Tekst: mgr inż. Sylwia Bartnikowska, dr inż. Wojciech Czekała
Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
Instytut Inżynierii Biosystemów

Zdjęcie: pixabay.com

Według ustawy z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (Dz.U. 2013 poz. 21) odpad definiuje się jako „każdą substancję lub przedmiot, który posiadacz pozbywa się, zamierza się pozbyć lub do ich pozbycia jest zobowiązany”.

Odpady komunalne według polskiego ustawodawstwa to stałe i ciekłe odpady

„powstające w gospodarstwach domowych, z wyłączeniem pojazdów wycofanych z eksploatacji, a także odpady niezawierające odpadów niebezpiecznych pochodzące od innych twórców odpadów, które ze względu na swój charakter lub skład są podobne do odpadów powstających w gospodarstwach domowych”.

Natomiast zmieszane odpady komunalne są definiowane jako „zmieszane odpady komunalne, nawet jeżeli zostały poddane czynności przetwarzania odpadów, która nie zmieniła w sposób znaczący ich właściwości”. Natomiast do odpadów żywnościowych najczęściej zalicza się produkty przeterminowane, pozostałości gastronomiczne, jak również wycofane ze sprzedaży partie produktów oraz pozostałości poprodukcyjne. Odpady te charakteryzują się specyficznymi właściwościami i wymagają odpowiedniego zagospodarowania.

Już w kwietniu kolejna edycja Warsztatów biogazowych – Praktycznie o biogazie. 26 kwietnia 2018 roku w Hotelu IOR – Centrum Kongresowe Poznań, poruszymy najważniejsze kwestie związane z produkcją biogazu.

Sprawdź szczegóły, klikając w baner.

W 2016 r. w Polsce wytworzono 140 mln t odpadów, z czego odpady komunalne stanowiły 12 mln t. Wartość ta wzrosła o 7 proc. względem roku 2015 r. Znacząca większość omawianych odpadów pochodziła z gospodarstw domowych.

Dopiero na kolejnych miejscach pod względem ilości zebranych odpadów komunalnych znajdował się handel, mały biznes oraz biura i instytucje. Dane statystyczne (GUS, 2017) wykazują, iż statystyczny Polak wytwarzaśrednio 303 kg odpadów komunalnych w ciągu roku.

W krajach europejskich średnia ilość wytworzonych odpadów komunalnych w przeliczeniu na jednego mieszkańca w 2015 r. wynosiła 474 kg. Natomiast statystyki dotyczące wzrastającej z roku na rok ilości odpadów żywnościowych przedstawiają, iż ok. 1/3 żywności jest marnowana.

Więcej na ten temat tutaj.

W szczególnej sytuacji (dzięki dość wysokiej cenie wywoławczej dla aukcji) znalazły się instalacje biogazowe, które umożliwiają produkcję energii elektrycznej i ciepła w skojarzeniu oraz wysokiej jakości nawozu (pulpy pofermentacyjnej). Niestety, jak wynika z danych Agencji Rynku Rolnego, obecnie (2017 r.) w Polsce funkcjonuje tylko 95 biogazowni rolniczych o łącznej mocy elektrycznej 101,3 MW. Jest to liczba nieporównywalnie mała w stosunku do chociażby liczby instalacji w Niemczech (ponad 9,4 tys.), które posiadają podobny potencjał produkcji biogazu przy porównaniu powierzchni gruntów uprawnych (Niemcy mają trochę ponad 1 mln ha użytków rolnych mniej niż Polska). Należy jednak pamiętać, że na silny rozwój niemieckiego rynku biogazu wpływ miały przede wszystkim wysokie dotacje ze strony państwa (na poziomie 180-220 euro/MWh, a w przypadku małych instalacji 270 euro/MWh) na okres dwudziestu lat. Z drugiej strony trzeba podkreślić, że znacznie gorsze warunki finansowe na polskim rynku biogazu przyczyniły się do intensywnego rozwoju innowacyjnych technologii i rozwiązań – w tym również niespotykanych w innych krajach.

Produkcja biogazu z odpadów z przemysłu rolno-spożywczego

Jednym z najpowszechniej stosowanych substratów w Europie Centralno-Wschodniej w instalacjach biogazowych jest kiszonka z kukurydzy. Również w Polsce, pomimo wysokich kosztów zakupu, charakteryzuje się ona dość korzystnym (przy aktualnych cenach błękitnych certyfikatów) stosunkiem uzysku biogazu i metanu ze świeżej masy do ceny. Warto dodać, że w roku 2015, na cele energetyczne zużyte zostało ok. 400 tys. ton tego materiału. Należy jednak pamiętać, że w przypadku typowej instalacji opartej o technologię NaWaRo o mocy 1 MW energii elektrycznej dziennie należy dostarczyć ok. 60-70 ton substratu. Oznacza to, że do zasilenia jednej instalacji biogazowej konieczna jest uprawa kukurydzy na ponad 400 ha. Istniejące krajowe rozwiązania mogą zmniejszyć tę ilość do poziomu 40-45 t/dobę. Oczywiście oparcie produkcji biogazu głównie o kukurydzę nie jest korzystne z rolniczego i przyrodniczego punktu widzenia, może bowiem doprowadzić do wieloletniej monokultury upraw, a w konsekwencji do pojawienia się różnego rodzaju chorób. Jednocześnie logicznym jest, że kukurydza powinna być uprawiana w pierwszej kolejności na cele żywieniowe dla ludzi i zwierząt. Rozwiązaniem problemu „produkcja żywności czy energii” może być wykorzystanie w procesie fermentacji metanowej różnego rodzaju odpadów z przemysłu rolno-spożywczego. Obecnie na całym świecie obserwuje się wzrost wykorzystania tego rodzaju odpadów na cele energetyczne, a jednym ze światowych liderów tego trendu jest Polska. Tragicznie niski stopień finansowania sektora OZE w latach 2013-16 przyczynił się do rozwoju polskich technologii, które zdolne są do fermentacji niezwykle szerokiej gamy substratów – różnej biomasy rolniczej oraz odpadów organicznych.

Do odpadów z przemysłu rolno-spożywczego zalicza się przede wszystkim odpady z przetwórstwa żywności, cukrowni, rzeźni i ubojni, gorzelni, browarów, mleczarni oraz przeterminowaną żywność. Wielką wartość energetyczną mają też odpady kuchenne, ale nie wolno ich używać w biogazowniach rolniczych (traci się wówczas status instalacji „rolniczej”). Wzbogacone mogą być przez występujące w ilościach ponad 100 mln ton rocznie produkty uboczne z produkcji rolniczej jak gnojowica, obornik, słomy zbóż, rzepaku i kukurydzy. Substraty te charakteryzują się korzystnym stosunkiem wydajności produkcji biogazu do kosztów pozyskania, często zapewniając lepszą efektywność ekonomiczną. Biogazownie rolnicze mogą kupić ten materiał w relatywnie niskiej cenie, a w przypadku umiejscowienia instalacji przy zakładzie produkcyjnym nie ponoszą żadnych kosztów zakupu. Wartym podkreślenia jest również fakt, że omawiane powyżej substraty mieszczą się w definicji biomasy, dzięki czemu mogą być legalnie przetwarzane w biogazowniach rolniczych.

Z danych Agencji Rynku Rolnego wynika, że najczęściej stosowanym substratem w biogazowniach rolniczych w 2015 roku była gnojowica (ok. 600 tys. ton). Materiał ten charakteryzuje się niską zawartością suchej masy, dzięki czemu służy jako dobry rozcieńczalnik do substratów suchych. Warto w tym miejscy zaznaczyć, że maksymalna zawartość suchej masy we wsadzie podawanym przez system pomp może wynosić ok. 15-17 proc. Powyżej tej wartości materiał jest bardzo trudno pompowalny, co może doprowadzić nawet do zapchania pomp oraz długiej przerwy w dostarczaniu świeżego substratu i zmniejszenia produkcji biogazu i metanu. Innymi bardzo popularnymi substratami stosowanymi jako wsad w polskich biogazowniach są pozostałości z owoców i warzyw (ok. 500 tys. ton rocznie) oraz wywar gorzelniany (ok. 450 tys. ton rocznie). Są to substraty o wysokim potencjale energetycznym i jeśli instalacja znajduje się blisko źródła ich wytwarzania, mogą być także relatywnie tanie, co znacząco podnosi opłacalność biogazowni. Substraty te charakteryzują się szybkim tempem rozkładu i dużą zawartością łatworozkładalnych substancji. Może się to przyczynić do skrócenia hydraulicznego czasu retencji w reaktorze (do nawet 12-15 dni), a w konsekwencji do intensywnego zakwaszenia i zatrzymania produkcji biogazu. W typowej instalacji biogazowej spadek pH poniżej poziomu 6,8 oznacza w praktyce zakwaszenie fermentora i zatrzymanie produkcji metanu – nawet na wiele dni. Konieczne jest w tym przypadku odpowiednie przebadanie pod kątem dynamiki produkcji biogazu oraz parametrów fizykochemicznych danego substratu w specjalistycznym laboratorium oraz odpowiednia obsługa i nadzór technologiczny instalacji.

Tragicznie niski stopień finansowania sektora OZE w latach 2013-16 przyczynił się do rozwoju polskich technologii, które zdolne są do fermentacji niezwykle szerokiej gamy substratów – różnej biomasy rolniczej oraz odpadów organicznych

 Potencjał energetyczny odpadów rolno-spożywczych

Z obliczeń przeprowadzonych przez pracowników Instytutu Inżynierii Biosystemów Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu wynika, że w Polsce możliwa jest produkcja ponad 13 mld m³ biogazu rocznie. Jednakże w objętości tej nie uwzględniono możliwości produkcji gazu z upraw celowych, np. kukurydzy, oraz frakcji organicznej odpadów komunalnych. Na tak duży potencjał produkcji biogazu, który może pokryć znaczną część ogólnego zapotrzebowania naszego kraju, składa się roczna produkcja ok. 90 mln ton obornika i gnojowicy oraz ok. 12 mln ton różnego rodzaju słomy. Ponadto, jak wynika z opublikowanego w 2010 roku raportu Komisji Europejskiej (http://ec.europa.eu/environment/eussd/pdf/bio_foodwaste_report.pdf), każdego roku w Polsce produkowane jest ponad 25 mln ton odpadów żywnościowych. Największą część stanowią odpady z produkcji żywności w rolnictwie (ok. 16,5 mln ton) oraz odpady wytwarzane w przemyśle (ok. 6,5 mln ton). Oznacza to, że nadal znaczna część odpadów może zostać zagospodarowana na cele energetyczne, a jednym z najlepszych rozwiązań może być budowa instalacji przy zakładzie produkcyjnym. W tabeli 1. przedstawiony został przybliżony potencjał energetyczny odpadów z przemysłu rolno-spożywczego i kiszonki z kukurydzy oraz możliwy do uzyskania przychód z racji sprzedaży energii elektrycznej oraz wykorzystania ciepła.

Tab. 1. Potencjał energetyczny odpadów z przemysłu rolno-spożywczego oraz kiszonki
z kukurydzy

Źródło: Na podstawie danych Pracowni Ekotechnologii Instytutu Inżynierii Biosystemów UP w Poznaniu

Z wykonanych obliczeń wynika, że odpady z przemysłu rolno-spożywczego mogą stanowić bardzo dobry substrat w procesie fermentacji metanowej. Przychód możliwy do uzyskania z tytułu sprzedaży wyprodukowanej energii elektrycznej i ciepła (liczony przy obecnych cenach świadectw pochodzenia, energii elektrycznej i ciepła: niebieski certyfikat PMOZE_BIO: 301,15 PLN/MWh, żółty certyfikat Ozg: 120 PLN/MWh, energia elektryczna 169,57 PLN/MWh, ciepło: ok. 25,00 PLN/GJ) dla 1 Mg substratu może wynosić od ok. 40 PLN/Mg (dla serwatki) do nawet ponad 500 PLN/Mg w przypadku słomy kukurydzianej. Konieczne jest jednak uwzględnienie kosztów zakupu danego substratu, które mogą wynieść od 50-100 PLN/Mg dla słomy kukurydzianej do nawet 140 PLN/Mg w przypadku kiszonki z kukurydzy.

Należy też dodać, że jeszcze lepsze wyniki ekonomiczne (ilość produkowanego metanu w stosunku do ceny zakupu – albo raczej przyjęcia odpadu) uzyskuje się w przypadku odpadów poubojowych oraz padliny. Substraty te – choć kłopotliwe w zagospodarowaniu jak np. pióra, krew, kości – przy odpowiedniej obróbce wykazują nieoczekiwanie wysoką wydajność biometanową, a uzyskany poferment posiada bardzo wartościowy skład z nawozowego punktu widzenia.

W związku z tym wykorzystanie odpadów w instalacjach znajdujących się przy zakładach produkcyjnych jest bardzo korzystne ze względu na znaczące podniesienie opłacalności inwestycji biogazowej. Rozwiązanie to pozwala na produkcję energii elektrycznej i ciepła na potrzeby technologiczne zakładu oraz biogazowni, natomiast nadwyżki mogą zostać sprzedane do sieci. Dodatkowo instalacja nie musi ponosić kosztów związanych z zakupem i transportem substratu oraz ma zapewnioną ciągłość dostaw świeżego wsadu, co ma bardzo duże znaczenie pod względem technologicznym.

Przyszłość biogazu w odpadach

Polska jest krajem o bardzo dużym potencjale produkcji biogazu. Wynika to przede wszystkim z dobrze rozwiniętego sektora produkcji żywności, a także dużej powierzchni użytków rolnych. Należy jednak pamiętać, że w procesie fermentacji metanowej powinny być wykorzystane przede wszystkim odpady organiczne i biomasa odpadowa z rolnictwa. Duża ilość odpadów generowanych przez przemysł rolno-spożywczy może przyczynić się do budowy wielu instalacji biogazowych znajdujących się przy źródle ich wykorzystania (zakładzie produkcyjnym). Rozwiązanie to ze względu na brak kosztów pozyskania substratu oraz możliwość wykorzystania produkowanej energii elektrycznej i ciepła na cele technologiczne zakładu jest korzystniejsze. Biorąc pod uwagę potencjał produkcji biogazu w skali kraju (ponad 8 mld m³ metanu rocznie – i to bez wykorzystania upraw celowych jak kukurydzy) rozwój sektora mógłby doprowadzić do bardzo znaczącej redukcji importu gazu ziemnego (w przypadku produkcji biometanu) lub pojawienia się w sieci elektroenergetycznej dodatkowo nawet 4 tys. MW stabilnej „zielonej” mocy elektrycznej (6 tys. MW w przypadku pracy w szczycie od 6:00 do 22:00). Takie rozwiązanie może skutkować inwestycjami na poziomie kilkudziesięciu mld zł, jak też pozwoli znacząco poprawić stan środowiska naturalnego w kraju poprzez ograniczenie niekontrolowanego rozkładu odpadów.

Zdjęcia: Jacek Dach

Tekst: Jacek Dach, Kamil Kozłowski

Instytut Inżynierii Biosystemów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

1. Polskie rozwiązania pozwalają wyprodukować 1 MWh energii elektrycznej przy użyciu 800 kg kiszonki z kukurydzy uzupełnionej nawozami naturalnymi
2. Biogazownia w Międzyrzecu to przykład polskiej technologii dedykowanej do odpadów
3. Odpadowa biomasa rolnicza (np. złej jakości siano) powinna być przerabiana w biogazowniach
4. Słoma kukurydziana jest substratem powszechnie wykorzystywanym w biogazowniach chińskich

W ramach typowego, profesjonalnie prowadzonego procesu dezinwestycji, można wyróżnić dwie główne fazy transakcji:  fazę przygotowawczą i wstępnego kontaktu z inwestorami oraz  fazę transakcyjną. Zawarte poniższej komentarze opisujące sposób przeprowadzenia wspomnianych głównych faz transakcji odnoszą się zarówno do funkcjonującej biogazowni, jak i projektu biogazowni, która dopiero ma powstać.

Faza przygotowawcza i inicjacji kontaktu z inwestorami

W pierwszej fazie przygotowuje się najistotniejsze dokumenty mające wspierać przeprowadzenie transakcji, a także gromadzi się kluczowe dane, które będą wykorzystywane w toku dalszego procesu. W tym celu sprzedający biogazownię przeprowadza kompleksową analizę aspektów ekonomiczno-finansowych, prawnych i podatkowych inwestycji (tzw. vendor due diligence). W ramach tego procesu sprzedający dokonuje identyfikacji ryzyk przy sprzedaży, które mogą mieć wpływ na wartość biogazowni oraz które powinny być przedmiotem rozmów w trakcie negocjacji z potencjalnym kupującym. Badanie spółki vendor due diligence pozwala przeanalizować kwestie finansowe, podatkowe i prawne, wskazując tym samym szczegółowe obszary, jakie mogą być poruszane przez potencjalnego kupującego. Jednocześnie w oparciu o wyniki takiego badania podejmuje się działania zmierzające do eliminacji ewentualnych nieprawidłowości inwestycji. Działaniami takimi może być przykładowo uzyskanie brakujących pozwoleń lub uzgodnień, względnie rozwiązanie lub aneksowanie potencjalnie ryzykownych umów. Przygotowanie raportu vendor due dilligence często ułatwia rozmowę z kupującym. Należy pamiętać, że takie działanie mocno ogranicza koszty, które kupujący będzie musiał ponieść, aby w ogóle przystąpić do procesu. Zatem z perspektywy sprzedającego, przygotowanie raportu może być elementem istotnie uatrakcyjniającym ofertę.

Dodatkowo, w przypadku sprzedaży całej spółki posiadającej biogazownię, kupujący przejmuje na siebie całą odpowiedzialność za jej rozliczenia podatkowe, tj. co do zasady za ostatnie 5 lat. Dla kupującego wiąże się to więc z ryzykiem związanym z ewentualnym rozliczeniem zaległości podatkowych wraz z odsetkami. Z tej perspektywy oczywiste jest to, że w interesie kupującego leży dokładne zbadanie historii podatkowej spółki. Przygotowując raport vendor’s due dilligence, sprzedający niejako wyręcza kupującego z tego wysiłku i przedstawia mu główne ustalenia doradców w tym zakresie, które kupujący będzie musiał wyłącznie zweryfikować ze swoimi doradcami.

W tej fazie sprzedający wspólnie z wybranymi przez siebie doradcami opracowuje plan transakcji oraz koncepcję strukturyzacji transakcji, a także ustalany jest sposób sprzedaży inwestycji (np. udziały w spółce prowadzącej działalność lub udziały w spółce celowej, sprzedaż zorganizowanej części przedsiębiorstwa). Takie działanie pozwala także na zapoznanie się ze skutkami podatkowymi transakcji i daje szansę na prawidłowe oszacowanie kosztów podatkowych związanych z samą transakcją (co może okazać się istotnym elementem kosztotwórczym). Kupujący oraz sprzedający przystępując do transakcji, powinni przygotować strukturę kapitałową zaangażowaną w sam proces w taki sposób, aby odzwierciedlała ona ich potrzeby i cele, które dana transakcja ma realizować (przykładowo: osiąganie dochodów z dywidendy, wzrost wartości biznesu i sprzedaż z zyskiem, cele mieszane itp.). Należy pamiętać, że w zależności od stojących za daną transakcją celów, różne będą dalsze konsekwencje podatkowe.

Kolejnym ważnym elementem pierwszej fazy jest określenie docelowej grupy inwestorów i stworzenie długiej listy potencjalnych zainteresowanych nabyciem oferowanych aktywów (ang. long list). W celu inicjacji kontaktów z rozpoznanymi inwestorami doradca przygotowuje tzw. teaser, czyli krótki dokument opisujący spółkę, oparty na publicznie dostępnych danych. Wraz z teaserem do inwestorów trafia również propozycja umowy o zachowaniu poufności (ang. Non-disclosure agreement, NDA).

W przypadku, gdy potencjalny inwestor wyraża zainteresowanie wzięciem udziału w dalszej części procesu i pozyskaniem większej ilości informacji, podpisanie przez niego oraz przez sprzedającego wyżej wymienionej umowy umożliwia przekazanie kolejnych danych (w tym niedostępnych publicznie) w formie przygotowanego przez doradcę tzw. memorandum informacyjnego.

Wraz z memorandum inwestycyjnym przesyłany jest zazwyczaj tzw. list procesowy dotyczący etapu pierwszego, który opisuje planowany przebieg transakcji oraz określa daty kluczowych zdarzeń w procesie. W oparciu o przekazane inwestorom informacje prowadzone są z nimi rozmowy mające na celu wstępne wyjaśnienie kluczowych kwestii, tak by mogli oni złożyć ofertę wstępną na zakup proponowanych aktywów (oferta jest zwyczajowo niewiążąca). Złożenie oferty wstępnej jest uznawane za koniec fazy pierwszej.

Faza transakcyjna

Faza druga, czyli faza transakcyjna rozpoczyna się od analizy przez sprzedającego oraz jego doradców złożonych ofert niewiążących. Na podstawie analizy tworzona jest tzw. krótka lista inwestorów (ang. short list). Na powyższą listę przeważnie wprowadzanych jest od 3 do 5 podmiotów. Konkretna liczba wynika z zainteresowania procesem wśród potencjalnych kupujących oraz z możliwości ich odpowiedniej obsługi w trakcie dalszej części procesu przez sprzedającego i jego doradców.

Informacja o zakwalifikowaniu kupującego do kolejnego etapu procesu jest przekazywana w postaci tzw. listu procesowego etapu drugiego. Wraz powyższą informacją określany jest dalszy harmonogram transakcji, w szczególności termin składania ofert wiążących (zwanych też ofertami zrewidowanymi), planowane terminy spotkań z zarządem sprzedawanej spółki oraz zasady dostępu do tzw. virtual data room (w skrócie VDR). VDR oznacza specjalną platformę dostępną po zalogowaniu przez Internet, na której zamieszczane są informacje o spółce w formie elektronicznej. Dzięki temu potencjalni inwestorzy mogą zapoznać się ze szczegółową dokumentacją dotyczącą oferowanych aktywów. Dane w VDR służą do przeprowadzenia przez inwestorów due diligence, czyli badania należytej staranności, potencjalnego celu akwizycji. Powyższe badanie jest analogicznym procesem do vendor due diligence, będącym jednak na zlecenie nabywcy, którego doradcy analizują jakość inwestycji i wiążące się z nią zagrożenia.

Równolegle do udostępniania inwestorom danych w VDR przekazywana jest również pierwsza propozycja umowy sprzedaży (ang. Sales And Purchase Agreement, SPA), która określa zasady zbycia udziałów. Dokument ten ma fundamentalne znaczenie, albowiem określa warunki, na jakich przeprowadzona zostanie transakcja sprzedaży inwestycji. Dotyczy to zarówno ceny, jak i pozostałych warunków transakcji. Dokument ten będzie podlegał szczegółowym negocjacjom. W praktyce może okazać się, że jeden rygorystyczny zapis dotyczący np. odpowiedzialności sprzedającego spowoduje, iż uzyska on jedynie ułamek wynegocjowanej ceny za inwestycję. SPA to także miejsce na wpisanie zakresu odpowiedzialności sprzedającego za rozliczenia podatkowe spółki. Prawidłowa redakcja tych zapisów pozwala dobrze zabezpieczyć interes obu stron, tak aby ograniczyć ryzyko odpowiedzialności w szczególności za rozliczenia podatkowe.

Podczas tej fazy procesu organizowane są przez doradcę spotkania z zarządem, podczas których zarządzający przedstawiają wybrane informacje o spółce (w formie prezentacji – Prezentacja Managerska, ang. Management Presentation) oraz odpowiadają na wybrane pytania podczas spotkania. Wraz z powyższym spotkaniem zaproszeni inwestorzy mają również możliwość zwiedzania zakładów produkcyjnych sprzedawanej spółki.

Informacje zebrane do tego etapu procesu służą inwestorom będącym na krótkiej liście do sporządzenia ofert wiążących. Na podstawie analizy nadesłanych przez potencjalnych kupujących wyżej wskazanych ofert wybierane są zazwyczaj dwa podmioty, z którymi prowadzi się dalsze szczegółowe negocjacje. Kontynuacja procesu z dwoma zainteresowanymi ma na celu zbudowanie presji konkurencyjnej i co za tym idzie – maksymalizację wartości uzyskanej przez sprzedającego. W tej części procesu bardzo istotną rolę odgrywa doradca prawny i podatkowy. Na tym etapie ustalana jest pomiędzy stronami struktura sprzedaży oraz sposób ekonomicznej płatności ceny, tzn. przykładowo zdarza się, że strony transakcji umawiają się w ten sposób, że płatność odbywa się tytułem przejęcia długu, a nie zakupu samych udziałów (taka struktura ma też określone konsekwencje podatkowe).

W wyniku negocjacji finalnie wybierany jest jeden inwestor, z którym podpisywana jest wcześniej uzgodniona umowa sprzedaży. Po zawarciu SPA ostatnim już etapem jest pozyskanie wszystkich wymaganych zgód administracyjnych (o ile takie występują) i podpisanie końcowej umowy przenoszącej inwestycję. Kończy to proces wyjścia z inwestycji przez dotychczasowych właścicieli.

Harmonogram oraz zaangażowane strony

Przyjmuje się, że cały proces sprzedaży trwa ok. 5-8 miesięcy, przy czym pierwsza faza ok. 2-3 miesięcy, a druga ok. 3-5 miesięcy. Oczywiście jest to jedynie przykładowy harmonogram. W praktyce czas niezbędny do zamknięcia transakcji – w zależności od jej indywidualnych uwarunkowań – może być dłuższy lub krótszy.

Po stronie sprzedającego w operację zaangażowany jest zwyczajowo doradca finansowy, który również pełni rolę koordynatora procesu, oraz doradca prawny i podatkowy.

Analogiczna sytuacja występuje po stronie kupującego.

Profesjonalnie przeprowadzony proces sprzedaży umożliwia szerokie zainteresowanie inwestorów, rzetelne i pełne przedstawienie sprzedawanych aktywów i maksymalizację wyniku uzyskiwanego przez sprzedającego. Jednocześnie takiego przebiegu sprzedaży będą oczekiwali kupujący będący inwestorami kapitałowymi oraz przedsiębiorcy z zachodnim kapitałem.

Adam Jodłowski, starszy menedżer, Deloitte Legal
Bartosz Sankiewicz, menedżer, Deloitte Doradztwo Podatkowe
Marcin Terebelski, starszy konsultant, Deloitte Doradztwo Finansowe
Zdjęcia: 123RF

Odpady z przemysłu mięsnego jeszcze kilka lat temu najczęściej przetwarzano na mączkę mięsno-kostną oraz tłuszcz i spalano lub używano jako polepszacz gleby. Kosztowność tego procesu sprawiła jednak, że obecnie przemysł mięsny poszukuje nowych, alternatywnych metod utylizacji, o większej ekonomicznej opłacalności.

Cechą charakterystyczną odpadów poubojowych klasyfikowanych jako materiały wysokiego ryzyka czy materiały szczególnego ryzyka jest wysoka zawartość materii organicznej, co pozwala na ich wykorzystanie jako surowiec do produkcji biogazu.

Taki też zamysł stał za budową biogazowni działającej przy Zakładzie Mięsnym Mróz w wielkopolskich Borzęciczkach. Instalacja o mocy 1,2 MW uruchomiona w 2013 r. powstała z myślą o zagospodarowaniu odpadów rzeźnych (Grupa Mróz posiada 10 tys. ha ziemi, hodowlę 3,5 tys. krów, ok. 2,5 tys. sztuk bydła i 120 tys. świń rocznie) oraz zmniejszeniu uciążliwości położonej w okolicy chlewni. – Gnojowica, której przy takiej skali hodowli jak w Grupie Mróz jest bardzo dużo, stała się problemem dla okolicznych mieszkańców ze względu na zapach. Stąd pomysł na budowę biogazowni. Drugim argumentem było zagospodarowanie odpadów rzeźnych – uzasadnia inwestycję Leszek Sadowski, dyrektor w Mróz SA. Decyzja o lokalizacji zapadła po przeanalizowaniu dostępności substratów – poza bliskością gospodarstwa hodowlanego zdecydował duży areał gruntów pod uprawę kukurydzy. Zapewnienie odpowiedniego zaplecza dla funkcjonowania biogazowni jest kluczowe pod kątem jej rentowności, a brak stałego źródła tanich substratów to z reguły główna przyczyna problemów finansowych polskich instalacji biogazowych.

Rola społeczności lokalnej

Budowa biogazowni przy Zakładach Mięsnych Mróz w Borzęciczkach odbyła się bez protestów lokalnej społeczności i przy wsparciu tamtejszych władz, w czym największy udział miało samo przedsiębiorstwo. – Zabieraliśmy mieszkańców na wycieczki objazdowe po Polsce i do Niemiec, żeby pokazywać im już funkcjonujące obiekty i rozwiać wątpliwości co do ewentualnych problemów „zapachowych” czy środowiskowych, jakie może powodować biogazownia – mówi Leszek Sadowski. Jak dodaje, wszystkie procedury na szczeblu samorządowym poszły gładko, bez wątpienia także dlatego, że biogazownia miała zniwelować fetor z chlewni w Borzęciczkach. – Dziś to do nas przyjeżdżają osoby z innych regionów kraju, żeby zobaczyć, jak instalacja działa i że rzeczywiście nie generuje odorów. A jest ona zlokalizowana 500 metrów od najbliższych zabudowań – mówi Leszek Sadowski.

Zmiana substratu

Technologię potrzebną do uruchomienia instalacji dostarczyła firma Polnet Biogaz. – Uczyliśmy się obsługi biogazowni i z czasem zdecydowaliśmy o zmianie jej profilu na typowo rolniczą, zasilaną gnojowicą i kiszonką kukurydzianą – mówi Leszek Sadowski. Rezygnacja z odpadów rzeźnianych wynikała z rachunku ekonomicznego – firma musiała ponosić dodatkowe nakłady wynikające z kosztownej higienizacji odpadów poubojowych. Obecnie wsad do fermentatora stanowi gnojowica, w mniejszym stopniu kiszonka kukurydziana pochodząca z upraw własnych firmy Mróz i inne odpady przemysłu rolno-spożywczego, np. wysłodki i korzonki buraczane, przeterminowana żywność czy wywar pogorzelniany. Łącznie 30 ton substratu dziennie.

Aspekt finansowy i środowiskowy

Firma Mróz SA sama sfinansowała budowę biogazowni, choć starano się o wsparcie ze strony Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Z czasem pojawiły się przejściowe problemy finansowe wynikające ze spadku ceny energii elektrycznej sprzedawanej operatorowi. O ile w lutym 2014 r. wynosiła ona 201,35 zł/MWh, to kilka miesięcy później spadła do 180,55 zł/MWh, co w połączeniu z załamaniem na rynku zielonych certyfikatów (które utrzymuje się do dziś) doprowadziło do tego, że do inwestycji zaczęto dokładać. Bieżąca działalność Grupy Mróz umożliwiła takie rozwiązanie, ale wiele biogazowni rolniczych w Polsce przypłaciło gwałtowny spadek cen zawieszeniem działalności lub ogłoszeniem bankructwa. – Na biogazownię nie można patrzeć tylko pod kątem zarabiania pieniędzy. Okresowe przeglądy, serwisowanie, regeneracja turbin, awarie wynikające z eksploatacji – to wszystko inwestor musi uwzględnić, decydując się na budowę. W naszym przypadku ważne jest uniknięcie kosztów zagospodarowania odpadów rzeźnych i aspekt środowiskowy – wyjaśnia odpowiedzialny za projekt w Borzęciczkach Leszek Sadowski. Sytuacja finansowa biogazowni ustabilizowała się po przejściu na system błękitnych certyfikatów, jednak nadal nie ma mowy o zarabianiu pieniędzy. Ciepło wytwarzane przez instalację jest zużywane na jej własne potrzeby (podgrzewanie fermentatorów).

Wybicie: Budowa biogazowni przy zakładzie mięsnym jest więc interesującym i obiecującym kierunkiem rozwoju polskiego sektora biogazowego

Wykorzystanie odpadów w kolejnej biogazowni

Mróz SA przymierza się do budowy kolejnej biogazowni o mocy 1 MW. Przedsiębiorstwo dysponuje w regionie dwiema rzeźniami, w których ubija się 2 tys. sztuk świń na dobę, co generuje duże ilości odpadów rzeźnych wymagających skutecznego zagospodarowania, a zlecenie tego firmom zewnętrznym jest coraz droższe – utylizacja 1 tony to dziś koszt 350 zł. Biogazownia pomoże rozwiązać ten problem. Tym bardziej że pozostałości pochodzące z przetwórstwa rolno-spożywczego traktowane są jako odpad rolniczy, przez co instalacja biogazowa wykorzystująca tego typu substrat (i wybudowana po 1 lipca 2016 r.) ma w nowym systemie aukcyjnym zagwarantowaną cenę referencyjną na poziomie 550 zł za wyprodukowanie 1 MW „zielonej energii”.

─ Uważam, że wykorzystanie biogazowni pod kątem zagospodarowania odpadów przemysłu mięsnego to dobry kierunek. Nie tylko w kontekście utylizacji, ale też produkcji czystej energii – komentuje Leszek Sadowski. ─ Według mnie kluczowe jest nastawienie do tematu biogazu władz. Jeśli biogazownia będzie postrzegana jako źródło taniej energii, a jej efekt środowiskowy będzie traktowany jako oczywistość, to rozwój tej branży jest możliwy – dodaje.

Budowa biogazowni przy zakładzie mięsnym jest więc interesującym i obiecującym kierunkiem rozwoju polskiego sektora biogazowego, co wynika z uwarunkowań ekonomicznych: braku nakładów na surowiec energetyczny, przetwarzaniu odpadów na miejscu, co eliminuje wysokie koszty związane z ich zewnętrzną utylizacją, produkcją energii elektrycznej i ciepła wykorzystywanych na potrzeby zakładu, produkcją nawozu rolniczego (poferment), który można wykorzystać na własnych polach lub sprzedawać lokalnie.

Tekst: Jolanta Kamińska

Zdjęcia: Mróz SA

Klastry energii są stosunkowo nowym tworem funkcjonującym na Polskim rynku energii, powstałym w wyniku transformacji tego rynku. Obecnie prawnie uregulowana jest wyłącznie definicja klastra energii, która pojawiła się w ustawie z dnia 20 lutego 2015 roku o odnawialnych źródłach energii. Pomimo braku konkretnych uregulowań prawnych, zainteresowanie klastrami można określić jako duże, co stanowi pozytywne zaskoczenie, szczególnie biorąc pod uwagę krótki okres, od kiedy pojęcie to zawitało do leksykonu polskiej energetyki. Kolejne podmioty prywatne oraz publiczne wyrażają zainteresowanie zawiązaniem porozumienia zmierzającego do zwiększenia efektywności wykorzystania zarówno energii elektrycznej, jak i cieplnej. Ponadto rzeczywiste zainteresowanie tego typu strukturami wykazują instytucje samorządowe. Potwierdzeniem powyższego może być liczba wniosków, która spłynęła w październiku tego roku (2017) do Ministerstwa Energii w ramach postępowania zmierzającego do certyfikacji klastrów energii. Podmioty gospodarcze i jednostki samorządu terytorialnego złożyły łącznie ok. 118 aplikacji, z czego, jak wynika z informacji przekazanych przez Ministerstwo Energii, połowa z nich ma szansę na przyznanie certyfikatu Ministerstwa.

Efekty działań podejmowanych przez klastry

Klaster energii jest przedsięwzięciem mogącym przynosić korzyści zarówno stronie podażowej, jak i stronie popytowej. Zawiązanie porozumienia pozwala na poprawę rentowności jednostek wytwórczych, zapewniając pewne źródła odbioru i stałą cenę energii, którą można dostosować do uwarunkowań lokalnych. Strona popytowa zyskuje natomiast obniżenie kosztów energii elektrycznej oraz cieplnej. Ponadto bliskość jednostek wytwórczych może prowadzić do zwiększania bezpieczeństwa energetycznego oraz poprawy jakości energii elektrycznej. Pozytywne są również efekty społeczne wynikające ze wspólnej działalności wielu podmiotów zlokalizowanych na niewielkim terenie. Poniżej przedstawione zostały przykładowe inwestycje oraz działania, które są realizowane i planowane w jednym z klastrów energii zlokalizowanym w północno-wschodniej Polsce.

Michałowo wzorem dla innych

Modelowym przykładem wpisującym się w działalność klastrową jest klaster energii „energyREGION Michałowo”, znajdujący się w mieście Michałowo leżącym we wschodniej części województwa podlaskiego. Klaster energii powstał na bazie biogazowni rolniczej, stanowiącej stabilne źródło energii elektrycznej oraz cieplnej. Dodatkowym źródłem zapewniającym energię elektryczną jest farma fotowoltaiczna (PV) o mocy 660 kWp zlokalizowana na działce sąsiadującej z biogazownią. Biogazownia wytwarza energię w jednostce kogeneracyjnej o mocy elektrycznej 600 kWe oraz mocy cieplnej 595 kWt. Na terenie biogazowni znajduje się fermentator o objętości 1880 m3, dofermentator o objętości 2280 m3 oraz zbiornik końcowy o objętości 3960 m3. Wspomniana konfiguracja układów biogazowych pozwala na osiągnięcie rocznej wydajności na poziomie 2,3 mln m3/rok biogazu rolniczego. Głównymi surowcami używanymi do produkcji są substraty stałe, w tym kiszonka trawy oraz kiszonka kukurydzy. – Na etapie inwestycji została wybudowana sieć ciepłownicza o długości 1100 m zasilająca w energię cieplną obiekty pływalni miejskiej oraz zespół szkół w Michałowie. Powyższe okoliczności, tj. specyfika położenia, rodzaje źródeł, istniejąca sieć oraz obecność odbiorcy miejskiego, stanowiły kluczowy element w podjęciu decyzji o budowie klastra energii, który może być modelowym rozwiązaniem do implementowania w innych miejscach, szczególnie na obszarach wiejskich – mówi Daniel Raczkiewicz z firmy IEN Energy – pomysłodawca i inicjator klastra. W bezpośrednim otoczeniu jednostek wytwórczych (biogazowni i farmy PV) zlokalizowanych jest przynajmniej pięciu odbiorców energii elektrycznej, w tym trzy nadajniki GSM, Zakład Komunalny w Michałowie oraz stacja kontroli pojazdów z serwisem. Ciekawy przypadek stanowi jeden z nadajników GSM zlokalizowany w odległości 20 m od rozdzielni biogazowni. W przypadku przerwy w dostawie energii elektrycznej z sieci operatora maszt ten zasilany jest z wezwanego specjalnie w tym celu busa wyposażonego w agregat prądotwórczy, który kierowany jest na miejsce z Białegostoku. Sytuacji takiej można by uniknąć, mając możliwość zasilenia wspomnianego obiektu energią pochodzącą z biogazu. Obecność jednostek wytwórczych może mieć również pozytywny wpływ na atrakcyjność pobliskich terenów przeznaczonych pod inwestycje. W odległości ok. 200 m od terenów biogazowni znajduje się 5 ha gruntu (na sprzedaż) z przeznaczeniem wg miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego na działalność przemysłową. Teren ten doskonale nadaje się dla inwestorów np. pod działalność przetwórczą. Poza niską ceną zakupu gruntu inwestor może liczyć na dostęp do tańszych mediów w postaci energii cieplnej oraz energii elektrycznej pochodzących z istniejącej oraz planowanej biogazowni rolniczej. Cena energii cieplnej może być nawet o ok. 40 proc. niższa w porównaniu do energii pochodzącej z alternatywnego paliwa z uwagi na bliskość działek i, co się z tym wiąże, stosunkowo niewielkie koszty inwestycji w ciepłociąg. W przypadku energii elektrycznej inwestycja we własną sieć dystrybucyjną może obniżyć jej koszt o ok. 10-15 proc. w odniesieniu do energii pochodzącej z sieci lokalnego OSD. Projekt opierający się na powyższych założeniach polega na opracowaniu memorandum inwestycyjnego i wdrożeniu działań promocyjnych w celu pozyskania potencjalnego inwestora lub inwestorów chcących zlokalizować swoją działalność na tym terenie.

Wykorzystanie sieci elektroenergetycznej

Jednym z działań zmierzających do rozwoju omawianego klastra energii jest budowa sieci elektroenergetycznej w oparciu o istniejącą infrastrukturę. Planuje się rozwinąć wewnętrzną infrastrukturę w układzie Rozdzielnica Główna SN (RGSN) biogazowni oraz RGSN elektrowni PV oraz sieć pomiędzy biogazownią a Głównym Punktem Zasilającym (GPZ). Docelowo energia elektryczna ma być dystrybuowana do odbiorców wchodzących w skład klastra poprzez własną sieć dystrybucyjną (OSDn). Nadwyżki energii będą dostarczane do sieci dystrybucyjnej lokalnego operatora przy pomocy jednej linii kablowej. W tym celu planowana jest modernizacja RGSN w sposób umożliwiający wprowadzenie mocy z istniejącej oraz planowanej biogazowni, a także z elektrowni PV do pobliskiego GPZ. Modernizacja w zakresie rozdzielni i sieci nN będzie polegała na modernizacji pól rozdzielczych pozwalających na przyłączenie pięciu odbiorców zewnętrznych, zasilenie potrzeb własnych biogazowni oraz ewentualne wyprowadzenie mocy w kierunku strefy przemysłowej. Takie rozwiązanie pozwoli na uzyskanie dodatkowych przychodów z tytułu świadczenia usługi dystrybucji do przyłączonych odbiorców oraz w przypadku systemu aukcyjnego – na wprowadzenie większej ilości energii „aukcyjnej” do sieci wynikającej z braku zasilenia odbiorów własnych bezpośrednio z biogazowni. Taka forma współpracy w naturalny sposób prowadzi do opracowania indywidualnej, tańszej taryfy dystrybucyjnej dla wszystkich odbiorców w klastrze. Klaster energii otrzymał również propozycję współpracy od OSD, skierowanej do podmiotów nie ujętych docelowo siecią OSDn. Z uwagi na specyfikę położenia (GPZ w odległości 300 m oraz odległość centrum miasta o ok. 1000 m) istnieje możliwość modernizacji układów sieci 15 kV zasilającej miasto Michałowo i należącą do operatora OSD w sposób umożliwiający zasilenie odbiorów energią z biogazowni w sferze wirtualnej oraz fizycznej. Nadwyżka lub niedobór energii podlegałby bilansowaniu na osłonie klastra OK4 w GPZ 110/15kV podlegającym pod krajowy systemem elektroenergetyczny. Wymienione działania, polegające na modernizacji przez OSD sieci dystrybucyjnej, mogą zostać wsparte pieniędzmi pozyskanymi w ramach dotacji. Modernizacja infrastruktury sieciowej, uwzględniająca działalność biogazowni, pozwala ograniczyć straty przesyłowe oraz zwiększa bezpieczeństwo dostaw energii elektrycznej na danym obszarze.

Plany inwestycyjne

Duże zainteresowanie działalnością lokalnego wytwórcy energii pociąga za sobą istotne decyzje inwestycyjne. Jednym z projektów inwestycyjnych planowanych w ramach klastra jest rozbudowa mocy wytwórczych. Planowane jest zwiększenie mocy istniejącej biogazowni rolniczej z 600 kWe do 950 kWe oraz budowa całkowicie nowej biogazowni rolniczej o mocy 600 kWe, na którą inwestor uzyskał wszelkie niezbędne pozwolenia i decyzje. Rozbudowa sektora wytwarzania w klastrze nastąpi w oparciu o odbiory ciepła. W tym celu planowana jest rozbudowa istniejącej sieci ciepłowniczej i połączenie biogazowni z lokalną kotłownią olejową zasilającą osiem bloków mieszkalnych. Ciepło z planowanej sieci ma zasilić podmioty zrzeszone w ramach spółdzielni mieszkaniowej obejmującej 1/6 mieszkańców trzytysięcznego Michałowa. W ten sposób mieszkańcy otrzymają o 30 proc. tańszą, ekologiczną energię cieplną z biogazowni rolniczej, a biogazownia uzyska dodatkowe przychody ze sprzedaży ciepła. Uzupełnieniem instalacji biogazowej będzie realizowany w ramach klastra magazyn energii oparty na magazynie biogazu. W tym celu zostanie zamontowany dodatkowy zbiornik, w którym będzie następowało magazynowanie biogazu rolniczego w ilości pozwalającej na pracę agregatu prądotwórczego o mocy 600 kW przez 8-10 godzin. Z założenia magazyn będzie pełnił dwie funkcje. Pierwszą z nich będzie funkcja źródła awaryjnego pozwalającego na bezprzerwową pracę w momentach awarii lub na wypadek serwisów układów służących do wytwarzania biogazu. Drugą będzie funkcja źródła szczytowego pozwalającego zwiększyć ilość generowanej energii w przypadku wystąpienia wysokich cen energii na rynku, co w znaczący sposób poprawi jego rentowność i uzasadnienie w klastrze.

Elektromobilność – to da się zrobić

W ramach działalności klastrowej planuje się rozwój elektromobilności, będący nową, intensywnie rozwijaną gałęzią przemysłową. Lokalizacja obiektu wytwórczego przy drodze wojewódzkiej z bezpośrednim wjazdem na teren biogazowni powoduje, że na jej terenie istnieje naturalna lokalizacja dla stacji szybkiego ładowania energią elektryczną pochodzącą w 100 proc. z OZE. Zabieg taki niweluje groźbę zablokowania inwestycji przez lokalnego OSD w przypadku niewydolności systemu dystrybucyjnego. Ponadto, aby w pełni wykorzystać potencjał stacji (szczególnie w pierwszym okresie funkcjonowania), planowany jest zakup elektrycznych środków komunikacji zbiorowej, którymi dowożone byłyby dzieci oraz emeryci z okolicznych gmin do pływalni miejskiej w Michałowie.

Poprawa efektywności energetycznej

Jeden z członków klastra, którym jest gmina Michałowo, planuje w ramach klastra wdrożenie wielu programów polegających na poprawie efektywności energetycznej w obszarze funkcjonowania miasta. W planach jest modernizacja oświetlenia drogowego i wewnętrznego polegającego na wymianie nieefektywnych źródeł światła na nowe, efektywne źródła oparte na technologii LED. Pod uwagę brana jest ponadto termomodernizacja obiektów użyteczności publicznej, budynków komunalnych oraz walka z niską emisją. Dodatkową, istotną działalnością realizowaną w ramach klastra jest wchodzenie w bezpośrednią interakcję z mieszkańcami, m.in. poprzez narzędzia internetowe jak strona internetowa czy facebook. Planowane są spotkania w ramach dni energii organizowanych przez władze miasta podczas imprez masowych. Dzień energii jest doskonałą możliwością, do zaprezentowania i zachęcenia lokalnych mieszkańców do stosowania działań proefektywnościowych i ekologicznych. Efekt ten może zostać osiągnięty poprzez organizację ekspozycji różnych technologii, tj. kolektorów słonecznych, pomp ciepła, instalacji prosumenckich PV czy technologii służących poprawie efektywności energetycznej. Okazje takie są również doskonałym czasem, aby zaprezentować osiągnięcia i plany klastra oraz przeprowadzić różnego rodzaju szkolenia.

Podsumowanie korzyści

Powyższe przykłady pokazują, że istnieje wiele korzyści związanych ze współpracą podmiotów w ramach klastra energii. Począwszy od tańszej energii cieplnej dla obiektów użyteczności publicznej gminy (w przypadku pływalni i zespołu szkół była to oszczędność o ok. 30 proc. z 85 zł/GJ z oleju opałowego na 50 zł/GJ ciepła z biogazowni), po szereg korzyści o wymiarze społecznym: nowe miejsca pracy, wzrost przychodów, rozwój gminy oraz aktywizacja lokalnej społeczności. Dla odbiorców oraz potencjalnych inwestorów korzyści płynące z porozumienia są zarówno ekonomiczne, w postaci tańszej energii cieplnej oraz energii elektrycznej, jak również wynikające z bezpieczeństwa i pewności zasilania. W zależności od lokalizacji (odległość ma wpływ na koszty budowy ciepłociągu) energia cieplna z biogazowni może być od 30 proc. do 60 proc. tańsza w porównaniu do ciepła wyprodukowanego z zastosowaniem tradycyjnych paliw typu gaz, olej opałowy, miał węglowy. Na płaszczyźnie obrotu i dystrybucji energii spodziewane są oszczędności na poziomie 15-30 proc. Kolejnym pozytywnym aspektem rozwiązania jest korzystanie z czystej, ekologicznej energii. Klaster, którego pomysłodawcą był wytwórca energii, pozwala zwiększyć rentowność w zakresie wytwarzania.

Klaster rośnie w siłę

Obecnie klaster tworzy kilka przedsiębiorstw, jednak w ostatnim czasie do porozumienia dołączyły dwie sąsiadujące gminy: Gródek i Zabłudów, oraz podmioty: Biogazownia Ryboły (Adler Biogaz), sąsiadująca wspólnota mieszkaniowa oraz lokalni przedsiębiorcy (właściciele kurników). Przedstawiony powyżej klaster jest modelowym rozwiązaniem opartym na biogazowni rolniczej, które można z powodzeniem implementować w wielu podobnych miejscach, szczególnie na terenach wiejskich, zapewniając korzyści zarówno podmiotom wytwórczym, jak i stronie popytowej.

Autorzy:

• Daniel Raczkiewicz, doradca zarządu IEN S.A.
• Rafał Bielas, doktorant, pracownik Instytutu Elektroenergetyki Politechniki Warszawskiej

Jednym z projektów inwestycyjnych planowanych w ramach klastra jest rozbudowa mocy wytwórczych. Planowane jest zwiększenie mocy istniejącej biogazowni rolniczej z 600 kWe do 950 kWe oraz budowa całkowicie nowej biogazowni rolniczej o mocy 600 kWe

Poferment – powstawanie i właściwości

W biogazowniach rolniczych głównym produktem procesu fermentacji metanowej jest biogaz. Drugim zasadniczym produktem jest poferment, zwany inaczej pulpą pofermentacyjną. W skład pofermentu wchodzą przede wszystkim nierozłożone w procesie fermentacji metanowej związki organiczne, składniki mineralne oraz biomasa organizmów żywych. Skład pofermentu w głównej mierze warunkowany jest charakterystyką substratów wykorzystywanych do procesu produkcji biogazu. Innymi czynnikami mającymi wpływ na właściwości omawianej pozostałości są m.in. rozdrobnienie substratu, przebieg procesu fermentacji czy technologie wykorzystywane w biogazowniach rolniczych.

Nawozowe wykorzystanie pofermentu

Najczęściej stosowanym rozwiązaniem w kontekście zagospodarowania pulpy pofermentacyjnej jest jej wykorzystanie nawozowe. Rozwiązanie to jest praktykowane przede wszystkim ze względu na brak konieczności prowadzenia innych działań, takich jak separacja, suszenie czy konfekcjonowanie.

Najważniejszym aktem prawnym dotyczącym nawozowego wykorzystania pozostałości z procesu fermentacji metanowej jest Ustawa z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu (Dz.U. 2007 nr 147 poz. 1033). W przytoczonym akcie prawnym przedstawione są regulacje dotyczące m.in. warunków i trybu wprowadzania do obrotu środków wspomagających uprawę roślin oraz ich stosowania w rolnictwie. W myśl ustawy pod pojęciem nawozów rozumie się „produkty przeznaczone do dostarczania roślinom składników pokarmowych lub zwiększania żyzności gleb albo zwiększania żyzności stawów rybnych, którymi są nawozy mineralne, nawozy naturalne, nawozy organiczne i nawozy organiczno-mineralne”. W myśl dokumentu poferment może być traktowany jako nawóz organiczny bądź organiczno-mineralny. Kryterium klasyfikacji będzie m.in. zawartość materii organicznej w pofermencie. O tym, jak cennym i przydatnym w rolnictwie nawozem jest poferment, świadczą liczne wyniki badań, w tym badania własne, np. Czekała i in. 2017, „Composting potential of the solid fraction of digested pulp produced by a biogas plant”, Biosystems Engineering 160, 25-29.

Poferment może być wykorzystywany jako nawóz na polach, jednak należy przestrzegać pewnych warunków. Zabrania się między innymi stosowania nawozu na glebach zamarzniętych, zalanych wodą, nasyconych wodą, pokrytych śniegiem oraz w postaci płynnej podczas wegetacji roślin przeznaczonych do bezpośredniego spożycia przez ludzi. Pamiętać jednak należy, że jeżeli do fermentacji wykorzystano typowo rolnicze substraty, w tym gnojowicę, obornik czy produkty uboczne przemysłu rolno-spożywczego, to poferment jako nawóz uznaje się za bezpieczny dla środowiska.

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 stycznia 2015 r. w sprawie procesu odzysku R10 (Dz.U. 2015 poz. 132) jest aktem prawnym, w którym zostały podane warunki dotyczące odzysku R10 – Obróbka na powierzchni ziemi przynosząca korzyści dla rolnictwa lub poprawę stanu środowiska. Jeden z najważniejszych zapisów dotyczy konieczności spełniania wymagań szczegółowego sposobu stosowania nawozów, określonego w przepisach wydanych na podstawie art. 22 pkt 1 ustawy z dnia 10 lipca 2007 r. o nawozach i nawożeniu.

Innym aktem wykonawczym do Ustawy o nawozach i nawożeniu jest Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 18 czerwca 2008 r. w sprawie wykonania niektórych przepisów ustawy o nawozach i nawożeniu (Dz.U. 2008 nr 119 poz. 765). W akcie tym podane są m.in. dopuszczalne zakresy zanieczyszczeń, które mogą być obecne w nawozach.

Liczne badania prowadzone w Polsce, jak i na świecie jednoznacznie wskazują na przydatność pofermentu w procesie wzrostu i rozwoju roślin. W praktyce właściciele biogazowni rolniczych zazwyczaj zbywają poferment za niewielkie sumy pieniędzy, nieadekwatne do wartości nawozowej charakteryzującej omawianą pozostałość.

Alternatywne kierunki zagospodarowania pofermentu
Mimo że bezpośrednie wykorzystanie pofermentu w celach nawozowych jest najczęściej stosowanym rozwiązaniem – poszukuje się również innych metod jego zagospodarowania. Kluczowym działaniem w gospodarce pofermentem jest dokonanie jego separacji. W wyniku omawianego procesu powstają co najmniej dwie różne frakcje, tzn. płynna i stała różniące się właściwościami. W największym dotyczy to zawartości suchej masy oraz zawartości składników pokarmowych dostępnych dla roślin. Frakcję płynną najczęściej wykorzystuje się jako nawóz bądź kieruje na początek instalacji do uwodnienia nowej porcji wsadu w formie stałej (np. kiszonki). Zdecydowanie większa możliwość zagospodarowania charakteryzuje frakcję stałą, która może być wykorzystana do realizacji celów nawozowych (odzysk R3) lub energetycznych (R1).

Frakcja ta jest zasobna w materię organiczną (najczęściej 60–90 proc.), w związku z czym nadaje się do nawożenia gleb polskich, z reguły ubogich w próchnicę. Jednocześnie chcąc zwiększyć wartość nawozową tej frakcji warto poddać ją kompostowaniu. Innym kierunkiem jej wykorzystania jest produkcja biopaliw stałych – czyli brykietów i pelletów.

Jak wspomniano wcześniej, pulpa pofermentacyjna ze względu na swoje właściwości i skład chemiczny może i winna być wykorzystywana w rolnictwie jako nawóz – mimo że jest klasyfikowana jako odpad. Dlatego w wielu krajach jest ona traktowana jako cenny materiał nawozowy wykorzystywany w rolnictwie. Natomiast w Polsce możliwości zagospodarowania pulpy są mało korzystne, chociaż w ostatnich latach widać powolne zmiany zmierzające do poprawy tej sytuacji. Rozważając kwestię rolniczego wykorzystania pofermentu, warto mieć na uwadze fakt, że może on stanowić dodatkowe źródło przychodów dla instalacji. Licząc tylko zawartość NPK wg cen rynkowych – średnia wartość 1 m3 waha się między 25 a 45 zł – w zależności od substratów, z których poferment został wyprodukowany. Poza tym należy jeszcze uwzględnić obecność mikroelementów niezbędnych roślinie (miedź, cynk, mangan, żelazo i inne) zwiększających wartość nawozową i ekonomiczną pofermentu.

Praca została zrealizowana w ramach projektu: „Badania nad opracowaniem innowacyjnego nawozu organiczno-mineralnego z pofermentu”; współfinansowanego ze środków Unii Europejskiej w ramach Programu Operacyjnego – Inteligentny Rozwój (Wsparcie otoczenia i potencjału przedsiębiorstw do prowadzenia działalności B+R+I, działanie 2.3 Proinnowacyjne usługi dla przedsiębiorstw, poddziałanie 2.3.2 Bony na innowacje dla MŚP), wniosek POIR.02.03.02-30-0002/16.

Krajowy Ośrodek Wsparcia Rolnictwa, a wcześniej Agencja Rynku Rolnego, od 2011 r. monitoruje produkcję biogazu rolniczego oraz produkcję energii elektrycznej wytworzonej z takiego biogazu. Na czym polega ten monitoring?

Monitorowanie produkcji polega w głównej mierze na weryfikowaniu, czy przedsiębiorcy wpisani do rejestru wytwórców biogazu rolniczego wykorzystują w swojej działalności wyłącznie substraty, które zostały określone w ustawowej definicji biogazu rolniczego. Ponadto, informacje, które pozyskujemy z rynku, m.in. na temat ilości i rodzajów substratów zużytych do produkcji, a także ilości wytworzonego biogazu rolniczego oraz energii elektrycznej, służą do przygotowania raportów zarządczych na potrzeby Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi, Ministra Energii, Ministra Środowiska oraz Prezesa Urzędu Regulacji Energetyki. Kolejnym istotnym elementem prowadzonego monitoringu jest przeprowadzanie kontroli, w ramach których weryfikujemy, czy dane prezentowane w sprawozdaniach kwartalnych składanych do KOWR znajdują odzwierciedlenie w dokumentacji posiadanej przez wytwórców.

Jaką rolę spełnia prowadzony przez KOWR rejestr? Jak wygląda procedura zarejestrowania/wyrejestrowania biogazowni? Ile obecnie biogazowni znajduje się w rejestrze?

Uzyskanie wpisu do rejestru wytwórców biogazu rolniczego jest swoistym pozwoleniem na prowadzenie działalności gospodarczej w zakresie wytwarzania biogazu rolniczego lub energii elektrycznej z tego biogazu. Przypomnę, że firmy, które stosują wyłącznie surowce określone w ustawowej definicji biogazu rolniczego, nie muszą ubiegać się o wydanie koncesji na wytwarzanie energii elektrycznej w URE, zastępuje ją właśnie wpis do rejestru. Procedura uzyskania wpisu jest bardzo uproszczona i polega na złożeniu w KOWR poprawnego wniosku, na podstawie którego w terminie siedmiu dni kalendarzowych, a często dużo szybciej, biogazownia zostaje zarejestrowana. Warto dodać, że na stronie internetowej KOWR zostały umieszczone szczegółowe informacje na temat warunków uzyskania wpisu do rejestru oraz odpowiednie formularze. Aktualizacja danych bądź wykreślenie z rejestru odbywa się w podobny sposób. Aktualnie do naszego rejestru, który dostępny jest na stronie internetowej KOWR, wpisanych jest 96 biogazowni rolniczych należących do 86 podmiotów o łącznej mocy około 101 MW.

Co sprawia, że biogazownia rolnicza stanowi specyficzną w porównaniu z innymi instalację wytwarzającą energię odnawialną?

Choć w Polsce instalacji biogazu rolniczego jest jeszcze stosunkowo niedużo, należy pamiętać o ich wyjątkowym charakterze, tj. możliwości stabilnej i sterowalnej produkcji, bez względu na warunki atmosferyczne, takie jak wiatr czy zachmurzenie. Nierzadko biogazownie rolnicze uzyskują wydajność pracy na poziomie przekraczającym 8 tys. godzin rocznie, która to wartość jest niemożliwa do osiągnięcia przez większość innych rodzajów OZE. Kolejnym istotnym aspektem jest utylizacyjny charakter biogazowni rolniczych. Tylko w zeszłym roku przetworzono w nich 2,7 mln t odpadów z produkcji rolnej oraz przemysłu rolno-spożywczego, co stanowiło blisko 85 proc. wszystkich surowców wykorzystanych do produkcji biogazu rolniczego. Dane za trzy kwartały bieżącego roku świadczą o tym, że udział ten jeszcze wzrośnie. Dodatkowo podkreślenia wymaga, że funkcjonowanie biogazowni rolniczych jest niezwykle korzystne zarówno dla samego rolnictwa, jak i poprawy jakości życia na terenach wiejskich. Przykładowo, utylizując odchody zwierzęce, ograniczamy emisję metanu do atmosfery, uzyskujemy cenny nawóz, niszczymy niektóre bakterie chorobotwórcze oraz nasiona chwastów, jednocześnie zmniejszamy uciążliwość odorową tych odpadów oraz redukujemy ryzyko zanieczyszczenia wód gruntowych i powierzchniowych. Nie wolno przy tym zapominać, że rozwój biogazowni rolniczych przyczynia się do powstawania nowych miejsc pracy na terenach wiejskich oraz dywersyfikacji źródeł dochodów rolników.

Czy odnotowujecie Państwo sygnały z rynku o wycofaniu się z tego rodzaju działalności?

Nie, takich sygnałów na szczęście nie otrzymujemy. Mogę powiedzieć, że praktycznie wszystkie instalacje, które do tej pory zostały uruchomione, nadal wytwarzają energię elektryczną. Zagrożenie wycofania się niektórych inwestorów z tej działalności faktycznie istniało z uwagi na notowane przez dłuższy czas załamanie się cen na rynku zielonych certyfikatów. Jednak dzięki wprowadzonym rozwiązaniom, tj. wydzieleniu certyfikatów dedykowanych wyłącznie energii elektrycznej z biogazu rolniczego, opłacalność funkcjonowania biogazowni rolniczych została przywrócona. Należy mieć również nadzieję, że proponowane zmiany w nowelizowanej właśnie ustawie o odnawialnych źródłach energii, w szczególności w zakresie nowych rozwiązań w zakresie wsparcia finansowego, pozwolą na uruchomienie ogromnego potencjału polskiego rolnictwa i przyczynią się do dynamicznego rozwoju branży biogazu rolniczego.

Nierzadko biogazownie rolnicze uzyskują wydajność pracy na poziomie przekraczającym 8 tys. godzin rocznie, która to wartość jest niemożliwa do osiągnięcia przez większość innych rodzajów OZE

Tylko w zeszłym roku w biogazowniach rolniczych przetworzono 2,7 mln t odpadów z produkcji rolnej oraz przemysłu rolno-spożywczego, co stanowiło blisko 85 proc. wszystkich surowców wykorzystanych do produkcji biogazu rolniczego

W ostatnich latach obserwuje się systematyczny wzrost zainteresowania odnawialnymi źródłami energii w Polsce. Wynika to przede wszystkim z nieustannego wzrostu zapotrzebowania na energię oraz wzrostu cen energii elektrycznej produkowanej w konwencjonalnych systemach energetycznych. Ponadto wejście w życie Dyrektywy 2009/28/EC w sprawie promocji produkcji energii ze źródeł odnawialnych miało na celu ograniczenie emisji gazów cieplarnianych i zużycie paliw konwencjonalnych w krajach UE. W ramach tych działań do roku 2020 Polska zobowiązała się do zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii w finalnym bilansie energii do 15 proc., wzrostu efektywności energetycznej o 20 proc. oraz redukcji emisji gazów cieplarnianych do atmosfery o 20 proc. w stosunku do roku 1990.

Wymagania, które określone zostały w Dyrektywie 2009/28/EC, dotyczyły również paliw stosowanych w transporcie. Dotyczy to głównie biokomponentów, które są dodawane do paliw i biopaliw ciekłych. Udział energii odnawialnej w transporcie do roku 2020 ustalony został na poziomie 10 proc. Zgodnie z danymi Eurostat, w 2015 roku w naszym kraju udział energii odnawialnej w transporcie wyniósł 6,4 proc. Jednym z najbardziej perspektywicznych biopaliw, mogących znaleźć zastosowanie jako paliwo napędowe, jest biometan. Uzyskiwany jest on w wyniku procesu oczyszczenia i uzdatnienia biogazu do parametrów gazu ziemnego (o zawartości CH4­ ok. 98 proc.).
Produkcja biogazu i biometanu w Europie

Obecnie w Europie funkcjonuje ok. 14 tys. instalacji biogazowych. Najwięcej z nich jest w Niemczech (ok. 9 tys.), ponad 1 tys. znajduje się we Włoszech, a ok. 600 w Szwecji i Francji. Ponadto, według danych Europejskiego Stowarzyszenia Biogazu, w całej Europie na koniec 2014 roku funkcjonowało 367 instalacji produkujących biometan (rys. 1).

Z przeprowadzonych przez naukowców Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu obliczeń wynika, że potencjał produkcji biogazu w naszym kraju wynosi ok. 13,5 mld m3 rocznie (bez uwzględnienia upraw celowych i odpadów komunalnych). Objętość ta możliwa jest do uzyskania przy wykorzystaniu biomasy odpadowej: obornika i gnojowicy, słomy zbóż i rzepaku oraz słomy kukurydzianej. Dodatkowo wsad do biogazowni mogą stanowić także odpady z przetwórstwa żywności, cukrowni, ubojni, mleczarni i gorzelni, których ilości są trudne do oszacowania.
Barierą w produkcji biometanu są wysokie koszty oczyszczania biogazu, które stanowią znaczny udział w całkowitych kosztach całej inwestycji. Ponadto koszt jednostkowy instalacji oczyszczania jest tym większy, im mniejsza jest instalacja. Przykładowo koszty stacji uzdatniania dla rocznej produkcji biogazu na poziomie 4 mln Nm3 (odpowiadającej mocy zainstalowanej eklektycznej 1 MW) wynoszą ok. 0,8-1,5 mln euro w zależności od rodzaju zastosowanej technologii i jej producenta. Przy tak wysokich nakładach inwestycyjnych należałoby rozważyć podłączenie kilku biogazowni do jednej instalacji oczyszczania.

Obecnie na rynku motoryzacyjnym dostępna jest szeroka oferta pojazdów zasilanych gazem ziemnym, tzw. pojazdów NGV (ang. Natural Gas Vehicle). Dotyczy ona nie tylko samochodów osobowych, ale również samochodów dostawczych (do 3,5 t) oraz autobusów. W ofercie znajdują się między innymi, produkowane w Polsce, autobusy firmy Solaris. Co ważniejsze, biometan (tak samo jak gaz ziemny) może zostać skroplony, co pozwala znacząco zwiększyć zasięg pojazdu na tzw. jednym tankowaniu. Biometan w formie ciekłej stosowany jest jako paliwo napędowe w ciężarówkach, statkach i autobusach.

Do najbardziej rozwiniętych rynków europejskich, pod względem zastosowania biometanu do zasilania pojazdów, należą Włochy, Niemcy i Szwecja. W pierwszym z wymienionych państw liczba pojazdów NGV wynosi blisko 900 tys., natomiast w Niemczech i Szwecji ok. 100 tys. Co więcej, wymienione państwa przeważają pod względem liczby stacji tankowania, która w 2016 roku wyniosła odpowiednio 1186 (we Włoszech), 885 (w Niemczech) oraz 173 (w Szwecji). W Polsce zarówno liczba pojazdów NGV, jak i stacji nie wygląda imponująco. Według danych NGVA Europe aktualnie użytkowanych jest ok. 500 pojazdów, a dostępna liczba stacji wynosi tylko 28. Wynika to przede wszystkim z braku spójnej wizji rozwoju sektora paliw metanowych na cele transportowe. Należy jednak zwrócić szczególną uwagę na zainteresowanie wykorzystaniem gazu ziemnego w komunikacji miejskiej. Aktualnie w ponad 20 miastach jeżdżą autobusy zasilane CNG. Najwięcej jest ich w Tychach, gdzie flota obejmuje 75 autobusów miejskich.

Metody oczyszczania i uzdatniania biogazu

W przypadku wyboru technologii oczyszczenia i wzbogacania biogazu najważniejszą kwestią jest sposób transportu uzyskanego biometanu z miejsca jego produkcji do punktu tankowania pojazdów. Ważne jest również ustalenie docelowego poziomu zawartości CH4 w paliwie gazowym. Obecnie wyróżnia się kilka technologii oczyszczania i uzdatniania biogazu, a do najpopularniejszych zalicza się metody absorpcji zmiennociśnieniowej PSA, płuczki wodnej, technologie separacji membranowej oraz metody kriogeniczne. Należy jednak pamiętać, że pierwsze dwie z wymienionych technologii charakteryzują się niższą sprawnością oczyszczania gazu w porównaniu do pozostałych. Ich główną zaletą są niższe koszty eksploatacyjne.
W technologii adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) wykorzystuje się właściwości poszczególnych gazów do ich rozdzielenia. Wyprodukowany biogaz jest sprężany, a następnie kierowany do kolumny adsorpcyjnej. W kolumnie tej wychwytywany jest dwutlenek węgla, natomiast oczyszczony biometan kierowany jest dalej.
Innym systemem wykorzystywanym do zwiększenia zawartości metanu w biogazie jest technologia płuczki wodnej. Polega ona na wykorzystaniu większej rozpuszczalności dwutlenku węgla w wodzie (w porównaniu do metanu) oraz wysokiego ciśnienia (ok. 6-10 bar). Następnie rozpuszczony w kolumnie absorpcyjnej dwutlenek węgla jest uwalniany w wyniku dodania powietrza pod ciśnieniem atmosferycznym.

Do jednych z najskuteczniejszych i jednocześnie najdroższych metod uzdatniania biogazu należą technologie kriogeniczne. Pozwalają one na usunięciu z biogazu zanieczyszczeń głównych (tj. CO2 i N2) oraz zanieczyszczeń śladowych (np. siarkowodór lub amoniak). Technologie te opierają się na wykorzystaniu różnych temperatur skraplania poszczególnych gazów. Temperatury niepożądanych gazów, m.in. dwutlenku węgla i siarkowodoru, są wyższe niż metanu i wynoszą odpowiednio -60°C dla H2S i -78°C dla CO2.

Podsumowanie

Na podstawie doświadczeń innych państw europejskich (m.in. Niemiec i Włoch) można stwierdzić, że produkcja biometanu na cele transportowe jest naturalną konsekwencją rozwoju rynku biogazu. Wynika to przede wszystkim z możliwości i efektywności wykorzystania energii biogazu. Przy aktualnych uwarunkowaniach prawnych najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem, mogącym znaleźć zastosowanie w praktyce, jest wtłaczanie oczyszczonego biogazu rolniczego do sieci gazu ziemnego.
W przypadku wykorzystania tego paliwa w środkach transportu potrzeba wprowadzenia długoletniej i przede wszystkim przewidywalnej polityki, która promowałaby ten kierunek wykorzystania biogazu. Zastosowanie biometanu jako paliwa do pojazdów NGV może znacznie przyczynić się do poprawy jakości powietrza w miastach, w których coraz częściej spotykany jest problem smogu. Rozwój branży CNG będzie jednak w dużym stopniu uzależniony od wsparcia uzyskanego ze strony władz naszego kraju.

Aleksandra Jeżowska, Kamil Kozłowski
Instytut Inżynierii Biosystemów, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Literatura

Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych zmieniająca i w następstwie uchylająca dyrektywy 2001/77/WE oraz 2003/30/WE.
Eurostat Statistic Explained. Share of renewable energy sources in transport 2004-2015. http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php/Renewable_energy_statistics
NGVA Europe 2017. Vehicles and NGV stations in Europe. http://www.gasinfocus.com/en/indicator/vehicles-and-ngv-stations-in-europe/
Pomykała R., Łyko P., Biogaz z odpadów (bio)paliwem dla transportu – bariery i perspektywy. Chemik, 67, 5, 2013.
Śliwka M., Pomykała R., Biometan jako odnawialne paliwo w transporcie. Logistyka, 4, 2015.
www.european-biogas.eu

Wybicie

Barierą w produkcji biometanu są wysokie koszty oczyszczania biogazu, które stanowią znaczny udział w całkowitych kosztach całej inwestycji. Ponadto koszt jednostkowy instalacji oczyszczania jest tym większy, im mniejsza jest instalacja

Do jednych z najskuteczniejszych i jednocześnie najdroższych metod uzdatniania biogazu należą technologie kriogeniczne. Pozwalają one na usunięciu z biogazu zanieczyszczeń głównych (tj. CO2 i N2) oraz zanieczyszczeń śladowych (np. siarkowodór lub amoniak)

Nie tylko w Polsce zauważono, iż produkcja biometanu o wysokiej jakości w biogazowniach daje wyjątkowo dobre rezultaty ekologiczne oraz gospodarcze. Od kliku lat produkcja tego paliwa przeżywa wyjątkowy rozkwit w takich krajach, jak: Francja, Wielka Brytania, Holandia czy Niemcy oraz kraje skandynawskie. Państwa te po wielu latach analiz i pracy wokół istniejących „zakładów” produkcji zielonego metanu doszły do wniosków, iż jest to najbardziej efektywny kosztowo sposób ograniczania emisji niepożądanych gazów do atmosfery przy jednoczesnym zagospodarowaniu odpadów oraz stanowi doskonały sposób na realizację polityki innowacyjnej gospodarki obiegu zamkniętego. Niewątpliwie, dodatkowymi atutami lokalnej produkcji biometanu są m.in. zagadnienia bezpieczeństwa energetycznego czy zoptymalizowanej kosztowo wyspowej gazyfikacji obszarów niezurbanizowanych w skojarzeniu np. ze stacjami regazyfikacji LNG.

Biometan – produkt uniwersalny

Biometan to zarówno prawdziwy naturalny gaz z OZE dla celów produkcji energii elektrycznej, ale również paliwo transportowe w postaci bioCNG oraz gaz dla celów grzewczych czy pełnowartościowy gaz dla potrzeb procesów produkcyjnych. Wydaje się, że nie ma bardziej uniwersalnego produktu z całej gamy OZE.

Obecnie w Polsce nie ma szczegółowych regulacji prawnych, które mogą pomóc realnie rozwinąć rynek biometanu. System tzw. brązowych certyfikatów w obecnym kształcie jest mało wiarygodny dla inwestorów oraz nie daje wystarczającego wsparcia.

Uregulowania prawne

Aby zainicjować pierwsze realizacje inwestycji polegających na wytwarzaniu biometanu, należy dokonać następującej nowelizacji podstawowego aktu prawnego rynku OZE w Polsce, tj. ustawy z dnia 20 lutego 2015 r. o odnawialnych źródłach energii,
a także ustawy z dnia 10 kwietnia 1997 r. – Prawo energetyczne, w następującym zakresie:
likwidacja systemu tzw. brązowych certyfikatów;
wprowadzenia gwarantowanego 15-letniego systemu wsparcia w postaci dedykowanej aukcji dla biometanu;
wprowadzenie gwarantowanego 15-letniego systemu wsparcia w postaci aukcji dla biogazu zatłaczanego do lokalnych, wyspowych sieci dedykowanych dla biogazu rolniczego sprzedawanego do klientów posiadających oddzielne instalacje OZE, np. typu CHP. Uzasadnienie dodatkowego wsparcia wynika z tego, iż w tego typu inwestycjach powstają dodatkowe koszty instalacji lokalnych sieci gazowych. Uzasadnieniem dla takiego wsparcia jest również promocja wykorzystania biogazu dla celów grzewczych i generacji energii elektrycznej na potrzeby własne w mniejszych miejscowościach;
wprowadzenie systemu gwarancji pochodzenia dla biometanu.

Wsparcie dla polskich instalacji

Na rynkach europejskich poziom wsparcia wytwórców biometanu waha się od ok. 252 zł w Niemczech do 330 zł w Wielkiej Brytanii za 1 MWh energii gazowej łącznie z wartością samego paliwa. Jak wiadomo, w Polsce cena gazu jest jedną z najwyższych w Europie i biorąc to pod uwagę, okazuje się, że dla opłacalności inwestycji poziom wsparcia dla instalacji w Polsce może osiągnąć bardzo konkurencyjny pułap ok. 210 zł (50 euro) za 1 MWh w energii gazowej plus cena gazu. Takie warunki powodują, iż polskie instalacje mogą w prosty sposób uczestniczyć jako bardzo konkurencyjne na istniejącym, europejskim rynku handlu biometanem.

Po wprowadzeniu podstawowych zmian w ustawie o OZE należy niezwłocznie przystąpić do zaprojektowania kompleksowej regulacji rynku biometanu poprzez dokonanie rozdziału systemu wsparcia dla paliwa gazowego, jakim jest biometan, od ogólnego systemu wsparcia, jaki funkcjonuje dla źródeł elektroenergetycznych. Uporządkuje to ostatecznie systemy wsparcia dla różnych źródeł OZE i da szansę na ich prostsze modyfikacje w przyszłości.

Dyrektywa RED II

Zakres kompleksowej regulacji powinien objąć zagadnienia związane z dostosowaniem polskiego prawodawstwa do przepisów m.in. dyrektywy RED2, takie jak:
wpisanie biometanu do krajowej strategii OZE ze wskazaniem poziomu zakładanego rozwoju instalacji z podziałem na gaz dla celów grzewczych, bioCNG oraz CHP;
weryfikacja systemu aukcyjnego dla biometanu oraz dla biogazu w lokalnych sieciach gazowych;
wprowadzenie systemu feed-in-tariff dla biometanu oraz dla biogazu w lokalnych sieciach gazowych;
regulacja wsparcia dla biometanu używanego w transporcie;
obowiązki minimalnego udziału wysokometanowych odpadów w produkcji gazu oraz innych odpadów;
przepisy w zakresie europejskiego handlu biometanem;
wprowadzenie obowiązku 50 proc. bonifikaty w kosztach przyłączenia gazowego dla biometanu jako OZE oraz obowiązku zakupu 100 proc. biometanu z instalacji OZE przez operatora gazowego w pierwszej kolejności;
wprowadzenie maksymalnego terminu na wydanie warunków przyłączenia do sieci gazowej, licząc od daty złożenia wniosku;
wprowadzenie systemu certyfikacji biometanu jako paliwa w transporcie oraz wprowadzenie uznawania tego systemu z systemami innych krajów UE.

Tak przygotowany system prawny dla biometanu zapewni długofalowy rozwój branży biogazowej oraz doprowadzi do wypełnienia zobowiązań w zakresie redukcji emisji C02 w zrównoważony sposób, gwarantując jednocześnie polskim biogazowniom korzystne warunki funkcjonowania.

Michał Tarka, Marcin Trupkiewicz
Kancelaria Prawna BTK-Legal

Polska energetyka biogazowa w kontekście bioelektrowni i biogazowni zasilanych biomasą rolniczą, kukurydzą nadal stoi. Wszelkiego rodzaju dodatki w postaci gnojowic, oborników, kiszonek z traw czy buraków i innych okopowych, topinamburu, odpadów przemysłu przetwórstwa rolno-spożywczego, stanowią niewielki procent całości wykorzystywanych substratów. A przecież tworzony przez nas od kilku lat z udziałem kilkunastu naukowców z Wyższych Uczelni i Instytutów Naukowych katalog Polskich Roślin Energetycznych jednoznacznie wskazuje, że wielokierunkowo najbardziej efektywnymi roślinami energetycznymi są burak energetyczny (agrotechniczna „hybryda” buraka cukrowego), kolejno rożnik przerośnięty (sylfia – Silphium perfoliatum L.), kilka odmian traw energetycznych, w tym perz wydłużony zbitokępkowy (Agropyron elongatum), proso rózgowe (Panicum virgatum) i dopiero kukurydza.

Moda przyszła z Zachodu

Niechęć do uprawy innych niż kukurydza roślin energetycznych wynika z co najmniej dwóch powodów. Pierwszym jest zapewne wzorowanie się na uprawowym modelu naszych zachodnich sąsiadów. Biogazownie powstały przy fermach bydła, aby zlikwidować wszechwładny smród bydlęcej gnojowicy. Ze względu na to, że w pierwszych latach inwestycje były sowicie dotowane przez państwo (a i teraz są, choć w ograniczony już sposób), zaczęły być modne. Ktoś przez przypadek wrzucił do komory fermentacyjnej nadwyżkę przygotowanej dla bydła karmy (aby nie gniła i dodatkowo nie cuchnęła) i zauważył, że kiszonka z kukurydzy (a tego surowca w fermach bydła przecież nie brakuje) daje wespół z gnojowicą znaczniejsze efekty energetyczne. Z czasem fermy bydła likwidowano, a bioelektrownie czy biogazownie pracowały nadal na samej już kiszonce. Drugim powodem dominacji plantacji kukurydzy jest budowa w naszym kraju bioelektrowni i biogazowni prawie wyłącznie w technologiach niemieckich ukierunkowanych szczególnie na ten substrat.

Burak wciąż niedoceniony

Próby wprowadzenia do uprawy buraka energetycznego idą ciężko i ospale. Dwaj dominatorzy w zakresie dostaw materiału siewnego buraka energetycznego w Polsce, KWS i STRUBE, od lat pracują nad wyhodowaniem nowych odmian, przeznaczonych dla energetyki biogazowej. I te odmiany są już dostępne. Obie firmy prowadzą również bardzo szeroki zakres prac badawczych nad najlepszymi i najwłaściwszymi sposobami przygotowania substratu z buraków, ich odkamieniania czy wstępnej obróbki. Opracowano nowe sposoby przechowywania substratu buraczanego, tak aby wystarczył na całoroczne zasilenie bioelektrowni. Uruchomiono doświadczalne bioelektrownie i biogazownie pracujące wyłącznie na buraku. Efekty są zaskakujące – całkowity czas retencji zmikronizowanego buraka (korzenia i liści) wynosi niespełna 96 godzin (badania na zlecenie Bioelektrowni Świętokrzyskich MK w latach 2015 i 2016 przeprowadził prof. Jacek Dach – Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu), wartość energetyczna wyższa niż wszystkich innych substratów roślinnych wziętych pojedynczo. Niestety, nie ma chętnych do uprawy tej rośliny nawet tam, gdzie po likwidacji polskiego przemysłu cukrowniczego w szopach byłych plantatorów pozostały jeszcze maszyny. Młodzi rolnicy pukają się w czoło na samą propozycję sugerującą uprawę buraka energetycznego. Po co, za ile taka harówa itd. A uważamy, że warto, bo zysk ze sprzedaży surowego buraka z liśćmi zdecydowanie przewyższa przy obecnym średnim plonowaniu zyski z uprawy buraka cukrowego i innych roślin.

Trwają poszukiwania roślin energetycznych

Bioelektrownie Świętokrzyskie MK, w oczekiwaniu na administracyjne decyzje dotyczące budów bioelektrowni w Rzędowie, Trzemosznej i Łoniowie prowadzą zakrojone na szeroką skalę działania w zakresie prac nad poszukiwaniem nowych roślin energetycznych, chcąc zrzucić dominujący obecnie gatunkowo pancerz. Współpraca ze wspomnianymi wcześniej naukowcami, szczególnie z dr inż. Danutą Martyniak i prof. Grzegorzem Żurkiem z Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie, dr inż. Aliną Kowalczyk-Juśko i prof. Haliną Borkowską z Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie, prof. Jackiem Dachem z Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu, prof. Adamem Cenianem z Instytutu Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku i niezależnym ekspertem dr. inż. Romanem Molasem daje już widoczne i obiecujące efekty.
Zakrojone na szeroką skalę, prowadzone w takim wymiarze powierzchniowym (ok. 15 ha poletek uprawowych) po raz pierwszy w Polsce, a trwające już dwa lata badania ślazowca pensylwańskiego (Sida hermaphorodita) wskazują, że przy wszystkich mankamentach uprawowych w okresie pierwszych dwóch lat, roślina ta może być ciekawą wieloletnią alternatywą dla kukurydzy. Rok 2019 będzie okresem podsumowawczym dla ponadczteroletnich badań, ale dotychczasowe wyniki pokazują, że mimo niesprzyjających warunków pogodowych (ulewy i susze) energetycy biogazowi ślazowcem pensylwańskim (zwanym tu i ówdzie błędnie malwą pensylwańską) powinni już dzisiaj się zainteresować. Tym bardziej że roślina ta, obok zachęcających parametrów energetycznych (biomasa zielona) wykazuje dodatkowo interesujące właściwości paszowe (bydło) i wtórnie energetyczne jako sucha masa przeznaczona do pirolizy lub produkcji biowęgla, co może być zachęcającym, dodatkowym bodźcem finansowym do uprawy.

Z korzyścią dla natury

Perzowi wydłużonemu zbitokępkowemu i rożnikowi przerośniętemu poświęcono już na łamach „Magazynu Biomasa” oddzielne artykuły, nie ma sensu zatem informacji o tych roślinach powtarzać. Pamiętać o nich jednak należy w kontekście ich efektywności energetycznej i wszystkich innych walorach, których pisząc o energetyce biogazowej, pominąć nie wolno. Wiele roślin energetycznych, w tym rożnik przerośnięty, to niewyobrażalny raj dla pszczół, co w sytuacji, kiedy pszczele pożytki kurczą się, a ilość tych owadów w zastraszający sposób przez stosowanie herbicydów maleje, nie jest bez znaczenia. Większość uprawowych roślin energetycznych nie jest poddawana zabiegom chemicznym i to jest ta wartość dodana dla przywrócenia równowagi środowiskowej.

Naukowcy pracują intensywnie, my szukamy na całym świecie nowych roślin, które dla energetyki biogazowej mogą być przydatne, a uda się je zaaklimatyzować w naszych warunkach pogodowych. Propozycji jest obecnie kilkanaście, zaprezentujemy dziś trzy. Wszystkie poddane zostaną wnikliwym badaniom, aktualnie kompletujemy materiał badawczy oraz przygotowujemy się do pokonania rozlicznych raf, wymyślonych przez naszych urzędników.

Badania malwy, szczodraka, parzeplinowatych

Jedną z roślin jest rodzima, zapomniana, zaniechana w uprawie malwa pastewna (ślaz okółkowy – Malva verticillata). Popularna w okresie międzywojennym i po wojnie roślina paszowa, której uprawa prawie całkowicie zanikła, a w swoim czasie jej introdukcją zajął się nieżyjący już inż. Jan Pilarczyk. Roślina bardzo powoli wraca do łask, choćby ze względu na na bardzo obfite plony (w ekstensywnej uprawie można uzyskać nawet 170–200 ton masy zielonej w trzech pokosach). Malwa pensylwańska uprawiana jest obecnie na bardzo małych areałach, wręcz amatorsko, jako doskonała pasza (w postaci kiszonki) dla królików. Jest niewymagającą jednoroczną rośliną, rosnącą na każdej glebie do V klasy włącznie, lubiącą jednak tereny o wysokim poziomie wody gruntowej oraz okolice, w których mają miejsce spore opady deszczu. Wymaga gleby dobrze wygrzanej. Malwy pastewnej nie należy siać wcześniej niż na początku maja. Sieje się w odstępach od 20 do 30 cm. Osiąga nawet 2 m wysokości.

Ze względu na swoje walory odżywcze, szybki przyrost masy ciała królików, należy zakładać, że roślina ta powinna mieć bardzo dobrą charakterystykę energetyczną, dlatego w roku 2018 planujemy założenie kilku poletek, a raczej pól doświadczalnych w różnych rejonach woj. Świętokrzyskiego, cechujących się różnym mikroklimatem i odmiennymi warunkami glebowymi. Interesujące przedstawicieli energetyki biogazowej parametry rośliny (poziom wygazowania, zawartość metanu w biogazie, czas retencji, przydatność nawozowa pofermentu surowego oraz w różnych kompilacjach recepturowych i inne) określi Laboratorium Zakładu Energetyki Systemów Rolnictwa Uniwersytetu Przyrodniczego w Poznaniu. Badania przeprowadzone zostaną pod nadzorem prof. Jacka Dacha.

Biorąc pod uwagę wszystkie archiwalne zapisy, bieżące obserwacje oraz uwagi hodowców zwierząt skarmianych malwą pastewną, należy zakładać, że może to być jedna z ciekawszych roślin energetycznych, czego byśmy sobie życzyli.

Podobne rokowania mamy w stosunku do rośliny tym razem obcej, pochodzącej z dalekiej Syberii. To szczodrak syberyjski, a właściwie szczodrak krokoszowaty (Rhaponticum carthamoides). To niezwykle interesująca roślina, opisana już przez podróżników w końcu XIX wieku, w szczególności przez Grigorija Potanina, który wykazał jej niezwykłe i różnorakie właściwości lecznicze. Zapisy rosyjskie sytuują korzeń szczodraka, w leczniczym odniesieniu dla ludzi w okolicach żen-szenia. Obserwacje poczynione w latach 1996–1998 i 2002–2004 przez autorów niniejszego artykułu, jak również relacje tamtejszych mieszkańców – pasterzy, skierowały naszą uwagę na inne cechy tej rośliny. Stwierdzono ponad wszelką wątpliwość, że szczodrak występujący na terenie Syberii jest doskonałą paszą dla tamtejszych jeleni – marali (Cervus elaphus sibiricus), które żywiąc się nim, uzyskują w krótkim czasie masę ciała większą od takich samych marali żerujących w rejonach szczodraka pozbawionych (np. w okolicach Morza Kaspijskiego). Po wielu latach, poznając właściwości malwy pastewnej i jej bezpośredniego przełożenia na wzrost masy królików, wróciliśmy per analogiam do tematu szczodraka syberyjskiego. Jakoś dziwnie korelowały nam się opisy przyrostu wagi zwierząt skarmianych tą różniącą się gatunkowo, ale zapewne bez wątpienia energetyczną paszą. Przesłane do Polski próbki roślin poddano bardzo pobieżnym badaniom i okazało się, że wyniki są bardzo obiecujące, zarówno pod względem wartości energetycznej (poziom wygazowania), jak i niezwykle wysokiego jak na materiał roślinny poziomu metanu w biogazie. To zdecydowało, że poczyniliśmy kroki w celu uzyskania w nadchodzącym roku nasion wystarczających do obsiania sporego poletka doświadczalnego i rozpoczęcia prac mających na celu uzyskanie wystarczającej ilości biomasy do przeprowadzenia tym razem reprezentatywnych badań, dających rzeczywisty obraz energetycznej wartości tej rośliny. A biorąc pod uwagę fakt, że łodygi szczodraka osiągają wysokość 180 cm i że jest to roślina wieloletnia, rosnąca na jednym stanowisku do 20 lat, badania wydają się i ciekawe, i uzasadnione. Największą niewiadomą jest sprawa aklimatyzacji szczodraka w warunkach polskich, ale skoro bez problemu trwa w nieco bardziej ekstremalnym środowisku, jakim jest obszar Syberii, zakładamy, że nasi specjaliści z radzikowskiego IHARU poskromią go i przysposobią do warunków polskich.

Trzecie zadanie to przysposobienie do celów energetycznych roślin z rodziny parzeplinowatych (Gunneraceae). I chociaż rośliny te rosną obecnie prawie wyłącznie w klimacie umiarkowanie ciepłym (pas równikowy) półkuli południowej, to ze względu na szybko kroczące zmiany klimatyczne w Europie, chcemy podjąć próbę przeniesienia kilku gatunków do botanicznego środowiska Polski. Oczywiście będzie to zabieg długotrwały, przebiegający etapami, być może nie unikniemy manipulacji genetycznych. Ale biorąc pod uwagę wszystkie cechy tych roślin, wzbogacenie o nie polskiego katalogu roślin energetycznych byłoby ze wszech miar pożyteczne. Próby adaptacji do warunków polskich podjęły już ogrody botaniczne we Wrocławiu i Krakowie, a niektóre sklepy ogrodnicze oferują już nasiona i roczne lub dwuletnie sadzonki.

Trzeba wiedzieć, że parzeplinowate, będąc roślinami wieloletnimi, charakteryzują się dużym przyrostem masy zielonej. Są w swym macierzystym środowisku roślinami dzikorosnącymi, w ogrodach i parkach występują często jako rośliny ozdobne ze względu na swoje rozmiary nasadzane pojedynczo. Znanych jest kilkadziesiąt prób przeniesienia tych roślin do Polski. Przeżyły. I ten fakt jest zachęcającym symptomem do dalszych poszukiwań i badań. W przypadku parzeplinowatych bardzo liczymy na Instytut Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie. Oczywiście można by zacząć działania od wymienionych ogrodów botanicznych, ale to by w znaczny sposób wydłużyło proces poznawczy.

Czy to wszystko ma sens? Tak, bo oczekujemy wymiernych efektów w postaci większej ilości uzyskanego biogazu, lepszych jego parametrów, zmniejszenia ilości wydawanych pieniędzy na zakup biomasy o wyższych parametrach energetycznych czy ograniczenie ilości pieniędzy wydawanych na budowę bioelektrowni z racji choćby zmniejszenia wielkości komór fermentacyjnych z tytułu skrócenia czasu retencji. Tym bardziej że od lat uczestniczymy w działaniach zmierzających do niedopuszczenia w Polsce do monokultury upraw kukurydzy przeznaczonej do celów energetycznych i staramy się, by nie popełniono błędu, który zafundowali sobie nasi zachodni europejscy sąsiedzi.

Marek Kurtyka
Wojciech Łukaszek

Malwa pensylwańska uprawiana jest obecnie na bardzo małych areałach. Jest niewymagającą jednoroczną rośliną, rosnącą na każdej glebie do V klasy włącznie, lubiącą jednak tereny o wysokim poziomie wody gruntowej oraz okolice, w których mają miejsce spore opady deszczu

Parzeplinowate, będąc roślinami wieloletnimi, charakteryzują się dużym przyrostem masy zielonej. Są w swym macierzystym środowisku roślinami dzikorosnącymi, w ogrodach i parkach występują często jako rośliny ozdobne ze względu na swoje rozmiary nasadzane pojedynczo