Κεφάλαιο 05-01 σελ. 1 05-01 Οικονομικά συστημάτων λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας Η βιομάζα λιγνοκυτταρινούχας προέλευσης είναι η πιο άφθονη πηγή οργανικού υλικού πάνω στη Γη. Προέρχεται από δάση, αγροτικές και δασοπονικές καλλιέργειες, δασικά και βιομηχανικά υπολείμματα, από κυτταρίνη και ανακυκλωμένο χαρτί (Billa, 1993). Τα λιγνοκυτταρινούχα υλικά προέρχονται από τη φωτοσύνθεση των φυτών, με την οποία μετατρέπεται η ηλιακή ενέργεια σε οργανική ύλη. Τα υλικά αυτά έχουν το πλεονέκτημα να είναι τόσο βιοδιασπώμενα όσο και ανανεώσιμα. Βάση αυτών, η χρήση της λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας ως καύσιμο αντιπροσωπεύει μια βιώσιμη και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο της εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας (Dey και Brinson, 1984). 05-01-00 Σημαντικά στοιχεία για το κόστος καυσίμου Όπως περιγράφεται στο Κεφάλαιο 03-00 η ποικιλία των υλικών που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μία διαδικασία που περιλαμβάνει λιγνοκυτταρινούχα καύσιμα είναι σημαντική. Τα βασικά χαρακτηριστικά που θα επηρεάσουν το κόστος των χρησιμοποιούμενων πρώτων υλών είναι: Η αγορά της πρώτης ύλης Η μεταφορά της πρώτης ύλης στον τόπο επεξεργασίας Η αποθήκευση της πρώτης ύλης Η επεξεργασία Η φόρτωση των οχημάτων στο χώρο επεξεργασίας Η μεταφορά του καυσίμου στον τελικό χρήστη Το κόστος κάθε σταδίου της εφοδιαστικής αλυσίδας ποικίλλει μεταξύ των κλιματικών ζωνών της Ε.Ε. Ενδεικτικές τιμές για κάθε στοιχείο κόστους παρουσιάζονται στον Πίνακα 05-01 1. Γενικά, υπάρχουν πολλοί παράγοντες που επηρεάζουν την τιμή ενός καυσίμου όπως το τεμαχισμένο ξύλο, η σχετική δύναμη ή αδυναμία των ανταγωνιστικών αγορών σε μια δεδομένη χρονική στιγμή, το κόστος καυσίμου (ντήζελ) που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία των μηχανημάτων και οχημάτων συγκομιδής, επεξεργασίας και μεταφοράς, καθώς και η ύπαρξη εκτεταμένων περιόδων με υγρές καιρικές συνθήκες.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 2 05-01-00α Μακροοικονομικά Στην κλασική μακροοικονομική θεωρία, η προσφορά και ζήτηση μέσα σε ένα σύστημα ελεύθερης αγοράς θα φθάσει σε σημείο ισορροπίας ως προς την τιμή και την ποσότητα. Οποιαδήποτε μετατόπιση της ζήτησης μπορεί να μετρηθεί σε αύξηση των τιμών (Ρ1 σε Ρ2) για να εξασφαλίσει την πρόσθετη ποσότητα (Q1 σε Q2) ενός συγκεκριμένου εμπορεύματος. Εικόνα 05-01 1: Προσφορά και ζήτηση στη μακροοικονομική θεωρία. Δυστυχώς, η αγορά καύσιμης ξυλείας δε συμπεριφέρεται τόσο απλά. Στην οικονομική θεωρία, η ελαστικότητα προσφοράς ενός προϊόντος υπολογίζεται ως η ποσοστιαία μεταβολή της προσφοράς που προκύπτει ως αποτέλεσμα μιας ποσοστιαίας μεταβολής στην τιμή. Η προσφορά παραπροϊόντων ξυλείας από δασικές εργασίες ή την κατασκευή διαφόρων ξύλινων προϊόντων είναι σχετικά ανελαστική, καθώς η ποσότητα που διατίθεται στην αγορά δεν ανταποκρίνεται στην αύξηση των τιμών με τον ίδιο τρόπο που ένα πρωτογενές προϊόν ανταποκρίνεται σε μια αύξηση των τιμών. Πολλές μεταβλητές πρέπει να ληφθούν υπόψη. Η πιο σημαντική είναι ο βαθμός στον οποίο το κόστος συγκομιδής χαμηλής ποιότητας ξύλου «επιδοτείται» από τη συγκομιδή πιο πολύτιμων προϊόντων ξυλείας μέσω της ταυτόχρονης εκτέλεσης κάποιων εργασιών. Καθώς η ενεργειακή βιομηχανία με βάση το ξύλο έχει βασιστεί σε χαμηλής αξίας παραπροϊόντα ξύλου που προέρχονται από άλλες βιομηχανίες, δεν ελέγχει τις τιμές της ξυλείας στην αγορά με τον τρόπο που το επιτυγχάνουν οι βιομηχανίες χαρτοπολτού, χαρτιού και ξυλείας. Η βιομηχανία χαρτοπολτού και χάρτου έχει την μεγαλύτερη επίδραση στην προσφορά και στις τιμές του ξύλου που χρησιμοποιείται από τον τομέα της ενέργειας από βιομάζα.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 3 Εικόνα 05-01 2: Εξέλιξη μέσου όρου δεκαετίας της τιμής του τεμαχισμένου ξύλου στο New Hampshire (ΗΠΑ) Υπάρχουν δύο σενάρια που δείχνουν την επίδραση του ισοζύγιου προσφοράς / ζήτησης και των επιπτώσεων στις τιμές της ξυλείας όσον αφορά στις μονάδες χαρτοπολτού και βιοενέργειας. Στο πρώτο σενάριο, όταν οι περιφερειακές αγορές χαρτοπολτού και χάρτου είναι ισχυρές και αναδιατάσσουν την παραγωγή, οι μονάδες παραγωγής ενέργειας από βιομάζα πρέπει να πληρώσουν περισσότερα για το ξύλο που αγοράζουν. Μια ισχυρή βιομηχανία χαρτιού τείνει να χρησιμοποιεί περισσότερο ξύλο «οριακών» προδιαγραφών, επειδή η ζήτηση για πρώτες ύλες είναι υψηλή. Όταν το Ευρώ εξασθενεί, ευνοούνται οι Ευρωπαίοι κατασκευαστές και τα ανταγωνιστικά προϊόντα από τις ΗΠΑ, την Ασία, τη Νότια Αμερική και τον Καναδά γίνονται πιο ακριβά. Ευνοούνται οι εξαγωγές έναντι των εισαγωγών. Το προϊόν από ξύλο ή χαρτί είναι πιο ανταγωνιστικό από ό, τι ήταν στο παρελθόν με καμία αλλαγή στην παραγωγή του. Η εγχώρια βιομηχανία χάρτου ή προϊόντων ξύλου, στη συνέχεια, αυξάνει την παραγωγή της και χρησιμοποιεί περισσότερο ξύλο. Η ποσότητα ξυλείας που παλιά οδηγούνταν σε τεμαχιστές, πλέον κατευθύνεται στην παραγωγή και συνεπώς λιγότερη συνολική ποσότητα είναι πλέον διαθέσιμη ως βιομάζα. Η Εικόνα 05-01 2 δείχνει τη μεταβολή της τιμής αγοράς του τεμαχισμένου ξύλου για το New Hampshire σε διάστημα δέκα ετών. Οι διακριτές κορυφές και κοιλάδες στις τιμές μπορούν να συνδεθούν άμεσα με σημαντικά γεγονότα της αγοράς χαρτοπολτού, κατά την ίδια περίοδο. Για παράδειγμα, το πρώτο κλείσιμο μιας μονάδας χαρτοπολτού το 2001 οδήγησε αρχικά σε
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 4 μείωση των τιμών τεμαχισμένου ξύλου. Με τη μείωση του δυναμικού συγκομιδής και την επαναλειτουργία της μονάδας μετά από δυο χρόνια, οι τιμές ανέβηκαν πάλι. Εντούτοις υπάρχει και ένας άλλος παράγοντας / σενάριο που επηρεάζει την ισορροπία προσφοράς και ζήτησης μεταξύ εργοστασίων χαρτοπολτού και μονάδων βιομάζας προς την αντίθεση κατεύθυνση. Όταν η χαρτοβιομηχανία είναι ισχυρή και η ζήτησή της αυξάνεται, υλοτομούνται περισσότερα δέντρα αφήνοντας έτσι περισσότερα υπολείμματα (κλαδιά και κορυφές για την παραγωγή τεμαχισμένου ξύλου). Αντίθετα, αν η αγορά χαρτοπολτού είναι ασθενής και η βιομάζα δεν αμείβεται από μόνη της αρκετά για να καλύψει τα έξοδα συγκομιδής, τότε υλοτομούνται λιγότερα δέντρα και λιγότερα υπολείμματα είναι διαθέσιμα για την παραγωγή τεμαχισμένου ξύλου. Το ποιος παράγοντας θα υπερισχύσει των άλλων εξαρτάται από την εκάστοτε αγορά και τις συγκεκριμένες συνθήκες θερισμού σε κάθε περιοχή. Μια αντίστοιχη τάση παρατηρήθηκε στη Σουηδία, με αυξήσεις στις τιμές στα μέσα του 2000 εξαιτίας αυξημένων πιέσεων από τις μονάδες χαρτοπολτού και μοριοσανίδων. 05-01-01: Πηγές και οικονομικά της πρώτης ύλης Πηγή υλικού: Ανατρέξτε στο Κεφάλαιο 02-01 για περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με την προέλευση. Ξυλεία από δασικές εργασίες: πρέπει να αγοραστεί. Απόβλητα επεξεργασίας ξύλου: ενδεχομένως να έχουν μηδενικό κόστος αγοράς. Ανακυκλωμένο ξύλο (μη επεξεργασμένη απόβλητη ξυλεία): ενδεχομένως να προσφέρει έσοδα για τη διαχείριση του αποβλήτου. Η παρακάτω εικόνα απεικονίζει έναν τυπικό κύκλο ζωής λιγνοκυτταρίνης (ερυθρελάτη), στον οποίο φαίνονται και οι πιθανές πηγές βιομάζας.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 5 Εικόνα 05-01 3: Κύκλος ζωής λιγνοκυτταρίνης και επισήμανση δυνητικών πηγών πρώτων υλών βιομάζας. Υποπροϊόντα που προέρχονται από υλοτομικές δραστηριότητες, υπολείμματα ξύλου από κατασκευαστικές βιομηχανίες και καθαρά, καύσιμα στερεά απόβλητα τα οποία ειδάλλως θα κατέληγαν σε χώρους υγειονομικής ταφής, είναι δυνητικές πηγές καυσίμου απόβλητης ξυλείας χαμηλού κόστους. Σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα, η καύση των καυσίμων από ξύλο δεν προσθέτει νέο CO 2 στην ατμόσφαιρα. 05-01-01α: Κόστος πρώτων υλών παραδείγματα Το κόστος πρώτης ύλης για τις τρεις κατηγορίες ξυλώδους βιομάζας που αναφέρθηκαν στην προηγούμενη ενότητα παρουσιάζεται για ορισμένες Ευρωπαϊκές χώρες στην Εικόνα 05-01 4.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 6 Εικόνα 05-01 4: Κόστος πρώτης ύλης ξυλώδους βιομάζας ανά χώρα και πηγή προέλευσης. Η σύγκριση των διαφόρων περιοχών δείχνει ότι το κόστος του ξύλου επηρεάζεται από πολλούς παράγοντες. Ένας βασικός παράγοντας που πρέπει να εξεταστεί είναι η ωριμότητα της αγοράς από την οποία προμηθεύεται κανείς καύσιμο. Η Ιρλανδία έχει προς το παρόν πολύ μικρή αγορά καύσιμης βιομάζας, αλλά και έντονο ανταγωνισμό από την αγορά μοριοσανίδων. Από την άλλη, η Σουηδία, με μεγαλύτερη και πιο ανεπτυγμένη αγορά βιομάζας, έχει αναγκαστεί να προσαρμοστεί στη χρήση κλαδιών και άλλων υπολειμμάτων ως πηγή βιομάζας, με αποτέλεσμα τη μείωση του κόστους καυσίμου. 05-01-01β: Κόστος επεξεργασίας υλικών παραδείγματα Το κόστος επεξεργασίας που συνδέεται με την παραγωγή καυσίμων εξαρτάται από πολλούς παράγοντες. Ο Πίνακας 05-01 1 κατωτέρω δείχνει τις κατανομές κόστους από κάθε περιοχή, καθώς επίσης τα στοιχεία που αποτελούν μέρος της αλυσίδας εφοδιασμού με καύσιμα.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 7 Στοιχεία συνολικού κόστους καυσίμου ( /tn) Ατλαντική Ιρλανδία Τεμαχίδια Βόρεια Σουηδία Τεμαχίδια Ηπειρωτική Αυστρία Πελλέτες Μεσογειακή Πορτογαλία Πελλέτες Τιμή για ξυλεία κορμού 35 33 15 Δασικά υπολείμματα 30 Μεταφορά στον χώρο επεξεργασίας 10 10 34* Επεξεργασία 10 10 51,1 5 Φόρτωση 2 2 12 Αποθήκευση 1,8 Μεταφορά στον λέβητα 35 35 19** Επεξεργασία, Σύνολο 92 77 85,6 85 Αύξηση λόγω απωλειών στην επεξεργασία 3 3 2,7 2,5 Περιθώριο κέρδους 16% 15 12 14 14 Τελικό κόστος 109 89 102 101 Πίνακας 05-01 1: Παραδείγματα των στοιχείων κόστους πρώτης ύλης ενδεικτικά ποσά * Θεωρείται μεταφορά 40 km με 0,24-0,61 /tn km ** Θεωρείται μεταφορά 40 km με 0.06-0.09 /tn km Όπως μπορεί κανείς να δει, η Σουηδική βιομηχανία τεμαχισμένου ξύλου έχει αναπτυχθεί περισσότερο τα τελευταία 30 χρόνια, με αποτέλεσμα να έχει οδηγήσει σε 10 15 % χαμηλότερο κόστος τεμαχισμένου ξύλου λόγω της ωριμότητας της αγοράς. Σε αυτή τη βάση, το κόστος κύκλου ζωής και η επίδραση της λεγόμενης «καμπύλης μάθησης» οδηγούν σε μείωση του κόστους κατά 10 15 % όταν διπλασιάζεται το μερίδιο αγοράς. Επομένως, για την εκτίμηση κατά το σχεδιασμό ενός συστήματος, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το κόστος των καυσίμων στη διάρκεια του κύκλου ζωής του έργου μπορεί να επηρεαστεί από: Τη μακροοικονομία Τη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών και την ανάπτυξη νέων πηγών τροφοδοσίας Την ωριμότητα της αγοράς Τα εξωτερικά κόστη της εφοδιαστικής αλυσίδας (μεταφορά, χύδην πυκνότητα, κόστος ξήρανσης, κτλ). Σε κάθε περιοχή, θα πρέπει να προσδιοριστούν οι παράγοντες που είναι πιθανότερο να έχουν το μεγαλύτερο αντίκτυπο στην τιμή των καυσίμων.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 8 05-01-02: Στοιχεία που συνθέτουν το συνολικό κόστος συστήματος 05-01-02α: Κόστος Κεφαλαίου (CAPEX) Το κόστος κεφαλαίου (CAPEX) ορίζεται ως το κόστος ευκαιρίας των κεφαλαίων που απαιτούνται για την υλοποίηση μιας επενδυτικής απόφασης. Οι αρχικές δαπάνες και το κόστους κεφαλαίου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα: μελέτες σκοπιμότητας κόστος ανάπτυξης (π.χ. Σύμβαση Αγοραπωλησίας Ηλεκτρικής Ενέργειας και αδειοδότηση) δαπάνες μηχανικών (π.χ. σχεδιασμός) συνεισφορά ανάπτυξης εξοπλισμός ΑΠΕ εγκαταστάσεις (π.χ. έργα πολιτικού μηχανικού, σύνδεση στο δίκτυο) διάφορα (συμπεριλαμβανομένων των απρόβλεπτων). Για τα περισσότερα συστήματα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας το κόστος κεφαλαίου δεν είναι ευκαταφρόνητο συνήθως, είναι το πιο σημαντικό στοιχείο σε κάθε υπολογισμό. 05-01-02β: Ετήσιες δαπάνες (OPEX) Βλέπε σχετκά τη στρατηγική μελέτη της Coford, Maximising the potential of Wood Use for Energy Generation in Ireland. Οι ετήσιες δαπάνες μπορούν να διαιρεθούν σε δαπάνες λειτουργίας και συντήρησης (Λ&Σ), κόστος καυσίμων και ηλεκτρικής ενέργειας και αποπληρωμής των δανείων. Σε πολλές περιπτώσεις, οι δαπάνες αυτές πρέπει να κατανεμηθούν κατά τη διάρκεια ζωής του έργου, π.χ. 25 χρόνια, και οι δαπάνες πρέπει να καλύπτονται κάθε χρόνο από το ετήσιο εισόδημα. Οι δαπάνες Λ&Σ περιλαμβάνουν το κόστος μίσθωσης της γης, την ασφάλιση, τη λειτουργία, τη συντήρηση (ανταλλακτικά και εργασία), τα ανταποδοτικά οφέλη σε τοπικές κοινωνίες και τις διοικητικές δαπάνες. Οι δαπάνες αυτές εκτείνονται καθ όλη τη διάρκεια ζωής του έργου. Το κόστος των καυσίμων και της ηλεκτρικής ενέργειας για ορισμένα έργα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας μπορεί να είναι σημαντικό. Για έργα βιοενέργειας, το κόστος των καυσίμων μπορεί να είναι ένα σημαντικό συστατικό των ετήσιων δαπανών (π.χ. αγορά τεμαχισμένου ξύλου), ενώ μια μονάδα βιοενέργειας μπορεί να έχει σημαντική κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας (π.χ. για τη λειτουργία δοσομετρητών, αντλιών, κτλ). Η αποπληρωμή των δανείων επηρεάζει την απόφαση ως προς το ποιο ποσοστό του αρχικού κόστους θα χρηματοδοτηθεί από ίδια κεφάλαια και ποιο ποσοστό από δάνεια.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 9 Η κατανομή των ετήσιων δαπανών μιας μονάδας συμπαραγωγής ηλεκτρισμού/θερμότητας συνήθως έχει ως εξής: κόστος καυσίμου περίπου 45 % λειτουργία και συντήρηση 25 % άλλα / επενδυτικές δαπάνες 35 % Για τις μικρότερες μονάδες το μερίδιο του κόστους επένδυσης είναι συνήθως υψηλότερο. Το ετήσιο κόστος συντήρησης (συμπεριλαμβανομένων περιοδικών μετασκευών) είναι συνήθως 1-1,5 % του κόστους της αρχικής επένδυσης. Δείτε την ενότητα 05-01-03ε για την περίπτωση ενός παραγωγού θερμότητας που τροφοδοτεί ένα δίκτυο. Στον Πίνακα 05-01 2 παρουσιάζονται κάποια πρακτικά παραδείγματα από τη Σουηδία, στα οποία φαίνεται το κόστος κατασκευής των εγκαταστάσεων και του δικτύου για έργα μεσαίας έως μεγάλης κλίμακας. Δυναμικότητα εγκατάστασης Θερμότητα Δαπάνες κεφαλαίου Κόστος Εγκατάστασης Κόστος Επένδυσης δικτύου Παράδειγμα (MW th ) (GWh/έτος) (m ) ( /kw th ) ( /m) Σουηδία A 1,5 14,0 1,30 421 281 Σουηδία B 1,5 2,1 0,74 490 167 Σουηδία Γ 5,0 17,0 3,00 610 267 Πίνακας 05-01 2: Τυπικά κόστη επένδυσης σε ενεργειακές μονάδες βιομάζας στη Σουηδία Οι Πίνακες 05-01 3 και 05-01 4 αποτελούν έναν οδηγό για μια πρώτη εκτίμηση του κόστους επένδυσης για ένα τέτοιο έργο. Σημειώνεται ότι ο πίνακας έχει προκύψει από ένα σχετικά μικρό αριθμό πρακτικών παραδειγμάτων και δεν έχει απόλυτη ισχύ. Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να ληφθούν υπόψη τοπικοί ή περιφερειακοί παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος ενός έργου. Για παράδειγμα, η εγκατάσταση ενός δικτύου σε περιοχές με «δύσκολη» γεωγραφία θα οδηγήσει σε αυξημένο κόστος επένδυσης. Οι πίνακες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μια πρώτη εκτίμηση του κόστους ενός έργου. Φυσικά, στο στάδιο της δημοπράτησης θα πραγματοποιηθεί και ο έλεγχος αυτών των τιμών, ενώ αναμένονται και σημαντικές διαφορές από χώρα σε χώρα.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 10 Δυναμικότητα εγκατάστασης (MW th ) Ειδικό κόστος ( /kw) 0,1 0,5 150-200 0,5 1 100-200 1-5 150-250 5-30 275-400 Πίνακας 05-01 3: Χαρακτηριστικό κόστος επένδυσης μονάδας βιομάζας στην Αυστρία. Ονομαστικό μέγεθος του δικτύου διανομής Ειδικό κόστος επένδυσης ( /m) DN 0 65 300-400 DN 80 125 500-600 DN 150 200 750 900 DN 250 300 900-1 100 Πίνακας 05-01 4: Κόστος δικτύου τηλεθέρμανσης στην Αυστρία. Στον Πίνακα 05-01-02 4 παρουσιάζονται τα στοιχεία του κόστους επένδυσης για ορισμένα πραγματικά έργα μικρών εγκαταστάσεων θέρμανσης. ΗΒ Ιρλανδία Σλοβενία Λονδίνο (05-01-03β ) Παράδειγμα 1060 MJ 1090 MJ 2300 MJ Μελέτη σκοπιμότητας 3 152 1 000 7 000 Ανάπτυξη 3 152 0 28 000 Κόστος μηχανικών 5 516 0 105 000 Σύστημα θέρμανσης 117 314 159 950 995 600 Διάφορα 17 421 5 400 215 130 Σύνολο 146 555 166 350 1350 730 Πίνακας 05-01 5: Κόστος επένδυσης μονάδων (πραγματικά παραδείγματα). Με χρήση των παραπάνω πινάκων κόστους και των εξηγήσεων, ένας σχεδιαστής συστημάτων μπορεί να παράσχει μερικές χρήσιμες πληροφορίες για το δυνητικό κόστος επένδυσης και λειτουργίας σε έναν χρήστη θερμότητας που εξετάζει την εγκατάσταση ενός συστήματος μικρής, μεσαίας ή μεγάλης κλίμακας.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 11 05-01-03: Μελέτες περίπτωσης 05-01-03α: Κόστος παραγωγής πελλετών ξύλου στη Φινλανδία Τα στοιχεία αφορούν στην περίπτωση της Φινλανδίας και αναφέρονται στη μελέτη Wood pellets in Finland technology, economy and market. Η τιμή που πληρώνει ο καταναλωτής για την αγορά πελλετών εξαρτάται από το κόστος παραγωγής, το κόστος μεταφοράς, τη φορολογία και το περιθώριο κέρδους των επιχειρήσεων. Το κόστος παραγωγής μπορεί να υποδιαιρεθεί σε κεφαλαιουχικές δαπάνες, κόστος των πρώτων υλών και άλλων λειτουργικών δαπανών. Οι ακριβείς τιμές δεν είναι εύκολο να προσδιοριστούν, καθώς αποτελούν συνήθως εμπιστευτικά εταιρικά δεδομένα. /GJ Κόστος Κεφαλαίου συμπεριλαμβανομένου 0,34 Κτίρια Μηχανήματα Εξοπλισμός Εξοπλισμός Μεταφοράς Κόστος Πρώτων υλών συμπεριλαμβανομένου Τρίμματα κοπής (Υγρασία 10-15 %) 1,9 Πριονίδι (Υγρασία 50-55 %) 1,2-2,2 Λοιπές λειτουργικές δαπάνες 3.9 Μισθοί Γενικά έξοδα προσωπικού Υπηρεσίες Επισκευές Ασφάλιση Κόστος Μεταφοράς 0,5 /Km Πίνακας 05-01 6: Κόστος παραγωγής πελλετών στην Φινλανδία Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις της παραπάνω μελέτης, το συνολικό κόστος παραγωγής των πελλετών κυμαίνεται μεταξύ 52,2-81,3 /tn χωρίς ξήρανση και 73,5 με 94,6 /tn, με ξήρανση. Η κατανομή των δαπανών παρουσιάζεται στην Εικόνα 05-01 5. Το κόστος της ξήρανσης εξαρτάται από την τεχνολογία και κυμαίνεται από 25 έως 29 /tn πελλετών. Το κόστος παραγωγής είναι επίσης ανάλογο με τον ετήσιο χρόνο λειτουργίας. Ενδεικτικά, για τις ακόλουθες λειτουργίες των μονάδων: 3 βάρδιες και 7 ημέρες την εβδομάδα, κόστος: 84 /tn πελλετών, 3 βάρδιες και 5 ημέρες την εβδομάδα, κόστος: 90 /tn πελλετών, 2 βάρδιες και 5 ημέρες την εβδομάδα, κόστος: 101 /tn πελλετών, 1 βάρδια και 5 ημέρες την εβδομάδα, κόστος: 133 /tn πελλετών.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 12 Ψύξη 1% Πελλετοποίηση 14% Αποθήκευση 4% Άλλα 4% Αποθήκευση 3% Πελλετοποίηση 9% Άλλα 4% Άλεση 2% Επένδυση 2% Προσωπικό 20% Πρώτη ύλη 53% Άλεση 4% Ξήρανση 30% Πρώτη ύλη 34% Επένδυση 3% Προσωπικό 13% Εικόνα 05-01 5: Κόστος παραγωγής πελλετών ξύλου χωρίς ξήρανση (αριστερά) και με ξήρανση (δεξιά) 05-01-03β: Λέβητας ξύλου - Limerick Institute Tipperary (LIT) Το LIT Tipperary εξέτασε τη σκοπιμότητα της χρήσης ξυλώδους καυσίμου για θέρμανση χώρων και νερού για το κεντρικό κτίριο του στην πανεπιστημιούπολη της πόλης Thurles. Το κτίριο θερμαίνεται από δύο λέβητες που λειτουργούν με πετρέλαιο, καθένας με μέγιστη δυναμικότητα 700 kwth, και χρησιμοποιεί ένα σύνολο 40 000 λίτρων κηροζίνης ανά έτος. Οι λέβητες λειτουργούν εναλλάξ - η ζήτηση θέρμανσης του κτιρίου δεν απαιτεί να λειτουργούν ταυτόχρονα. Το LIT Tipperary έχει πλέον αποκτήσει το λέβητα, ο οποίος έχει εγκατασταθεί βάση συμφωνίας προμήθειας θερμότητας για 5 χρόνια. Η Εικόνα 05-01 3 δείχνει το εύρος των προσφορών που υποβλήθηκαν για τις δαπάνες επένδυσης (CAPEX) και τις δαπάνες λειτουργίας (OPEX). Για κόστος του κύκλου ζωής των 5 ετών, ο προτιμητέος πλειοδότης ήταν η επιλογή Ε.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 13 Εικόνα 05-01 6: LIT Tipperary, δεξαμενή πετρελαίου και λέβητας (Πηγή: Tipperary Institute) Εικόνα 05-01 7: Ιρλανδική μελέτη περίπτωσης CAPEX και OPEX
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 14 05-01-03γ: Τυπική συλλογή ξυλείας μικρού μήκους από πρώτη αραίωση κωνοφόρων για κορμούς 3 m για ξυλοπολτό και βιομηχανική χρήση Τα στοιχεία προέρχονται από τη μελέτη Harvesting wood for energy Cost-effective woodfuel supply chains in Irish forestry. Η συγκομιδή κορμών ξυλοπολτού μήκους 3 m σε συνδυασμό με κλάσματα ξυλείας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν από τη βιομηχανία, όπως μικροί πάσσαλοι και πριονισμένοι κορμοί, είναι μία χαρακτηριστική μέθοδος για την πρώτη αραίωση κωνοφόρων καλλιεργειών. Τα κλαδιά και οι κορυφές αφήνονται στο χώρο υλοτόμησης για την προστασία του εδάφους και για να αποτρέψουν το κόλλημα των μηχανημάτων στη λάσπη. Ο κορμός για πολτό έχει μήκος 3 m (± μερικά cm) με ελάχιστη διάμετρο στην κορυφή 7 cm. Οι πριονισμένοι κορμοί κόβονται σε μήκος 2,5 m, με ελάχιστη διάμετρο στην κορυφή 14 cm. Ο Πίνακας 05-01 7 παρουσιάζει τους μέσους όρους των αποτελεσμάτων της λειτουργίας τα έτη 2006, 2007, 2008 για τη συγκομιδή, εξαγωγή με χρήση προωθητών και τεμαχισμό σε m 3 ξυλοπολτού από μεγάλες στοίβες στην άκρη του δρόμου. Τα αποτελέσματα της συγκομιδής είναι παραπλήσια για τα έτη 2006 και 2007 (το ξύλο που τεμαχίστηκε το 2008, είχε υλοτομηθεί το 2007). Η εξαγωγή με προωθητές το 2007 ήταν ακριβότερη λόγω της μικρότερης φέρουσας ικανότητας του εδάφους ή/και της μεγαλύτερης κλίσης των εκτάσεων που εξετάστηκαν. Το συνολικό μέσο κόστος παραγωγής τεμαχιδίων ξύλου από κορμούς ξυλοπολτού κυμαίνονταν από 46,0 ως 48,5 ανά m 3. Όταν η περιεκτικότητα σε υγρασία συνυπολογίζεται, το κόστος παραγωγής ανά μονάδα ενέργειας του ξύλου κυμαίνονταν από 6,49 ως 7,59 ανά GJ. Δείτε σχετικά και τον Πίνακα 05-01 1 για το κόστος καυσίμου στην Ιρλανδία.
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 15 Έτος 2006 2007 2008 Αριθμός εκτάσεων 3 4 4 Τύπος αραίωσης Ευθεία και επιλογή Ευθεία και επιλογή Ευθεία και επιλογή Μέθοδος αραίωσης Θεριστής και προωθητής Θεριστής και προωθητής Θεριστής και προωθητής Παραγωγικότητα συγκομιδής (m 3 /pmh ) 3,9 3,9 3,9 Παραγωγικότητα προώθησης (m 3 /pmh ) 10,3 8,5 8,5 Μηχανή τεμαχισμού Jenz 700 Musmax T8 Starchi/Jenz 400/700 Παραγωγικότητα τεμαχισμού στην άκρη του δρόμου (m 3 /pmh) 36 12,9 32,9 Κόστος τεμαχισμού στην άκρη του 7,9 7,9 7,9 δρόμου ( /m 3 ) Συνολικό κόστος ( /m 3 ) 46,1 48,5 48,5 Μέσο ενεργειακό περιεχόμενο για εποχιακή υγρασία (GJ/m 3 ) 7,1 6,4 6,9 Μέσος ενεργειακό κόστος στο όχημα μεταφοράς ( /GJ) 6,49 7,59 7,03 Πίνακας 05-01 7: Παραγωγικότητα και κόστος συγκομιδής ξυλείας ξυλοπολτού κωνοφόρων με τεμαχισμό στην άκρη του δρόμου για την Ιρλανδία (pmh: Παραγωγικές ώρες μηχανής). Το κόστος παραγωγής το 2007 ήταν παρόμοιο με αυτό του 2008, αν και το ενεργειακό κόστος του καυσίμου ήταν χαμηλότερο, καθώς το ξύλο ήταν ξηρότερο το 2008 και ως εκ τούτου είχε υψηλότερο ενεργειακό περιεχόμενο. Οι διαφορές μεταξύ των δύο ετών ήταν μικρές, ακόμη και αν υπήρχε μεγάλη διαφορά στην παραγωγικότητα των διαφόρων μηχανημάτων που χρησιμοποιήθηκαν. Ωστόσο, η χαμηλή παραγωγικότητα μερικών από τα μηχανήματα αντισταθμίστηκε από ένα χαμηλότερο ωριαίο κόστος. Το συνολικό κόστος για παράδοση σε οχήματα μεταφοράς στην άκρη του δρόμου ήταν 6,50 ως 7,60 /GJ. Αν ο ιδιοκτήτης του δάσους πληρώθηκε 5 /m 3 στερεής υλοτομημένης βιομάζας, τότε το κόστος αυξάνεται κατά 0,70 /GJ. Το κόστος των οδικών μεταφορών πρέπει να προστεθεί στο κόστους παράδοσης των υλικών στις εγκαταστάσεις καύσης. Ένα μέσο κόστος μεταφοράς της τάξης των 1,50 /GJ θα διαμορφώσει ένα κόστος παράδοσης από 9,57 ως 10,78 /GJ, το οποίο περιλαμβάνει μια επιβάρυνση 10 % για τον έμπορο ξυλώδων καυσίμων. Τελικά, το κόστος παράδοσης του καυσίμου στην ενεργειακή μονάδα διαμορφώνεται ως εξής:
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 16 Στοιχείο κόστους Κόστος ( /GJ) Πρώτη ύλη 0.7 Συγκομιδή/Εξαγωγή/Τεμαχισμός 6.5 7.6 Οδική μεταφορά 50 km 1.5 Προμήθεια εμπόρου 10 % 0.87 Τελικό Κόστος Παράδοσης 9.57 10.78 Πίνακας 05-01 8: Κόστος παράδοσης τεμαχισμένου ξύλου σε ενεργειακή μονάδα στην Ιρλανδία 05-01-03δ: Κόστος παραγωγής καύσιμου ξύλου κωνοφόρων στη Ιρλανδία Τα στοιχεία προέρχονται από τη μελέτη Harvesting wood for energy Cost-effective woodfuel supply chains in Irish forestry. Κόστος παραγωγής καύσιμου ξύλου κωνοφόρων στην Ιρλανδία /GJ Συγκομιδή ξυλείας μικρού μήκους, εξαγωγή με προώθηση και 5,65-8,64 τεμαχισμός στην άκρη του δρόμου Συγκομιδή ενεργειακής ξυλείας, εξαγωγή με προωθητές και 5,05-7,52 τεμαχισμός στην άκρη του δρόμου Συγκομιδή ολόκληρων δέντρων και επιτόπιος τεμαχισμός 2,22-4,36 Χρήση χημικών (φυτοκτόνων) πριν την υλοτόμηση, χρήση 4,36-5,86 μηχανήματος Silvatec για υλοτόμηση/τεμαχισμό Συγκομιδή ολόκληρων δέντρων, εξαγωγή με χρήση καλωδίων και 6,47-10,20 τεμαχισμός στην άκρη του δρόμου Παραγωγή καυσόξυλων: υλοτόμηση με αλυσοπρίονα, εξαγωγή με 17,35-33,72 όχημα παντός εδάφους (ATV) και επεξεργασία κούτσουρου Πίνακας 05-01 9: Κόστος παραγωγής καυσίμων κωνοφόρων στη Ιρλανδία 05-01-03ε: Παροχή ενέργειας από ξύλο στο Oberaich, Αυστρία (2005) Τα στοιχεία προέρχονται από το Ευρωπαϊκό έργο WoodheatSolutions: Telling the story in Austria Sustainable wood energy supply. Προμηθευόμενες ιδιοκτησίες: 1 δημοτικό σχολείο, 4 μονοκατοικίες Χαρακτηριστικά εγκατάστασης: Συνδεδεμένο φορτίο: 170 kw Ετήσια απαίτηση σε θερμότητα: 210 MWh Αποθήκη καυσίμου: 60 m 3
Κεφάλαιο 05-01 σελ. 17 Ετήσια κατανάλωση τεμαχιδίων ξύλου: 330 m 3 (χύδην) Χειριστής συστήματος: 7 αγροτικές μονάδες Διαμόρφωση κόστους (Τιμές προ ΦΠΑ) Κόστος Κόστος Επένδυσης 56 000 Εξοπλισμός 33 000 Εγκατάσταση ηλεκτρικής 5 000 θέρμανσης Δομικά έργα 3 000 Σωληνώσεις παροχής 15 000 θερμότητας 140m Πίνακας 05-01 10: Στοιχεία κόστους για τον πάροχο θερμότητας Διαμόρφωση εσόδων (Τιμές προ ΦΠΑ) Έσοδα Χρέωση σύνδεσης ανά kw 150,00 εγκατεστημένο Χρέωση υπηρεσίας ανά kw/έτος 20,70 Χρέωση ενέργειας ανά MWh 59,00 Χρέωση μετρητή ανά μήνα: Δημοτικό σχολείο 9,75 Κατοικίες 7,50 Πίνακας 05-01 11: Διαμόρφωση εσόδων από πελάτες για τον πάροχο θερμότητας