Výpočty úspor emisí v bioplynu, biometanu a pevné biomase

Úroveň úspory emisí skleníkových plynů je, vedle původu biomasy, dalším z kritérií pro to, aby se výsledný produkt mohl považovat za prokazatelně udržitelný. Minimální úspora emisí je stanovena ve směrnici RED II (Směrnice EP a Rady (EU) 2018/2001) v platném znění („RED III“), které vstupuje v účinnost 21. 5. 2025. Dosud se minimální dosažená úroveň úspory emisí vyžadovala jen u biopaliv pro dopravní účely (bionafta, bioetanol, HVO, biometan/bioCNG/bioLNG). U výroby elektřiny, tepla a chladu z paliv z biomasy dosud stačilo v rámci certifikace udržitelnosti doložit jen původ biomasy, ale se začátkem účinnosti RED III bude pro udržení statusu energie z obnovitelného zdroje nutné doložit minimální úsporu emisí i u nich. Správný způsob určení emisí a dosažená úspora se ověřuje při certifikačním auditu udržitelnosti.

Zařízení na výrobu elektřiny, tepla a chladu z pevné biomasy uvedená do provozu po 20. 11. 2023 budou mít povinnost doložit dosažení 80% úspory emisí skleníkových plynů již k datu účinnosti RED III. Bioplynové stanice s kogenerací elektřiny a tepla se jmenovitým tepelným příkonem nižším než 10 MW uvedené do provozu do konce roku 2020 budou muset dosáhnout u vyrobené elektřiny a tepla 80% úspory po 15 letech od uvedení do provozu, s platností od 1. 1. 2026. K tomuto datu by se povinnost týkala bioplynových stanic uvedených do provozu do konce roku 2010. U ostatních bude tato povinnost nabíhat postupně, jak je popsáno v čl. 29, odst. 10 směrnice RED II a shrnuto v následující tabulce.

Tabulka 1: Souhrn požadavků na plnění úspory emisí skleníkových plynů při využití paliv z biomasy

Pokud bude u zařízení, na které se povinnost vztahuje, při auditu udržitelnosti zjištěna úspora nižší než požadovaná, nebo nepůjde úsporu určit a ověřit vůbec, bude se na vyrobenou elektřinu, teplo nebo chlad pohlížet jako kdyby byly vyrobeny z fosilních zdrojů. To by znamenalo nesplnění podmínek pro vydání samotného certifikátu udržitelnosti.

Výrobců biometanu pro dopravní účely (jako bioCNG nebo bioLNG) se povinnost dosáhnout minimální úspory emisí týká již v současnosti. Zařízení uvedená do provozu před 5. 10. 2015 musí u vyrobeného biopaliva dosáhnout úspory 50 %, zařízení uvedená do provozu mezi 5. 10. 2015 a 31. 12. 2020 úspory 60 % a zařízení uvedená do provozu od 1. 1. 2021 úspory 65 % emisí skleníkových plynů.

Úspora emisí skleníkových plynů se stanoví srovnáním s tzv. fosilním komparátorem, tj. úrovní emisí při výrobě z fosilních zdrojů. V následujících tabulkách jsou uvedeny hodnoty fosilních komparátorů pro jednotlivé druhy produktů (viz RED II, příloha VI, část B, odst. 19) a maximální hodnoty emisí splňující požadované úrovně úspory.

Tabulka 2: Fosilní komparátory a maximální hodnoty emisí při úspoře 70 a 80 % emisí u výroby elektřiny a tepla

Tabulka 3: Fosilní komparátory a maximální hodnoty emisí pro biopaliva v dopravě

Hodnotu emisí pro daný produkt lze stanovit třemi způsoby:

• Využitím celkových standardizovaných hodnot emisí (viz RED II, příloha VI, část D).
• Využitím kombinace rozložených (dílčích) standardizovaných hodnot emisí (viz RED II, příloha VI, část C) a skutečných hodnot emisí.
• Využitím skutečných hodnot emisí

Celkové standardizované hodnoty emisí jsou součtem hodnot emisí z pěstování, přepravy a zpracování. Jsou stanoveny pro základní druhy paliv z biomasy (dřevní štěpku, brikety a pelety ze zbytků v lesnictví, rychle rostoucí dřeviny, kmenoviny a průmyslové zbytky; zemědělské zbytky; mrvu, kukuřičnou siláž a biologický odpad). „Biologickým odpadem" jsou biologicky rozložitelné odpady ze zahrad a parků, potravinářské a kuchyňské odpady z domácností, kanceláří, restaurací, velkoobchodů, jídelen, stravovacích a maloobchodních zařízení a srovnatelný odpad ze zařízení potravinářského průmyslu. Biologickým odpadem není kal z čistíren odpadních vod. Tzv. typizované hodnoty, které jsou uvedeny spolu se standardizovanými, jsou pouze orientační a pro uvedení úrovně emisí s nimi pracovat nelze.

Lze je přímo použít, pokud se k výrobě používá druh biomasy spadající do kategorií ve výše uvedené příloze RED II a pokud jejich hodnota odpovídá minimální požadované úspoře. V následující tabulce jsou uvedeny varianty, které využití celkových standardních hodnot již neumožňují.

Tabulka 4: Celkové standardizované hodnoty emisí skleníkových plynů pro paliva z biomasy dle směrnice RED II (příloha VI, část D), které dle požadavku 80% úspory emisí při výrobě elektřiny nebo tepla uplatnit nelze (alespoň emise z pěstování, zpracování nebo dopravy je třeba dopočítat dle skutečnosti)

Z uvedeného vyplývá, že úroveň emisí stoupá s přepravní vzdáleností a mírou využití fosilních zdrojů energie).

U bioplynu a biometanu je to obdobné, zde je navíc s výrazně vyšší hodnotou emisí spojen otevřený sklad digestátu.

Tabulka 5: Celkové standardizované hodnoty emisí skleníkových plynů pro paliva z biomasy dle směrnice RED II (příloha VI, část D), které dle požadavku 80% úspory emisí při výrobě elektřiny z bioplynu uplatnit nelze (alespoň emise z pěstování, zpracování nebo dopravy je třeba dopočítat dle skutečnosti)

Tabulka 6: Celkové standardizované hodnoty emisí skleníkových plynů pro paliva z biomasy dle směrnice RED II (příloha VI, část D), které dle požadavků na úspory emisí u biometanu uplatnit nelze (alespoň emise z pěstování, zpracování nebo dopravy je třeba dopočítat dle skutečnosti)

Rozložené (dílčí) standardizované hodnoty emisí jsou stanoveny obdobně jako ty celkové (viz výše), jen jsou rozděleny na hodnoty emisí z pěstování (eec), přepravy (etd) a zpracování (ep). Součtem těchto hodnot pro jednu konkrétní kategorii dostaneme odpovídající celkovou standardní hodnotu. Pokud celková standardizovaná hodnota nedosahuje požadované úspory emisí, je možné část, která se na celkových emisích podílí nejvíce (zpravidla zpracování a pěstování) určit výpočtem a pro emise z dopravy použít odpovídající rozloženou standardní hodnotu. I zde platí, že tzv. typizované hodnoty, které jsou uvedeny spolu se standardizovanými, pro určení úrovně emisí používat nelze.

Emise CO₂ z použitého paliva (eu), se pokládají u paliv z biomasy za rovné nule. Emise skleníkových plynů jiných než CO₂ (CH₄ a N₂O) z použitého paliva musí být do emisí z použitého biopaliva zahrnuty. Tyto hodnoty jsou mezi rozloženými (dílčími) standardizovanými hodnotami též uvedeny.

U bioplynu se uvádí záporný kredit (emise snižuje) pro výrobu z mrvy, u biometanu se přičítají emise ze stlačení na plničce CNG. 

Skutečná hodnota emisí je hodnota vypočítaná podle metodiky stanovené v RED II v příloze VI části B. Příloha obsahuje pravidla a vzorce pro výpočet hodnot emisí ze všech relevantních fází (pěstování, přeprava, zpracování) a pro rozdělení emisí mezi elektřinu a teplo. V relevantních případech lze uplatnit i výpočet následujících prvků, které se od celkových emisí odečítají:

• anualizované emise ze změn v zásobě uhlíku vyvolaných změnami ve využívání půdy
• úspory emisí vyvolané nahromaděním uhlíku v půdě díky zdokonaleným zemědělským postupům;
• úspory emisí v důsledku zachycování a geologického ukládání CO₂
• úspory emisí v důsledku zachycování a náhrady CO₂

U druhů biomasy, které jsou odpadem nebo zbytkem, se emise z pěstování/získávání u jejich původce obecně považují za nulové. Výpočet skutečné hodnoty je nutný i u druhů biomasy, které nespadají do žádné z kategorií pro standardizované emise v RED II (viz výše).

Další podrobnosti pro výpočet emisí i emisní faktory jsou uvedeny v Prováděcím nařízení Komise (EU) 2022/996, zejména pokud jde o emise z pěstování. Další podrobnosti pro výpočet emisí jsou uvedeny v systémových dokumentech jednotlivých certifikačních programů, např. ISCC EU, SURE EU nebo REDcert EU.

U článků dodavatelského řetězce před výrobcem finálního produktu se hodnoty emisí počítají a dále předávají v kg CO₂e/t sušiny. Pokud jsou použity standardizované hodnoty, na prohlášení o udržitelnosti se uvádějí jen jako TDV (celková standardizovaná hodnota) nebo v příslušných kolonkách (eec, etd, ep, popř. dalších) jako DDV (rozložená standardizovaná hodnota). Až finální výrobce ji určí v g CO₂e/MJ a vypočte i dosaženou úsporu emisí. 

Emise se standardně počítají na základě údajů za 12 měsíců. Při počáteční certifikaci (když údaje za uplynulých 12 měsíců neexistují) je možné vycházet z ověřitelných předpokladů a po šesti měsících výpočet aktualizovat na základě reálných údajů. Použité emisní faktory a údaje o výhřevnosti musejí pocházet z Prováděcího nařízení Komise (EU) 2022/996 a pokud tam nejsou uvedeny, z jiných citovatelných zdrojů nebo zkušebních zpráv. Emise ze spotřeby elektřiny se počítají s pomocí národních emisních faktorů v příloze výše uvedeného nařízení; nelze použít průměrné hodnoty pro celou EU. 

Pokud jde o jednotlivé prvky:

• Výpočet emisí z pěstování vychází z údajů o výnosu plodiny, množství osiva, aplikovaných ochranných prostředků a hnojiv minerálních – fosfor (P₂O₅), draslík (K₂O), vápník (CaO) a dusík (N) a organického dusíku v hnojivech organických, množství posklizňových zbytků a spotřeby nafty, elektřiny a dalších druhů energie pro jakékoliv činnosti související s pěstováním a sušením biomasy a odvozem sklizně z pole do sila.
• Výpočet emisí z dopravy vychází z údajů o přepravovaném množství, použitém dopravním prostředku a jeho kapacitě a účinnosti přepravy (dle přílohy nařízení 2022/996) a přepravní vzdálenosti. Výrobce finálního produktu musí zahrnout i emise z přepravy ke konečnému spotřebiteli, což u výrobce biometanu znamená při vtlačení do distribuční soustavy emise ze ztrát při přepravě distribuční soustavou pro zemní plyn (0,01 g CH₄/MJ z. plynu) a emise ze spotřeby energie elektřiny v čerpací stanici. Obchodníci uprostřed dodavatelského řetězce buď jen předávají od dodavatele odběrateli údaj o rozložené standardizované hodnotě emisí z dopravy nebo informaci o použitém dopravním prostředku a celkové přepravní vzdálenosti k sobě, aby konečný výrobce měl úplné údaje k výpočtu celkových emisí z přepravy.
• Výpočet emisí ze zpracování/výroby vychází z údajů o vyrobeném množství, spotřeby energie a popřípadě chemických látek a množství odpadní vody. Skutečné hodnoty o emisích vztahující se ke vstupním materiálům od dodavatelů se násobí tzv. faktorem suroviny. Je-li výstupem výroby meziprodukt, faktor se určí jako poměr množství suroviny potřebné k získání 1 t meziproduktu. Je-li výstupem finální produkt, určí se jako poměr MJ v surovině potřebné k získání 1 MJ v konečném produktu. Pokud má proces zpracování nějaké vedlejší produkty, je na ně možné alokovat část emisí vynásobením tzv. alokačním faktorem. Ten se určí jako podíl energetického obsahu daného výstupu v součtu všech výstupů (tj. hlavního produktu i vedlejších produktů).

Výpočet emisí a následně dosažené úspory se zpravidla provádí v tabulkovém procesoru jako je např. MS Excel, což umožňuje výpočet přizpůsobit na míru podmínkám konkrétního provozu. Ačkoliv by mělo být v silách a schopnostech každého provozu v roli zemědělce, prvního sběrného místa nebo zpracovatele/výrobce připravit si výpočet vlastními silami, může být snazší a rychlejší využít služeb externích poradců, kteří již mají s přípravou výpočtů emisí zkušenosti (a zpravidla použijí již předem připravený vzor). 

Doporučujeme provést si kontrolu, od kdy se povinnost dokládat úsporu emisí týká vašeho provozu (v součinnosti s finálním výrobcem, pokud jím nejste vy sami) a zda si pro dosažení požadované úspory emisí vystačíte s využitím standardizovaných hodnot. Pokud bude třeba vypočítat skutečné hodnoty, doporučujeme si včas provést orientační výpočet, abyste v případě nutnosti (kdyby celková hodnota emisí vycházela příliš vysoká) stihli provést úpravu ve způsobu pěstování nebo výrobní technologie před rozhodujícím certifikačním auditem udržitelnosti, při kterém už musí být hodnota emisí a dosažená úspora shledána jako vyhovující.

Tweet

Výpočty úspor emisí v bioplynu, biometanu a pevné biomase

Inovace BPS od Johann Hochreiter s.r.o.

Pokročilé vstupy jako budoucnost produkce bioplynu

Kapacita první biometanové stanice v Česku EFG Rapotín BPS se více než zdvojnásobila

Statistiky pevné biomasy a výhled