Copyright 2019

Magdalena Szwarc , Małgorzata Powałka, Adam Kupczyk
Katedra Organizacji i Inżynierii Produkcji, SGGW Warszawa

 

Obecnie w Polsce działają 32 przedsiębiorstwa energetyczne zajmujące się produkcją biogazu rolniczego (tzw. biogazownie rolnicze), o łącznej rocznej nominalnej wydajności produkcyjnej biogazu 130 341 085 m3/rok, zainstalowanej nominalnej mocy elektrycznej układu 35,18 MWe i cieplnej 36,44 MWt.

 

 

W procesie fermentacji metanowej, jak wynika z przedstawionych danych w tabeli 1, z różnych rodzajów i ilości surowców (substratów), przedsiębiorstwa energetyczne wyprodukowały 36,64 mln m3 biogazu rolniczego. Z biogazu rolniczego wytworzono 73,43 GWh energii elektrycznej, z czego 54,18 GWh wprowadzono do sieci elektroenergetycznej. Pozostała część energii elektrycznej została zużyta na potrzeby produkcji, potrzeby własne lub inne.
W wyniku spalania biogazu w układach kogeneracyjnych uzyskano dodatkowo 82,63 GWh ciepła, które zostało przeznaczone głównie dla potrzeb procesów technologicznych i ogrzewania budynków inwentarskich.
Dane statystyczne wskazują, że sektor biogazowni w Polsce rozwija się wolniej od najmniej optymistycznego scenariusza. W Programie „Biogazownia w każdej gminie” przewidziano wybudowanie ok. 2500 instalacji biogazowych do końca 2020 r., co oznacza budowę kilkuset biogazowni rocznie. Zamiast tego buduje się i oddaje do eksploatacji ok. 10 nowych biogazowni rolniczych rocznie.
Na ten stan wpłynęło wiele przyczyn. Ostatnio do czynników negatywnych zaliczyć można spadek wartości świadectw pochodzenia, tzw. zielonych certyfikatów z ok. 300 zł do poniżej 100 zł.


W wyniku tego firmy wstrzymują oddanie nowych biogazowni do eksploatacji, a przedsiębiorstwa energetyczne narażone są na straty.
Szanse dla gospodartsw na dodatkowe dochody stworzyć miały mikrobiogazownie o mocy elektrycznej do 70-100 kWe, ale i tutaj nie należy oczekiwać biogazowego boom’u. Wystepują bowiem główne bariery: ekonomiczna, techniczno-technologiczna i surowcowa.

Proces inwestycyjny budowy biogazowni rolniczej

Proces budowy biogazowni rolniczej obejmuje – planowanie, identyfikację, opracowanie biznes planu, finansowanie i wdrożenie tj. budowę i oddanie do użytku. Podczas identyfikacji inwestycji kluczowe jest rozważenie możliwości technologicznych, prawnych, finansowych i organizacyjnych, zazwyczaj najważniejszą rolę odgrywa kwestia ekonomiczna. Elementami identyfikacji są: określenie najdogodniejszej lokalizacji, analiza doboru technologii, analiza opłacalności i ryzyka.
Całkowity czas realizacji inwestycji od planowania do rozpoczęcia eksploatacji wynosi średnio 20-24 miesiące.


Etap I
planowanie i identyfikacja


W pierwszych etapach projektu szczególną uwagę należy poświęcić dostępności substratów do produkcji biogazu na lokalnym rynku, a także możliwości zapewnienia cyklicznych dostaw w poszczególnych miesiącach. Podejmując decyzję o lokalizacji inwestycji uwzględnić należy własne źródła substratów oraz możliwości współpracy z lokalnymi gospodarstwami o dużym areale upraw lub przedsiębiorstwami. Substraty dobierać należy w sposób zrównoważony, pozwalający na uzyskanie możliwie największej wydajności biogazu. Dobór lokalizacji powinien uwzględniać również możliwości dojazdowe, dostępność sieci elektroenergetycznej (z możliwością przyłączania do niej), gazowej, wodociągowej, uzbrojenie terenu, ważnym walorem jest też bliskość ewentualnych odbiorców energii cieplnej, co zwiększa efektywność energetyczną biogazowni.
W ramach identyfikacji inwestycji należy przeprowadzić analizę wariantów technologicznych (wybór najlepiej dostosowanej instalacji do możliwości produkcyjnych, przy przerobie określonych substratów). Produkcja i wykorzystanie biogazu rolniczego to elementy działalności gospodarczej, dlatego należy określić formę prawną przedsiębiorstwa, zazwyczaj jest to spółka z o.o. Przy dużych inwestycjach zaleca się przeprowadzanie stadium wykonalności, uwzględniającą aspekty rynkowe, ekonomiczne, technologiczne i techniczne.

Etap II
pozyskiwanie pozwoleń


Pierwszą decyzją jaką należy uzyskać przy inwestycji budowy biogazowni rolniczej jest – decyzja o środowiskowych uwarunkowaniach na realizację przedsiębiorstwa (Ustawa z dn. 27 kwietnia 2001 Prawo ochrony środowiska). Jest to dokument niezbędny do dalszych działań, mający szczególne znaczenie dla biogazowni o rocznej zainstalowanej mocy 500 kWe i większych, ponieważ w myśl przepisów prawa inwestycje takie mogą znacząco wpływać na środowisko naturalne. Decyzja wydawana jest przez wójta lub burmistrza gminy po przedłożeniu niezbędnej dokumentacji (m.in. wyrysy i wypisy z miejscowego planu zagospodarowania przestrzeni, mapa działki, opis zastosowanej technologii i instalacji, wykaz przewidywanych do wykorzystania substratów, plan zagospodarowania odpadów). Raport z decyzji powinien uwzględniać oddziaływanie na środowisko podczas wszystkich etapów inwestycji – realizacji, eksploatacji, likwidacji.
Decyzja o warunkach przyłączenia do sieci średniego napięcia wydawana jest przez operatora systemu dystrybucyjnego (Ustawa Prawo Energetyczne z 10 kwietnia 1997r.) na wniosek inwestora. Urządzenia w biogazowej elektrociepłowni nie mogą generować zakłóceń pracy sieci elektroenergetycznej i instalacji innych odbiorców, a także nie mogą powodować obniżenia standardów jakości energii elektrycznej. Do uzyskania decyzji niezbędne jest przedstawienia parametrów technicznych instalacji biogazowej. Decyzja ta obowiązuje przez okres 2 lat.
Pozwolenie na budowę wydawane jest często bezpośrednio na podstawie miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego MPZP (Ustawa o planowaniu i zagospodarowaniu przestrzennym z 27 marca 2003 r.), w sytuacji jednak gdy plan nie istnieje na danym terenie lub gdy nie zezwala na budowę, konieczne jest uzyskanie decyzji o warunkach zabudowy DWZ, wydawanej przez wójta, burmistrza lub prezydenta miasta. Wniosek o decyzję zawiera: spis zagospodarowania terenu, charakterystykę projektowanej zabudowy i jej funkcję, zapotrzebowanie na media, informacje o wpływie na środowisko.

Pozwolenie wodoprawne dot. ujęć wodnych wymagane jest do inwestycji o przewidzianym poborze wody powyżej 5m3/dobę (np. instalacja o mocy 70 kWe wykorzystująca kiszonkę z kukurydzy potrzebuje takiej ilości wody od rozcieńczania substratu). Pozwolenie to jest wydawane na określony czas, należy je uzyskać przed pozwoleniem na budowę. Załączniki do wniosku to plan geodezyjny, operat wodoprawny, kopie umów z odbiorcami ścieków.
Pozwolenie zintegrowane wymagane jest jedynie dla biogazowni mogących powodować znaczne zanieczyszczenie środowiska (Ustawa Prawo ochrony środowiska z 27 kwietnia 2001 r.). Elektrociepłownie powstające przy zakładach mięsnych, fermach hodowlanych podlegają tym przepisom. Pozwolenie to obejmuje m.in. emisję gazów i pyłów do powietrza atmosferycznego, odprowadzanie ścieków, emisję hałasu, produkcję odpadów.

Etap III
dokumentacja techniczna i uzyskanie pozwolenia na budowę


Projektowanie techniczne ma na celu sporządzenie dokumentacji: wstępnej (inwentaryzacja, projekt techniczny), zasadniczej (projekt architektoniczno-budowlany) i wykonawczej mającej na celu wybór wykonawców, zawarcie umów i przetargi.
Uzyskanie pozwolenia na budowę umożliwia rozpoczęcie prac budowlanych, jest ono wydawane na okres 3 lat, kiedy to trzeba rozpocząć prace budowlane (Ustawa Prawo budowlane). Pozwolenie wydawane jest przez starostę. Wniosek o pozwolenie na budowę zawierać powinien szczegółową charakterystykę inwestycji, projekt budowlany, uzyskane wcześniej opinie i pozwolenia a także dokumenty zapewniające dostawy energii, wody, ciepła, gazu, odbiór ścieków (warunki przyłączenia), niezbędne są również badania geologiczne gruntu pod budowę. Organ wydający pozwolenie określa warunki zabezpieczenia budowy, użytkowanie obiektów budowlanych, wymagania dotyczące nadzoru.

Etap IV
budowa i rozruch


Budowa biogazowni rolniczej trwa kilka miesięcy (z wyjątkiem dużej skali inwestycji), czas ten jest znacznie krótszy niż poprzedzający go okres zdobywania pozwoleń, decyzji, podpisywania umów. Przed oddaniem biogazowni do użytku inwestycja poddawana jest specjalnej kontroli, z czego szczególnie ważne są kontrole inspektora nadzoru budowlanego, Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska, Straży Pożarnej i Urzędu Dozoru Technicznego, inspekcji sanitarnej i pracy. Inwestor nadzorować winien wszystkie etapy budowy.
Po zakończeniu budowy inwestycja wchodzi w fazę rozruchu, której celem jest oprócz uruchomienia instalacji także sprawdzenia działania zainstalowanych urządzeń i ich niezawodności, osiągnięcie zamierzonych parametrów pracy (opracowanie optymalnych parametrów), szkolenie pracowników. Przed rozpoczęciem użytkowania należy zdobyć dodatkowe pozwolenia: emisyjne (na wprowadzanie gazów i pyłów do otoczenia), obciążenie hałasem, zezwolenia na działalność związaną z odzyskiem i unieszkodliwianiem odpadów, zezwolenie na eksploatację urządzeń.

Etap V
eksploatacja biogazowni


Po zakończeniu rozruchu następuje faza eksploatacji biogazowni do wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej z biogazu rolniczego.

Już od początkowych stadiów procesu inwestycji dot. biogazowni rolniczej ważne jest, by zbudować pozytywne relacje ze społecznością lokalną, z racji na to, że inwestycja o mocy 1 MWe jest dużym zakładem przetwórstwa rolnego, generującym np. zwiększenie ruchu kołowego po drogach lokalnych, tworzeniu rynku obrotu płodami rolnymi i nawozem powstałym z pulpy pofermentacyjnej. Ludność wiejska jest często sceptycznie nastawiona do zmian, co wywołuje protesty utrudniające realizację biogazowni. W celu uniknięcia tego typu  problemów prowadzone są rozmowy z mieszkańcami okolicznych miejscowości, kampanie medialne, programy szkoleniowe, konferencje prasowe, wizyty w innych biogazowniach przedstawicieli społeczności lokalnej.
Podczas wszystkich etapów tworzenia biogazowni szczególną uwagę przywiązuje się do kwestii finansowych, z racji na koszt inwestycji i okres amortyzacji. W sytuacji gdy inwestor nie posiada wystarczających środków własnych konieczne jest zewnętrzne wsparcie finansowe, które pochodzić może ze środków krajowych (NFOŚiGW, ARR, BOŚ, BGK) i zagranicznych (Program Operacyjny Infrastruktura i Środowisko, fundusze norweskie). Finansowe środki wsparcia przyznawane mogą być na szczeblu lokalnym (Program Rozwoju Obszarów Wiejskich) i centralnych (ARiMR), przyznawane są one w zróżnicowanych formach: dotacje, kredyty, dotacje do oprocentowania kredytu, pożyczki. Pozyskiwanie finansowania to proces przebiegający podczas całego etapu inwestycyjnego.

Literatura dostępna u autorów