Technicko ekonomická analýza modernizace/transformace bioplynové stanice

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá analýzou modernizace a transformace bioplynové stanice ve Slatinách pod Hazmburkem. Stanice je primárně zaměřena na výrobu a prodej elektřiny a byla navržena tak, aby produkovala dostatečné množství bioplynu pro efektivní zásobování kogenerační jednotky s výkonem 1 MWe. Kvůli nedostatečné kapacitě distribuční sítě však může do sítě dodávat elektřinu pouze s maximálním výkonem 550 kWe. Tato práce je zaměřena na nalezení vhodného řešení při dodržení stávajících omezení. Práce nejprve představuje základní teoretické poznatky spojené s bioplynovými stanicemi a poskytuje přehled historie a současného stavu bioplynových a biometanových stanic ve světě a v České republice, včetně klíčových strategických dokumentů ČR pro rozvoj bioplynových stanic. Následuje část věnovaná analýze možných řešení dané problematiky. Výstupem této práce je identifikace nejvhodnějšího řešení, spolu s určením minimální ceny výstupního produktu, při které by došlo k ekvivalenci s nulovou variantou, sloužící jako referenční bod pro srovnání. Jako nejvhodnější řešení se jeví dvě varianty, při kterých dochází ke zvýšení produkce bioplynu, který je následně konvertován pomocí membránové separace na biometan. Tento biometan je poté buď vtláčen do plynové soustavy, nebo stlačován do upravených kontejnerových jednotek a dále distribuován. Z výsledků analýzy vychází jako preferovaná možnost stláčení biometanu, nicméně tyto výsledky mohou být významně ovlivněny úrovní dotace na investiční výdaje.

This thesis deals with the analysis of the modernization and transformation of the biogas plant in Slatiny pod Hazmburkem. The plant is primarily focused on the production and sale of electricity and has been designed to produce enough biogas for the effective supply of a cogeneration unit with a capacity of 1 MWe. However, due to the insufficient capacity of the distribution network, it can only supply electricity to the grid with a maximum capacity of 550 kWe. This work aims to find a suitable solution while adhering to the current limitations. The thesis first introduces the basic theoretical knowledge associated with biogas plants and provides an overview of the history and current state of biogas and biomethane plants worldwide and in the Czech Republic, including key strategic documents for the development of biogas plants in the Czech Republic. This is followed by a section devoted to the analysis of possible solutions to the given problem. The outcome of this work is the identification of the most suitable solution, along with determining the minimum price of the output product, at which equivalence with the zero variant would be achieved, serving as a reference point for comparison. Two variants appear to be the most suitable solutions, both involving an increase in biogas production, which is then converted into biomethane using membrane separation. This biomethane is either injected into the gas system or compressed into modified container units for further distribution. The analysis results indicate compression of biomethane as the preferred option; however, these findings may be significantly influenced by the level of subsidy for investment expenses.