Efektywne wytwarzanie energii i oszczędne gospodarowanie jej zasobami to jedne z najważniejszych wyzwań naszych czasów.

Biorąc pod uwagę rosnące ceny energii oraz konieczność redukcji emisji gazów cieplarnianych, nieuniknione stało się zwrócenie w kierunku bardziej intensywnego wykorzystywania odnawialnych źródeł energii. Poza systemami solarnymi, fotowoltaiką i elektrowniami wiatrowymi, w otaczający nas krajobraz wpisane są także biogazownie, które nabierają coraz większego znaczenia zarówno pod względem czynników średnio-, jak i długookresowych. Biomasa stanowi przyjazny dla klimatu oraz dostępny lokalnie surowiec energetyczny i może być przekształcana w energię bez przerwy.

Fot. 1. Ogrzewanie fermentatora systemem RAUBIO (fot. Rehau)


Jak długo zwraca się inwestycja w budowę biogazowni?

Biogazownia na potrzeby rolnictwa jest inwestycją długoterminową. Przed podjęciem decyzji o budowie należy zatem sprawdzić, czy realizacja projektu jest rzeczywiście opłacalna. Rolę odgrywa tutaj nie tylko dostępny kapitał. Należy uwzględnić także dostępność miejsca do budowy biogazowni, pogłowie zwierząt i dostępny areał, a także siłę roboczą.

Schemat biogazowniBudowa biogazowni wymaga spełnienia następujących warunków:

  • powierzchnia upraw – ok. 0,3–1,0 ha / kW)
  • kapitał – 3000–5000 € / kW
  • siła robocza – ok. 1 os. / dobę / 500 kW
  • miejsce do budowy biogazowni – ok. 1 ha / 1 MW

Aspekty ekonomiczne biogazowni są określone przez:

  • koszty inwestycji
  • rozmiary biogazowni
  • dofinansowanie, odsetki, podatki
  • koszty biomasy
  • wydajność instalacji
  • wykorzystanie pozyskanego ciepła

Fot. 2. Schemat biogazowni (fot. Rehau)

Przychody z eksploatacji biogazowni
Podstawowym składnikiem przychodu z eksploatacji biogazowni jest sprzedaż energii czarnej, wytwarzanej w procesie spalania biogazu. Lokalny operator energetyczny jest prawnie zobowiązany do zakupu energii elektrycznej wytworzonej z odnawialnych źródeł energii, przyłączonych do sieci znajdujących się w obszarze działania operatora. Zakup ten odbywa się po średniej cenie sprzedaży energii elektrycznej w poprzednim roku kalendarzowym, określanej przez Towarową Giełdę Energii (podstawa prawna – rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 19 grudnia 2005 roku).

Dodatkowe bonusy
Rentowność instalacji biogazowej można znacząco poprawić poprzez zużycie na potrzeby własne bądź sprzedaż do sieci ciepłowniczej ciepła, które powstaje jako efekt uboczny spalania biogazu. Trzeba jednak pamiętać o konieczności zainwestowania w odpowiednią infrastrukturę przesyłu ciepła oraz znaleźć lokalnych odbiorców, chętnych kupować to ciepło. Ważne jest również rozeznanie możliwości sprzedaży nawozu pofermentacyjnego do nawożenia gruntów rolnych. Bardzo poważnie należy przyjrzeć się również możliwości uzyskiwania dodatkowych przychodów poprzez przyjmowanie do utylizacji odpadów z przemysłu rolno-spożywczego. Odpady takie nie tylko mogą zwiększyć wydajność produkcji biogazu, ale mają także swoją cenę na rynku za ich utylizację, co pozytywnie wpływa na rentowność funkcjonowania instalacji biogazowej.

Korzyści płynące z wykorzystywania biogazu – przykładowe obliczenia

W przypadku biogazowni o mocy 1000 kW możemy liczyć na sprzedaż energii elektrycznej do sieci za stawkę w wysokości ok. 5 centów/kWh. Dodatkowo przyjmujemy możliwość sprzedaży zielonego certyfikatu w cenie 6,8 centów/kWh oraz żółtego certyfikatu (dla biogazowni o mocy do 1 MW) w cenie 3,2 centy/kWh.

Wykorzystywanie ciepła odpadowego z lokalnej elektrociepłowni w sieci ciepłowniczej (transport ciepła na małe odległości) pozwala na uzyskanie dodatkowego bonusu w postaci przychodów ze sprzedaży ciepła w wysokości 2 centów/kWh. Za energię elektryczną z biogazowni można zatem uzyskać łączną stawkę ok. 17 centów/kWh.

Biogazownia z przytoczonego powyżej przykładu jest wyposażona w fermentator i w miejsce do składowania
pofermentu (zbiornik, laguna lub ecobag) bez konieczności podgrzewania i dachu w technologii gazoszczelnej. Lokalna elektrociepłownia dostarcza energię elektryczną o mocy 1000 kWel. Kogenerator pracuje ok. 8000 godzin w ciągu roku przy pełnym obciążeniu. Do wytwarzania biogazu stosuje się w tym przypadku surowce odnawialne w postaci gnojowicy (7000 ton/rok) oraz kiszonki kukurydzianej (17.100 ton/rok). Ciepło odpadowe z lokalnej elektrociepłowni wykorzystuje się do ogrzewania pobliskiego osiedla. Dzięki temu stawka za dostarczaną energię jest zwiększona o bonus ze sprzedaż ciepła. Przy założeniu sprawności elektrycznej kogeneratora na poziomie 39% i sprawności cieplnej na poziomie 40% szacuje się, że:

  • ilość wyprodukowanego biogazu to 3.648.080 m3/rok
  • ilość wyprodukowanego prądu to 7.842.931 kWh/rok
  • ilość wyprodukowanego ciepła to 8.044.032 kWh/rok, w tym ciepło do wykorzystania to 6.864.613 kWh/rok

Powyższa kalkulacja efektywności ekonomicznej biogazowi jest potwierdzeniem na to, że inwestycja w biogazownię jest dochodowa i może zwrócić się w okresie 10–15 lat. Mając na uwadze dynamiczny wzrost cen tradycyjnych nośników energii, jak np. gaz czy węgiel, można wnioskować, że czas może ulec jeszcze skróceniu. Dodatkowym motorem napędzającym rozwój biogazowni w Polsce oraz poprawiającym zyskowność inwestycji są środki finansowe zarówno krajowe, jak i unijne, wspierające inwestycje w odnawialne źródła energii. Jednak temat wsparcia finansowego jest na tyle obszerny, że warto mu poświęcić odrębny wykład.

Jakub Koczorowski
Manager Grupy Produktów Odnawialne Źródła Energii
REHAU


Cały artykuł – GLOBEnergia 4/2010

biogazownia