POTENCJAŁ DLA BUDOWY BIOGAZOWNI ROLNICZYCH W WOJEWÓDZTWIE MAZOWIECKIM 1

Transkrypt

1 STOWARZYSZENIE Potencjał dla budowy EKONOMISTÓW biogazowni rolniczych ROLNICTWA w województwie I AGROBIZNESU mazowieckim Roczniki Naukowe tom XV zeszyt Marian Podstawka, Piotr Gołasa, Wioletta Bieńkowska-Gołasa Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie POTENCJAŁ DLA BUDOWY BIOGAZOWNI ROLNICZYCH W WOJEWÓDZTWIE MAZOWIECKIM 1 THE POTENTIAL FOR THE CONSTRUCTION OF AGRICULTURAL BIOGAS FACILITIES IN THE MAZOWIECKIE PROVINCE Słowa kluczowe: energia odnawialna, biogazownia rolnicza, województwo mazowieckie Key words: renewable energy, agricultural biogas, Mazowieckie province Abstrakt. Celem artykułu było określenie potencjału produkcji biogazu rolniczego w powiatach województwa mazowieckiego. Do badań wykorzystano dane pochodzące z Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa (ARiMR) z 2011 r. dotyczące liczby gospodarstw rolnych w poszczególnych gminach spełniających określone kryteria. Stwierdzono, że najkorzystniejsze warunki do budowy biogazowni rolniczych zaobserwowano w północno-wschodniej i północno-zachodniej części województwa. Wstęp W ramach zobowiązań ekologicznych Unia Europejska (UE) wyznaczyła na 2020 r. cele dotyczące polityki energetycznej tzw. 3 x 20%, nakazujące zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych o 20% w stosunku do 1990 r., zmniejszenie użycia energii o 20% w porównaniu z prognozami dla UE i zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii (OZE) do 20% całkowitego zużycia energii w UE [Polityka energetyczna 2009]. Polska jako kraj członkowski jest zobowiązana do wdrożenia odpowiednich działań wynikających z przyjętych dyrektyw Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2009/28/WE z 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania zastosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniającej i w następstwie uchylających dyrektyw 2001/77/WE oraz 2003/30/WE (Dz.Urz. UE L 140 z ). W następstwie dyrektyw unijnych w 2009 r. Polska przyjęła dokument Polityka energetycznej Polski dla 2030 roku, w którym niezwykle dużą rolę odgrywają OZE. Za główne cele polityki energetycznej państwa w tym obszarze uznano m.in.: wzrost udziału OZE w finalnym zużyciu energii co najmniej do poziomu 15% w 2020 r. oraz dalszy wzrost tego wskaźnika w latach następnych, zwiększenie stopnia dywersyfikacji źródeł dostaw oraz stworzenie optymalnych warunków dla rozwoju energetyki rozproszonej opartej na lokalnie dostępnych surowcach. Działaniem mającym skutkować nad wypełnieniem tych celów było wdrożenie kierunków budowy biogazowni rolniczych, przy założeniu powstania do 2020 r. średnio jednej biogazowni w każdej gminie. Dokumentem wychodzącym naprzeciw tak postawionym celom jest Kierunki rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach [2010]. Szacowana przez Ministerstwo Gospodarki ilość biogazu możliwa do uzyskania z biogazowni rolniczych wynosi ok. 1,7 mld m 3 rocznie (ogólne zużycie w Polsce to 14 mld m 3 ), dzięki wykorzystaniu produktów ubocznych rolnictwa i pozostałości przemysłu rolno-spożywczego. Należy jednak zauważyć, że biogazownia w każdej gminie jest ogólnym wyzwaniem, gdyż nie w każdej gminie istnieją możliwości produkcji biogazu. Występują przede wszystkim przeszkody związane z brakiem bazy surowcowej. Należy zbadać więc, na których obszarach Polski rozwój biogazowni rolniczych jest uzasadniony z punktu widzenia potencjału surowcowego. Celem badań było określenie potencjału produkcji biogazu rolniczego w województwie mazowieckim z uwzględnieniem poszczególnych powiatów. 1 Badania finansowane w ramach projektu NCN Ekonomiczne uwarunkowania produkcji bioenergii w Polsce, umowa UMO-2011/01/B/HS4/06220.

2 232 Marian Podstawka, Piotr Gołasa, Wioletta Bieńkowska-Gołasa Materiał i metodyka badań Artykuł stanowi element szerszych badań w ramach projektu realizowanych na terenie całej Polski. W badaniach wykorzystano dane pochodzące z Agencji Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa (ARiMR) za 2011 r. dotyczące liczby gospodarstw rolnych w poszczególnych gminach spełniających określone kryteria. Aktualnie działające w Polsce biogazownie rolnicze nastawione są na następujące surowce: kukurydza, gnojowica, gnojówka, obornik. W związku z tym w badaniach skoncentrowano się na powyższych substratach. Wzięto również pod uwagę, iż w biogazowniach ze względów technologicznych wymagany jest wsad pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Opracowując wyniki badań założono, że jeśli biogazownie miałyby znajdować się w każdej gminie, powinna mieć moc 0,5-0,6 MW [Michalski 2009]. W badaniach przyjęto następujące założenia dotyczące wydajności produkcji biogazu z surowca organicznego. Następnie utworzono 3 rodzaje modelowych gospodarstw, mogących dostarczać substratów do produkcji biogazu. Ze względu na przydatność różnych substratów, poszczególnym typom gospodarstw przypisano odpowiednie wagi. Wyodrębniono modelowe gospodarstwa dostarczające substratów na potrzeby produkcji energii elektrycznej o mocy: powyżej 100 krów 120 kwe waga 2, powyżej 1000 świń 150 kwe waga 3, powierzchnia gospodarstwa powyżej 50 ha UR i powyżej 50 krów 80 kwe waga 1. Tabela 1. Produkcja biogazu z substratów roślinnych Table 1. Biogas production from vegetable substrates Rodzaj substratu/ Type of substrate Zawartość s.m./ Contents of d.m. [%] Zawartość ograniczonej suchej masy w s.m./ Content of limited dry matter in d.m. [%] Produkcja metanu z org.s.m. [m 3 ]/Methane production from d.m.l [m 3 ] Produkcja biogazu [m 3 z t surowca]/ Biogas production [m 3 from t raw material] Kukurydza kiszonka/ Corn ensilage 32,6 90,8 317,6 94,0 Trawa kiszonka/ Grass ensilage 40,3 83,4 396,6 133,3 Siano/Hay 87,8 89,6 417,9 328,8 Słoma/Straw 87,5 87,0 387,5 295,0 Źródło/Source: Przewodnik dla inwestorów Tabela 2. Produkcja biogazu z substratów zwierzęcych Table 2. The production of biogas from animal substrates Jednostki/Units Bydło/Cattle Trzoda chlewna/pigs m 3 /DJP (duża jednostka przeliczeniowa)/dobę/m 3 /DJP (large unit calculative) /day Źródło: jak w tab. 1 Source: see tab. 1 obornik/farmyard manure gnojowica/ liquid manure obornik i gnojowica/farmyard manure and liquid manure 1,5 do 2,9 0,56-1,5 0,6-1,25

3 Potencjał dla budowy biogazowni rolniczych w województwie mazowieckim 233 Ogólna charakterystyka województwa Postępująca urbanizacja województwa mazowieckiego w dużym stopniu wpływa na sposób zagospodarowania gruntów. Na przestrzeni lat obserwuje się zwiększenie powierzchni obszarów miejskich kosztem obszarów wiejskich. W 2011 r. użytki rolne (UR) według siedziby użytkownika stanowiły 88,0% ogólnej powierzchni użytkowanych gruntów. Grunty orne (GO) w strukturze UR stanowiły 60,3%, łąki i pastwiska 29,7%, sady 5,1%, a pozostałe UR 4,6%. Na obszarze województwa mazowieckiego według stanu na czerwiec 2011 r. funkcjonowało 248,9 tys. gospodarstw indywidualnych o powierzchni powyżej 1 ha UR. Przeciętna powierzchnia UR jednego gospodarstwa wynosiła 8,06 ha. Pod koniec 2011 r. na terenie województwa mazowieckiego znajdowało się 17,7% krajowego pogłowia bydła oraz 9,0% trzody chlewnej. W skali roku zauważalny był spadek pogłowia bydła o 2,7% (w kraju o 1,1%), zmalało również pogłowie trzody chlewnej o 14,4% (w kraju o 11,6%). Biorąc pod uwagę dane dotyczące obsady bydła na 100 ha UR, w województwie mazowieckim obsada ta należała do jednych z najwyższych w Polsce i wynosiła 47,1 szt. względem 35,6 szt. w kraju. Natomiast obsada trzody chlewnej była niższa niż średnia w kraju (56,9 szt. względem 84,5 szt.). Powierzchnia zasiewów w 2011 r. wynosiła 1189,7 tys. ha, co stanowiło 11,2% powierzchni zasiewów w kraju [Portret województwa 2012]. Wyniki badań Przyjmuje się, że waga substratów niezbędnych do funkcjonowania biogazowni jest niezwykle duża (przykładowo dla niewielkiej biogazowni o mocy 150 kwe jest to około 5 tys. t/rok). Z tego powodu odległość, na którą trzeba transportować substraty, powinna być jak najbardziej ograniczona. Na podstawie danych dotyczących liczby gospodarstw rolnych w poszczególnych gminach oraz przydatności produkowanych substratów wskazano potencjał do produkcji biogazu w poszczególnych powiatach województwa mazowieckiego. Wyznaczono cztery kategorie powiatów w zależności od uzyskanego wyniku oraz zaznaczono na mapie jedenaście gmin o szczególnie wysokim potencjale produkcji biogazu. Informacje te przedstawiono na rysunku 1. Najkorzystniejsze warunki do budowy biogazowni rolniczych zaobserwowano w północno-wschodniej i północno- -zachodniej części województwa. Powiaty: siedlecki, ostrowski, ostrołęcki, mławski, ciechanowski, płocki, sokołowski, makowski, przasnyski, płoński i sierpecki charakteryzują się bardzo korzystnymi lub korzystnymi Tabela 3. Suma punktów wynikających z potencjału poszczególnych powiatów do produkcji energii z biogazu Table 3. Total points arising from the potential of the individual districts to produce energy from biogas Powiat/ District Suma punktów w typie gospodarstw/ Total points in farm types suma/ sum Białobrzeski Ciechanowski Garwoliński Gostyniński Grodziski Grójecki Kozienicki Legionowski Lipski Łosicki Makowski Miński Mławski Nowodworski Ostrołęcki Ostrowski Otwocki Piaseczyński Płock Płocki Płoński Pruszkowski Przasnyski Przysuski Pułtuski Radomski Siedlecki Sierpecki Sochaczewski Sokołowski Szydłowiecki Warszawa Warszawski zachodni Węgrowski Wyszkowski Zwoleński Żuromiński Żyrardowski Źródło: obliczenia własne na podstawie danych ARiMR Source: own calculations based on data from ARiMR

4 234 Marian Podstawka, Piotr Gołasa, Wioletta Bieńkowska-Gołasa Warunki w gminach/conditions in districts: niekorzystne/unfavorable korzystne/favorable mało korzystne/less favorable bardzo korzystne/very favorable gminy o bardzo korzystnych warunkach/ communes with very favorable conditions Rysunek 1. Potencjał produkcji biogazu rolniczego w województwie mazowieckim Figure 1. Potential of agricultural biogas production in Mazowieckie province Źródło: opracowanie własne Source: own study warunkami do rozwoju biogazowni rolniczych. Powiaty te w przeważającej większości mają charakter rolniczy (np. siedlecki jest obszarem, w którym UR stanowią około 77% powierzchni ogólnej, a w ostrowski 61% ogólnej powierzchni). Produkcję zwierzęcą stanowią w nich głównie chów bydła oraz trzody chlewnej. Natomiast w południowej i centralnej części województwa warunki do rozwoju biogazowni rolniczych są najmniej korzystne lub niekorzystne. Ze względu na liczbę gospodarstw w poszczególnych gminach wyodrębniono gminy o najbardziej korzystnych warunkach, mające największy potencjał do budowy biogazowni o mocy nawet 1-2 MWe. Są to gminy: Płoniawy-Bramura, Karniewo, Czerwin, Andrzejewo, Stary Lubotyń, Raciąż, Przasnysz, Mokobody, Zawidz, Bielany, Grębków. Należy zaznaczyć, że możliwości powstania elektrowni wykorzystujących biogaz zależą od wielu innych czynników, takich jak: możliwość przyłączenia do sieci energetycznej, odpowiednie uwarunkowania prawne i organizacyjne (np. istnienie planu zagospodarowania przestrzennego w danej gminie). Przedstawione dane sugerują, iż województwo mazowieckie z racji wysokiej średniej obsady bydła na 100 ha UR może charakteryzować się wysokim potencjałem produkcji biogazu. Problemem natomiast jest niezbyt duża średnia powierzchnia gospodarstw rolnych. Podsumowanie Z przeprowadzonych badań wynika, że rządowy plan stworzenia sieci biogazowni rolniczych w każdej gminie w Polsce jest niezwykle trudny do przeprowadzenia, już z punktu widzenia istnienia potencjalnych substratów. Również przewidziany termin r. jest mało realny, biorąc pod uwagę, że aktualnie (początek 2013 r.) w Polsce działają 24 biogazownie rolnicze [Rejestr przedsiębiorstw ]. Jednakże przedstawione dane pokazują, że istnieją obszary kraju o wystarczającym potencjale do rozpoczęcia produkcji biogazu. W województwie mazowieckim są to powiaty: mławski, ostrołęcki, ostrowski, siedlecki, ze szczególnym uwzględnieniem gmin: Płoniawy-Bramura, Karniewo, Czerwin, Andrzejewo, Stary Lubotyń, Raciąż, Przasnysz, Mokobody, Zawidz, Bielany, Grębków. Program rządu, aby w każdej gminie funkcjonowała biogazownia, powinien więc ulec modyfikacji. Należy go skorygować, przyjmując, iż biogazownie powinny być tam, gdzie znajdują się najbardziej optymalne warunki do produkcji biogazu.

5 Potencjał dla budowy biogazowni rolniczych w województwie mazowieckim 235 Literatura Kierunki rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach : Ministerstwo Gospodarki Warszawa, s. 3. Michalski T. 2009: Biogazownia w każdej gminie czy wystarczy surowca, Wieś Jutra, 3(128), Warszawa, s. 13. Polityka energetyczna Polski do 2030 roku. 2009: Ministerstwo Gospodarki, Załącznik do uchwały nr 202/2009 Rady Ministrów z 10 listopada 2009 r. Portret województwa mazowieckiego : Informacje i opracowania statystyczne, GUS, Warszawa. Przewodnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych. 2011: Instytut Energetyki Odnawialnej, Warszawa. Rejestr przedsiębiorstw energetycznych zajmujących się wytwarzaniem biogazu rolniczego. 2013: Tryb dostępu: dostęp Summary The purpose of this paper was to determine the production capacity of agricultural biogas in districts of Mazowieckie province. The study used data from the Agency for Restructuring and Modernisation of Agriculture for the year 2011 of the number of farms in the various municipalities that meet certain criteria. It was found that the most favorable conditions for the construction of agricultural biogas have been observed in the north-eastern and north-western parts of the province. Adres do korespondencji prof. dr hab. Marian Podstawka, dr Piotr Gołasa, dr Wioletta Bieńkowska Szkoła Główna Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie Wydział Nauk Ekonomicznych ul. Nowoursynowska Warszawa tel. (22) , , marian_podstawka@sggw.pl, piotr_golasa@sggw.pl, wioletta_bienkowska@sggw.pl