījumu biogāzes stacijās

Vidējais no izejvielām iegūtā metāna apjoms, m3 2 60.76

Vidējais no izejvielām iegūtā metāna apjoms, m3 3 69.31

14

Biogāzes stacijās izmantotie motori no 1 t izejvielu ļauj iegūt 0.24 līdz 0.28 MWh

Biogāzes staciju sniegtie rādītāji

Motora zīmolsMotora zīmolu

izplatības sadalījums, %

Jenbacher 34%

Liebherr 6%

MAN 6%

MWM 13%

Perkins 16%

Cits 25%

Motoru ražotāju pārstāvju sniegtie rādītāji

Motorazīmols

Efektivitāte elektrības

ražošanā, %

Apkalpošanas izmaksas (bez

kapitālāremonta), EUR/MWh

Apkalpošanas izmaksas (ar

kapitāloremontu), EUR/MWh

Dzīvescikls, gadi

Jenbacher 41% 12.5 – 8

Liebherr 39% 12.0 19.0 9

MWM 40% 12.0 19.0 10

Eksperti norādīja, ka vidējais dzīves ilgums motoram ir 8 gadi, kas tika izmantots kā pieņēmums amortizācijas

izmaksu aprēķināšanai

Jauna augstas klases motora iegāde izmaksā vidēji 750 000 EUR

Turpmākajos aprēķinos izmantots vidējais motoru lietderības koeficients 40% apmērā

15

Pārējās izmaksas uz 1 MWh veido 59.92 EUR

Pārējās izmaksas uz biogāzes stacijas jaudu 1 MW

Izmaksu pozīcija EUR/MWh

Algu izmaksas 1 12.67

Motoru apkalpošanas izmaksas 2 11.85

Motoru remonta izmaksas 2 13.65

Motoru amortizācija 2 11.72

Stacijas remonta izmaksas 2 10.03

1 Izmantota 20.slaidā pieejamā informācija par darba spēka izmaksām2 Izmantota 21.slaidā pieejamā informācija par motora apkopes izmaksām

Motoru apkalpošanas, remonta un staciju remonta izmaksas noteiktas, balstoties uz biogāzes staciju

vadītāju sniegto informāciju.

16

1 MWh pašizmaksa ir no 188.29 EUR līdz 201.91 EUR

Aprēķins 1 Aprēķins 2

Izmaksu pozīcija EUR/MWh EUR/MWh

Izejvielu izmaksas 108.66 124.08

Digestāta izvešanas izmaksas 4 19.71 17.91

Pārējās izmaksas 3 59.92 59.92

Kopā 188.29 201.91

Izejvielas izmaksu aprēķins uz 1 MWhAprēķins 1 Aprēķins 2

Izmaksu pozīcija

Vidējās izejvielas cena, EUR/t 26.33 34.30

Vidējais metāna apjoms, m3 60.76 69.31

Konvertācijas efektivitāte (motoru lietderības koeficients), %

40% 40%

No 1 m3 iegūstamo MWh apjoms 0.24 0.28

Izejvielu izmaksas, EUR/MWh 108.66 156.26

1 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz biogāzes staciju sniegtajiem datiem2 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz ekspertu sniegto novērtējumu par izejvielu sadalījumu biogāzes stacijās3 Izmantota 15.slaidā pieejamā informācija par pārējām izmaksām4 Izmantota 18. un 19. slaidā pieejamā informācija par digestāta izvešanas izmaksām

17

Galvenie secinājumi

Veiktie pašizmaksas aprēķini liecina, ka biogāzes ražotnes sekmīgas pastāvēšanas

pamats ir stabila un lēta izejvielu bāze, stabils un ekonomiski izdevīgs saražotās

enerģijas patēriņš un digestāta utilizācijas iespējas

Lauksaimniecības un biogāzes ražošanas nozares attīstības politikai jāparedz, ka

biogāzes staciju darbības nodrošināšanā maksimāli tiek izmantoti staciju tuvumā

esošie kūtsmēsli, sadzīves atkritumi, notekūdeņi, dzīvnieku izcelsmes

blakusprodukti un pārtikas rūpniecības atkritumi, lai samazinātu izejvielu

piegādes (transportēšanas, degvielas u.c.) izmaksas

Šī brīža pašizmaksas aprēķina modeļa salīdzinājums ar faktiskajām biogāzes

saražotās elektroenerģijas iepirkuma cenām liecina, ka faktiski nozares

uzņēmējdarbības uzturēšanas pamats ir bartera darījumi arvien pieaugošo

izejvielu, transportēšanas, degvielu izmaksu samazināšanai

18

Pielikumi

19

Izvedamā digestāta daudzuma un izmaksu aprēķins

Biogāzes staciju vadītāju sniegtie dati pārrēķināti vidēji uz biogāzes stacijas jaudu 1MW

Digestāta izmaksasIzmaksu intervāls,

EUR/tVidējā cena,

EUR/t

Izvešanas izmaksas 0 – 7 2.45

Pakalpojumasniedzēji

Cenas intervāls, EUR/ t

1 – 3.5

Izvedamais digestāta daudzuma aprēķins 3 Aprēķins 1 Aprēķins 2

Kopējais atšķaidītais substrāta daudzums dienā, t 195.2 177.4

Aizplūstošais šķidrums (kondensāts), % 10% 10%

Izvedamais digestāta daudzums dienā, t 175.7 159.7

Izvedamais digestāta daudzums, t/MWh 8.0 7.3

Izvedamā digestāta izmaksas, EUR/MWh 19.71 17.91

1 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz biogāzes staciju sniegtajiem datiem2 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz ekspertu sniegto novērtējumu par izejvielu sadalījumu biogāzes stacijās3 Izmantota 19.slaidā pieejamā informācija par subtrāta dienas daudzuma m3 aprēķināšanu

20

Substrāta dienas daudzuma aprēķins

1 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz biogāzes staciju sniegtajiem datiem2 Aprēķins 1 MW stacijas jaudai, balstoties uz ekspertu sniegto novērtējumu par izejvielu sadalījumu biogāzes stacijās3 Substrātu sausnas procents - vidējais cietajiem un šķidrajiem kūtsmēsliem, http://www.archea-biogas.de/_mediafiles/10-substrate.pdf4 Substrātu sausnas procents, http://www.archea-biogas.de/_mediafiles/10-substrate.pdf5 Substrātu sausnas procents - vidējais no visām izejvielām, http://www.archea-biogas.de/_mediafiles/10-substrate.pdf

Aprēķins, balstoties uz biogāzes staciju datiem 1

Izejvielas veidsSubstrāta

dienas deva, t

Sausna, %Sausna, t/dienā

Kūtsmēsli 32.47 14% 3 4.5


31.10 30% 4 9.3

Zāles skābbarība 11.00 25% 4 2.7


1.94 40% 4 0.8

Cita izejviela 13.94 30% 5 4.2

Kopā 90.45 – 21.6

Aprēķins, balstoties uz ekspertu novērtējumu 2

Izejvielas veidsSubstrāta

dienas deva, t

Sausna, %Sausna, t/dienā

Kūtsmēsli 11.9 14% 3 1.7


23.8 30% 4 7.1

Zāles skābbarība 9.9 25% 4 2.5


9.9 40% 4 4.0

Cita izejviela 23.8 30% 5 7.1

Kopā 79.28 – 22.5

Kopējais substrāta daudzums, t 195.2 Kopējais substrāta daudzums, t 177.4

Aprēķiniem pieņemts, ka sākotnējā substrāta dienas devas 1 t atbilst 1 m3. Ja 1 t izejvielas nodrošina 0.24

MWh vai 0.28 MWh elektroenerģijas, tad substrāta dienas deva ir 90.45 vai 79.28 t, ko izmanto tālāk ar ūdeni

atšķaidītā substrāta un izvedamā digestāta daudzuma aprēķiniem

Lai substrāts būtu sūknējams un maisāms, tā sausna nedrīkst būt lielāka par 12% (biogāzes staciju sūkņi

tehniski nav piemēroti substrāta sūknēšanai ar augstāku sausnas īpatsvaru)

Veikts aprēķina piemērs ar ūdens pievienošanu. Kopējā atšķaidītā substrāta daudzuma aprēķinam pieņemts,

ka tas ir jāatšķaida līdz 10%. Pieņemts, ka ar biogāzes kondensātu tiek zaudēti 10% digestāta daudzuma

Kopējā sausna, t 19.5 Kopējā sausna, t 17.7

21

Darba spēka izmaksu aprēķins

1 Informācijas avots: CSP, Darbaspēka izmaksas uz vienu darbinieku mēnesī pa darbības veidiem https: ://data.csb.gov.lv/pxweb/lv/Sociala/Sociala__ikgad__dsp_izmaksas/DI0012_euro.px


Kopā Vidējais skaits

Darbinieku skaits biogāzes stacijā

1 – 12 5.68

CSP dati 1 Aprēķins

Vidējā alga nozarē mēnesī (kopējās izmaksas), EUR

Darba algas vidēji stacijā (mēnesī), EUR

1 462 8 304.16

Darba spēka izmaksās iekļauts apkalpojošais personāls.

22

Motoru apkopes izmaksu aprēķins


Izmaksu pozīcijaIzmaksu intervāls,

EURVidējās izmaksas,

EUR

Motora apkopes izmaksas mēnesī (apkalpošana)

10 – 27 500 7 763.70

Biogāzes stacijas motora remonta izdevumi gadā

25 000 – 360 000 11 4272.11

Citi biogāzes stacijas remonta vai apkopes izdevumi (bez motora)

700 – 380 000 6 574.58

Eksperts

Izmaksu pozīcijaVidējās izmaksas,

EUR


10 000

Citi biogāzes stacijas remonta vai apkopes izdevumi (bez motora)

120 000


–

Estonia - Latvia - Lithuania - Belarus – Russia – Ukraine – Moldova

www.civitta.com

http://www.civitta.com/

Documents

Latvijas biogāzes staciju saražotās elektrības izmaksas