Dnes velice populární témata jako skleníkový efekt, snižování emisí, zvyšování účinnosti, obnovitelné energie, životní prostředí, odpady a kompostovatelné odpady k nám z velké části přinesla Evropská unie. Hovoří se o závazcích České republiky ke snižování emisí skleníkových plynů a zastoupení obnovitelné energie na celkové spotřebě.
V přepočtu na jednotku energie je elektřina tou "nejšpinavější" energií. Proto by se mělo největší množství elektřiny vyrábět z obnovitelných zdrojů a zvyšovat účinnost při jejím generování. Tyto požadavky v nižších a středních výkonech velice dobře splňuje kogenerační jednotka, a to nejlépe je-li jako palivo použit bioplyn.
Obtížná realizace bioplynových stanic
Kogenerační jednotka přemění energii v bioplynu na energii elektrickou a tepelnou. Po pokrytí vlastní spotřeby je elektřina dodávána do rozvodné sítě jako "zelená" energie, teplo je využíváno na udržení teploty technologie vývinu plynu a zbylou část je možné využívat pro velké množství aplikací. Přestože z pohledu environmentálního jde o příkladné využití organické hmoty, která je bakteriemi v prostředí bez přístupu vzduchu přeměněna na bioplyn, je realizace bioplynových stanic v ČR obtížná, a to i ve srovnání se situací v EU.
Nemohou za to ani tak podmínky materiální, jako spíše legislativní a ekonomické. Bioplynové stanice jsou po stránce technického provedení velice různorodé, ale po stránce legislativní je můžeme rozdělit do tří kategorií. Rozdělení je dáno zpracovávaným materiálem či odpadem.
První kategorií jsou zemědělské bioplynové stanice, které zpracovávají exkrementy hospodářských zvířat. Druhou kategorií jsou bioplynové stanice zpracovávající odpad a třetí pak bioplynové stanice na čistírnách odpadních vod, sloužící ke stabilizaci kalu. Nejmenší problémy z pohledu legislativy má kategorie první. Proto asi jde o jedinou kategorii, která zaznamenala přírůstek nové bioplynové stanice za posledních několik let.
Proč jich není víc? Důvodů je hned několik:
Snížil se stav hospodářských zvířat a snížila se jejich koncentrace.
Zemědělské podniky zatím nepřijaly myšlenku přidružené výroby v podobě prodeje energie.
Zemědělci nemají finanční zdroje a pokud ano, raději je investují do obnovy zemědělských objektů a strojů s minimální návratností. Lepší by bylo investovat do technologie, která zlepší nakládání s exkrementy a přinese další zisk.
Pro investory je zemědělství rizikovým odvětvím bez možnosti ovlivnit rizika s nedostatečným poskytnutím záruk.
V okamžiku, kdy cokoliv a v jakémkoliv množství přidáme do vstupních exkrementů, vznikne na výstupu substrát, který již podle zákona o hnojivech (nově zákon č. 317/2004 Sb.) není statkové hnojivo a je třeba registrací z něj hnojivo udělat! Tento akt může trvat déle než dva roky a nikdo zemědělci neporadí, co se substrátem po tu dobu dělat.
Jestliže nemůžeme přidáním např. trávy či siláže zvýšit organickou hmotu v kejdě, je bioplynová stanice často provozována pod konstrukčními parametry (například zatížení reaktoru). Tím klesá účinnost a narůstají investiční náklady vztažené na instalovanou kW elektrického výkonu.
Přes všechna tato rizika a problémy jsou zemědělské bioplynové stanice jednoduché po technické stránce (je možné využít stávající objekty), i po stránce realizace a uvedení do provozu.
Ekonomika provozu
S ohledem na nejčastější velikost bioplynových stanic v zemědělství, která se pohybuje od 100 do 300 kW elektrického výkonu, jsou investiční náklady v rozmezí 80 000 až 120 000 Kč na kW elektrického výkonu. Dobře navržené stanice pracují na plný instalovaný výkon 8000 hodin ročně. Tržby z prodeje elektrické energie se za předpokladu ceny 2,4 Kč/kWh pohybují od 1,9 mil Kč do 5,7 mil Kč. Servisní, mzdové a provozní náklady se u zemědělských stanic pohybují od 30-50 % tržeb za elektrickou energii.
Z pohledu trvale udržitelného života je důležitější využití odpadu, který končí na skládkách, než exkrementů zvířat, jež jsou i bez bioplynové stanice součástí koloběhu v přírodě. Z celkového množství odpadů ukládaného na skládkách představuje organická hmota 20-40 %.
U této kategorie bioplynových stanic však není situace tak jednoduchá jako u kategorie první. Při realizaci není zásadním problémem technická stránka, zato po stránce legislativní jde téměř o oříšek. Má-li být projekt ekonomicky výhodný, musí být velikosti nad 30 000 tun zpracovaného odpadu ročně. Tím se však dostává do kategorie staveb, podléhajících posouzení vlivu na životní prostředí (zákon č. 100/2001 Sb.).
Získání integrovaného povolení je práce na minimálně šest měsíců a peníze stojí i zpracování projektové přípravy. Takže jsme zaplatili projekt, nechali jej posoudit a výsledek je nejistý: může se stát, že tak, jak jsme si to vymysleli, to nepůjde. Nejlepší nás však teprve čeká, protože je třeba přesně definovat vstupní suroviny, které se mohou během realizace měnit, a to i dost zásadně.
Nepřehledná evropská směrnice
Při projektování a realizaci je třeba postupovat podle nařízení EP a Rady č. 1774/2002 (nařízení se nezapracovávají do národních legislativ, ale platí přímo). Jde o rozsáhlé nařízení, které se snaží vytvořit koncept pro všechny podobné projekty, a tím se stává nepřehledným a složitým. Zjednodušeně řečeno, jestliže bude úředník schvalující stavbu bioplynové stanici nekompromisně vyžadovat veškeré náležitosti z uvedené směrnice, neprojde zřejmě žádná.
Podle mého názoru nejsou ve směrnici ostré hranice podmínek provozu pro různé druhy projektů a z jednoduché bioplynové stanice může nakonec vyrůst továrna s daleko vyššími investicemi. Kvůli naplnění požadavků na zpracování odpadů je investice vztažená na kW instalovaného elektrického výkonu vyšší než u kategorie zemědělských bioplynových stanic. Můžeme počítat s rozmezím 100 000-200 000 Kč. Velké rozmezí je způsobeno hlavně kvalitou vytříděného odpadu, podílem lidské práce na dotřídění a náročností úpravy vstupních surovin.
Přitom spotřeba elektrické energie pro vlastní spotřebu bioplynové stanice se pohybuje okolo 20 % z výroby. Spotřeba tepelné energie je v rozmezí 30-50 % z vyrobené energie. Jestliže měla první kategorie stanic návratnost i pod šest let, zde bychom se dostali bez problémů přes 10 let.
Vše je dáno tím, že bioplynové stanice zpracovávající odpad jsou sice zdrojem energie, ale hlavně zpracovatelem odpadu. Do ekonomiky projektu se musí započítat poplatek za zpracování odpadu. V okolních zemích původní Evropské unie se za využití tuny organických materiálů platí 40-90 eur. Tím se stává příjem za elektrickou energii vedlejší.
Vedle příjmů jsou také vyšší náklady na využití fermentačního zbytku. Ten je hodnocen jako odpad a podle toho je třeba s ním nakládat. Z vyhnilé organické hmoty se připravují průmyslové komposty, které těžko hledají využití. Komplikace nastávají, když kompost nesplňuje podmínky normy. V takovém případě je třeba ukládat na skládku odpadů jako inertní materiál s malým vývinem skládkového plynu nebo ho používat na plochy bez potravinářského či krmivářského využití. V takovém případě se totiž na kompost nevztahuje zákon o hnojivech.
Kuriozitou je však fakt, že schválení kompostovacího procesu s vydáním potvrzení o zařazení produktu mezi komposty trvá přibližně rok. Takže když to shrneme: na začátku je třeba dobře definovat vstupy, aby bylo možné přesně definovat technické řešení, které bude posouzeno několika orgány a bude posouzen vliv projektu na životní prostředí. Půjde-li vše dobře a realizace proběhne za rok od předložení projektu, je třeba vyřešit nakládání s vyhnilou organickou hmotou. A protože kvalitu výstupu nejsme schopni předem definovat, ani ovlivnit (už vůbec ne zaručit), může trvat rok, než kompost budeme schopni někde uplatnit. Během této doby jej může třeba ukládat na skládku a platit za uložení 500-1000 Kč za tunu.
Zjednodušení realizace
I přes všechny problémy je zde možnost, jak celou bioplynovou stanici po legislativní stránce zjednodušit. Jde o bioplynovou stanici umístěnou na skládce odpadů, doplněnou o třídírnu a mechanickou úpravnu odpadu. Území skládky je už posouzeno z pohledu vlivu na životní prostředí je už vytvořen svozový plán. Provozovatel skládky zná dobře okolí, které obsluhuje, a dokáže najít a motivovat producenty odpadu tak, aby byl dostatek vstupní suroviny.
Ideální je, když na skládce je už umístěna technologie na energetické využití skládkového plynu. Tím se ušetří spousta starostí a investic, týkající se vyvedení elektrického výkonu.
Kompostárna umístěná na tělese skládky ušetří na investicích, které by musely být vynaloženy za kanalizaci a nakládání s odpadními vodami. Výstup v podobě kompostu může být použit na rekultivaci skládky nebo jako krycí vrstva denních skládek. Tím dojde ke snížení emisí metanu, který ve vrstvě kompostu oxiduje.
TEDOM, s. r. o.
vedoucí střediska obnovitelných zdrojů energie
