community scale patrick thompson, energy works

Gettysburg Energy & Nutrient Recovery Facility

Lessons from the Front Lines ofManure‐to‐Energy Project Development

Presented by Patrick Thompson

President & CEO, EnergyWorks Groupwww.energyworks.com

Hunt Valley, MarylandSeptember 8, 2011

Discussion Outline

• The Farm Host• Business As Usual• Gettysburg ENRF Highlights• The Development Odyssey

– Long‐Term ELM Supply Agreement– Technology Selection & Tests– Nutrient Credit Generator Certification– Permitting– Off‐take Agreements– Financing

• Lessons Learned• Policy Recommendations

The Farm Host

Layer Site 2

Feed Mill

Pullet Site 1

Layer Site 3

Layer Site 5

GENRF

Layer Site 1

Pullet Site 2

• Pennsylvania’s largest egg laying complex• Currently expanding to 5 million layer hens• State‐of‐the art facilities• Owned & operated by Hillandale Farms

Typical Manure Storage Barn

240 tons of egg layer manure collected from storage barns daily

The Farm Host

Business As Usual

PA  Lower W. Susquehanna

MD Upper Potomac

PA Upper Potomac

MD Upper W. Shore

MD Patapsco/Back

MD Patuxent

MD Lower E. Shore

Manure is currently exported to tributary basins in Pennsylvania & Maryland for land application

Gettysburg ENRF HighlightsFully enclosed process, LEED Certified, 30‐year design life

• 3.24 MWe Generator Output• 35 Tons/Day Mineral Product• Over 1 Million Nitrogen Credits/year• Over 53 Thousand Phosphorus Credits/year• Begin Commercial Operation in October 2012

• Water for Process Use is Recovered from ELM Dehumidification

• Zero Liquid Discharge

Nutrient Credit Generation• Eliminates non‐point source releases• Real‐time monitoring and 

management of nutrient mass flows

Exhaust

BiomassDelivery 1

Plant S

tack

MineralProducts

Credit Documentation

Energy & Nutrient Recovery Process

3

Environmental Credit Data Management System

Recycle

2

4

ELM Supply Agreement

• Exclusive long‐term Buy/Sell Agreement• EnergyWorks is obligated to take the entire amount of manure produced by the Farm Host

• Parties are aligned through shared benefits• EnergyWorks develops, finances, builds, owns and operates the facility

• Time required for parties to reach signed term sheet: 18 months

Technology Selection & Tests

• Demonstrated sustained gasification of ELM without adding secondary biomass

• Feedstock conditioning is critical to effective control of gasification process

• Obtained data for design, permitting and nutrient credit process certification

• Identified essential technical features for successful energy & nutrient recovery

• NTCs and Mineral Products found to have greater economic potential than energy (Energy is the byproduct!)

Permitting

• Township amended its zoning ordinance to specify requirements for an Energy & Nutrient Recovery Facility

• The project obtained Pennsylvania’s first Air Quality Plan Approval for a gasification facility using manure as feedstock

• The project has experienced enthusiastic private and public support throughout the development process

• Total time from submittal first permit application to approvals: 12 months

Nutrient Credit Generator Certification 

• Largest amount of annual credits for a single generator certified in Pennsylvania to date

• Certification is to be renewed every 5 years over the life of the facility

• The Pennsylvania Department of Environmental Protection used an innovative “Watershed Segment Mass Balance” approach to aggregate the regional water quality benefits

• Credits are certified for trading in both Susquehanna and Potomac Watersheds

• Time from submittal of application to receipt of Credit Generator Certification: 9 months

Off‐Take Agreements • NTC Sales

– Market slow to develop; limited demand, price uncertainty– EnergyWorks recently announced an introductory offer sell one fourth of its 

annual credits for three years at $1.99/credit‐year

• Mineral Product Sales– Signed Letters of Intent obtained from several buyers– GRAS/FDA testing set to be completed in time for start of commercial ops.

• REC Sales

• GHG Credit Sales

• Electricity Sales– The facility will connect to a private distribution network owned by the Host– Facility will supply Farm Host and export excess power to the grid– Utility rules and jurisdictional boundaries have been an impediment

Grid Access Challenges

Layer Site 2

Feed Mill

Pullet Site 1

Layer Site 3

Layer Site 5

GENRF

Layer Site 1

Pullet Site 2

Net MeteringInterconnection

Met‐Edison Co.  Adams Electric

• Both utilities prohibit the ENRF from providing service to both sides of the jurisdictional divide

• A diesel generator was added to eliminate concern over backfeed of power across the divide

• As a rural co‐op, Adams is exempt from the state’s net  metering rules

• Met‐Ed has agreed that the generation facility can qualify as a Customer Generator, even though it is located outside its service area

• Time to obtain interconnection agreement: TBD

Financing• Pennsylvania Energy Development Authority (PEDA) Grant 

(Awarded October 2007)

• Commonwealth Financing Authority (CFA) loan under the Alternative Clean Energy (ACE) Program (Closed April 2011)

• Pennsylvania Infrastructure Investment Authority (PENNVEST) loan (Close scheduled for mid‐October)

• Commercial Bank bridge loan secured by Section 1603 ARRA Grant in lieu of tax credit (Close concurrent with PENNVEST)

• Equity investments by partners

• Time from start of development to financial close: 56 months

• Time from financial close to project completion: 12 months

Lessons Learned• Ecosystems infrastructure solutions are cost effective and can provide 

predictable, long‐term and verifiable benefits

• The absence of a viable regional nutrient trading market is the greatest barrier to creation of technology‐based nutrient credit generators (ARRA funding fills the gap partly)

• Long‐term, low interest debt financing through a public agency such as PENNVEST is effective means to promote private ecosystem investments

• Community scale projects enable economies of scale and professional management necessary to ensure consistent performance 

• A community scale project creates significant social and economic benefit through jobs, investment and environmental improvement

• A new framework is needed to quantify environmental benefits from community scale infrastructure solutions (Farm BMPs are not adequate)

Policy Recommendations• Establish uniform regional standards for certification of 

infrastructure‐based nutrient credit generators

• Establish public sources of long‐term, low interest debt financing for certified nutrient credit generator projects

• Establish uniform regional standards and rules for grid interconnection by nutrient generator facilities

• Provide support and incentives for nutrient recycling

• Initiate state or regional competitive solicitations for long‐term supply of certified nutrient credits

• Project Review Committee• Aggregation models• Measurement & Verification

• 10 year certifications• Credit banking• Credit reserves