Evaluación económica de la generación integrada de los combustibles sólidos y biogás a partir de biomasa (IFBB) en comparación con la recuperación de energía diferente, basada en animales y no refinado sistemas de gestión

1. introducciónEl alto valor natural de pastizales seminaturales ha sidomantenida por la utilización de agricultura extensiva durante siglos (Erikssonet al., 2002) y dependerá además de la gestión de una ampliaen el futuro para evitar la pérdida de biodiversidad (Paracchini et al. 2008). La preservación de la flora y fauna en abierto establecido paisajes agrícolas no sólo conserva la biodiversidad, sino también proporciona beneficios externos por valor recreativo y mejorar la turismo, por lo tanto, el fortalecimiento de la micro y macroeconómico desarrollo de las regiones (Pruckner, 1995). Sin embargo, con hasta 80% más bajos rendimientos de las cosechas en comparación con las praderas manejadas intensivamente y la mala calidad de alimentación (Isselstein et al., 2005) el uso de seminatural pastizales para la alimentación de los animales resulta económicamente ineficiente. Además, el cambio hacia una intensificación de los pastizales o el uso de concentrados de las tierras de labor para cumplir con los requisitos de incrementar actuaciones animales ha dado lugar a un abandono creciente de la bio-diversidad praderas ricas (Rosch et al., 2009).A escala europea, grandes esfuerzos se han hecho para mantener de alto valor vegetaciones. Spendings UE para las medidas de medio ambiente, incluyendo la preservación de hábitats seminaturales pastizales, cuenta por casi 20 mil millones € entre los años 2007 y 2013,

no en cuanto a la cofinanciación de los Estados miembros (CE, 2011). la

implementado programas agroambientales, sin embargo, no siempre se puede

contribuir plenamente a detener el declive de las praderas semi-natural

hábitats (Strijker, 2005). Por lo tanto, de gran valor ecológico y

económicamente sostenibles opciones de gestión de semi-natural

comunidades de pastizales son deseados.

A medida que la demanda para la provisión de los recursos energéticos renovables

aumentos en el contexto de la futura escasez de combustibles fósiles el uso de

biomasa para la generación de energía ha crecido rápidamente, a menudo vinculadas a

efectos negativos sobre la biodiversidad, la salud del suelo o lixiviación de los nitratos

(Hierba y Scheffer, 2005). Por lo tanto, un uso energético de seminaturales

material de pastizales cultivados en suelos pobres o en zonas menos favorables

para la producción agrícola podría ser otra opción de manejo,

que no compite con la producción de alimentos ni causas

destrucción del ecosistema (Tilman et al., 2006). Potenciales mundiales para

la producción de biomasa de pastizales seminaturales tienen

aproximadamente ha estimado, por ejemplo, por Field et al. (2008) y Tilman

et al. (2006) para dar cuenta de 386 millones ha y 500 millones,

respectivamente, proporcionando un potencial de biomasa de más de 5% (Field

et al., 2008) del consumo global de energía en 2005.

El estudio a mano destinados a evaluar económicamente un reciénprocedimiento desarrollado tecnológico que proporciona energía a partir depastizales seminaturales de acuerdo a la generación integrada decombustibles sólidos y biogás a partir de biomasa (IFBB) (Wachendorf et al.,2009). A diferencia de los sistemas convencionales de biogás que no pueden hacer frente muybien con biomasas bajas en la digestibilidad del procedimiento IFBB es especialmenteadecuados para la aplicación de material de amplia pastizales.La biomasa es deshidratado mecánicamente después de un acondicionamiento hidrotérmicoprocesar a elutriar componentes minerales desfavorablepara los propósitos de combustión. La prensa alcanzado fluido, que exhibemayor digestibilidad y mayores rendimientos en comparación con el metanodigestión cultivo conjunto (Richter et al., 2009), se utiliza para la producción de biogás.La torta de prensa se convierte en un combustible sólido con la mejoracaracterísticas de la combustión, que se muestran por una considerablelas reducciones de los compuestos minerales, tales como potasio (80%), magnesio(61%) y cloruro de (81%) y la reducción de emisiones relevanteconstituyentes tales como el nitrógeno (19%) y azufre (39%), así como losceniza aumentó significativamente reblandecimiento temperaturas de hasta 1250? Cen comparación con el material no tratado (Richter et al., 2010, 2011a).Tanto semi-natural de pastizales y material verde cortado demostrado alcanzaraumento de los rendimientos netos de energía y la eficiencia de conversión a través deacondicionado hidrotermal y deshidratación mecánica dentro de

el sistema de la IFBB, que en conjunto los sistemas de cultivo de digestión (Buhleet al, 2011;. Hensgen et al, 2011;. Richter et al, 2011b).. económicoevaluaciones de las diversas formas de alto valor natural de pastizalesutilización han concentrado hasta ahora en las opciones de gestión desistemas de cría de animales, incluyendo el uso de forraje por corte ypastoreo (Hodgson et al, 2005;. Ruhs et al, 2005;. Caballero, 2008),co-sustrato de aplicación junto con estiércol líquido o el maíz enconvencionales de los sistemas de producción de biogás (Blokhina et al., 2009) oheno de combustión (Prochnow et al., 2009b), así como otro paisajeopciones de preservación de gestión, como rototilling ocombinaciones de rototilling y segar regímenes (Schröder et al.,2008). En este estudio, las evaluaciones económicas para el sistema de la IFBB encomparación con otros sistemas de bio-energía (fermentación seca, henocombustión), un sistema de cría de animales (ganado vacuno) y dosno refinación sistemas de gestión (mantillo, compost) fueronllevó a cabo. El estudio se centró en las condiciones marco alemánacerca de una variedad de parámetros de entrada económicas. Rentabilidad cálculos, comparando las cifras económicas clave y las interacciones decambio de las condiciones marco en la economía mediante el análisis de sensibilidadestaban cubiertos por este estudio

2. MétodosEl estudio se basó en cálculos de inversión dinámicos (VDI,2002) y las hipótesis generadas a través de entrevistas a expertos, proporcionandoun ajuste comparativo y visualización de presentaciones de sieteexaminados prado producción o sistemas de mantenimiento: (1) energíarecuperación por la tecnología IFBB como un sistema independiente(IFBB-SA), (2) la recuperación de energía mediante la tecnología de la IFBB como un complementosistema a una planta de biogás agrícola (IFBB-AO), (3) la energíarecuperación por fermentación en seco (DF), (4) la recuperación de energía por pellets de henoproducción y combustión (HC), (5) basada en los animales utilizaciónpor el ganado vacuno (BC), (6) acolchado de la pradera (MU) y (7)producción de abono y fertilizante (CO) (Fig. 1). A continuación, lasupuestos marco, el modelo de simulación económica, asícomo parámetros de sensibilidad se definen y las descripciones de los sistemasse llevan a cabo.

2,1. La biomasa como materia primaFormaciones herbosas como materia prima biomasa se refiere el presenteestudio fueron establecidos y administrados por décadas por el corte yla eliminación de la biomasa para la alimentación animal. Los datos utilizados en elmodelo de simulación económica se generaron en la Unión Europeaproyecto PROGRASS (Buhle et al., 2012), que describe el promedio de unaamplia evaluación de las praderas europeas en 18 emplazamientos en Alemania,Gales y Estonia en tres años. Estos sitios fueron pastizalessituadas principalmente en el sistema de asilo europeo Natura 2000.Prado fue cortada una vez al año, en julio, con un rendimiento de biomasa brutade 3,8 t MS? 1 año? 1. Actuales subsidios de pastizales, que consta de85 € ha? 1 año? 1 del régimen de pago directo Europea (CE,2009), así como una media de 250 € ha? 1 año 1? De agroambientalesesquemas (HMUELV, 2009), se consideraron enlos cálculos de producción de pastizales. Recoger o de gestiónmecanización para cada sistema se calculó segúnestándar agrícolas datos de campo de operación (Tabla 1). el promediocampo agrícola distancia se fijó en 5 km. Las necesidades de tierra de la zona fueroncalculada de acuerdo con el metano (CH4) produce convertido por una50 Heat kWel Combinado y de la planta de energía (CHP) y luegotransfiere a todos los demás sistemas de uso del suelo analizadas

2,2. Modelo de simulación económicaCon el fin de comparar los sistemas de uso de la tierra, una simulación económicamodelo fue desarrollado basándose en el método de anualidadde acuerdo con las directrices para los sistemas de cálculo para la economíabienes de capital y plantas (VDI, 2002). Aplicando este método, laresultados sean comparables a otros cálculos estandarizados.El método de anualidad considera descuentos, así como cambioslos tipos de interés y el precio de todos los pagos no recurrentes y regularesdurante el período de observación completo de una inversiónmediante la transformación de toda la información en un futuro periódicamente constanterelación de negocios, lo que permite la clasificación de los atractivosde una inversión. Si la anualidad total es> 0 la inversión esrentable, con una anualidad total de 0 de un inversor sería indiferentesobre una decisión de inversión. Visualización de la rentabilidadfiguras clave de la rentabilidad de la inversión (ROI) y el retorno de laPatrimonio Neto (ROE), la Tasa Interna de Retorno (TIR), así como laTasa Interna de Retorno a la equidad, respectivamente, se calcularonsegún Wöhe (2005) y Mußhoff y Hirschauer (2010).El cálculo de la TIR se basa en el flujo de caja libre bruto(FCF) y de la TIR a la equidad en los pagos de dividendos del inversionista

de la FCF red. La TIR considera todos los excedentes de descuento anualpagos entrantes y salientes - según lo descrito por el Tratado de LibreFlujo de efectivo (FCF) - y es por lo tanto en combinación con la consideraciónaumento de los ratios de los precios en el estado de flujos de efectivotambién una relación de negocios completamente dinámico (Wöhe, 2005). Si la TIR superala tasa de interés supuesta la inversión es rentablecon respecto a la totalidad del período considerado. Todos descritosemi-naturales de pastizales sistemas de gestión se examinarondesde el punto de vista del inversor. Reinversiones y valores residualesde los componentes de la planta a corto fechados fueron considerados

2,3. análisis de sensibilidadCon el fin de identificar los factores económicos más importantes paracada sistema de gestión, un análisis de variación de entrada (Blohmet al., 2006) se llevó a cabo y se muestra mediante Sigma Plot 9.0.Mediante la variación de las variables de entrada ceteris paribus (cp) el grado de variaciónde la variable de salida (Anualidad) se observó, que muestra lariesgo potencial de parámetros específicos. El gradiente de las pendientes lineales(b) indica la gravedad de la influencia de cada entrada individual enla rentabilidad de los sistemas observados. Además, sobre la base de un análisis de equilibrio (Mußhoff y Hirschauer, 2010), los valores críticos(CV) fueron identificados por el parámetro de entrada cp modulación en ordenpara determinar los valores máximos tolerables de entrada en un punto dondeno hay ganancias o pérdidas económicas se están produciendo y un inversionista podría serindiferente a una decisión de inversión. Estos máxima tolerablevalores de entrada se clasificaron y compararon con real posiblementeocurren cambios de valor.Otros parámetros variables que influyen en el aspecto económico comocálculo del valor fertilizante de los lodos y los residuos de la combustión,pastizales subsidios, distancia sustrato transporte (granja de campodistancia), los costos de sustrato y la proporción de las ventas fueron de calor residualvariado y discutidos.

2,4. supuestos del MarcoSupuestos de los parámetros variables de cada gestiónsistema en el modelo de simulación económica se basa en el rendimientodatos de la técnica de la IFBB y la producción europea de pastizalespotenciales como investigado dentro de la PROGRASS Europeaproyecto, datos de mercado, los Reglamentos (CE, 2009; HMUELV, 2009; Anónimos,2011) y experto en entrevistas con representantes de los localesadministración y NATURA 2000 praderas protegidasgestión, asesoramiento agrícola y la ciencia, componente de la planta

fabricantes, así como encuestas agricultores, ejecutado por Blumensteiny Möller (2011) en la región Vogelsberg, Alemania,Gales, Reino Unido y Tartu, Estonia. Los datos fueron complementados yoperacionalizado con la agricultura de datos estándar. La Tabla 2 da unavisión general sobre las principales hipótesis.

2,5. Sistemas descripciones2.5.1. Generación integrada de combustible sólido a partir de biomasa y biogás(independiente del sistema, IFBB-SA)La cosecha y ensilaje de la biomasa se llevó a cabode acuerdo con los procedimientos de campo como se indica en la Tabla 1. El ensilajese almacenan en la planta de bioenergía, alimenta continuamente a un acondicionador(acondicionamiento hidrotérmico a 40 ° C) y posteriormentedeshidratado mecánicamente por una prensa de tornillo con una demanda de energíakWhel de 41,6 t? 1 DM. Misa desemboca en el fluido de prensa y la prensapastel, así como los rendimientos de pastizales y de CH4, la energía interna y el calorrequisitos, la cosecha y las pérdidas de ensilado se incluyeron en elLos cálculos de acuerdo a los datos de Buhle et al. (2012) y de la plantafabricantes de componentes. La planta de trabajo durante todo el año tuvo unla capacidad de procesamiento de 1.954 t de MS del ensilaje por año que correspondea una demanda de 510 hectáreas de pastizales. A 50 kWel CHP producidaelectricidad, que se vendió completamente de acuerdo con la prescripción alemanade primas en las tarifas a partir de fuentes de energía renovables (Anónimo, electricidad a bajo costo. El calor residual CHP se utilizó para secar elpulse pastel. Una cámara de combustión adicional sedimento se necesita para producirla cantidad necesaria de calor para secar completamente hasta la torta de prensa paraun contenido de MS de 85% con un secador de cinta. La torta de prensa fue luegocompacta en una unidad de granulación. El césped precio neto ex fábrica de pelletsSe asumió de acuerdo con los precios de pellets de madera con una reducción del precio de15% para el contenido de cenizas mayores (5,8%) y un valor de calentamiento ligeramente menor(LHV de 17,9 kg MJ? 1) en comparación con gránulos de madera de haya (0,5 cenizacontenido; 18,4 kg MJ 1 PCI), según lo declarado por Kaltschmitt et al, 2009, in?.Para compensar rendimiento de la combustión y las restricciones del horno.Incremento de los precios fue asumido de acuerdo con los aumentos de precios de lospellets de madera durante un período de ocho años (2003-2010). El tiempo de trabajorequisitos se presume considerablemente mayor que el de convencionalbiogás debido a la complejidad de la planta de tecnologíasprocesos de trabajo y las aportaciones adicionales de trabajo para la comercialización de pellets.Crédito fertilizantes se calcula según la norma agrícoladatos. Los cálculos cubierto los costos de inversión para el almacenamiento de materias primas,

alimentación de la planta, acondicionamiento y deshidratación de sustrato, el biogásproducción, generación de electricidad y calor, almacenamiento de digestato,edificios e infraestructuras, así como los costos para la instalación de plantasy la planificación y la autorización (Tabla 2).

2.5.2. Generación integrada de combustible sólido a partir de biomasa y biogás(add-on para el sistema agrícola planta de biogás, IFBB-AO)El nuevo enfoque de la IFBB, reveló una falta de interiorenergía térmica que puede ser suministrado por bolitas de hierbacombustión en el sitio de la planta o de otras fuentes. Otra fuentepodría ser el calor residual de las plantas de biogás convencionales con todocultivo digestión que producen grandes cantidades de residuos a menudo no utilizadocalor, lo que afecta negativamente a la eficiencia y la rentabilidad económica.La IFBB add-on del sistema (IFBB-AO) para una planta de biogás convencionalesplanta es una combinación espacial de ambos sistemas en los que cada sistemabeneficios procedentes de la utilización de calor residual del sistema IFBB. infraestructuracomo fermentador, CHP y maquinarias fueron compartidos. La IFBBfluido de prensa se supone que se vende a la planta de biogás en el preciode la electricidad proporcionalmente vendido. El calor residual se compró en unprecio de 4 € ct kWh? 1. Con el fin de cubrir completamente el calor IFBBdemanda, así como la demanda de calor interno de la planta de biogás(15% del calor residual generado) la potencia de la planta de biogásCHP tenía un tamaño mínimo de 144 kWel. Parte de las instalaciones también llevóa una reducción del tiempo de trabajo de suponer el 25% en comparación con elIFBB-SA del sistema.

2.5.3. Fermentación en seco (DF)La digestión anaerobia de semi-naturales de pastizales en ensilajes convencionaldigestión cultivo conjunto está conectado a una variedad de desafíosincluyendo capas flotantes y las técnicas más carosy la demanda de energía (Prochnow et al., 2009a). Por lo tanto, lasistema de recuperación de energía elegido aquí fue fermentación en seco (DF) comouna unidad de operación por lotes con un sistema de percolación de la digestiónfluidos, ya que es adecuado para materiales de menor digeribles, más lignificadascon mayores contenidos de MS, tales como el material de alimentación se describematerial (Sección 2.1). Materia prima y maquinaria relacionados con el campo de datoseran idénticas a la mecanización sistema IFBB. En este sistemael ingreso anual provino de las ventas de electricidad y de calor. electricidadproducida por la planta 145 kWel se venden de acuerdo a la alemanaregulación de las tarifas de alimentación a partir de fuentes de energía renovables(Anónimo, 2011). 50% del calor no utilizado fue vendido a un preciode 4 € ct kWh? 1. Requisitos laborales de tiempo (4 hd? 1) fueron considerablementemenor en comparación con los sistemas de la IFBB. Rendimientos de metano de 220 lNCH4 kg? 1 MO fueron menores en comparación con los sistemas debido a la IFBB

mayor proporción de componentes indigeribles de toda la cosechaensilaje (Buhle et al., 2012).

2.5.4. Hay combustión (HC)La materia prima de pastizales se conservó como pacas redondas despuéssecado en el campo. Para que sean comparables bueno a los sistemas de la IFBB, el henoSistema de combustión (HC) comprende una unidad de granulación. producto finaldel sistema de HC eran bolitas de heno con un precio más bajo de venta portoneladas de pellets de heno (150 € t? 1) debido a mayores contenidos de cenizas de pellets de heno horno costosa técnica de combustión (refrigeración por agua de la cocción, automáticoeliminación de cenizas, menor eficiencia térmica) según el fabricanteespecificaciones del 10-20% en comparación con la combustión de pellets de maderaunidades. Requisitos laborales de tiempo se fija en 4 h d? 1.

2.5.5. Animal basado en la utilización de la producción de forraje del ganado de carne (BC)

Un sistema de utilización alternativa de gestión de pastos extensivoses la cría de ganado de carne (BC) (producción destete). Con referencia a los requisitos de área especificados tierra, suministro de materia primapuede alimentar a 390 unidades por año por vaca nodriza (una unidad compuesta por vaca nodrizade la vaca madre y uno de ternera lechal <12 meses), lo que implicacostos de inversión de unidad € 2000? 1. Una producción anual de76,65 kg de carne de la vaca madre, a un precio de € 2,73 kg? 1 y0,9 destetados con un precio de 692,50 € por destete fueron considerados.Requisitos laborales temporales fueron a 19,2 unidades h? 1 año? 1. Todos los datosde esta Sección 2.5.5 se refiere a la agricultura de datos estándar

2.5.6. Mulching sistemaMulching como un sistema de gestión de refinación no es a vecesejecutado de preservar los paisajes como es requerido por la Unión Europea(CE, 1992). Sole costos de inversión incurridos por tractor ymulching equipo y un sitio compuesto pavimentado a la máquina.Requisitos del trabajo a tiempo representaron el 1,1 h d? 1. No hay ingresospodría ser considerado para este sistema de gestión.

2.5.7. CompostajeEl compostaje de la biomasa es otra utilización posible quepodría aplicarse, si las normas legales prohíben el abono debido amedidas de preservación de los paisajes (por ejemplo, HMUELV, 2009). En este sistemael compost fue producido y vendido como fertilizante basado en el fertilizante valor. Requisitos del trabajo a tiempo fueron los más bajos en comparacióna todos los demás sistemas con 0,5 hd? 1 (KTBL, 2010), que incluyótrabajar para el movimiento y la aireación del compost, así comocomercialización. Sole maquinarias utilizadas fueron una cargadora de ruedas y un abonotornero para reducir la descomposición anaeróbica con una demanda de energíade 150 kWhel t? 1 de biomasa (Buhle et al., 2012). Un pastizaldisposición de crédito de 5 millones de €? 3 se supone, que es pagado por los agricultoreseliminación de biomasa de pastizales en las instalaciones de compostaje.

3. Resultados y discusión

3,1. comparación económicaAl analizar la viabilidad económica de los terrenos descritosutilizar alternativas, el sistema IFBB-AO muestran la mayor rentabilidadDe la inversión no sólo en comparación con la recuperación de otras energíassistemas, sino a todos los otros sistemas de gestión (Tabla 3). El compostaje(CO) del sistema alcanza los precios más beneficios económicos. ambosSistemas IFBB tenía una capacidad de producción de pellets de 1502 años t? 1 yun rendimiento térmico de casi 0.8MWth (7884 horas de carga completayr? 1). 91,14% del rendimiento térmico se deriva de pelletcombustión, y el resto del calor residual de la CHP. La combinación del sistema de IFBB con una convencional planta de biogás(IFBB-AO) reveló importantes ventajas económicas en comparación conel sistema autónomo (IFBB-SA), sin embargo. Aunque la IFBBAOsistema necesario para adquirir el calor residual de los biogás adyacentesplanta, lo que lleva a mayores costos relacionados con el consumo, se podría vender la totalidadproduce pellets de hierba, mientras que el sistema necesita IFBB-SA 15,22%de los gránulos producidos de hierba de combustión interna y la generación de calor,produciendo una disminución significativa los pagos recibidos. en ambossistemas de los principales ingresos se genera a través de las ventas de pellets(IFBB-SA: 79%; IFBB-AO: 82%), destacando la importancia de los ingresosgeneración por la venta de combustibles almacenables. El enfoque IFBB-AO llevó a promoverla reducción de costes de los costos relacionados con el capital y la mano de obra debido a

la disminución delas necesidades de inversión, instalación y uso compartido de maquinaria yun trabajo más eficiente la gestión del tiempo. Con una Tasa Interna de

Retorno (TIR) de 22,00%, el sistema realiza HC económicamente segundosmejor de todos los sistemas considerados en este estudio. Aunque la consecución desólo 150 € t? 1 precio de mercado de los pellets de heno, los costos totales fuerontambién el más bajo de los sistemas de recuperación de bioenergía y, en segundomás bajo de todos los sistemas de comparación, debido a una menor técnico y de procedimientoscomplejidad y por lo tanto reducir los requerimientos de inversión,así como una disminución de mano de obra y el procesamiento de la energíademandas y menores costos de producción de sustrato. Un total de 1471 tde gránulos año? 1 fueron producidos correspondiente a un rendimiento térmicode casi 0.7MWth en 7884 a plena carga yr horas? 1. El sistema DFmuestran bastante elevados de capital relacionados con los costos mediante mayornecesidades de capital, así como los bajos costos de consumo relacionados y bajoslos pagos recibidos en comparación con los otros sistemas de recuperación de energía,pero con una TIR de 6,22% fue superior a la tasa de interés de el capital externo de 6,0% y por lo tanto rentable todavía. en la prácticalos sistemas DF suelen ser alimentados con sustratos de cultivos energéticos, mostrandomejores resultados digestivos y económicos (Blokhina et al., 2009),especialmente si el calor residual se puede vender en gran medida. inclusola proporción aquí presume alta de ventas calor residual de 50%no condujo a una rentabilidad razonable, sin embargo. En este escenario básico87% de los ingresos provinieron de las ventas de energía y el 13% del calorventas.El sistema basado en animales BC reveló la cantidad más alta del totalcostos yr? 1 debido a la alta inversión, el trabajo y relacionados con el consumocostos que no pudieron ser compensados por la comparativamenteaño entrante igualmente elevado pagos? 1, que hizo este sistemaeconómicamente insostenible bajo las condiciones marco asumido.Con el fin de crear una base para la comparación de todos analizadossistemas, nuevas construcciones fueron considerados en este estudio. carne de ressistemas ganaderos como los sistemas de bajos insumos muchas veces se basan en muymanejo extensivo y comercialización intensificado, sin embargo, condisminución de los costos fijos depreciados utilizando edificios y el aumento delos ingresos de marketing directo. La reducción de los costos de inversión por dosterceras partes utilizando por ejemplo la construcción en su mayoría depreciado, de abandonolechera como una hipótesis realista, una producción rentable de carne(BC: 7,25% TIR) es posible. Blumenstein y Möller (2011)han mostrado que bajo condiciones marco buenas BC sistemaspueden competir con los sistemas de recuperación de energía basados en semi-naturalpastizales. Siguiendo la regla de las economías de escala, un mayor egresividad. Sin embargo, estos sistemas de entrada bajos dependen de la extensapastoreo, lo que apenas se puede realizar en la cría de animales grandesunidades en la investigación agrícola pequeña escala y desfavorecidosregiones. Principal fuente de ingresos del sistema de BC fue generada porweanling ventas.

Para abonar (MU) y compostaje (CO) sólo sistemas totalesAnualidades y TIR no se puede mostrar, debido a la persistente negativapagos recibidos y por lo tanto las limitaciones de cálculo de IRR. comosistema de mantenimiento del paisaje, mulching sólo los costes generadossin ningún tipo de ingresos monetarios (anualidad:? 28.989 € año 1). labajos requerimientos de inversión indican el potencial de riesgo bajo en comparacióna los otros sistemas, sin embargo. Compostaje semi-naturalpastizales tampoco era rentable desde el punto de vista del inversor(anualidad:? 77.240 € año 1). Demandas internas comparativamente alta energíay los bajos cobros de mantenimiento hacen de este paisajesistema económicamente poco atractivo. Sin embargo, si el combustible fósilescasez de conducir a valores más altos de fertilizantes y otros de gestión noopciones están disponibles en una localidad específica, lo que lleva al aumento decostes de eliminación de los pastizales, la rentabilidad podría aumentar.Todos los sistemas de recuperación de energía se desempeñaron mejor que el animalbasedo sistemas de mantenimiento del paisaje respecto de los supuestosrealizado en este estudio. Cambio de las condiciones generales o diferentessupuestos puede, por supuesto, llevar a resultados cambiantes, por lo tantoanálisis de sensibilidad se llevó a cabo para identificar la influencia de diferentesmotores económicos como se muestra en la Tabla 2.3,2. análisis de sensibilidad3.2.1. Entrada análisis de la variaciónCon el fin de identificar la influencia en la rentabilidad económica de losconductores en cada sistema, varias entradas fueron variadas en intervalos de 5%de? 15% a 15% (Figs. 2 y 3). Ninguna variación fue hecho por mano de obrarequisitos de tiempo, ya que mostraron resultados idénticos convariaciones de las tasas salariales, así como de las ventas de energía, ya que el preciopara la electricidad se fija por 20 años renovable de acuerdo con el alemánFuentes Energy Act (Anónimo, 2011). Para ambos sistemas IFBBy el sistema de HC el motor económico que muestra el grado de pendientevalor (b) con la forma mayor diferencia 0 y por lo tanto mássincero impacto en la economía de las plantas fue el precio de pellets, seguidopor las necesidades de inversión, la tasa de aumentos de precios de los pellets y el salariotasa. Para la fermentación seca (DF) fue identificado las necesidades de inversióncomo el motor económico más importante, seguido por el calorventas, tasa salarial y los costes de mantenimiento, lo que demuestra la necesidaddel sistema de DF para integrar un calor adecuado de los residuos estrategia de uso(por ejemplo, la integración en redes locales de calefacción). La venta de la totalidadcalor residual podría casi duplicarse la TIR a 10,90% para el sistema de DF.Para todas las variaciones de recuperación de energía de entrada de los sistemas de procesamientoenergía y el sustrato sólo tenía pocos efectos sobre la economía de la planta.Mirando el sistema basado en animales BC (Fig. 3), el más significativoconductor era el precio de mercado de animales destetados, seguido por contacto directocostes, tasa de salario y el precio de mercado de la carne de vaca. Los índices de precioaumenta, el mantenimiento o sustrato influye mucho rentabilidadmenos, con costes de inversión siendo el conductor menos importante en esterango de variación. Sólo si las reducciones significativas de costos de inversión

puede suponer el uso de edificios depreciados granja, una de las principales positivosinfluencia en la rentabilidad se logró. La economía de mulchingcon más fuerza dependía del salario y los trabajadores de mantenimientocostos, mientras que la rentabilidad de compostaje de la hierba fue especialmenteinfluenciado por el procesamiento de los requerimientos de energía así como ladisposición de crédito y los precios de mercado de material de compost comofertilizante.

3.2.2. Influencia del valor fertilizante y la distancia finca de campoLa integración de los valores de fertilizantes de nitrógeno, fósforo ypotasio de los residuos digestivos, tales como la digestión delos sistemas de bio-energía y el estiércol sólido del sistema en BC los cálculos de inversión mayor rentabilidad (TIR) para todos los sistemas,lo más importante para el sistema DF por 92,93% hasta una TIRde 12%, ya que, en comparación con los otros sistemas, la mayoría de los nutrientesinherente a la base de sustrato teóricamente puede volver a aplicar lacampo después de la fermentación (Fig. 4). Para el sistema de acreditación de la HCfertilización valor realizado el menor beneficio adicional (inicialTIR + 3,36%), sobre todo porque conduce a la completa combustión de nitrógenolas emisiones, lo que lleva a un nitrógeno libre de ceniza fertilizante. Para IFBBsistemas de la integración de los fertilizantes como una combinación de fertilizante líquidode la digestión de prensa de fluido (digestión) y los residuos de combustión(ceniza) con plomo a los aumentos moderados de la TIR de 21,27%(IFBB-SA) y 10,03% (IFBB-AO), para el sistema de BC un aumento IRRde 127,16% aún no se ha traducido en una inversión suficiente rentabilidad.Farm-campo de distancia influido en la rentabilidad en función de latipo de sustrato producido y utilizado dentro de los diferentes sistemas(Fig. 5). Para los sistemas de IFBB, así como para sistemas de DF y BC,el uso de ensilaje implica mayores costes de salvamento sustrato debido a lamecanización elegido en comparación con los costos de producción de heno (sueltasy ensilaje húmedo vs fardos de paja y seco), que aumenta proporcionalmentemás rápidamente con el aumento de las distancias de transporte, por lo tantocausando mayores pérdidas de rentabilidad (b =? 2,65) que para elheno sistema de combustión (b =? 1,24). Para abonar la granja campo de distanciasólo influyó en el tiempo de viaje y por lo tanto tenía muy poco impactoen la rentabilidad (b =? 0,10). Casa de campo distancia noinfluir en la rentabilidad del sistema de compostaje, ya que ningún sustratocostos de aplicar, pero por el contrario el crédito supuesta disposición fija para la hierba - que tiene que ser pagado por los administradores de la tierra - se desacopladesde diferentes distancias de transporte de sustrato

3.2.3. Análisis de equilibrioPor los mismos motores económicos diferentes valores críticos (CV) enel punto de equilibrio de rentabilidad se identificaron dentro de los diferentessistemas. Sobre la base de la rentabilidad de los supuestos básicosuna comparación de los sistemas de producción de pellets de hierba mostró, que

IFBB-AO y los sistemas de HC pueden tolerar la fluctuación mucho mayor del mercadopara pellet precio (CV:? 94 € t 1, t 1 74 €, respectivamente) o la tasa dede incremento de precios para el pasto pellets (CV: 4,5%; CV:? 4,29%) que en elIFBB-SA del sistema, que puso de manifiesto los valores críticos sólo muy cerca delos valores iniciales (CV: 157 € t 1; CV: 3,13%), que son más propensosque se produzca realmente, mostrando un potencial de riesgo mayor en el IFBBSAsistema (Fig. 6a y b). El análisis de todos los sistemas de recuperación de energía,para los motores económicos salario (Fig. 6c), el tiempo de trabajo (Fig. 6d)

y los costes de sustrato (Fig. 6e) heno de combustión exhibió el mayorcapacidad para amortiguar las variaciones de los parámetros de entrada (en referencia a percentagedvariación de entrada), seguido por la IFBB add-on sistemay fermentación en seco. Dado que el sistema de cría de animales muestranuna rentabilidad negativa inicial ya los valores críticos son siempredebajo de los valores utilizados inicialmente en la inversióncálculos con el fin de compensar las pérdidas de rentabilidad. máximotolerables las distancias de transporte de sustrato (granja-field distancia) fueronaproximarse a la cuenta por 9 km de DF, a 14 km de la IFBB-SA,64 kilometros de la IFBB-AO y 125 km para el sistema HC (Fig. 6f).No es acerca de la influencia de los sistemas de subvención para la energíala recuperación de los recursos energéticos renovables (por ejemplo, Anónimo,2011), para todos los sistemas de recuperación de energía de una reducción de los pastizalessubsidios sería posible C.P. En particular IFBB-AO y los sistemas de HCse dio cuenta de una creación de valor que puede hacerlos casiindependiente de los subsidios de pastizales. Haciendo referencia a la semi-naturalpastizales potencial como parte de la europea NATURA 2000 santuariosistema en teóricamente utilizable para la energía Alemaniarecuperación (900.000 ha), esto se suman al subsidio extraordinarioahorro. Para la producción de carne de res y acolchado adicional pastizalessubsidios sería necesario, sin embargo.

3,3. Subsunción de resultadosLos resultados del estudio indican que a la mano de recuperación de energíade pastizales seminaturales sostenible puede contribuir económicamente a unla preservación del hábitat viable mientras que ser capaz de proporcionaringresos adicionales para las poblaciones rurales. En particular IFBB-AO ySistemas HC mostraron notables potencialidades para hacer uso rentablede semi-natural como materia prima pastizales. El sistema IFBB-AO beneficiadode los efectos de sinergia de múltiples generadas por la proximidad espacial aun sistema convencional de biogás. Cualquier combinación de un sistema de IFBBcon instalaciones que pueden hacer uso del fluido prensa IFBB y proporcionarel calor residual de la demanda de energía IFBB interno, como por ejemplo, el biogás oplantas de aguas residuales, por lo tanto, parece una buena solución. Aunque la HCsistema funcionó muy bien en lo económico, hasta ahora muy pocosheno unidades de combustión se han aplicado. Las razones de lapropagación vacilante de la recuperación de energía mediante la combustión del heno podrían - en

Por un lado - puede ver en un escepticismo sobre la funcionalidady la vida útil de cámaras de combustión de heno. Compuestos minerales en el heno,desfavorable para la combustión, son propensos a corroerse rápidamente fundamentalcomponentes de la planta. Por lo tanto, las garantías duración de la vida se dan muyvacilante, creando un umbral para los agricultores u otras partes interesadasinvertir en sistemas de recuperación de energía basados en la combustión del heno.Por otra parte la producción de heno tiene un potencial mayor riesgo queproducción de ensilaje y puede, en algunas regiones europeas, como por ejemplo,Gales, ni siquiera es factible debido al clima húmedo frecuentecondiciones.Las conclusiones de este estudio sobre la competitividad de las diferentesopciones de uso de la tierra sobre la base de semi-natural de manejo de pastizalesse afirma en otros estudios de investigación tanto para la bioenergéticay el uso de los animales terrestres. Prochnow et al., 2009aestado que el uso reducido o abandonado pastizales para la energíarecuperación es una opción de manejo adecuado y viable económicamenteque podría contribuir considerablemente a las exigencias europeaspor los recursos energéticos renovables. Como la mayoría de sistemas de explotación ganaderaen los países desarrollados dependen cada vez más intensamente producidopastizales o concentrados, suministro de biomasa para la energía esvisto como un medio adecuado para mantener esta pastizales en uso.Realizando una menor eficiencia energética aplicada a la digestión cosecha enteraen comparación con los sistemas de la IFBB (Buhle et al, 2011;. Richteret al., 2011b), generación de biogás por fermentación en seco sobre la base desemi-sustrato natural de pastizales es también difícil económicamente competitivocon la utilización térmica de este tipo de materia prima. en la prácticaDF sistemas basados en la digestión anaeróbica parecen basarse más bien enla intensificación de las praderas o cultivos energéticos que los pastizales de alta diversidad

pastizales.Por lo tanto IFBB y sistemas de HC por un lado y DF oLos sistemas convencionales de biogás por otro lado el tiempo nocompiten uno con el otro, ni económica ni de materias primas.Esto se subraya en las conclusiones de Prochnow et al.,2009b, que ven en la digestión anaerobia y la combustión como complementarias,En lugar de competir sistemas de recuperación de energía, debido alos requisitos de sustrato diferentes. Cuando se utiliza la gestión del paisajehierba como un co-sustrato para la producción de biogás convencional,rentabilidad general de la producción de biogás depende sobre todoen los costos de inversión (Blokhina et al., 2009), que está en la línea de biogásproducción dentro del sistema de DF en este estudio, mientras sustratolos costos son los más afectados por los rendimientos de biomasa y distanciadistancias.Un paisaje preservación de los animales rentable basada está pendiente deuna serie de adecuados circunstancias externas, como un favorableinfraestructura causando costos fijos bajos o estrategias intensivas de marketing.

Ruhs et al. (2005) reflejan que la carne de la cría de ganado es tambiénespecialmente dependientes de aumento de los precios de venta y los pagos de transferenciaviabilidad económica si se quiere mantener. Por lo tanto, en particularen regiones agrícolas desfavorecidas, como monte bajorangos, sino también como a gran escala los sistemas de pastoreo extensivo de animalesagricultura está amenazada en un futuro a medio plazo, debido al costopresión de un mercado global.Medidas de gestión para conservar únicamente las praderas comomantillo o compost sólo será posible con la subvención adecuadade los gobiernos nacionales o las instituciones supranacionales(UE) o pagos compensatorios de las autoridades locales. Desdemulching es incluso prohibido en muchas plantas protegidas ricas en especiespastizales, debido a su influencia perjudicial sobre la biodiversidad presente sitioopción de gestión no es prácticamente aplicable incluso en numerososcasos. El panorama general que se extrae de la investigación propia y de otros permitela deducción de que un país económicamente sostenible semi-naturalgestión de los pastos es ampliamente visto en sistemas de recuperación de energíaasí como los sistemas de bajos insumos de cría de animales, si marco específicorequisitos.