Wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych jest jednym z istotnych elementów zrównoważonego rozwoju przynoszącym wymierne efekty ekologiczne i energetyczne. Rozwój i eksploatacja odnawialnych źródeł energii (OZE) to właściwy kierunek działań na rzecz poszanowania energii ze źródeł konwencjonalnych oraz wzrostu efektywności energetycznej.

Energia odnawialna zaliczana jest do tzw. energetyki rozproszonej, zaspakajającej przede wszystkim potrzeby społeczności lokalnych i ma do spełnienia poważną rolę. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii staje się w ostatnich latach coraz bardziej popularnym sposobem pozyskiwania energii.

Region Polski północno–wschodniej położony jest daleko od systemowych wytwórców energii elektrycznej, zatem koszty jej dostarczania do lokalnych odbiorców są jednymi z najwyższych w kraju. Region ten jest również znacząco oddalony od kopalnych zasobów energetycznych, którymi dysponuje Polska. Dlatego na obszarze tym nie będą rozwijane ze względów ekonomicznych i technicznych konwencjonalne źródła energii elektrycznej bazujące na paliwach kopalnych. Kopalniane nośniki energii nie mogą więc być energią przyszłości i potrzebne są inne rozwiązania. Tym rozwiązaniem miedzy innymi jest energia odnawialna. W Niemczech problematyce energii odnawialnej już od lat przypisuje się ogromne znaczenie – a obecnie tendencja ta się nasila.

Energie odnawialne są również naszą przyszłością – co do tego w naszym społeczeństwie panuje zrozumienie. Niemcy rozbudowując energetykę odnawialną, dążą do uwolnienia się od uzależnienia od importu kopalnych źródeł energii, a w średniej perspektywie zamierzają zrezygnować z wykorzystania energii atomowej. Ponadto, przykład naszych zachodnich sąsiadów sprawia, że również w Polsce rośnie zainteresowanie produkcją energii z biogazu. Wszak rolnictwo tych dwóch krajów nie różni się tak bardzo, a skoro niemieccy farmerzy uzyskują znaczące przychody z biogazowni, dlaczego więc nie brać z nich przykładu?

Produkcja biogazu rolniczego w Niemczech oparta jest głównie o surowce roślinne, przy czym najważniejszym surowcem jest tu kiszonka z kukurydzy. Jest to wynikiem wysokiego potencjału plonowania tej rośliny (jest to szczególnie wydajny gatunek o typie fotosyntezy C4), znajomości technologii uprawy oraz dostępności maszyn i urządzeń do produkcji tego surowca rolniczego.

W województwie podlaskim obecne uwarunkowania w zakresie wysokorozwiniętej produkcji mleczarskiej sprawiają, że biogazownie rolnicze w pierwszej kolejności powinny być instalacjami utylizacyjnymi, a nie zakładem energetycznym produkującym energię elektryczną z kiszonki kukurydzy. Szczególną uwagę należy zwrócić na pozostałości z rolnictwa (gnojowica, obornik, odchody drobiu) i przemysłu rolno-spożywczego (wywar z gorzelni, młóto z browarów, wytłoki z przetwórni owoców), zakładów przemysłu mięsnego, mlecznego i chłodni, wytwórni soków itp. Dostępność takich substratów, zwłaszcza w przypadku stabilnej ilości i wyrównanej jakości, pozwala na bezpieczne planowanie produkcji biogazu, który jest wykorzystywany w silniku o napędzie gazowym do napędu generatora prądu i dzięki temu w procesie (kogeneracji) jest produkowana energia elektryczna i cieplna.

Biorąc pod uwagę możliwości surowcowe względem zapewnienia substratu dla biogazowni rolniczych, należy stwierdzić, że w woj. podlaskim jest miejsce na inwestycje z ukierunkowaniem na utylizację pozostałości z produkcji rolnej z dodatkiem kiszonki z kukurydzy w mikrobiogazownie 40 kW (biogazownie kontenerowe) oraz duże 1 MW i powyżej. Małe biogazownie mogą być lokalizowane w gospodarstwach posiadających 100 i więcej krów mlecznych, natomiast duże inwestycje w biogazownie rolnicze powstają i powstawać będą z inicjatywy ludzi przedsiębiorczych, którzy widzą w terenie możliwości surowcowe i biznesowe w tej działalności.

W województwie podlaskim w budowie są trzy biogazowanie rolnicze:

Firma Biogaz Adler Tomasz Sikorski w Rybołach k/Białegostoku – biogazownia 1,052 MW. Bazowym surowcem do produkcji biogazu będzie obornik od trzody chlewnej, obornik kurzy oraz kiszonka z kukurydzy z własnej plantacji. O lokalizacji biogazowni w Rybołach zdecydowały głównie łatwy dostęp do substratu, dostęp do pobliskiej sieci energetycznej i bliskość odbiorców ciepła. W lutym 2014 roku uruchomiono biogazownię.

Firma CHP Energia Andrzej Wyszyński w Wojnach Wawrzyńcach, (gmina Szepietowo) – biogazownia 1,2 MW oparta będzie na fermentacji metanowej w systemie NaWaRo (Nachwachsende Rohstoffe – w dosł. tłumacz. „surowce odrastające”) z zielonej lub zakiszonej biomasy roślinnej pochodzącej z celowych plantacji roślin energetycznych, np. zielonek lub kiszonki z żyta mieszańcowego, kiszonki z kukurydzy z traw itp., oraz odpadów organicznych (rozwadniaczem substratu będzie gnojowica bydlęca w ilości ok. 30% wsadu). Z odwodnionego osadu pofermentacyjnego planuje się produkcję peletu opałowego, który będzie suszony i granulowany z wykorzystaniem ciepła powstającego w procesie wysokosprawnej kogeneracji.

EKO – FARMenergia Spółka z o o. w Sokółce – budowa biogazowni rolniczej o mocy 0,7 MW. Surowcem będą odpady poubojowe i dodatkowo kukurydza.

Ponadto w przygotowaniu do budowy jest dokumentacja na mikrobiogazownie – biogazownię kontenerową 40 kW, która powstanie we współpracy Politechniki Białostockiej z EuroNatur Niemcy i zlokalizowana będzie w gospodarstwie ekologicznym Andrzeja Naumczuka z Hryniewicz Dużych (powiat Bielsk Podlaski). Biogazownia ta oparta będzie na fermentacji suchej, czyli bez udziału gnojowicy. Substratem będą surowce odpadowe pochodzące z gospodarstwa ekologicznego, obornik i kiszonka z roślin uprawianych w tym gospodarstwie.

Biogazownie rolnicze mogą stać się instalacjami pozwalającymi w kompleksowy sposób rozwiązywać problemy zagospodarowania (utylizacji) odpadów organicznych i jednocześnie wytwarzać energię elektryczną i cieplną oraz masę pofermentacyjną o właściwościach nawozu. Powstanie biogazowni utylizujących odpady rolnicze pozwoli na eliminację odorów i niedobrych zapachów wokół tych gospodarstw w których jest większa koncentracja produkcji zwierzęcej.

Jaka biogazownia jest odpowiednia dla gospodarstwa?

Konstrukcja każdej instalacji do produkcji biogazu jest indywidualna i zależy od składu materiału wsadowego. Podobnie jak wyposażenie procesowo-techniczne dla danej instalacji, wszystko zależy przede wszystkim od dostępnych substratów. Ilość substratów określa rozmiar wszystkich agregatów i objętości zbiorników. Jakość substratów (zawartość suchej masy, struktura pochodzenia itd.) określa rozplanowanie techniki procesowej.

Małe biogazownie rolnicze z założenia przeznaczone są do zagospodarowania (utylizacji) odpadów pochodzących z gospodarstw rolnych:

pochodzenia zwierzęcego w tym gnojowicy, obornika, kurzeńca itp.,

pochodzenia roślinnego, kiszonki z traw o niskiej wartości pokarmowej (turzyce) i z pozostałości po produktach rolnych,

pozostałości po procesach przetwórstwa spożywczego, gorzelniczego, owocowo-warzywnego.

Koszty biogazowni rolniczych

W 2011 roku firma Mega Bełżyce k/Lublina wyprodukowała małą biogazownię kontenerową 30 kW, która jako prototyp jest ujęta w badaniach w Instytucie Technologiczno-Przyrodniczym w Falentach Oddział w Poznaniu. Obecnie po przeprowadzonych badaniach i modyfikacjach biogazownia ta jest postawiona do dyspozycji producenta i przeznaczona na sprzedaż w cenie ok. 500 tys. zł. Patrząc na to pod kątem efektów ekonomicznych, należy stwierdzić, że jest znikoma efektywność tej biogazowni. Zabezpiecza ona wyprodukowanie 30 kW energii elektrycznej, zapewniając zaledwie zapotrzebowanie własne biogazowni i dla gospodarstwa. W obecnej sytuacji firma Mega Bełżyce rezygnuje z produkcji biogazowni kontenerowych, gdyż nie ma pewności co do zapotrzebowania i opłacalności produkcji tych urządzeń.

Koszty biogazowni stacjonarnych 1 MW i więcej są odpowiednio większe i w zależności od ww. czynników i zakresu produkowanej energii elektrycznej oraz ciepła wynoszą od 16 do 18 mln zł. Efektywność i rentowność tego typu inwestycji z zastosowaniem kompleksowych rozwiązań pozwalających na zagospodarowanie energii elektrycznej i ciepła technologicznego zrealizowanych przez firmę POLDANOR w woj. zachodniopomorskim i pomorskimdo 2012 r. była na odpowiednio wysokim poziomie.

Rok 2013 miał być okresem prężnego rozwoju biogazowni w Polsce. Niestety, nowe instalacje powstają powoli, a to dlatego, że inwestorzy, znajdują się w stanie zawieszenia między wizją utraty wsparcia ze środków publicznych a ryzykiem funkcjonowania na nieprzewidywalnym rynku (załamanie się cen zielonych certyfikatów na Towarowej Giełdzie Energii postawiło rentowność pracujących 31 biogazowni w kraju pod znakiem zapytania, a brak uregulowań prawnych dotyczących długoterminowego systemu wsparcia powstrzymuje inwestorów przed podjęciem decyzji o inwestycji, jak również przed uruchomieniem gotowych obiektów).

W związku z tym inwestorzy niecierpliwie czekają na ustawę o OZE. Z doniesień medialnych wynika, że projekt ustawy z października 2012 r., który miał nieznacznie zmienić system certyfikatów poprzez wprowadzenie współczynników korekcyjnych, został całkowicie odrzucony. Obecnie proponowany aukcyjny system wsparcia OZE, jest zupełnie inny niż ten omawiany przez dwa lata. Aukcyjny system wsparcia nie sprawdził się w krajach zachodnich. Powstaje pytanie, po co jeść tę żabę (czyli nowy system), skoro można skorygować obecny i przywrócić go do równowagi zachwianej przez współspalanie (wysoka podaż certyfikatów na TGE, brak nowych mocy)?

Przez pewien czas mają istnieć dwa systemy wsparcia OZE, czyli obecny, który będzie wygaszany, i aukcyjny. Wszystkie instalacje w systemie certyfikatów przed zmianą prawa będą mogły w nim pozostać przez 15 lat, z wyjątkiem współspalania.

Na podstawie przedstawionych kwestii i rozwiązań stosowanych w Niemczech można stwierdzić, że tylko stabilny system prawny, z czytelnymi zasadami wsparcia, może pomóc w rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce.

Stabilność systemu w Niemczech przyczyniła się do tego, że w ostatnich trzydziestu latach minionego stulecia powstało 6 tys. biogazowni i 25 tys. elektrowni wiatrowych. Chociaż z zamieszczonej informacji w Internecie z września 2013 r. wynika, że Niemcy też mają problemy z OZE.

Biorąc pod uwagę przedstawione argumenty, można stwierdzić, że obecnie nie ma przesłanek, żeby proponowane rozwiązania dotyczące małych biogazowni kontenerowych przyjęły się w Polsce na większa skalę i zostały przeniesione do seryjnej produkcji i stosowania w gospodarstwach rolnych. Ponadto inwestycje realizowane w ramach wsparcia finansowego powinny być ukierunkowane na tutejszych inwestorów i dzięki temu napędzać naszą gospodarkę. Natomiast inwestorzy zewnętrzni, przedstawicielstwa firm zachodnich, głównie niemieckich, instalując farmy wiatrowe lub farmy fotowoltaiczne i biogazownie w Polsce, ukierunkowują swoja działalność na wykorzystanie wszystkich możliwych subwencji i maksymalizację zysków. Stosując urządzenia w części wyeksploatowane podnoszą rentowność swoich firm i dzięki temu na tamtych rynkach mamy koniunkturę na rozwój tej działalności (urządzenia, części zamienne itp.) W Niemczech dotychczas elektrownie wiatrowe „nakręcają” gospodarkę.

W związku z istniejącą sytuacją w ITP/O w Poznaniu prowadzone są badania nad zastąpieniem biogazowni kontenerowych, wyprodukowaniem urządzeń pozwalających spełniać cele utylizacyjne w gospodarstwach posiadających duże ilości gnojowicy gromadzonej w szczelnych zbiornikach, by produkować biogaz i wykorzystywać go do zasilania palników gazowych wykorzystujących energię cieplną w celach bytowych i do podgrzewania wody na cele gospodarcze, i technologiczne, podgrzewania chlewni, gdzie jest prowadzony odchów prosiąt itp. Ponadto w założeniach do produkcji tego urządzenia zakłada się wykorzystanie w ten sposób pozyskanej energii cieplnej do podgrzewania złóż służących do produkcji dżdżownic kalifornijskich.

Eugeniusz Mystkowski