Spis treści
Pobieżni obserwatorzy energetyki oraz rynku gazowego dość powszechnie uważają że biogazownie i biometanownie oraz budujący je inwestorzy to konkurenci. Jest to prawdą i jednocześnie nią nie jest.. Relację pomiędzy nimi można nazwać substytucyjno – komplementarną, gdyż wspólnie rywalizują (część substytucyjna) o rynek substratów czyli substancji (na ogół odpadów), które w wyniku beztlenowej fermentacji produkują biogaz. Generalnie tutaj konkurencja się kończy gdyż dalej następuje rozwarstwienie czyli segmentacja na instalacje małe, średnie i duże. Mikro i małe instalacje w ogromnej większości są instalacjami biogazowymi, instalacje średniej i dużej skali to instalacje biometanowe.
Obecnie w Polsce jest ponad 440 instalacji biogazowych, w tym 195 komunalnych, 174 rolniczych i 73 mikroinstalacji. Jak zaprezentowano na wykresie 1, w 2024 roku z biogazu rolniczego wyprodukowano blisko 1 012 GWh energii elektrycznej. Z czego ponad 840 GWh trafiło do sieci i zostało sprzedane – głównie sprzedawcom zobowiązanym i odbiorcom końcowym. Reszta została zużyta przez same instalacje, głównie na potrzeby technologiczne i własne wytwórców.
Wykres 1, Źródło: Biogaz rolniczy – podsumowanie 2024 r., energiazrolnictwa.pl
Jeżeli komuś wydaje się, że jest to dużo to wystarczy powiedzieć, że samych zbiorczych oczyszczalni ścieków mamy w RP prawie 3300 (dane GUS z Banku Danych Lokalnych) z czego przy trochę ponad tysiącu można by zlokalizować biogazownie.
Dla porównania w Unii Europejskiej funkcjonuje około 20 tys. biogazowni z czego 11 tys w Niemczech. Dlaczego tak jest opiszemy po kolei.
Biogazownia jak kontener na odpady
Surowców (czyli substratów) które mogą być przerabiane przez biogazownie nie brakuje – w 2024 roku do produkcji biogazu rolniczego zużyto blisko 7,55 mln ton materiałów organicznych. Najwięcej było wywaru pogorzelnianego (czyli odpadu z produkcji alkoholu), który stanowił ponad 20% całkowitego wolumenu. Kolejne miejsca zajęły pozostałości z owoców i warzyw (16%) oraz dobrze znana z gospodarstw rolnych gnojowica (niemal 16%).
Na 35 substratów wykorzystywanych w biogazowniach rolniczych, siedem odpowiadało za ok. 80% wytwarzanej energii. Z punktu widzenia ich potencjału energetycznego, 7 odpowiada za ok. 80% wytwarzanej energii ze wszystkich 35. Z 28 pozostałych, 18 odpowiada za zaledwie 6-7% całości wyprodukowanej energii w biogazie.
92% wszystkich użytych w biogazowniach surowców stanowiły odpady a w przyszłości ów procent będzie tylko rósł. Problem w naszej rzeczywistości polega na tym, że odpady zbyt często traktowane są ze swobodą artystycznej cyganerii. Można z nimi zrobić to, albo tamto albo jeszcze coś innego w zależności od humoru właściciela. Kiedy okazuje się że z przerobu tychże odpadów ktoś (właściciel(e) biogazowni) mógłby odnosić korzyść, w wielu ludziach aktywuje się gen chytrości a nawet zawiści.
W takich okolicznościach propozycja – odbiorę od Ciebie 500 ton gnojowicy, odstawię Ci 30 ton pofermentu i wystawię świadectwo, że zutylizowałeś swoje poprodukcyjne odpady aby Twój odbiorca mleka (spółdzielnia) mógł utrzymać na rynku swoją konkurencyjność – jest tylko zbiorem słów składających się w puste zdania.
Brak fermentu w pofermencie
W wyniku procesu fermentacji powstaje nie tylko biogaz ale także masa pofermentacyjna (tzw. poferment), która jest stosowana w rolnictwie jako nawóz, co pozwala na zamknięcie procesu wykorzystania produktów i odpadów, zgodnie z zasadami gospodarki cyrkularnej.
Na poferment warto w dłuższej perspektywie zwrócić uwagę od strony energetycznej przynajmniej z jednej prostej przyczyny – będzie powodował spadek popytu na nawozy, a nawozy w RP wytwarza się z… gazu ziemnego.
Tym samym biogazownie i biometanownie dodatkowo oprócz efektu substytucji gazu ziemnego biogazem i biometanem spowodują pośrednio spadek popytu na gaz ziemny. Proces ten będzie odczuwalny dla zakładów chemicznych (i podmiotów zajmujących się handlem oraz transportem gazu) po roku 2030 i z każdą nową inwestycją biogazową i biometanową coraz bardziej.
Czytelniczko i czytelniku – zamknij oczy i wyobraź sobie, że masz sąsiadkę, starszą panią, która ma ogródek. Uprawa tegoż jest jej codziennym na emeryturze zajęciem. Kiedy nadchodzi czas zbiorów posiada okresowo nadwyżki niektórych darów ziemi a to rzodkiewki, sałaty, szczypioru i kilku innych. Spotykacie ją i proponujecie, że z chęcią odkupilibyście czasami to czego sąsiadka będzie miała w nadmiarze.
Oczy staruszki promiennie uśmiechają się, po czym momentalnie gasną, głowa zostaje spuszczona. Ogrodniczka, wyraźnie zmieszana odpowiada „nie mogę tego zrobić, gdyż zanim przekazałabym za pieniądze czy jako dar to co zbieram musiałabym je przebadać w SANEPIDzie” po czym odwraca się powoli i jeszcze wolniej odchodzi.
Jakie myśli przeszły Wam przez głowę? Czy nie pomyśleliście o trosce urzędników jaka rozpościera się wokół każdej istoty zamieszkującej państwo polskie aby spożywane były tylko przebadane czyli zdrowe warzywa i owoce? Nie wątpię że doceniliście uczciwość starszej damy oraz mam głęboką pewność, że bardzo wysoce oceniliście realizm zachowań ludzkich w tej sytuacji.
Z pofermentem jest podobnie. Jest bardzo cennym naturalnym nawozem organicznym, zdecydowanie lepiej przyswajalnym przez rośliny. Okresowo, jako że biogazownia pracuje cały rok, jest go w nadmiarze rolnik, spółdzielnia energetyczna czy inny właściciel część z niego mógłby upłynnić za dawkę środków płatniczych.
Mógłby, jednakże wkraczają przepisy sanitarne i konieczność wystąpienia o specjalną zgodę do ministerstwa związaną z obrotem nawozami, co powoduje, że dokonywanie takich transakcji dla niedużych biogazowni staje się praktycznie niemożliwe. Zapewne historie codziennego życia z pofermentem kończą się dokładnie tak jak z Wami i Waszą sąsiadką, w smutku. Nie dochodzi do transakcji niosącej obopólną korzyść. Lub też dochodzi ale tak aby nikt o tym nie wiedział.
Wedle rosyjskiego przysłowia, surowość tamtejszego prawa łagodzona jest jego nieobowiązkowym stosowaniem. Pytanie czy ten model powinien być dla nas wzorem? Obecnie niestety jest…
Strach przed odorem
Biogazownie o mocy zainstalowanej do 500 kW nie muszą opracowywać karty informacyjnej przedsięwzięcia czy nawet uzyskiwać decyzji środowiskowych. Tym samym nie są narażone na protesty sąsiadów a dodatkowo mają bardziej atrakcyjny system wsparcia niż większe jednostki. W 2024 r. przybyło ponad 30 takich instalacji (w 2023 r. było ich 19), których moce o kilka lub kilkanaście kW były mniejsze od 500 kW.
Dodatkowo w ramach Programu NFOŚiGW Energia dla Wsi można było w pierwszej edycji i można w obecnie trwającej drugiej edycji uzyskać dotacje na taką biogazownię. Odczuwalnie zaczyna wzrastać ilość biogazowni z mikroinstalacjami elektroenergetycznymi (do 50 kW). Kiedy już przekroczy się granicę 500 kW to decyzję środowiskową wydaje wójt lub burmistrz.
Dla instalacji powyżej 1 MWe decyzję środowiskową powinna wydawać Regionalna Dyrekcja Ochrony Środowiska (RDOŚ), a nie wójt czy burmistrz. Dlaczego?
Ponieważ lokalnie także odbywa się polityka, taka mniejsza na lokalną skalę ale polityka. Każdy ma jakąś opozycję, która z chęcią będzie robiła za komiwojażerów strachu – strachu przed odorem, strachu przed hałasem (do większych instalacji substrat trzeba dowieźć a poferment wywieść), strachu przed…nczymkolwiek się da.
Dodatkowo urzędnicy w gminie, należy to powiedzieć jasno, w ogromnej większości przypadków nie mają wystarczającej wiedzy do oceny środowiskowej, technicznej i technologicznej takich instalacji. To wszystko powoduje że wydanie decyzji środowiskowej dla biogazowni trwa nie tyle miesiącami co nawet latami, jeżeli w ogóle zostanie ona wydana. RDOŚ to zespół kompetentnych ludzi od procedur środowiskowych, RDOŚ-iów jest tyle ile województw, jest im łatwiej wymieniać się informacjami pomiędzy sobą, a nad sobą RDOŚ-ie mają GDOŚ czyli Generalną Dyrekcję Ochrony Środowiska, która podlega ministrowi ds. klimatu.
„Uwarunkowane” warunki przyłączenia
Z danych zrzeszeń i stowarzyszeń grupujących przedstawicieli branży biogazowej ok. 80% wniosków o przyłączenie biogazowni do sieci elektroenergetycznych jest odrzucanych lub też wydawanych z takimi obwarowaniami, że de facto uniemożliwiają realizację inwestycji. Wpisywanie do warunków przyłączenia zdań „operator nie gwarantuje odbioru wytworzonej energii elektrycznej, ograniczenia lub zaprzestanie odbioru może nastąpić na czas do 12 godzin w trakcie doby” w połączeniu z „warunki ważne są na dzień wydania” są ciężko akceptowalne przez inwestorów, którzy mają wydać swoje pieniądze i banki które miałyby pożyczyć im na inwestycje nie swoje pieniądze.
Takie warunki spełniają raczej kryteria listu pożegnalnego niż dokumentu biznesowego. Ograniczenie o 8, 10 czy 12 godzin odbioru energii elektrycznej z biogazowni oznacza, że niespalony w silniku i nieprzetworzony na energię elektryczną gaz trzeba zmagazynować (dodatkowy nakład na magazyn gazu i dodatkowy koszt magazynowania) a następnie w go spalić łącznie ze strumieniem produkowanym bieżąco. Co oznacza konieczność podwojenia mocy agregatów jakimi dysponuje biogazownia a to oznacza że należy zgłosić się po nowe warunki przyłączenia na nową 2x większą moc.
Czytaj także: Biometan jest jak złota rybka. Spełnia życzenia, ale nie można go złapać
Samorząd mógłby wskazać obszary przyspieszonego rozwoju OZE (zgodnie z niewprowadzoną jeszcze do prawa polskiego dyrektywą RED III) gdzie mógłby wskazać aby na danym obszarze powstała biogazownia a z OSDe poprzez przyjęcie odpowiedniego Planu zaopatrzenia w ciepło, energię elektryczną i gaz uzgodnić odpowiednią przebudowę elementów sieci elektroenergetycznej ale żaden tak nie robi.
Obecnie w biogazowniach jest zainstalowanych trochę ponad 300 MW mocy elektrycznych. Zakładając że w wyniku działania programów wsparcia, ESG, konieczności oznaczania śladu węglowego, działania aukcji, preferencji taryfowych itd. w ciągu 5 lat nastąpiłby wzrost mocy zainstalowanych w biogazowniach o 300%, osiągnęlibyśmy moc w stabilnych i częściowo sterowanych źródłach rzędu 1200 MW.
Jeżeli porównamy ilość wydanych warunków dla źródeł fotowoltaicznych oraz źródeł wiatrowych to biogazownie wręcz giną w lawinie źródeł pogodozależnych.
Jak w wojsku – sztuka jest sztuka
OSDe zgodnie z nowelizacją prawa energetycznego muszą wydać warunki dla biogazowni. Jak muszą to zaczynają od zgłaszających się inwestorów chcących wybudować biogazownie żądać przerw w dostawach w momentach dużego nasłonecznienia rzędu 8, 10 12 godzin na dobę.
Polskie prawo energetyczne jest bardzo egalitarne i inkluzywne, 1 MW mocy w fotowoltaice jest tak samo cenny i oceniany jak 1 MW w elektrowni wiatrowej czy biogazowni. Wykres 2 prezentuje ilość energii elektrycznej możliwą do uzyskania rocznie z różnych OZE.
Wykres 3 przedstawia moc zainstalowaną na koniec 2024 r. oraz wydane warunki przyłączenia w latach 2022-2023
Wykres 3, Dane: PSE
Na danym obszarze przyłączeniowym jeżeli wydano dużo warunków przyłączenia i są już przyłączone źródła OZE (99% sieci elektroenergetycznych) to zgłaszająca się po wydanie warunków przyłączenia nowa biogazownia ustawi się w kolejce za wydanymi warunkami na instalacje fotowoltaiczne i wiatrowe. W przypadku nierynkowego redysponowania (w uproszczeniu odcięcia) źródeł OZE najpierw ograniczona/ odcięta zostanie dająca stabilnie energię biogazownia, a następnie pogodozależne źródła PV.
Na wykresie 4 przedstawiono prognozowane moce jakie mają być zainstalowane w Krajowym Systemie Elektroenergetycznym (dla roku 2035 w KPEiK dokonano interpolacji z lat 2030 i 2040, wyciągnięto średnie z prognoz KPEiK oraz PSE – prognoza SST i SDT).
Wykres 4, Obliczenia własne na podstawie: PSE PRSP 2025-2034, KPEiK do 2030
Tabela 1, Dane na podstawie raportów PSEW, PSF, SBF, POB, UPEBBI
Nadwyżki energii elektrycznej w KSE niemożliwe do upłynnienia i powodujące nierynkowe redysponowanie (ograniczanie lub/i wyłączanie) źródeł w słoneczne lub słoneczne i wietrzne dni występują na razie. Rozwiązaniem pozostają magazyny – energii czy biogazu.
Magazyn gazu czy energii
Jeżeli magazyn miałby być przepełniony, to w przypadku magazynów bateryjnych nie ma takiej możliwości (baterie się naładują i przestaną odbierać energię) natomiast przy produkcji biogazu w momencie zapełnienia magazyny nadwyżkę, gdyż produkcji biogazu nie da się zatrzymać. Należy ją utylizować w atmosferze uiszczając dodatkowo opłaty środowiskowe.
Magazyny energii jakie są planowane lub w procesie budowy zlokalizowane przy powstających elektrowniach fotowoltaicznych mają mieć pojemność na 1-3 godzin pracy instalacji, magazyny jakie chcą się starać o dofinansowanie z Rynku Mocy projektowane są na 4 godziny pracy, magazyn biogazu przy biogazowni ma przechować produkcję nawet do 12h.
Wykres 5, dane na podstawie PSE, PSF, Magazyn Biomasa
Dlaczego jesteśmy w stanie jako państwo dopłacić do energii elektrycznej, ale nie do biogazu i agregatu jaki ów magazyn będzie obsługiwał i dawał zdecydowanie większą stabilizację pracy sieci elektroenergetycznej?
Takie samo traktowanie wszystkich źródeł OZE – instalacji PV jak biogazowni należy uznać za nieszczęśliwe nieporozumienie i zmienić ów stan rzeczy możliwie szybko .
Pieniądz nie śmierdzi
Kiedy rzymski cesarz Wespazjan zakaz opodatkować wywóz nieczystości z sieci szaletów jakie funkcjonowały z starożytnym Rzymie, przyszli do niego senatorowie oburzeni jego postępowaniem, cesarz odparł „pecunia non olet” (pieniądz nie śmierdzi). Pieniądz z biogazowni nie tylko nie śmierdzi ale nawet utylizuje odory unoszące się nad przysiółkami gdzie hoduje się zwierzęta (szczególnie w dużych ilościach) czy rozpraszane w powietrzu w okolicach wysypisk śmieci oraz oczyszczalni ścieków.
Jest to jeden z powodów dlaczego nie ma protestów społecznych kiedy inwestor chce zlokalizować biogazownie przy oczyszczalni ścieków lub wysypisku śmieci. Smród już tam jest a kiedy powstaje biogazownia okazuje się że jest lepiej niż było. Inaczej jest kiedy biogazownia ma powstać na terenach wiejskich, niestety wtedy często okazuje się że „od biogazowni będzie śmierdziało”,
Nieszczęściem w prenatalnej fazie rozwoju biogazowni w RP ca. 13-15 lat temu znalazło się kilku inwestorów bez pokory i wyobraźni, ale z dużą dawką pazerności. Im to branża biogazu i biometanu zawdzięcza dźwięczące do dziś swym medialnym echem protesty okolicznych mieszkańców.
To jest tak jakby źle założona instalacji PV która działa wadliwie lub wywołała pożar miała powodować, że instalowanie PV nie ma ekonomicznego sensu i jest w dodatku niebezpieczne. To jakby mówić że pompy ciepła są bezsensu (pomimo że każdy taką instalację posiada w domu – nazywa się lodówka) gdyż na rynku znalazło się kilku nieuczciwych instalatorów.
Należy sobie jasno powiedzieć, że w wyniku budowy biogazowni czy biometanowni powietrze nie stanie się czyste i świeże jak zapach poranka na Orlej Perci. Nie, natomiast zdecydowanie spadnie uciążliwość zapachowa w danej okolicy.
Tak więc biogazownia zutylizuje nam odpady zamieniając je w życiodajny nawóz, zredukuje rozchodzące się po okolicy aromaty, wyprodukuje energię elektryczną i ciepło.
Dotacje dla maluchów nie mają sensu
Biogazowni posiadającej moc zainstalowaną elektroenergetyczną powyżej 20 MW po całej UE trzeba by z gromnicą szukać podczas gdy farm PV o takiej lub większej mocy jest tylko w RP kilkadziesiąt. W żadnych instalacjach OZE efekt skali nie jest tak widoczny jak w przypadku biogazowni (biometanowni). Na wykresach 6 i 7 zaprezentowano umowną wielkość małych i dużych instalacji OZE w zależności od technologii, umowną gdyż nie jest do zaczerpnięte z przepisów prawa ale bardziej z praktyki biznesu.
Czytaj także: Biomasa ratuje zieloną transformację, ale wkrótce może jej zabraknąć
Dla mikroinstalacji przyjęto maksymalną jej wielkość czyli 50 kW. Zwróćmy uwagę na nieproporcjonalnie wysokie nakłady na mikrobiogazownie, połączmy to z wcześniejszym komunikatem o zyskiwaniu przez nie na popularności i zadajmy sobie pytanie czy udzielanie dotacji i najwyższego wsparcia w postaci najwyższej ceny dla takich instalacji jest racjonalne.
Wykres 6, moce instalacji OZE
Wykres 7, nakłady na 1 MW w zależności od mocy i technologii
Co powinno zostać zmienione w przepisach
Przenieść decyzje środowiskowe dla instalacji powyżej 1 MW do RDOŚ
- Uznać za nieefektywne kosztowo mikrobiogazownie i przestać je dotować – wyjątek mogłyby stanowić mikrobiogazownie przy oczyszczalniach ścieków
- W ramach wydawanych warunków i podpisywanych umów OSD dla instalacji do 1 MW nie może odmówić odebrania energii elektrycznej powyżej 8 h, ilość godzin w trakcie doby w jakich OSDe może nie przyjąć energii powinna być zapisana w umowie i obowiązywać tak jak okres wsparcia czyli 15 lat. I powinna też być zapisana w wydanych warunkach
- Biogazownie o mocy przyłączeniowej powyżej 1 MW w ramach źródeł OZE muszą być redysponowane nierynkowo jako ostatnie – powód jest prosty – lawinowo rosnące koszty magazynów gazu dla takich instalacji
W kolejnej części zmierzymy się z wybranymi energetycznymi problemami biometanowni.
