custo e rentabilidade da produção de biogás exemplo no rio grande do sul palestrante: philipp...
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Custo e rentabilidade da produção de biogásCusto e rentabilidade da produção de biogásExemplo no Rio Grande do Sul
Palestrante:Palestrante:Philipp Senner
• 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
AgendaAgenda
Determinação do potencial de biogás
Fonte: k.o.s GmbH
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
Fontes de Fontes de matérias matérias primasprimas
Escala de Potenciais
ProcedimentosProcedimentos
Análise GISAnálise GIS
Determinação do potencial de biomassa através de análise espacial (GIS)
!H
!H
!HContractor C
Contractor B
Contractor A
Potential plant location
Legend
Radius 20km
Administrative District
Highway
Major Road
Logistics
!H Contractor A (22,1 km)
!H Contractor B (19,9 km)
!H Contractor C (25,0 km)
!H Plant location
Biogas Quantities
7.800
Forest + Grassland
Pomace
Crops + Fruitrests
Dung
±
0 5 10km
8°20'0"E8°10'0"E8°0'0"E
49°30'0"N
49°20'0"N
49°10'0"N
Legend
Radius 20km
Landuse
Urban area (14557 ha)
Forest (57193 ha)
Arable land (24721 ha)
Grassland (9575 ha)
Wine (16673 ha)
Orchard (1051 ha)
±Location in Germany
Geodados de uso do solo (Modelo da região de “Vorderpfalz“)
Avaliação da Localização (Quantidade de Biogás e Logística)
SeleSeleção do localção do local
Fatores de seleção da localidade•Infraestrutura•Rotas de tranposrte•Distâncias de áreas residenciais•Áreas protegidas•Real estado dos preços
Localização Prós Contras
Kläranlage Kläranlage Überschwemmungsgebiet, regiona-ler Grünzug, viele Flurstücke
Deponie -keine Belastungen!-Wärme vom Heizkraftwerk
-näher am Ort (ca. 700m)-weitere Transportwege
Determinação do melhor local
Massa seca
Massa seca orgânica
Produção de Biogás
Porcentagem de metano
Produção de metano
% % (TM) Nm³ / t FM % Nm³ / t FM
Dejetos de bovinos 10 80 25 56 14
Dejetos de suínos 6 80 28 61 17
Excremento de bovinos 25 80 80 55 44
Excremento de aves 40 75 140 64 90
Conteúdo intestinal 28 95 182 59 107
Sangue 16 94 109 60 65
Gordura (separadores de gorduras) 23 90 145 62 90
Flotate (abatedouros) 15 90 135 60 81
Soro de leite 6 92 28 55 15
Lavagem de leite 12 87 50 56 28
Flotate (leiteira) 4,5 91 15 59 9
Bagaço (produção vinícola) 42 81 124 57 71
Extrato de levedura (produção vinícola)
16 28 102 59 60
Alimentos desperdiçados (Supermercado)
40 50 123 58 71
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
AvaliaAvaliação de ção de matérias primasmatérias primas
Produção de biogás através de um único substrato
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
AvaliaAvaliação de ção de matérias primasmatérias primas
Exemplo de cálculos de custo e rentabilidade
Simulação de Simulação de um exemplo de um exemplo de
plantaplanta
Dados básicos Nota Unidade ValorDejetos de suínos (5.000 suínos) t /a 10.500 Dejetos de bovinos (500 bovinos) t /a 7.500 Conteúdo intestinal t /a 3.000 Sangue t /a 2.000 Gordura (separadores de gorduas) t /a 3.000 Soro de leite t /a 3.000 Lavagem de leite t /a 5.000
Total t /a 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 m³ /a 1.202.500 Quantidade de energia kWh / a 12.025.000
Quantidade de energia Mega calorias Mcal / a 10.339.095
Dados da planta Dados da planta e investimentoe investimento
Saídas e Investimentos Nota Unidade ValorProdução 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% kWh cal / a 517.075 Disponibilidade de calor externo kWh cal / a 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 10Fator anual Factor 0,12950Total de custos (anual) R$ /a 546.610
Ano Pagamento Anuidade Taxa de juros Reembolso
Débito remanescent
e2013 4.220.775 - 211.039 - 4.220.775 2014 546.610 211.039 335.571 3.885.204 2015 546.610 194.260 352.349 3.532.855 2016 546.610 176.643 369.967 3.162.888 2017 546.610 158.144 388.465 2.774.422 2018 546.610 138.721 407.889 2.366.534 2019 546.610 118.327 428.283 1.938.251 2020 546.610 96.913 449.697 1.488.554 2021 546.610 74.428 472.182 1.016.372 2022 546.610 50.819 495.791 520.581 2023 546.610 26.029 520.581 0
Crédito: $ 4.2 milhões R$ An = C0 * ANFn, iTempo de reembolso: 10 anos ANF = (1 + i) ^ n * i / (1 + i) ^ n-1Taxa de juros: 5% ANF = 0.17698
Determinação de capital de custos com método de anuidade
Capital de Capital de custos custos
Determinação Determinação de operação de de operação de
custoscustos
Operação de custos Nota Unidade ValorServiços e manutenção
Digestor, construção 1% R$ /a 21.104 Inclusão, bomba e mistura de tecnologia 3% R$ /a 25.325 Planta de co-geração (gás-motor) 0,022 R$ / kWh elet. R$ /a 103.175 Subtotal serviços e manutenção R$ /a 149.603
Outros custos Seguro 0,5% R$ /a 21.104 Atribuição de trabalho h 2.345 Custo de trabalho 15 R$ / h R$ /a 35.173 Processo de energia (aquisição de eletricidade) 5% kWh elet./a 234.488 Custo do processo de energia 0,2 R$ / kWh R$ /a 46.898 Subtotal de outros custos R$ /a 103.175
Manipulação de materiais e custos logísticos 10 R$ / t R$ /a 290.000
Subtotal de manipulação de materiais R$ /a 290.000
Total de custos por período (incluindo capital de custos) R$ /a 1.089.387
ResultadoResultado
Notas Unidade NúmerosRendimentos 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 R$ /a 1.080.008 Lucro / Prejuízo R$ /a 114.255 Amortização Invest / (Erträge-Kosten) a 6,4
Rendimentos da economia de eletrididade 0,25 R$ / kWh elect. kWh elect. 1.172.438 Rendimentos da economia de calor 0,05 R$ / kWh therm. kWh therm 209.415 Rendimentos totais R$ /a 1.381.853 Custos totais por ano R$ /a 1.080.008 Lucro / Prejuízo R$ /a 301.845 Amortização Invest / (Erträge-Kosten) a 5,0
Rendimentos da economia de eletricidade 0,29 R$ / kWh elect. kWh elect. 1.360.028 Rendimentos da economia de calor 0,05 R$ / kWh therm. kWh therm 209.415 Rendimentos totais R$ /a 1.569.443 custos totais por ano R$ /a 1.080.008 Lucro / Prejuízo R$ /a 489.435 Amortização Invest / (Erträge-Kosten) a 4,1
Rendimentos relacionados a economia dos custos de energia
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) ]
Fatores Fatores econômicoseconômicos
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Variação de parâmetros de planejamento(Preços: R$ / kWh el. 0,21 / th. 0,05)
Oportunidades % absoluto LucroLucro ( 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 25% 29.000 143.255
Inclusão de rendimentos do comércio de emissões (18 R$ / t CO2 eq) 30% 34.516 148.772
Riscos % absoluto LucroLucro ( 0,21 R$ /kWh elet. e 0,05 R$ /kWh cal.) 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
Fatores Fatores econômicoseconômicos
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 prazoRendimentos adicionais•Comercialização/ utilização de digestão de resíduos•Comércio de emissõesRedução de problemas técnicos•Planejamento profissional com parceito confiável e experiente•Suporte e manutenção por profissionais qualificados
Fatores Fatores econômicoseconômicos
Tendências de preços e previsões
http://www.maxrev.de/files/2007/03/kristallkugel.jpg
Evolução dos preços de energia
Demanda
Oferta
Preço
1.000.000 R$
1.500.000 R$
2.000.000 R$
2.500.000 R$
1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 y 10 y
Custos periódicos Economias de custo
Tendências de Tendências de preços e preços e previsõesprevisões
Desenvolvimento dinâmico dos custos em 10 anos
• 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
Lucro:570.000 R$
1.000.000 R$
1.500.000 R$
2.000.000 R$
2.500.000 R$
3.000.000 R$
3.500.000 R$
4.000.000 R$
1 y 2 y 3 y 4 y 5 y 6 y 7 y 8 y 9 y 10 y 11 y 12 y 13 y 14 y 15 y 16 y 17 y 18 y 19 y 20 y
Custos periódicos Economias de custo
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
Tendências de Tendências de preços e preços e
previsõesprevisões
Avaliação de investimento pelo método de valor presente
Tendência de Tendência de preços e preços e
previsõesprevisões
∑ 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 %
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
Vantagens da utilização de biogás
ConclusãoConclusão
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
ConclusãoConclusão
Fatores a serem considerados
Obrigado pela atenção!Obrigado pela atenção!
Palestrante:Palestrante: Celular:Celular: E-Mail: E-Mail:Philipp Senner 0049 6321 671 486 [email protected]