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

Copyright © Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

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 Philipp.senner@agroscience.rlp.de