Przegląd rynku mikrobiogazowni

Transkrypt

Przegląd rynku mikrobiogazowni
Mikrobiogazownie w krajach UE
Author(s)
:
Kurt Hjort-Gregersen
Company
:
AgroTech A/S
Deliverable
:
D2.1
Report no.
:
BEF2-15001-EN
Version
:
1.1
Status
:
Public
Translator(s)
:
Manure,
Ta publikacja powstała w ramach Projektu UE “BioEnergy Farm II - Manure, the sustainable fuel for the farm”.
Projekt jest współfinansowany przez Intelligent Energy Europe Programme of the European Union.
Kontract Nº: IEE/13/683/SI2.675767
Autor
:
Firma
Adres
:
:
AgroTEch A/S
Agro Food Park 15, DK 8200 N
Opracowanie
:
D2.1.
Raport nr.
:
BEF2-15001-EN
Wersja
:
1.1
Status
:
Publiczny
Tłumaczenie
:
Zespół
Data
:
24/07/2015
Współpraca:





Katrin Kayser, IBBK, Niemcy
Stephanie Bonhomme, TRAME, Francja
Edward Majewski, FNEA, Polska
Marek Amrozy, NAPE, Polska
Remigio Berruto, DEIAFA, Włochy




Franco Parola, COLDRETTI, Włochy
Jan Willem Bijnagte, CCS, Holandia
Mark Paterson, KTBL, Niemcy
Marleen Gysen, Innovatiesteunpunt, Belgia
Proszę o wskazanie jako źródło literaturowe:
Kurt Hjort-Gregersen, Market overview micro scale digesters, BioEnergy Farm II publication, AgroTech A/S, Denmark,
2015.
Podziękowania
Wszystkie prawa zastrzeżone.
Ten raport zawiera wkład i wyniki prac partnerów
uczestniczących w realizacji projektu BioEnergy Farm II.
Żadna część niniejszej publikacji nie może być
powielana w jakiejkolwiek formie i w jakikolwiek
sposób, aby mogły być wykorzystywane do celów
komercyjnych bez pisemnej zgody wydawcy.
Wszystkim
wykonawcom
wyrażam
serdeczne
podziękowania za ich wkład do całego projektu oraz
niniejszego opracowania.
Angielska wersja raportu została przetłumaczona na
języki: duński, holenderski, francuski, niemiecki, włoski
i polski. Wszystkie wersje językowe są zamieszczone na
stronie internetowej projektu.
Szata graficzna:
BBPROJ & CCS
Okładka:
BBPROJ
Wyłączna odpowiedzialność za treść niniejszego
raportu przegląd spoczywa na autorach raportu. Raport
nie musi odzwierciedlać opinii Unii Europejskiej.
Komisja Europejska nie ponosi odpowiedzialności za
jakiekolwiek wykorzystanie raportu na podstawie
zawartych w nim informacji.
Celem raportu jest wsparcie dla zainteresowanych
tworzeniem mikrobiogazowni. Konsorcjum BioEnergy
Farm II i edytor raportu nie gwarantuje poprawności i
kompletności informacji i danych zawartych lub
opisanych w niniejszej publikacji .
www.bioenergyfarm.eu
the sustainable fuel from the farm
Streszczenie
Raport, który jest częścią projektu BioEnergy
Farm II,
przedstawia przegląd rynku i
oszacowanie
potencjalnego
rynku
mikrobiogazowni w Europie. Raport pokazuje, że
w całej Europie podejmowane są znaczne wysiłki
na rzecz opracowania koncepcji rozwoju
biogazowni w mikroskali. Zakłada się, że tego
rodzaju biogazownie cechowałby niski koszt, co
jest możliwe dzięki wykorzystaniu odpadów
powstających w gospodarstwie rolniczym.
Wydaje się, że są to koncepcje obiecujące z
perspektywy
Trwałego
(zrównoważonego)
Rozwoju.
W raporcie zawarto informacje z 13 krajów
europejskich, w tym 7 krajów biorących udział w
projekcie. Doświadczenie i poziom aktywności w
zakresie budowy mikrobiogazowni w tych krajach
są bardzo zróżnicowane. W niektórych krajach
jest wielu producentów biogazu w mikroskali i
firm oferujących biogazownie, podczas gdy w
innych ten sektor praktycznie nie istnieje. We
wszystkich
krajach
reprezentowanych
w
projekcie istnieje jednak znaczny potencjał dla
rozwoju mikrobiogazowni, jeśli stworzone będę
odpowiednie ku temu warunki.
Raport zawiera zalecenia kluczowych graczy na
tym rynku, jak ten potencjał można wykorzystać.
Jednym z celów projektu Bioenergy Farm II jest
ułatwienie transferu wiedzy i technologii między
krajami europejskimi, a także wsparcie dla
procesu kształtowania świadomości europejskich
rolników co do możliwości produkcji biogazu w
mikroskali.
Raport został opracowany we współpracy z
naszymi Partnerami, których wymieniono na
stronie 9. Bez nich, i bez danych jakie oni
dostarczyli opracowanie tego raportu byłoby
praktycznie niemożliwe. Niniejszym wyrażam
wielką wdzięczność za tę współpracę.
Autorem raportu jest Kurt Hjort-Gregersen,
starszy konsultant w firmie AgroTech A/S Dania.
|3
Manure,
Spis treści
Wprowadzenie
6
BioEnergy Farm II project
6
O fermentacji beztlenowej
7
Metodologia
7
Skróty
8
1.
9
Przegląd rynku biogazowni w Europie
1.1
Definicje mikrobiogazowni obowiązujące w poszczególnych krajach Europy
1.2
Źródła informacji
11
1.3
Charakterystyka typów biogazowni
12
1.4
Rodzaje biomasy do stosowania w mikrobiogazowniach
22
1.5
Połączenie z budynkiem inwentarskim
23
1.6
Dostawcy mikrobiogazowni
24
1.7
Zużycie energii elektrycznej
25
1.8
Zużycie ciepła
26
1.9
Nakłady pracy
26
1.10
Dane ekonomiczne dla mikrobiogazowni
27
2.
9
Przegląd dostępnych technologii do wykorzystania biogazu z małych biogazowni. 28
2.1
Możliwe sposoby wykorzystania gazu z małych biogazowni
28
2.2
Dostawcy urządzeń do wykorzystywania biogazu
31
2.3
Ekonomiczne aspekty technologii do wykorzystania biogazu
32
3.
Przegląd rynku technologii przetwarzania pofermentu dla mikrobiogazowni w
Europie
34
3.1
Podstawowa charakterystyka technologii fermentacji
34
3.2
Dostawcy technologii przetwarzania pofermentu
38
3.3
Koszty technologii przetwarzania pofermentu
39
4|
4.
Potencjał rynku mikrobiogazowni w Europie
40
4.1
Liczba gospodarstw, które ze względu na skalę produkcji mieściłyby się w definicji “mikrobiogazowni” w
poszczególnych krajach (według formalnie obowiązujących definicji)
41
4.2
Gospodarstwa posiadające mikrobiogazownie rolnicze
44
4.3
Motywy skłaniające rolników do zainteresowania się mikrobiogazowniami
45
4.4
Ogólna ocean istniejących warunków
46
4.5
Identyfikacja barier
49
4.6
Potencjał rynku bez zmiany warunków
51
4.7
Potencjał rynku przy zmianie uwarunkowań
53
4.8
Zmiany rekomendowane przez ekspertów
55
Dyskusja i wnioski
57
Annex 1.
Lista referencji
59
Annex 2.
Partnerzy projektu
60
|5
Manure,
Wprowadzenie
Od drugiej wojny światowej w Europie podejmowane są działania na rzecz opracowania technologii
wytwarzania biogazu. Podobnie jak w przypadku innych technologii produkcji energii ze źródeł
odnawialnych, zainteresowanie biogazem wzrosło po kryzysie naftowym w latach 1970-tych. W rezultacie,
dzięki zachętom w postaci subsydiów z różnych dostępnych programów w ciągu ostatnich 25 lat powstało
wiele biogazowni w całej Europie. Najwięcej powstało w Niemczech, gdzie obecnie działa około 8000
sprawnych instalacji. W ciągu ostatniej dekady XX wieku rozwijano głównie koncepcję produkcji biogazu z
gnojowicy z dodatkiem innych odpadów organicznych. W stosunkowo krótkim czasie w krajach takich jak
Niemcy, Holandia i Dania wyczerpały się dostępne zasoby surowca. W Danii, w związku z tym, nowe
biogazownie nie powstają. W Niemczech, po 2004 roku nastąpił boom w zakładaniu mikrobiogazowni ze
względu na wzrost subwencji dla energii elektrycznej wytwarzanej z biogazu z roślin energetycznych. W
różnych formach niemiecki model dotacji został skopiowany przez inne kraje europejskie, co przyspieszyło
w tych krajach rozwój instalacji biogazowych. Biogazownie stały się dla rolników opłacalną możliwością
dywersyfikacji działalności, z ewentualnym wykorzystaniem odłogowanych gruntów rolnych do uprawy
roślin dla celów produkcji energii odnawialnej.
Dotychczasowe doświadczenia wskazują jednak na to, że strategia rozwoju biogazowni uzależnionych od
odpadów organicznych lub upraw roślin energetycznych nie będzie skuteczna na dłuższą metę. Nie tylko
strumienie odpadów i upraw energetycznych w wielu przypadkach osiągnęły poziom cen, które nie są
przystępne dla biogazowni, ale konkurencja ze strony uprawy roślin energetycznych na gruntach ornych
może mieć również niekorzystny wpływ na produkcję żywności. Istnieje więc zapotrzebowanie na
koncepcję biogazowni, w których surowcem będą głównie produkty uboczne i odpady organiczne wyłącznie
z gospodarstwa rolniczego.
BioEnergy Farm II project
W projekcie BioEnergy Farm II dokonano przeglądu rozwiązań stosowanych w kilku krajach UE do
produkcji energii w mikrobiogazowniach, przy użyciu wyłącznie biomasy pochodzącej z gospodarstwa
rolniczego. W ramach projektu opracowywane zostały narzędzia wspomagania decyzji: on-line i off-line.
Będą one pomocne do oszacowania opłacalności produkcji biogazu oraz określenia korzyści dla
środowiska, z uwzględnieniem redukcji emisji gazów cieplarnianych. Tym samym projekt BioEnergy Farm II
może przyczynić się do rozwoju mikrobiogazowni rolniczych w całej Unii Europejskiej, transferu wiedzy i
technologii między krajami członkowskimi UE oraz wzrostu świadomości decydentów politycznych na
wszystkich poziomach co do potencjału mikrobiogazowni. Mamy nadzieję, że zachęci to środowisko
polityczne do stworzenia wystarczających zachęt zapewniających zwiększenie skali produkcji biogazu w
mikroskali. Projekt jest wspierany przez Komisję UE-przez program Inteligentna Energia dla Europy.
Niniejszy raport przedstawia przegląd rynku i potencjału rynkowego technologii dla mikrobiogazowni w 13
krajach europejskich.
6|
O fermentacji beztlenowej
Fermentacja jest procesem, w którym bakterie metanowe przekształcają substancję organiczną (głównie) w
metan oraz dwutlenek węgla. Bakterie metanowe występują w przyrodzie w różnych kontekstach. Na
przykład odgrywają kluczowa rolę w procesie trawienia przeżuwaczy. Znajdują się one więc w odchodach
zwierzęcych w momencie ich dostarczania do biogazowni, a mając na uwadze dobre warunki do
rozmnażania rozpoczynają produkcję biogazu.
W pewnych częściach świata fermentacja beztlenowa jest wykorzystywana od wieków. W naszej części,
jest ona wykorzystywana także do oczyszczania ścieków. W Europie wzrost zainteresowania
wykorzystaniem procesu fermentacji beztlenowej nastąpił głównie w ostatnich 25 latach, głównie za sprawą
dużych biogazowni w których wykorzystywano względnie dużą ilość roślin energetycznych oraz odpadków
organicznych.
W większości krajów europejskich biogazownie w mikro skali stanowią nowy kierunek rozwoju polegający
na wzroście znaczenia małych jednostek energetycznych zasilanych głównie produktami ubocznymi z
działalności rolniczej, pochodzącymi z pojedynczego gospodarstwa. Jedynie w południowych Niemczech,
produkcja energii na własne potrzeby z odpadów rolniczych wytwarzanych w gospodarstwie, stanowiła
dość popularny model funkcjonowania od lat 90-tych ubiegłego wieku.
Metodologia
Wszystkie dane wykorzystane do prezentacji poniższego przegląd rynku i oceny jego potencjału zostały
zebrane przez wcześniej wymienionych partnerów projektu. Firma Agrotech A / S opracowała niezbędne
szablony do zbierania danych, które zostały przekazane partnerom projektu, którzy następnie udostępnili je
ekspertom z poszczególnych krajów, w celu zebrania informacji funkcjonujących koncepcji biogazowych,
technologii wykorzystania i przetwarzania biogazu, technologii procesów fermentacji możliwych do
stosowani w mikrobiogazowniach.
Wytypowani eksperci zostali także poproszeni o oszacowanie potencjału rynkowego dla mikrobiogazowni
w każdym z krajów, bazując na podstawie liczby gospodarstw rolnych o skali działalności odpowiadającej
obowiązującym w poszczególnych krajach definicji mikrobiogazowni.
Z powodu braku dostępu do informacji objętych ochroną danych osobowych część zamieszczonych w
opracowaniu ocen ma charakter szacunkowy lub jakościowy.
|7
Manure,
Skróty
CSTR
Reaktor Hybrydowy z Pełnym Wymieszaniem (Continous Stirred-Tank Reactor)
CHP
Instalacja kogeneracyjna (jednoczesne wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej Combined Heat and Power)
VPSA
Gazowa Adsorpcja Zmiennociśnieniowa (Vapour Pressure Swing Adsorption)
LU
Sztuka duża (livestock units) (zwierze o wadze 500 kg)
DM
Sucha masa (dry matter)
RESA
Ustawa o odnawialnych żródłach energii (Renewable Energy Source Act)
(The German EEG –ErneuerbareEnergienGesetzt)
AAMF
Stowarzyszenie rolników Méthaniseurs (Association of the Farmers Méthaniseurs)
ATEE
Technical Energy Environment Association
ICPE
Rozporządzenie w sprawie klasyfikacji instalacji dla ochrony środowiska
(Regulation for Installation Classified for the Environmental Protection)
MSD
Mikrobiogazownia (Micro Scale Digester)
DIY
Zrób to sam (Do it yourself)
8|
1. Przegląd rynku biogazowni w Europie
Ze względu na różnice w systemach dotacji w ostatnich 10-15 lat między krajami europejskimi można
obserwować znaczące różnice w rozwoju biogazowni. W krajach, w których stworzono korzystne warunki
rozwoju biogazowni przez dłuższy okres czasu, pojawiło się wiele inicjatyw, które doprowadziły do
opracowania koncepcji i powstania biogazowni rolniczych. Szczególnie intensywny rozwój rynku
biogazowni nastąpił w Niemczech. W innych krajach gdzie nie wdrożono systemów wsparcia (lub wdrożono
w niewystarczającej mierze) powstało dotychczas bardzo niewiele (jeśli w ogóle) biogazowni rolniczych.
W rezultacie wkład różnych krajów w opracowanie przeglądu sytuacji rynkowej jest dość zróżnicowany, jak
też różna jest liczba działających biogazowni i firm budowlanych zajmujących się budową tego typu
obiektów. Siłą rzeczy wkład krajów o niewielkim stopniu rozwoju rynku biogazowego jest silnie
ograniczony. W konsekwencji zaangażowani eksperci musieli zmierzyć się z problemem braku danych
dotyczących koncepcji biogazowni, stosowanych technologii wykorzystania i wytwarzania biogazu.
Zdecydowana większość informacji zamieszczonych w tym opracowaniu odnosi się do niewielkiej liczby
krajów, w których możliwe było zebranie satysfakcjonującej liczby danych. Z powodu wskazanych różnic w
przedstawionym przeglądzie rynku można obserwować pewną dysproporcję w ilości zamieszczonych
informacji w odniesieniu do poszczególnych krajów. Niemniej, w odniesieniu do kilku z nich można znaleźć
dużo interesujących koncepcji, które zostały zamieszczone w charakterystyce biogazowni przygotowanej w
ramach tego raportu.
W konsekwencji projekt BioEnergy Farm 2 może znacząco przyczynić się do transferu wiedzy i technologii
między krajami, co jest istotne w kontekście zidentyfikowanego potencjału rozwojowego wskazywanego
przez uczestniczących w badaniu ekspertów (nawet w tych krajach, gdzie dotychczasowy rozwój rynku
biogazowego był bardzo powolny).
1.1 Definicje mikrobiogazowni obowiązujące w poszczególnych krajach Europy
Z powodu występowania znacznych różnic, zarówno w polityce energetycznej jak i sektorze rolnym między
poszczególnymi krajami UE, wyznaczenie jednolitej definicji mikrobiogazowni jest niemożliwe.
Niektóre kraje posiadają wypracowane, specjalne systemy wsparcia dla małych i średnich biogazowni
definiowanych przez górne granice mocy produkcyjnych, podczas gdy inne określają pojęcie biogazowni
poprzez odniesienie się do górnej granicy wielkości stada dostarczającego substratu, a jeszcze inne nie
posiadają ani specjalnych definicji, ani specjalnego systemu wsparcia dla biogazowni działających w mikro
skali.
Gospodarstwo, które może wydawać się niewielkim w Danii, może być postrzegane jako bardzo duże w
Polsce. W związku z tym wykonawcy z krajów-uczestników projektu oraz 6 innych krajów biorących udział
w przeglądzie rynku bazowali w swoich analizach na definicjach „mikrobiogazowi” właściwych tym krajom.
Definicje te wyznaczają tło dla oceny i określenia potencjału rynku w poszczególnych krajach. Wyjaśnienie
rozumienia pojęcia „mikrobiogazowni” w poszczególnych krajach zamieszczone zostało w tabeli 1.
|9
Manure,
Tabela 1. Definicje mikrobiogazowni obowiązujące w poszczególnych krajach.
Kraj
Źródła informacji
Holandia
Auke-Jan Veenstra, LTO Noord
[email protected]
Wielka Brytania
David Turley, NNFCC
[email protected]
Dominik Dörrie, IBBK
[email protected]
Mark Paterson, KTBL
[email protected]
Franz Kirchmeyr, EBA–ARGE Kompost&Biogas
[email protected]
Charles Maguin, TRAME
[email protected]
Stéphanie Bonhomme, TRAME
[email protected]
Hervé Gorius, CRAB
[email protected]
Dr. Kornel Kovacs, University of Szeged
[email protected]
Marek Amrozy, NAPE
[email protected]
Jan Gadus, Slovak University of Agriculture ina
Nitra, [email protected]
Laurens Vandelannoote
[email protected]
<50 kWe
Jan Matejka, Czech Biogas Association
[email protected]
Remigio Berruto, DEIAFA
[email protected]
BegoñaRuiz, Departamento de Medio Ambiente,
Bioenergia e Higiene Industrial
[email protected]
Michael Tersbøl, Økologisk Landsforening
[email protected]
<100 kWe
Niemcy
Austria
Francja
Węgry
Polska
Slowacja
Belgia
Czechy
Włochy
Hiszpania
Dania
Definicje
bazujące na
kryterium
zainstalowanej
mocy
elektrycznej
Definicje bazujące na innych
kryteriach
80-250 krów, 250-1000 macior,
50-50000 tuczników, 5000-75000
kur,
25000-150000 broilerów
<75 kWe
<100 kWe
< 100 kwe
100-130 krów mlecznych
200-450 macior
Około. 4000 ton
obornika/gnojowicy pochodzącej
głównie z chowu bydła
<80 krów
<40 kWe
Niewystarczające informacje
10 – 200 kWe
<300 kWe
Max 5000 ton
obornika/gnojowicy, materiału
roślinnego lub resztek z produkcji
rolniczej na rok
Min 70 % obornik/gnojowica
Max 30 % inne
<100 kWe
Około 200 krów + różne rodzaje
biomasy, 6000 świń
Powszechnie przyjmuje się, że mikrobiogazownie rolnicze korzystają wyłącznie z własnych zasobów
biomasy (produktów ubocznych), której głównym składnikiem jest obornik/gnojowica. W Dani szczególne
zainteresowanie prowadzeniem mikrobiogazowni rolniczych wykazują rolnicy z małych, ekologicznych
gospodarstw roślinnych, dla których prowadzenie takiej biogazowni daje możliwość wykorzystania azotu
zgromadzonego w formie poplonów, poprzez ich przefermentowanie i nawożenie pól uzyskanym
pofermentem.
10 |
1.2 Źródła informacji
Jak wskazywano wcześniej, główne źródło informacji stanowili eksperci z poszczególnych krajów, którzy
odesłali wypełnione niezbędnymi danymi formularze oceny sytuacji rynkowej. Listę ekspertów
zamieszczono w tabeli 2.
Tabela 2. Lista ekspertów z poszczególnych krajów, którzy dostarczyli informacji w ramach przeglądu
rynku.
Kraj
NL
UK
D







AUT
F









H

PL
SK
B
CZ
I
ESP




1.
2.
3.
DK
4.
Eksperci - kontakt
Dennis Kroes, CCS [email protected];
Auke-Jan Veenstra, LTO Noord [email protected]
Ollile More, ADBA, [email protected],
David Turley, NNFCC, [email protected]
Dr. Walter Stinner, Germany BiomassResearchCentre [email protected],
Achim Kaiser, International Biogas and Bioenergy Center of Competence
[email protected],
Dr. WaldemarGruber, Chamber of Agriculture North [email protected]
Dr. Bernhard Stürmer, Alexander Luidolt, Arge Kompost & Biogas
[email protected], [email protected]
Armin Schöllauf, Agrinz Technologies GmbH, [email protected]
Frank Schweitzer / Herr Führer, Hörmann Install GmbH, [email protected]
Stephan Hinterberger, Müller Abfallprojekte GmbH, [email protected]
Hermann Wenger-Oehn, Industrieconsult Wenger-Oehn OEG [email protected]
Franz Bernecker, Landwirt, [email protected]
Several members of AAMF (Association of the Farmers Méthaniseurs of France) : [email protected]
ATEE Biogaz Club,
Severalsuppliers :
o TRON Jean Sébastien, HOST France,[email protected]
o DAMOISEAU Louis, REBAUD Olivier, BIO4GAZ, [email protected];
[email protected]
o Xavier Gavreau, VALOGREEN, [email protected]
o Pierre LABEYRIE, ARIA, [email protected]
o M. PIERRE, ERIGENE, [email protected]
o ROBIN Isabelle, EVALOR, [email protected]
o Emmanuel de BOUTRAY, S2Watt, [email protected]
o Rémy Engel et JeoffreyMoncorger, Nénufar (www.nenufar-biogaz.fr), [email protected]
DrKornel L. KOVACS, University of Szeged – Institute of Biophysics- Biological Research Center,
[email protected]
Adam Pietrzak, Biopolinex, [email protected]; Rafal Odrobinsky, [email protected]
Jan Gadus, Slovak University of Agriculture ina Nitra, [email protected]
Veerle Konings, Hooibeekhoeve, [email protected];
Guy Vandepoel, Boerenbond, [email protected]
Jan Matejka, Czech Biogas Association [email protected]
Azienda Agricola Ramero Valerio, Azienda Agricola Martini Fratelli
BegoñaRuiz, Departamento de Medio Ambiente, Bioenergia e Higiene Industrial
[email protected]
Kasper Stefanek, [email protected], Michael Tersbøl, Økologisk Landsforening, [email protected]
| 11
Manure,
1.3 Charakterystyka typów biogazowni
W tym raporcie opisane zostały możliwe koncepcje działania biogazowni. Zamieszczone opisy są
szczegółowe na tyle, na ile pozwoliły informacje przekazane przez ekspertów z poszczególnych krajów.
W prezentowanym opracowaniu, rolnik i potencjalny inwestor może znaleźć pełny i dokładny opis
koncepcji instalacji, która najbardziej odpowiada uwarunkowaniom jego gospodarstwa. Oznacza to
również, że część opisów może być powtórzona niemal tymi samymi słowami dla dwóch lub więcej
koncepcji. W niektórych przypadkach informacje przekazane z poszczególnych krajów, dotyczące pewnych
kwestii, mogły być niepełne lub nieistotne i wówczas zostały wyłączone z opisu.
Zebrane informacje wskazują na dużą różnorodność koncepcji w zakresie funkcjonowania
mikrobiogazowni. Jest to zjawisko pozytywne, gdyż dzięki realizacji projektu BioEnergy Farm 2 rolnicy będą
mogli znaleźć rozwiązanie możliwie najlepiej dopasowane do ich potrzeb i preferencji. W tabeli 3
zamieszczono podstawową charakterystykę rozwiązań technologicznych zidentyfikowanych w objętych
badaniem 13 krajach UE.
Tabela 3. Główne cechy technologii stosowanych w poszczególnych krajach
Kraj
Liczba
rozwiązań
NL
2
Główne cechy technologii
1.
UK
D
AUT
F
1.
3
H
PL
SK
1
1
B
1
CZ
I
Brak
2
ESP
DK
2
12 |
Spakowany ładunek obornika ładowany do reaktora (plastikowego,
betonowego, lub stalowego), mieszanie wewnątrz
Biogazownia z komorą wieżową
Reaktor z wymieszaniem
Typ 1: Reaktor hybrydowy z pełnym wymieszaniem (CSTR), różne
projekty, często okrągłe fermentatory betonowe
2. Type 2: Biogazownie kompaktowe, często poziome betonowe komory
fermentacyjne
3. Type 3: Komory wieżowe
4. Type 4:Fermentacja substratów stałych
CSTR, uproszczone wersja konwencjonalnych rozwiązań
1. Fermentator na substrat stały ( fermentacja mezofilna)
2. Hybrydowy reaktor z pełnym wymieszaniem CSTR (dwie komory
fermentacyjne w jednej kompaktowej lub komora ze stali ocynkowanej
lub komora wieżowa) na substrat płynny (fermentacja mezofilna)
3. Fermentacja bezpośrednia w zbiorniku na gnojowicę (fermentacja
psychrofilna)
Brak działających mikroboiogazowni
CSTR, okrągły, dwustopniowy reaktor ze stali lub PVC
Jednostopniowy, poziomy reaktor metalowy (100 m3), ciągłe
uzupełnianie wsadu
Nylonowe worki z obornikiem, plastikowy reactor, mieszanie
wewnętrzne
Brak działających mikroboiogazowni
1. Wszystko w jednym, jednokomorowy reaktor betonowy
2. Dwukomorowy reaktor, pierwszy z przepływem, drugi CSTR
Różne typy
Tradycyjny CSTR, betonowy lub stalowy
Liczba
funkcjonujących
instalacji
Około. 5
5
23
Około. 660
60-70
Około. 9
Około; 16
Około; 2
1
1
71
69 razem
6
Około. 10
1.3.1 Dodatkowe uwagi do opisu biogazowni i doświadczenia
1.3.1.1 HOLANDIA
W Holandii, jako kraju sąsiadującym z Niemicami i Belgią, można spotkać rozwiązania technologiczne
znane z obydwu tych lokalizacji. Niemieckie fermentatory używane współcześnie są dość duże i mają
charakter produkcji przemysłowej. Dla produkcji w skali mikro rozwiązania belgijskie są bardziej opłacalne.
W Holandii często wykorzystywane są reaktory wieżowe – można je spotkać także w Niemczech. Reaktory
wieżowe są produkowane jako prefabrykaty specjalnie przygotowane dla gospodarstw rolnych. Minimalna
ilość obornika niezbędna do funkcjonowania takiej biogazowni wynosi około 5000 ton na rok. Zbiornik gazu
jest zlokalizowany ponad komorą.
Stosowane w Belgii rozwiązania w zakresie załadunku bazują na okrągłej ramie z osadzonym na niej
zbiornikiem obornika. Gnojowica pompowana do fermentatora jest tak świeża, na ile to tylko możliwe.
Komora fermentacyjna wyposażona jest w urządzenie do mieszania oraz przykryta podwójną membraną
tworzącą jednocześnie zbiornik gazu. Po okresie 25-35 dni przebywania w komorze powstające resztki
pofermentacyjne są pompowane do zwykłego zbiornika na gnojowicę. W normalnych warunkach żadne
dodatkowe urządzenia odbiorcze, czy też wstępna obróbka nie są potrzebne. Rury grzewcze ułożone są w
ścianach komory fermentacyjnej, a urządzenia odkażające odpowiednio zainstalowane. Komora ma kształt
okrągły i jest wykonana z plastiku, betonu lub stali. Wytwarzany biogaz jest przetwarzany w instalacji CHP,
uzdatniany do standardów biometanu lub bezpośrednio wykorzystywany do ogrzewania poprzez spalenie
w kotłach gazowych. Istnieją też inicjatywy zachęcające do używania biometanu jako paliwa
transportowego.
1.3.1.2 NIEMCY
Niemiecki rynek charakteryzuje się znaczną ilością rozwiązań technicznych, szczególnie od 2012 roku, kiedy
wprowadzono nową ustawę o odnawialnych źródłach energii (RESA). Ustawa to stworzyła szczególne
udogodnienia dla mikrobiogazowni rolniczych o zainstalowanej mocy elektrycznej do 75 kW. Istniejące
koncepcje obejmują zarówno rozwiązania dopasowujące projekt biogazowni do
uwarunkowań
gospodarstwa, włączając w to tak dużo istniejących urządzeń i wyposarzenia jak to tylko możliwe (np.
zbiorniki na obornik, budynki do instalacji CHP, czy też montaż biogazowni w dostępnych budynkach) jak
też rozwiązania polegające na implementacji specjalistycznych koncepcji łącznie z rozwiązaniami
modułowymi bazującymi na elementach prefabrykowanych. Do pewnego stopnia istniejące koncepcje
mikrobiogazowni
stanowią przeprojektowane rozwiązania z dużych biogazowni, uwzględniające
optymalizację mikrobiogazowni z perspektywy kosztów.
Analizując ceny fermentatorów, jak też jakiegokolwiek innego elementu wyposarzenia należy sprawdzić,
czy dana oferta pasuje do gospodarstwa z technicznego punktu widzenia. Zaleca się aby zebrane oferty od
dostawców wyposarzenia skonsultować z niezależnym doradcą (np. z Izby Rolniczej), mając na uwadze
zarówno koszty, jak też obsługę serwisową i gwarancję. Jeśli to tylko możliwe warto odwiedzić działającą
biozgazownię danego typu (którego instalacja jest rozważana w gospodarstwie). Podczas oceny różnych
ofert należy uwzględnić takie kwestie techniczne jak czas przebywania substratu w reaktorze (okres
retencji), udział substancji organicznej we wsadzie czy elastyczność substratu. Warto zwrócić uwagę, by
możliwy udział gnojowicy we wsadzie wynosił co najmniej 80%, gdyż większość dużych gospodarstw
rolnych prowadzi produkcję w bezściółkowym systemie utrzymania, co prowadzi do wytwarzania głównie
frakcji płynnej. Rozwiązanie takie jest bardzo korzystne, szczególnie w przypadku dodawania substratów z
dużym udziałem słomy czy kiszonki [4].
| 13
Manure,
Typ1. Reaktor hybrydowy z pełnym wymieszaniem (CSTR) ma często konstrukcję betonową , okrągły
kształt oraz przykrycie z membrany. Biogazownie z mieszadłem (stirred vessel) mieszczą się w klasie do 75
kW, która jest szczególnie popularna. Projekty takie oferowane są przez wielu wytwórców i stanowią
najbardziej uproszczoną wersję standardowych rozwiązań. Jeśli tylko możliwe w budowie wykorzystuje się
istniejące elementy infrastruktury gospodarstwa.
Komory fermentacyjne z mieszadłem (Stirred vessel) stanowią zazwyczaj betonowy okrągły zbiornik z
zainstalowanym na stałe mieszadłem, które pracuje w trybie ciągłym. Dostępne są różne warianty reaktora,
np.takie jak „Ring in Ring System” –„System Pierścień w Pierścieniu” (typ komory składającej się z dwóch
betonowych pierścieni, w przypadku których reaktor jest ulokowany w wewnętrznym pierścieniu,
natomiast pierścień zewnętrzny stanowi zbiornik na resztki pofermentacyjne) lub system podwójnej
komory. W przypadku biogazowni bazującej na koncepcji Sauter , zawartość fermrntatora jest nawadniana
zamiast tradycyjnego mieszania. Jest to szczególnie przydatne w przypadku dużego udziału substratów
stałych, takich jak obornik o wysokiej zawartości słomy.
Wszystkie rozwiązania obejmują takie elementy jak: jednostka doprowadzania substratu, fermentator
(reaktor), przeważnie z zewnętrznym zbiornikiem gazu (z wyjątkiem standardowych reaktorów z pełnym
wymieszaniem, gdzie gaz gromadzony jest pod membraną stanowiącą dach komory fermentacyjnej),
pompa, wyposarzenie kontrolne i automatyka sterująca, instalacja CHP (zazwyczaj stanowiąca rozwiązanie
kontenerowe) i zbiornik resztek pofermantacyjnych.
Temperatura procesu jest dobrana tak, by miał on charakter mezofilny, z czasem hydraulicznej retencji
około 35-40 dni, w zależności od składu mieszaniny substratów. Pojemność fermentatora mieści się w
przedziale 600-1100 m³.
Jeśli w biogazowni nie jest stosowany wyłącznie obornik, to ustawa o odnawialnych źródłach energii zaleca
czas hydraulicznej retencji na poziomie 150 dni w systemie gazoszczelnym. Poferment powinien być
natomiast przechowywany w odpowiednim zbiorniku co najmniej przez 9 miesięcy.
Biogazownie rolnicze są zazwyczaj oddzielone od budynków inwentarskich. Gnojowica jest pompowana lub
spływa samoistnie
(przy odpowiednim nachyleniu terenu) do zbiornika odbiorczego. Obornik
przechowywany jest na płytach obornikowych.
Gnojowica jest pompowana ze zbiornika odbiorczego do reaktora. Obornik (frakcja stała) jest ładowany do
zbiornika odbiorczego (powstaje płynna mieszanina) lub bezpośrednio do reaktora.
W stałej części substratu nie powinny znajdować się zbyt długie części roślin, kamienie czy drobne ziarna
piasku. Jeśli zachodzi taka potrzeba, to powinno zastosować się odpowiednie techniki
rozdzielania/rozdrabniania (np. w przypadku stosowania substratów o dużym udziale słomy)..
Podgrzewanie masy fermentacyjnej odbywa się zazwyczaj za pomocą rur ułożonych w ścianach i podłodze
fermentatora, lub też stosuje się też inne systemy ogrzewania, np. zewnętrzne wymienniki ciepła lub
specjalne grzałki. Zazwyczaj pasteryzacja nie jest wymagana.
Odsiarczanie biogazu jest odbywa się w wyniku wewnętrznych procesów biologicznych (wprowadzania
tlenu do reaktora) oraz z zastosowaniem filtra z aktywnym węglem. Jeśli substrat zawiera więcej niż 80%
obornika/gnojowicy i przeprowadzane jest odsiarczanie wewnętrzne, potrzebne może okazać się dodanie
środka wytrącającego np. chlorku żelaza. Osuszanie gazu przed jego wykorzystaniem odbywa się na
zasadzie kondensacji w systemie rur ułożonych w ziemi [4,5, 2014]
Typ 2. Biogazownie kompaktowe. Biogazownie kompaktowe lub biogazownie poziome lub z poziomym
mieszadłem łopatkowym oferowane są jako wolnostojące reaktory stalowe, często usytuowane w
14 |
niewielkich kontenerach. Często reaktory połączone są z okrągłym, betonowym fermentatorem wtórnym z
zainstalowanymi na stałe mieszadłami. Częściowo w kontenerach umieszczone są kompletne elementy,
odpowiednio mniejsze komory fermentacyjne, dodatkowe reaktory hydrolityczne i jednostki CHP. Gaz
gromadzony jest pod gazoszczelną pokrywą komory fermentacyjnej lub w zewnętrznych zbiornikach gazu.
Komora fermentacyjna wykonana jest zazwyczaj ze stali nierdzewnej w formie cylindrycznego reaktora
przepływowego lub w systemie dwukomorowym. Każde z rozwiązań obejmuje jednostkę załadunku
substratu, reaktor, zazwyczaj zbiornik gazu, automatykę kontrolną, jednostkę CHP (zazwyczaj jako
rozwiązanie kontenerowe) i zbiornik pofermentu.
Temperatura pracy powinna zapewnić przebieg procesów o charakterze termo i mezofilnym z okresem
hydraulicznej retencji wynoszącym w zależności od stosowanego substratu 15-30 dni. Pojemność reaktora
wynosi zazwyczaj między 100–200 m³.
Jeśli w biogazowni nie jest stosowany wyłącznie obornik, to ustawa o odnawialnych źródłach energii zaleca
czas hydraulicznej retencji na poziomie 150 dni w systemie gazoszczelnym. Poferment powinien być
natomiast przechowywany w odpowiednim zbiorniku co najmniej przez 9 miesięcy.
spływa samoistnie (przy odpowiednim nachyleniu terenu) do zbiornika odbiorczego. Obornik
przechowywany jest na płytach obornikowych.
Rozwiązania technologiczne w tym systemie są zaprojektowane głównie z przeznaczeniem dla gnojowicy i
substratów o niskim udziale roślin energetycznych. Niektóre typy rozwiązań są odpowiednie dla biomasy w
formie stałej.
Gnojowica jest pompowana ze zbiornika odbiorczego do reaktora. Obornik (frakcja stała) jest ładowany do
zbiornika odbiorczego (powstaje płynna mieszanina) lub bezpośrednio do reaktora. Wstępna obróbka ma
charakter opcjonalny.
Rury lub elementy grzewcze zlokalizowane są we fermentatorze. Podgrzewanie substratu może się także
odbywać poprzez wymiennik ciepła.
Wyposarzenie odkażające stosowane jest tylko wtedy, gdy jest to niezbędne
Odsiarczanie biogazu odbywa się w wyniku wewnętrznych procesów biologicznych (wprowadzanie tlenu do
reaktora) oraz z zastosowaniem filtra z aktywnym węglem. Jeśli substrat zawiera więcej niż 80%
obornika/gnojowicy i przeprowadzane jest wewnętrzne odsiarczanie, potrzebne może być dodanie środka
wytrącającego np. chlorku żelaza. Osuszanie gazu przed jego wykorzystaniem odbywa się na zasadzie
kondensacji w systemie rur ułożonych w ziemi [4,5, 2014].
Typ 3. Fermentator wysoki lub system wieżowy.
W dostępnych ofertach można znaleźć klika rozwiązań bazujących na systemie, którego głównym
elementem jest reaktor wieżowy (rozbudowywany modułowo) połączony z fermentatorem wtórnym i
zbiornikiem na poferment. Systemy te przeznaczone są głównie do fermentacji substratów stałych (z
przepływem góra – dół lub przepływem krzyżowym), lub w technologiach dwustopniowych (z dodatkową
hydrolizą).
Wszystkie dostępne warianty oferowane są w technologii dolnego załadunku. Mieszanie substratu
następuje hydraulicznie w trakcie procesu pompowania. Elementy procesu takie jak hydroliza, zwiększanie
powierzchni, selektywny czas retencji, recyrkulacja biomasy powinny zapewnić ich wysoką sprawność
energetyczną. W zależności od substratu, który jest stosowany (np. resztki paszy, traw itd.) i uwarunkowań
gospodarstwa należy dokonać dokładnej oceny przydatności rozwiązań bazujących na tym systemie.
| 15
Manure,
Wszystkie rozwiązania obejmują takie elementy jak: jednostka doprowadzania substratu, fermrntator
(reaktor), dodatkowy zewnętrzny zbiornik gazu, pompa, wyposarzenie kontrolne i automatyka sterująca,
instalacja CHP (zazwyczaj stanowiącą rozwiązanie kontenerowe) i zbiornik resztek pofermantacyjnych.
Temperatura pracy powinna zapewnić przebieg procesów o charakterze termofilnym, z okresem
hydraulicznej retencji wynoszącym w zależności od stosowanego substratu 8-20 dni. Pojemności reaktora
zaczynają się od 100 m³. Obowiązkowy jest odpowiedni zbiornik na poferment, aby zapewnić wymagany
czas na rozkład biomasy..
Jeśli w biogazowni nie jest stosowany wyłącznie obornik/gnojowica, to ustawa o odnawialnych źródłach
energii zaleca czas hydraulicznej retencji na poziomie 150 dni w systemie gazoszczelnym. Poferment
powinien być natomiast przechowywany w odpowiednim zbiorniku co najmniej przez 9 miesięcy.
spływa samoistnie (przy odpowiednim nachyleniu terenu) do zbiornika odbiorczego. Obornik
przechowywany jest na płytach obornikowych. Gnojowica jest pompowana ze zbiornika odbiorczego do
reaktora. Obornik (frakcja stała) jest ładowany do zbiornika odbiorczego (powstaje płynna mieszanina).
Zazwyczaj obróbka wstępna nie jest stosowana, jednak mogą być stosowane technologie rozkładu jeśli jest
to niezbędne (np. przy dużym udziale słomy w substracie).
Rury lub elementy grzewcze zlokalizowane są we fermentatorze. Podgrzewanie substratu może się
odbywać poprzez wymiennik ciepła. Pasteryzacja zazwyczaj nie jest wymagana.
Fermentatory są zazwyczaj wykonane ze specjalnej stali powlekanej lub stali nierdzewnej i pokryte
membraną przykrywającą betonowy zbiornik jak też fermentator wtórny i zbiornik pofermentu. Spotkać
można również rozwiązania z plastikowymi rurami zlokalizowanymi w reaktorze.
Odsiarczanie biogazu odbywa się w wyniku wewnętrznych procesów biologicznych (wprowadzanie tlenu do
reaktora) oraz z zastosowaniem filtra z aktywnym węglem. Jeśli substrat zawiera więcej niż 80%
obornika/gnojowicy i przeprowadzane jest wewnętrzne odsiarczanie, to potrzebne może być dodanie
środka wytrącającego np. chlorku żelaza. Osuszanie gazu poprzez jego wykorzystaniem odbywa się na
zasadzie kondensacji w systemie rur ułożonych w ziemi [4,5, 2014].
Typ 4. Fermentator na substraty stałe. Tego typu rozwiązania są przeznaczone są głównie do substratów
składowanych w formie stałej (sterta/stos) i umożliwiają dobrą kontrolę procesu przy dużej proporcji części
stałej w mieszaninie substratów.
Fermentatory w tym rozwiązaniu mają zazwyczaj charakter garażu (kontenera) funkcjonującego w trybie
załadowczym, często w połączeniu ze zbiornikiem na odsączane płyny.
Płyny te są pompowane z dołu fermentatora i wykorzystywane do nawadniania biomasy stałej.
Fermentator garażowy nie ma zainstalowanego mieszadła i jest szczelnie zamknięty aż do zakończenia
procesu rozkładu biomasy. Rozwiązanie to daje możliwość modułowej rozbudowy. Do załadunku i
oczyszczenia garażu niezbędny jest traktor z ładowaczem czołowym.
Wszystkie rozwiązania w tym typie obejmują takie elementy jak fermentator, zewnętrzny zbiornik gazu (z
wyjątkiem rozwiązań, w których gaz gromadzony jest pod membranowym sufitem), pompy, wyposarzenie
kontrolne i automatyka sterująca oraz instalacja CHP (zazwyczaj stanowiąca rozwiązanie kontenerowe).
Zbiornik na odciekające płyny stanowi element opcjonalny, ale zazwyczaj jest w jakiejś formie instalowany.
Temperatura pracy powinna zapewnić przebieg procesów o charakterze mezofilnym z okresem
hydraulicznej retencji powyżej 30 dni (w zależności od stosowanego substratu). Pojemność reaktora wynosi
około 80 m³.
16 |
Niektóre biogazownie funkcjonujące w tej technologii stosują proces wtórnego kompostowania resztek
pofermentacyjnych w celu stabilizacji ich właściwości po opuszczeniu reaktora.
Biogazownie są zazwyczaj zlokalizowane w pewnej odległości od budynków inwentarskich. Obornik przed
załadowaniem do komory reaktora jest gromadzony na płytach obornikowych.
Główny substrat stanowi obornik i biomasa o zawartości suchej masy powyżej 30%. Istotne jest to, że wsad
pozostaje w formie względnie stałej przez cały profes fermentacji. Obornik lub biomasa (np. rośliny
energetyczne) są umieszczane w komorze z wykorzystaniem ładowacza czołowego. Świerzy substrat musi
zostać zmieszany ze starszym materiałem (szczepienie bakteriami) lub musi być dodany materiał o
odpowiedniej strukturze w celu poprawy przesiąkania. Rury ogrzewające fermentator są ułożone w
ścianach i/lub podłodze reaktora, i/lub w zbiorniku na przesiąkające płyny. Wyposarzenie odkażające
montowane jest tylko wtedy, gdy jest niezbędne.
Zazwyczaj stosowane są reaktory stalowe lub betonowe, które są od góry całkowicie izolowane stałym
dachem lub membraną wykonaną z wysokiej jakości materiałów kompozytowych.
Przetwarzanie gazu wymaga często jego odsiarczenia poprzez proces zewnętrzny i zastosowane filtra z
aktywnym węglem. Często stosowane jest też osuszanie gazu przed jego użyciem, poprzez zjawisko
kondensacji z wykorzystaniem systemu rur ułożonych w ziemi [4,5: 2014].
| 17
Manure,
1.3.1.3 AUSTRIA
Austria, w przeciwieństwie do Niemiec, nie posiada specjalnej definicji małej biogazowi, która odnosiła by
się do fermentacji obornika lub gnojowicy. Pomimo to taryfy gwarantowane różnicują wielkość biogazowni
np. do 100 kW mocy elektrycznej układu CHP obowiązują te same taryfy. Z powodu rozdrobnionej struktury
rolnictwa typowa biogazownia rolnicza mieści się raczej w przedziale 10 – 30 kW mocy elektrycznej.
Większość gospodarstw bazuje na oborniku i gnojowicy, które są przetwarzane w systemie fermentacji
mokrej z częściowym wymieszaniem. Mikrobiogazaownie projektowane są najczęściej jako inicjatywy
indywidualne bazujące na dostępnych substratach oraz istniejącym popycie na energię elektryczną i
cieplną. Preferowane są technologie w dużym stopniu uproszczone. W 2009 roku funkcjonowało w Austrii
341 biogazowni, z czego 150 charakteryzowało się mocą elektryczna do 100 kW. Około 60-70 obiektów z tej
liczby mogłoby być zaliczone do mikrobiogazowni o mocy elektrycznej do 30 kW. Biogazownie zazwyczaj
wykonane są w formie okrągłych, betonowych zbiorników z zainstalowanymi na stałe mieszadłami.
Gnojowica jest zazwyczaj pompowana bezpośrednio do fermantatora; jeśli część wsadu stanowi obornik, to
mieszany jest on z gnojowicą w zbiorniku odbiorczym lub bezpośrednio ładowany do fermentatora. Reszta
wyposarzenia biogazowni obejmuje reaktor, zazwyczaj zewnętrzny zbiornik gazu (z wyjątkiem
fermentatorów o ciągłem mieszaniu z dachem membranowym), pompy, automatykę kontrolną, instalację
CHP oraz zbiornik pofermentu.
Temperatura pracy powinna zapewnić przebieg procesów o charakterze mezofilnym z okresem
hydraulicznej retencji powyżej 35 -45 dni (w zależności od stosowanego substratu).
Zalecany okres przechowywania pofermentu wynosi 180 dni, w których musi zawierać się także okres od
połowy listopada do polowy lutego.
Biogazownie są zazwyczaj zlokalizowane w pewnej odległości od budynków inwentarskich. Gnojowica jest
dostarczana za pomocą pomp (lub grawitacyjnie) do zbiornika odbiorczego. Obornik przed załadowaniem
do komory reaktora jest gromadzony na płytach obornikowych
Substrat obejmuje gnojowicę, obornik iw częściowo inną biomasę (np. rośliny energetyczne). Maksymalny
udział suchej masy w fermentatorze to 10-20% (większy uniemożliwiałby mieszanie i pompowanie).
Zazwyczaj nie stosuje się wstępnej obróbki substratu, poza jego wymieszaniem. Trawa lub rośliny
energetyczne muszą być pocięte na kawałki o długości nie większej niż 5 cm.
Rury ogrzewające fermentator ułożone są w jego ścianach lub podłodze, wymienniki ciepła lub inne systemy
stosowane są raczej rzadko . Odsiarczanie biogazu zachodzi wewnętrznie w wyniku procesów biologicznych
(wprowadzenia tlenu z powietrza do reaktora) lub z zastosowaniem filtra z aktywnego węgla. Osuszanie
biogazu zachodzi na drodze kondensacji w systemie rur ułożonych w ziemi.
18 |
FRANCJA
W Francji stopień rozwoju małych biogazowni znajduje się raczej na wczesnym etapie. Istnieją instalacje
prototypowe, ale niewiele jest mikrobiogazowni działających w pełnej skali.
Biorąc pod uwagę małe doświadczenie, trudno jest o wskazanie dominujących koncepcji technicznych i
ekonomicznych.
Francuska Agencja Zarządzania Energią (ADAME) uruchomiła w 2012 roku interregionalne projekty mające
na celu ocenę uwarunkowań dla tego typu innowacyjnych rozwiązań. Analizom poddano siedem
przypadków biogazowni działających według różnych technologii. Wnioski z tych analiz pozwolą na
określenie technicznej przydatności różnych rozwiązań, jak też na charakterystykę paramentów
środowiskowych, energetycznych i ekonomicznych.
Typ 1 : Reaktory na substraty stałe (fermentacaja mezofilna)
Dwóch lub trzech producentów zainstalowało reaktory działające w tej technologii.
Często wykorzystywane są przy zastosowaniu tej technologii istniejące w gospodarstwie możliwości
magazynowe. Dno fermentatora w jest ogrzewane. Nie jest wymagane wyposarzenie odkażające.
Odsiarczanie biogazu zachodzi wewnętrznie w wyniku wprowadzenia tlenu z powietrza do reaktora.
Osuszanie biogazu zachodzi na drodze kondensacji w systemie rur ułożonych w ziemi.
Można wskazać, że pojawiają się pewne typy reaktorów, podobne do opisanych w rozwiązaniach
niemieckich (punkt 4).
Typ 2. Reaktor hybrydowy z pełnym wymieszaniem (CSTR) (dwie komory reaktora w jednej
kompaktowej jednostce) bazujący na wykorzystaniu gnojowicy (fermentacja mezofilna) (rozwiązanie
podobne do rozwiązań niemieckich opisanych w pkt .3)
Typ 3. Bezpośrednie wytwarzanie biogazu w zbiorniku z gnojowicą, (fermantacja psychrofilna)
W jednym przypadku (Nenufar) rozwinięto technologię, w której biogazownia zainstalowana jest
bezpośrednio na elementach infrastruktury gospodarstwa. Rozwiązanie to polega na wytwarzaniu biogazu
bezpośrednio w zbiorniku z gnojowicą. Biogaz jest wykorzystywany do zasilania kotłów i na potrzeby
procesu fermentacji. Biogaz wytwarzany jest w specyficznym procesie fermentacji psychrolilnej. Instalacja
biogazowni (połączenie z infrastrukturą gospodarstwa) jest w tym przypadku dość łatwa. Zbędne są
dodatkowe zbiorniki czy zmiany w budynkach inwentarskich. Głównym substratem jest gnojowica.
Niezbędna ilość gnojowicy w tym rozwiązaniu to minimum około 500 m3/rok przy zawartości suchej masy
na poziomie 4-10%.
Rozwiązanie to nie wymaga infrastruktury odbiorczej, przegotowania substratu, systemu grzewczego czy
wyposarzenia odkażającego. W zbiorniku wstępnym może jedynie zachodzić niewielka hydroliza. H2S jest
usuwany poprzez wpuszczenie O2 i wykorzystanie węgla aktywnego.
| 19
Manure,
1.3.1.4 WĘGRY
Rozwój biogazowni na Węgrzech został zatrzymany, ponieważ 4 lata temu nowy rządz zawiesił system
wsparcia. Na Węgrzech funkcjonuje około 40 zakładów o mocach elektrycznych w przedziale od 500 kWe
and 4 MWe. Średnia wartość to 1 MW (w 2011 łączna moc elektrowni zasilanych biogazem wynosiła 36,95
MW). Istniejące biogazownie mają zazwyczaj charakter rolniczy (35 z nich pracuje wg technologia
niemieckich).
1.3.1.5 POLSKA
Biogazownie najczęściej bazują na okrągłych zbiornikach wykonanych z betonu. Wewnątrz zbiornika
obornik/gnojowica są mieszane z innymi źródłami biomasy, a następnie pompowane do poprzecznej
komory fermentacyjnej, która jest wykonana ze stali lub PCV. Biogaz gromadzi się w górnych częściach
fermentatora. Pod względem temperatury proces ma charakter mezofilny. Po przefermentowaniu masa
pofermentacyjna jest przepompowywana do oddzielnego zbiornika. W pewnym sensie zbiornik obornika
jest połączony z biogazowną aby zapewnić odpowiednio długi czas retencji. Biogaz przekształcany jest w
energię w należącym do gospodarstwa układzie CHP lub sprzedawany elektrociepłowni. Energia
elektryczna z biogazu przekształcana w układzie CHP może być sprzedana do lokalnej sieci energetycznej
lub wykorzystana na cele gospodarstwa. Reaktor z hydrolizą jest opcjonalny, w zależności od substratu.
Rury grzewcze podgrzewające biomasę przed jej dotarciem do komory fermentacyjnej umieszczone są w
instalacji fermentatora. Odsiarczanie ma charakter biologiczny.
1.3.1.6 SŁOWACJA
Koncepcja biogazowni opiera się na poziomym reaktorze jednostopniowym o pojemności 100m3 z ciągłym
napełnianiem.
Obornik/gnojowica doprowadzany jest do zbiornika homogenizacyjnego, gdzie następuje mieszanie
mieszadłem śmigłowym. Mieszanina podgrzewana jest gorącą wodą, jednak nie podlega odkażaniu.
Oczyszczenie z siarki następuje poprzez dodanie powietrza do zbiornika z gazem. Osuszanie następuje na
drodze kondensacji.
1.3.1.7 BELGIUM
Elektrownie biogazowe pierwszej generacji (2011-2013) składają się z plastikowego rękawa/worka o
pojemności 200m³ , w którym zachodzi fermentacja beztlenowa. W biogazowniach drugiej generacji (2013
-….) worek zastąpiony został silosem. Pozostałe elementy biogazowni obejmują pompę do tłoczenia
gnojowicy, rury z gnojowicą, rury grzewcze, elektryczny mieszalnik we fermetatorze, filtr węglowy do
usuwania siarki i kontener z układem CHP. Do rektora pompowana jest gnojowica możliwie jak najbardziej
świeża. Z tego powodu w nowobudowanych oborach nie ma już zbiorników gnojowicy pod podłogą obory.
W instalacjach tego typu potrzebny jest zewnętrzny zbiornik gazu. Dotychczas biogazownie instalowane
były w Begii jedynie w gospodarstwach bydlęcych, ponieważ gnojowica świńska oceniana jest jako
podlegająca zbyt szybkiemu rozkładowi.
1.3.1.8 WŁOCHY
Typ1. Rota Guido Srl: Ten typ biogazowni może być określony jako “wszystko w jednym”. Proces
fermentacji ma charakter mezofilny, a moc elektryczna silnika w układzie CHP wynosi 150 kW.
Fermentator jest wykonany z betonu i posiada jedną komorę. Biogazownia zasilana jest w 98% gnojowicą i
obornikiem z niewielkim dodatkiem kiszonki. Dzienna objętość wsadu wynosi 19 m3. Biogazownia
wyposażona jest w zbiornik obróbki wstępnej, zbiornik na gnojowicę oraz płytę obornikową. W zbiorniku
obróbki wstępnej zamontowany jest mechanizm rozdrabniający. Zasięg temperatur waha się w przedziale
39-42°C, a substraty są podgrzewane gorącą wodą z instalacji CHP. Nie stosuje się odkażania, a funkcję
20 |
zbiornika gazu pełni membrana zamykająca komorę fermentatora. Odsiarczanie przeprowadzane jest z
zastosowaniem filtra z aktywnym węglem. Stosuje się fizyczne osuszanie biogazu, a poferment jest
schładzany z 37° to 7°C.
Type 2. Eisenmann AG: Ten typ biogazowni także może być określony jako “wszystko w jednym”.
Fermentator zasadniczy jest fermentatorem przepływowym z poziomym mieszadłem o ciągłym działaniu.
Drugi reaktor również wyposażony jest w mieszadło oraz pokryty podwójną membraną. Moc elektryczna
układu CHP to 250 kW. Biogazownia zasilana jest gnojowicą i obornikiem hodowli 120 krów. Dzienne
zużycie gnojowicy wynosi 16 m3/dzień, obornika: 4m3 /dzień, kiszonki z kukurydzy: 5t/dzień, innych
kiszonek: 4t/dzień. W zbiorniku wstępnym zamontowany jest rozdrabniacz. Substraty są podgrzewane
gorącą wodą z instalacji CHP. Nie stosuje się odkażania. Odsiarczanie przeprowadzane jest w procesie
biologicznym. Stosuje się fizyczne osuszanie biogazu, a poferment jest schładzany z 37° to 7°C.
1.3.1.9 HISZPANIA
Biogazownie składają się zazwyczaj z jednej lub dwóch komór fermentacyjnych wykonanych z betonu z
zewnętrzną izolacją, przykrytych dachem w formie membrany, posiadających zanurzone mieszadła
elektryczne. Zbiornik gazu stanowi zazwyczaj górna część fermentatora pokryta podwójną membraną.
Proces fermentacji jest przeprowadzany w warunkach mezofilnnych. Główne substraty to gnojowica i
obornik, w mniejszym stopniu resztki żywności i odpady z produkcji rolniczej (kosubstraty).
Wytwarzany biogaz jest zazwyczaj przetwarzany na energię cieplną zużywaną na potrzeby gospodarstwa.
Inną opcję stanowi układ CHP.
Resztki pofermentacyjne, zanim trafią na pole w formie nawozu, są przechowywane w zbiornikach lub
lagunach, zazwyczaj nieprzykrytych. W celu redukcji ilości płynnego substratu wprowadzanego do
fermentatora, niektóre biogazownie wyposażone są w separator (prasa śrubowa). W ścianach fermentatora
umieszczone są rury systemu grzewczego. Zazwyczaj biogazownie nie posiadają systemu odkażania, siarka
usuwana jest w procesie biologicznym.
1.3.1.10
DANIA
Typ 1. Jeden z typów bazuje na betonowych fermentatorach przykrytych membraną. Wszystkie zbiorniki są
betonowe. Mieszanie odbywa się za pomocą mieszadeł zanurzeniowych. W izolowanych ścianach
fermentatora umieszczone są rury systemu podgrzewającego. Zazwyczaj nie stosuje się obróbki wstępnej,
ale mogą być dodawane substancje biologiczne wspomagające homogenizację frakcji stałej (np. z
utrzymywania zwierząt na głębokiej ściółce). Jest to dość popularne zarówno w gospodarstwach bydlęcych
jak i trzodowych, ale głównie w większych jednostkach. System może być dopasowany do mniejszych
jednostek, jednak system wsparcia raczej nie wspiera takich rozwiązań.
Typ 2. Inna koncepcja biogazowni bazuje na pionowych komorach stalowych. Te biogazownie przetwarają
na gnojowicę z produkcji zwierzęcej i trzodowej. Możliwe są rozwiązania z separatorem i bez – w zależności
od potrzeb rolnika. W stalowych komorach reaktora nie ma zainstalowanych mieszadeł, a proces mieszania
odbywa się poprzez pompowanie gnojowicy z dołu do góry reaktora. Instalacje bez fermentatora składają
się tylko z jednej komory. Instalacje z separatorem wyposażone są w dwie komory: zasadnicza i dodatkową.
Separacja ma miejsce w dodatkowej komorze i odbywa się na zasadzie sedymentacji. Drobna frakcja
kierowana jest do zbiornika magazynowego, a gruba frakcja trafia do reaktora zasadniczego.
Biogaz jest przetwarzany w układzie CHP, lub spalany w kotłach gazowych.
| 21
Manure,
1.4 Rodzaje biomasy do stosowania w mikrobiogazowniach
W przeciwieństwie do konwencjonalnych rozwiązań w produkcji biogazu, w mikrobiogazowniach używa się
głównie biomasy z gospodarstw rolniczych. Przyjmuje się, że roślin energetyczne będą podstawowym
surowcem, ale raczej nawozy naturalne w różnych formach, pozostałości roślin lub rośliny z uprawy
międzyplonów. Główne źródła biomasy dla mikrobiogazowni w różnych krajach UE wymienione są w tabeli
4.
Tabela 4. Rodzaje substratów z biomasy do zastosowania w mikrobiogazowniach
Kraj
Holandia
Niemcy
Austria
Francja
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpania
Dania
22 |
Głównie gnojowica, również resztki roślinne (do 30 % suchej masy)
Typ 1. Gnojowica i obornik, w części rośliny z upraw energetycznych
Typ 2. Gnojowica i w niewielkich ilościach rośliny z upraw energetycznych
Typ 3. Gnojowica lub przefermentowane substraty
Typ 4. Obornik i biomasa z resztek roślinnych (do 30 % suchej masy)
W większości gospodarstw stosuje się gównie gnojowicę i obornik
Obornik, słoma, trawa, rośliny z uprawy międzyplonów, pozostałości z przetwórstwa żywności (20 do 30 %
suchej masy)
Głównie gnojowica (6 do 14% suchej masy)
Gnojowica oraz inne dodatki organiczne w formie płynnej (4 to 10% suchej masy)
Gnojowica i resztki roślinne
Gnojowica - w 80% świńska, w 20 % bydlęca (8 % suchej masy)
Gnojowica bydlęca
Nawozy naturalne i kiszonki
Gnojowica świnska (3-6% suchej masy), bydlęca (7-10%), resztki roślinne i z przetwórstwa żywności (5-20% sm)
Typ 1. Gnojowica i obornik, resztki roślinne, małe ilości roślin energetycznych
Typ 2. Wyłącznie gnojowica świńska (3-5% suchej masy) i bydlęca (8-10% suchej masy)
1.5 Połączenie z budynkiem inwentarskim
System pozyskiwania nawozów naturalnych w gospodarstwie ma istotne znaczenie dla warunków pracy
biogazowni. W wielu gospodarstwach gnojowica jest przechowywana w zbiornikach. Jeżeli jest dostarczana
do biogazowi po okresie od kilka dni do kilku tygodni, zmniejszać się będzie potencjał produkcji biogazu.
Potrzebny jest również dodatkowy zbiornik do magazynowania pofermentu. W niektórych biogazowniach
stosowany jest również obornik, a zatem w biogazowniach przystosowanych do przerobu gnojowicy
niezbędna jest dodatkowa infrastruktura. W niektórych krajach spotyka się biogazownie przeznaczone do
stałych nawozów naturalnych.
Wszystkie wymienione w poniższej tabeli typy mikrobiogazowni oddzielone są od zabudowań
gospodarczych. W związku z tym nawozy naturalne muszą być transportowane z miejsc ich składowania do
urządzeń odbiorczych w biogazowni. Płynne nawozy są najczęściej pompowane, a stałe przenosi się
najczęściej ciągnikiem z ładowaczem czołowym. Jednakże istnieją odpowiednie warunki ukształtowania
terenu, gnojowica może być transportowana na zasadzie grawitacji. Przykłady różnych typów instalacji
przedstawiono w tabeli 5.
Tabela 5. Systemy dostarczania nawozów naturalnych do biogazowni
Kraj
Holandia
Niemcy
Austria
Francja
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpani
a
Dania
Świeża gnojowica pompowana z budynku inwentarskiego tak szybko jak to możliwe
1. Typ 1: Gnojowica pompowana lub transportowana grawitacyjnie. Obornik składowany na płycie obornikowej
2. Typ 2: jak wyżej
3. Typ 3: jak wyżej
4. Typ 4: Obornik składowany na płycie obornikowej
Gnojowica jest zwykle pompowana bezpośrednio do fermentatora (jeśli możliwe grawitacyjnie) . Jeśli dodawany jest
obornik może być mieszany przed dostarczeniem do fermentatora lub wprowadzany bezpośrednio jako frakcja stała.
1. Małej skali biogazownie, w których wykorzystuje się surowce z gospodarstwa, pozwalają na ulokowanie
instalacji blisko budynku inwentarskiego. Obornik z budynku inwentarskiego dostarczany jest ładowaczem
czołowym.
2. Pływająca pokrywa zainstalowana na istniejących zbiornikach lub lagunach
Gnojowica pompowana do mieszalnika do którego dodawany jest obornik, czasem stosowany jest biomixer.
Instalacje 50 m od budynków inwentarskich, gnojowica pompowana lub dostarczana grawitacyjnie
Gnojowica pompowana z budynku inwentarskiego tak szybko jak to możliwe, preferowane rozwiązania bez
magazynowania gnojowicy w zbiornikach pod budynkami dla zwierząt
Brak informacji
Gnojowica i gnojówka są pompowane do fermentatora. Obornik i inne w formie stałej substraty dostarczane
podajnikami śrubowymi
Zbiornik wstępnego magazynowania gnojowicy, z którego pompowana jest bezpośrednio do fermentatora
| 23
Manure,
1.6 Dostawcy mikrobiogazowni
Występowanie dostawców mikrobiogazowni jest wyraźnie skorelowane odzwierciedla z rozwojem
produkcji biogazu w ostatnich 10-15 latach. Jest to szczególnie prawdziwe w odniesieniu do Niemiec, gdzie
w tym okresie oddano do użytku około 8000 zakładów. Mikrobiogazownie są na ogół uproszczoną i
pomniejszoną wersją tradycyjnych biogazowni, dlatego też niemieckie przedsiębiorstwa dominują na
listach dostawców technologii do produkcji biogazu w skali mikro. W tabeli 6 wymieniono głównych
dostawców mikrobiogazowni w wybranych krajach.
Tabela 6. Dostawcy mikrobiogazowni
Kraj
Holandia
Niemcy
Austria
Francja
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpania
Dania
24 |
Dostawcy mikrobiogzowni
1. Host B.V. Fermtech Systems
2. Milieu Systemen Tiel, PAS Flexolutions

Typ 1. E.g. AgriKomp GmbH, Bebra Biogas Holding AG, Bioconstruct
GmbH, Bio4Gas Express GmbH, Biogas Ost, BueAnlagentechnik GmbH,
Bwe Biogas-Weser-Ems GmbH, Energieraum GmbH, Green Energy Max
Zintl GmbH, Inergie GmbH, Ingenieurbüro Gabi Dyckhoff, Johann
Hochreiter GmbH, MT-Energie GmbH, Novatech GmbH, NQ
Anlagentechnik GmbH, PlanETBiogastechnik GmbH, RotariaEnergie- und
Umwelttechnik GmbH, Sauter Biogas GmbH, Ökobit GmbH

Typ 2. E.g. AgriKomp GmbH, ARCHEA Biogas N.V., Bioteg Biogas Systems
GmbH, CjbEnergieanlagen GmbH & Co KG (Corntec GmbH),
ConsentisAnlagenbau GmbH, DynaHeat-HPE GmbH & Co.KG, Envitec
Biogas AG, Portaferm, Rosoma GmbH, Schmack Biogas GmbH, Steros
GmbH

Typ 3. E.g. 4Biogas GmbH & Co KG, Host BV, Energie-Anlagen Röring
GmbH, Bebra Biogas Holding AG

Typ 4. E.g. Bal Biogasanlagenbau GmbH, Chiemgauer
Biogasanlagen, Deterding Naturenergieanlagenbau GmbH, , Eggersmann
Anlagenbau Kompoferm GmbH, Enbion GmbH, Mineralit GmbH

Np. Hörmann Install GmbH, Industrieconsult Wenger-Oehn OEG, Müller
Abfalltechnik GmbH, Planergy GmbH, PöttingerEntsorgungstechnik GmbH
& Co. KGaswellas German suppliers:

AgriKomp GmbH, Bio4Gas Express GmbH, Energieraum GmbH,
FinsterwalderUmwelttechnik GmbH, Green Energy Max Zintl GmbH, Inergie
GmbH, Johann Hochreiter GmbH, NQ Anlagentechnik GmbH,
PlanETBiogastechnik GmbH
1. ARIA Energie, S2 Watt, Erigène, JIT Métha, Naskéo, Sud Ouest Biogaz,
2. HOST France, BIO4GAZ, VALOGREEN, EVALOR
3. NENUFAR SAS
Biopolinex, Bioelectric, Mega Belzyce
GaspowerVibressospol. s r.o. Nitra
Bioelectric
1. ROTA GUIDO Srl
2. EISENMANN AG
M.in. Biovec, Ecobiogas, Santibáñez Energy, DabarIngenieros, Inper, Ludan
1. Lundsby Bioenergy,
2. 2. Gosmer Biogas
Zakres wielkości
2500-12500 ton/rok
30-75 kW
7-75 kW
10-75 kW
10-75 kW
30-75 kW
50-200 kw
11 kW, 22 kW, 33 kW
150 kW
250 kW
<200 krów, 6000 świń
1.7 Zużycie energii elektrycznej
Ilość energii elektrycznej zużywanej na potrzeby funkcjonowania biogazowni jest ważnym parametrem.
Prąd jest używany głównie do pracy pomp i mieszadeł. Oczywiście istotna jest również cena energii. W
niektórych krajach możliwość wytworzenia własnej energii elektrycznej jest podstawową zachętą dla
producentów biogazu, ze względu na możliwość wyprodukowania elektryczności po cenie niższej, niż cena
energii z zakupu. Są też kraje, w których stosowane są taryfy gwarantowane, które zachęcają do sprzedaży
energii dostarczanej do sieci. W tabeli 7 zestawiono przeciętne zużycie energii elektrycznej w różnego typu
biogazowniach.
Tabela 7. Zużycie energii elektrycznej w mikrobiogazowniach
Kraj
Holandia
Wielka
Brytania
Niemcy
Austria
Francja
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpania
Dania
Zużycie energii
7 kWh na tonę nawozów naturalnych
7 kWh/tonę
48,000 kWh/rok przy 19Ct/kWh, koszt 9670 €/rok
7-12 % wytworzonej energii
1. 0.04 kwh/kwhe wytworzonej energii,
2. 1.1% to 6.2 % of kWhe wytworzonej energii or 5,000 to 21,000 kWh/rok,
3. 500 kwh/rok (dane dostawcy)
15,000-25,000 kWh/rok
11,400 kWh/rok, 6.2 kWh/tonę, 0.344 kWh/kWh wytworzonej energii
10-15 % wytworzonej energii
1. 8-11 % wytworzonej energii
2. 4-5 % wytworzonej energii
Ok. 5% wytworzonej energii elektrycznej (przy zastosowania CHP)
1. 25,000-50,000 kWh/rok
2. 5000-25,000 kWh/rok
| 25
Manure,
1.8 Zużycie ciepła
Ponieważ biogas jest przetwarzany w instalacjach CHP ciepło na potrzeby biogazowni pochodzi najczęściej
z nadwyżki generowanej przez silniki CHP. Często nie ewidencjonuje się zużycia ciepła jeżeli nie istnieje
alternatywa zagospodarowania go. Jeżeli natomiast finalnym produktem jest biogaz, wówczas potrzebne
jest zewnętrzne źródło ciepła. W tabeli 8 przedstawiono dane dotyczące zużycia ciepła w
mikrobiogazowniach.
Tabela 8. Zużycie ciepła w mikrobiogazowniach
Kraj
Holandia
Wielka
Brytania
Niemcy
Austria
Francja
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpania
Dania
0,15 GJ/tonę gnojowicy
0,15 GJ/tonę
Głównie z nadwyżek z instalacji CHP
Głównie z nadwyżek z instalacji CHP
1. ok. 0,33 kwh na kwh wyprodukowanej elektrycznej, ok. 25-35 % łącznej ilości wytworzonego ciepła
2. Nadwyżka ciepła z CHP, ok. 20-25 % całkowitej ilości wytworzonego ciepła (Wymaga potwierdzenia),
3. brak systemu ogrzewania
50,000-70,000 kWh/rok
44,400 kWh/rok, 24,2 kWh/ton, 1,34 kWh/kWh wytworzonej energii elektrycznej
Nadwyżka ciepła z CHP, zaleznie od sezonu, niewielkie ilości zużywane w okresie zimowym
Nadwyżka ciepła z CHP
Ok. 30% wytworzonego ciepła
Nadwyżka ciepła z CHP lub z boilera
1.9 Nakłady pracy
Nakłady pracy na obsługę biogazowni są często „ukrytą” zmienną w kalkulacji kosztów biogazowni.
Niemniej jednak jest to istotny czynniki w gospodarstwach z ograniczonymi zasobami pracy, jeżeli mogą
być wykorzystywane w sposób bardziej opłacalny.
W tabeli 9 zestawiono informacje o nakładach pracy na obsługę mikrobiogazowni i cenach robocizny. .
Tabela 9. Nakłady pracy w mikrobiogazowniach
Country
Holandia
Wielka
Brytania
Niemcy
Austria
Francja
Polska
Słowacja
Belgia
Włochy
Hiszpania
Dania
26 |
Hours/year
1 godzina dziennie, stawka 30€/godzinę
1 godzina dziennie, stawka 30€/godzinę, €11,000 /rok
8.5 godzin/kW zainstalowany/rok, stawka 15 €/godzinę
Zróżnicowane, min. 30 minut/dzień
1. 30-56 minut/dzień, stawka 20€/godzinę
2. 15-30 minut/dzień, stawka 20€/godzinę
3. 5 min/dzień, stawka 20€/godzinę (dane dostawcy, prawdopodobnie nakłady zaniżone)
Szacunkowo 1 godzina dziennie, stawka 10€/godzinę
2 godziny dziennie, stawka 7€/godzinę
1-2 godziny tygodniowo, system zautomatyzowany
1. 1 godzina dziennie
2. 2 godziny dziennie
Brak danych
1. 40,000€/rok
2. 1 godzina dziennie, stawka 25€/godzinę
1.10 Dane ekonomiczne dla mikrobiogazowni
Nakłady takie jak zużycie energii elektrycznej, ciepła i pracy , o których mowa w poprzednich trzech
tabelach stanowią parametry, które w części pochodzą z wykorzystania zasobów wewnętrznych. Nakłady
zewnętrzne muszą być opłacone, często stanowiąc znaczną część kosztów eksploatacji biogazowni. W
tabeli 10 zestawiono zakres kosztów inwestycyjnych, kosztów utrzymania i kosztów produkcji biogazu w
mikrobiogazowaniach w wybranych krajach.
Tabela 10. Koszty inwestycji i koszty produkcji biogazu w mikrobiogazowniach
Kraj
Holandia
Wielka
Brytania
Niemcy
Austria
Francja
Zakres kosztów
inwestycji w tys. EUR
55-155
55-155
1. 350-600 (75 kWel)
2. 150-470 (75 kWel)
3. 300-550 (75 kWel)
4. 240-400 (75 kWel)
10– 12€/kWel. za < 30
kWel.
1. 10-13/kWhe
2. 8-10 /kWhe
3. 40-90
Zakres kosztów eksploatacji
w tys. EUR/rok
5-15
5-15
20-50
Około 20.1(75 kWel), bez kosztów
eksploatacji ciągnika I ładowacza
czołowego
Brak danych
1.
2.
3.
Zakres kosztów produkcji
w tys. EUR/rok
20-50
Brak danych
10 -20 /rok (dane dostawcy)
Brak danych
0,23-0,31€/kWel
1
185,000-250,000€/rok
1. Brak danych
2. 27 -29 /rok (dane
dostawcy)
3. Brak danych
Brak mikrobiogazowni w Polsce
Polska
80-100
Słowacja
165
5500 €/rok, 0,167/kWh
Brak danych
Belgia
95-150
3,5. (koszt całkowity)
3,5 (koszt całkowity)
Włochy
1. 800
2. 1.800
150-500
Brak danych
3. 20 (koszt całkowity)
4. 11 (koszt całkowity)
10-35
1.
2.
1.
2.
1.
2.
Hiszpania
Dania
1000-2200
300-1000
Brak mikrobiogazowni w Polsce
Koszty produkcji energii
elektrycznej od 0,23 do 0,31
€/kWhel
25
8-15
2
30-60
Brak danych
1
)Kirchmayr 2010
Bez kosztów amortyzacji
2)
| 27
Manure,
2. Przegląd dostępnych technologii do
wykorzystania biogazu z małych biogazowni.
2.1 Możliwe sposoby wykorzystania gazu z małych biogazowni
Przegląd technologii zagospodarowania biogazu z małych biogazowni przedstawiono w poniżej tabeli.
Tabela 11. Technologie używane do zagospodarowania biogazu
Kraj
NL
1)
Liczba dostępnych
technologii
2
UK
2
D
1
AUT
F
1
2
Charakterystyka wykorzystywanych technologii
1.
2.
1.
2.
CHP - kogeneracja
Uszlachetnianie (w fazie rozwoju)
CHP - kogeneracja
Uszlachetnianie
CHP - kogeneracja
Liczba zainstalowanych
urządzeń
25 w małych biogazowniach
kilka
65 w małych biogazowniach
kilka
Łącznie około 660 75 kWel
CHP
Brak danych
1. CHP - kogeneracja
1. < 10
2. Podgrzewanie wody
2. < 3
PL
1
CHP - kogeneracja
Brak danych
SK
1
CHP - kogeneracja
B
1
CHP - kogeneracja
Brak danych
I
1
CHP - kogeneracja
1)
ESP
2
6
mniej niż 100
DK
2
Brak danych
Brak danych
W większych biogazowniach również turbiny gazowe i ORC (Organic Rankine Cycle ) w większych biogazowniach
2.1.1 Omówienie technologii wykorzystania biogazu
Zastosowane technologie do wykorzystania biogazu zalezą od zapotrzebowania na rodzaj energii, która ma
być pozyskana z biogazu. Większość systemów subsydiowania promuje produkcje energii elektrycznej.
Powstała energia elektryczna jest sprzedawana do sieci albo zużywana na miejscu w gospodarstwie. Bardzo
często w małych biogazowniach występuje problem wykorzystania ciepła z kogeneracji. Jakkolwiek, w
przypadku małych biogazowni w znaczne ilości wyprodukowanego ciepła wykorzystywane są do
zapewnienia pracy biogazowni (podgrzewania substratu).
We Francji obowiązujące uwarunkowania preferują wykorzystanie biogazu do produkcji energii cieplnej.
Trzecią dostępną opcją jest uszlachetnianie biogazu i użycie go jako paliwa do napędu pojazdów, co ma
miejsce w Szwecji. Uszlachetniony gaz (biometan) może być również wtłaczany do sieci gazowej. Ta
technologia występuje w Niemczech oraz jest rozwijana w Danii, jakkolwiek głównie w dużych
biogazowniach. Poniżej przedstawiono opis wykorzystania technologii uszlachetniania biogazu w
Niemczech. Przykład ten wydaje się być reprezentatywny dla większości krajów europejskich.
Liczba instalacji do uszlachetniania biogazu do biomentanu w celu zasilenia nim sieci gazowej powoli rosła
w ciągu ostatnich kilku lat. W połowie 2014 roku zaobserwowano 150 takich instalacji. Produkcja biometanu
była wspierana ze środków publicznych (np. w oparciu o ustawę EEG – niemiecki odpowiednik ustawy o
28 |
OZE) w celu zrekompensowania wysokich kosztów produkcji i zwiększenia opłacalności przedsięwzięć
mających na celu uszlachetnianie biogazu. Ze względu na wysoką kosztochłonność urządzeń do procesu
uszlachetniania biogazu, wynikającą z restrykcyjnych wymagań operatorów sieci gazowej, instalowanie
urządzeń jest ekonomicznie uzasadnione w biogazowniach o wielkości zapewniającej osiagniecie 900 kWe.
Od 2014 roku, w związku ze zmianą ustawy EEG uszlachetnianie gazu nie jest przedmiotem szczególnego
wsparcia, co powoduje, że użycie biometanu do kogeneracji jest trudne z ekonomicznego punktu widzenia.
Dotyczy to szczególnie małych biogazowni. Tylko w warunkach szczególnego wsparcia jak „EEG dla
biometanu” (stałe ceny sprzedaży), spadku cen urządzeń i kosztów operacyjnych, zmiany wymagań w
zakresie jakości gazu dostarczanego do sieci gazowej w małych ilościach itp. Biometan mógłby zwiększyć
wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w podaży ciepła. Spadające ceny ropy i gazu stanowią również
poważne utrudnienie.
Najważniejsze uwarunkowania uszlachetniania biogazu w Niemczech:






Uszlachetnianie metanu misi być zgodne z normami DVGW G260 i G262 (regulacje jakości gazu)
Podłączenie do sieci gazowej nie zawsze jest wykonalne ze względu na różnice w ciśnieniu gazu
(koszty sprężania).
Uszlachetnianie jest kosztochłonne (dla 400 mn³ 1.8 – 2.2 Euro centa/kWhHs)
Inwestycja w uszlachetnianie może być opłacalna w biogazowniach o skali produkcji pozwalającej
na uzyskanie mocy energii elektrycznej na poziomie 0,9 MWel.
Membranowe oczyszczanie biogazu może w przyszłości spowodować ograniczenie kosztów
oczyszczania w małych biogazowniach (niski koszt inwestycji)
Prosta konstrukcja i niemal bezobsługowe utrzymanie są dużą zaletą.
2.1.1.1 HOLANDIA
Cirmac, Host, DMT and CCS (firmy konsultingowe) stworzyły instalacje do produkcji biometanu (zielony
gaz), i dostarczają gaz do sieci gazowej. W Holandii biogaz musi być uszlachetniony do zawartości 89%
metanu, jest to zawartość niższa niż np. w rosyjskim gazie ziemnym. Koszty uszlachetniania zależą od
użytej technologii. Wykorzystywane są absorpcja wodna i aminowa, VPSA (Vacuum Pressure Swing
Adsorption) oraz filtracja membranowa.
2.1.1.2 NIEMCY
Sprawność urządzeń do kogeneracji jest zróżnicowana w zależności od mocy i typu użytego silnika.
Przykładowo agregaty kogeneracyjne o mocy 50 kWe z silnikiem o zapłonie iskrowym posiadają przeciętną
sprawność 33 % (e. elektryczna.) i 55.5% (e.cieplna), natomiast agregaty o mocy 75 kWel odpowiednio 35 %
(e. elektryczna.) i 48.6% (e.cieplna). Agregaty z silnikami wysokoprężnymi zasilanymi biogazem z
dodatkiem oleju napędowego o mocy na poziomie 40 kWe mają przeciętną sprawność na poziomie 37 % (e.
elektryczna.) i 37 % (e.cieplna), w przypadku jednostek o mocy 75 kWe sprawność wynosi odpowiednio 40
% (e. elektryczna.) i 37% (e.cieplna) .
Trwałość agregatu kogeneracyjnego oceniana jest na 60.000 godzin.
Do działania agregatów z silnikiem o zapłonie samoczynnym wymagane jest użycie oleju napędowego (w
Niemczech musi pochodzić on ze źródeł odnawialnych np. biodiesel). Udział energii dostarczanej wraz z ON
wynosi 2-5%.
Agregaty kogeneracyjne budowane są jako jednostki stacjonarne i ulokowane są w budynku niedaleko
biogazowni lub w kontenerze zawierającym całe potrzebne wyposażenie.
| 29
Manure,
Głównymi elementami modułu kogeracyjnego są silnik spalinowy wraz z dopasowanym generatorem
prądu, wymiennik ciepła z układu spalin, obieg chłodzący i obieg smarowania, urządzenia do dystrybucji
ciepła, urządzenia kontrolne do przesyłu prądu oraz jednostka sterująca pracą agregatu.
2.1.1.3 AUSTRIA
Mikr biogazownie w Austrii mają często na celu zapewnienie gospodarstwu rolnemu samowystarczalności
energetycznej. Małe agregaty kogeneracyjne są stosowane oddzielnie lub zestawiane z piecem gazowym
wytwarzającym ciepło w celu maksymalizacji zużycia ciepła na własne potrzeby. Wyzwaniem jest
znalezienie dobrego dostawcy małych agregatów kogeneracyjnych o mocy poniżej 30 kWe, gwarantujących
produkcję energii elektrycznej o parametrach pozwalających na podłączenie do sieci energetycznej.
2.1.1.4 HISZPANIA
W Hiszpanii małe agregaty kogeneracyjne ( około 100 kW) maja sprawność 38% (e.elektryczna) i
45%(e.cieplna). Stosowane są również mikroturbiny gazowe o mocy 30-60 kW, które mają niższą sprawność
w zakresie produkcji energii elektrycznej (35-30%).
Piece gazowe do podgrzewania wody mają zazwyczaj wysoka sprawność (powyżej 90%). Jednostki
dostępne komercyjnie są zazwyczaj zabudowane w kontenerach przystosowanych do zastosowania na
zasadzie „plug and play”.
30 |
2.2 Dostawcy urządzeń do wykorzystywania biogazu
Istnieje rozwinięty rynek urządzeń do wykorzystania biogazu do kogeneracji (CHP). Urządzenia tego typu są
łatwe w standaryzacji i mogą być oferowane w wielu krajach. Producenci agregatów mają często
przedstawicieli handlowych w kilku krajach. Tabela 12 przedstawia kluczowych dostawców w
analizowanych krajach.
Tabela 12. Dostawcy urządzeń wykorzystujących biogaz
Kraj
NL
Dostawca urządzeń do wykorzystywania biogazu
1.
2.
D
AUT
F


PL
SK
B
I
ESP
DK
MAN, Jenbacher,Tedom, Gascon
Cirmac, Host, CCS (technologia w opracowaniu)
E.g. 2G Energietechnik GmbH, A-tronBlockheizkraftwerke GmbH,
AvsAggregatebau GmbH, Bayern BHKW GmbH, Bosch KWK Systeme
GmbH, Comuna-metall GmbH, Dreyer &BosseKraftwerke GmbH, Energie
Management Consulting, Energieanlagenbau GmbH Westenfeld,
EnertecKraftwerke GmbH, EtwEnergietechnik GmbH, f.u.n.k.e. Senergie
GmbH, H.G.S. Henkelhausen G.A.S. Service GmbH & Co. KG, Elektro Hagl,
IetEnergy GmbH, Johann Hochreiter GmbH, KW Energie GmbH & Co. KG,
Liebherr-Components AG, Oet Kälte & Wärme GmbH, Pro 2
Anlagentechnik GmbH, Schnell Zündstrahlmotoren AG & Co. KG, Senergie
GmbH, Ses Energiesysteme GmbH, Seva Energie AG, Sokratherm GmbH,
Spornraft Elektroanlagen Aggregatebau, Viessmann Deutschland GmbH
E.g. Tedom, T&S Ruhland
RPM/CES, Cogenco, energolux
NENUFAR SAS
Chauffage industriel SAS (Ogrzewacze wody: Thermigas)
Różne modele i komponenty, często pochodzące z Chin.
Brak dostawców
Bioelectric (producent komponentów nieustalony)
2G ENERGY, AVS
2G, Rank, Viessmann, Capstone, MTU
Jenbacher, Caterpillar, Deutz
Liczba
zainstalowanych
urządzeń
25
kilka
Około 600 szt.
po 75 kWe
Brak danych
Wielkość
urządzeń
15-250 kW
12-50 Nm3/h
5-75 kW
5
7-30 kW
80-200
50kW+ ciepło
Brak danych
20-40 kW
Brak danych
Brak danych
1
102-150 kW
| 31
Manure,
2.3 Ekonomiczne aspekty technologii do wykorzystania biogazu
Aspekty ekonomiczne poszczególnych technologii do wykorzystania biogazu zostały przedstawione w
tabeli 13.
Tabela 13. Ekonomika technologii do wykorzystania biogazu
Kraj
Koszt zakupu urządzeń [tys. EURO]
Koszty operacyjne [tys. EUR/rok]
NL
D
1. 35-250
2. 250-500
75,5-85,9
1. 2-2,5 EURO/godzinę
2. 3,75 % of kosztów inwestycji
0,9 - 12
AUT
Brak danych
2-3ct/kWh
F
1. Brak danych
2. Brak danych
3. 30-70
PL
25-40
1. Brak danych
2. 0,18 €/kWh (biogaz i kogeneracja)
(tylko jedno źródło)
3. 1
0,024 €/kWh
SK
Bez znaczenia
B
Wliczone w całość inwestycji
ESP
Około 22-25% kosztów inwestycji
Brak informacji
DK
500-1.000
0,025-0,05 EURO/kWh
Możliwości produkcyjne
instalacji
15-250 kW
12-50 Nm3/h
75 kW
7-30 kW
1. Brak danych
2. 11kWe do 100 kWe
(tylko jedno źródło)
3. 20-200kw e. cieplnej
20-40 kW
<200 krów, 6.000 świń
2.3.1 Omówienie ekonomicznych aspektów wykorzystania biogazu
Zastosowane technologie do wykorzystania biogazu zależą od zapotrzebowania na rodzaj energii, która ma
być pozyskana z biogazu. Większość systemów subsydiowania promuje produkcję energii elektrycznej.
Powstała energia elektryczna jest sprzedawana do sieci albo zużywana na miejscu w gospodarstwie. Bardzo
często w małych biogazowniach występuje problem wykorzystania ciepła z kogeneracji. Jakkolwiek, w
przypadku małych biogazowni znaczne ilości wyprodukowanego ciepła wykorzystywane są do zapewnienia
pracy biogazowni (podgrzewania substratu).
We Francji obowiązujące uwarunkowania preferują wykorzystanie biogazu do produkcji energii cieplnej.
Trzecią dostępną opcją jest uszlachetnianie biogazu i użycie go, jako paliwa do napędu pojazdów, co ma
miejsce w Szwecji. Uszlachetniony gaz (biometan) może być również wtłaczany do sieci gazowej. Ta
technologia występuje w Niemczech oraz jest rozwijana w Danii, jakkolwiek głównie w dużych
biogazowniach. Poniżej przedstawiono opis wykorzystania technologii uszlachetniania biogazu w
Niemczech. Przykład ten wydaje się być reprezentatywny dla większości krajów europejskich.
Liczba instalacji do uszlachetniania biogazu do biometanu w celu zasilenia nim sieci gazowej powoli rosła w
ciągu ostatnich kilku lat. W połowie 2014 roku zaobserwowano 150 takich instalacji. Produkcja biometanu
była wspierana ze środków publicznych (np. w oparciu o ustawę EEG – niemiecki odpowiednik ustawy o
OZE) w celu zrekompensowania wysokich kosztów produkcji i zwiększenia opłacalności przedsięwzięć
mających na celu uszlachetnianie biogazu. Ze względu na wysoką kosztochłonność urządzeń do procesu
uszlachetniania biogazu, wynikającą z restrykcyjnych wymagań operatorów sieci gazowej, instalowanie
urządzeń jest ekonomicznie uzasadnione w biogazowniach o wielkości zapewniającej osiągniecie 900 kWe.
Od 2014 roku, w związku ze zmianą ustawy EEG uszlachetnianie gazu nie jest przedmiotem szczególnego
wsparcia, co powoduje, że użycie biometanu do kogeneracji jest trudne z ekonomicznego punktu widzenia.
Dotyczy to szczególnie małych biogazowni. Tylko w warunkach szczególnego wsparcia, jak np. „EEG dla
biometanu” (stałe ceny sprzedaży), spadku cen urządzeń i kosztów operacyjnych, zmiany wymagań w
zakresie, jakości gazu dostarczanego do sieci gazowej w małych ilościach itp. Biometan mógłby zwiększyć
32 |
wykorzystanie odnawialnych źródeł energii w podaży ciepła. Spadające ceny ropy i gazu stanowią również
poważne utrudnienie.
Najważniejsze uwarunkowania uszlachetniania biogazu w Niemczech:






Uszlachetnianie metanu misi być zgodne z normami DVGW G260 i G262 (regulacje ws. jakości
gazu)
Podłączenie do sieci gazowej nie zawsze jest wykonalne ze względu na różnice w ciśnieniu gazu
(koszty sprężania).
Uszlachetnianie biogazu jest kosztochłonne (dla 400 mn³ 1.8 – 2.2 Euro centa/kWhHs)
Inwestycja w uszlachetnianie może być opłacalna w biogazowniach o skali produkcji pozwalającej
na uzyskanie mocy energii elektrycznej na poziomie 0,9 MWe.
Membranowe oczyszczanie biogazu może w przyszłości spowodować ograniczenie kosztów
oczyszczania w małych biogazowniach (niski koszt inwestycji)
Prosta konstrukcja i niemal bezobsługowe utrzymanie są dużą zaletą.
Szacowany koszt inwestycji w Niemczech to około 75,500 Euro (silnik 75 kWe z zapłonem samoczynnym)
lub 85,900 (silnik 75 kWe z zapłonem iskrowym).
Powyższe szacunki obejmują zakup silnika, generator, wymiennika ciepła, rozdzielnie ciepła, chłodnice
awaryjną, systemy regulacyjne, przewody gazowe, instrumenty pomiarowe, systemy kontroli I
bezpieczeństwa, liczniki ciepła i energii elektrycznej, czujniki, separatory kondensatu, system sprężonego
powietrza, dodatkowy system gazu (w razie potrzeby), system oczyszczania biogazu i gazów odpadowych,
zbiornik oleju oraz kontener (bez stacji transformatorowej, robót ziemnych i kabli przyłączeniowych).
Koszty bieżące oraz koszty napraw (bez wynagrodzeń, które zawarto, jako nakłady pracy w biogazowni)
wynoszą 13,400 EUR/rok. Koszty te zawarto powyżej w kosztach operacyjnych w powyższej tabeli.
Pozostałe koszty operacyjne, bez wydatków na utrzymanie wynoszą około 900 EUR dla silników z zapłonem
iskrowym (np. olej silnikowy). Silniki z zapłonem samoczynnym wymagają zakupu oleju napędowego i
dlatego pozostałe koszty operacyjne wynoszą 12.000 EUR/rok.
| 33
Manure,
3. Przegląd rynku technologii przetwarzania
pofermentu dla mikrobiogazowni w Europie
3.1 Podstawowa charakterystyka technologii fermentacji
W niektórych krajach europejskich, zwłaszcza w Holandii , Belgii, francuskim regionie Bretanii lub północnozachodnich Niemczech produkcja zwierzęca jest tak intensywna , że nadmiar nawozów naturalnych
powoduje istotne problemy. Rolnicy poszukują więc technologii ich przetwarzania, które umożliwią ich
racjonalne zagospodarowanie bądź odzysk zawartych w nich składników z przeznaczeniem na sprzedaż.
Jednym z takich sposobów jest fermentacja beztlenowa. Szczególne zainteresowanie wywołuje połączenie
produkcji biogazu w w mikrobiogazowniach z przetwarzaniem powstającego w nich pofermentu. Główne
technologie przetwarzania pofermentu przedstawiono w tabeli 14 .
Tabela 14. Podstawowa charakterystyka technologii przetwarzania pofermentu
Kraj
Holandia
Liczba typów
2
Niemcy
Wiele metod
Francja
Brak danych
Włochy
Hiszpania
1
1
Dania
1
34 |
Główne cechy technologii

Kompostowanie pofermentu

Suszarnia taśmowa
Separacja na prasie śrubowej uznana za
najbardziej przydatną technologię dla
mikrobiogazowni

Rozrzucanie na polach po kompostowaniu

Bezpośredni wywóz na pola

Wiązanie amoniaku
Spalanie
Mechaniczna separacja
Prasa śrubowa
Liczba instalacji
5
Brak danych
Brak danych
Brak danych
Brak danych
Większość biogazowni nie
przetwarza pofermentu
W niektórych biogazowniach
3.1.1 Szczegółowe informacje o technologiach przetwarzania pofermentu
3.1.1.1 HOLANDIA
W Holandii istnieje wiele gospodarstw z chowem przeżuwaczy. Ze względu na rygorystyczne przepisy
dotyczące emisji i nawożenia gnojowicą, rolnicy nie mogą powiększać stad zwierząt jeśli nie dokupią więcej
ziemi. Jako że nawóz składa się głównie z wody, transport gnojowicy do regionów, w których nie produkuje
się nawozów naturalnych jest bardzo drogi. Aby pozbyć się nadwyżek gnojowicy, wykorzystywane są różne
technologie służące koncentrowaniu składników pokarmowych z nawozów naturalnych. W gospodarstwach
z dużą powierzchnią użytków rolnych część tych nawozów może być bezpośrednio wywieziona na pola, a
problemem jest tylko zagospodarowanie nadwyżek.
Rozporządzenie UE (EG 1069/2009) zakazuje wywozu i transportu nie pasteryzowanych nawozów
naturalnych. Jeżeli jest to konieczne, warunkiem jest przeprowadzenie pasteryzacji, co podnosi cenę
nawozu.
Stosowane są następujące technologie:
1. Separacja – z gnojowicy oddzielane są frakcje stałe i płynne.
2. Kompostowanie – partie frakcji stałej są kompostowane. Głównymi elementami technologii są
separator i foliowy worek kompostowy.
3. Suszenie pofermentu. Suszony poferment może być transportowany i ma swoją cenę rynkową.
Głównymi elementami technologii są separator, urządzenie suszące i wentylator.
4. Wiązanie azotu – produkt powstały w wyniku tego procesu uznawany jest za nawóz sztuczny, ma
cenę rynkową)
5. Wytwarzanie struwitu.
3.1.1.1.1 SEPARACJA
Jest to dość popularna technika przetwarzania nawozów naturalnych i pofermentu przy użyciu
mechanicznego urządzenia separującego. W wyniku procesu separacji powstaje frakcja gęsta o zawartości
30% suchej masy oraz frakcja ciekła.
Quite popular is the technique to process manure/digestate by the use of a mechanical separation device,
which results in a thick (30% dry matter) and a liquid fraction.
Frakcja gęsta może być poddana suszeniu lub przerobiona na kompost lub susz. Frakcję ciekłą można dalej
oczyszczać przez usunięcie resztek suchej masy (przez np. ultrafiltrację ). Następnie usuwa się znaczną
część składników mineralnych, na przykład przez wiązanie azotu, produkcję struwitu lub odwróconą
osmozę. Z otrzymanych produktów końcowych można tworzyć specyficzne kombinacje zamienników
nawozów mineralnych. Jednak skomplikowane technologicznie zabiegi, takie jak omówiono powyżej, mogą
być bardzo kosztowne i jest mało prawdopodobne, by wdrażano je w mikrobiogazowniach, chyba że
konieczne jest skoncentrowanie składników pokarmowych do postaci umożliwiającej opłacalny transport.
3.1.1.1.2 KOMPOSTOWANIE
Kompostowanie to proces biologiczny, w którym w warunkach tlenowych materia organiczna
przekształcana jest przez mikroorganizmy w związki humusowe (próchnicę). Podczas tego procesu
uwalniane są ciepło, woda, CO2 i przykre zapachy. Ze względu na odparowywanie wody i rozkład materii
organicznej zwiększa się zawartość suchej masy, co prowadzi do zmniejszenia objętości (Melse, et al.,
2004). Instalacje do kompostowania oferowane są przez wielu dostawców. Po wydzieleniu frakcji gęstej i
płynnej, frakcja stała jest kompostowana. Kompostowanie jest procesem zachodzącym w warunkach
tlenowych, materiał napowietrza się w związku z tym pęcherzykami powietrza lub przez mechaniczne
obracanie. Jeśli nie ma wystarczającej struktury lub obecny jest w materiale węgiel, wprowadza się, aby
| 35
Manure,
rozpocząć proces, dodatkowy materiał, taki jak słoma. Podczas procesu kompostowania uwalniane jest
ciepło, a temperatura może osiągnąć wartość ponad 70° C
3.1.1.1.3 NITROGEN STRIPPING
Wiązanie azotu jest powszechnie stosowane w przemyśle. Dostępne są różne techniki są, ale zasady są
takie same: W kolumnie wiążącej (stripper) lotny składnik w postaci płynnej (amoniak) jest odprowadzany z
pożywki przez optymalizację wartości pH i temperatury do fazy gazowej (powietrze). To powietrze jest
następnie przemywane w płuczce wieżowej za pomocą kwasu siarkowego.
Wiązanie amoniaku za pomocą kwasu siarkowego w płuczce jest szeroko stosowane w holenderskim
rolnictwie, na przykład w chlewniach, w których stosowanie kwasowych płuczek zapobiega ulatnianiu
amoniaku z budynków. Produkt końcowy jest traktowany jako nawóz o wysokiej zawartości azotu.
3.1.1.1.4 PRODUKCJA STRUWITU
Produkcja struwitu jest oparta na opadzie fosfatów, który jest szeroko stosowaną techniką w urządzeniach
do uzdatniania wody do ekstrakcji azotu i fosforanu. Fosforan jest wiązany z magnezem i azotem tworząc
struwit [Mg (NH 4) PO 4 • 6 (H2O)]. Struwit jest minerałem w postaci kryształów. Ponieważ kryształy są
formowane w pofermencie mogą nadal zawierać cząstki organiczne, dlatego przed ewentualną sprzedażą i
transportowaniem konieczna jest pasteryzacja.
Proces wytrącania fosforanu jest następujący:
Nawóz jest pompowany do zbiornika razem z ługiem sodowym i chlorkiem magnezu. W tym zbiorniku
ortofosforan (niezwiązany fosforan w pofermencie) reaguje wraz z atomem azotu, z magnezem i tworzy
kryształ. Kryształ ten rośnie, gdy styka się z kolejnymi cząstkami fosforanów, azotu i magnezu. Gdy jest
dostatecznie duży kryształ oddziela się od nawozu. Kryształy są wypłukiwane tak, że w wyniku tego procesu
uzyskuje się "czysty" struwit. Po obróbce termicznej (pasteryzacji) struwit może być transportowany do
różnych odbiorców zewnętrznych. Składniki mineralne w struwicie są skoncentrowane co oznacza, że
powstały z gnojowicy produkt ma znacznie mniejszą objętość i masę do transportowania.
3.1.1.2 NIEMCY
Jedną ze stosowanych metod jest mechaniczne oddzielanie cieczy od fazy stałej pofermentu. W budynkach
inwentarskich z dużą liczbą zwierząt i produkcją dużej ilością gnojowicy jako separatory często stosowane
są prasy śrubowe. Są one również stosowane w większych biogazowniach dla celów recyrkulacji, do
zredukowania objętości pofermentu lub jako pierwszy etap procesu przetwarzania pofermentu.
Jeżeli w małych biogazowniach konieczna jest separacja (np z powodu bardzo wysokich nadwyżek
składników pokarmowych w regionie), ekonomicznym rozwiązaniem może być wynajem mobilnych
separatorów.
Proces odwadniania następuje poprzez mechaniczne tłoczenie pofermentu przez przenośnik ślimakowy do
łącznika. Uwolniona ciecz przechodzi przez sito z oczkami 0,1 - 1 mm i odprowadzana jest na zewnątrz.
Separator przetwarza substrat o zawartości suchej masy około 4-15% , który po zakończeniu procesu
zawiera od 18 do 35% suchej masy. Ze względu na prostotę tej metody, zawartość suchej masy we frakcji
płynnej jest ciągle wysoka (3-4%).
36 |
3.1.1.3 HISZPANIA
W niektórych biogazowniach poferment jest stosowany bez żadnego przetwarzania. W większości
biogazowi dokonuje się jedynie separacji frakcji stałych i ciekłych, celem łatwiejszego rozrzucenia na
polach. Do separacji stosuje się najczęściej prasy śrubowe, a w nielicznych, dużych biogazowniach wirówki
dekantacyjne. Wirówki, które są bardziej wydajne nie są jednak stosowane w małych biogazowniach, ze
względu na wysokie koszty ich eksploatacji. Mechanizmy separacji są różne: w wirówkach dekantacyjnych
następuje odwirowanie frakcji stałej, natomiast w prasach śrubowych poferment jest filtrowany.
3.1.1.4 DANIA
Przed kryzysem finansowym w 2008 roku w Danii istniało duże zainteresowanie technologiami
przetwarzania nawozów naturalnych metodami fermentacji beztlenowej. Dotyczy to głównie gospodarstw
z dużą skalą produkcji zwierzęcej, dla których poszukiwano narzędzi do zbycia nadwyżki ilości nawozu w
czasach wysokich i rosnących cen gruntów. Wiele się zmieniło po 2008 roku. Nastąpił spadek cen gruntów, a
dla mniejszych gospodarstw i tym samym mikrobiogazowni zachęt do wdrożenia technologii uzdatniania
pofermentu są bardzo słabe.
| 37
Manure,
3.2 Dostawcy technologii przetwarzania pofermentu
Dostawców technologii przetwarzania pofermentu dla mikrobiogazowni wymieniono w tabeli 15.
Tabela 15. Dostawcy technologii przetwarzania pofermentu
Kraj
Holandia
Niemcy
Austria
Francja
Włochy
Hiszpania
Dania
38 |
Dostawcy
Liczba instalacji
1.
2.
3.
4.
5.
Wiele
5
5
Pilotowe
Pilotowe
Veenhuis, Haus
Bss-systems
Veenhuis
Profinutrients
Profinutrients
E.g. AgriKomp GmbH, BAUER GmbH, Big Dutchman Pig
Equipment GmbH, Börger GmbH, Erich Stallkamp ESTA
GmbH, E.Stöckli AG, Fan Separator GmbH, FEW-Separator,
Fritz Paulmichl GmbH, Nest Anlagenbau GmbH, NOCK
Maschinenbau GmbH, UTS Biogastechnik GmbH, WAM Group
Brak informacji, niektórzy dostawcy z Niemiec oferują ich
urządzenia również na rynku austriackim
Procesy wiązania azotu: EVALOR
EISENMANN
Segalés, Speco, Pieralisi, etc.
SWEA, FAN, Börger
nieznana
Zakres
wydajności
1 – 100> m³/h
30 m3/h
100-150kwh
ciepła
3
5-40 m /h
3.3 Koszty technologii przetwarzania pofermentu
Koszty technologii przetwarzania pofermentu zestawiono w tabeli 16.
Tabela 16. Koszty technologii przetwarzania pofermentu
Kraj
Holandia
Niemcy
Austria
Francja
Włochy
Hiszpania
Dania
Zakres nakładów inwestycyjnych w tys.
EUR
1. 10-70
2. 150
3. 100-140
4. Nieznane
5. Nieznane
Zakres kosztów
operacyjnych w tys. EUR
Nieznane
11-49 (około 25 za 75 kWel AD)
Około 1 EURO/m
Zakres wydajności
3.6- 36 m³/day
3
5-40 m³/hr
Not relevant
Rozrzutnik : 30
Kompostowanie: brak informacji
Procesy wiązania: prototypy, ceny
nieznane
100
Około 3-10% of łącznej wartości
inwestycji
15
10
<200 krów, 6.000 świń
3.3.1 Dodatkowe informacje
3.3.1.1 NIEMCY
Koszty operacyjne przetwarzania pofermentu kształtują się na poziomie około 0.51 €/m³ (w tym koszty
napraw i konserwacji). Cena energii jest szacowana na około wynosi około 0.11 €/m³.
| 39
Manure,
4. Potencjał rynku mikrobiogazowni w Europie
Dość długa „tradycja” funkcjonowania biogazowni istnieje w południowych częściach Niemiec. Ogólnie
jednak europejski rynek mikrobiogazowni jak dotąd pozostaje relatywnie mały. Wyznacza to nowy segment
rynku dla gospodarstw rodzinnych. Firmy wydają się korzystać z doświadczeń konwencjonalnych
biogazowni, ale opis innowacyjnych rozwiązań wskazuje, że całkiem sporo przedsiębiorstw rozwija tańsze i
prostsze technologie zmierzające do uniezależnienia produkcji energii od dostaw roślin energetycznych i
odpadów organicznych, tworząc mniejsze i prostsze wersje standardowych instalacji biogazowych. Jest to
bardzo obiecujące, mając na uwadze eliminacje problemów technicznych i niską rentowność znanych
rozwiązań.
W ramach zbierania danych do projektu skontaktowano się z ekspertami w poszczególnych krajach w celu
oszacowania potencjału rynkowego. Oprócz tego przeprowadzono także ocenę ogólnych warunków
funkcjonowania biogazowni w każdym kraju uczestniczącym w projekcie, a także przeanalizowano możliwy
wpływ tych warunków na rozwój rynku biogazowni w przyszłości. Eksperci poproszeni zostali także o
sporządzenie rekomendacji dotyczących inicjatyw, które mogłyby wspierać rozwój rynku mikorbiogazowni
w poszczególnych krajach. Lista osób, która wyraziła swoją opinię zamieszczona została w tabeli 17.
Tabela 17. Lista ekspertów, którzy dostarczyli informacji do oceny potencjału rynkowego
Kraj
Lista ekspertów
NL
Auke-Jan Veenstra, [email protected]; Dennis Kroes, CCS, [email protected]
UK
Ollie More [email protected]
D



F
GermanBiomassResearchCenter Dr. Walter Stinner, E-Mail: [email protected]
German Biogas Association Manuel Maciejczyk& Dr. Stefan Rauh, E-Mail: [email protected]
arge Kompost & Biogas
Alexander Luidolt (Landesverband Steiermark), E-Mail: [email protected]
Dr. Bernhard Stürmer,E-Mail: [email protected]
Agrinz Technologies GmbH, Herr Schöllauf, Tel.:0043/3452-73997-0
Müller Abfabfallprojekte GmbH
Herr Stefan Hinterberger, [email protected]
Industrieconsult Wenger-Oehn OEG
Herr Hermann Wenger-Oehn, [email protected]
Herr Franz Bernecker, Landwirt & Anlagenent,[email protected]
Hat Kleinbiogas Zukunft? The futureof MSD. Die Zeitung der NÖ Landes-Landwirtschaftskammer Nr.7 Juli 2012
Univ. Lektor DI Manfred Swoboda, Ref. Technik und Energie Tel: 0043/5 0259 25305, [email protected]
Ing. Christoph Wolfesberger, Ref. Technik und Energie Tel: 0043/5 0259 25310, [email protected]
AGRI-FOR-ENERGY 2 WORK PACKAGE 4: BIOGAS & BIOMETHANE Report 2010
IEE Project BiogasIN Examples for financing of biogas projects in Austria D.3.2., WP3, 2010
BiogasHeatEUROpean Strategy Paper August 2013
AAMF (Association of the Farmers Méthaniseurs of France), Chambers of agriculture, ATEE Biogaz Club
H
Dr. Kornel L. Kovacs
PL
Rafal Odrobinski, Ekoefekt, Maciej Robakiewicz, Energy Conversation Foundation
SK
Jan Gadus, Slovak University of Agriculture ina Nitra, [email protected]
B
Veele Konings, Hooibeekhoeve. [email protected]
CZ
Jan Matejka, Czech Biogas Association [email protected]
I
Azienda Agricola Ramero Valerio, Azienda Agricola Martini Fratelli
ESP
BIOGAS3 project
DK
Kasper Stefanek, [email protected]
AUT










40 |
4.1 Liczba gospodarstw, które ze względu na skalę produkcji mieściłyby się w
definicji “mikrobiogazowni” w poszczególnych krajach (według formalnie
obowiązujących definicji)
Eksperci z poszczególnych krajów poproszeni zostali o oszacowanie potencjalnej liczby gospodarstw, które
mogłyby zmieścić się w obowiązującej w poszczególnych krajach definicji mikorobiogazowni. Uzyskane
oszacowania przedstawiono w tabeli 18.
Tabela 18. Liczba gospodarstw mieszczących się (pod względem skali produkcji) w obowiązującej w
poszczególnych krajach definicji mikro biogazowni.
Kraj
Liczba gospodarstw
NL
15,000
D
75,000 (przybliżony szacunek)
AUT
10,400 (przybliżony szacunek)
F
około 8000
PL
7600
B
Około. 1000
I
Przedział <100 kW, 15,000-20,000, przedział 200-300 kW, 1000-1500
DK
1500
4.1.1 Dodatkowe uwagi w odniesieniu do liczby gospodarstw
4.1.1.1 NIEMCY
Niemieckie Stowarzyszenie Biogazu:
W Niemczech istnieje około 200000 gospodarstw prowadzących produkcję zwierzęcą. Można przyjąć, że
około 40000 gospodarstw z liczbą zwierząt powyżej 100 przeliczeniowych dużych sztuk potencjalnie ma
skalę produkcji odpowiadającą potrzebom małej biogazowni. Przyjmując jako niezbędne minimum 50 sztuk
dużych, można do wskazanej liczby dodać kolejne 35000 gospodarstw.
Niemieckie Centrum Badań nad Biomasą:
a)
Jeśli ilość wytwarzanego w gospodarstwie obornika/gnojowicy ma być wystarczająca do
funkcjonowania pojedynczej biogazowni można przyjąć, iż niewiele ponad 20 gospodarstw mogłoby
prowadzić taką działalność. Należy mieć jednak na uwadze, że zniesienie kwoty mlecznej będzie
prawdopodobnie wymuszało zmiany strukturalne i powiększanie gospodarstw, co może zwiększyć
liczbę podmiotów o skali produkcji obejmującej co najmniej 500 sztuk dużych (szacunkowo 350
wysokowydajnych krów mlecznych, bez młodzieży z uwzględnieniem w substracie wszystkich
możliwych resztek pasz).
b)
Według niemieckiej ustawy o odnawialnych źródłach energii materiał przeznaczany do fermentacji w
biogazowni powinien w co najmniej 80% składać się z wytwarzanych w gospodarstwie nawozów
organicznych (obornika/gnojowicy). Pozostałe 20% wsadu stanowić mogą kosubstraty, które w
skrajnych przypadkach mogą stanowić 70% udziału ładunku energetycznego (zboża jako kosubstrat w
połączeniu z gnojowicą), co może zmieniać niezbędną liczbę zwierząt niezbędną do funkcjonowania
biogazowni. Można wtedy przyjąć, że liczba gospodarstw mogących potencjalnie prowadzić
biogazownie byłaby wtedy znacząco większa (co najmniej sto, przy uwzględnieniu tendencji zmian
strukturalnych obserwowanych w Niemczech)
| 41
Manure,
c)
W indywidualnych przypadkach biogazownie uruchamiane są jednak bazując jedynie na
gnojowicy/oborniku jako substracie i przy założeniu mocy elektrycznych poniżej 75 kW. Mogą one
charakteryzować się ekonomiczną żywotnością w przypadku połączenia z nowymi budynkami
inwentarskimi, rezygnacji z transformatora i realizacji strategii niskich kosztów przy takich założeniach
takich jak:



Rezygnacja ze zwrotu na kapitale własnym (rolnik inwestuje kapitał własny aby zapewnić
miejsce pracy następcy albo wykorzystać zasoby obcej siły roboczej)
Posiadanie możliwości zabezpieczenia kredytów (np. duży majątek, ziemia) i niskiego
poziomu zadłużenia, co pozwala na uzyskanie niższych kosztów odsetek i poprawę
efektywności inwestycji
Ograniczenie kosztów inwestycji przez wysoki nakład własnej pracy.
4.1.1.2 BELGIA
Potencjał belgijskiego rolnictwa w odniesieniu do tworzenia biogazowni oszacowany został na podstawie
statystyk dotyczących kwoty mlecznej z 2014 roku. Wydajność przeciętnej krowy wynosi 7000 litrów mleka
na rok. Oznacza to, że kwota 500000 odpowiada wielkości stada na poziomie 70 krów. Najmniejsze
biogazownie charakteryzują się mocą 10 kW, co odpowiada zapotrzebowaniu na obornik w ilości
wytwarzanej przez stado 70 krów. W Belgi szacunkowo więc 1350 gospodarstw mogłoby prowadzić
biogazownie o mocy 10kW, a 300 gospodarstw biogazownie o mocy 20 kW.
Tabela 19. Teoretyczny potencjał dla biogazowni w Belgii.
Teoretyczny potencjał
biogazowni
Flandria
Walonia
Razem
Raxem MW
10 kW: 70-140 krów
20 kW: >140 krów
720 gospodarstw
630 gospodarstw
1.350 gospodarstw
13,5 MW
200 gospodarstw
100 gospodarstw
300 gospodarstw
6 MW
4.1.1.3 FRANCJA
4.1.1.3.1 GOSPODARSTWA Z BYDŁEM:
We Francji funkcjonuje łącznie około 175000 gospodarstw z bydłem, w tym 75000 z bydłem mlecznym.
Średnia wielkość stada wynosi 50 krów. Jedynie 3500 gospodarstw mlecznych posiada więcej niż 100 krów,
w tym około 1000, to gospodarstwa, w których zwierzęta przez cały czas przebywają w budynkach
inwentarskich.
Należy zaznaczyć, że zniesienie kwoty mlecznej wpływa na zwiększanie skali produkcji i powiększanie się
liczby gospodarstw posiadających powyżej 100 sztuk.
Produkcja mleczarska koncentruje się głównie w zachodniej części Francji. Bretania, Pays de Loire oraz
Normandia produkują łącznie 49% całkowitej ilości mleka we Francji i mają 47% udziału w liczbie krów oraz
liczbie gospodarstw mlecznych. W tych regionach stopień koncentracji i procesy modernizacyjne mogą
mieć jeszcze większe znaczenie, niż ogółem we Francji.
42 |
4.1.1.3.2 GOSPODARSTWA TRZODOWE:
We Francji jest około 22000 gospodarstw trzodowych, z których 20% posiada ponad 200 macior, a 5%
ponad 500 macior. Działalność ta najsilniej jest rozwinięta w Bretanii (57%), oraz w Pays de Loire (12%) w
zachodniej części kraju.
4.1.1.4 DANIA
Tworzeniem biogazowni interesują się głównie rolnicy prowadzący gospodarstwa ekologiczne.
Gospodarstwa ekologiczne zazwyczaj prowadzą chów zwierząt na mniejszą skalę niż konwencjonalne. Co
więcej rolnicy z małych, roślinnych gospodarstw ekologicznych mogą być zainteresowani tworzeniem
biogazowni w celu wykorzystania do fermentacji poplonów i międzyplonów.
Można przyjąć, iż jeżeli projekty biogazowe wskazywać będą na opłacalność przy stosowaniu
obornika/gnojowicy, to można oczekiwać, że również rozwijać się będzie rynek dla większych biogazowni
[8].
| 43
Manure,
4.2 Gospodarstwa posiadające mikrobiogazownie rolnicze
Tabela 20. Liczba gospodarstw posiadających mikrobiogazownie rolnicze
Kraj
Liczba gospodarsw
NL
Kilka
UK
68
D
300
AUT
10-60
F
PL
Gospodarswa trzodowe : 2-3
Gospodarstwa bydlęce : <8
Nieliczne
SK
1
B
71
I
80-100 o mocy <100 kW, , 150-200 o mocy 200-300 kW,
ESP
5
DK
1
4.2.1 Inne uwagi dotyczące liczby gospodarstw posiadających mikrobiogazownie
4.2.1.1 NIEMCY
Niemieckie Stowarzyszenie Biogazu
Ponieważ duża część niemieckich biogazowi stosuje głównie jak wsad obornik/gnojowicę, można założyć,
że około 5000 gospodarstw prowadzi biogazownie. Z tej liczby 300 mieści się w niemieckiej definicji
mikrobiogazowni rolniczej.
Centrum Badań nad Biomasą:
Prawie wszystkie przykłady działań/operacji opisane w rozdziale z charakterystyką technologii odnoszą się
do instalacji działających w mikrobiogazowniach.
W tabeli 21 zamieszczono informacje dotyczące motywacji rolników chcących prowadzić biogazownię
rolniczą. Wynika z niej, że motywy rolników różnią się między krajami. Jest to efektem zróżnicowania
ogólnych warunków funkcjonowania, zarówno w odniesieniu do produkcji zwierzęcej, jak też produkcji
biogazu.
4.2.1.2 FRANCJA
We Francji funkcjonuje bardzo mało mikrobiogazowni rolniczych, co wynika z niskiej opłacalności.
Aktualnie we Francji działają 2 lub 3 mikrobiogazownie w gospodarstwach trzodowych, ale w Bretanii na rok
2015 planowano realizację około 5 kolejnych projektów.
Większość mikrobiogazowni rolniczych działa w gospodarstwach bydlęcych. Dokłada ich liczba nie jest
znana, ale szacunki wskazują na około 10 obiektów. Na rok 2015 planowanych było do realizacji kolejnych
10 projektów biogazowni w mikro skali (w gospodarstwach bydlęcych).
44 |
4.3 Motywy skłaniające rolników do zainteresowania się mikrobiogazowniami
Tabela 21. Motywy skłaniające rolników do zainteresowania się mikrobiogazowniami
Kraj
Główny motyw skłaniający do realizacji projektu biogazowni
NL
Fermentowanie obornika/gnojowicy
UK
Uzyskanie większych dochodów
D
AUT
Wzrost dochodów, redukcja uciążliwych zapachów, poprawa jakości nawozów organicznych (ograniczenie
emisji CO2 z punktu widzenia społeczeństwa), produkcja energii
Często jako główny motyw wskazywana jest samowystarczalność energetyczna, pomimo tego, że energia
elektryczna produkowana we własnym zakresie jest droższa niż energia z sieci. Redukcja uciążliwych zapachów
stanowi dodatkowy motyw wskazywany przez rolników.
Obecnie rzeczywiście można wskazać wiele korzyści związanych z budowa mikrobiogazowni. Jest to
ochrona klimatu, zapewnione dostawy energii podczas pików energetycznych, niższa i rozproszona emisja,
eliminacja uciążliwych zapachów, krótkie odległości transportu substratów i pofermentu, decentralizacja
produkcji energii.
F
Poprawa dochodu i warunków pracy
H
Ograniczenie kosztów energii
PL
Korzyści ekonomiczne
SK
B
Efektywne wykorzystanie obornika i gnojowicy oraz odpadków biologicznych z gospodarstwa oraz
redukcja kosztów energii
Oszczędności w kosztach energii
I
Poprawa paramentów obornika, względy ekonomiczne
ESP
Zużywanie własnej energii (oszczędności) oraz poprawa wykorzystania odpadów
DK
Główny motyw może być oczekiwany wśród rolników z gospodarstw ekologicznych, zarówno
prowadzących działalności zwierzęce jak i roślinne. Główny motyw związany będzie z poprawą wykorzystania
nawozów, ale także z możliwością zagospodarowania powstających w gospodarstwie odpadów.
4.3.1 Pozostałe uwagi na temat motywacji rolników w odniesieniu do budowy biogazowni
4.3.1.1 NIEMCY
Niemieckie Stowarzyszenie Biogazu i Niemieckie Centrum Badań nad Biomasą:
Korzyści dla rolników: dodatkowe źródło dochodów, redukcja emisji uciążliwych zapachów, poprawa
właściwości obornika, redukcja aktywności nasion chwastów, ograniczenie plagi much poprzez pozbawienie
ich źródła pożywienia, niszczenie szkodliwych zarazków, możliwość stosowania przefermentowanej
gnojowicy jako nawozu na obszarach położonych blisko budynków mieszkalnych, co wcześniej nie byłoby
możliwe ze względu na zapach, pozyskiwanie efektywnego nawozu oraz dostarczanie ciepła do
gospodarstw/firm rolniczych.
Dla państwa: unikanie emisji gazów cieplarnianych z nawozów organicznych i energetyczne wykorzystanie
resztek z produkcji rolnej (produkcja bioenergii z surowców pozbawionych konkurencyjnych zastosowań)
Dla przemysłu biogazowego: możliwości kontynuowania rozwoju w zakresie budowy biogazowni.
4.3.1.2 FRANCJA
Podstawowym motywem dla rolników jest osiąganie zysków, bez problemów charakterystycznych dla
dużych biogazowni. Są oni przede wszystkim zainteresowani prowadzaniem produkcji rolniczej, a
wytwarzanie energii traktują jako działalność dodatkową. Poszukują więc sposobu na to by połączyć
| 45
Manure,
działalność biogazowni z funkcjonowaniem gospodarstwa rolnego w celu podniesienia jego produktywności
i warunków pracy poprzez dodatkowy dochód lub oszczędności energii.
W rezultacie poszukują możliwości modernizacji prowadzonej działalności rolniczej jak też wykazują
zainteresowanie w poprawie parametrów obornika.
4.4 Ogólna ocean istniejących warunków
Tabela 22 zawiera odpowiedzi ekspertów na pytanie o to, czy istniejące warunki zachęcają do rozwoju
rynku mikrobiogazowni.
Tabela 22. Czy zachęty są wystarczająco silne?
Kraj
Czy ekonomiczne zachęty są wystarczjąco silne, aby stymulować rozwój mikrobiogazowni ?
NL
W tym momencie nie. Koszty są zbyt wysokie, a za zapotrzebowanie na taka działalność nie jest duże
UK
Tak
D
AUT
Tak i nie. Wysokie wymogi techniczne i prawne prowadzą do wysokich kosztów inwestycyjnych.
Inwestycja wydaje się najbardziej korzystna, jeśli jest połączona z całościowym rozwojem gospodarstwa.
Nie
F
Nie
HUN
Nie
PL
SK
Nie, brak zachęt hamuje rozwój, niestabilna polityka wsparcia odnawialnych źródeł energii,
preferowane głównie duże zakłady energetyczne.
Nie, zachęty ekonomiczne nie są wystarczające aby spowodować wzrost liczby biogazowni
B
Tak
CZ
Nie
I
ESP
DK
Ogólnie tak w przypadku małych zakładów, ale nie ma dostępnego wsparcia. Niewystarczające w
przypadku dużych biogazowni.
Ostatnie zmiany w prawie o odnawialnych źródłach energii ograniczają zachęty do tworzenia nowych
biogazowni.
Raczej nie, dopóki będzie pojawiać się coraz więcej kosztów prawnych. Ponad to wymagane jest
zezwolenie według przepisów krajowych.
4.4.1 Inne uwagi na temat system zachęt do tworzenia biogazowni
4.4.1.1 NIEMCY
Zachęty ekonomiczne są ulepszane. Obecnie, między innymi rosnące wymogi prawne i wymagania
techniczne, prowadzą do wysokich kosztów inwestycyjnych. Utrudnia to decyzje inwestycyjne i sprawia, że
dalszy rozwój rynku biogazowni wymaga większych zachęt.
Niemieckie Centrum Badań nad Biomasą:
Zachęty mogą być ocenione jako wystarczające, jeśli jednocześnie z budową biogazowi następuje
powiększanie obory (stada) i tym samym ilości wytwarzanego obornika/gnojowicy. Wsparcie dla
istniejących gospodarstw może jednak w pewnych sytuacjach być wystarczające przy uwzględnieniu
pełnego rachunku kosztów i korzyści.
Inwestycja może okazać się opłacalna jeśli rolnicy np:
46 |



Rezygnują z oczekiwania zwrotu na kapitale własnym (rolnik inwestuje kapitał własny aby
zapewnić miejsce pracy następcy albo wykorzystać zasoby obcej siły roboczej)
Posiadają duże możliwości zabezpieczenia kredytów (np. duży majątek, ziemia) i niski
poziomu zadłużenia, co pozwala na uzyskanie niższych kosztów odsetek i poprawia
efektywności inwestycji
Ograniczą koszty inwestycji poprzez wysoki nakład pracy własnej.
Duża część gospodarstw, która przetrwała zmiany strukturalne w Niemczech w ostatnich kilku dekadach i
osiągnęła obecny stan, może się dalej rozwijać się jedynie przy powyższych założeniach.
4.4.1.2 AUSTRIA:
AGRI-FOR-ENERGY 2
Obecnie obowiązujące taryfy gwarantowane nie zwiększą skłonności do znaczących inwestycji w sektor
biogazu. Przy obecnej strukturze taryf ekonomiczne uzasadnienie dla inwestycji w biogazownie jest bardzo
słabe. Obecna struktura taryf zakłada niemal całkowite wykorzystanie ciepła przez cały rok. W okresach
letnich reedukacja zapotrzebowania na energię cieplną w wielu lokalizacjach. Nawet dostarczanie gazu do
sieci gazowniczej jest w okresie letnim kłopotliwe ze względu na niskie zapotrzebowanie.
BiogasIN
W tym momencie warunki rozpoczęcia działalności dla nowych biogazowniu nie są w Austrii zbyt korzystne
z powodu niskiego poziomu taryf gwarantowanych. Od 2005 roku inwestorzy reagowali raczej
zachowawczo w odniesieniu do inwestycji w biogazownie, ze względu właśnie na niestabilne warunki
działalności.
NÖ Landes-Landwirtschaftskammer
Przychody z taryf gwarantowanych nie są w stanie pokryć nawet kosztów mikrobiogazowni. Koszty
inwestycyjne i bieżącej działalności są w tym przypadku zbyt wysokie. Co więcej, z każdym rokiem koszty
będą wzrastać (np. koszty napraw (wymiany) będą co roku coraz większe).
BiogasHeat
Według BMLFUW (2011) możliwy potencjał biogazu do 2020 roku można szacować na 21 PJ lub 6000 GWh
energii. Tym samym 650000 austriackich gospodarstw domowych może być zasilanych energią elektryczną
z biogazowni (przy założeniu efektywności na poziomie 38% oraz zużyciu energii elektrycznej przez
przeciętne gospodarstwo domowe wynoszącym 3500 kW).
„Ustawa o zielonej energii” (2012) (Ökostromgesetz 2012) zakłada, do roku 2020 wytwarzanie
dodatkowych 1300 Gwh energii (200 MW zainstalowanej mocy elektrycznej) z przetwarzania biomasy i
biogazu, jeśli dostępna będzie wystarczająca liczba substratów.
Obecnie taryfy gwarantowane na energię elektryczną wynoszą miedzy 12.93 centów/kWh (przy mocach >
750 kW) i 19.5 Cent/kWh (przy mocach < 250 kW). Według ÖSETVO (2012), po wygaśnięciu kontraktu
taryfy zostaną zredukowane do 9,95 Cent/kWh.
Austria gwarantuje bonus w wysokości 2 Centów/kWh dla elektryczności produkowanej w wysoko
sprawnych układach kogeneracyjnych CHP, jeśli współczynniki sprawności wynosi co najmniej 0,6 (według
KWK-Gesetz, § 8 Abs. 2). Dodatkowe pieniądze na pokrycie kosztów operacyjnych (maksymalnie, 4
Cent/kWh) były też kierowane na redukcję presji kosztowej (kosztów substratu i kosztów operacyjnych).
| 47
Manure,
Kluczowy jest jednak czas po wygaśnięciu kontraktu z OeMAG, co oznacza, że działania i wsparcie ze strony
decydentów politycznych po tym czasie stanowi podstawową przeszkodę w rozwoju rynku biogazu.
Stworzenie prawidłowych ram prawnych w zakresie taryf gwarantowanych jak też kontraktów
długoterminowych prowadzić będzie do wzrostu liczby inwestycji w przyszłości.
Fundamentalną rolę w rozwoju sektora biogazowego odgrywają również banki, gdyż mogą zapewniać
niezbędny poziomu płynności. Obecnie banki jednak raczej niechętnie chcą się angażować w takie projekty.
Silne zaangażowanie ze strony banków i polityki państwa jest kluczowe dla ożywienia austriackiego rynku
biogazu.
4.4.1.3 WĘGRY
Na Węgrzech nie ma żadnych specjalnych zachęt do uruchamiania biogazowni. Wsparcie dla “zielonej
energii” zostało zawieszone w 2010 roku. Podłączenie biogazowni do sieci energetycznej lub gazowniczej
jest prawie niemożliwe lub w przypadku małych zakładów, bardzo trudne.
Istnieją za to znaczące bariery prawne, które spowalniają rozwój rynku małych (w przypadku małych
jednostek należy uzyskać takie same zezwolenia jak w przypadku dużych).
4.4.1.4 FRANCJA
Aktualnie system zachęt ekonomicznych jest usprawniany. Polityka rozwoju rynku odnawialnych źródeł
energii opera się właśnie na zachętach, a jej celem jest ograniczenie zużycia energii ze źródeł kopalnych. W
rezultacie zyskowność projektów biogazowych zależy od ilości wytwarzanej energii elektrycznej i cieplnej,
którymi można zastąpić energię konwencjonalną. Kwestia oszczędności energii elektrycznej nie jest brana
pod uwagę, ponieważ we Francji jest ona produkowana w znacznym stopniu w reaktorach nuklearnych.
Biogazownie rolnicze o mocach poniżej 150 kW, czerpią zyski z określonych przywilejów, jednak często są
one niewystarczające aby zapewnić opłacalność instalacjom działającym w skali mikro. Dla biogazowni o
mocach poniżej 100 kW powinny istnieć specjalne warunki, takie jak wskazane poniżej:
a. Gwarantowane taryfy na energię elektryczną powinny respektować zasadę proporcjonalności dla
instalacji o mocy elektrycznej poniżej 100 kW
b. Zużycie energii cieplnej na cele procesu produkcji powinno być wliczone do ilości wytwarzanej
energii cieplnej: maksymalna możliwa stawka (70%) nie jest możliwa do osiągnięcia przez
biogazownie o mocy elektrycznej poniżej 100kW.
Ogólnie można stwierdzić, że oszczędności energii elektrycznej oraz korzyści związane z redukcją emisji
gazów cieplarnianych powinny być silniej akcentowane w systemie zachęt ekonomicznych.
48 |
4.5 Identyfikacja barier
W pewnych przypadkach parametry ekonomiczne nie stanowią jedynej bariery w rozwoju rynku
biogazowni. Eksperci z poszczególnych krajów poproszeni zostali o zidentyfikowanie także innych barier.
Ich wskazania znajdują się w tabeli 23.
Tabela 23. Jakie inne bariery można zidentyfikować ?
Kraj
Bariera
NL
Legislacja
UK
Legislacja
D
Wymogi techniczne i prawne, problemy finansowe
AUT
Standardy techniczne i bezpieczeństwa, ogólne warunki
F
Przepisy dotyczące bezpieczeństwa i warunków sanitarnych oraz bariery finansowe stwarzane przez banki
HU
Brak wiedzy wśród rolników i w społeczeństwie
PL
Nie zidentyfikowane na ten moment
SK
Niskie zachęty dla rolników
B
Nie zidentyfikowane na ten moment
CZ
Brak informacji
I
Proces zatwierdzania działalności
ESP
DK
Brak wiedzy na temat technologii, brak pozytywnych przykładów, w niektórych przypadkach brak
odpowiedniego miejsca
Ograniczone możliwości wykorzystania ciepła
4.5.1 Dodatkowe uwagi dotyczące barier
4.5.1.1 NIEMCY
Budowa nowych elektrowni jest ograniczona przez przepisy prawa i panującą niepewność. Przykładowo
mają tu znaczenie nowe przepisy dotyczące instalacji wykorzystujących substancje niebezpieczne dla wody
(AwSV, planowane rozporządzenie o biogazowniach, planowane rozporządzenie techniczne o
bezpieczeństwie biogazowi (TRAS Biogasanlagen), techniczne zasady postępowania z substancjami
niebezpiecznymi podczas produkcji biogazu (TRGS),rozporządzenie nawozowe (DüV) czy też nowe
wytyczne na temat redukcji emisji z biogazowni rolniczych.
Problem stanowi także kwestia finansowania, ponieważ banki obecnie nie są zainteresowane
finansowaniem projektów biogazowych (co wynika z niskiej rentowności małych biogazowni).
Dodatkowo, coraz więcej projektów gazowych spotyka się z protestami lokalnych społeczności.
Niemieckie Centrum Badań nad Biomasą
a) Przepisy zatwierdzające działalność biogazowni: brak jest obowiązkowego wymogu tworzenia
biogazowni przy powiększaniu dużych gospodarstw powyżej pewnej granicy np. 150 sztuk dużych
b) Wspieranie Inwestycji Rolniczych:
(i)
Promowanie inwestycji rolniczych jest częściowo wewnętrznie sprzeczne. Wspiera się np.
budowę nowych obór, ale już nie zbiorników na obornik/gnojowice, które są z tym
| 49
Manure,
(ii)
budynkiem ściśle związane. W konsekwencji duża liczba budynków jest budowana z
zbiornikami zlokalizowanymi pod oborą. Rozwiązanie takie jest jednak niekorzystne z
punktu widzenia działania biogazowni, gdyż utrudnione są operacje techniczne, a także
organiczny jest potencjał produkcji gazu, jak też zmniejsza się poziom redukcji gazów
cieplarnianych. W rezultacie jest to rozwiązanie droższe niż zwykły zbiornik.
Możliwości wspierania inwestycji rolniczych nie są obecnie wykorzystywane powodu
limitów dotyczących określonego poziomu niektórych parametrów procesu i operacji.
c) Kompensacja: Limit mocy na poziomie 775 kWel ustalony w ustawie o odnawialnych źródłach
energii odnosi się do zainstalowanej mocy elektrycznej, a nie do mocy znamionowej. To pozbawia
małe jednostki produkcyjne nie tylko możliwości sensownego zarządzania (np. połącznia z
systemem fotowoltaicznym,) ale także ogranicza wytwarzanie ciepła w zimie.
d) Brak ziemi: wzrost wielkości gospodarstw (szczególnie po zniesieniu kwoty mlecznej) powoduje
zmniejszenie ilości dostępnej ziemi. Jest to szczególnie zauważalne w odniesieniu do obszarów
uprawy kukurydzy na kiszonkę, którą można stosować jako kosubstrat w produkcji biogazu
(dozwolony udział do 20% w przypadku małych biogazowni).
e) Wizerunek produkcji biogazu: w ostatnich latach społeczna percepcja biogazowni uległa
pogorszeniu i obecnie zakłady te są raczej źle postrzegane, głównie za sprawą opinii mediów oraz
sprzeciwów lokalnych społeczności wobec planów tworzenia biogazowni itd. (co dodatkowo
zniechęca rolników do inwestowania w tę działalność).
4.5.1.2 FRANCJA
Regulacje dotyczące biogazowni zostały w ostatnich latach uproszczone, ale nie w wystarczającym stopniu
dla biogazwni rolniczych działających w mikroskali. Przykładowo kwestie związane z wymogami
sanitarnymi są podobnie traktowane w mikorbiogazowniach, jak też w biogazowniach o średniej skali,
pomimo, że poziom ryzyka w tych przypadkach jest zupełnie inny.
Resztki pofermentacyjne traktowane są jako odpad, co oznacza, że nie mogą być użyte jako nawóz
mineralny (pomimo, że część płynna została odseparowana od ciekłej). Tym samym, rolnicy względem
resztek pofermentacyjnych musza stosować te same regulacje, co w przypadku gnojowicy/obornika (np.
plan nawożenia). W regionach, w których wielu rolników ma problem z zagospodarowaniem
obornika/gnojowicy stosowanie fermentacji nie rozwiązuje wiec problemu zagospodarowania nawozów
organicznych, z wyjątkiem faktu, że część azotu i fosforu może być „wyeksportowana” poza gospodarstwo.
Dużą przeszkodą jest też kwestia finansowania, gdyż banki są coraz bardziej wymagające w zakresie
zabezpieczeń finansowych.
Następne dwie tabele przedstawiają ocenę możliwości rozwoju rynku biogazowni w poszczególnych
krajach, dokonaną przez ekspertów przy założeniu sytuacji, w której warunki prowadzenia działalności
pozostają na obecnym poziomie oraz sytuacji, w której zmieniają się one na bardziej korzystne.
50 |
4.6 Potencjał rynku bez zmiany warunków
Tabela 24. Oszacowanie potencjału rynkowego w poszczególnych krajach w przypadku braku zmian
warunków prowadzenia działalności
Kraj
Ocena potencjału rynkowego
NL
Kilkaset gospodarstwa
UK
1,6 GW
D
10-100 biogazowi na rok
AUT
Bardzo mało, jeśli w ogóle
F
Bardzo niski
HUN
0
PL
Niski
SK
B
Potencjał rynkowy dla małych biogazowni na Słowacji pozwoliłby na budowę około 20 biogazowni
bazujących na przerobie obornika i gnojowicy
2 MW
CZ
0
I
Niski
ESP
DK
Maksymalnie 5% przypadków spełniających teoretycznie wymagania techniczne (substrat, miejsce,
grunty do zagospodarowania pofermentu itd.) – ocena bardzo szacunkowa
Bardzo niski
4.6.1 Dodatkowe uwagi na temat potencjału rynkowego przy założeniu braku zmian
warunków działalności
4.6.1.1 NIEMCY
Rozwój rynku biogazowni rolniczych zależy w dużym stopniu od przyszłych zobowiązań i wymagań w
zakresie konstrukcji, działania i utrzymania instalacji.
Według szacunkowej oceny rocznie może powstawać od 50 do 100 małych biogazowni na rok.
Teoretycznie potencjał małych biogazowni w Niemczech jest wciąż duży, jeśli wspominane wcześniej
bariery dotyczące regulacji prawnych, wspierania inwestycji i ogólnego wizerunku zostaną ograniczone. W
kolejnej dekadzie oczekuje się wzrostu liczby inwestycji polegających na budowie nowych obór. Jeśli
system wsparcia inwestycji zmieniłby się tak, aby do powstających budynków łatwo można było dodać w
przyszłości instalację biogazową, stanowiłoby to ważny krok we wzmacnianiu potencjału rozwojowego.
Jeśli dodatkowo dodać by do tego zmiany prawa ułatwiające uzyskiwanie pozwolenia przez małe
biogazownie, mogłoby to oznaczać teoretycznie wykorzystanie istniejącego potencjału. W przeciwnym
razie zostanie on utracony na wiele dekad.
W przypadku usunięcia barier liczba nowopowstających biogazowni kształtowałaby się na poziomie między
10 a 100 obiektów na rok.
| 51
Manure,
4.6.1.2 FRANCJA
W obecnej chwili trudno oszacować potencjał rynkowy małych biogazowni. Wiele osób nadal jest
sceptycznych jeśli chodzi o rentowność stosowanych rozwiązań. Ważne jest przede wszystkim, aby móc
przeanalizować i porównać wyniki produkcyjne i ekonomiczne zrealizowanych już przedsięwzięć. W
momencie przygotowywania tego opracowania trwa (finansowane przez ADAME), badanie dotyczące tych
zagadnień, a pierwsze jego wyniki będą znane jeszcze w 2015 roku.
Obecnie uruchomiona jest pewna liczba projektów biogazowych na małą skale głównie w gospodarstwach
mlecznych, a możliwa wydaje się realizacja 15-20 nowych inwestycji rocznie. Rozwój ten może jednak
przyśpieszyć w powiązaniu ze zmianami strukturalnymi wywołanymi zniesieniem kwot mlecznych.
Projekty biogazowe w przypadku gospodarstw trzodowych są zdecydowanie rzadsze. Tam gdzie są one
bardziej liczne i gdzie mógłby następować szybszy rozwój rynku biogazowego pojawiają się problemy z
bilansem azotu i fosforu, co ogranicza możliwości dalszego rozwoju. W obecnych uwarunkowaniach
możliwości rozwoju w tego typu gospodarstwach nie są zbyt obiecujące.
52 |
4.7 Potencjał rynku przy zmianie uwarunkowań
W tabeli 25 zamieszczono dokonaną przez ekspertów ocenę potencjału rynku mikrobiogazowni dla
poszczególnych krajów, przy założeniu zmian w uwarunkowaniach prowadzenia działalności.
Tabela 25. Oszacowanie potencjału rynkowego dla mikrobiogazowni przy założeniu zmian warunków
działalności na bardziej korzystne.
Kraj
Oszacowanie potencjału
NL
Więcej niż tysiąc
UK
Być może podwojenie (3,2 MW)
D
Znaczny, ale trudno podać precyzyjną liczbę
AUT
Ograniczony, ze względu na strukturę rolnictwa
F
Wysoki
HUN
700
PL
1000 (przybliżone oszacowanie)
SK
Około 280
B
5 MW
I
Wysoki
ESP
DK
Do 20% teoretycznej ilości obiektów spełniających wymagania techniczne (substrat, przestrzeń, grunty
do zagospodarowania pofermentu) – oszacowanie przybliżone
200 (przybliżone oszacowanie)
4.7.1 Dodatkowe uwagi na temat potencjału rynku biogazowego w przypadku poprawy
warunków działalności
4.7.1.1 NIEMCY
Niemieckie Stowarzyszenia Biogazu
Teoretycznie rynek mikrobiogazowni można szacować na podstawie całej ilości nawozów organicznych
wytwarzanych w niemieckich gospodarstwach rolnych. Należy jednak mieć na uwadze, że nie wszystkie
gospodarstwa zwierzęce mają skalę odpowiednią do uruchomienia biogazowni. Można jednak sobie
wyobrazić biogazownie powstające we współpracy kilku gospodarstw po spełnieniu wymogów
weterynaryjnych. Maksymalne odległości pomiędzy współpracującymi gospodarstwami musiałyby jednak
uzasadniać ekonomiczną zasadność transportu gnojowicy. Realistycznie można przyjąć, że potencjał
biogazowy Niemiec odpowiada zagospodarowaniu 2/3 ilości wytwarzanych nawozów organicznych.
Obowiązkowe wymogi w zakresie redukcji emisji gazów cieplarnianych z odchodów zwierzęcych mogą
spowodować, że przetworzeniu w biogazowniach podlegać będzie jednak większa część powstającej
gnojowicy/obornika (biorąc pod uwagę także przyśpieszenie przemian strukturalnych).
Teoretycznie Niemcy mają bardzo duży potencjał rozwoju małych biogazowni. W warunkach
zmodyfikowanych procedur w zakresie pozwoleń i zmian w systemie wsparcia inwestycji w gospodarstwach
rolnych, można by oczekiwać znacznego ożywienia w budowie nowych budynków inwentarskich, co
mogłoby stanowić punkt wyjścia do przyszłych inwestycji także w obszarze mikrobiogazowni.
| 53
Manure,
4.7.1.2 FRANCJA
Potencjalnie wszystkie wskazywane wcześniej gospodarstwa mogłyby być zainteresowane tworzeniem
mikrobiogazowni, ale nawet lepsze warunki działania nie spowodują, że wszystkie podmioty rone wdrożą
projekty biogazowe. W najlepszym przypadku, biorąc pod uwagę projekty wspólne, oraz z drugiej strony
istniejące trudności w gromadzeniu ciepła czy podłączeniu do sieci energetycznej, można przyjąć, że
byłoby to nie więcej niż 2/3 gospodarstw.
4.7.1.3 WĘGRY
Rolnicy są zainteresowani dywersyfikacją działalności i obniżeniem kosztów energii, ale potrzebują więcej
informacji. Biogaz jest także raczej pozytywnie oceniany przez społeczeństwo – nie ma poważniejszych
skarg na uciążliwość działających biogazowni.
54 |
4.8 Zmiany rekomendowane przez ekspertów
Eksperci biorący udział w ocenie rynku poproszeni zostali także o przedstawienie swoich rekomendacji,
których wdrożenie przyśpieszyłoby ich zdaniem rozwój mikrobiogazowni w poszczególnych krajach.
Tabela 26. Rekomendacje przedstawione przez ekspertów
Country
NL
Rekomendowane zmiany
Wyższe przychody z wytwarzania gazu/energii elektrycznej. Zmniejszenie kosztów funkcjonowania..
Uproszczenia w przepisach prawnych.
Większe możliwości dla LNG i prostsze prawo .
UK
D
Poprawa ogólnych warunków działania (np. obowiązek wprowadzania biogazowni po przekroczeniu
określonej skali produkcji zwierzęcej), zniesienie barier technicznych i prawnych, standaryzacja systemów.
Zniesienie barier.
AUT


F
HUN
Obniżenie kosztów instalacji poprzez większe wsparcie finansowe
Przeszacowanie taryf gwarantowanych z zachowaniem zasady proporcjonalności dla biogazowni o
mocy elektrycznej mniejszej niż 100 kWh
Uproszczenie procedur w zakresie pozyskiwania zezwoleń
Uproszczenie procedur przyłączenia do sieci energetycznej
Wydłużenie okresu obowiązywania taryf gwarantowanych z 15 do 20 lat
Taryfy gwarantowane i zniesienie barier.
PL
Poprawa ekonomiki



SK
B
I
ESP
DK
Wprowadzenie wyższych cen na energię z mikrobiogazowni, wprowadzenie bonusów na
wykorzystywanie obornika/gnojowicy jako substratów do fermentacji.
Zwiększenie stabilności rozwiązań regulacyjnych. Wprowadzenie standardów ułatwiających
stosowanie pofermentu. Uwzględnienie energii zużywanej na własne potrzeby w bilansie netto.
Gwarancje podatkowe i dotacje .
Zwiększenie stabilności rozwiązań regulacyjnych. Wprowadzenie standardów ułatwiających
stosowanie pofermentu. Uwzględnienie energii zużywanej na własne potrzeby w bilansie netto.
Poprawa ogólnych warunków gospodarowania.
4.8.1 Dodatkowe uwagi dotyczące rekomendacji
4.8.1.1 GERMANY




Ograniczenie barier prawnych w trakcie inwestycji i działalności biogazowni.
Tworzenie zadowalających warunków ekonomicznych do inwestowania i działania małych
biogazowni poprzez np. Ustawę o Energii Odnawialnej i federalne programy wsparcia (np. Program
Zachęt Rynkowych).
Standaryzacja systemów inżynieryjnych i tym samym zwiększenie ich porównywalności.
Dalszy obrót certyfikatami CO2

Wprowadzenie do prawa obowiązku łączenia zmian w skali działalności gospodarstwa (z produkcją
zwierzęcą) z tworzeniem biogazowni (po przekroczeniu określonej skali produkcji zwierzęcej)
| 55
Manure,

Wykorzystywanie możliwości promowania inwestycji rolniczych wspierających wykorzystywanie
nawozów organicznych z gospodarstw do produkcji biogazu, jak też wspieranie rozwiązań
konstrukcyjnych umożliwiających łatwe dobudowanie biogazowni do budynku inwentarskiego

Poprawa świadomości “biogazowej” różnych grup społecznych
4.8.1.2 AUSTRIA

Uproszczenie standardów technicznych dla mikrobiogazowni

Uproszczenie procedur ubiegania się o zezwolenia dla mikrobiogazowni

Subsydia inwestycyjne lub wyższe taryfy gwarantowane

Regionalne lub lokalne biogazownie tworzone przez grupy rolników o mocy elektrycznej minimum
200 kW

Wpływ na emisję gazów cieplarnianych jako podstawa oceny projektów
4.8.1.3 FRANCJA
Dalsze upraszczanie regulacji stosowanych przy budowie i działalności małych biogazowni.
1. Stosowanie uproszczonej wersji wymagań w odniesieniu do jednostek o mocy elektrycznej
poniżej 100 kW
a. Proporcjonalna adaptacja procedur do małych biogazowni
b. Stosowanie uproszczonych statusów ICPE, jak np. Deklaracja Kontroli potrzebna do
wykorzystywania w fermentatorze odpadowych produktów rolniczych niestanowiących
zagrożenia (poniżej 10% w masie substratu) .
2. Uproszczenie procedury przyłączenia do sieci poprzez jej standaryzację i ujednolicenie kosztów
3. Wydłużenie okresu taryf gwarantowanych na energię elektryczną z 15 do 20 lat (ponieważ 20 lat
odpowiada okresowi amortyzacji w większości inwestycji).
Zwieszenie zachęt ekonomicznych wymaga uwzględnienia :
1. Niższych kosztów instalacji: wsparcie dostawców poprzez szczególne rodzaje pomocy (jak np.
ulgi podatkowe na badania dla innowacyjnych dostawców) co umożliwi poprawę oferowanych
rozwiązań i ich uwzględnienie przy wyborze oferty
2. Gwarantowanych taryf na energię elektryczną z uwzględnieniem zasady proporcjonalności dla
jednostek o mocy elektrycznej poniżej 100 kW:
a. Uwzględnienie zużycia energii cieplnej wykorzystywanej w procesie wytwarzania biogazu w
stopie waloryzacji ciepła.
b. Uwzględnienie oszczędności energii (obejmujących energię elektryczną i cieplną)
3. Korzyści środowiskowych (redukcja emisji gazów cieplarnianych, lepsze zarządzanie azotem).
Za ogólną barierę można uznać maksymalną wartość kosztów inwestycyjnych na poziomie około 5000€
/kWh.
Polityki rolne w odniesieniu do energii, środowiska oraz modernizacji powinny być w większym stopniu
skoordynowane.
56 |
4.8.1.4 WĘGRY
Prof. Kovacs rekomenduje taryfy gwarantowane i zniesienie barier prawnych, głównie poprzez
uproszczenie procesu wydawania pozwoleń dla małych biogazowni. Wskazane jest też lepsze
przygotowanie administracji zajmującej się tymi procedurami. Prof. Kovacs podkreśla jednak, że nie jest
możliwe wdrażanie skutecznych rozwiązań, dopóki zmianie nie ulegnie polityka władz. Na tę chwilę
bardziej preferowaną opcją niż odnawialne źródła energii jest energetyka nuklearna.
Dyskusja i wnioski
Spośród krajów UE największa liczba biogazowni rolniczych funkcjonuje w Niemczech. Pewna liczba takich
obiektów powstała także w Belgii, Austrii, Francji, Dani, Holandii i. Łącznie jednak w 13 krajach
uwzględnionych w analizie działa niespełna 1000 takich biogazowni. W ramach przeprowadzonych analiz
zgłoszonych zostało przez ekspertów kilka ciekawych koncepcji, które odnieść można do gospodarstw
indywidualnych. Funkcjonowanie mikrobiogazowni rolniczych dość znacząco różni się od wcześniejszych
promowanych w wielu krajach koncepcji bazujących na roślinach energetycznych lub odpadkach
przemysłowych, co stanowiło istotną przeszkodę w rozwoju tego sektora w ostatnich 10-15 latach. Faktem
jednak jest, że technologia i wiedza pochodząca z doświadczeń z instalacjami tego typu pozwala za
rozszerzenie korzyści wynikających z mikrobiogazowni. W wielu przypadkach rozwiązania techniczne
stosowane w mikrobiogazowni stanowią uproszczoną wersję standardowych instalacji. W rezultacie wiele
mikrobiogazowni charakteryzuje się łatwym procesem instalacji, a cześć wyposarzenia dostarczana jest w
formie prefabrykowanych modułów. Alternatywnym podejściem umożliwiającym ograniczenia kosztów
inwestycji jest zawansowane podejście DIY, w którym rolnik we współpracy z ekspertem-inżynierem
projektuje i buduje biogazownię. Podejście to od początku lat 90-tych jest szczególnie popularne w
południowych Niemczech oraz w Austrii. Chociaż w międzyczasie standardy znacząco wzrosły - także z
uwagi na liczbę i wielkość biogazowni, sposób ten daje możliwość budowy mikrobiogazowni zgodnie z
wymogami technicznymi i standardami bezpieczeństwa przy zachowaniu rozsądnego poziomu kosztów.
Może to służyć za model dla partnerów z innych krajów.
Niektóre kraje mają specjalne programy wsparcia dla mikrobiogazowni, podczas gdy inne nie czynią
żadnego rozróżnienia pomiędzy obiektami o standardowych rozmiarach, a jednostkami w skali mikro.
Jeszcze inne nie wyróżniają w ogóle biogazowni spośród innych źródeł energii odnawialnej. W tych krajach
zazwyczaj niewiele dotychczas się zdarzało w kwestii rozwoju rynku biogazowni. Ewentualne ożywienie
tego rynku w takich przypadkach jest uzależnione od wprowadzenia odpowiednich programów wsparcia.
Generalnie istnieje dość duża potrzeba poprawy ogólnych warunków funkcjonowania w celu utrzymania lub
rozszerzenia działalności biogazowni w analizowanych krajach. Biorący udział w analizie eksperci z różnych
krajów wskazali działania, jakie ich zdaniem, mogą przyczynić się do pokonania barier ekonomicznych i
pozaekonomicznych. Oprócz poprawy ogólnych warunków wydaje się, że w wielu krajach przeszkodę
stanowią procedury uzyskania pozwolenia i fakt, że mikorbiogazownie muszą spełniać te same standardy
bezpieczeństwa co zakłady o średniej i dużej skali.
W celu poprawy trwałości mikrobiogazownie muszą być postrzegane jako integralna część działalności
gospodarstwa, co oznacza wzięcie pod uwagę zarówno korzyści ekonomicznych jak i innych. Produkcja
biogazu w gospodarstwie umożliwia, między innymi, lepsze wykorzystanie składników pokarmowych z
obornika, redukcję uciążliwych zapachów, wykorzystanie nadwyżek ciepła do suszenia ziarna, sprzedaż
nadwyżek pofermentu w formie nawozu jak też ograniczanie emisji metanu i amoniaku z obornika i
gnojowicy.
| 57
Manure,
Przegląd rynku wykazał, że w krajach uczestniczących w projekcie istnieje wiele interesujących koncepcji
biogazowych. Projekt BioEnergy Farm 2 pomaga zwiększyć świadomość tych koncepcji wśród europejskich
krajów i wnosi wkład do transferu technologii pomiędzy uczestnikami projektu, co może przyczynić się do
potencjalnego wzrostu liczby mikrobiogazowni rolniczych w Europie.
58 |
Annex 1. Lista referencji
GERMANY
[1] Leitfaden Biogas (FNR, 2013)
Authorcollective: Leitfaden Biogas - Von der Gewinnung zur Nutzung. 6th completelyrevisededition, 2013,
ISBN: 3-00-014333-5, publisher Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), Gülzow.
[2]Faustzahlen Biogas (KTBL, 2013)
Authorcollective, Faustzahlen Biogas. 3rd edition, 2013, ISBN: 978-3-941583-85-6, publisher Kuratorium für
Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL), Darmstadt.
[3] BHKW-Kenndaten 2011 (ASUE, 2011),
Author collective: BHKW-Kenndaten 2011. 1st edition, 2011, publisher Arbeitsgemeinschaft für
sparsamen und umweltfreundlichen Energieverbrauch e.V. (ASUE) and Stadt Frankfurt am Main,
Energiereferat, Berlin, Frankfurt/Main
[4] FNR 2013
Team ofauthors: Leitfaden Biogas - Von der Gewinnung zur Nutzung. Publisher
FachagenturNachwachsendeRohstoffe, 6. Auflage, Gülzow, 2013, 244 pages, ISBN: 3-00-014333-5
[5] KTBL (2013)
Team of authors: Faustzahlen Biogas. Publisher Kuratorium für Technik und Bauwesen in der
Landwirtschaft, 3. überarbeitete Auflage, Darmstadt, 2013, 360 pages, ISBN 978-3-941583-85-6
AUSTRIA
[6] AUFBEREITUNG & ANALYSE VON DATEN AUS DEM ARBEITSKREIS BIOGAS ZU KOSTEN
BESTEHENDER BIOGASANLAGEN, 2011. ASS. PROF. DI DR. MICHAEL EDER, DI STEFAN KIRCHWEGER,
UNIVERSITÄT FÜR BODENKULTUR DEPARTMENT FÜR WIRTSCHAFTS‐ UND SOZIALWISSENSCHAFTEN
INSTITUT FÜR AGRAR‐ UND FORSTÖKONOMIE
DENMARK
[7] Estimation of economic preconditions are mainly based on; Niras A/S: Faktaark Biogas, gård og
fællesanlæg, Energinet.dk (2012)
[8] Fakta om erhvervet, Landbrug og Fødevarer, (2013)
| 59
Manure,
Annex 2. Partnerzy projektu
Cornelissen Consulting Services B.V.
Welle 36 | 7411 CC Deventer | The Netherlands
T: +31-(0)507-667-000
E: [email protected] | W: www.cocos.nl
DCA Multimedia B.V.
Middendreef 281 | 8233 GT Lelystad | The Netherlands
T: +31-(0)320-269-520
E: [email protected] | W: www.boerenbusiness.nl
University of Turin – DEIAFA
Via L. Da Vinci, 44 | 10095 – Grugliasco (TO) | Italy
T: +39 011 6708596
E: [email protected] | W: www.deiafa.unito.it
Coldretti Piemonte Coldirette
Piazza San Carlo | 197 10123 Torino | Italy
T: +39 011 56 22 800
E: [email protected] | W: http://www.piemonte.coldiretti.it/
Foundation Science and Education for Agri-Food Sector FNEA
Fabianska 12 | 01472 warszawa | Poland
T: +48-(0)608 630 637
E: [email protected]
National Energy Conservation Agency NAPE
ul. Swietokrzyska 20 | 00-002 Warszawa | Poland
T: +48-(0)22-505-5661
E: [email protected] | W: www.nape.pl
IBBK
Am Feuersee 6 | 74592 Kirchberg/Jagst | Germany
T: +49-(0)7954 926 203
E: info(at)biogas-zentrum.de | W: http://the.international.biogas.center/index.php
60 |
Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e. V. (KTBL)
Bartningstraße 49 | 64289 Darmstadt | Germany
T: +49-(0)6151 7001-0
E: [email protected] | W:www.ktbl.de
Farmer society for projects | Innovatiesteunpunt
Diestsevest 40 | 3000 Leuven | Belgium
T: +32-(0)16 28 61 02
E: [email protected] | W:www.innovatiesteunpunt.be
Agrotech A/S AGROT
Agro Food Park 15 | DK-8200 Aarhus N | Denmark
T: +45-(0) 8743 8400
E: [email protected] | W: www.agrotech.dk
Organic Denmark ORGANLAN
Silkeborgvej 260 | 8230 Åbyhøj | Denmark
T: : +45-(0)87 32 27 00
E: [email protected] | W: http://organicdenmark.dk/
Farmers Association of Region Bretagne
CRAB
Rond Point Maurice Le Lannou, ZAC Atalante Champeaux
CS 74223 | 35042 Rennes Ced | France
T: +33-(0)2 23 48 23 23
E: [email protected] | W: http://www.bretagne.synagri.com/
TRAME
National Association of Agricultural and Rural Development
6, rue de La Rochefoucauld | 75009 PARIS | France
T : +33-(0)1 44 95 08 00
E : [email protected] | W : http://www.trame.org
| 61
Skontaktuj się z nami jeśli potrzebujesz więcej informacji
www.BioEnergyFarm.eu
# B io E n e r g y F a r m

Przegląd rynku mikrobiogazowni

Transkrypt

Podobne dokumenty

Cała prezentacja