ارزیابی اقتصادی بیوگاز

ارزیابی اقتصادی بیوگاز

ارزیابی اقتصادی بیوگاز به معنای بررسی هزینه‌ها، سودآوری، بهره‌وری و اثرات اقتصادی مرتبط با تولید، استفاده و توسعه فناوری‌های مرتبط با بیوگاز است.

این ارزیابی شامل مواردی مانند هزینه‌های نصب و بهره‌برداری از تجهیزات، هزینه‌های نگهداری و تعمیرات، درآمدزایی از فروش بیوگاز و محصولات مشتق شده، هزینه‌ها و سودآوری مربوط به محصولات جانبی و تاثیرات محیطی و اجتماعی بر استفاده از بیوگاز می‌شود.

همچنین می‌تواند به تصمیم‌گیری‌های مربوط به سرمایه‌گذاری، سیاست‌گذاری و برنامه‌ریزی در حوزه بیوگاز کمک کند.

منابع اصلی تولید بیوگاز در ایران شامل زباله و فاضلاب شهری، باقیمانده‌های دامی و کشاورزی و… هستند. در ادامه‌ مقاله به بررسی ارزیابی اقتصادی یکی از آن‌ها می‌پردازیم.

فناوری ‌های تولید بیوگاز و بهره ‌برداری از آن

فناوری‌های مختلفی برای تولید بیوگاز وجود دارند؛ ازجمله فرایندهای تبدیل بیولوژیکی، فرماندهی زباله و ایجاد گاز بیوگاز از فرآیندهای فرماندهی زیستی و زباله. بهره‌برداری از بیوگاز شامل استفاده در تولید برق و گرما، تولید سوخت و انرژی برای وسایل نقلیه و استفاده در فرآیندهای صنعتی و کشاورزی است.

ارزیابی اقتصادی بیوگاز شامل چه مواردی است؟

به طور کلی، ارزیابی اقتصادی بیوگاز شامل موارد زیر است:

• هزینه ‌های سرمایه‌ گذاری اولیه

این شامل هزینه‌های ساخت و نصب تجهیزات تولید بیوگاز، مانند گازساز، فراوری‌کننده، واحد تصفیه و… می‌شود.

• هزینه‌ های بهره ‌برداری و نگهداری

مشمول هزینه‌های نگهداری و تعمیرات دوره‌ای تجهیزات، مواد اولیه، انرژی مورد نیاز برای عملیات روزانه، مدیریت و نگهداری کلیه فرآیندها و تسهیلات است.

• هزینه‌ های مواد اولیه

مانند هزینه‌های زباله‌های آلی و منابع زیستی مورد نیاز برای تولید بیوگاز

• درآمد های مترتب بر تولید بیوگاز

شامل درآمدهایی از فروش بیوگاز و…

• مزایای اقتصادی غیر مستقیم

مانند ایجاد اشتغال، توسعه منطقه‌ای، افزایش مشارکت بخش خصوصی در اقتصاد و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی

• مزایای محیطی

ازجمله کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، بهبود کیفیت هوا و خاک، و کاهش میزان زباله‌های جامد

• تأثیرات اجتماعی و فرهنگی

ازجمله تاثیرات مثبت بر جامعه محلی، افزایش آگاهی مردم از مسائل محیطی، و افزایش همکاری بین مردم و مسئولان محلی

• تحلیل ریسک‌ها و مزایای مرتبط با سرمایه‌گذاری

شامل تحلیل ریسک‌های مرتبط با تغییرات قیمت مواد اولیه، تغییرات قوانین و مقررات، و اختلافات سیاسی و اجتماعی است.

با توجه به این عوامل، ارزیابی اقتصادی بیوگاز به منظور تصمیم‌گیری در مورد سرمایه‌گذاری‌های آتی، بهبود عملکرد پروژه‌های موجود، و تدوین سیاست‌ها و برنامه‌های مرتبط با انرژی پایدار ضروری است.

مراحل ارزیابی اقتصادی بیوگاز

ارزیابی اقتصادی بیوگاز به منظور اندازه‌گیری پتانسیل اقتصادی و سودآوری استفاده از این فناوری صورت می‌گیرد. این ارزیابی شامل بررسی هزینه‌ها و درآمدهای مربوط به ایجاد و بهره‌برداری از نیروگاه‌های بیوگاز و همچنین ارزیابی اثرات اقتصادی کلان و میان‌مدت آن است. مراحل اصلی ارزیابی اقتصادی بیوگاز عبارتند از:

• انتخاب متداول: این مرحله شامل انتخاب نوع فناوری تولید بیوگاز (مانند تخمیر فسیلی یا بی‌هوازی) و مکان نصب نیروگاه بیوگاز می‌شود.
• محاسبه هزینه ‌ها: در این مرحله، هزینه‌های مربوط به ایجاد و بهره‌برداری از نیروگاه بیوگاز، ازجمله هزینه‌های ساخت، نگه‌داری، انرژی مورد نیاز، مواد اولیه، مدیریت و هزینه‌های متغیر مورد بررسی قرار می‌گیرد.
• تخمین درآمد ها: این مرحله شامل تخمین درآمدهایی است که از فروش بیوگاز، انرژی الکتریکی تولید شده، تسهیلات یا حمایت‌های دولتی و سایر منابع درآمدزا به دست می‌آید.
• ارزیابی میانگین بازده: در این مرحله، بازدهی مالی و اقتصادی کلی نیروگاه بیوگاز مورد ارزیابی قرار می‌گیرد، مانند بهره‌وری سرمایه، بازدهی سرمایه‌گذاری، نقدینگی و دوره بازگشت سرمایه.
• تحلیل حساسیت: در این مرحله، تحلیل‌های حساسیت برای بررسی تأثیر تغییرات در پارامترهای اصلی مانند هزینه‌ها، قیمت‌ها و درآمدها بر سودآوری نیروگاه بیوگاز انجام می‌شوند.

مطالعه ارزیابی اقتصادی بیوگاز

برای بسیاری از کشورها تحقیقاتی در زمینه فناوری بیوگاز صورت گرفته است. به عنوان مثال: در تایلند یک مطالعه ارزیابی اقتصادی تولید برق از بیوگاز در مزارع پرورش خوک انجام شده. نتایج نشان داده است که در صورت حذف گاز سولفید هیدروژن از بیوگاز، دوره بازگشت سرمایه کوتاه‌تر است، اما با حذف آن، دوره بازگشت سرمایه طولانی‌تر می‌شود.

همچنین در کانادا، ارزیابی اقتصادی احداث نیروگاه‌های بیوگاز در مزارع پرورش خوک و گاو انجام شده است. این تحقیقات نشان می‌دهند که احداث این نیروگاه‌ها در همه ابعاد مزارع پرورش خوک و گاو صرفه اقتصادی دارد.

مطالعات دیگری نیز در این زمینه انجام شده است، ازجمله مقایسه اقتصادی مدل‌های مختلف واحدهای بیوگاز در هند و تحلیل تولید همزمان برق و حرارت از بیوگاز در کشورهای مختلف

در ایران نیز، تحقیقاتی در این زمینه انجام شده است. به‌عنوان مثال، ارزیابی فنی و اقتصادی نیروگاه بیوگازی شهر ساوه، تحلیل اقتصادی یک پایلوت آموزشی بیوگاز در ماهدشت کرج، طراحی یک واحد بیوگاز در دانشگاه آزاد اسلامی و محاسبه پتانسیل تولید بیوگاز از فضولات دامی برای کشور، ازجمله تحقیقات انجام شده در این حوزه است

طبقه بندی گاوداری صنعتی کشور

از آمار چکیده نتایج سرشماری گاوداری‌های صنعتی در کشور در سال ۱۳۹۸ استفاده می‌شود تا انواع گاوداری‌های صنعتی را بر اساس تعداد گاو و گوساله موجود در آن‌ها طبقه‌بندی کنند. این اعداد نشان‌دهنده میانگین تعداد گاو و گوساله موجود در گاوداری‌های صنعتی کل کشور هستند.

گاو و گوساله‌های موجود در گاوداری‌ها بر اساس انواع مختلفی مانند اصیل، آمیخته و بومی تفکیک می‌شوند.

طبقه بندی گاوداری صنعتی و تعداد راس موجود

محاسبه لجن تخميری روزانه و حجم مخزن تخمير

فرض بر آن است که فضولات گاوی و آب به نسبت يک به يک و به صورت روزانه به مخزن تخمير وارد می‌شوند. در جدول زیر، محاسبه حجم لجن تخمیزی و حجم مخزن لیتر انجام شده است:

 محاسبه ميزان بيوگاز توليدی و حجم مخزن نگه دارنده

حدوداً ۲۳ لیتر بیوگاز از هر کیلوگرم فضایل تازه گاوی در روز تولید می‌شود. براساس این مقدار، می‌توان میزان بیوگاز تولیدی را برای هر گاوداری صنعتی محاسبه کرد. همچنین، برای محاسبه حجم مخزن نگهدارنده گاز، این مقدار بیوگاز را با زمان ماند محاسبه شده ضرب کرده و در نهایت به واحد حجم تبدیل کنید.

به دلیل نیاز به فشار مناسب برای خروج گاز و تأمین مواد خروجی، حجم مخزن نگهدارنده گاز باید کمتر از مقدار گاز تولیدی باشد. برای این منظور، در نظر گرفتن ضریب ظرفیت مخزن گاز ۱۰۰ درصد از ضروریات است.

نتیجه گیری

با توجه به ارزیابی اقتصادی بیوگاز، می‌توان نتیجه گرفت که تولید بیوگاز فرصت اقتصادی و محیطی مناسبی است. این فرآیند، با تاثیرات مثبت بر اقتصاد، محیط زیست و جامعه، منجر به ایجاد اشتغال، کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، و افزایش استفاده از منابع انرژی پایدار می‌شود. برای بهره‌برداری کامل از این فرصت، نیاز به مدیریت منابع بهینه، توسعه فناوری، و سیاست‌های حمایتی است.