Wnioski z konferencji „Odnawialne źródła energii nowym

Transkrypt

Odnawialne
źródła energii
nowym wyzwaniem
dla obszarów wiejskich
w Polsce
Odnawialne
źródła energii
nowym wyzwaniem
dla obszarów wiejskich
w Polsce
Opole
22-23 października 2009 roku
Publikacja współfinansowana z dotacji Komisji Europejskiej, Dyrekcji Generalnej ds.
Rolnictwa i Rozwoju Obszarów Wiejskich w ramach działania pt. „Informowanie
o zreformowanej WPR - konferencja na temat: odnawialne źródła energii nowym
wyzwaniem dla obszarów wiejskich w Polsce”.
Artykuły prezentowane w niniejszej publikacji wyrażają wyłącznie poglądy autorów i nie mogą być utożsamiane
z oficjalnym stanowiskiem Komisji Europejskiej.
Wydawca:
Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA
ul. Wspólna 30, 00-930 Warszawa
tel. 022 623 19 01, fax. 022 623 19 09
[email protected], www.fapa.org.pl
Realizacja projektu wydawniczego:
Barbara Kucharska, Centrum Informacji i Dokumentacji/FAPA
Autorzy zdjęć:
zdjęcia wewnątrz publikacji wg opisów,
okładka str.1 B.Kucharska,
okładka str. 4 A.Korycińska.
Skład i druk:
Zakład Poligraficzo Usługowo Handlowy J. Skrajnowski
11-300 Biskupiec, ul. Krótka 1
tel. /fax +48 89 715 30 74
e-mail: [email protected]
ISBN 978-83-62282-00-5
Wstęp
5
Ryszard Pazura, Dyrektor Fundacji Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA
Rozdział I
Produkcja biomasy pochodzenia rolniczego do celów energetycznych
Stan rozwoju sektora bioenergii – Agnieszka Korycińska, Sekcja Analiz Ekonomicznych Polityki Rolnej
SAEPR/FAPA
6
Potencjał biomasy do produkcji biogazu rolniczego w Polsce – Kazimierz Żmuda, Zastępca
Dyrektora Departamentu Rynków Rolnych, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
17
Rolnicze zagospodarowanie odpadu pofermentacyjnego z biogazowni rolniczej – ograniczenia
i skutki – prof. dr hab.Witold Grzebisz, dr Katarzyna Przygocka-Cyna, mgr inż. Remigiusz Łukowiak,
Katedra Chemii Rolnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
21
Produkcja biomasy a GMO – Adam Koryzna, Prezes Zarządu Stowarzyszenia „Koalicja Na Rzecz
Nowoczesnego Rolnictwa”
29
Rozdział II
Szanse rozwoju produkcji biogazu rolniczego w Polsce
Uwarunkowania prawne i ekonomiczne produkcji biogazu rolniczego w Polsce
– Anna Oniszk-Popławska, Instytut Energetyki Odnawialnej (EC BREC IEO)
34
Biogazownia rolnicza odnawialnym źródłem energii - Lech Ciurzyński, „BIA” Consultor
39
Odnawialne źródła energii (OZE) a obecna i przyszła Wspólna Polityka Rolna – Jakie
konsekwencje dla rolnictwa? – Wanda Chmielewska-Gill, Sekcja Analiz Ekonomicznych Polityki Rolnej
SAEPR/FAPA
43
Możliwości dofinansowania inwestycji z zakresu produkcji biogazu rolniczego z PROW na lata
2007-2013 - Zofia Krzyżanowska, Radca Generalny, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
48
Doświadczenia producentów rolnych w produkcji biogazu rolniczego – Władysław Butor,
50
Prezes Zarządu „BIO-BUT” Sp. z o.o.
Rozdział III
Produkcja biogazu rolniczego w Niemczech i w Czechach
Funkcjonowanie sektora biogazu rolniczego w Niemczech – inż. Manfred Gegner,
Fachverband Biogas e.V.
52
Biogazownie rolnicze w Czechach – Ludwik Latocha, Główny konsultant ds. biogazowni, PGEE
60
Wnioski z konferencji „Odnawialne źródła energii nowym wyzwaniem
dla obszarów wiejskich w Polsce”
Mariusz Olejnik, Prezes Zarządu, Związek Pracodawców Dzierżawców i Właścicieli Rolnych w Opolu
64
Wstęp
Podejmując inicjatywę Komisji Europejskiej w zakresie wsparcia działań informacyjnych odnoszących
się do Wspólnej Polityki Rolnej, Fundacja Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA zajęła się problematyką
związaną z przyszłością sektora odnawialnych źródeł energii, a w szczególności biogazu rolniczego oraz jego
znaczenia dla rozwoju obszarów wiejskich w Polsce.
W ramach otrzymanej dotacji, FAPA zrealizowała konferencję pt. „Odnawialne źródła energii
nowym wyzwaniem dla obszarów wiejskich w Polsce”, której towarzyszył wyjazd studyjny do biogazowni
rolniczych funkcjonujących w Czechach. Głównym celem realizowanego projektu było poinformowanie
społeczeństwa o kwestiach dotyczących zreformowanej polityki rolnej, w szczególności o polityce rozwoju
obszarów wiejskich w zakresie realizacji nowych wyzwań związanych ze zmianą klimatu i energią odnawialną.
Upowszechnianie i pogłębianie wiedzy mieszkańców obszarów wiejskich jest konieczne do szerokiego ich
włączenia w proces wdrażania nowych priorytetów Wspólnej Polityki Rolnej w Polsce.
Wybór tematu projektu nie wynikał jedynie z powodu traktowania odnawialnych źródeł energii
jako nowego priorytetu Wspólnej Polityki Rolnej. Ze względu na znaczące zasoby biomasy rolniczej
produkowanej w Polsce, bioenergia powinna być traktowana również jako kluczowy wkład w realizację
celów określonych w Pakiecie klimatyczno-energetycznym. Wiadomo, iż wykorzystanie potencjału biomasy
rolnej w znaczącym stopniu wpływać będzie na gospodarkę rolną, stąd stanowić powinno również istotny
element tejże polityki. Obecny, dość niewielki stan wykorzystania istniejących zasobów odnawialnych
i jasno sprecyzowane cele wskaźnikowe na rok 2020 sprawiają, że należy zastanowić się nad racjonalnym
wykorzystaniem bogactwa biomasy. Należy oszacować potencjale korzyści oraz możliwe negatywne skutki
związane z zagospodarowaniem tych zasobów.
Za jeden z najbardziej przyszłościowych kierunków energetycznego wykorzystania zasobów biomasy
uznaje się produkcję biogazu rolniczego. Czy w związku z tym, produkcja biogazu z biomasy rolniczej może
stać się ważnym w Polsce źródłem energii odnawialnej?
Już dziś wskazuje się na istotne zalety biogazowi rolniczych. W najnowszej dyrektywie unijnej
dotyczącej odnawialnych źródeł energii1 podkreślono, że „wykorzystanie surowców rolnych, takich jak nawóz
pochodzenia zwierzęcego czy mokry obornik oraz innych odpadów zwierzęcych i organicznych do wytwarzania
biogazu dzięki wysokiemu potencjałowi oszczędności w emisji gazów cieplarnianych daje znaczne korzyści dla
środowiska zarówno przy wytwarzaniu energii ciepła i elektrycznej, jak i stosowaniu jako biopaliwo. Instalacje na
biogaz dzięki zdecentralizowanemu charakterowi i regionalnej strukturze inwestycyjnej mogą wnieść znaczący wkład
w zrównoważony rozwój obszarów wiejskich i stwarzać nowe perspektywy zarobku dla rolników”. Doskonałym
odwzorowaniem unijnego podejścia na poziomie krajowym jest, przygotowany przy udziale Ministerstwa
Rolnictwa i Rozwoju Wsi, program wsparcia dla biogazowni rolniczych „Innowacyjna Energetyka. Rolnictwo
Energetyczne”. Czy jego realizacja przyczyni się do tego, że biogaz stanie się głównym rodzajem bioenergii
produkowanym z biomasy rolniczej w Polsce?
W konkluzjach zrealizowanego projektu potwierdzono m.in., że ze względu na swój potencjał
polskie rolnictwo będzie odgrywać istotną rolę w realizacji celów dotyczących odnawialnych źródeł energii
na rok 2020 (15%). Ze względu jednak na to, że potencjał ten jest obecnie wykorzystany w niewielkim
stopniu, wskazano konieczność podjęcia zdecydowanych działań zwiększających stopień energetycznego
wykorzystania biomasy rolniczej.
Wielokrotnie podkreślano również, że rola rolnictwa w rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce
nie musi ograniczać się jedynie do produkcji biomasy energetycznej. Rolnicy powinni również uczestniczyć
w procesie jej przetwórstwa. Zaproponowano zatem, by inwestycje rolników czy grup producentów rolnych
w biogazownie rolnicze w Polsce były podejmowane we współpracy z potencjalnymi partnerami, tj. gminami,
dostawcami technologii czy podmiotami przetwórstwa rolnego.
W niniejszej publikacji prezentujemy Państwu materiał podsumowujący realizację projektu,
przedstawiony przez prelegentów podczas konferencji oraz uzyskany podczas wyjazdu studyjnego. Mam
nadzieję, że szeroki zakres poruszanej problematyki dotyczącej produkcji biogazu rolniczego pozwoli Państwu
dostrzec korzyści związane z rozwojem tej dziedziny energii odnawialnej, a zaproponowane rozwiązania
ułatwią realizację priorytetu energii odnawialnej na obszarach wiejskich w Polsce.
Ryszard Pazura, Dyrektor Fundacji Programów Pomocy dla Rolnictwa FAPA
1 Punkt 12 Preambuły.
5
Rozdział I Produkcja biomasy pochodzenia rolniczego do celów energetycznych
Agnieszka Korycińska, Sekcja Analiz Ekonomicznych Polityki Rolnej SAEPR/FAPA
Stan rozwoju sektora bioenergii
Wstęp
Biomasa jest głównym i jak dotąd jedynie w części wykorzystanym nośnikiem energii odnawialnej.
W opracowaniu omówiono jej rodzaje i przedstawiono sposoby konwersji biomasy na różne rodzaje
bioenergii, w tym szczególną uwagę zwrócono na biomasę pochodzenia rolniczego i jej krajowy potencjał.
Zaprezentowano również unijną i krajową politykę w zakresie energii odnawialnej oraz przedstawiono
obecny stan realizacji założonych celów wskaźnikowych, ze wskazaniem roli biomasy w ich osiąganiu.
Opracowanie zawiera również ocenę stanu rozwoju sektora bioenergii, opartego na gazowej biomasie
pochodzenia rolniczego (tj. biogazie).
Biomasa – formy, potencjał i wykorzystanie do celów energetycznych
Zgodnie z dyrektywą 2001/77/WE2 za biomasę uznaje się ulegające biodegradacji frakcje produktów
pochodzenia roślinnego lub zwierzęcego, odpady i pozostałości z produkcji rolnej i leśnej, a także odpady
przemysłowe i komunalne, które służą jako substrat do produkcji paliw stałych, ciekłych i gazowych.
Biomasa jest największym3 nośnikiem pierwotnej energii4 odnawialnej. Poddana procesowi konwersji
(spalania, fermentacji, gazyfikacji czy estryfikacji) stanowi ważne źródło energii pierwotnej trzech sektorów
przemysłu: ciepłownictwa i chłodnictwa, elektroenergetyki oraz transportu. Wybór technologii konwersji
biomasy, a w konsekwencji również końcowy produkt energetyczny (energia cieplna, elektryczna, paliwa
płynne) zależą głównie od pierwotnej postaci biomasy5. Jej postać może być:
1. Stała – zalicza się do niej biomasę leśną (drewno i odpady z jego przeróbki), biomasę rolniczą
(słoma, rośliny energetyczne) oraz biomasę odpadową (niektóre organiczne odpady komunalne
i przemysłowe). Najczęściej poddawana jest procesowi spalania w celu uzyskania energii cieplnej.
2. Płynna – głównie biomasa rolnicza (np. olej roślinny, tłuszcze zwierzęce) przetworzona na
biokomponenty, tj. ester i alkohol etylowy, która może być stosowana jako biopaliwa samoistne
(np. B100), a po dodaniu do konwencjonalnych paliw płynnych tworzy biopaliwa ciekłe I generacji
(np. B20-biodiesel, E85-bioetanol).
3. Gazowa – biogaz, który powstaje w procesie beztlenowej fermentacji związków organicznych,
głównie biomasy odpadowej (na składowiskach odpadów organicznych, przy oczyszczalniach
ścieków, w instalacjach do przerobu odpadów zwierzęcych), a także biomasy rolniczej
(w biogazowniach rolniczych). Może być wykorzystany do produkcji energii cieplnej i elektrycznej
oraz jako biopaliwo II generacji.
Z większości dotychczasowych ocen potencjału biomasy wynika, że spośród różnych rodzajów
biomasy, to właśnie w rolniczej tkwi największy potencjał energetyczny6. Ze względu na różny stopień
przetworzenia, jej zasoby można podzielić na:
1. Pierwotne: rośliny energetyczne jednoroczne (zboża, rzepak, słonecznik, buraki cukrowe
i pastewne, ziemniaki); rośliny energetyczne wieloletnie (wierzba, topola, miskant) – a zatem
2 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2001/77/WE z 27 września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji na
rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych.
3 Udział biomasy w strukturze produkcji pierwotnej energii odnawialnej wynosi w UE-27 ponad 66% (dane EurObserver
za 2006 r.), a w Polsce przekracza 95% (dane IEO EC BREC za 2005 r.).
4 Energia pierwotna – (według definicji GUS) energia zawarta w pierwotnych nośnikach energii, pozyskiwanych
bezpośrednio z zasobów naturalnych odnawialnych i nieodnawialnych.
5 Szczegółowe informacje na temat procesów konwersji biomasy rolniczej i rożnych końcowych produktów energetycznych
przedstawiono w Tab. 1.
6 Szerzej na ten temat w dalszej części opracowania.
6
rośliny uprawiane w celu uzyskania biomasy; biomasa powstała w procesie produkcji rolnej, ale nie
mająca wpływu na poziom produkcji żywności (np. słoma zbożowa i rzepakowa) oraz nadwyżki
biomasy z trwałych użytków zielonych niezagospodarowane przez produkcję zwierzęcą.
2. Wtórne: tj. odpady i pozostałości z produkcji rolnej i przetwórstwa rolno-spożywczego: płynne
i stałe odchody zwierzęce (gnojowica, gnojówka, obornik); pozostałości organiczne z przemysłu
rolno-spożywczego (np. gliceryna, wywar gorzelniany, odpady poubojowe, ścieki mleczarskie itp.).
Poszczególne źródła biomasy rolniczej i sposoby ich przetworzenia na odpowiednie rodzaje bioenergii
przedstawiono w Tab. 1.
Tab. 1. Źródła i rodzaje bioenergii pochodzącej z biomasy rolniczej
Rodzaj bioenergii
Źródło biomasy
rolniczej
Biopaliwa
transportowe
Odnawialna energia
elektryczna
Odnawialna energia
cieplna
Gaz
(biogaz)
Surowce rolne
jednoroczne
bioetanol, biodiesel,
biogaz
biogaz, spalanie biomasy
stałej (ziarno)
biogaz, spalanie
biomasy stałej (ziarno)
biogaz
Pozostałości
i odpady
z produkcji rolnej
biodiesel, bioetanol,
biogaz (II generacja)
biogaz, spalanie biomasy
stałej (słoma)
biogaz, spalanie
biomasy stałej (słoma)
biogaz
bioetanol (II generacja), biogaz, spalanie biomasy
BTL (biomas to liquid),
stałej (pelety, zrębki
biogaz
drzewne)
biogaz, spalanie
biomasy stałej (pelety,
zrębki drzewne)
biogaz
Rośliny
energetyczne
wieloletnie
Źródło: opracowanie na podstawie danych OECD, 2009.
Pomimo jednoznacznego stanowiska co do znaczenia potencjału biomasy pochodzącej z rolnictwa
w rozwoju bioenergii, w dalszym ciągu występują pewne rozbieżności szacunków tego potencjału. Wynika
to po części z faktu dość znacznego zróżnicowania jego źródeł. Poza tym, różnice w szacunkach są również
wynikiem przyjętego podejścia. Szacować można bowiem zarówno potencjał teoretyczny biomasy (zakładający
brak jakichkolwiek ograniczeń związanych z jego wykorzystaniem), techniczny (uwzględniający ograniczenia
technologiczne i techniczne), jak i ekonomiczny (uwzględniający również uwarunkowania ekonomiczne) oraz
rynkowy (praktyczny).
Według szacunków Instytutu Energetyki Odnawialnej (IEO) EC BREC7, realny potencjał ekonomiczny
Polski w zakresie źródeł odnawialnych wynosi 1160 PJ (Tab. 2.), co stanowi 44% zapotrzebowania na energię
finalną z 2005 r. Biorąc jednak pod uwagę praktyczne możliwości wykorzystania tego potencjału, IEO EC BREC
szacuje, że w roku 2020 będziemy mogli osiągnąć poziom produkcji OZE w wysokości 697 PJ. Oznaczać to
będzie uzyskanie 21,6% udziału OZE w zużyciu energii finalnej w Polsce w roku 2020 (2006 r. – 7,7%). Dzięki
temu, wykorzystanie potencjału OZE w Polsce zwiększy się z obecnych 17% do ponad 60%, a potencjału
biomasy z 32% do 89%. Szczegółowe wyniki ekspertyzy IEO EC BREC, z podziałem na poszczególne rodzaje
OZE, przedstawiono w Tab. 2.
7 Badania IEO na zlecenie Ministerstwa Gospodarki w 2007 r. na potrzeby negocjacji przez Polskę Pakietu klimatycznoenergetycznego UE.
7
Tab.2. Realny potencjał ekonomiczny8 (RPE) odnawialnych zasobów energii, stan jego wykorzystania w 2005 r.
i prognoza wykorzystania na rok 2020.
Rodzaje odnawialnych zasobów
energii
Realny potencjał
ekonomiczny
(RPE) – energia
końcowa
[TJ]
Stan wykorzystania
RPE w 2005 r.
[TJ]
[%]
Prognoza
wykorzystania RPE
w 2020 r.
[TJ]
[%]
Energetyka słoneczna
83 312
150
0,1
19 422
23,3
Energia geotermalna
12 367
1 535
12,4
12 217
98,8
600 168
192 097
32,0
533 117
88,8
165 931
160 976
97,0
149 337
90,0
123 066
2 613
2,1
72 609
59,0
24 452
24 452
100,0
24 452
100,0
uprawy energetyczne*, w tym:
286 719
4 056
1,4
286 719
100,0
celulozowe
145 600
0
0,0
145 600
100,0
cukrowo-skrobiowe-bioetanol
21 501
2 558
11,9
21 501
100,0
rzepak-biodiesel
37 980
1 498
3,9
37 980
100,0
81 638
0
0,0
81 638
100,0
17 974
7 351
40,9
11 144
62,0
444 648
922
0,2
119 913
27,0
1 158 469
202 055
17,0
695 814
60,1
Biomasa, w tym:
odpady stałe suche9
biogaz (odpady organiczne mokre)10
drewno opałowe (lasy)
11
kiszonki z kukurydzy – biogaz
12
Energetyka wodna
Energetyka wiatrowa
Razem
*Przyjęto, że potencjał ekonomiczny uwzględnia zachowanie bezpieczeństwa żywnościowego kraju.
Źródło: Instytut Energetyki Odnawialnej EC BREC.9101112
Ze wszystkich zasobów odnawialnych największy potencjał ekonomiczny ma biomasa, stanowiąc
ponad połowę całkowitego potencjału OZE w Polsce. I choć źródła biomasowe są już obecnie w pewnym
stopniu (32%) wykorzystane, to ograniczenie dalszych możliwości rozwoju dotyczy jedynie odpadów stałych
i zasobów drewna energetycznego z lasów. Przedstawione w Tab. 2. dane potwierdzają zatem, że potencjał
wzrostu biomasy leży głównie w biomasie rolniczej. Wśród jej nośników największy potencjał wzrostu tkwi
w roślinach energetycznych. Przewiduje się, że w roku 2020 wykorzystanie potencjału upraw energetycznych
wzrośnie do 287 PJ. W rezultacie nastąpi całkowite zagospodarowanie realnego potencjału ekonomicznego
tych roślin. W przypadku biogazu powstałego z odpadów organicznych, zakłada się wzrost wykorzystania
istniejącego potencjału z 2% do 59% (72 PJ) do roku 2020.
8 W szacunkach IEO EC BREC przyjęto, że przez realny potencjał ekonomiczny energii należy rozumieć ilość energii
jaką w ciągu roku można pozyskać z krajowych zasobów za pomocą najlepszych technologii przetwarzania energii
ze źródeł odnawialnych w jej końcowe nośniki, ale z uwzględnieniem ograniczeń przestrzennych, środowiskowych
i ekonomicznych.
9 Odpady stałe ze wszystkich przemysłów przetwórczych, w tym z przemysłu zbożowego, paszowego i z produkcji rolnej
(słoma i resztki pożniwne).
10 Odpady organiczne z przetwórstwa rolno-spożywczego (tłuszczowego, ziemniaczanego, cukrowniczego, mięsnego,
owocowo-warzywnego, spirytusowego i piwowarskiego), przemysłu biopaliwowego. Prognoza nie przewiduje istotnego
wzrostu potencjału biogazu z osadów ściekowych i wysypisk.
11 Uwzględniono aspekty zrównoważonej gospodarki leśnej.
12 Potencjał biogazu rolniczego oparty jest na kiszonkach roślin zielonych.
8
2. Unijna i krajowa polityka w zakresie energii odnawialnej
Powszechnie wiadomo, że sam fakt istnienia potencjału biomasy nie przesądza o rozwoju sektora
energii odnawialnej. To, czy i w jaki sposób zostanie ona wykorzystana do celów energetycznych, uzależnione
jest od wielu czynników: sytuacji rynkowej, zachęt ekonomicznych13 czy rozwoju technologii produkcji energii
odnawialnej. Powyższe czynniki składają się na unijną politykę w zakresie OZE i będą determinować rolę oraz
znaczenie biomasy w przyszłym energy mix, koniecznym do osiągnięcia 20% celu OZE w roku 202014.
2.1. Cele dla energii odnawialnej – polityka unijna i jej realizacja
Rozwój sektora energii odnawialnej w Unii Europejskiej regulowany jest poprzez nakładanie
obowiązku osiągania ustalonych wskaźników udziału energii ze źródeł odnawialnych w ogólnym zużyciu
tej energii. W trzech najważniejszych aktach prawnych (Biała Księga, dyrektywa 2001/77/WE15 i 2003/30/
WE16) ustanowiono cele indykatywne na rok 2010, w odniesieniu do wszystkich państw członkowskich
i wprowadzono wymóg podjęcia działań w celu ich wypełnienia. Wielkości docelowe na rok 2010 stanowią:
12% udział energii odnawialnej w całości produkowanej energii:
21% udział energii odnawialnej w sektorze energii elektrycznej:
5,75% udział energii odnawialnej w sektorze transportu.
Już w Białej Księdze założono, że z biomasy powinno w przyszłości pochodzić 2/3 energii odnawialnej.
Skupieniu uwagi krajów członkowskich na rozwoju i wykorzystaniu zasobów biomasy w Europie miało
również służyć przyjęcie w 2005 r. Planu działania w sprawie biomasy17.
Polityka rozwoju rynku OZE, oparta na celach wskaźnikowych i zwolnieniach podatkowych, okazała
się jednak mało skuteczna. W sprawozdaniu Komisji Europejskiej, opublikowanym w 2007 r. oraz w Mapie
drogowej na rzecz energii odnawialnej18 podkreślono, że postępy czynione przez państwa członkowskie są na
tyle niewielkie, że najprawdopodobniej UE nie osiągnie celu ustanowionego na rok 2010. Przewidywania te,
pomimo znacznego przyspieszenia tempa rozwoju sektora po roku 2007, potwierdzone zostały w najnowszym
sprawozdaniu Komisji19 z 2009 r. Szacuje się w nim, że:
udział energii odnawialnej w sektorze energii elektrycznej wyniesie co najwyżej 19% (w 2006 r.
wyniósł 15,4%):
w sektorze transportu – 5% (2007 r. – 2,6%).
W rezultacie wątpliwa stała się również realizacja celu OZE w całości produkowanej w UE energii.
W 2005 r. poziom energii odnawialnej w bilansie energii finalnej wyniósł 8,5%. Jak dotąd, w sektorze energii
elektrycznej, w największym stopniu wykorzystano energetykę wiatrową i biomasę stałą. Z kolei w sektorze
transportu wprowadzono trzy rodzaje biopaliw: biodiesel (75% paliw odnawialnych), bioetanol (15%) i czysty
olej roślinny (10%). Pomimo tego, według danych EurObserv’er z 2007 r. (Rys. 1.), na potrzeby energetyczne
UE-27 (zużycie energii pierwotnej) wykorzystano zaledwie 87 Mtoe biomasy, czyli niecałe 60% z planowanego
na 2010 r. zużycia. Wkład biomasy w produkcję zielonej energii w UE wyniósł do tej pory 17,2% (2005 r.).
•
•
•
•
•
13 Koszty wytwarzania energii odnawialnej są, ogólnie rzec biorąc, wyższe od kosztów energii z paliw kopalnych.
14 Więcej informacji na temat unijnych celów można znaleźć w dalszej części opracowania.
15 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2001/77/WE z 27 września 2001 r. w sprawie wspierania produkcji na
rynku wewnętrznym energii elektrycznej wytwarzanej ze źródeł odnawialnych – ważna do 2012 r.
16 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2003/30/WE z 8 maja 2003 r. w sprawie wspierania użycia w transporcie
biopaliw lub innych paliw odnawialnych – ważna do 2012 r.
17 Komunikat Komisji „Plan działania w sprawie biomasy” z 7 grudnia 2005 r., COM(2005)628.
18 Komunikat Komisji ,,Mapa Drogowa Energii Odnawialnej” z 10 stycznia 2007 r., COM(2006) 848.
19 Sprawozdanie na temat postępów w dziedzinie energii odnawialnej: sprawozdanie Komisji zgodnie z art. 3 dyrektywy
2001/77/WE, art. 4 ust. 2 dyrektywy 2003/30/WE oraz w sprawie realizacji unijnego planu działania w sprawie biomasy,
COM(2009) 192, 24 kwietnia 2009 r.
9
Rys. 1. Produkcja energii pierwotnej z poszczególnych źródeł biomasy w 2007 r. (Mtoe)
Odpady
komunalne – 6,1
Biopaliwa – 8,1
Biogaz – 6,0
Biomasa stała – 66,4
Źrodło: EurObserv’er
W takiej sytuacji Komisja zaproponowała nowe, bardziej rygorystyczne ramy, umożliwiające
przyspieszenie rozwoju w dziedzinie energii odnawialnej oraz zróżnicowane między krajami zobowiązania
prawne, dotyczące celów na rok 2020. Założono stopniowe zwiększenie udziału energii ze źródeł
odnawialnych w bilansie energii finalnej, aby osiągnąć wskaźnik na poziomie unijnym w wysokości co najmniej
20%. Jednocześnie zaproponowano stworzenie oddzielnego wskaźnika dla paliw transportowych na poziomie
10%. Powyższe cele w zakresie OZE zostały zawarte w Pakiecie klimatyczno-energetycznym 20, którego
ostateczny kształt uzgodniono w grudniu 2008 r. Tym samym uczyniono z energii odnawialnej podstawę
poprawy bezpieczeństwa energetycznego w UE oraz narzędzie redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Z szacunków Komisji wynika, że osiągnięcie 20-procentowego udziału OZE w 2020 r. wymagać
będzie około 33-procentowego udziału energii odnawialnej w sektorze energii elektrycznej. Mając przy tym
na uwadze oddzielny cel dla sektora transportu, przewiduje się coraz większe zapotrzebowanie na biomasę,
w tym również powiększenie powierzchni uprawy roślin energetycznych (Rys. 2.). Zgodnie z prognozami
Europejskiej Agencji Środowiska (EEA) i szacunkami Komisji Europejskiej, możliwy do wykorzystania w celach
energetycznych w 2020 r. potencjał biomasy wynosił będzie około 230 Mtoe. Zagospodarowanie tego zasobu
sprawi, że biomasa w 2/3 przyczyni się do realizacji 20% celu OZE na rok 2020. Jej zużycie będzie zatem
musiało zwiększyć się co najmniej 3-krotnie21.
20 Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania
energii ze źródeł odnawialnych, zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
21 http://ec.europa.eu/agriculture/bioenergy/index_en.htm
10
Rys. 2. Prognozowane zapotrzebowanie na biomasę pochodzenia rolniczego do produkcji bioenergii w UE22 do roku 2030
(niemające niekorzystnego wpływu na środowisko).
Źródło: European Environment Agency, How much bioenergy can Europe produce without harming the environment?,
EEA Report No 7/2006.
2.2 Cele dla energii odnawialnej – polityka krajowa i jej realizacja
Na tle unijnym Polska jest jednym z krajów najbardziej zasobnych w biomasę. Pierwszym czynnikiem
stymulującym rozwój energetyki odnawialnej była realizacja zobowiązań międzynarodowych, wynikających
z Protokółu z Kioto, w ramach których Polska zobowiązała się do 6-procentowej redukcji gazów cieplarnianych
w latach 2008-2012, w stosunku do roku 1989.
Główną krajową wykładnię w zakresie rozwoju rynku OZE stanowi ustawa Prawo energetyczne
z 1997 r. oraz towarzyszące jej akty wykonawcze. Z kolei jednym z pierwszych dokumentów planistycznych,
w którym zawarto prognozy rozwoju sektora energetyki odnawialnej w Polsce była Strategia rozwoju
energetyki odnawialnej, przyjęta w 2001 r. Natomiast przyszłość biopaliw transportowych zawarto w Ustawie
o biokomponentach stosowanych w paliwach ciekłych i biopaliwach ciekłych z 2003 r.
Przystąpienie Polski do UE wymusiło dostosowanie krajowej polityki energetycznej do kierunków
polityki unijnej. W związku z tym, w 2005 r. znowelizowano ustawę Prawo energetyczne, wprowadzając
jednocześnie dwa podstawowe mechanizmy wsparcia energetyki w Polsce: obowiązek zakupu określonej ilości
energii pochodzącej z OZE, w całości wytworzonej energii elektrycznej oraz system świadectw pochodzenia
(tzw. zielone certyfikaty)23. Ustawa wprowadziła również obowiązek przedstawiania długoterminowych
programów rozwoju energetyki odnawialnej, zgodnie z którym w 2005 r. przyjęto „Politykę energetyczną Polski
do roku 2025”24. Wraz z przygotowaniem w 2006 r. nowej Ustawy o biokomponentach i biopaliwach ciekłych,
dostosowano również do unijnego prawa przepisy regulujące rozwój tego rynku w Polsce25. Obowiązujące
obecnie przepisy prawa, dotyczące rozwoju OZE, ustanawiają następujące wielkości docelowe na rok 2010:
22 Brak danych dla krajów: Luksemburg, Cypr i Malta.
23 W większości krajów stosuje się system taryf gwarantowanych. Zostały one uznane za najlepsze narzędzie promocji
odnawialnej energii elektrycznej.
24 9 listopada 2009 r. Rada Ministrów przyjęła dokument „Polityka energetyczna Polski do roku 2030”.
25 Ustawa wdraża postanowienia dyrektywy 2003/30/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z 8 maja 2003 r., w sprawie
wspierania użycia w transporcie biopaliw lub innych paliw odnawialnych.
11
udział energii odnawialnej w bilansie energii pierwotnej;
• 7,5%
udział energii odnawialnej w zużyciu energii elektrycznej brutto (10,4% udział energii
• 7,5%
odnawialnej w sprzedanej energii elektrycznej);
5,75% udział biopaliw ciekłych w sektorze paliw transportowych.
•
Wynika z nich również, że w 2017 r. w sprzedawanej energii elektrycznej powinno się znaleźć 12,9%
energii odnawialnej, a na rynku paliw transportowych – 7,10% biopaliw w roku 2013 (Rys. 3.).
Rys. 3. Planowany % udział OZE w sprzedanej energii elektrycznej i biopaliw ciekłych
w zużyciu paliw transportowych (NCW) w Polsce.
Źródło: Opracowanie na podstawie Wieloletniego programu promocji biopaliw lub innych paliw odnawialnych na lata 2008201426 oraz rozporządzenia w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do umorzenia świadectw
pochodzenia, uiszczania opłaty zastępczej […] z 14 sierpnia 2008 r.27
Wraz z wejściem w życie w czerwcu 2009 r. dyrektyw tworzących Pakiet klimatyczno-energetyczny,
Polska zobowiązana została do zwiększenia do 2020 r. udziału OZE w finalnym zużyciu energii28 do poziomu
15% i 10% w paliwach transportowych.Aby spełnić ten wskaźnik, konieczne jest wyznaczenie celów
szczegółowych do roku 2020, w poszczególnych sektorach przemysłu paliwowo-energetycznego.
Poza tym, unijne przepisy zobowiązują kraje członkowskie do zwiększania udziału energii uzyskiwanej
z biomasy do 8% w 2010 r. Zgodnie z rozporządzeniem Ministra Gospodarki29, ilość biomasy pochodzącej
z rolnictwa powinna wynosić co najmniej 10% ogólnej jej ilości, wykorzystywanej do celów energetycznych
w 2009 r. i wzrastać każdego roku o 15%, aż do osiągnięcia 100% udziału w 2015 r.
W celu rozwoju potencjału biomasy wprowadzono również system płatności energetycznych.
W latach 2005-2006 realizowany był on z budżetu krajowego i obejmował jedynie dopłaty do wierzby
i róży bezkolcowej (45 €/ha). Reforma WPR z 2003 r., wprowadzająca dopłaty do upraw energetycznych,
nie obejmowała bowiem nowych krajów członkowskich (UE-10). Dopiero przyjęte w 2006 r. zmiany prawa30
pozwoliły wprowadzić w Polsce finansowe wsparcie z budżetu unijnego dla wszystkich upraw energetycznych.
26 Dokument przyjęty przez Radę Ministrów 24 lipca 2007 r.
27 Dz.U. 2008, nr 156, poz. 969.
28 Energia finalna brutto została zdefiniowana w propozycji Komisji Europejskiej nowej dyrektywy OZE jako: finalne
zużycie nośników energii na potrzeby energetyczne + straty energii elektrycznej i ciepła w przesyle i dystrybucji +
zużycie własne energii elektrycznej i ciepła do produkcji energii elektrycznej i ciepła.
29 Patrz przypis 25. §4 ust. 2. rozporządzenia.Wymogi te dotyczą biomasy spalanej w źródłach o mocy elektrycznej wyższej
niż 5 MW.
30 Rozporządzenie Rady WE 2012/2006 z 19.12.2006 r.
12
Ponadto, z budżetu krajowego umożliwiono dofinansowanie 50% kosztów założenia plantacji wieloletnich z
przeznaczeniem na cele energetyczne.
Zarówno wprowadzone w Prawie energetycznym mechanizmy wsparcia dla OZE, jak i ustanowione
cele obowiązkowe, przyczyniły się do zwiększenia udziału OZE w krajowym zużyciu energii pierwotnej do
poziomu 5,01% (7,7% w bilansie energii finalnej) w 2006 r.31. W „Polityce energetycznej Polski do 2030 r.”
zakłada się, że udział energii odnawialnej w całkowitym zużyciu energii pierwotnej wzrośnie do poziomu:
6,75% (9,4% w bilansie energii finalnej) w 2010 r.;
8,77% (11,6% w bilansie energii finalnej) w 2015 r.;
12% (15,0% w bilansie energii finalnej) w 2020 r.;
12,4% (15,4% w bilansie energii finalnej) w roku 2030.
Do produkcji OZE w 2006 r. wykorzystano 4,8 Mtoe biomasy, przy czym najwięcej energii odnawialnej
pozyskano z biomasy stałej (ponad 91%). Poza tym, pewne ilości tej energii pozyskano również z następujących
źródeł: energia wody (3,5%), biopaliwa ciekłe (3,3%), biogaz (1,2%), energia wiatru (0,4%) i energia geotermalna
(0,3%).
•
•
•
•
Rys. 4. Produkcja energii pierwotnej z poszczególnych źródeł biomasy w 2006 r. w Polsce (Mtoe)
Odpady
komunalne – 0,0004
Biopaliwa – 0,165
Biogaz – 0,06
Biomasa stała – 4,57
Źródło: opracowanie na podstawie danych GUS.
Udział OZE w zużyciu energii elektrycznej brutto wzrósł z 2,9% w 2005 r. do 3,9% w 2007 r. i do 4,7%
w 2008 r. Natomiast udział biopaliw w rynku paliw transportowych początkowo wzrósł z 0,29% w 2004 r.
do 0,92% w 2006 r., a następnie spadł do poziomu 0,68% w 2007 roku, co spowodowane było zmianą
polityki podatkowej. W 2008 r., na skutek wprowadzenia obowiązku określonego udziału biokomponentów
w paliwach transportowych, udział ten wzrósł do 3,66 %, co pozwoliło na osiągnięcie założonego celu (3,45%,
patrz Rys. 3.).
3. Wykorzystanie biomasy w sektorze energetycznym w Polsce
Ze względu na zobowiązania Polski wynikające z dyrektywy 2001/77/WE (7,5% w 2010 r.), istotnego
tempa w ostatnich latach nabrała produkcja odnawialnej energii elektrycznej. W okresie 2001-2007 jej
31 5,2% udziału OZE w zużyciu energii pierwotnej osiągnięto w roku 2008 (Źródło: „Polityka energetyczna Polski do roku
2030)”.
13
poziom zwiększył się prawie 2-krotnie i w rezultacie na koniec 2007 r. wyprodukowano łącznie 5 429,3 GWh
odnawialnej energii elektrycznej, dzięki czemu osiągnięto wzrost udziału OZE w zużyciu energii elektrycznej
brutto do poziomu 3,9%. Największy wkład w jego realizację wniosła hydroenergia oraz energia uzyskana
z biomasy stałej (głównie poprzez współspalanie), stanowiąc łącznie 86% produkowanej odnawialnej energii
elektrycznej.
Z kolei zarówno wkład biogazu, jak i energii wiatrowej w odnawialnej energii elektrycznej, ocenia
się jako znikomy. Z biogazu wytworzono zaledwie 195,2 GWh odnawialnej energii elektrycznej (3,6%), przy
czym w większości pochodziła ona z biogazu wysypiskowego (113 GWh) i biogazu z oczyszczalni ścieków
(79,5 GWh). Biogaz pozostały (w tym rolniczy) posłużył w 2007 r. do wyprodukowania zaledwie 2,1 GWh
energii elektrycznej, stanowiąc tym samym 0,04% udziału w produkcji energii elektrycznej z OZE (Rys. 5.).
Rys. 5. Struktura [%] produkcji energii elektrycznej z odnawialnych nośników energii w roku 2001 i 2007.
2001
Biogaz – 1,5%
Wiatr – 0,5%
2008
Biogaz – 3,6%
Biomasa
stała – 14,4%
Biomasa stała
– 43,5%
Woda – 43,3%
Woda – 83,5%
Wiatr
– 9,6%
Źródło: opracowanie na podstawie danych GUS, „Energia ze źródeł odnawialnych w 2007 r.” Warszawa, 2008 r.
Tak znikomy wkład biogazu rolniczego w rozwój odnawialnej energii elektrycznej wynika w pewnym
stopniu z niewielkiego poziomu jego produkcji w Polsce. Pomimo jej wzrostu, ogółem w latach 2001-2007 (za
wyj. roku 2002) i podwojenia poziomu jego produkcji na koniec 2007 r. (2708 TJ, tj.62,6 ktoe) w porównaniu do
roku 2001, tendencja wzrostowa utrzymywana była jedynie poprzez rosnącą produkcję biogazu z oczyszczalni
ścieków (67% udziału w produkcji biogazu w roku 2007 r.) oraz biogazu wysypiskowego (2007 – 32%).
Pomimo istotnej zmiany struktury produkcji odnawialnej energii elektrycznej w latach 2001-2007 na
korzyść źródeł biomasowych, biogazowych, w dalszym ciągu ich moce wytwórcze pozostają na niezmiennym
poziomie32. Utrzymuje się również dość niewielka liczba czynnych biogazowni rolniczych.Według danych URE,
w Polsce w 2005 r. funkcjonowało 67 biogazowni, produkujących energię elektryczną do elektrowni. Były to
jednak tylko biogazownie działające przy oczyszczalniach ścieków oraz wysypiskach odpadów organicznych.
Obecnie ich liczba ogółem wzrosła do 120 (Tab. 3.), wśród których tylko 4 działają jako biogazownie rolnicze,
a ich łączne moce produkcyjne wynoszą 5,6 MW (8% krajowych mocy elektrowni biogazowych).
32 Na podstawie danych Urzędu Regulacji Energetyki, stan na 30 września 2009 r. Moce biogazowni wzrosły w tym okresie
o zaledwie 26 MW.
14
Tab. 3. Instalacje biogazowe i biomasowe w Polsce wytwarzające energię elektryczną w 2009 r.
Liczba
instalacji
Typ instalacji
Moc [MW]
120
69.105
- wytwarzające z biogazu z oczyszczalni ścieków
43
22.898
- wytwarzające z biogazu składowiskowego
73
40.587
4
5.620
14
246.490
6
8.910
5
223.200
3
14.380
134
315.595
Elektrownie biogazowe:
- wytwarzające z biogazu rolniczego
Elektrownie biomasowe:
- wytwarzające z biomasy z odpadów leśnych, rolniczych, ogrodowych
- wytwarzające z biomasy z odpadów przem. drewnopochodnych
i celuloz.-papierniczych
- wytwarzające z biomasy mieszanej
RAZEM
Źródło: URE, stan na 30 września 2009 r.
Niewielka liczba instalacji i niewielki poziom mocy wytwórczych powodują, że produkcję biogazu
rolniczego cechuje mało istotny udział w krajowej produkcji biogazu (2007 – 1%, Rys. 6.).
Rys. 6. Pozyskiwanie biogazu w Polsce w latach 2001-2007 (TJ).
Źródło: opracowanie na podstawie danych GUS, „Energia ze źródeł odnawialnych w 2007 r.”, Warszawa,2008 r.
Wkład biogazu w wytwarzanie ciepła ze źródeł odnawialnych jest jednak zdecydowanie większy
w porównaniu do elektrycznej energii odnawialnej.Wynika to z faktu, że instalacje biogazowe na oczyszczalniach
ścieków oraz na wysypiskach zlokalizowane są najczęściej w pobliżu ośrodków zurbanizowanych, w których
zwykle już funkcjonuje sieć ciepłownicza. W 2007 r. w biogazowniach wyprodukowano łącznie 700 TJ energii
cieplnej, co stanowiło 15% udziału w odnawialnej energii cieplnej w Polsce (2001 – 1,2%). Podobnie jak
w produkcji odnawialnej energii elektrycznej, tak również w produkcji odnawialnego ciepła największym
nośnikiem odnawialnym pozostaje biomasa stała (85%). Szczegółowe dane dotyczące produkcji energii
elektrycznej i cieplnej z biogazu przedstawiono w Tab. 4.
15
Tab. 4. Produkcja energii cieplnej i elektrycznej z biogazu w Polsce w latach 2001-2007.
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
Energia elektryczna [GWh]
42
48
56
82,2
111,3
160,1
195,2
Ciepło [TJ]
24
246
301
549
822
703
700
Źródło: GUS, „Energia ze źródeł odnawialnych w 2007 r.”, Warszawa 2008 r.
Według ocen specjalistów, w dłuższej perspektywie czasowej podstawowym produktem rolnictwa
energetycznego będą biopaliwa gazowe, tj. biogaz i biometan, produkowane w biogazowniach rolniczych.
Produkcja biogazu w Polsce powinna stać się jednym z głównych sposobów wypełniania nałożonych na nasz
kraj zobowiązań w zakresie energii elektrycznej. Poza tym biogazownie mogą być doskonałym sposobem
dywersyfikacji dostaw energii elektrycznej oraz zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego.
Korzyści z wykorzystania biomasy rolniczej do celów energetycznych:
rozwój lokalny i regionalny, gdyż wykorzystuje zasoby lokalne, a wartość dodana z produkcji OZE
pozostaje w regionie (dodatkowe miejsca pracy, niższe koszty pozyskania energii elektrycznej
i cieplnej);
szansa na zagospodarowanie odpadów czy produktów ubocznych z produkcji rolnej;
zapewnienie własnego i niezależnego źródła energii elektrycznej i cieplnej (uniezależnienie od
dużych dostawców), dywersyfikacja źródeł wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej;
brak konieczności rozbudowywania sieci elektrycznych – możliwość dostarczania energii do
obszarów bez rozbudowanej sieci elektrycznej;
czystsze środowisko: ograniczenie emisji metanu i podtlenku azotu, zmniejszenie efektu
cieplarnianego, zmniejszenie zanieczyszczenia wód podziemnych i gruntowych (produkcja nawozu
organicznego), zmniejszenie emisji odorów, rozwiązanie problemu odpadów organicznych;
dodatkowe źródło dochodów w gospodarstwie rolnym lub źródło zmniejszenia wydatków na
energię (stabilne ceny energii);
uprawa biomasy do celów energetycznych przyczyni się do pełnego wykorzystania potencjału
ziemi uprawnej (zagospodarowanie gruntów odłogowanych);
rozwój energetyki rozproszonej: zmniejszanie strat przesyłu energii elektrycznej;
zrównoważony rozwój rolnictwa.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
16
Kazimierz Żmuda, Zastępca Dyrektora Departamentu Rynków Rolnych, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju
Wsi
Potencjał biomasy do produkcji
biogazu rolniczego w Polsce
Energetyczne wykorzystanie biomasy nie jest celem samym w sobie. To istotne działanie związane
z zapewnieniem bezpieczeństwa energetycznego poszczególnych krajów, jak też Unii Europejskiej, któremu
Rada i Komisja Europejska poświęcają wiele uwagi. Tematyka ta wzbudza wiele emocji i opinii powołujących
się na ekspertyzy, których autorzy w konkluzjach dochodzą do całkowicie odmiennych wniosków. Wystarczy
przypomnieć ubiegłoroczne dyskusje o zagrożeniach, jakie dla rynku żywności (wzrost cen i ograniczenie
jej dostępności) niesie rozwój rynku energii, zwłaszcza biopaliw, oparty na biomasie rolniczej. Życie szybko
zweryfikowało te opinie – na przestrzeni roku 2008/2009 zapasy zbóż w skali świata wzrosły o około 19%,
w UE o około 57%, a w Polsce o około 185%. Jednocześnie nastąpił dramatyczny, dla poziomu przychodów
rolniczych i możliwości kontynuowania produkcji, spadek cen. Prognozy na rok gospodarczy 2009/2010
przewidują dalszy wzrost zapasów zbóż, przy jednoczesnym wzroście produkcji biopaliw. Zdarzenia
zachodzące na tym rynku nakazują wstrzemięźliwość w formułowaniu katastroficznych ocen i prognoz –
w przeciwnym przypadku uprawniona będzie teza, że ich autorom przyświecają inne cele niż bezpieczeństwo
żywnościowe.Warto przypomnieć, że koszt surowca rolniczego w cenie detalicznej produktu żywnościowego
z reguły kształtuje się poniżej 20%.
Rozważając możliwość wykorzystania na cele energetyczne biomasy pochodzenia rolniczego,
w tym na produkcję biogazu, należy mieć na uwadze długoterminowe perspektywy i zadania stawiane
przed rolnictwem. Zakłada się, że do 2050 r. w skali świata produkcja żywności powinna zostać dwukrotnie
zwiększona, co wymaga nie tylko wzrostu produkcji jednostkowej, ale również utrzymywania dostępnego
potencjału produkcyjnego we właściwej kulturze, do czasu, kiedy zostanie on w całości przeznaczony do
produkcji żywności. Wykorzystanie biomasy rolniczej na cele energetyczne zapobiegać będzie trwałemu
wyłączaniu użytków rolnych z produkcji, a w konsekwencji ułatwi realizację zadania, przed którym stoi
światowe rolnictwo. Jednocześnie należy wdrażać już dostępne i rozwijać nowe technologie, przetwarzające
na energię biomasę pochodzenia rolniczego, niekonkurującą z rynkiem żywności.
Wykorzystanie na cele energetyczne produktów ubocznych i pozostałości z rolnictwa oraz przemysłu
rolno-spożywczego, w tym płynnych i stałych odchodów zwierzęcych, jest właściwym działaniem. Pozwala na
realizację takich zamiarów jak: poprawa bezpieczeństwa energetycznego, osiągnięcie celów środowiskowoklimatycznych, wzrost przychodów rolniczych oraz pozyskanie znacznych ilości przyjaznych dla środowiska
nawozów organicznych (pozostałości pofermentacyjne). Przy dostępnych technologiach, a zwłaszcza koszcie
wytworzenia z biomasy różnych nośników energii, produkcja biogazu z ww. surowców wydaje się być bardzo
racjonalnym rozwiązaniem. Nie oznacza to rezygnacji z wytwarzania z biomasy rolniczej innych nośników
energii (biopaliwa ciekłe, energia cieplna oraz elektryczna).Wytwarzanie nośników energii pierwszej generacji
do czasu realnego wdrożenia technologii pozwalających na wytwarzanie biopaliw drugiej i dalszych generacji
jest zasadne, tym bardziej, że pozwalają na to dostępne (w skali niepowodującej zagrożeń dla rynku żywności)
zasoby biomasy rolniczej. Istota problemu polega na rzetelnym oszacowaniu tych zasobów oraz stworzeniu
rynku biomasy rolniczej i wytwarzanych z niej nośników energii. Wymaga to dynamicznego włączenia się
do tego procesu szeroko rozumianej energetyki oraz wypracowania partnerskich zasad – działania muszą
być ekonomicznie uzasadnione na każdym etapie i dla każdego podmiotu uczestniczącego. Obserwowana
od kilku lat stagnacja w uprawie wieloletnich roślin energetycznych jednoznacznie wskazuje, że tego rynku
nie zbudujemy bez partnerstwa i opłacalności dla wszystkich jego uczestników. Brak biomasy pochodzenia
rolniczego do współspalania nie wynika z braku potencjału produkcyjnego – rolnicy nie uruchamiają go głównie
z powodu braku wieloletnich gwarancji odbioru produktu oraz wysokich kosztów założenia plantacji.
17
Przedstawiana na forum publicznym ocena rolniczego potencjału energetycznego nie zawsze oparta
jest na realiach i w wielu przypadkach wydaje się wynikać z przyjętych przez autora założeń, dotyczących
oczekiwanego poziomu produkcji energii odnawialnej z biomasy rolniczej. Tymczasem ocena ta winna być
w pierwszej kolejności oparta na między innymi następujących uwarunkowaniach:
dostępny potencjał produkcyjny rolnictwa – areał użytków rolnych;
uwarunkowania agroklimatyczne;
zapotrzebowanie na surowce rolnicze dla celów żywnościowych i paszowych;
potencjał plonotwórczy uprawianych roślin;
struktura zasiewów, plonów i zbiorów na przestrzeni co najmniej kilku lat;
pogłowie zwierząt;
zapotrzebowanie na użytki rolne do celów nierolniczych (np. infrastruktura).
Powyższe uwarunkowania oznaczają, że założenia rozwoju energetyki odnawialnej powinny opierać się
na rolniczym potencjale energetycznym, a nie być podstawą do jego określania, jak to często jest prezentowane.
Takie podejście do tego problemu pozwoli na urealnienie planowania, a następnie podejmowanych działań.
W ocenie Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi potencjał energetyczny rolnictwa umożliwia
pozyskanie surowców niezbędnych do wytworzenia około 5-6 mld m3 biogazu rocznie, o czystości gazu
ziemnego wysokometanowego.
W tym szacunku uwzględniono wykorzystanie w pierwszej kolejności produktów ubocznych
rolnictwa, płynnych i stałych odchodów zwierzęcych oraz produktów ubocznych i pozostałości przemysłu
rolno-spożywczego. Równocześnie z wykorzystaniem tych surowców przewiduje się prowadzenie upraw
roślinnych, w tym określanych jako energetyczne, z przeznaczeniem na substrat dla biogazowni. Mogą one
docelowo zająć powierzchnię około 700 tys. ha, co pozwoli na pełne zabezpieczenie krajowych potrzeb
żywnościowych oraz produkcję biopaliw na poziomie określanym Narodowym Celem Wskaźnikowym
(NCW), jak też na pozyskanie surowców niezbędnych do wytwarzania biogazu. Biogazownie rolnicze mogą
i powinny odegrać ważną rolę w pielęgnacji krajobrazu, poprzez zagospodarowanie traw i turzyc z parków
narodowych (wymóg ich wykaszania raz w roku na użytkach zielonych znajdujących się na ich obszarze).
Według badań Instytutu Budownictwa, Mechanizacji i Elektryfikacji Rolnictwa, dostępny potencjał surowcowy
pozwala na produkcję biogazu:
z produktów ubocznych produkcji rolnej – około 1 540 mln m3,
z produktów ubocznych przetwórstwa rolno-spożywczego – około100 mln m3.
Łącznie możemy wytworzyć około 1 700 mln m3 biogazu rocznie.
Istotnym źródłem surowca do jego produkcji mogą być trwałe użytki zielone. Instytut Melioracji
i Użytków Zielonych szacuje, że możliwości pozyskania biomasy z trwałych użytków zielonych są znaczne
i wynoszą co najmniej 2300 tys. ton rocznie. Wielkości takie uzyskamy przy założeniu, że są to uprawy
nienawożone, oparte na naturalnej żyzności gleb, a pozyskiwana biomasa jest wykorzystywana bez szkody dla
produkcji pasz. Szacuje się, że trwałe użytki zielone zawierają potencjał 1,1-1,7 mld m3 biogazu rocznie.
Ważnym surowcem do jego produkcji są również odchody zwierzęce. Przykładowo, jedna sztuka
duża (SD) inwentarza żywego w ciągu doby wytwarza 50-55 kg gnojowicy. Jej wydajność jako surowca
energetycznego zależy od koncentracji suchej masy i zawartości substancji organicznych. Przeciętnie z 1 m3
gnojowicy można uzyskać około 25 m3 biogazu. Szacuje się, że w gospodarstwach polskich powstaje rocznie
35-38 mln m3 gnojowicy, z której co najmniej 20% może być surowcem do wytwarzania biogazu. Pomijamy
tutaj możliwość wykorzystania w tym celu obornika.
Pogłowie zwierząt, wg danych GUS, w 2007 r. wynosiło:
Bydło – 5 855,6 tys. szt.
Trzoda chlewna – 18 512,4 tys. szt.
Owce – 336,4 tys. szt.
Drób – 158 386 tys. szt.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
18
W Polsce rocznie skupuje się około 3000 tys. ton żywca, w tym:
Żywiec bydlęcy – około 330 tys. ton
Żywiec wieprzowy – około 1 740 tys. ton
Żywiec owczy – około 1 tys. ton
Żywiec drobiowy – około 930 tys. ton.
Pozostałości poubojowe przemysłu mięsnego szacuje się na około 500-700 tys. ton, z czego tylko
niewielka część jest wykorzystywana do dalszego przerobu na cele energetyczne. Należy je postrzegać jako
istotne źródło surowca do produkcji biogazu, co pozwoli rozwiązać problemy z ich utylizacją.
W ocenie resortu rolnictwa potencjał energetyczny polskiego rolnictwa jest wystarczający do
osiągnięcia następujących celów:
produkcji biogazu do roku 2013 na poziomie nie mniejszym niż 1 mld m3,
produkcji biogazu do roku 2020 na poziomie nie mniejszym niż 2 mld m3.
W Polsce zużywa się rocznie około 14 000 mln m3 gazu ziemnego, w tym odbiorcy indywidualni
z terenów wiejskich wykorzystują około 500 mln m3 gazu. Prognozowana produkcja biogazu może pokryć
w 2020 r. około 10% zapotrzebowania kraju na gaz ziemny lub w całości zaspokoić potrzeby odbiorców
z terenów wiejskich oraz dostarczyć dodatkowo 125 tys. MWhe (energii elektrycznej) i 200 tys. MWhc
(energii cieplnej).
Osiągnięcie wymienionych celów pozwoli wpłynąć na:
poprawę bezpieczeństwa energetycznego poprzez dywersyfikację źródeł dostaw i miejsc
wytwarzania nośników energii;
poprawę jakości dostarczanej energii elektrycznej, zwłaszcza w rejonach odległych od obecnych
źródeł wytwarzania;
zabezpieczenie dostaw tego nośnika energii dla mieszkańców wsi i małych miasteczek, oddalonych
od gazowych sieci przesyłowych i dystrybucyjnych;
ochronę środowiska naturalnego w procesie wytwarzania energii i w rolnictwie;
wykorzystanie dostępnego potencjału energetycznego, jakim dysponuje rolnictwo krajowe;
zróżnicowanie źródeł przychodów rolniczych.
Budowa biogazowni rolniczych, wykorzystujących do wytwarzania energii produkty uboczne oraz
pozostałości z produkcji rolnej i przemysłu rolno-spożywczego, będzie miała istotny wpływ na zwiększenie
produkcji energii cieplnej i elektrycznej z odnawialnych źródeł energii. Pozwoli też w pewnym stopniu
uniezależnić się od zewnętrznych dostaw energii.
Podkreślić należy pozytywny wpływ podejmowanych działań na ochronę środowiska naturalnego
poprzez zagospodarowanie ww. produktów ubocznych, jak też odpadów i ścieków komunalnych. Potencjalnymi
inwestorami i beneficjentami już dostępnej pomocy w pierwszej kolejności mogą być gospodarstwa
posiadające powyżej 100 SD inwentarza, których mamy ponad 2000. Nie można wykluczyć, że inwestowaniem
w biogazownie (oparte na biomasie rolniczej) będą zainteresowane samorządy lub ich podmioty prawne,
występujące w procesach inwestycyjnych samodzielnie lub z innymi inwestorami. Energetyka przemysłowa już
dziś potwierdza swoje zainteresowanie takimi przedsięwzięciami.
Mając na uwadze powyższe uwarunkowania Minister Rolnictwa i Rozwoju Wsi współuczestniczy
w tworzeniu projektu rządowego programu rozwoju biogazowni rolniczych – „Innowacyjna Energetyka.
Rolnictwo Energetyczne (IERE)”.W maju tego roku resort rolnictwa przekazał Ministrowi Gospodarki Założenia
programu rozwoju biogazowni rolniczych, które zakładają szereg mechanizmów promujących i wpływających
na rozwój biogazowni. Kierowane są do wielu grup odbiorców, w tym m. in. do: władz państwowych
i samorządowych, szeroko rozumianych odbiorców energii, dostawców, dystrybutorów, wytwórców oraz
wielu innych organów i podmiotów zainteresowanych rozwojem tego sektora. Przy pracach nad Założeniami
współuczestniczył społeczny zespół praktyków, przedstawicieli świata nauki i władz gminnych. Efekty trafiły do
konsultacji społecznych.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
19
Założenia definiują istniejące bariery budowy biogazowni rolniczych. Przewidują upowszechnianie
wiedzy w dziedzinie produkcji i wykorzystania biogazu rolniczego, jak również odnawialnych źródeł energii
(OZE) w ogóle. Niezwykle istotne jest, aby walczyć ze stereotypami dotyczącymi instalacji biogazowych (m.in.
biogazownia jako instalacja wydzielająca odory). Mamy nadzieję, że program oraz jego wyniki spowodują
zainteresowanie szkół i uczelni tematyką instalacji biogazowych i dzięki temu przygotują szerszą ofertę
kształcenia w dziedzinie OZE oraz zarządzania energetyką lokalną, w tematyce instalacji biogazowych,
ich budowy, eksploatacji i korzyści. Również media mogą przyczynić się do realizacji tego celu poprzez
prowadzenie kampanii reklamowych i audycji mających na celu zwrócenie uwagi społeczeństwa na korzyści
płynące z budowy biogazowni, w szczególności opartych na surowcach pochodzenia rolniczego. Działania
edukacyjno-informacyjne są jednymi z najważniejszych. Niechęć społeczeństwa do budowy biogazowni
w ich sąsiedztwie wynika zazwyczaj z niewiedzy bądź wiedzy niepełnej. Uświadomienie wszystkich zalet oraz
korzyści, a także zagrożeń, poprzez szeroko zakrojoną kampanię informacyjną, przyczyni się do likwidacji tego
problemu.
Bariery ekonomiczne to przede wszystkim koszty budowy biogazowni, łączące się z utrudnieniami
technologicznymi: ograniczona oferta krajowych technologii, dostępne oferty zagraniczne, często
przewyższające możliwości inwestora. Częściowym rozwiązaniem tego problemu są istniejące formy wsparcia
finansowego dostępne nie tylko w PROW, lecz również innych programach nadzorowanych przez Ministra
Gospodarki czy Ministra Rozwoju Regionalnego. Założenia poświęcają jeden z rozdziałów na zapoznanie
odbiorcy z dostępnymi formami wsparcia w ramach różnych programów, zarówno krajowych, jak i unijnych.
Istotną grupę ograniczeń stanowią bariery legislacyjne. Założenia przewidują działania zmierzające do
rozwiązania również tego zagadnienia. Zdefiniowano główne problemy prawne i rozpoczęto prace nad ich
usuwaniem. Wymaga to jednak ścisłej współpracy resortów: gospodarki, środowiska, finansów i rolnictwa.
Ważne zmiany, których inicjatorem był resort rolnictwa, dokonywane są w Prawie energetycznym.
Produkcja biogazu jest wbrew pozorom zagadnieniem skomplikowanym. Niezależnie od wiedzy
teoretycznej niezbędna jest praktyka w zakresie optymalnego doboru składu substratu, jak też przebiegu
procesu fermentacji. W naszych warunkach powinniśmy wykorzystać dorobek naukowy oraz doświadczenia
z eksploatacji już istniejących obiektów, jak też te pozyskane w krajach, które eksploatują biogazownie od
wielu lat.
Program rozwoju biogazowni rolniczych nie przesądza ani o mocy instalowanych urządzeń, ani
o sposobie wykorzystania wytworzonego biogazu (oczyszczenie i dostarczenie do sieci, wytworzenie energii
elektrycznej i/lub cieplnej). Rozsądnym wydaje się pozostawienie tych decyzji potencjalnym inwestorom
i zarządzającym konkretnymi instalacjami. Zwracamy uwagę, że te o mocy 1-2 MWe są inwestycjami dużymi
z punktu widzenia odnawialnych źródeł energii, ale niewielkimi z punktu widzenia energetyki zawodowej.
Natomiast rolnicy są zainteresowani instalacjami znacznie mniejszymi (do kilkaset kW). Na wybór wielkości
inwestycji i sposobu wykorzystania biogazu wpłynie wiele czynników charakterystycznych dla lokalizacji
konkretnej instalacji (odległość od sieci przesyłowej, ogólne i lokalne zapotrzebowanie na nośniki energii,
itp.).
Energia ze źródeł odnawialnych, a w szczególności biogaz z surowców rolniczych, jest produktem
niezwykle ważnymi dla całego kraju, jak również dla polskiej wsi, ze względu na wiele czynników, o których
wspomniano wcześniej. Doświadczenia wynikające z przerw w dostawie gazu ziemnego z krajów trzecich
powinny mieć istotny wpływ na decyzje umożliwiające zwiększenie krajowego bezpieczeństwa energetycznego,
poprzez uniezależnienie się od dostaw energii w zakresie wynikającym z posiadanego potencjału. Przyjęcie
przez Rząd programu IERE będzie pozytywnym sygnałem potwierdzającym poparcie państwa dla tego rodzaju
przedsięwzięć.
20
prof. dr hab. Witold Grzebisz, dr Katarzyna Przygocka-Cyna, mgr inż. Remigiusz Łukowiak,
Katedra Chemii Rolnej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Rolnicze zagospodarowanie odpadu
pofermentacyjnego z biogazowni rolniczej –
ograniczenia i skutki
Produkcja biogazu – cele bezpośrednie i pośrednie
Produkcja biogazu polega na wyprodukowaniu w procesie fermentacji beztlenowej związków
organicznych biogazu – mieszaniny związków gazowych – jako produktu głównego i ścieku pofermentacyjnego
– jako odpadu. Biogaz jest mieszaniną gazów, w której główny składnik energetyczny to metan (40-75%),
współwystępujący z dwutlenkiem węgla (25-55%) i niewielką ilością związków siarki, azotu i pary wodnej.
Uzyskany produkt jest naturalnym źródłem, paliwem wykorzystywanym do produkcji energii, poruszania
trakcji mechanicznych, czy też produkcji ciepła. Nadrzędnym celem produkcji biogazu jest pozyskanie paliwa
z produktów roślinnych, odnawialnych w jednorocznym cyklu produkcji polowej. Włączenie surowców
roślinnych w produkcję paliw zmniejsza tym samym zapotrzebowanie różnych sektorów działalności
i aktywności człowieka na paliwa klasyczne pochodzenia kopalnego.
Cele osiągane w wyniku fermentacji beztlenowej różnego rodzaju substancji organicznej pochodzenia
rolniczego można podzielić na trzy grupy:
1. Produkcyjne:
a. pozyskiwanie metanu z tzw. surowców odnawialnych;
b. wykorzystanie odpadu pofermentacyjnego jako nawozu organicznego.
2. Ekologiczno-środowiskowe:
a. ochrona klimatu ziemskiego poprzez zmniejszenie niekontrolowanej emisji gazowych
związków: (i) węgla (CO2, CH4), (ii) azotu;
b. ochrona obecnego stanu i estetyki lokalnego środowiska poprzez:
i. naturalną sanitację odchodów zwierzęcych;
ii. eliminację odorów;
iii. ograniczenie aktywności patogenów chorobotwórczych i szkodników
w nawozach naturalnych;
c. zwiększenie stopnia kontroli recyklingu materii organicznej i składników
mineralnych;
d. zmniejszenie żywotności nasion chwastów roślin uprawnych.
3. Ekonomiczne:
a. lokalna dywersyfikacja źródeł energii;
b. zwiększenie zasobów stałych miejsc pracy;
c. dodatkowe źródło dochodu dla przedsiębiorstw rolnych.
Prowadzone w niniejszym artykule rozważania, wyznaczone przedstawionymi powyżej celami,
ograniczono tylko do działalności biogazowni rolniczych. Zakres poruszanej problematyki, bezpośrednio
związanej z funkcjonowaniem gospodarstwa rolnego, obejmuje:
1. Wymogi i ograniczenia przydatności surowców pochodzenia rolniczego i z przemysłu rolnospożywczego do przetwórstwa w biogazowni rolniczej;
2. Wartość nawozową i sposoby zagospodarowania odpadu pofermentacyjnego;
3. Ocenę skutków środowiskowych produkcji biogazu z surowców roślinnych.
21
2. Surowce – wymagania i ograniczenia technologiczne
Surowcem do produkcji biogazu może być jakakolwiek substancja organiczna pochodzenia roślinnego
bądź zwierzęcego (całe rośliny, odpady produkcji roślinnej i z przemysłu rolno-spożywczego, odpady
z produkcji zwierzęcej), zawierająca w swym składzie zredukowane związki organiczne węgla (węglowodany,
tłuszcze, białka). W procesie beztlenowej redukcji związków węgla do metanu, zwanym metanogenezą,
substancje organiczne podlegają fermentacji metanowej, zgodnie z ogólnym schematem reakcji:
C6H12O6  3CO2 + 3CH4
CcHhOoNnSs + yH2O  nNH3 + sH2S + xCH4 + (c-x)CO2
Jeżeli założymy, że jedynym substratem w reaktorze fermentacyjnym będą związki węgla, np. glukoza,
to w procesie beztlenowego rozkładu tego związku pojawią się dwa produkty: dwutlenek węgla i metan.
W warunkach naturalnych, jak i kontrolowanych, np. w biogazowni, fermentacji beztlenowej podlegają surowce
organiczne zawierające nie tylko związki węgla, lecz także azotu i siarki oraz inne składniki pokarmowe,
niezbędne do wzrostu kolejno, sekwencyjnie pojawiających się rodzajów bakterii. W ostatnim etapie procesu
fermentacji wzrost bakterii metanowych wymaga obecności w odpowiedniej ilości takich pierwiastków
śladowych jak nikiel (Ni), kobalt (Co), żelazo (Fe), selen (Se), wolfram (W).
Proces produkcji biogazu przebiega w czterech sekwencyjnych etapach:
1. Hydroliza – polega na rozkładzie z udziałem wody wielocząsteczkowych związków organicznych,
zawartych w fermentującym materiale organicznym do związków małocząsteczkowych,
rozpuszczalnych w wodzie; proces ten ogranicza zawartość ligniny.
2. Kwaśna (acydofilna, tlenowa) – w tej fazie związki organiczne węgla ulegają utlenianiu, zużywając
tlen zawarty w roztworze wodnym, przekształcając się w proste związki organiczne typu kwasów
organicznych, alkoholi, kwasów tłuszczowych, CO2. Jednym z podstawowych produktów jest
wodór H2 oraz szereg związków nieorganicznych, anionów (kwasu ortofosforowego), kationów
(K+, Ca2+, Mg2+). Wodór uwalniający się w fazie acydofilnej zostaje zużyty do redukcji azotu
 amoniak, siarki  siarkowodór. Nadmiar H2 hamuje aktywność bakterii metanowych, czyli
produkcję metanu. Optymalny przedział odczynu do rozwoju bakterii w fazie acydofilnej kształtuje
się w zakresie pH od 5,5 do 6,5.
3. Produkcja kwasu octowego (octanogeneza) – na tym etapie procesu małocząsteczkowe kwasy
organiczne i alkohole ulegają przekształceniu w kwas octowy; podstawowy substrat w produkcji
metanu (70% udziału).
4. Produkcja metanu (metanogeneza) – w tej fazie alkohole, kwas octowy, częściowo CO 2
w obecności bakterii metanowych ulegają przekształceniu w metan, CH4:
2CH3CH2OH + CO2  CH4 + 2CH3COOH
etanol + dwutlenek węgla  metan + kwas octowy
CH3COOH  CH4 + CO2
CO2 + 4H2  CH4 + 2H2O
Metanogenza zachodzi w dwóch zakresach termicznych, odpowiednich dla określonych grup
mikroorganizmów: w temperaturze około 35 oC (30-38 oC ) ujawnia się aktywność bakterii mezofilnych,
a w wyższych – 55 oC (45-70 oC) – termofilnych. Optymalny przedział pH dla aktywności bakterii mieści się
w zakresie od 7,8 do 8,2.
W biogazowni, celem optymalizacji produkcji biogazu, trzeba równoważyć dwa podstawowe składniki,
jakimi są węgiel i azot, zawarte w substracie wejściowym – wsadzie fermentacyjnym. Pierwszy pierwiastek,
22
obecny w materiale organicznym w formie zredukowanej, dostarcza energii do wzrostu bakterii, a drugi jest
niezbędny do ich rozwoju. Zarówno zbyt szeroki, jak i zbyt wąski stosunek C:N w surowcu wyjściowym,
prowadzi do akumulacji protonów (H+) i spadku odczynu roztworu fermentacyjnego do pH < 5,0. Drugie
ograniczenie pojawia się w sytuacji zbyt wąskiego stosunku C:N, który nadmiernie uwalnia amoniak. Surowcami,
potencjalnymi źródłami amoniaku, są zarówno nawozy naturalne, płynne (gnojowica), jak i zbyt młode rośliny
(duża zawartość azotu), a także produkty odpadowe z przemysłu rolno-spożywczego, przykładowo serwatka.
Amoniak jest szczególnie toksyczny dla bakterii metanowych, powodując zahamowanie ich aktywności przy
pH powyżej 8,5. Surowcami o szerokim stosunku C: N są wszelakiego rodzaju słomy, czy też rośliny w pełni
dojrzałości żniwnej. Tego typu surowce wydłużają tzw. retencję, czyli okres liczony w dniach od rozpoczęcia
procesu fermentacji do początku produkcji biogazu w bioreaktorze. Optymalny stosunek C:N surowca
wejściowego mieści się w zakresie 20-30:1.
W Tab. 1. podano podstawowe surowce do produkcji biogazu wraz z głównymi parametrami
i ograniczeniami dla danego surowca lub danych grup surowców.Wsad fermentacyjny, nazywany kofermentem,
musi być zatem tak skonstruowany, aby uzyskać optymalny stosunek C:N. Wykorzystanie słomy, a więc
surowca o bardzo szerokim stosunku C:N, wymaga jej wstępnej obróbki: (i) fizycznej (temperatura 140-220
o
C), czy też (ii) chemicznej. Najczęściej łączy się obróbkę termiczną i chemiczną, czyli słomę traktuje się
roztworami o niskim odczynie (pH od 1,4 do 3,0). Obróbka chemiczna ma na celu rozerwanie wiązań ligninocelulozowych i przyspieszenie procesu hydrolizy.
Surowce do produkcji biogazu wymagają prowadzenia sekwencyjnych kontroli. W trzech kolejnych
etapach procesu produkcyjnego należy wykonać ocenę:
1. Jakościową wsadu fermentacyjnego – kofermentu
1a. Sanitarno-higieniczną;
Należy określić obecność i ocenić zawartość związków niepożądanych: (i) zanieczyszczeń
fizycznych (gleba, szkło, części mechaniczne maszyn, itp.), (ii) związków organicznych,
hamujących proces fermentacji (farmaceutyki, dioksyny), (iii) metali ciężkich (Pb, Cd, Hg).
1b. Technologiczną, odniesioną do:
a. zawartości: (i) suchej masy, (ii) masy organicznej, (iii) związków biodegradowalnych – VS
– ang. volatile substances;
b. zawartości azotu ogólnego;
c. określenia stosunku C : N w surowcach przeznaczonych do fermentacji;
d. ustalenia składu kofermentu.
Ocena zawartości głównych grup składników organicznych sprowadza się do wyznaczenia
stosunku C : N komponentów wsadu fermentacyjnego.
2. W toku procesu fermentacyjnego przeprowadza się ocenę parametrów technologicznych
procesu: (i) pH roztworu, (ii) zawartość amoniaku, (iii) zawartość siarkowodoru i siarczków, (iv)
czas retencji.
3. Po zakończeniu fermentacji.
Ocenie podlega jakość biogazu i odpadu pofermentacyjnego. W tym drugim przypadku określa się
(i) zawartość azotu, (ii) zawartość suchej masy (iii), jakość materii organicznej, głównie stosunek C:N, (iv)
zawartość składników pokarmowych – mineralnych, a także (v) obecność i zawartość metali ciężkich (w wielu
krajach UE wprowadzono normy zawartości krytycznej metali ciężkich), (vi) obecność zanieczyszczeń
organicznych, (vii) obecność patogenów.
23
Tab. 1. Charakterystyka i operacyjne parametry niektórych surowców w produkcji biogazu1
Surowiec
Gnojowica
świńska
bydlęca
drobiowa
Serwatka
Zawartość
materii
organicznej, %
s.m.
Zawartość
związków
Stosunek
lotnych (VS)1,
C:N
%
Okres
retencji3,
dni
3-8
70-80
3-10
20-40
5-12
75-85
6-20
20-30
10-30
70-80
3-10
> 30
1-5
80-95
-
3-10
15-20
75
35
8-20
Dojrzałe liście
80
90
30-80
8-20
Słoma
70
90
90
10-50
Trawa
20-25
90
12-25
10
Kiszonka z traw
15-25
90
10-25
10
Odpady4
Zakłócenia
procesu
fermentacji
piana, szumy,
amoniak
redukcja pH
powolny
rozkład
redukcja pH
Produkcja
biogazu
m3·VS kg-1
0,25-0,50
0,20-0,30
0,35-0,60
0,80-0,95
0,25-0,50
0,10-0,30
0,35-0,45
0,55
0,46
Źródło: Ileleji, 2008; 2Volatile Substances – związki biodegradowalne (%); 3objaśnienia w tekście; 4przemysł spożywczy
1
3. Odpad pofermentacyjny – gnojowica pofermentacyjna
3.1. Odpad pofermentacyjny – ściek czy nawóz?!
Odpad pofermentacyjny zawiera od 3% do 5% suchej masy. W części płynnej obecne są zarówno
związki mineralne, jak i organiczne rozpuszczalne w wodzie. Mogą one wywierać potencjalnie dodatni,
obojętny lub toksyczny wpływ na rośliny uprawne. Eliminując prawnie możliwość przygotowania w biogazowni
rolniczej kofermentu z udziałem surowców o dużym ryzyku środowiskowym, a takimi przykładowo są
komposty komunalne czy też osady pościekowe, pozyskuje się ściek pofermentacyjny o składzie chemicznym,
pochodnym składu surowców roślinnych użytych w procesie technologicznym. Powstaje zatem pytanie, czy
taki odpad można bezpośrednio, bez uszlachetnienia stosować w rolnictwie, w produkcji roślinnej? Nasuwa
się także kwestia klasyfikacji formalnej (prawnej) potencjalnego bionawozu, zgodnie z Ustawą o nawozach
i nawożeniu z 10 lipca 2007 r. (Dz. U. nr 147, pozycja 1033).
Odpad – ściek pofermentacyjny można, jak wynika z analizy zapisów Ustawy (art. 2.5), traktować
jako nawóz organiczny (bionawóz) – gnojowica pofermentacyjna. Uzasadnieniem proponowanej nazwy są
następujące fakty: (i) otrzymany w biogazowni rolniczej ściek pofermentacyjny uzyskuje się z surowców
pochodzenia naturalnego, (ii) proces fermentacji zachodzi z udziałem mikroorganizmów, naturalnie obecnych
w środowisku. Gwarantem potencjalnego uznania ścieku pofermentacyjnego jako nawozu organicznego –
płynnego – jest dobór surowców i kontrola jakościowa kofermentu.
3.2. Potencjalna wartość nawozowa gnojowicy pofermentacyjnej
Potencjalną wartość nawozową gnojowicy pofermentacyjnej z biogazowni rolniczej określają
trzy kluczowe parametry: (i) zawartość azotu ogółem i azotu amonowego N-NH4, (ii) zawartość i jakość
materii organicznej, (iii) zwartość składników mineralnych – składników pokarmowych roślin uprawnych.
Podstawowym wskaźnikiem jakości rolniczej gnojowicy pofermentacyjnej jest zawartość azotu ogółem
i azotu amonowego, N-NH4. W procesie fermentacji beztlenowej azot organiczny ulega w znacznym stopniu
amonifikacji i w roztworze dominuje forma amonowa, która stanowi 75-85% zawartości całkowitej azotu
w ścieku. Zawartość azotu ogółem (Nog) waha się w szerokich granicach (zależnie od kofermentu), średnio
mieszcząc się w zakresie od 2% do 3% (świeżej masy nawozu). Wielkość aplikowanej dawki nawozów
naturalnych lub organicznych w Polsce, zgodnie z Ustawą o nawozach i nawożeniu (2007), wynosi 170 kg
N ha-1. Przyjmując obligatoryjnie to kryterium, wyliczona dla podanego powyżej zakresu zawartości azotu
dawka gnojowicy, waha się od 57 do 85 m3 ha-1. W praktyce produkcji roślinnej, analogicznie do zasad
24
stosowania gnojowicy klasycznej, zaleca się pokrycie do 60-80% potrzeb pokarmowych uprawianej rośliny
(zależnie od gatunku).
Zawartość i jakość materii organicznej gnojowicy pofermentacyjnej, pomimo swej wagi, jako
podstawowa jej cecha fizyczna, a także jako składnik bilansu materii organicznej pól uprawnych, nie stanowi
głównego elementu charakterystyki agrochemicznej tego nawozu organicznego. Zawartość suchej masy
w nawozie jest mała i kształtuje się na poziomie od 2% do 5%. Przyjmując, na podstawie podanego wyżej
kryterium dawki nawozu, ilość materii organicznej na poziomie 5%, wprowadzona z 57 m3 ha-1 wynosi
zaledwie 285 kg s.m. · ha-1. W bilansie materii organicznej dawka ta nie rekompensuje zatem strat materii
organicznej z gleby w jednorocznym cyklu produkcyjnym. W porównaniu do kofermentu zawiera mniej
węgla, lecz jednocześnie jest bardziej utleniona (Tab. 2.). Wąski stosunek C:N w obu nawozach wskazuje na
znaczny stopień humifikacji, co tym samym ogranicza aktywność bakterii utleniających w glebie. Jednocześnie
większa zawartość grup karboksylowych (R-COOH) w przefermentowanej materii organicznej ścieku jest
wskaźnikiem większego potencjału do wiązania kationów, a tym samym do wzrostu żyzności gleby. Zakładając
znaczną jej trwałość w glebie można zatem wprowadzoną do gleby ilość materii organicznej traktować jako
wielokrotność masy świeżej materii organicznej.
Tab. 2. Skład pierwiastkowy materii organicznej gnojowicy trzody chlewnej
przed i po fermentacji beztlenowej w biogazowni1
Pierwiastek
Surowa – przed fermentacją
Po fermentacji w biogazowni
C
57,96
48,13
H
8,32
6,52
O
27,48
39,83
N
6,15
5,42
S
0,09
0,00
C:N
9,46
8,89
Źródło: Marcato i in., 2009
1
Tab. 3. Zawartość składników mineralnych w nawozach naturalnych
i w pofermentacyjnym osadzie z biogazowi rolniczej, Austria1
Pierwiastek
P
K
Ca
Mg
S
Fe
Mn
Zn
Cu
Mo
Gnojowica
trzody chlewnej
Makroskładnik, g · kg-1 s.m.
8,4
28,0
44,7
75,5
20,6
32,1
9,3
14,4
5,1
Mikroskładniki, mg · kg-1 s.m.
1970
2080
180
358
164
1156
51
282
3,5
5,3
bydlęca
Gnojowica pofermentacyjna
13,5
67,1
31,0
7,6
4,6
3600
289
349
94
4,9
Źródło: Sager, 2007
1
25
Trzecim elementem oceny wartości nawozowej gnojowicy pofermentacyjnej jest zawartość
składników pokarmowych roślin uprawnych. Jak przedstawiono w Tab. 3, w warunkach austriackich zawartość
głównych makroskładników w gnojowicy pofermentacyjnej, potasu i wapnia, jest zbliżona do składu gnojowicy
trzody chlewnej, a pozostałych składników – do bydlęcej. W odniesieniu do mikroskładników w gnojowicy
pofermentacyjnej odnotowano zdecydowanie większą zawartość żelaza, pośrednią zawartość pozostałych
składników, mniejszą od zawartości w gnojowicy trzody chlewnej, a większą od gnojowicy bydlęcej. Autor
opracowania występujące różnice tłumaczy dodatkiem mikroelementów do pasz trzody chlewnej. Powstaje
tylko pytanie, w jakim stopniu mikroelementy zawarte w gnojowicy pofermentacyjnej są dostępne dla roślin
uprawnych.
3.3. Reakcja plonotwórcza roślin uprawnych – wybrane przykłady
Rolnicze zagospodarowanie gnojowicy pofermentacyjnej (GP) jest w dużo większym stopniu
udokumentowane w krajach azjatyckich, niż w Europie i Ameryce Północnej. Względną wielkość przyrostu
plonu ryżu, kukurydzy i szeregu innych roślin (głównie warzyw), rozważaną na tle nawożenia mineralnego
(NPK), ocenia się na poziomie 10-20% w Chinach i do kilkudziesięciu procent w innych krajach azjatyckich,
np. w Indiach.Wyniki badań amerykańskich i europejskich wykazują istotne działanie plonotwórcze gnojowicy
pofermentacyjnej, lecz na poziomie od kilku do kilkunastu procent względem analogicznych dawek nawozów
mineralnych. Ocena skali reakcji roślin uprawnych na współdziałanie dawek azotu ze stałymi dawkami
GP wskazuje na większe przyrosty plonów w sytuacji względnie niskiego poziomu nawożenia uprawianej
rośliny testowej azotem mineralnym. Taka reakcja roślin uprawnych wskazuje na obecność w tym nawozie,
poza azotem i składnikami mineralnymi, także wielu związków poprawiających ogólne warunki wzrostu,
jak i stymulujących wzrost samej rośliny, a tym samym zwiększających efektywność plonotwórczą azotu
nawozowego.
Ryc. 1. Wpływ współdziałania dawek azotu z gnojowicą pofermentacyjną na plony ziarna kukurydzy (Esteban R., i in., (2007)
10
przyrost plonu ziarna
9,5
9
plon ziarna, t ha-1
8,5
8
0
GP
7,5
7
6,5
GPgnojowica
6
5,5
5
0
45
90
135
180
225
dawki azotu, kg N ha-1
4. Gnojowica pofermentacyjna a środowisko
Podstawowym celem beztlenowej fermentacji biomasy pochodzenia roślinnego jest produkcja
biogazu, którego główny składnik to metan. W atmosferze ziemskiej gaz ten zalicza się do grupy tzw. gazów
szklarniowych. Okres jego retencji w atmosferze ziemskiej wynosi od 9 do 15 lat. Jednocześnie w stosunku
do CO2 wykazuje 23-krotnie większą zdolność do zatrzymywania ciepła (okres 100 lat).
26
W rolnictwie strefy umiarkowanej, a więc także w Polsce, głównymi źródłami metanu są przeżuwacze
(bydło, owce, kozy) oraz produkcja obornika. Klasyczne zagospodarowywanie nawozów naturalnych
(gnojownie, płyty obornikowe, laguny) prowadzi do znacznych strat materii organicznej w postaci CO2 lub
CH4. Ich wielkość często przekracza 50% inicjalnego udziału węgla w odchodach i dodanej ściółce.
Cel środowiskowy, czyli redukcję strat metanu, realizuje się w różnoraki sposób. Jednym z najmłodszych
rozwiązań jest utylizacja nawozów naturalnych, głównie gnojowicy, w biogazowniach rolniczych. Nawozy
naturalne, płynne charakteryzują się jednak naturalnie wąskim, a do tego zmiennym w czasie (produkcja
i przechowywanie), stosunkiem C:N. Z tego powodu wymagają uzupełnienia z dodatkiem innych surowców
o szerszym stosunku C:N. W rozwiązaniach technologicznych jako kofermentu używa się produktów
odpadowych z produkcji roślinnej, przykładowo słomy, liści buraków czy też kiszonek (buraki cukrowe,
kukurydza). Fermentacja w biogazowni rolniczej zmniejsza straty metanu emitowanego do środowiska, a tym
samym minimalizuje udział rolnictwa w emisji tego gazu. Badania duńskie wykazały, że poprzez fermentację
gnojowicy świńskiej w biogazowni, straty CH4 można zmniejszyć o 50% (z 3,1 do 1,5 kg t-1) nawozu.
W analogiczny sposób należy przeprowadzić analizę strat azotu ze źródeł rolniczych. Głównym
składnikiem gnojowicy naturalnej oraz pofermentacyjnej jest azot amonowy, N-NH 4. Udział rolnictwa
w emisji tego składnika do atmosfery przekracza 90%, a straty zachodzą na każdym etapie produkcji nawozów
naturalnych: od gromadzenia poprzez przechowywanie, aż do zastosowania na polu. Ubytek amoniaku
z gnojowicy pofermentacyjnej może być znaczny, a miejscem krytycznym jest sposób zagospodarowania
nawozu (Ryc. 2.). W tym nawozie azot amonowy, N-NH4, stanowi około 85% całkowitej zawartości azotu,
czyli kształtuje się na poziomie 10-20% większym niż w gnojowicy klasycznej. Jednocześnie pH gnojowicy
pofermentacyjnej kształtuje się na poziomie obojętnym (7,0), co naturalnie sprzyja ulatnianiu się amoniaku
do atmosfery. Największe straty amoniaku zachodzą w pierwszych godzinach po zastosowaniu gnojowicy.
Zatem aplikacja nawozu winna być połączona z natychmiastowym jego wymieszaniem z glebą, bowiem
po 12 godzinach od zastosowania różnice w ilości emitowanego do atmosfery gazu, między gnojowicą
klasyczną a pofermentacyjną, stają się nieistotne. Badania wykazały możliwość zmniejszenia strat amoniaku
w następstwie fermentacji gnojowicy świńskiej w biogazowni o 20% (o 100g NH3 t-1).
Ryc. 2. Kumulatywne straty amoniaku z nawozów naturalnych i gnojowicy pofermentacyjnej
Źródło: Moeller i Stinner, 2009
Drugą formą azotu, która potencjalnie może podlegać stratom w wyniku polowej aplikacji gnojowicy
pofermentacyjnej, są tlenki azotu, głównie podtlenek azotu, N-N2O. Składnik ten pojawia się w glebie zarówno
27
jako produkt uboczny w procesie utleniania amoniaku – nitryfikacja lub jako jeden z gazowych produktów
redukcji azotanów – denitryfikacja. Dotychczasowe wyniki badań nie wykazują jednoznacznie przewagi
gnojowicy pofermentacyjnej nad gnojowicami naturalnymi w wielkości generowanych strat azotu. Jednakże
zwraca się uwagę na fakt, że znaczna humifikacja materii organicznej w ścieku pofermentacyjnym (Tab. 2.) nie
wywołuje nadmiernego wzrostu aktywności mikroorganizmów denitryfikacyjnych w glebie, co tym samym nie
prowadzi do powstania tzw. nisz anaerobowych, tworzących warunki do intensyfikacji procesów denitryfikacji.
Niektóre badania wykazały, że w następstwie fermentacji w biogazowi, straty N2O gnojowicy świńskiej można
zmniejszyć o 25-40 g t-1 tego nawozu.
Trzecią formą azotu, która podlega rozważaniom w aspekcie strat azotu, są azotany, naturalnie
podlegające wymywaniu z gleb uprawnych w okresie jesienno-zimowym. Wprowadzony do gleby azot
w gnojowicy pofermentacyjnej nie stanowi potencjalnego zagrożenia dla środowiska, dopóki N-NH4 nie
zostanie utleniony do azotanów. Jednocześnie część składnika w tej formie chemicznej jest bezpośrednio
pobierana przez rośliny. Opublikowane wyniki badań zawartości azotu azotanowego w glebie w okresie
jesiennym, a więc tuż przed okresem naturalnego wymywania z gleby, zasadniczo nie wykazują obecności
zagrożeń ze strony gnojowicy pofermentacyjnej dla środowiska.
5. Literatura
Th. i in., (2007). Methane production through anaerobic digestion of various energy crops
• Amon
grown in sustainable crop rotations. Bioresource Technology 98: 3204-3214.
V., (2009). Closing the global energy and nutrient cycles through application of biogas
• Arthurson
residue to agricultural land – potential benefits and drawbacks. Energies 2:226-242.
Bertora Ch. i in., (2006). Pig slurry treatment modifies slurry composition, N O, and CO emissions
• after
soil incorporation. Soil Biol. & Biochemistry 40: 1999-2006.
Borjesson
P., Berglund M., (2007). Environmental systems analysis of biogas – Part II: the
• environmental
impact of replacing various reference systems. Biomass and Bioenergy 31: 3262
•
•
•
•
•
•
•
•
•
28
2
344.
Esteban R. i in., (2007). Use of anaerobically digested swine manure as a nitrogen source in corn
production. Agron. J. 99:1119-1129.
Ileleji K. i in., (2008). Basics of energy production through anaerobic digestion of livestock manure.
Extension Service Pardue University, ID-406-W, 6 s.
Holm J., Seadi T., Oleskiewicz-Popiel P., (2009). The future of anaerobic digestion and biogas
utilization. Bioresource Technology 100: 5478-5484.
Marcato C-E. i in., (2009). Impact of anaerobic digestion on organic matter quality in pig slurry.
Inter. Biodeterioration & Biodegradation 63:260-266.
Moeller K., Stinner W., (2009). Effects of different manuring systems with or without biogas
digestion on soil mineral nitrogen content and gaseous nitrogen losses (ammonia, nitrous oxide).
Europ. J. Agronomy 30: 1-16.
Prochonow A. i in., (2009). Bioenergy from permanent grassland – a review : 1. Biogas. Bioresource
Technology 100: 4931-4944.
Sager M., (2007).Trace and nutrient elements in manure, dung and compost samples in Austria. Soil
Biol. & Biochemistry 39: 1383-1390.
Terhoeven-Urselmans Th. i in., (2009). CO2 evaluation and N mineralization after biogas slurry
application in the field and its yield effects on spring barley. Applied Soil Ecology 42: 297-302.
Ustawa o nawozach i nawożeniu z 10 lipca 2007 roku. Dziennik Ustaw nr 147, pozycja 1033.
Adam Koryzna, Prezes Zarządu Stowarzyszenia „Koalicja Na Rzecz Nowoczesnego Rolnictwa”
Produkcja biomasy a GMO
Produkcja biomasy a GMO
„Koalicja na rzecz Nowoczesnego Rolnictwa” to organizacja rolnicza, która działa w Polsce od 2006
roku. Jest ona oficjalnie wpisana jako stowarzyszenie do Krajowego Rejestru Sądowego. Od 2008 r. to także
członek Rady Gospodarki Żywnościowej przy Ministrze Rolnictwa i Rozwoju Wsi. Dzięki temu bierze ona
czynny udział w tworzeniu przepisów prawa w Polsce oraz dyskusji na bardzo ważne społecznie, gospodarczo
i ekonomicznie tematy.
Stowarzyszenie działa przede wszystkim w celu: stworzenia polskim rolnikom możliwości wykorzystania
w produkcji rolnej nowoczesnych technologii rolniczych (w tym nowych rozwiązań biotechnologicznych),
zrównania szans polskich rolników z rolnikami europejskimi i światowymi oraz rozwijania współpracy
środowiska rolniczego z nauką i przemysłem.
W obecnej sytuacji gospodarczej światowe rolnictwo stoi przed wieloma wyzwaniami. Unia
Europejska nakłada na nas bardzo surowe wymogi zdrowotne, środowiskowe oraz jakościowe produkcji
żywności, których musimy przestrzegać, aby być konkurencyjnymi na arenie europejskiej i międzynarodowej.
U podstaw rozwoju obszarów wiejskich leży propagowanie zasady zrównoważonego rolnictwa
i korzystanie z zasobów naturalnych, ze szczególnym uwzględnieniem ochrony potencjału produktywnego
gleb. Założenia takie stanowią uzasadnienie funkcjonowania Wspólnej Polityki Rolnej.
Działania w rolnictwie stanowią jeden z najbardziej energochłonnych działów produkcji światowej,
należy zatem zwrócić szczególną uwagę na:
poprawienie efektywności energetycznej produkcji polowej;
promowanie zrównoważonych form rolnictwa;
stosowanie energooszczędnych technologii uprawy roli, sprzyjających sekwestracji węgla
w glebie;
wdrażanie technologii wykorzystujących odnawialne źródła energii33.
Po zaspokojeniu zasadniczych potrzeb życiowych społeczeństwa, kolejnym zadaniem rolnictwa jest
dostarczenie surowców z przeznaczeniem na cele energetyczne. Podstawowy surowiec energetyczny, w pełni
odnawialny, to biomasa.
W prognozach ekspertów za najbardziej efektywne źródło produkcji surowców energetycznych
uchodzić będą tereny leśne, grunty orne oraz łąki i pastwiska. Przewiduje się również, że w najbliższym czasie
przyrost energii pozyskiwanej z biomasy będzie nieproporcjonalnie duży w porównaniu do innych jej źródeł.
Raport Organizacji Narodów Zjednoczonych i Światowej Rady Energetycznej określa, że niezbędne jest
zmniejszenie energochłonności krajów uprzemysłowionych poprzez m.in. wykorzystanie źródeł odnawialnych
oraz rozwój technologii nowych generacji. Wzrost udziału odnawialnych źródeł energii w bilansie paliwowoenergetycznym świata przyczynia się do poprawy efektywności wykorzystania i oszczędzania zasobów
surowców energetycznych, poprawy stanu środowiska poprzez redukcję zanieczyszczeń do atmosfery i wód
oraz redukcję ilości wytwarzanych odpadów.W związku z tym wspieranie rozwoju tych źródeł staje się coraz
poważniejszym wyzwaniem dla niemalże wszystkich państw świata, w tym Polski34.
•
•
•
•
33 Dr inż. Jacek Wereszczaka – Kierownik Pracowni Ogólnej Uprawy Roli i Roślin, Akademia Rolnicza w Szczecinie,
Zrównoważony rozwój a produkcja biomasy jako odnawialnego źródła energii na gruntach ornych w Krajach Unii Europejskiej,
źródło: http://www.nbuv.gov.ua/portal/chem_biol/nvnltu/18_12/65_Wereszczaka_18_12.pdf
34 http://www.kprm.gov.pl/archiwum/1937_2707.htm, Komunikat po posiedzeniu komitetu Rady Ministrów ds. Polityki
Regionalnej i Zrównoważonego Rozwoju – 24.05.2000.
29
Unia Europejska pracuje nad zmniejszeniem efektu zmian klimatycznych oraz ustaleniem wspólnej
polityki energetycznej. Jej częścią jest uzgodnienie dokonane w marcu 2007 r. przez głowy państw europejskich,
które nakłada na kraje członkowskie obowiązek zwiększenia udziału energii odnawialnej. Do 2020 r. energia
odnawialna powinna stanowić 20% całkowitego zużycia energii w UE (w 2005 r. stanowiła ona 8,5% ). Aby
zrealizować wspólny cel, poszczególne kraje członkowskie są zobowiązane zwiększyć własną produkcję oraz
zużycie energii odnawialnej, m.in. w energetyce, ogrzewnictwie, chłodnictwie oraz transporcie35.
Aby spełnić wymogi Unii Europejskiej w tym zakresie, niezbędne jest pozyskiwanie odnawialnych źródeł
energii do produkcji taniej biomasy na cele energetyczne.Takie zmiany polityki energetycznej zwiększyć mogą
presję na środowisko naturalne, poprzez m.in. degradację gleb w wyniku intensyfikacji produkcji, zarówno na
gruntach ornych, jak i na łąkach czy pastwiskach36.
Światowe zasoby glebowe są ograniczone, natomiast stale wzrasta zapotrzebowanie na produkcję
żywności (OECD szacuje, że do 2050 wzrośnie ono dwukrotnie). Intensyfikacja rolnictwa będzie powodowała
zwiększenie ilości stosowanych zabiegów agrochemicznych, a więc i silniejsze zanieczyszczenie środowiska
naturalnego.
Jednym z dostępnych rozwiązań, które może przyczynić się do zmniejszenia wpływu rolnictwa na
środowisko naturalne, a jednocześnie dostarczyć źródła do produkcji surowców energii odnawialnej, jest
wykorzystanie w rolnictwie nowoczesnych technologii, w tym zielonej biotechnologii.
Zielona biotechnologia – źródło taniej biomasy
Dzięki zastosowaniu inżynierii genetycznej pozyskujemy rośliny z odpowiednimi cechami odporności
lub mogące w efektywniejszy sposób wykorzystywać zasoby naturalne gleby. Możliwe jest uzyskanie wyższych
plonów od 6% do 30%, przy wykorzystaniu takiej samej powierzchni upraw, czy zmniejszenie zużycia paliw,
poprzez ograniczenie ilości wykonywanych zabiegów agrochemicznych. Na świecie stosuje się odmiany, które
odporne są również na suszę, co powoduje mniejsze zużycie wody.
Jednocześnie ogranicza się do minimum pozostałości rakotwórczych toksyn pochodzenia
naturalnego, dzięki zastosowaniu genów, które pozwalają roślinie skutecznie bronić się przed szkodnikami
odpowiedzialnymi za powstawanie mykotoksyn. Dzięki wykorzystaniu modyfikacji genetycznej kukurydzy,
uzyskujemy bezpieczne plony, spełniające europejskie standardy maksymalnego akceptowalnego poziomu
pozostałości mykotoksyn w żywności i paszach.
Zielona biotechnologia zwiększa ekonomiczną opłacalność produkcji rolnej poprzez dostarczanie
wyższych plonów, przy ograniczonych nakładach finansowych.
Istotne jest również to, że zmniejsza się wpływ rolnictwa na zmiany klimatyczne poprzez ograniczenie
emisji dwutlenku węgla do atmosfery, efektywniejsze wykorzystanie zasobów glebowych, produkcję większej
ilości plonów przy wykorzystaniu takiej samej powierzchni upraw.
Aktualny stan uprawy roślin genetycznie zmodyfikowanych na świecie
(zgodnie z Clive James, 2008 ISAAA Report on Global Status of Biotech/GM Crops report)37
W 2008 r. zgodnie z raportem Instytutu Propagowania Upraw Biotechnologicznych – ISAAA, łączna
światowa powierzchnia upraw roślin genetycznie zmodyfikowanych wyniosła 125 milionów ha. Na świecie
uprawia się aktualnie około 30 różnych odmian roślin biotechnologicznych, w tym największą powierzchnię
zajmują: soja, kukurydza, bawełna i rzepak.
Unia Europejska pozostaje jednak cały czas w tyle za resztą świata. Jedyną dopuszczoną do
uprawy odmianą roślin genetycznie zmodyfikowanych jest kukurydza Bt z genem odporności na omacnicę
prosowiankę.W 2008 r. uprawiano ją na powierzchni około 110 000 ha. Największe doświadczenie w hodowli
kukurydzy Bt mają Hiszpanie, gdzie komercyjne uprawy obecne są od 10 lat, ich powierzchnia stale wzrasta
(w roku 2008 osiągnęła 68 000 ha).
35 http://ec.europa.eu/energy/climate_actions/doc/factsheets/2008_res_sheet_poland_pl.pdf
36 Op. cit. dr inż. Jacek Wereszczaka, Zrównoważony rozwój …
37 http://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/39/pptslides/Brief39Slides.pdf
30
W porównaniu do całkowitej powierzchni uprawy kukurydzy w Polsce, produkcja kukurydzy
MON 810 jest niewielka (głównie ze względu na sytuację polityczno-legislacyjną), jednak z roku na rok
zainteresowanie tą odmianą wzrasta wśród rolników. W pierwszym roku komercjalizacji, zgodnie z danymi
Polskiego Związku Producentów Kukurydzy, całkowita powierzchnia uprawy tej odmiany wyniosła około
320 ha, natomiast w kolejnym roku wzrosła ona 10-krotnie, do ponad 3000 ha.
Ramy prawne regulujące kwestie GMO w Polsce
W Polsce obowiązują aktualnie trzy polskie akty prawne regulujące kwestie wykorzystania
organizmów genetycznie zmodyfikowanych oraz odpowiednie rozporządzenia UE:
•
Ustawa z 22 czerwca 2001 r. o organizmach genetycznie zmodyfikowanych
Jest to akt prawny, który obowiązywał w Polsce przed akcesją do Unii Europejskiej. W momencie
wstąpienia Polski do Wspólnoty zasadniczo stracił on moc prawną, a w Polsce zaczęły obowiązywać
przepisy Unii. Ustawa nie reguluje kwestii związanych z uprawą roślin genetycznie zmodyfikowanych,
stosuje się w tym zakresie odpowiednie przepisy UE oraz dobrą praktykę rolniczą.
•
Ustawa z 22 lipca 2006 r. o paszach
Reguluje ona kwestie możliwości wykorzystania do produkcji pasz surowców, pochodzących z roślin
genetycznie zmodyfikowanych. Aktualnie przepisy ustawy pozostają w sprzeczności z prawem
wspólnotowym, gdyż przewiduje ona zakaz wykorzystania komponentów paszowych genetycznie
zmodyfikowanych do produkcji pasz w Polsce. Parlament wprowadził jednak moratorium na
stosowanie zakazu do 1 stycznia 2013 r.
• Ustawa z 26 czerwca 2003 r. o nasiennictwie
Reguluje kwestie obrotu materiałem siewnym dopuszczonych w Unii Europejskiej odmian roślin
genetycznie zmodyfikowanych oraz możliwość wpisywania do krajowego rejestru odmian roślin
uprawnych, roślin transgenicznych. Niektóre przepisy ustawy pozostają jednak w sprzeczności
z prawem wspólnotowym, gdyż wprowadzono w niej zakazy obrotu materiałem siewnym i rejestracji
odmian roślin genetycznie modyfikowanych. Po długotrwałym sporze z Komisją Europejską 16 lipca
2009 r. Europejski Trybunał Sprawiedliwości wydał wyrok przeciwko Polsce, za niedostosowanie w tym
zakresie prawa krajowego do wspólnotowego i wprowadzanie nielegalnych zakazów. Niezgodne
przepisy mają zostać z ustawy usunięte.
Rozporządzenia UE 1829/2003 w sprawie zmodyfikowanej genetycznie żywności i paszy
oraz 1830/2003, dotyczące możliwości śledzenia i etykietowania organizmów genetycznie
zmodyfikowanych oraz możliwości śledzenia żywności i produktów paszowych, wyprodukowanych
z organizmów zmodyfikowanych genetycznie.
Rozporządzenie reguluje GMO przeznaczone do użycia w żywności i paszach, jak również żywność i pasze,
które zawierają GMO lub składają się z GMO oraz żywność i pasze wyprodukowane z GMO i ma za zadanie
stworzenie jednolitego wspólnotowego systemu dopuszczania produktów GM na rynek przez Komisję
Europejską, opartego na ocenie ryzyka prowadzoną przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności.
Drugie rozporządzenie natomiast tworzy system śledzenia produktów zawierających lub składających
się z organizmów genetycznie zmodyfikowanych oraz żywności i paszy wytworzonej z GMO po to, aby
ułatwić ich etykietowanie, monitorowanie wpływu na środowisko i zdrowie, a także umożliwić skuteczne
zarządzanie ryzykiem.
•
31
Kukurydza w Polsce
Wg. prof. T. Michalski za GUS
Z danych przedstawionych powyżej wynika, że zapotrzebowanie na kukurydzę z roku na rok wzrasta
i aktualnie kształtuje się na poziomie 1, 9-2,1 mln ton.
Dlaczego tak się dzieje?
Przyczyn jest wiele. Jedna z nich to konieczność zwiększenia wykorzystania energii odnawialnej.
Kukurydza bowiem stanowi doskonały surowiec do produkcji biomasy na cele energetyczne (na bioetanol
i biogaz).
Jak podaje prof. Tadeusz Michalski z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, kukurydza jest
doskonałym surowcem do produkcji biogazu. Stoi za tym wiele naukowo i praktycznie udowodnionych
faktów:
z 1 tony kiszonki z kukurydzy uzyskać można 200 m3 biogazu;
biogaz wyprodukowany z 1 ha kukurydzy wystarczy na przejechanie autem 60 tys. km, tj. średniego
rocznego przebiegu 4 samochodów;
2 MW elektrownia na biogaz zużywa kukurydzę z 1000 ha i może zaopatrzyć w ciepłą wodę
50-tysięczne miasto.
Jakie zalety drzemią w kukurydzy?
Roślina typu C4, co w prostym tłumaczeniu oznacza, że charakteryzuje się małym poborem wody
i dużymi możliwościami plonowania;
Jest przydatna do kiszenia;
Stanowi łatwo rozkładalny materiał roślinny;
Toleruje nawożenie organiczne (obieg surowców w zakładzie);
Charakteryzuje się dużymi możliwościami plonowania – szczególne możliwości tkwią
w wykorzystaniu metod inżynierii genetycznej do modyfikowania cech tej rośliny.
•
•
•
•
•
•
•
•
Jak wynika z wyżej przytoczonych argumentów kukurydza stosunkowo dobrze plonuje i stanowi
dobry uniwersalny surowiec do produkcji biomasy na cele energetyczne. Aby jednak zwiększyć możliwości jej
plonowania, a jednocześnie skutecznie walczyć ze szkodnikami, dbając o środowisko naturalne i podnosząc
ekonomiczną opłacalność produkcji, warto sięgnąć po rozwiązania zielonej biotechnologii.
32
Niezależnie od wszelkich kwestii ideologiczno-politycznych, polscy rolnicy muszą mieć zagwarantowany
dostęp do najnowszych technologii na racjonalnych zasadach. Gwarantuje nam to nie tylko prawo Unii
Europejskiej, uznające zasadę równości podmiotów wobec prawa, ale i Konstytucja Rzeczypospolitej Polski.
Mając na uwadze wszelkie poruszone wyżej kwestie, Stowarzyszenie „Koalicja na rzecz Nowoczesnego
Rolnictwa” apeluje o:
dostęp do nowoczesnych technologii rolniczych, w tym roślin genetycznie zmodyfikowanych;
określenie ram prawnych, stwarzających rolnikom możliwość korzystania ze zdobyczy zielonej
biotechnologii;
określenie możliwych do spełnienia i ekonomicznie opłacalnych zasad koegzystencji produkcji
ekologicznej, konwencjonalnej oraz wykorzystującej nowoczesne technologie;
możliwości prowadzenia działalności gospodarczej w warunkach porównywalnych do istniejących
w innych krajach świata;
możliwości prowadzenia działalności w oparciu o przejrzyste prawo krajowe zgodne z prawem
unijnym.
Zostawmy rolnikom prawo wyboru, bo przecież to oni ponoszą odpowiedzialność za swoją produkcję
i jej efekty ekonomiczne!
•
•
•
•
•
33
Rozdział II Szanse rozwoju produkcji biogazu rolniczego w Polsce
Anna Oniszk-Popławska, Instytut Energetyki Odnawialnej (EC BREC IEO)
Uwarunkowania prawne i ekonomiczne produkcji
biogazu rolniczego w Polsce
Ocena projektów biogazowych, podobnie jak w przypadku każdego innego przedsięwzięcia
finansowego, jest zagadnieniem dość skomplikowanym i winna zostać poprzedzona kompleksową analizą
otoczenia ekonomicznego i prawnego. Badanie przeprowadzone w sposób pobieżny może doprowadzić do
podjęcia błędnej decyzji o realizacji lub braku realizacji inwestycji.
Choć nie jest to regułą, końcowe i kompleksowe analizy są zazwyczaj przeprowadzane przez
wyspecjalizowane firmy doradcze. Ich cel to uzyskanie wskaźników finansowych, będących podstawa podjęcia
decyzji o przeprowadzeniu projektu. Stanowią one najistotniejszy element studium wykonalności wymaganego
przez instytucje finansujące.
1. Wybrane uwarunkowania prawne
Oddziaływanie na środowisko
Budowa nowoczesnych biogazowni nie powinna powodować istotnego niekorzystnego wpływu na
środowisko przyrodnicze, choć może wzbudzać protesty mieszkańców ze względu na zmianę warunków
upraw, częstotliwość dostaw samochodami ciężarowymi i hałas. Sporządzenie Oceny Oddziaływania na
Środowisko (OOŚ) jest wymagane do instalacji, którą kwalifikuje się jako przedsięwzięcie mogące znacząco
oddziaływać na środowisko w rozumieniu ustawy z 3 października 2008 r. o udostępnianiu informacji
o środowisku i jego ochronie, udziale społeczeństwa w ochronie środowiska oraz o ocenach oddziaływania
na środowisko [Dz. U. 2008 nr 199 poz. 1227].
Wójt/burmistrz gminy może uznać za stosowne zasięgnięcie opinii innych organów (starosty powiatu
czy Państwowego Powiatowego Inspektora Sanitarnego) oraz uznać za konieczne przeprowadzenie procedury
OOŚ, w tym sporządzenia raportu.
Istotne jest również ustalenie, czy wybrana lokalizacja inwestycji nie spowoduje negatywnego
wpływu na obszary chronione sieci NATURA 2000. W przeciwnym razie procedura OOŚ może się znacznie
uszczegółowić i wydłużyć, choć warto zauważyć, że sama lokalizacja biogazowni na obszarze NATURA 2000
nie jest czynnikiem wykluczającym przeprowadzenie udanej inwestycji.
Pozwolenie na budowę
Aby uzyskać pozwolenie na budowę należy dysponować prawem do nieruchomości lub korzystania
z niej. Inwestor powinien pozyskać informacje, czy na terenie planowanej inwestycji może powstać
biogazownia czy inne planowane obiekty lub instalacje, oraz zgromadzić podstawową dokumentację: mapę,
obejmującą swoim zakresem cały planowany teren inwestycji, w tym ewentualnych elementów liniowych, jak
rurociągi czy linie elektroenergetyczne; wypisy i wyrysy z rejestru ewidencji gruntów i budynków; informację
z miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego (MPZP), jeżeli taki istnieje.W przypadku braku MPZP
należy wystąpić z wnioskiem do urzędu gminy o wydanie decyzji o warunkach zabudowy i zagospodarowaniu
terenu.
Projekt zagospodarowania działki obejmuje: granice działki, usytuowanie, obrys i układy istniejących
(projektowanych) obiektów budowlanych, określenie sieci, uzbrojenia terenu, sposób odprowadzania
lub oczyszczania ścieków, układ komunikacyjny i układ zieleni, wymiary i wzajemne odległości obiektów
w nawiązaniu do istniejącej i projektowanej zabudowy terenów sąsiednich.
Dokumentacja techniczna, dotycząca części architektoniczno-konstrukcyjnej, przygotowywana
w pracowni architektonicznej, obejmuje części: architektoniczną; konstrukcyjną; sanitarną – przyłącze do sieci
wodociągowej i odprowadzenie ścieków; elektryczną; drogową – wykonanie nowych dróg wewnętrznych
i placów manewrowych oraz konstrukcyjną.
34
Zazwyczaj wymagane są też oświadczenia właściwych jednostek o zapewnieniu dostaw energii, wody,
ciepła i gazu, odbioru ścieków oraz o warunkach przyłączenia obiektu do sieci: wodociągowych, kanalizacyjnych,
ciekłych, gazowych, elektroenergetycznych, telekomunikacyjnych i dróg lądowych. Inne uzgodnienia obejmują:
wymagania odnośnie uzbrojenia terenu, planowania i zagospodarowania go (uzgodnienia ZUD), uzgodnienia
w zakresie wymagań bhp, higieniczno-sanitarnych; wniosek o wydanie decyzji o zgodę na lokalizację zjazdu
na drogę publiczną; warunki przyłączenia do sieci wodno-kanalizacyjnej; projekt robót geologicznych
i dokumentacja geologiczna; inne: opinia UDT, inspektora nadzoru budowlanego, straży pożarnej, WIOŚ,
inspektora sieci energetycznych. Decyzję o pozwoleniu na budowę biogazowni wydaje starosta.
Uwarunkowania ekonomiczne
Nakłady inwestycyjne
Ogólny podział poszczególnych kategorii nakładów w rozbiciu na składniki cząstkowe zależy od
projektu technologicznego danej biogazowni, tym niemniej można wychwycić pewne znaczące i powtarzające
się kategorie nakładów. W każdej z analizowanych biogazowni największy udział mają dwa podstawowe
elementy: budowa komór fermentacyjnych oraz zakup agregatów kogeneracyjnych. Procentowo składniki
te stanowią ok. 20% nakładów inwestycyjnych każdy. Znaczącą pozycję zajmuje budowa innych (niż komory
fermentacyjne) zbiorników, stacji do uzdatniania gazu czy odsiarczania oraz zakup technologii.
Rysunek 1 Procentowy udział nakładów, dane uśrednione dla biogazowni polskich (1-2 MWe) (Curkowski A. i in. 2009).
Jednostkowa wielkość nakładów, w przeliczeniu na 1 m 3 komory fermentacyjnej lub 1 kWe
zainstalowanej mocy elektrycznej, maleje wraz z wielkością instalacji. Czym większa instalacja, tym nakłady
jednostkowe będą mniejsze. W warunkach polskich dla biogazowni o mocy 1-2 MWe38, całkowite nakłady
inwestycyjne netto kształtują się na poziomie 12-19 tyś zł/kWe lub w odniesieniu do produkcji energii 15002500 zł/MWe. Ważne są tu doświadczenia zdobyte przy budowie biogazowni polskiego pioniera, w tym
obszarze firmy Poldanor S.A. Nakłady inwestycyjne wyniosły tam 8 i 12 tyś zł/kWe dla instalacji odpowiednio
0,625 i 2,1 MWe. Należy pamiętać o tym, że nakłady inwestycyjne netto nie zawierają podatku od towarów
i usług VAT.
38 1 MWe=1000 kWe
35
Koszty operacyjne i przychody
Drugim krokiem w analizie finansowej jest obliczenie całkowitych operacyjnych kosztów i przychodów.
Koszty te zawierają wszystkie dane dotyczące wydatków przewidzianych na zakup towarów i usług, które nie
mają charakteru inwestycyjnego, ponieważ konsumuje je się w ciągu każdego okresu obrachunkowego.
Koszty roczne obejmują: koszty pozyskania substratów z transportem, utrzymania, konserwacji
i napraw, amortyzacji, podatków, oprocentowania kredytu, ubezpieczenia, wynagrodzeń, inne i wynoszą około
8-10% nakładów inwestycyjnych rocznie.
W warunkach niemieckich usługi remontowe, naprawcze, konserwacyjne wyniosły dla 90% biogazowni
około 10% rocznych kosztów eksploatacyjnych [Handreichung 2005].
Projekty biogazowe generują własne przychody ze sprzedaży towarów i usług, takich jak: energii
elektrycznej, ciepła, pulpy pofermentacyjnej na cele nawozowe. Przychody te powinny być określone przez
prognozy ilości dostarczonych usług i przez ich ceny.
Energia – uwarunkowania prawne i ekonomiczne
Podstawową regulacją prawną rozwoju energetyki odnawialnej w Polsce jest Ustawa z 10 kwietnia
1997 r. – Prawo energetyczne – [Dz.U. 1997 nr 54 poz. 348 z późn. zm.]. Jednym z ważniejszych instrumentów
prawnych, istniejącym w polskim ustawodawstwie, jest obowiązek zakupu, przez przedsiębiorstwa zajmujące
się obrotem energią elektryczną i sprzedające tę energię do odbiorców końcowych, energii elektrycznej
z odnawialnych źródeł energii (OZE) w określonym procencie w danym roku39. Rys. 2. pokazuje procentowe
zobowiązania do zakupu energii elektrycznej z OZE w danym roku.
Rys. 2. System zobowiązań ilościowych dla energii elektrycznej z OŹE w Polsce.
Źródlo: opracowanie wlasne
W celu wypełnienia obowiązku przedsiębiorstwa zobowiązane (sprzedawcy energii) mogą umorzyć
odpowiednie świadectwa pochodzenia lub uiścić opłatę zastępczą na konto NFOŚiGW, która przeznaczona
powinna być na wspieranie OZE i źródeł kogeneracyjnych. Jest to mechanizm napędzający rozwój OZE,
wytwarzających zieloną energię elektryczną. Wykorzystanie biogazu pochodzenia rolniczego, oprócz
obowiązku odbioru wyprodukowanej energii elektrycznej i zielonych certyfikatów, może uzyskać dodatkowe
wsparcie.
39 Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie szczegółowego zakresu obowiązków uzyskania i przedstawienia do
umorzenia świadectw pochodzenia, uiszczania opłaty zastępczej, zakupu energii elektrycznej ciepła wytworzonych
w odnawialnych źródłach energii oraz obowiązku potwierdzenia danych dotyczących ilości energii elektrycznej
wytworzonej w odnawialnym źródle energii [Dz. U. 2008 nr 156 poz. 969].
36
W najnowszej wersji projektu nowelizacji ustawy Prawo energetyczne zostaje wprowadzony
oddzielny certyfikat dla biogazu pochodzenia rolniczego, wydawany dla biogazu wprowadzonego do sieci
dystrybucyjnej operatorów sieci gazowych. Rozliczenie certyfikatu będzie takie samo, jak w przypadku
świadectwa pochodzenia dla energii elektrycznej z OZE (zielony certyfikat). To nowy system, zwiększający
opłacalność produkcji biogazu rolniczego, nie w celach wytwarzania energii elektrycznej, ale zapewniającej
dostawy gazu przez sieci gazowe. Ponadto Ministerstwo Gospodarki wprowadziło, do projektu omawianej
nowelizacji, zapis jednoznacznie potwierdzający możliwość uzyskiwania dla tej samej energii, wytworzonej
w procesie wysokosprawnej kogeneracji z wykorzystaniem OZE, dwóch certyfikatów: czerwonego za
kogenerację i zielonego za OZE.
Warunki przyłączenia do sieci precyzuje Rozporządzenie Ministra Gospodarki w sprawie
szczegółowych warunków funkcjonowania systemu elektroenergetycznego [Dz. U. 2007 nr 93 poz. 623].
Uzyskanie koncesji wymaga wytwarzania energii elektrycznej z OZE niezależnie od mocy źródła, czy też ilości
energii wyprodukowanej w nim. Organem koncesyjnym, który wydaje, kontroluje, cofa i przedłuża koncesje
jest Prezes URE.
Inwestor występuje do Regionalnego Zakładu Energetycznego o wydanie warunków przyłączenia do
sieci elektroenergetycznej, w których przedstawia się m.in. zakres prac niezbędnych do realizacji przyłączenia.
Zgodnie z warunkami przyłączenia do sieci obiekt uzyskuje warunki przyłączenia w zakresie: grupy
przyłączeniowej, mocy przyłączeniowej, miejsca przyłączenia, miejsca dostarczenia energii, rodzaju połączenia
z siecią.
W dalszym etapie konieczne jest uzyskanie promesy koncesji na wytwarzanie energii elektrycznej.
Wniosek składa się do Urzędu Regulacji Energetyki (URE), który podejmuje decyzję w tej sprawie. Końcowym
etapem jest wydanie przez URE koncesji na wytwarzanie energii elektrycznej.
Głównym elementem przychodów biogazowni będzie sprzedaż energii elektrycznej i ciepła. Przyjmuje
się, że zużyje ona na potrzeby procesowe około 9% wyprodukowanej energii elektrycznej oraz 25%
wyprodukowanego ciepła (Curkowski A. 2009).
Średnia cena rynkowa sprzedaży energii elektrycznej netto (po odliczeniu potrzeb własnych
biogazowni) do sieci wynosi 155 zł/MWh, natomiast średnia cena rynkowa zielonego świadectwa pochodzenia
to 248 zł/MWh, co daje sumarycznie 403 zł/MWh.
Wytwarzane przez elektrociepłownię ciepło może być wykorzystywane na potrzeby własne
bądź oferowane odbiorcom w odległości do kilku kilometrów. Zazwyczaj podpisuje się listy intencyjne,
wyrażające chęć zakupu ciepła z przeznaczeniem dla obiektów publicznych, takich jak: szkoły, szpitale, obiekty
publiczne, hale sportowe, ośrodki zdrowia. Odbiorem ciepła zainteresowane mogą być również spółdzielnie
mieszkaniowe lub przedsiębiorstwa, jak również okoliczni producenci rolni, w tym rolnicy planujący uprawy w
szklarniach. Cena rynkowa sprzedaży ciepła zależy od warunków lokalnych i negocjacji bilateralnych pomiędzy
biogazownią a odbiorcą.
Substraty – uwarunkowania prawne i ekonomiczne
Nowoczesne biogazownie rolnicze stosują obecnie bardzo często proces kofermentacji odchodów
zwierzęcych z odpadami z przemysłu rolno-spożywczego, które podlegają przepisom Ustawy o odpadach
[Dz. U. z 2001 nr 62, poz. 628 z późn. zm.]. Biogazownie, przetwarzające odpady organiczne, należy traktować
jako instalacje do odzysku odpadów.
Obowiązującym jest Rozporządzenie nr 1774/2002 Parlamentu Europejskiego i Rady z 3 października
2002 r., ustanawiające przepisy sanitarne dotyczące produktów ubocznych pochodzenia zwierzęcego
nieprzeznaczonych do spożycia przez ludzi [Dz. U. UE (OJ) L 273 10.10.2002]. Klasyfikuje ono uboczne
produkty pochodzenia zwierzęcego (całe tusze, części zwierząt lub produkty pochodzenia zwierzęcego) na
trzy kategorie (kategorie I, II i III), według stopnia stwarzanego zagrożenia sanitarnego. Zgodnie z tym podziałem
wyróżnia się także procedury postępowania oraz precyzuje metody przetwarzania produktów ubocznych
pochodzenia zwierzęcego, tj. higinizacji/sanitacji w warunkach podwyższonego ciśnienia i temperatury.
37
W przypadku wykorzystania odpadów objętych ww. rozporządzeniem, proces powinien być restrykcyjnie
kontrolowany, a projekt instalacji do sanitacji odpadów odpowiednio dostosowany do rodzaju wsadu.
Przefermentowana biomasa z biogazowni, aby mogła być wykorzystana do rozprowadzenia na
powierzchni ziemi w celu nawożenia lub ulepszenia gleby, musi spełniać wymogi zgodne z rozporządzeniem
Ministra Środowiska z 14 listopada 2007 r. w sprawie odzysku R10 [Dz. U. Nr 228, poz. 1685] oraz
rozporządzeniem Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z 7 grudnia 2004 r. w sprawie wymagań weterynaryjnych
dla dodatków do wzbogacania gleby [Dz.U. z 2006 r. Nr 84, poz.583]. Jednak przefermentowana gnojowica
(odzysk R10) jest jednakowo traktowana jak odpad z oczyszczalni ścieków pod względem zagrożeń
wynikających z ich zastosowania, co stanowi pewną barierę w ich wykorzystaniu. Trwają prace nad zmianą
ww. rozporządzenia.
Stosowanie odchodów zwierzęcych jako nawozu jest uregulowane przez przepisy Ustawy z 10 lipca
2007 r. o nawozach i nawożeniu [Dz.U. 2007 nr 147 poz. 1033], która reguluje stosowanie odchodów
zwierzęcych jako nawozu w agrotechnice. Ogranicza ona dawki azotu i terminy stosowania nawozów
naturalnych oraz determinuje wymogi dotyczące infrastruktury ich przechowywania. Wprowadzono również
obowiązek posiadania zbiorników o pojemności umożliwiającej gromadzenie co najmniej czteromiesięcznej
produkcji nawozu naturalnego w postaci płynnej.
Substraty przeznaczone do fermentacji mogą być odbierane od jednostki generującej odpady za
darmo lub za ich utylizację może być pobierana opłata Za odbiór odpadów niebezpiecznych, np. poubojowych,
biogazownia sama może pobierać opłatę 0-500 zł/t. Dostarczenie innych odpadów przemysłowych jest
zależne od warunków lokalnych i ustaleń bilateralnych pomiędzy dostawcą a odbiorcą (biogazownią).
W strukturze kosztów duże znaczenie ma udział zakupu roślin energetycznych (lub innych
substratów) i tak: dla 62% biogazowni rośliny energetyczne stanowią 20% rocznych kosztów eksploatacyjnych
[Handreichung 2005]. Za 1 t kiszonki kukurydzy trzeba będzie zapłacić od 90 do 120 zł, za glicerynę od
0-200 zł/t natomiast za gnojowicę od 0 do 50 zł/t. W Polsce koszt produkcji kiszonki kukurydzianej waha się
od 70 do 90 zł/t. Oddzielną kwestię stanowi koszt transportu substratów z miejsca wytwarzania odpadów/
upraw do biogazowni, chyba że koszty transportu pokrywane są przez dostarczającego. Konieczne jest
również zapewnienie dostaw surowca do fermentacji, przez zawarcie umów/podpisanie listów intencyjnych
np. umów z rolnikami na dostawę kiszonki kukurydzy.
Literatura
Biogasgewinnung und –nutzung (Poradnik pozyskiwania i wykorzystania biogazu)
• Handreichung
Ergabnise des Biogas-Messeprograms (Rezultaty programu monitringu biogazowni). 2005. Institut für
•
•
38
Energetik und Umwelt gGmbH; Bundesforschungsanstalt für Landwirtschaft, Kuratorium für
Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V., Fachagentur Nachwachsenderohstoffr e.V.:
Gülzow. ISBN 3-00-0143333-5.
EU Agrobiogaz. 2007-2010. EU Agrobiogaz Europejska inicjatywa instytucji badawczo-rozwojowych
na rzecz zwiększenia efektywności wykorzystania biogazu. Projekt 6. Programu Ramowego Badań
i Rozwoju Unii Europejskiej. URL: http://www.eu-agrobiogas.net/
Curkowski A., Mroczkowski P. Oniszk-Popławska A. Wiśniewski G. 2009. Poradnik: produkcja
i wykorzystanie biogazu rolniczego. Mazowiecka Agencja Energetyczna: Warszawa, in press.
Lech Ciurzyński, „BIA” Consultor
Biogazownia rolnicza odnawialnym źródłem energii
Zrównoważone wykorzystywanie zasobów naturalnych jest obecnie jednym z najważniejszych
zadań stojących przed ludzkością. Oczekuje się, iż stosowane zasady i reguły ekonomiczne, określające
nieograniczoność zasobów i ograniczoność dóbr naturalnych, zostaną rozszerzone o proekologiczne
oddziaływanie na najbliższe otoczenie ludzi oraz działających podmiotów gospodarczych. Dużo mówi się
o wpływie produkcji na klimat, zanieczyszczenie środowiska naturalnego czy efekt cieplarniany. Polityka
proekologiczna Unii Europejskiej, znajdująca swoje odbicie w ustawodawstwie krajowym, powoduje, iż
szczególną uwagę przykłada się do odnawialnych źródeł energii.
Wykorzystywanie zasobów zielonej energii korzystne jest nie tylko z powodu redukcji emisji
gazów cieplarnianych i zanieczyszczeń czy wykorzystywania alternatywnych zasobów energetycznych, ale
dodatkowe źródła – odnawialne – mają także swój udział w bilansie energetycznym, pozytywnie wpływając na
bezpieczeństwo energetyczne.
Zgodnie z Prawem energetycznym za odnawialne źródło energii uznaje się to, które wykorzystuje
w procesie przetwarzania energię wiatru, promieniowania słonecznego, geotermalną fal, prądów i pływów
morskich, spadku rzek oraz energię pozyskiwaną z biomasy, biogazu wysypiskowego, a także z biogazu
powstałego w procesach odprowadzania lub oczyszczania ścieków, albo rozkładu składowanych szczątek
roślinnych i zwierzęcych. Istotą powyższej definicji jest powiązanie energii z brakiem jej deficytu w długim
okresie, tak więc instalacja biogazu, wykorzystująca substraty w postaci biomasy, jest odnawialnym źródłem
energii.
Technologia biogazowa
Głównym zadaniem biogazowni rolniczych jest produkcja biogazu, którego podstawowy, a zarazem
najbardziej oczekiwany składnik to metan (CH4). Właśnie on jest nośnikiem energii i w wyniku jego spalenia
w odpowiednich urządzeniach uzyskujemy energię elektryczna i cieplną.
Rys. 1. Ścieżka technologiczna wzorcowej biogazowi rolniczej
Źródło: opracowanie własne
Jako surowiec energetyczny stosowane mogą być różnego rodzaju substraty organiczne.W przypadku
wzorcowych instalacji stosuje się przede wszystkim płynne odchody zwierzęce, wymieszane z komponentami
uzupełniającymi, takimi jak np. kiszonka kukurydziana, produkty glicerynowe, śruty zbożowe oraz inne
odpady produkcji roślinnej, czy produkty uboczne przemysłu spożywczego. Rodzaj oraz ilość stosowanych
substratów jest dobierana w wyniku optymalizacji, w zależności od rodzaju technologii i podlega kontroli
podczas eksploatacji biogazowni. Optymalizując warunki procesu biochemicznego należy mieć na względzie
wiele czynników, m.in.:
39
i jakość dozowanych niejednorodnych substratów (rodzaj, ilość);
• sposób
zawartość suchej masy w dozowanym substracie (TS);
• średnia
uzyskiwanej z substratów masy fermentacyjnej (pH);
• kwasowość
stabilizację temperatury fermentacji (mezofilna 37 C);
• optymalny
czas retencji konfekcjonowanych substratów (przeciętny czas poddawania substratu
• procesom fermentacji
w komorze fermentacyjnej).
0
Jak już wspominano, biogaz uzyskiwany jest w wyniku fermentacji metanowej. W przyrodzie mamy do
czynienia z trzema rodzajami fermentacji:
fermentacja psychofilna – zachodzi naturalnie w przyrodzie w temperaturze otoczenia,
charakteryzuje się długim czasem retencji w granicach 90 dni. Otrzymany biogaz wykazuje niską
koncentrację metanu, a kontrolowanie procesu jest uciążliwe, a nawet niemożliwe, dlatego też ta
fermentacja nie jest zalecana w procesach technologicznych;
fermentacja mezofilna – zachodzi w temperaturze 300C-370C, czas retencji określany jest na
20-25 dni. Proces fermentacyjny przebiega w zamkniętych zbiornikach fermentacyjnych i wymaga
podgrzania masy fermentacyjnej. Pomimo tego posiada on dodatni bilans energetyczny;
fermentacja termofilna – zachodzi w temperaturze ponad 500C, czas retencji określany jest na
10-14 dni. Proces fermentacyjny przebiega w zamkniętych zbiornikach fermentacyjnych i wymaga
podgrzania masy fermentacyjnej. Zwiększone zapotrzebowanie podgrzewania masy powoduje, iż
proces posiada ujemny bilans energetyczny.
Wzorcowa biogazownia oparta jest na procesie fermentacji mezofilnej w temperaturze 37ºC
w warunkach beztlenowych. W jego wyniku powstaje biogaz o zawartości około 58 ÷ 64% metanu, a także
odpad pofermentacyjny, który może być zagospodarowany rolniczo, jako wysokiej jakości nawóz.
Pozyskiwany biogaz następnie podawany jest do modułu kogeneracyjnego (CHP), gdzie wykorzystuje
się go jako paliwo, produkując energię elektryczną i cieplną. Uzyskana w ten sposób energia wykorzystywana
jest na potrzeby technologiczne wzorcowej biogazowni (energia elektryczna zasila pompy, mieszadła,
dmuchawy, aparaturę kontrolo-pomiarową, zaś energia cieplna wykorzystywana jest do podgrzewania
komór fermentacyjnych). Dodatkowo istnieje możliwość wykorzystywania energii na potrzeby własne –
nie technologiczne (zasilanie własnych zakładów, budynków, ferm właściciela biogazowni). Nadwyżka może
podlegać zbyciu dla odbiorców zewnętrznych na podstawie umów cywilno-prawnych. Dla przykładu, nadwyżka
energii elektrycznej może być wprowadzana do krajowego systemu elektroenergetycznego i odsprzedawana
lokalnemu operatorowi.
•
•
•
Rys. 2. Schemat sieci elektrycznych i cieplnych wzorcowej biogazowni rolniczej
Źródło: opracowanie własne
40
Podstawowe efekty niefinansowe działania biogazowni
Realizacja i uruchomienie zakładu utylizacyjnego, jakim jest biogazownia rolnicza, umożliwia
rozwiązanie w szczególności następujących problemów:
Utylizacja fermentowanej masy – redukcja efektu zapachowego
W wyniku działania instalacji utylizowana jest wprowadzona masa organiczna. Przefermentowana
masa, używana docelowo jako nawóz, posiada mniejsze właściwości odorowe, przez co staje się
mniej uciążliwa dla środowiska.
Redukcja emisji CO2 (metan)
Biogazownia rolnicza powoduje redukcje emisji gazów cieplarnianych poprzez utylizację metanu,
który stanowi jeden z najbardziej agresywnych gazów cieplarnianych (1t metanu = 21 ton
CO2równ.)
Polepszenie właściwości nawozowej przefermentowanej masy
Prowadzone badania i opisane w literaturze ekspertyzy pozwalają stwierdzić, iż nawóz pochodzący
z biogazowni jest bogatszy w składniki odżywcze, a przede wszystkim bardziej przyswajalny przez
nawożoną roślinność. W efekcie notujemy nie tyko zmniejszenie wykorzystywania nawozów
sztucznych, ale także polepszenie jakości gleb oraz wód w okolicach biogazowni.
•
•
•
Ekonomika
Budowa kompletnej biogazowni rolniczej wymaga poniesienia znaczących nakładów finansowych.
W zależności od rozmiaru instalacji, jej posadowienia i zastosowanych rozwiązań technicznych wielkość
nakładów będzie ulegać zmianie. Mnogość możliwości stosowania rozwiązań technicznych oraz związanych
z tym urządzeń nie pozwala na podanie jednoznacznej ceny budowy biogazowni.
Kalkulacje przyjętych rozwiązań należałoby rozpocząć od zidentyfikowania substratów, którymi
zamierzamy „karmić” instalację, poprzez sporządzenie ich bilansu. Należy zwrócić uwagę na trwałość
przyjętych rozwiązań i stabilność dostaw określonych wsadów. Różne produkty wymagają odmiennych
rozwiązań technicznych, a brak stałości dostaw powoduje wprowadzenie dodatkowych technologii do
przeładunku, transportu i dozowania substratów. Określone w studium wykonalności substraty będą
miały wpływ także na samą technologię planowanych urządzeń dla zbiorników fermentacyjnych, instalacji
sanitarnych oraz urządzeń pofermentacyjnych. Dla przykładu, przyjęcie dwóch różnych substratów powoduje
konieczność zastosowania dwóch różnych wielkości zbiornika fermentacyjnego oraz zbiornika biogazu,
a w efekcie różna ilość biogazu wymusza stosowanie zróżnicowanej wielkości modułu kogeneracyjnego –
i tak – z 1 tony gnojowicy, pochodzącej z fermy tuczu trzody chlewnej, uzyskujemy około 35m3 biogazu, a już
z kiszonki kukurydzianej około 170m3. W związku z tym, na etapie sporządzania bilansu można stwierdzić, iż
pojemność instalacji w oparciu o kiszonkę może być ponad 4-krotnie mniejsza i na odwrót. Różnie będzie
się przedstawiała sprawa utylizacji pozyskanego biogazu. Generalnie spala się on w module kogeneracyjnym,
produkując energię elektryczną i cieplną, aczkolwiek możliwe jest zastosowanie w technologii jedynie kotła
opalanego biogazem.To drugie rozwiązanie jest inwestycyjnie tańsze, chociaż ograniczające portfel produktów
biogazowni.
W kalkulacji należy uwzględnić także wartość technologii, tzw. know-how, która jest różna dla różnych
dostawców i także uzależniona od opisywanych powyżej rozwiązań.
Jak już wspominano, złożoność problemu nie pozwala na podanie jednej ceny dla jednego modelu
biogazowni rolniczej. Jednakże, aby uzmysłowić czytelnikom kosztochłonność budowy instalacji biogazu,
można podać prawdopodobny przedział cenowy dla biogazowni rolniczej, opartej na mieszance gnojowicy
i kiszonki kukurydzianej z dodatkiem innych odpadów pochodzenia roślinnego, wykorzystującej silnik
spalinowy do utylizacji biogazu. Nakład inwestycyjny tak przedstawionej instalacji wynosi od 9 do 12 tys. zł za
1 kW mocy elektrycznej generatora. Podkreślić należy, iż zaprezentowane ceny są jedynie orientacyjne i mogą
być różne dla różnych dostawców.
Działająca biogazownia rolnicza uzyskuje przychody z kilku źródeł. Głównym wpływem jest sprzedaż
wspomnianej powyżej nadwyżki energii elektrycznej do systemu elektroenergetycznego. Pozyskany biogaz
41
jest zakwalifikowany jako odnawialne źródło energii, stąd włączenie biogazowni do tego systemu nakłada na
jego operatora ustawowy obowiązek zakupu energii elektrycznej. Równie znaczącym źródłem przychodów
jest sprzedaż świadectw pochodzenia energii, tzw. zielonych certyfikatów, wydawanych przez prezesa Urzędu
Regulacji Energetycznej za ilość wyprodukowanej zielonej energii elektrycznej. W chwili obecnej cena
uzyskiwana za sprzedaż energii elektrycznej do „sieci” kształtuje się na poziomie 0,15544 zł/kWh, natomiast
odsprzedaż świadectw pochodzenia osiąga cenę rynkową wynoszącą około 0,260 zł/kWh. Innymi źródłami
przychodów biogazowni są również usługi utylizacji odpadów organicznych. Potencjalne źródło wpływów ze
sprzedaży stanowi także sprzedaż energii cieplnej, o ile budowa systemu sieci przesyłowych będzie technicznie
i ekonomicznie uzasadniona.
Podsumowanie
Obserwując rynek energii odnawialnej w Polsce można wywnioskować iż instalacje biogazowe
w Polsce są nowością. Istnieje, co prawda, kilka biogazowni rolniczych umiejscowionych w północnej części
kraju, aczkolwiek ich ilość nie pozwala stwierdzić, iż to rozwiązanie powszechne. Jednakże biorąc pod uwagę
inne kraje Unii Europejskiej, jak i ocekiwania społeczne, można prognozować szybki rozwój tej branży.
Doświadczenie autora, wynikające z pracy z funkcjonującymi instalacjami oraz uczestnictwo
w społecznym zespole w Ministerstwie Rolnictwa i Rozwoju Wsi ds. Programu Rozwoju Biogazowni
Rolniczych, pozwalają na potwierdzenie faktu, iż biogazownie rolnicze są nie tylko instalacjami przyjaznymi dla
środowiska, ale także ekonomicznie opłacalnymi, a istniejące bariery organizacyjno-prawne będą stopniowo
usuwane, przyczyniając się do tworzenia dodatkowej wartości dodanej produkcji rolnej.
42
Wanda Chmielewska-Gill, Sekcja Analiz Ekonomicznych Polityki Rolnej SAEPR/FAPA
Odnawialne źródła energii (OZE) a obecna i przyszła
Wspólna Polityka Rolna – Jakie konsekwencje dla
rolnictwa?
Wstęp
Bioenergia to jedna z form energii odnawialnej obok takich jak: energia wiatrowa, słoneczna, wodna czy
geotermalna. Jest ona w zasadzie niewyczerpalna, gdyż pochodzi z biomasy powstałej na skutek naturalnych,
powtarzających się procesów przyrodniczych. Można ją też składować, stanowi więc pewne źródło energii.Ten
typ energii jest dostępny we wszystkich regionach Europy.
Bioenergia stanowi 2/3 całej energii odnawialnej w UE. Przetwarzana jest na odnawialny prąd
elektryczny, odnawialne ciepło lub biopaliwa ciekłe. Rozwój sektora bioenergii oraz badania pokazują,
że produkcja ciepła, prądu elektrycznego i biogazu z OZE staje się bardziej ekonomiczna i korzystna dla
środowiska naturalnego w redukcji emisji gazów cieplarnianych i zastępowaniu paliw kopalnianych, niż
wcześniej rozwijane biopaliwa transportowe.
Polityka energetyczna UE
W styczniu 2007 r. Komisja Europejska (KE) ustanowiła długoterminową strategię dotyczącą energii
odnawialnej w UE. Powstała Mapa drogowa energii odnawialnej. Jej dwa główne cele to:
1. Wzrost bezpieczeństwa energetycznego;
2. Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych.
Oceniając udział, w jakim w ciągu ostatnich 10 lat energia odnawialna pokrywa zapotrzebowanie
na energię ogółem, widać postęp. W 1997 r. Unia ustaliła sobie cel – wytworzenie 12% energii ze źródeł
odnawialnych do roku 2010. W roku 2007 udział ten wyniósł 6,9%, z czego 2/3 stanowi bioenergia.
W Mapie drogowej KE zaproponowała ustanowienie obowiązkowego celu 20% udziału energii
odnawialnej w całkowitym zużyciu energii w Unii do 2020 r. oraz obowiązkowy cel minimalny – 10% dla
biopaliw.
W marcu 2007 r., na szczycie Rady UE poświęconym ochronie klimatu, instytucje europejskie
uzgodniły zasady polityki energetycznej40, a w styczniu 2008 r. Komisja zaproponowała cel 3x20, którego
realizacja zmierza do wypełnienia zobowiązań wynikających z Protokołu z Kioto – zmniejszenia emisji gazów
cieplarnianych oraz ograniczenia ryzyka wzrostu cen surowców energetycznych, wynikających z ograniczonej
ich dostępności.
Cel zakłada:
zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 20% w porównaniu do 1990 r.;
zwiększenie w UE do 2020 r. udziału energii odnawialnej do 20% w energii wykorzystywanej
ogółem (dla Polski ten udział został wyznaczony na poziomie 15%);
postuluje poprawę efektywności energetycznej, w tym ograniczenie jej zużycia o 20%.
•
•
•
Przyjęty przez Radę w kwietniu 2009 r. pakiet klimatyczno-energetyczny powtarza priorytetowe cele
unijnej polityki energetycznej (3x20). Tym samym, podtrzymane jest unijne stanowisko w sprawie dalszego
stosowania i promowania energii ze źródeł odnawialnych.
40 http://www.consilium.europa.eu/ueDocs/cms_Data/docs/pressdata/PL/ec/93142.pdf
43
Dyrektywa w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych uzależnia uznanie
wykonania obowiązkowych celów od spełnienia kryteriów zrównoważonej produkcji biomasy. Oznacza to,
że cele powinny zostać osiągnięte wyłącznie w sposób zrównoważony, tj. bez negatywnych konsekwencji
społecznych i środowiskowych41.
Państwa członkowskie mają do końca czerwca 2010 r. stworzyć krajowe plany energii odnawianej,
w których określą swoje cele oraz drogi dojścia do nich. Plany stwarzają mechanizmy do współpracy przy
spełnianiu celów w sposób efektywny, a także ustanawiają kryteria zapewnienia zrównoważonego charakteru
produkcji bioenergii. Określają również tryb prowadzenia sprawozdawczości i monitoringu postępu prac na
potrzeby instytucji unijnych.
Dziś widać, że spełnienie celu 3x20 jest trudne, wymaga wysokich inwestycji i różnych form wsparcia,
w tym wsparcia krajowego. Istnieje duże prawdopodobieństwo, że Europa, poza kilkoma państwami, nie
osiągnie zakładanego w Mapie drogowej na 2010 r. celu zwiększenia udziału energii odnawialnej w całkowitej
energii do 12%. Niemniej Unia Europejska podtrzymuje założone cele na rok 2020 i jest zdeterminowana, aby
je wyegzekwować od państw członkowskich na drodze administracyjnej.
Główne bariery rozwoju produkcji biomasy rolniczej to:
wysokie koszty produkcji42;
potencjalne ryzyko takiej produkcji;
długoterminowa opłacalność;
przyjęte rozwiązania co do produkcji i wykorzystania biomasy muszą mieć charakter lokalny
i regionalny (energetyka rozproszona);
niewystarczający poziom badań naukowych, szczególnie dotyczących specyficznej sytuacji
w regionach oraz drugiej generacji biopaliw.
Bariery instytucjonalne to:
brak wystarczającej informacji;
brak zorganizowania w zróżnicowanym sektorze energii odnawialnej – konieczność
zharmonizowania działań między różnymi sektorami i uczestnikami rynku;
dalsze wypracowanie spójnej polityki, różne formy wsparcia upraw energetycznych, a równolegle
ochrona środowiska naturalnego.
•
•
•
•
•
•
•
•
Programy UE wspierające odnawialne źródła energii (OZE)
Rozwój polityki energetycznej Unii Europejskiej wskazuje na to, że rola OZE będzie rosła.Wypełnienie
zakładanych celów wymaga prowadzenia działań informacyjnych oraz wsparcia inwestycji. Kilka programów
wspólnotowych daje takie możliwości.
41 Korycińska A., Zrównoważona produkcja biopaliw nowym wyzwaniem dla Unii Europejskiej, Agroekspres Fundacja
Programów Pomocy dla Rolnictwa, Rok 14, Numer 570(24), 18 czerwca 2009 r.
42 Co prawda istnieje możliwość 50% zwrotu kosztów produkcji przez państwo członkowskie, niemniej szacuje się, że
druga generacja biopaliw jest o 30% do 70% droższa od pierwszej.
44
Tab. 1.: Unijne narzędzia finansowania inwestycji w energię odnawialną.
Nazwa programu
Program Rozwoju
Obszarów Wiejskich
(Wspólna Polityka Rolna,
2 filar)
Nazwa osi
Nazwa działania
Oś 1.
Poprawa konkurencyjności sektora
rolnego i leśnego.
Modernizacja gospodarstw rolnych
Oś 3.
Jakość życia na obszarach wiejskich i
zróżnicowanie gospodarki wiejskiej.
Oś 4.
Leader
Wspólna Polityka Rolna,
1 filar
Zwiększenie wartości dodanej
podstawowej produkcji i leśnej.
Różnicowanie w kierunku
działalności nierolniczej.
Tworzenie i rozwój
mikroprzedsiębiorstw.
Podstawowe usługi dla gospodarki
i ludności wiejskiej.
Małe projekty
Od 2010 r. zostanie wycofana płatność do upraw energetycznych ze
względu na osiągnięcie celu UE – areału 2 mln ha pod tymi uprawami.
Niemniej, producenci mogą skorzystać z płatności bezpośrednich, które
przysługują również przy produkcji rolniczej na cele nieżywnościowe.
Wytwarzanie energii ze źródeł
odnawialnych
Infrastruktura energetyczna
przyjazna środowisku
Rozwój przemysłu dla odnawialnych
źródeł energii.
Wytwarzanie paliw ze źródeł
odnawialnych.
Program Operacyjny
Infrastruktura i
Środowisko
Sieci ułatwiające odbiór energii
ze źródeł odnawialnych.
Bezpieczeństwo energetyczne
Rozwój systemów przemysłowych
energii elektrycznej.
Modernizacja istniejących sieci
dystrybucji.
Regionalne Programy
Operacyjne
Środowisko, zapobieganie
zagrożeniom i energetyka
(Mazowiecki Program Operacyjny)
Ochrona powietrza, energetyka.
Infrastruktura ochrona środowiska
(Małopolski Program Operacyjny)
Poprawa jakości powietrza
i zwiększenie wykorzystania
odnawialnych źródeł energii.
Źródło: Jachymek M., Inwestycje w odnawialne źródła energii w: Możliwości wsparcia rozwoju obszarów wiejskich
w wybranych politykach UE, IERiGŻ, Warszawa 2008 oraz opracowanie własne.
Wspólna Polityka Rolna wspiera produkcję energii odnawialnej pochodzącej zarówno z rolnictwa,
jak i leśnictwa, a także wykorzystanie jej w gospodarstwach na obszarach wiejskich. Uprawy rolnicze
uzyskują płatności bezpośrednie w ramach pierwszego filaru. Przyjęto założenie, że opłacalność upraw na
cele energetyczne będzie wynikać z popytu pobudzanego poprzez ustanowienie celów politycznych UE,
a nie wspólnotowych instrumentów rynkowych. Istnieje ponadto możliwość skorzystania z 5 działań PROW
2007-2013 (drugi filar WPR). Na podstawie Rozporządzenia Rady 1698/2005, poprzez działania pokazane
w tabeli powyżej. Unia Europejska wspiera produkcję biogazu, wieloletnie uprawy roślin energetycznych,
przetwórstwo biomasy i tworzenie infrastruktury dla energii odnawialnej z użyciem biomasy.
45
Konsekwencje polityki energetycznej UE dla rolnictwa i obszarów wiejskich.
Rozwój energii odnawialnej jest istotnym narzędziem w długoterminowej batalii przeciwko zmianom
klimatycznym, których ofiarą pada często samo rolnictwo.W obecnej sytuacji ekonomicznej, rozwój produkcji
i przetwórstwa związanego z OZE powinien stać się źródłem dodatkowych dochodów i nowych miejsc pracy
na obszarach wiejskich. Korzyści dla środowiska naturalnego, płynące z upraw energetycznych, różnią się
w regionach oraz sektorach i na razie trudno je ocenić ogólnie.
Potencjalne skutki polityki energetycznej dla rolnictwa są zróżnicowane. W skrajnych przypadkach:
uprawa roślin na biomasę bezpośrednio konkuruje z produkcją na cele żywnościowe i pasze;
w przypadku odpadów przemysłowych i komunalnych oba sektory istnieją niezależnie obok siebie;
lub
są komplementarne, jak w przypadku odpadów i produktów ubocznych rolnictwa, używanych do
produkcji bioenergii.
Ocena skutków polityki energetycznej dla rolnictwa powinna brać pod uwagę te zależności.
Większość produktów pierwszej generacji biopaliw konkuruje z rolnictwem i mogłaby potencjalnie zakłócać
równowagę na rynkach rolnych. Z drugiej strony, udział upraw na biomasę w całkowitej powierzchni
uprawnej Unii Europejskiej jest nadal minimalny (około 2-3%), a zmiany w wykorzystaniu gleb będą zachodzić
stopniowo. Cele zawarte w Mapie drogowej są ustanowione przy założeniu wprowadzania biopaliw drugiej
generacji, o wyższej efektywności energetycznej (np. dla zbóż o 30-40%), a więc konkurencja z uprawami na
cele żywnościowe będzie znacznie mniejsza. Szacunki Komisji Europejskiej mówią nawet o 30% udziału drugiej
generacji biopaliw w roku 202043.
•
•
•
Rola Wspólnej Polityki Rolnej
Zmiany w kształcie Wspólnej Polityki Rolnej mają przełożenie na warunki produkcji biomasy.
W ramach Health check’u44 zapadła decyzja o likwidacji od 2007 r. obowiązkowego ugorowania w UE-15
(set aside). Miało to spowodować przywrócenie 10% areału użytków rolnych do produkcji. Prawie połowa
ugorowanego areału była wykorzystywana wcześniej pod uprawę biomasy, warunkiem było jednak posiadanie
kontraktów na odbiór zbiorów. W praktyce jedynie około 2/3 zlikwidowanych ugorów zostało przywrócone
do produkcji. Są to przede wszystkim najżyźniejsze regiony północnej Europy. Zarówno kłopotliwy wymóg
kontraktacji, jak i sytuacja rynkowa sprzyjająca produkcji zbóż, mogą spowodować zmiany wykorzystania tych
gruntów i być przyczyną ograniczenia produkcji biomasy.
Health check doprowadził również do wyłonienia nowych wyzwań, stojących przed Wspólną Polityką
Rolną. Dwa z nich dotyczą tematu OZE. Są to: 1) kwestia zmian klimatycznych oraz 2) lepsze niż do tej
pory wykorzystanie energii odnawialnej. Państwa członkowskie mogą przeznaczyć na te wyzwania fundusze
pochodzące z modulacji, a więc kwoty obowiązkowo przesunięte z koperty płatności bezpośrednich do
drugiego filaru. Nowe państwa członkowskie, w tym Polska, nie muszą jednak modulować środków do 2013 r.
w efekcie czego to dodatkowe źródło wsparcia sektora OZE dotyczy na razie państw UE-15.
Rolnicy podejmują decyzje produkcyjne w oparciu o szereg warunków związanych z klimatem, jakością
gleb, strukturą gospodarstw, dotychczasowym kierunkiem produkcji, myśleniem o przyszłości, opłacalnością
produkcji i subwencjami. Polityka promująca rozwój bioenergii powinna w większym niż dotychczas stopniu
brać pod uwagę te uwarunkowania oraz potrzeby regionalne. Sektor bioenergii ma i będzie miał zasięg przede
wszystkim regionalny.
Produkcja biomasy może odbywać się na gruntach zdegradowanych bądź skażonych
i niewykorzystywanych do produkcji rolnej, co w efekcie poszerzy areał powierzchni uprawnych w UE.
Oczekuje się również, że popyt na biomasę powinien zahamować trend porzucania ziemi, występujący
w niektórych regionach Unii.
43 http://ec.europa.eu/agriculture/analysis/markets/biofuel/impact042007/text_en.pdf
44 Health check – Przegląd ustawodawstwa rolnego przeprowadzony przez Komisarz M. Fischer-Boel w 2007/8, minireforma
WPR. Uzgodniono na nim m.in. wycofanie instrumentów wsparcia dla produkcji biomasy w ramach I filaru. Polska była
temu przeciwna.
46
Obserwowane są więc dwie przeciwstawne tendencje w przewidywaniach. Z jednej strony istnieje
obawa o nadmierną konkurencję o ziemię między uprawami na cele żywnościowe i pasze, a uprawami na
cele nieżywnościowe, z drugiej, zachodzi szereg okoliczności, które pozwalają przypuszczać, że poszerzenie
produkcji rolniczej biomasy będzie się odbywać harmonijnie.
Badania na modelach45 nie wykazują, aby wyznaczone cele unijne miały doprowadzić do znaczącej
konkurencji, a w efekcie zwiększenia intensyfikacji produkcji rolnej w przyszłości. Przeciwnie, wpływ
biomasy na rynek rolny będzie umiarkowany, przede wszystkim ze względu na coraz szersze stosowanie
drugiej, bardziej efektywnej generacji biopaliw, wzrostu efektywności innych sektorów biomasy, ale także na
stopniowe zmiany w użytkowaniu gruntów, w tym powolne zmniejszanie się produkcji zwierzęcej i produkcji
pasz46, które mogą zostać zastępowane produkcją biomasy.
Odnawialne źródła energii zostały na stałe włączone w ramy polityki energetycznej UE. Potrzebne
dla rozwoju sektora wsparcie może pochodzić przede wszystkim ze wsparcia krajowego. Od krajowej
administracji wymagane będzie wypracowanie harmonijnej, wielosektorowej, zrównoważonej i stabilnej
polityki.
Polityka energetyczna UE nie jest polityką wspólnotową, a jej rola polega przede wszystkim na
regulacji: ustanawianiu celów, monitoringu, kontroli, badaniach. Wspólna Polityka Rolna udziela wsparcia
sektorowi bioenergii poprzez płatności bezpośrednie oraz instrumenty z drugiego filaru WPR, finansujące
niektóre inwestycje. Ciężar wdrożenia polityki energetycznej Unii leży więc przede wszystkim w gestii polityki
krajowej i dotyczy zwłaszcza stworzenia ram prawnych, systemu zachęt dla sektora OZE oraz dostarczenia
informacji społeczeństwu i potencjalnym inwestorom na temat wymagań i korzyści płynących z zastosowania
odnawialnych źródeł energii.
45 Dynamiczny model częściowej równowagi ESIM w Komisji Europejskiej.
46 Ze względu na starzenie się społeczeństwa UE należy się liczyć ze zmniejszeniem konsumpcji mięsa w dłuższej
perspektywie. Zobacz: http://ec.europa.eu/agriculture/analysis/markets/biofuel/impact042007/text_en.pdf
47
Zofia Krzyżanowska, Radca Generalny, Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi
Możliwości dofinansowania inwestycji z zakresu
produkcji biogazu rolniczego z PROW
na lata 2007-2013
Wspólna Polityka Rolna (WPR) powinna lepiej reagować na sygnały rynkowe oraz przyczyniać się
do rozwiązywania nowych wyzwań europejskiego rolnictwa. Takie zadania zostały zdefiniowane w czasie jej
przeglądu w 2008 r. Wprowadzono dodatkowe możliwości finansowania tzw. nowych wyzwań w ramach
PROW, a środki pochodzić będą z przesunięcia środków z płatności bezpośrednich w ramach tzw. modulacji,
zgodnie z ustalonym poziomem procentowym.
Ponadto, w ramach Europejskiego Planu Naprawy Gospodarczej, przeznaczono łącznie dla
państw członkowskich UE kwotę w wysokości 1020 mln euro, realizowaną w ramach PROW na budowę
infrastruktury szerokopasmowego Internetu oraz wsparcie nowych wyzwań. Obejmują one następujące
działania: zmiany klimatyczne, odnawialne źródła energii, gospodarkę wodną, różnorodność biologiczną oraz
restrukturyzację sektora mleczarskiego.
Zgodnie z Rozporządzeniem Rady (WE) nr 74/ 2009 z 19 stycznia 2009 r., zmieniającym
Rozporządzenie (WE) nr 1698/2005 w sprawie wsparcia rozwoju obszarów wiejskich przez Europejski
Fundusz Rolny na rzecz Rozwoju Obszarów Wiejskich (EFRROW), istnieje możliwość ustalenia nowych
priorytetów oraz wygospodarowania dodatkowych środków na realizację powyższych wyzwań, w tym
odnawialnych źródeł energii. Nowe państwa członkowskie nie są objęte obowiązkową modulacją do 2012 r.,
stąd też nie posiadają z tego tytułu dodatkowych środków na wsparcie tych działań, w tym również energii
odnawialnych. Te cele będą realizowane w ramach dotychczasowych alokacji na PROW. Dodatkowe środki,
uzyskane w ramach Europejskiego Planu Naprawy Gospodarczej, mogą wspierać również rozwój energii
odnawialnej. Zmienione programy rozwoju obszarów wiejskich na lata 2007-2013, uwzględniające priorytety
krajowe i alokację środków na wybrane działania, muszą uzyskać akceptację Komisji Europejskiej do końca
2009 r., gdyż będą realizowane od stycznia 2010 r.
Jednym z nowych wyzwań jest zwiększenie produkcji zielonej energii. Oznacza to, iż udzielone
wsparcie powinno przyczyniać się do zastępowania paliw kopalnych innymi formami odnawialnych źródeł
energii.
W Polsce, w ramach PROW 2007-2013, przewiduje się wsparcie inwestycji, mających na celu
produkcję energii z następujących źródeł:
elektrownie wodne,
wiatrowe,
źródła wytwarzające energię z biomasy czy biogazu,
słoneczne ogniwa fotowoltaiczne albo kolektory do produkcji ciepła,
źródła geotermalne.
•
•
•
•
•
Wsparcie dotyczące energii odnawialnej będzie realizowane w ramach 5 działań:
1. Modernizacja gospodarstw rolnych
Pomoc udzielana w ramach tego działania może dotyczyć inwestycji związanych z podjęciem lub
modernizacją produkcji produktów rolnych żywnościowych lub nieżywnościowych, w tym przeznaczonych
na cele energetyczne. Wsparcie może być przyznane m.in. na: zakup maszyn i urządzeń służących do uprawy,
zbioru, magazynowania, przygotowania do sprzedaży produktów rolnych, wykorzystywanych następnie jako
surowiec energetyczny lub substrat do produkcji materiałów energetycznych, w tym biopaliw. W zakres
przedsięwzięć mogą wchodzić inwestycje w urządzenia służące do wytwarzania energii ze źródeł odnawialnych
na potrzeby produkcji rolnej w danym gospodarstwie. Maksymalna kwota pomocy wynosi 300 tys. zł.
48
2. Zwiększanie wartości dodanej podstawowej produkcji rolnej i leśnej
Działanie obejmuje wsparcie inwestycji w zakresie przetwórstwa wyłącznie produktów rolnych na
artykuły spożywcze lub produkty nieżywnościowe, w tym również wykorzystywane na cele energetyczne (np.
do produkcji – oleje, alkohol etylowy). Zarówno surowiec, jak i wytworzony produkt, muszą być produktami
rolnymi. Inwestycje związane z chemiczną modyfikacją produktów rolnych w procesie produkcji biopaliw,
niebędących produktami rolnymi, nie będą wspierane w ramach PROW (mogą być współfinansowane m.in.
ze środków Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego). Pomoc otrzymać mogą również inwestycje
w urządzenia służące wytwarzaniu energii ze źródeł odnawialnych lub produktów odpadowych (biogaz),
na potrzeby produkcji w danym zakładzie przetwórstwa rolnego.
Wsparcie dla jednego projektu nie może być niższe niż 100 tys. zł. Maksymalna kwota przyznana
jednemu beneficjentowi to 20 mln zł.
3. Różnicowanie w kierunku działalności nierolniczej
Działanie obejmuje m.in. wsparcie dla produkcji materiałów energetycznych z biomasy (nie ma
obowiązku wykorzystywania w procesie produkcyjnym produktów rolnych). Działanie obejmuje inwestycje
do 100 tys. zł.
4.Tworzenie i rozwój mikroprzedsiębiorstw
Działanie wspiera m.in. produkcję materiałów energetycznych z biomasy (nie ma obowiązku
wykorzystywania w procesie produkcyjnym produktów rolnych).
Maksymalna wysokość pomocy, przyznana na rzecz jednego beneficjenta, nie może przekroczyć 100,
200 albo 300 tys. zł (w zależności od liczby utworzonych miejsc pracy). Dla przetwórstwa produktów rolnych
(lub jadalnych produktów leśnych) maksymalna kwota wsparcia to 100 tys. zł.
W ramach dwóch powyższych działań potencjalnie istnieje możliwość podwyższenia kwoty pomocy
np. do 500 tys. zł, tak, aby w ramach operacji, umożliwić realizację inwestycji w zakresie małych biogazowni
rolniczych o mocy poniżej 3 MWe.
5. Podstawowe usługi dla gospodarki i ludności wiejskiej
Działanie wspiera inwestycje służące wykorzystaniu, wytwarzaniu lub dystrybucji energii ze źródeł
odnawialnych (np. energia z biomasy czy biogazu, słoneczna, geotermalna, wiatrowa). Pomoc obejmuje koszty
inwestycyjne, takie jak: zakup materiałów, wykonanie prac budowlano-montażowych i zakup niezbędnego
wyposażenia. Maksymalna wysokość wsparcia dla projektów związanych z energią ze źródeł odnawialnych,
w ramach jednej gminy, nie może przekroczyć 3 mln zł.
Wsparcie w zakresie budowy biogazowni realizowane jest obecnie przede wszystkim w Programie
Operacyjnym Infrastruktura i Środowisko w ramach Priorytetu IX: Infrastruktura energetyczna przyjazna
środowisku i efektywność energetyczna, działanie „Wytwarzanie energii ze źródeł odnawialnych”, w którym
zaplanowano działania zmierzające do wzrostu produkcji energii elektrycznej i ciepła, pochodzących
z odnawialnych źródeł energii. Rozwój wykorzystania OZE prowadzony będzie głównie poprzez realizację
inwestycji w zakresie budowy lub modernizacji jednostek wytwarzania energii elektrycznej, wykorzystujących
biomasę, biogaz, energię wiatru i wody. Beneficjentami pomocy mogą być przede wszystkim przedsiębiorcy
oraz jednostki samorządu terytorialnego. Alokacja finansowa ogółem dla tego działania wynosi 1 762,31 mln
euro.
W Programie Operacyjnym Innowacyjna Gospodarka, w ramach działania 4.4 „Nowe inwestycje
o wysokim potencjale innowacyjnym”, możliwe jest wsparcie dla przedsiębiorców w zakresie innowacyjnych
technologii z OZE na nowe inwestycje w sektorze produkcyjnym i usługowym. Projekty muszą mieć charakter
wysoce innowacyjny, co oznacza, iż czas stosowania danej technologii w skali światowej nie może przekraczać
3 lat. Wspierane będą projekty o wartości powyżej 8 mln zł i mniejszej niż 160 mln zł.
Również w ramach 16 regionalnych programów operacyjnych istnieje możliwość dofinansowania
inwestycji, m.in. z zakresu budowy jednostek wytwarzania energii elektrycznej i ciepła, z udziałem odnawialnych
źródeł energii.
49
Władysław Butor, Prezes Zarządu „BIO-BUT” Sp. z o.o.
Doświadczenia producentów rolnych w produkcji
biogazu rolniczego
Niniejszy tekst stanowi próbę podzielenia się refleksjami nad zorganizowaniem i budową gorzelni
wraz z biogazownią.
Zagadnieniem tym interesuję się od 5 lat, ze względu na zamiar wybudowania takiej inwestycji. W tym
celu poszukiwałem najbardziej optymalnego rozwiązania technicznego, a przede wszystkim ekonomicznego,
które mógłbym zastosować w swoim gospodarstwie.
Wraz z najbliższą rodziną prowadzimy gospodarstwo wielkotowarowe (ponad 1000 ha), w którym
uprawiane są podstawowe kierunki produkcji: zboża, rzepak, a przede wszystkim kukurydza. Posiadamy
poza tym około 1000 szt. bydła, w tym 400 krów. W skład gospodarstwa wchodzi również nieczynna stara
gorzelnia.
Pomysł wybudowania biogazowni zrodził się po zwiedzeniu wielu biogazowni w Niemczech, Czechach
i Austrii. Planowaliśmy, aby biogazownia o mocy 1 MW prądu, była połączona z gorzelnią, która stanie się
odbiorcą ciepła oraz dostawcą wytworu gorzelnianego, jako jednego z substratów uzupełnionym dodatkiem
obornika i kiszonki z kukurydzy. Niestety, niebawem okazało się, że w celu realizacji planowanej inwestycji nie
mogłem liczyć na zewnętrzne wsparcie finansowe ze strony państwa.
Dopiero po konsultacji z doradcą sporządzającym wnioski, okazało się, że możliwa jest inwestycja
z dofinansowaniem ze środków PROW, ale pod warunkiem realizowania w odwrotnym zestawieniu, tj.
gorzelni z biogazownią. Przy wsparciu technicznym ze strony firm: Biogast-Austriak i czeskiego Farmtec
przystąpiliśmy do opracowania koncepcji wykorzystania gorzelni do nowoczesnej produkcji. Jej technologia
ma zostać całkowicie zautomatyzowana, a przy obsłudze na stałe pracować będzie tylko jedna osoba.
W ciągu roku gorzelnia mogłaby produkować około 1,8 mln litrów spirytusu, lecz zużycie energii
cieplnej byłoby na poziomie 50% dotychczasowego zużycia. Biogazownia o mocy 0,5MW, oprócz wytwarzania
energii elektrycznej, będzie produkować również energię cieplną w wielkości 0,5MW, która będzie
przeznaczona na samoogrzewanie i wytworzenie pary dla gorzelni (około 400 kg/godz.).
Substratami dla takiej produkcji biogazu będą:
obornik od 1 000 szt. bydła około 30-40 t/dobę,
50 ton wywaru/dobę,
około 3-5 ton kiszonki z kukurydzy/dobę.
Natomiast dla gorzelni podstawowym surowcem będzie zarówno kukurydza zakiszona oraz
pochodząca bezpośrednio z pola, w ilości około 12-15 t/dobę. czerpana ona będzie w głównej części od
członków grupy producenckiej, natomiast pozostałą ilość pozyska się od okolicznych rolników. Powyższe
rozwiązanie, w którym 80% substratów uzyskuje się bezkosztowo, a co najmniej 50% ciepła wytworzonego
przez kogenerator jest stale wykorzystywane do innej produkcji lub ogrzewania, jest optymalne pod względem
ekonomicznym. Okazuje się również, że dzięki wykorzystaniu własnego źródła ciepła i surowca (kukurydza),
opłacalna staje się również produkcja etanolu z gorzelni.
Możliwość realizacji powyższych założeń – zorganizowania i uruchomienia takiej produkcji – uważam
za przyrodnicze perpetuum mobile, ponieważ wszystkie substraty, które rolnik przeznacza do procesu
produkcji, odzyskuje później w postaci nawozu pofermentacyjnego. Wartość pozyskanej w ten sposób energii
wynosić będzie:
elektrycznej – około 4 000 MW w roku,
spirytusu – 1,8 mln l.
Przed realizacją takiej inwestycji należy wziąć pod uwagę kilka ważnych czynników, które w efekcie
zadecydują o jej zasadności, również ekonomicznej.
Po pierwsze, koniecznie trzeba przeanalizować odpowiedni skład i ilość poszczególnych substratów
•
•
•
•
•
50
w gospodarstwie. Przy czym należy pamiętać, aby zachować co najmniej 50 % udziału różnych odpadów
organicznych.
Po drugie, należy zwrócić uwagę na dostępność i koszty substratów, czyli możliwości stworzenia
odpowiedniej i łatwo dostępnej bazy surowcowej. W projekcie inwestycji należałoby również uwzględnić
możliwość wykorzystania wytworzonego w biogazowni ciepła (50%).
Kolejne ważne sprawy to: wybór i wykonanie projektu, uzyskanie pozwolenia na budowę, który to
proces może trwać nawet od roku do 2 lat. Należy również pamiętać, że bez posiadania projektu trudno
z kolei poruszać kwestie finansowe.
Budowa biogazowni o mocy 0,5MW, a najlepiej 1MW, to w przybliżeniu 10-16 mln zł. Przebudowa
starej gorzelni wyniesie około 3-6 mln zł. A zatem, według moich obliczeń, łączne koszty budowy gorzelni
i 1MW biogazowni to mniej więcej 20 mln zł.
Tak więc, bez wsparcia finansowego z dodatkowych funduszy (co najmniej 50 %), wybudowanie takiej
inwestycji wydaje się nierealne. Poza tym, należy zwrócić uwagę, że cena sprzedanej energii to tylko około
0,14 zł/KW, a wartość certyfikatu zielonej energii to około 0,24 zł/KW. Okazuje się, że łączna cena uzyskanej
energii w wysokości 0,38 zł/KW jest najniższa w Europie.W Polsce sytuacja wygląda odmiennie w porównaniu
do np. sąsiednich Niemiec, gdzie inne są relacje cen i zasady finansowania.
Pomimo wszystko uważam, że powinniśmy podjąć ryzyko: przygotować projekty i zezwolenia na
budowę, bo gdy rzeczywiście zostaną stworzone korzystne warunki, można będzie przystąpić do realizacji
inwestycji. Jest to bardzo przyszłościowe zajęcie, ale koniecznym jest, abyśmy nie pozostali w tyle za
przemianami na tym polu, które mają miejsce w innych krajach.
51
Rozdział III Produkcja biogazu rolniczego w Niemczech i w Czechach
inż. Manfred Gegner, Fachverband Biogas e.V.
Funkcjonowanie sektora biogazu rolniczego
w Niemczech
lokalizacja – optymalne wykorzystanie zabudowań, siły roboczej i infrastruktury
• właściwa
bliska odległość od gospodarstw zajmujących się produkcją zwierzęcą
• możliwie
gnojownicy, obornika, resztek karmy
• wykorzystanie
upraw do produkcji zwierzęcej, owoców zawierających miąższ i płodozmian roślin
• optymalizacja
służących jako substrat do biogazowni
pożywek oraz ich udoskonalanie,
• wykorzystanie
• wykorzystywanie energii cieplnej.
Wzrost liczby biogazowi
oraz zainstalowana moc elektryczna w Niemczech
Źródło: Fachverband Biogas e.V. 2009 r.
Biogaz w Niemczech – stan na 2009 r.:
liczba:
4078 biogazowni
zainstalowana moc elektryczna: 1513 MW (megawat) =1,5 GW (gigawat)
produkcja energii elektrycznej: 12,1 mld kWh = 3,5 mln gospodarstw domowych
powierzchnia rolna wykorzystywana
do produkcji biogazu: od 450 000 do 500 000 ha.
zasilanie do sieci gazociągowej: 18 biogazowni zasilających (100 milionów m3/a)
stacje paliw na biogaz: 1 w eksploatacji, dalsze w planach
miejsca pracy: około 11 000
52
Roczny przyrost liczby biogazowni w Niemczech
Nowe i lepsze ustawy, choć wchodzą w życie z pewnym opóźnieniem, przyczyniają się do
intensywnego rozwoju biogazownictwa. Rozmieszczenie i zagęszczenie występowania biogazowni w różnych
rejonach Niemiec jest nierównomierne. Powodem tego są: zróżnicowane przepisy w poszczególnych krajach
związkowych, występowanie większych lub mniejszych barier biurokratycznych, specyficzne dla różnych
landów uregulowania związane ze wspieraniem powstawania biogazowni (np. w Saksonii biogazownie
traktowane są jako inwestycje rolnicze i otrzymują taki sam poziom wsparcia, jak nowo budowane obory),
różnice w pogłowiu zwierząt hodowlanych oraz zróżnicowaniy poziom świadomości obywateli, co do kwestii
związanych z rozwojem biogazownictwa.
53
Lokalizacja biogazowni w Niemczech
Mapka przedstawia stan z 2001 r. Ilość punktów oznaczających biogazownie zwiększyła się 5-, 10krotnie. W 2006 r. w budowę nowych biogazowni zainwestowano w Niemczech 1 mld euro. Na rzecz
rolników wypłacono, jako rekompensaty za wyprodukowaną energię elektryczną, 1 mld euro.W dobie niskich
cen mleka i zbóż, biogazownie – dzięki związanymi z nimi stałymi przychodami – w istotny sposób stabilizują
sytuację w gospodarstwach rolnych.
54
Ustawa dot. Odnawialnych Źródeł Energii (EEG) jako podstawa i motor napędowy rozwoju OZE
~ od 1965 r. rozwój energetyki w rolnictwie
1991 r. – Ustawa o zasilaniu w energię elektryczną (CDU, FDP, Partia Zielonych)
2001 r. – Ustawa dot. OZE (SPD, Partia Zielonych)
2005 r. – pierwsza nowelizacja (SPD, Zieloni)
2009 r. – druga nowelizacja (CDU, SPD)
Cel wprowadzenia ustawy w życie
1. Ochrona klimatu, przyrody i środowiska, umożliwienie zrównoważonego rozwoju, redukcja
kosztów i kompleksowe zaopatrzenie gospodarki narodowej w energię elektryczną, zmniejszenie
uzależnień od czynników zewnętrznych, ograniczenie zagrożeń związanych z energetycznym
wykorzystaniem zasobów naturalnych oraz stworzenie warunków do rozwoju technologii
służących wytwarzaniu energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł energii.
2. Zwiększenie do 2010 r. udziału OZE w zaopatrzeniu podmiotów w energię elektryczną
w minimum 12,5%, a do roku 2020 w minimum 20%.
§ 2 Obszar zastosowania
Ustawa reguluje następujące kwestie:
1. W pierwszej kolejności do krajowych sieci energetycznych przyłączone będą urządzenia służące
do wytwarzania energii elektrycznej pochodzącej z OZE.
2. Zarządcy sieci przesyłowych zobowiązani są w pierwszej kolejności do odbioru, przesyłu
i dokonywania płatności za dostarczaną ekoenergie.
3. Na terenie całego kraju równoważy się ilość odebranej i gratyfikowanej, dotowanej energii.
Ustawa dot. OZE 2009
Ustawa dot. OZE rozróżnia rzędy wielkości <= 150, <= 500 i <= 5 000 kW. Odnosi się to do dostarczanej
energii elektrycznej, np. 150 kW x 8765 h/a = 1 314 750 kWh/a.
Za dostarczenie energii przysługuje rekompensata zasadnicza w wysokości 11,67 centów (dot. wszystkich
biogazowni, również dużych).
Wszystkie wartości gratyfikacji podano w Eurocentach za 1KWh. Wszystkie podane wartości z wyłączeniem pozycji nr 7, sporządzono na podstawie danych
Federalnego Ministerstwa Ochrony Środowiska (BMU), w porównaniu z EEG 2004. Podane dane nie są prawnie wiążące. Związek Branżowy Biogas E.V. nie ponosi
odpowiedzialności za kompletność oraz prawidłowość zawartych powyżej danych.
Stan: 04 sierpnia 2008
55
Wszystkie wartości gratyfikacji podano w eurocentach za 1KWh. Wszystkie podane wartości,
z wyłączeniem pozycji nr 7, sporządzono na podstawie danych Federalnego Ministerstwa Ochrony Środowiska
(BMU), w porównaniu z EEG 2004. Podane dane nie są prawnie wiążące. Związek Branżowy Biogas E.V. nie
ponosi odpowiedzialności za kompletność oraz prawidłowość zawartych powyżej danych. Stan: 4 sierpnia
2008 r.
Nowe zapisy w ustawie o OZE 2009:
1-procentowa obniżka wszystkich bonifikat (gratyfikacje za surowce odnawialne);
Zarządzanie liniami energetycznymi ze specjalną gratyfikacją dla biogazowni o mocy > 100kWe;
Kontrole przeprowadzane przez biegłego rzeczoznawcę z dziedziny ochrony środowiska;
Okres obowiązywania rekompensaty: 20 lat począwszy od pierwszego pełnego roku eksploatacji.
Dzięki ingerencji państwa w obszar gospodarki związany z rozwojem OZE, powstały dobre warunki
do budowy biogazowni, tworzące szansę rozwoju rolnictwa i branży biogazowej.
•
•
•
•
Dzięki prostym i niezbiurokratyzowanym zasadom przyznawania rekompensat w branży OZE panują
przejrzyste reguły gry. W oparciu o przepisy związane z ochroną środowiska i normami budowlanymi, każdy
może budować co chce i jak chce. Tysiące projektantów, architektów, producentów, firm budowlanych
i usługowych odnosi korzyści z rozwoju branży biogazowej. Wyzwala to ogromne impulsy rozwojowe
w gospodarce. Na przykład:
zrealizowano dotąd ponad 100 programów Agencji Branżowej ds. Surowców Odnawialnych (FNR),
o łącznej kwocie wsparcia 30 mln euro (600000 euro na badania związane z płodozmianem);
uruchomiono nowe kierunki kształcenia na uniwersytetach;
uruchomiono nowe zawody w szkołach zawodowych;
wydaje się około1000 publikacji rocznie nt. biogazu;
nawet koncern Siemens rozwija i dostarcza specjalne systemy do sterowania biogazowniami;
nawiązano współpracę z GE (USA) „Jenbacher“ w Austrii, MAN, Caterpillar.
•
•
•
•
•
•
Ze statutu Związku Branżowego Biogaz:
„Związek zajmuje się wspieraniem projektowania, budowy i funkcjonowania biogazowi oraz
związanych z nimi podzespołów (komponentów) do urządzeń, wspiera także wytwarzanie i wykorzystywanie
biogazu i pozostałości pofermentacyjnych, w tym również wszystkie powiązane z nimi ekonomicznie lub
branżowo dziedziny przemysłu”.
Cele Związku:
wspieranie postępu technologicznego w obszarze biogazu;
analiza i upowszechnianie osiągnięć naukowych oraz praktycznych doświadczeń (szkolenia,
publikacje, konferencje) dla dobra ogółu i środowiska naturalnego;
organizację szkoleń praktycznych i doradztwa;
wydawanie publikacji w formie tekstu, obrazu i dźwięku;
wypracowanie standardów jakościowych pod kątem projektowania, budowy i funkcjonowania
biogazowni. Wypracowanie standardów jakościowych dla odpadów pofermentacyjnych.
•
•
•
•
•
56
57
Pięć perspektyw:
Obecnie osiągnęliśmy dopiero 1% z 5% możliwych do osiągnięcia w ramach aktualnego zapotrzebowania
energetycznego Niemiec.
Potencjał energetyczny związany z rozwojem technologii biogazowych
Z potencjałem energetycznym 670 PJ/a, biogaz jest w stanie pokryć 5% obecnego zapotrzebowania
energetycznego Niemiec. Z tego 85-90% przypada na rolnictwo.
Liczba biogazowni i „zagęszczenie mocy”
w KWe na 10 ha obszarów rolnych
Porównując poszczególne kraje związkowe widać znaczące różnice w wielkościach dotyczących
produkowanych kWh z 1 ha powierzchni użytkowej (rolniczej). Wynoszą one do 1000%.
58
Związek Branżowy Biogaz lobbuje za ustawą dotyczącą zasilania uszlachetnionym biogazem sieci
gazowniczych w oparciu o prosty i bezpieczny system rekompensat, podobnie jak to jest w przypadku
zasilania energią elektryczną.
Najważniejsze zapisy z ustawy o zasilaniu gazem pozyskanym ze źródeł odnawialnych (EGE):
obowiązek przyłącza, odbioru i przesyłu przetworzonego biogazu (biometanu) oraz innych gazów
odnawialnych;
stałe wartości uzyskiwanych cen dla producentów biogazu w zależności od wielkości biogazowni;
korelacja z ustawą dot. OZE w celu uzyskania preferencji dla efektywnego wykorzystania
biometanu w kogeneracji;
możliwość rozróżnienia pomiędzy starymi i nowymi rodzajami biogazowni dzięki ustawie OZE
i ustawie EGE;
EGE ma stanowić opcjonalne zasilanie gazem także dla małych i średnich biogazowni.
•
•
•
•
•
Uwagi końcowe
biogaz znajduje się w Niemczech na dobrej drodze do rozwoju;
kwestie związane z biogazem mają pozytywny odbiór wśród polityków i ze strony społeczeństwa,
na co ma wpływ lobbing Związku Branżowego Biogaz. Przyrzeczenie dane pani Kanclerz Angeli
Merkel przez związki branżowe OZE w pierwszej połowie 2009 r.,: 47% energii elektrycznej
w 2020 r. pochodzić będzie z OZE
brak potrzeby budowy nowych elektrowni jądrowych i węglowych;
era kamienia łupanego nie zakończyła się dlatego, że zabrakło kamieni, lecz dlatego, ze pojawiły się
lepsze technologie i techniki;
my, OZE, zamykamy erę surowców kopalnych i atomu.
•
•
•
•
•
59
Ludwik Latocha, Główny konsultant ds. biogazowni, PGEE
Biogazownie rolnicze w Czechach
Konferencji nt. odnawialnych źródeł energii towarzyszył również wyjazd studyjny do biogazowni
rolniczych dla przedstawicieli grup producenckich i towarowych gospodarstw rolnych z województw Polski
południowej i zachodniej, zainteresowanych budową biogazowni. Głównym jego celem było umożliwienie
potencjalnym inwestorom rolnikom zapoznanie się z aspektami technologicznymi i organizacyjnymi produkcji
biogazu rolniczego.
Odwiedzone dwie biogazownie rolnicze – każda o mocy elektrycznej 0,5 MW, zlokalizowane
w Novych Lhoticach (fot. 1.) i Drahobudicach (fot. 2.), działają w oparciu o technologię austriackiej firmy
Biogest, której przedstawicielem jest firma Farmtec. Biogazownia w Nowych Lhoticach została oddana do
użytku w październiku 2008 r., a w Drahobudicach – w styczniu 2009 r.
Fot. 1. Biogazownia rolnicza w Novych Lhoticach
Fot. A. Markuszewska
Fot. 2. Biogazownia rolnicza w Drahobudicach
60
Typowa instalacja do produkcji biogazu rolniczego składa się z następujących części: zbiornik wstępny,
komora fermentacyjna (fot. 3.), zbiornik biogazu, agregat kogeneracyjny i zbiornik masy przefermentowanej.
Proces fermentacji beztlenowej zachodzi w komorze fermentacyjnej. Dodatkowym wyposażeniem są systemy
zabezpieczające przed wybuchem (tzw. świeca) czy wahaniami temperatury, zapewniające nieprzerwalny
proces produkcji biogazu. Cały proces produkcji sterowany jest automatycznie i nie wymaga nadzoru czy
kontroli bezpośredniej ze strony obsługi człowieka.
Fot. 3. Komora fermentacyjna
Podstawowymi substratami dla obu biogazowni są:
gnojowica i obornik bydlęcy/świński, pochodzące z własnych pobliskich hodowli (8-15m3 na
dobę);
kiszonka z kukurydzy (10 t/dobę) i sianokiszonka (30 t/dobę).
Gnojowica bydlęca działa jako stabilizator procesu produkcji. Czasem do produkcji biogazu służy
również wywar z gorzelni. Łącznie w ciągu doby potrzebnych jest około 50 ton substratów, przy czym wszystkie
stanowią biomasę pochodzenia rolniczego. Całość substratów pochodzi z własnej produkcji, gdyż jest to
najbardziej opłacalny sposób pozyskania surowca. Ponadto dzięki temu zapewniony jest stały dostęp do surowca,
co pozwala na uniknięcie wahań/spadku w produkcji biogazu. Dla biogazowni o mocy 0,5 MW w zupełności
wystarcza przeznaczenie obornika/gnojowicy pochodzącego od 300-400 sztuk krów oraz kukurydzy
z powierzchni około 200-300 ha. Należy tu również podkreślić, że właściciele biogazowni w Drahobudicach
podjęli próbę wykorzystania upraw GMO (kukurydzy) do produkcji kiszonki z przeznaczeniem do produkcji
biogazu. Niestety, ze względu na konieczność przestrzegania dość restrykcyjnych norm dotyczących terminu
zasiewu, zbioru i innych zabiegów agrotechnicznych, rolnicy wycofali się z tego typu produkcji.
W Czechach działa już około 140 biogazowni rolniczych. Przewiduje się, że do roku 2013 ich liczba
wzrośnie do 400, a ich łączna moc zwiększy się z niecałych 50 do 200 MW. Wydaje się zatem, że Czesi będąc
na początkowym etapie rozwoju sektora biogazu, mogą stanowić dla Polski doskonałe źródło informacji nt.
właściwych instrumentów polityki wspierającej jego rozwój.
W opinii Czechów, podstawowym czynnikiem gwarantującym rozwój produkcji biogazu rolniczego
jest wieloletnia umowa z zakładami energetycznymi, gwarantująca odbiór wytworzonej w biogazowni energii.
Umowy w Czechach podpisywane są na 15 lat. Zakładany okres żywotności instalacji wynosi do 30 lat.
•
•
61
Po drugie, istotne znaczenie ma również stawka za kWh energii elektrycznej odbieranej od producenta.
W Polsce wynosi ona około 0,09 EUR (energia czarna plus zielony certyfikat), natomiast w Czechach zależy
od rodzaju energii odnawialnej (elektrownia wiatrowa – 0,09 EUR; biogazownia – 0,16 EUR; 0,48 EUR
z instalacji fotowoltaicznych – elektrowni słonecznej). Posiadając jedne z wyższych stawek w Europie na
energię z biogazowni, Czesi gwarantują opłacalność jej produkcji. Dzięki temu możliwa jest dywersyfikacja
źródeł dochodów z działalności rolniczej, zwłaszcza w kontekście obecnego kryzysu na rynku mleka.
Połowa wytworzonej w obu biogazowniach energii (około 12 000 kWh/dobę) wykorzystywana jest do
produkcji energii elektrycznej (za pomocą kogeneratora – fot. 4.). Natomiast druga połowa to energia cieplna.
Niestety w żadnej z odwiedzonych biogazowni nie sprzedawano wytworzonego ciepła. Jego część (około 30%
w zależności od pory roku) posłużyła jedynie do ogrzania substratów w komorach fermentacyjnych.Właściciele
biogazowni rozważają jednak możliwość sprzedaży ciepła na potrzeby okolicznych gmin. Dodatkowy sposób
wykorzystania energii cieplnej poprawi opłacalność procesu produkcji biogazu.
Ze względu na wysokie koszty inwestycji (10-12 mln zł) w instalację do produkcji biogazu, ważna jest
również kwestia uzyskania dofinansowania. Obie odwiedzone biogazownie skorzystały z 30-procentowego
dofinansowania z środków unijnych. Czescy rolnicy mają również możliwość uzyskania kredytów
preferencyjnych oraz ulg podatkowych ze strony samorządów. Zwrot nakładów inwestycyjnych poniesionych
na budowę biogazowni wynosi około 6-7 lat.
Wyjazd studyjny pozwolił jego uczestnikom poznać od strony praktycznej zalety i korzyści wynikające
z produkcji biogazu rolniczego. Dzięki wzajemnej wymianie doświadczeń, wielu polskich rolników zadeklarowało
zainteresowanie inwestycją w biogazownie rolnicze w przyszłości. Podkreślali oni jednocześnie, że konieczne
są w tym celu:
wcześniejsza zmiana wielu przepisów prawnych, utrudniających podjęcie takich decyzji;
wprowadzenie gwarancji zbytu wytworzonej energii;
zwiększenie możliwości otrzymania dofinansowania ze źródeł unijnych czy krajowych;
ustanowienie ceny za kWh w wysokości podobnej jak w Czechach.
Wielokrotnie powtarzano, że biogazownie stanowią dziś w Polsce możliwość włączenia rolników
w proces przetwórstwa biomasy „miękkiej”do celów energetycznych.
•
•
•
•
Fot. 4. Kogenerator w obudowie
Fot. A. Korycińska
62
Urządzenie załadowcze
Fot. A. Korycińska
Biogazownia rolnicza typu „PowerRing”
Moc : 500 kWe
1. Komora fermentacyjna
2. Zbiornik pofermentacyjny
3. Urządzenia załadowcze
4. Stacja pomp
Źródło: Biogest
Źródło: Biogest
63
Mariusz Olejnik, Prezes Zarządu
Związek Pracodawców Dzierżawców i Właścicieli Rolnych w Opolu
Wnioski z konferencji
„Odnawialne źródła energii nowym wyzwaniem
dla obszarów wiejskich w Polsce”
Opole, 22-23 października 2009 r.
1. Polskie rolnictwo jest dalekie od wykorzystania swojego potencjału energetycznego.
Według szacunków Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi do celów energetycznych można przeznaczyć
2 mln ha użytków rolnych, nie powodując zagrożenia dla rynku żywnościowego, a energia odnawialna,
pozyskiwana z biogazowni rolniczych (potencjał w wysokości 5-7 mld m3 biogazu), może stanowić bardzo
ważne źródło energii odnawialnej na obszarach wiejskich. Brak opłacalności upraw energetycznych spowodował,
że dotychczas nie zostały one w znaczącym stopniu wykorzystane do produkcji odnawialnych źródeł energii
w Polsce (jedynie 440 tys. ha zagospodarowano na cele produkcji biokomponentów dla paliw płynnych).
2. Rolnictwo odgrywać będzie istotną rolę w realizacji unijnych celów dotyczących odnawialnych
źródeł energii w roku 2020. Rolnicy mogą nie tylko produkować biomasę rolniczą, ale
również uczestniczyć w procesie jej przetwórstwa. Sektor OZE stwarza niebywałą okazję do
włączenia rolników w proces przetwórstwa rolnego. Dzięki temu możliwe będzie ograniczenie
dystansu dzielącego rolników polskich i rolników unijnych, którzy posiadają udziały w skupie
i przetwórstwie rolnym.
Realne jest zrealizowanie potrzeb sektora energetycznego, w tym również transportowego, w roku
2020 na bazie dostaw biomasy rolniczej. Rola rolnictwa nie musi w tym procesie ograniczać się do produkcji
surowców energetycznych. Sektor odnawialnych źródeł energii jest dziś jedynym, który umożliwia włączenie
rolników w proces przetwórstwa rolnego.
Podkreślić należy, że tworzenie małych (o mocy do 1 MW) biogazowni rolniczych generować będzie
wartość dodaną na obszarach wiejskich. Ich powstawaniu sprzyjać będzie zastosowanie wyższego wsparcia
dla biogazowni o niższych mocach wytwórczych (<150 kW, <500 kW, <1 MW)47. Za ich powstawaniem
przemawia także fakt ograniczeń logistycznych biomasy.
3. W perspektywie do roku 2013 nie przewiduje się dodatkowego wsparcia finansowego dla
inwestycji w odnawialne źródła energii z PROW 2007-2013. Jedyne dodatkowe środki finansowe
pochodzić będą z Programu Odbudowy Gospodarki. W związku z tym, że podstawowym
źródłem wsparcia rozwoju OZE pozostaną programy regionalne (Program Operacyjny
„Infrastruktura i środowisko”), inwestycje w biogaz rolniczy należy traktować w sposób
priorytetowy, ze względu na wkład w rozwój energetyki rozproszonej.
Przegląd Wspólnej Polityki Rolnej, jaki odbył się w listopadzie 2008 r., uznał odnawialne źródła energii
za jedno z wyzwań Wspólnej Polityki Rolnej, a środki finansowe na realizację tego zadania będą pochodzić
z modulacji. Ze względu na to, że Polska będzie objęta systemem modulacji dopiero od roku 2013, do roku
2012 w ramach WPR nie pozyskamy dodatkowych źródeł finansowania tego wyzwania. Istnieje również
możliwość otrzymania dofinansowania do OZE z Programu Odbudowy Gospodarczej. W wielu krajach
unijnych produkcja biogazu stanowi bowiem doskonałe rozwiązanie w czasie kryzysu gospodarczego.
47 Zgodnie z programem gratyfikacji dla biogazowni rolniczych w Niemczech.
64
Podstawowe wsparcie finansowe odnawialnych źródeł energii do tego czasu pochodzić będzie głównie
z programów regionalnych. W związku z tym istnieje potrzeba traktowania biogazowni rolniczych jako
inwestycji priorytetowych.
4. W celu zwiększenia stopnia wykorzystania biomasy pochodzenia rolniczego do celów
energetycznych, konieczne jest zagwarantowanie jej odbioru przez sektor energetyczny oraz
zapewnienie opłacalności produkcji, zwłaszcza w porównaniu do upraw na cele żywnościowe.
Dla rozwoju produkcji biogazu rolniczego trzeba dodatkowo wprowadzić stabilną, wieloletnią
politykę wsparcia, obejmującą okres co najmniej 15-20 lat od momentu zakończenia
inwestycji.
Według symulacji dokonanej przez Ministerstwo Rolnictwa i Rozwoju Wsi, zapotrzebowanie na
biomasę pochodzenia rolniczego do celów energetycznych w roku 2014 wynosić będzie około 600 tys. ha.
Szacuje się jednak, że pomimo istniejącego potencjału, nie zostanie on wykorzystany ze względu na brak
opłacalności uprawy roślin energetycznych. Objęcie produkcji biogazu tym samym systemem wsparcia, co
pozostałe źródła odnawialne, powoduje, że nie może on konkurować na rynku zielonej energii.Wysokie koszty
inwestycji w produkcję biogazu oraz niższa w porównaniu do innych rodzajów bioenergii zainstalowana moc
(do 1 MW) są dodatkowymi argumentami przemawiającymi za wprowadzeniem wieloletniej polityki wsparcia
dla produkcji biogazu rolniczego.
5. Stosowane w Niemczech i Czechach praktyki w zakresie odnawialnych źródeł energii, w tym
biogazu, są dla Polski doskonałym przykładem do naśladowania.
Podstawowe praktyki stosowane w Niemczech zapewniają stabilny rozwój produkcji biogazu. System
jej wsparcia oparty jest na:
20-letnim gwarantowanym okresie stosowania gratyfikacji dla biogazu rolniczego od zakończenia
inwestycji;
przyłączaniu w pierwszej kolejności do krajowych sieci energetycznych urządzeń służących do
wytwarzania energii elektrycznej pochodzącej z OZE;
zobowiązaniu zarządców sieci przesyłowych do odbioru, przesyłu i dokonywania płatności za
dostarczaną bioenergię w pierwszej kolejności.
Korzyści finansowe ze sprzedaży energii odnawialnej, gwarancja jej stałej ceny oraz ciągle wzrastający
na nią popyt, przyciągają w Niemczech wielu potencjalnych inwestorów, w tym w większości rolników.
W rezultacie istnieje tam już 4078 biogazowni rolniczych, których łączna zainstalowana moc elektryczna
wynosi 1513 MW.
Postępy w rozwoju sektora OZE widoczne są również w Czechach, gdzie funkcjonuje już prawie
40 biogazowni. Przyczynił się do tego krajowy system wsparcia produkcji biogazu rolniczego:
gwarantowana na okres 15 lat cena sprzedaży energii elektrycznej powstałej z biogazu rolniczego
(wyższa niż cena energii ze źródeł konwencjonalnych);
kredyty preferencyjne (oprocentowanie w wysokości 6%) na inwestycje w biogazownie rolnicze;
40% (obecnie 30%) refundacji kosztów budowy biogazowni z PROW na lata 2007-2013;
ulgi w podatkach lokalnych.
•
•
•
•
•
•
•
6. Wysokie koszty inwestycji i szereg wymogów prawnych, jakie muszą spełniać rolnicy/
grupy producenckie powodują, że inwestycje w biogazownie rolnicze mogą być podejmowane
przez rolników/grupy producenckie, ale we współpracy z potencjalnymi partnerami, tj.
gminami, dostawcami technologii oraz podmiotami przetwórstwa rolnego, np. gorzelniami,
mleczarniami itp. Konieczne w związku z tym jest stworzenie programu wsparcia dla tego typu
partnerskichinwestycji.
65
Istniejące wymogi prawne i ekonomiczne stanowią istotną barierę dla rolników/grup producenckich
podejmujących samodzielne inwestycje. Bez dodatkowego programu wsparcia, obejmującego inwestycje
partnerskie, realizacja rządowego programu wsparcia dla biogazowni rolniczych w Polsce (2000 MW energii
elektrycznej z biogazowni rolniczych w roku 2020) będzie zagrożona.
7. Ściek pofermentacyjny z biogazowni rolniczej powinien zostać zagospodarowany jako nawóz
organiczny, przynosząc w ten sposób ekonomiczne (ograniczenie kosztów zakupu nawozów
sztucznych) i środowiskowe (zapobieganie eutrofizacji zbiorników wodnych) korzyści dla
rolnictwa.
Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że z wykorzystaniem ścieku pofermentacyjnego
jako nawozu organicznego wiąże się szereg korzyści. Po pierwsze, jest to szansa na obniżenie kosztów produkcji
rolnej ze względu na mniejsze zapotrzebowanie na nawozy sztuczne. Po drugie, za takim wykorzystaniem
ścieku pofermentacyjnego przemawia szereg korzyści środowiskowych:
eliminacja odoru z nawozów naturalnych;
zmniejszenie emisji metanu z nawozów naturalnych do atmosfery;
zmniejszenie strat azotu do środowiska w procesie fermentacji nawozów naturalnych;
zmniejszenie zapotrzebowania gospodarstwa rolnego na energię konwencjonalną;
unieszkodliwienie (przynajmniej częściowe) patogenów i nasion/owoców chwastów.
Budowa i rozwój odpowiednich instalacji do beztlenowych procesów fermentacyjnych, czyli instalacji
biogazowych, pozwoli zahamować dalszą degradację gleb i klimatu.
•
•
•
•
•
8. Konieczna jest zmiana przepisów związanych z ochroną środowiska (poparta badaniami), pod
kątem zagospodarowania osadów pościekowych jako surowca energetycznego (w tym również
jako substratu do biogazowni rolniczych).
Osady ściekowe nie powinny być traktowane jako odpad, tylko jako surowiec energetyczny. Pozwoli
to zlikwidować ich rosnący problem. Powyższe praktyki są powszechnie stosowane w krajach unijnych.
9. Ze względu na rosnące w polityce rolnej znaczenie zagadnień środowiskowych (w tym
zmiany klimatyczne i redukcja emisji gazów cieplarnianych), uzasadnionym wydaje się również
wprowadzenie odpowiednich gratyfikacji dla biogazu rolniczego z tytułu jego pozytywnego
wpływu na środowisko.
Dodatkowe gratyfikacje za korzyści środowiskowe z produkcji biogazu rolniczego stosowane są
w Niemczech, gdzie wynagradza się za:
utrzymanie czystości powietrza;
utrzymanie krajobrazu;
wykorzystanie gnojowicy jako substratu.
•
•
•
10. Oprócz stworzenia właściwych warunków prawnych i finansowych zachęcających do rozwoju
produkcji biogazu rolniczego, należy przeprowadzić ogólnokrajową kampanię informacyjnopromocyjną (na poziomie powiatów i gmin), która pozwoli na zniwelowanie istniejących obaw
społecznych.
Bez właściwej edukacji w tym zakresie nie uzyska się powszechnej akceptacji społecznej, przez co
stanie się ona jedną z barier rozwoju produkcji biogazu w Polsce. Brak odpowiedniej kampanii społecznej
spowoduje, że powtórzy się scenariusz podobny do tego, jak w przypadku biopaliw płynnych.
66
67
68
Publikacja współfinansowana z dotacji Komisji Europejskiej,
Dyrekcji Generalnej ds. Rolnictwa i Rozwoju Obszarów Wiejskich
Publikacja bezpłatna

Wnioski z konferencji „Odnawialne źródła energii nowym

Transkrypt

Podobne dokumenty

POLSKIE TOWARZYSTWO ELEKTRocIEPŁowl\tl ZAWODOWYCE J\rv)

Magdalena Rogulska, Barbara Smerkowska

Wykład

EnErgia z zasobów odnawialnych