Wyzwania w rozwoju i tworzeniu elektrowni biogazowych Przemysław Mroczkowski ENERGIA ODNAWIALNA SZANSĄ ROZWOJU WOJEWÓDZTWA PODLASKIEGO MIKRO I MAŁE INSTALACJE BIOGAZOWE 18 grudnia 2014 r. 1 mroczkowski@onet.eu
Mikro i małe biogazownie - mikroinstalacje do 40kW wykorzystują gotowe moduły kontenerowe, o uproszczonej konstrukcji i strukturze wsadu (gł. gnojowica i kiszonka kukurydzy - małe instalacje do 200kW el, dostosowane do substratów z małych i średnich gospodarstw rolnych i utylizacji odpadów z bieżącej produkcji Biogaz rolniczy jest: paliwem gazowym powstałym w procesie fermentacji metanowej otrzymywanym z: - surowców rolniczych, produktów, ubocznych rolnictwa - płynnych lub stałych odchodów zwierzęcych - produktów ubocznych lub pozostałości przemysłu rolno-spożywczego lub biomasy leśnej (W rozumieniu przepisów ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. Prawo energetyczne) Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 2
Gdzie lokalizować małe i mikrobiogazownie? Gospodarstwa rolne Zakłady przetwarzania odpadów (np. w obrębie kompostowni) Przy zakładach przemysłowych Tereny poprzemysłowe Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 3
Aspekty inwestycji w małe i mikrobiogazownie na obszarach wiejskich zagospodarowanie odpadów rolniczych bezpośrednio w miejscu powstawania produkcja energii elektrycznej i ciepła na własny użytek bądź na sprzedaż ograniczenie emisji metanu do atmosfery wsparcie przedsiębiorczości i rozwoju gospodarczego na poziomie lokalnym i regionalnym tworzenie nowych miejsc pracy, zróżnicowanie źródeł przychodów, impuls do rozwoju obszarów wiejskich aktywizacja lokalnych społeczności (prosumenci) Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 4
Małe i mikrobiogazownie bariery 1. Bariery ekonomiczne i finansowe (koszty inwestycyjne, ceny energii) 2. Bariery prawne (gł. brak ustawy OZE) 3. Nieodpowiednia jakość i ilość wytwarzanych odpadów 4. Nieregularność konsumpcji energii - potencjalny problem z jej magazynowaniem gdy nie są przyłączone do sieci 5. Nieodpowiednia wielkość biogazowni w odniesieniu do zapotrzebowania na energię 6. Konieczność pracy własnej i nadzoru 7. Inne metody zagospodarowania odpadów wydają się bardziej efektywne i ekonomicznie opłacalne np. kompostowanie Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 5 Źródło: www.biogas3.eu
Mikrobiogazownie w Polsce Województwo Gmina Miejscowość Moc Inwestor Stan projektu kujawskopomorskie Wąpielsk Długie 0,075 Wojciech Radoszewski działająca lubelskie Adamów Szewnia Dolna 0,030 Eko-Pol Sp. z o.o. działająca lubelskie Bełżyce Bełżyce Rolne 0,020 Mega Bełzyce Sp. z o.o. działająca podlaskie Bielsk Hryniewicze 0,040 Gospodarstwo ekologiczne, Andrzej planowana Podlaski Duże Naumczuk podlaskie Sokoły Krzyżewo 0,040 EPC Agro-Energetyka Sp. z o.o. planowana pomorskie Nowa Karczma Lubań 0,010 Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego w trakcie budowy śląskie Toszek Proboszczowice 0,008 MIKROBIOGAZ Sp. z o.o. planowana śląskie Katowice Katowice 0,024 MIKROBIOGAZ Sp. z o.o. działająca opolskie Pawłowiczki Urbanowice 0,010 egmina, Infrastruktura, Energetyka działająca Sp. z o.o. śląskie Pszczyna Studzionka 0,030 Gospodarstwo Rolne Babiana i działająca Grzegorz Pojda śląskie Pszczyna Wisła Mała 0,030 Gospodarstwo Rolne Janusz Mikołajec działająca śląskie Koszęcin Nowy Dwór/ 0,020 Eko-Innowacje działająca Cieszowa warmińskomazurskie Purda Bałdy 0,008 Centrum Badań Energii Odnawialnej działająca UWM warmińsko- Elbląg Klepa Przemysław 0,100 Mroczkowski, 2014.12.18 planowana 6 Źródło: Baza inwestycji biogazowych IEO
Województwo Biogazownie w województwach (niezależnie od mocy zainstalowanej) Biogazownie działające - znana moc Projekty zaawansowane - znana moc Projekty we wstępnej fazie Wszystkie działające i realizacji - znana moc projektowane instalacje dolnośląskie 6 1 7 14 kujawsko-pomorskie 5 2 4 11 lubelskie 7 4 38 49 lubuskie 3 1 5 9 łódzkie 2 0 2 4 małopolskie 0 1 2 4 mazowieckie 2 3 3 8 opolskie 1 1 8 11 podkarpackie 1 2 2 5 podlaskie 1 4 5 10 pomorskie 11 3 5 19 śląskie 7 1 5 12 świętokrzyskie 1 0 16 17 warmińsko-mazurskie 8 5 9 22 wielkopolskie 7 5 15 27 zachodniopomorskie 6 9 13 28 SUMA 68 42 139 250 Całkowita moc 64,59 146,39 195,78 260,37 Średnia moc instalacji 0,95 3,49 1,41 1,04 Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 7 Źródło: Baza inwestycji biogazowych IEO
Preferencje dla mikro i małych instalacji biogazowych w PL Instalacje do 40 kw el Instalacje 40-200 kw el Instalacje do 0,5 MW el Instalacje pow. 0,5 MW el Decyzja środowiskowa brak obowiązku uzyskiwania brak obowiązku uzyskiwania brak obowiązku uzyskiwania obowiązek uzyskania Pozwolenie na budowę brak obowiązku uzyskiwania - wystarczy zgłoszenie budowlane jeśli konstrukcja jest modułowa, mobilna wymagane wymagane wymagane Przyłączenie do sieci preferencyjne warunki (obowiązek przyłączenia, bezkosztowo) uzależnione od warunków technicznych sieci** uzależnione od warunków technicznych sieci** uzależnione od warunków technicznych sieci** * wyjątek: inwestycja oddziałuje na obszar Natura 2000 ** inwestor ponosi 50% kosztów przyłączenia, od 1MW el inwestor ponosi 100% kosztów Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 8
Działalność gospodarcza w procesie inwestycyjnym mikro i małych biogazowni Produkcja i wykorzystanie biogazu do produkcji energii elektrycznej, bądź zatłaczanie do sieci gazowej jest działalnością gospodarczą, z wyłączeniem autonomicznych mikrobiogazowni bazujących na samozaopatrzeniu w surowce i wykorzystaniu energii na własne potrzeby Osoba indywidualna Moc do 40kW Przedsiębiorca Moc powyżej 40kW W przypadku produkcji ciepła lub biometanu na własne potrzeby, niezależnie od wielkości instalacji nie występuje potrzeba rejestrowania działalności gospodarczej nie musi prowadzić działalności gospodarczej, jedynie dokonać wpisu do rejestru mikroinstalacji prowadzonego przez URE) nie może wystąpić do URE o wydanie świadectw pochodzenia musi prowadzić działalność gospodarczą i uzyskać wpis do rejestru przedsiębiorstw energetycznych prowadzonego przez ARR może wystąpić do URE o wydanie świadectw pochodzenia Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 9
Pozostałości z procesu fermentacji w świetle prawa Dopuszczone są do rozprowadzania na powierzchni ziemi, zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 5 kwietnia 2011 r. w sprawie procesu odzysku R10. Dotychczas na podstawie Ustawy pofermentacyjna była odpadem: o odpadach i jej aktów wykonawczych masa 19 06 05 ciecze z beztlenowego rozkładu odpadów zwierzęcych i roślinnych 19 06 06 Przefermentowane odpady z beztlenowego rozkładu odpadów roślinnych i zwierzęcych Nowa ustawa o odpadach z dnia 14 grudnia 2012 r.: wyłącza biogaz rolniczy z odpadów pozwala traktować masę pofermentacyjną jako produkt uboczny, podlegający obrotowi handlowemu Bez względu na definicję (odpad lub nawóz naturalny) postepowanie z masą pofermentacyjną jest takie samo, a różnice dotyczą dokumentacji i zakresu kontroli. Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 10
Biogazownia o mocy poniżej 0,5 MW el a decyzja środowiskowa Do przedsięwzięć mogących potencjalnie znacząco oddziaływać na środowisko należą instalacje do produkcji paliw z produktów roślinnych, z wyłączeniem instalacji do wytwarzania biogazu rolniczego o zainstalowanej mocy elektrycznej nie większej niż 0,5 MW. Wniosek: Brak podstawy prawnej, do wydania decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach. Nie jest konieczne ani nawet możliwe, aby taką procedurę przeprowadzać. Wyjątek: Gdy organ właściwy do wydania jakiejś decyzji wymaganej przed rozpoczęciem realizacji biogazowni uzna że biogazownia będzie oddziaływać na obszar Natura 2000 to istnieje konieczność przeprowadzenie procedury środowiskowej. Źródła: eko-akademia.pl/2012/08/kip-dla-biogazowni-rolniczej www.chronmyklimat.pl/projekty/biogazownia-przemyslany-wybor/wiadomosci/2/decyzja-srodowiskowa-dla-biogazowni Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 11
Struktura obszarowa oraz liczba gospodarstw posiadających zwierzęta Ilość SD Ilość gospodarstw Razem 997 663 < 1 208 404 1-1,99 174 212 2-4,99 260 723 5-9,99 155 070 10-19,99 109 624 20-29,99 45 192 30-49,99 30 525 50-99,99 10 887 100-199,99 1 980 200-299,99 430 300-499,99 302 > 500 314 Grupy obszarowe w ha Ilość gospodarstw 0 do 1 771 134 1 do 2 422 610 2 do 3 273 779 3 do 5 340 485 5 do 10 400 152 10 do 15 166 595 15 do 20 77597 20 do 30 65 351 30 do 50 37 372 50 do 100 15 995 pow. 100 8 109 ogółem 2 579 179 Dla biogazowni o mocy 100kW el wymagane jest ok. 89 SD i 67 ha pod uprawę kukurydzy przy założeniu, że wsad z kiszonki kukurydzy stanowi 25% Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 12 Źródła: opracowanie własne i Energetyczne wykorzystanie biomasy w polityce Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi AGROTECH - Kielce, 2011-03-11
Wstępna analiza opłacalności Studium celowości (małe i mikrobiogazownie do ok. 100kW) Uproszczona analiza ekonomiczna uwzględniająca wahania cen substratów, energii elektrycznej, cieplnej, przychody z produkcji, montaż finansowy. Pomocne narzędzia kalkulacyjne: www.mae.com.pl/biogaz www1.bioenergyfarm.eu/en/the-portal/downloads/offline-tool-adpc Studium wykonalności (duże biogazownie) Pełna analiza ekonomiczna uwzględniająca zmianę pieniądza w czasie, wahania cen substratów, energii elektrycznej, cieplnej, przychody z produkcji, montaż finansowy. Powinno zostać wykonane przez wyspecjalizowaną firmę. Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 13
Lokalizacja projektu, infrastruktura Zagadnienia na etapie identyfikacji zakresu projektu: możliwość nabycia praw do gruntu i szacunek kosztów z tym związanych ocena możliwości przyłączenia do sieci elektroenergetycznej i wydania warunków przyłączeniowych przez regionalny zakład energetyczny ocena odległości od lokalnej sieci NN, bądź GPZu w przypadku własnej działki ocena możliwości wykorzystanie terenu na cele nierolnicze Efektywność ekonomiczna biogazowni znacznie zwiększa się, gdy istnieje możliwość sprzedaży nadmiaru ciepła. Szczególnie korzystne w wielu lokalizacjach jest zagwarantowanie odbioru ciepła w okresie letnim przez: odbiorcę przemysłowego (np. mleczarnia) rolniczego (np. suszenie drewna czy ziaren zbóż) Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 14
Decyzja lokalizacyjna Miejscowy Plan Zagospodarowania Przestrzennego MPZP: ustala przeznaczenie terenu oraz określa sposoby zagospodarowania i warunki zabudowy stanowi bezpośrednią podstawę do ubiegania się o pozwolenie na budowę gdy MPZP istnieje, lecz nie dopuszcza budowy na danym terenie biogazowni, wówczas konieczna jest uprzednia zmiana planu miejscowego Decyzja o warunkach zabudowy (DWZ) w przypadku braku MPZP należy uzyskać DWZ organem wydającym decyzję jest wójt, burmistrz lub prezydent miasta Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 15
Pozwolenie na budowę Nie jest wymagane uzyskanie pozwolenia na budowę (wystarczy zgłoszenie budowlane) w przypadku, gdy mikrobiogazownia posiada konstrukcję kontenerowo modułową. Jest wymagane pozwolenie na budowę oraz uzgodnienia z odpowiednimi organami (m.in. Straż Pożarna, Państwowa Inspekcja Sanitarna, Państwowa Inspekcja Pracy) w przypadku instalacji i budowli wymagających wykonania fundamentów. Pozwolenia na budowę nie są ponadto konieczne na dodatkowe elementy konstrukcyjne mogące wchodzić w skład mikrobiogazowni: np. płyty do składowania obornika szczelne zbiorniki na gnojówkę lub gnojowicę o pojemności do 25 m 3 naziemne silosy na materiały sypkie o pojemności do 30 m 3 i wysokości nie większej niż 4,50 m Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 16
Warunki przyłączenia do sieci Etapy uzyskania: 1. Złożenie wniosku o określenie warunków przyłączenia. 2. Jeżeli operator nie stwierdzi żadnych uchybień i możliwości sieci na to pozwalają inwestor uzyskuje warunki przyłączenia. 3. Podmiot ubiegający się o przyłączenie źródła do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym wyższym niż 1 kv wnosi zaliczkę na poczet opłaty za przyłączenie do sieci w wysokości 30 zł/kw mocy przyłączeniowej, która nie może być wyższa niż wysokość przewidywanej opłaty za przyłączenie do sieci oraz nie wyższa niż 3.000.000 zł. (mikroinstalacje do 40kW są zwolnione z opłaty przyłączeniowej). 4. W przypadku odmowy operator musi zawiadomić Urząd Regulacji Energetyki, a inwestor ma prawo odwoływania się. Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 17 Źródło: Anna Oniszk-Popławska, Procedury inwestycyjne biogazowni rolniczych
Inwestycje mikro i małej skali a banki Inwestycje w biogazownie są z perspektywy banków inwestycjami wysokiego ryzyka trudność przewidzenia cen sprzedaży zielonych certyfikatów i energii w dłuższej perspektywie czasowej rodzaj technologii np. modułowe konstrukcje z możliwością późniejszej rozbudowy są preferowane zapewnienie substratów dla biogazowni w całym okresie kredytowania doświadczenie inwestora i dostawcy technologii wysokość wkładu własnego i finasowanie inwestycji przy udziale środków pomocowych Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 18
Protesty i uprzedzenia społeczności W przypadku małych i mikroinstalacji protesty zdarzają się bardzo rzadko. Dotychczas protesty zdarzały się głównie podczas procedur uzyskania decyzji środowiskowej, która obecnie dla biogazowni do 0,5 MW el nie obowiązuje. Obawy przed hałasem, odorem, nadmiernym i ruchem, wylaniem fermentowanej biomasy, pożarem biogazu wybuchem biogazu Współpraca z władzą lokalną i społeczeństwem powinna nastąpić najpóźniej w trakcie uzyskiwania decyzji środowiskowej (jeśli wymagana) Wypracowanie argumentów za biogazownią powinno nastąpić w wyniku odpowiedzi na obawy lokalnej społeczności Współpraca przy konsultacjach społecznych z dostawcą technologii, organizacjami branżowymi Dbanie o wizerunek inwestora w regionie, utrzymywanie dobrych relacji z lokalnymi decydentami i społecznością Wizyty studyjne do innych funkcjonujących biogazowni Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 19
Mikrobiogazownia w Studzionce pierwsza w Polsce mikrobiogazownia (listopad 2009 r.) CHP 30kW el i ok. 40 MW th energia elektryczna wykorzystywana jest na potrzeby własne biogazowni i gospodarstwa ciepło do ogrzewania budynków mieszkalnych oraz budynku inwentarskiego prosiąt przefermentowana gnojowica stosowana do nawożenia pól właścicieli komora fermentacyjna: kolejowa cysterna stalowa 61m 3 zbiornik pofermentacyjny: betonowy 350m 3 Wsad t/rok odchody kurze 690 gnojowica świńska 320 kiszonki kukurydzy i traw 365 pozostałości produkcji rolnej oraz z gospodarstwa domowego np. zmiotki z młyna, suchy chleb w różnych ilościach Produkcja roczna biogaz 98 tys. m 3 energia elektryczna 180 MWh energia cieplna 1.000 GJ Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 20 Źródło: InE, IEO, Broszura Mała biogazownia rolnicza
Mikrobiogazownia w Studzionce c.d. Ekonomika całkowite nakłady inwestycyjne na budowę biogazowni ok. 400 tys. zł. wykonanie znacznej części pracy metodą zrób to sam, urządzenia po regeneracji np. układ kogeneracyjny adaptacja elementów np. komora fermentacyjna z cysterny kolejowej największy koszt: komora pofermentacyjna (26%) oraz układ kogeneracyjny (12%) 25% nakładów - kredyt bankowy, pozostałe 75% - środki własne nie korzystała z systemu wsparcia w postaci świadectw pochodzenia 1-1,5 godziny dziennie na obsługę miesięcznie koszty eksploatacyjne na poziomie ok. 800 zł. Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 21 Źródło: InE, IEO, Broszura Mała biogazownia rolnicza
Mikrobiogazownia w Lubaniu (w trakcie budowy) Moc zainstalowana elektryczna/cieplna 10/20-25 kw Fermentacja mezofilna (37-42 o C) psychrofilna/mezofilna/termofilna Rodzaj fermentacji ze względu na zaw. s.m.) fermentacja mokra 8-10% s. m. Elementy składowe rozdrabniacz, pompa do załadunku biomasy, bioreaktor, zbiornik biogazu, kontener techniczny Bioreaktor (ilość i rodzaj komór) komora hydrolityczna i 3 komory fermentacyjne Zbiornik biogazu zintegrowany z komorą fermentacyjną (umieszczony na dachu komory: 70m 3 dobowa produkcja Wymiary kontenera 16m 10,3m 12,5m Objętość bioreaktora kubatura zbiornika 75m2, powierzchnia czynna 60m 3 Rodzaj mieszania pompą zewnętrzną i biogazem Szacowana produkcja biogazu 3,5 do 5 m 3 na godzinę (zaw. metanu ok 55-65%) Substraty kiszonka kukurydzy, gnojowica bydlęca, gnojowica trzody chlewnej Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 22 Źródło: dr Robert Aranowski, Mikrobiogazownia Rolnicza Lubań
Dziękuję za uwagę Przemysław Mroczkowski, 2014.12.18 23