Kogeneracja gazowa sposobem na zwiększenie opłacalności wyjścia z węgla – case study
W trakcie naszych rozmów z firmami, budowania koncepcji, tworzenia projektów spotykamy się czasami z klientami, którzy chcą realnie odchodzić od węgla. Przedstawiają nam wtedy swoje możliwości finansowe, kwestie dostępności do gazu, a my staramy się to wszystko połączyć i zaproponować najlepsze rozwiązanie. Poniżej omawiamy szczegóły naszej współpracy z firmą z branży przemysłowej.
W przypadku omawianego case study pojawiliśmy się u klienta w momencie, gdy akurat rozważał gaz ziemny oraz kocioł na biomasę. Obecnie zakład zasilany jest kotłownią węglową, która spełnia potrzeby zasilenia w ciepłą wodę oraz ogrzewania. Kotłownia sprawia problemy klientowi pod względem wysokich kosztów eksploatowania i remontowych oraz braku dostępności do kadry palaczy. Dodatkowo klient w strategię firmy ma wpisaną redukcję emisji dwutlenku węgla oraz redukcję strat ciepła, które występują przy aktualnej instalacji.
Opłacalność układów kogeneracyjnych a indywidualna potrzeba klienta
W zakładzie klienta pojawiliśmy się w związku z zasilaniem gazem LNG, gdyż nie miał on realnej możliwości przyłączenia do sieci. Na początku klient przekazał nam podstawowe dane, tj. liczbę gigadżuli, która jest produkowana w kotłowni w podziale na miesiące. Obserwując zużycie i konsumpcję miesięczną klienta, zauważyliśmy, że jest możliwy do określenia minimalny poziom ciepła, który ta kotłownia produkuje i pod to dostosowaliśmy małą jednostkę kogeneracyjną. A warto wiedzieć, że nie ma ograniczeń w przypadku opłacalności układów kogeneracyjnych. Dostosowaliśmy jednostkę, która ma moc elektryczną 125 KW, moc cieplną 194 KW i pracuje ze sprawnością 93%. Moglibyśmy zastosować tutaj też inną jednostkę z wyższą mocą elektryczną i przez to wyższą sprawnością elektryczną, natomiast niższą sprawnością ogólną, jednak indywidualna potrzeba klienta ma tutaj największe znaczenie.
Do klienta przyszliśmy ze szczegółowym wyliczeniem, jak zastosowanie takiego silnika może realnie wpłynąć na opłacalność odejścia od węgla. Na grafice przedstawione są liczby w zakresie przychodowym, redukcji kosztów związanych z zakupem energii elektrycznej sieci, produkcji ciepła z kotłowni, ograniczenia opłaty mocowej. Moc zamówiona w elektrowni po zastosowaniu silnika będzie zdecydowanie niższa. Rozwiązanie pozwoli także uniknąć opłaty dystrybucyjnej, zmiennej, jakościowej – wiąże się to z konsumpcją energii elektrycznej oraz przychodami z tytułu premii kogeneracyjnej. W finalnym rozrachunku oszczędności wyniosły 190 tys. zł. Możliwe, że byłyby wyższe, ponieważ koncepcja opierała się na cenach kwietniowych – cena energii elektrycznej była założona na poziomie 600 zł, natomiast cena gazu na poziomie 340 zł za MWh.
Kogeneracja to oszczędności nie tylko w formie premii kogeneracyjnej
Klientowi nasza koncepcja na tyle się spodobała, że w trakcie spotkania zaczęliśmy analizować możliwość zastosowania dodatkowego silnika kogeneracyjnego. Silniki kogeneracyjne w swoim założeniu powinny pracować przez maksymalne obłożenie, czyli 8200 godzin. Natomiast w tym przypadku sprawdziliśmy, o ile większy silnik pracujący przez krótszy okres i współgrający z tym, który przedstawiliśmy w pierwotnej koncepcji, będzie się opłacać. Założyliśmy więc drugi poziom, w którym przyjęliśmy, że silnik kogeneracyjny będzie pracował przez 7 miesięcy w roku i będzie odpowiednio większy – 600 KW mocy elektrycznej i 802 KW mocy cieplnej. W przypadku tego silnika producent gwarantuje zdecydowanie wyższą sprawność – na poziomie 98%.
Jak widać, koncepcja – mimo że ten silnik nie będzie pracował w pełnym obłożeniu – generuje zdecydowanie wyższe oszczędności (w tym przypadku założyliśmy cenę gazu 350 zł, natomiast cenę prądu obniżyliśmy do 585 zł). Ponadto, znając ceny gazu ziemnego, znając notowania i możliwość zakontraktowania jakiejś określonej stałej ceny gazu, wiedząc też ile prądu i za jaką cenę wyprodukujemy z tego silnika, możemy lepiej zaplanować cały budżet. Gdyby ten prąd miał zostać oddawany do sieci, to w momencie zakontraktowania sprzedaży energii elektrycznej oraz zakupu gazu w ten sam dzień znamy już spread między jednym i drugim i wiemy, ile realnie zarabiamy, co może w ogólnym rozrachunku oznaczać, że sama ta energia cieplna, którą dany układ będzie produkował, może być za darmo, a nawet możemy na tym zarabiać.
O dekarbonizacji polskiego przemysłu można przeczytać w artykule – „Przymiarki do dekarbonizacji przemysłu – sytuacja polskich firm”.
Ograniczenie emisji dzięki zastosowaniu silnika kogeneracyjnego
Przedsiębiorstwo ma wpisane w swoją strategię dotyczącą kwestii ekologicznych ograniczenie emisji. Dzięki zastosowaniu przedstawionego planu możliwe jest jej ograniczenie o 4400 ton rocznie z uwagi na zastosowanie całego układu, czyli kotłowni gazowej i silnika kogeneracyjnego. Emisja tlenków siarki zejdzie do zera, gdyż nie występuje w procesie spalania gazu i co ważne, w przypadku instalacji gazowych nie ma szczególnego znaczenia, czy konsumowany jest wysoki metan, czy biometan i jaka jest mieszanka tych dwóch gazów.
Nie ma też konieczności modyfikowania instalacji, więc może ona funkcjonować przez dłuższy czas. Jeżeli chodzi o wypadkową zastosowania tych dwóch silników kogeneracyjnych, to mowa tutaj o zakupie energii na poziomie 1 MWh rocznie, co oznacza ograniczenie zakupu energii o ok. 9,5 GWh rocznie.
Od koncepcji biomasy do kogeneracji
Na początku rozmów z klientem nie rozważał on zastosowania układu kogeneracyjnego. Pod uwagę brana była biomasa, czyli zainwestowanie w kotły biomasowe i przystosowanie zakładu. Całość inwestycji została oszacowana na 26 mln zł.
My przyszliśmy z koncepcją gazu LNG, aby nie czekać na możliwości przyłączeniowe. Weryfikując te wszystkie koncepcje, klient finalnie odrzucił pomysł z biomasą z uwagi na koszt projektu. To, co potrzebne było na samą inwestycję biomasową, w przypadku gazu LNG i zastosowania kogeneracji to są pokryte koszty inwestycji oraz 5 kolejnych lat konsumpcji gazu. Tak więc zdecydowanie widać, że koncepcja LNG wygrywa. Natomiast w przypadku konkurencji LNG z gazem ziemnym byliśmy w stanie dostarczyć LNG szybciej niż gaz ziemny, więc kwestie problemów z przyłączem rozwiązujemy właśnie w ten sposób. I dzięki temu klient otrzymuje najlepsze dla siebie rozwiązanie.
Obejrzyj cały webinar, w którym omawiamy korzyści wynikające z odejścia od węgla.
Jeśli Twoja firma planuje odejście od węgla i wykorzystanie gazu w transformacji energetycznej, zadzwoń do nas pod numer +48 61 102 72 22 lub napisz email na info@duon.pl.