Jak bioplynová stanice zachraňuje hospodaření statku

Bioplynová stanice nikdy nebyla pouze zdrojem elektřiny a tepla. Je to zařízení, které ekonomicky efektivně řeší nakládání s vedlejšími produkty a odpady zemědělců, kteří si ji postavili, nebo těch, kteří sem mohou odpadní biomasu svážet. Stejně tak ve vstupním mixu surovin nachází uplatnění i energetické plodiny či potravinářská produkce s nižší kvalitou. Bioplynové stanice někde zachraňují i chovy zvířat.

Energie z bioplynu se rychle stala součástí velice provázaných zemědělských činností. Zemědělec něco vypěstuje, aby tím nakrmil zvířata i bioplynovou stanici. Kejdu, hnůj, zkaženou úrodu pošle také do bioplynky, a ta mu na oplátku vyrobí energie, které z části prodá, část využije ve vlastním provozu nebo nabídne okolí a vzniklý digestát použije jako hnojivo na pozemky, na kterých opět vypěstuje potraviny, krmení pro svá zvířata a pro bioplynovou stanici. Tento uzavřený kruh se točí a díky synergiím jako celek funguje, i když se některému článku zrovna úplně nedaří.

Na samém počátku bioplynové stanice zachraňovaly chovy hospodářských zvířat z důvodu snižování zápachu a tlaku obyvatel obcí zasažených kejdovým rozvozovým plánem. Dobytek se odvděčí kejdou či hnojem, který je skvělý nositel stopových prvků a biologie pro zdárný fermentační proces. Digestát zase pomáhá řešit zvyšující se náklady na minerální hnojiva a jejich dostupnost vůbec.

Nyní však synergický kolotoč se středobodem v podobě bioplynky stojí ještě před větší výzvou, a tou je dramatický růst cen pohonných hmot a energií.

Projevují se důsledky války

Ještě při cenách energií, na které jsme byli do nedávna zvyklí, tak jeden takový konkrétní chov prasat platil za elektřinu asi 400 až 450 tis Kč měsíčně. Vlivem přechodu na spotové ceny je jeho fakturace pětinásobná a náklady na elektřinu tvoří téměř polovinu tržeb za jateční prasata. Po přepojení odběru elektřiny na bioplynovou stanici měsíčně ušetří dvě třetiny nákladů na elektřinu. Problém ale nekončí.

Cena silové složky elektřiny se šplhá k pevné výkupní ceně z bioplynu a to znamená, že se výrazně sníží zelený bonus. Pro stát je to skvělá zpráva, protože na výdajích za podporu obnovitelných zdrojů výrazně ušetří, ale pro konečného spotřebitele to znamená, že ani cena elektřiny z BPS nebude tak výhodná jako byla dříve, i když stále bude asi poloviční oproti ceně ze sítě. Pochopitelně to, co BPS neprodá, ale vloží do vlastního připojeného provozu, ztratí na tržbě.

Když kulhá jedna noha ze čtyř, dá se to nějak ustát, ale bohužel když jich kulhá víc, je to problém. Dlouhodobě rostou náklady na provoz bioplynových stanic, a to jak na straně servisních prací, tak na straně vstupních substrátů. Přidáme-li k tomu neklidnou situaci v zemědělství, tak synergie jsou fajn, ale ani ty vše neutáhnou.

Důsledky války jsou tak provázané, že asi neexistuje sektor, kterého se alespoň ekonomicky nedotknou. Ceny pohonných hmot se samozřejmě promítnou do nákladů za obdělávání půdy, setí, sklizeň, hnojení. Každý pojezd bude násobně dražší. Tady si mohou gratulovat majitelé těch nemnoha bioplynových stanic, které už čistí část bioplynu na biometan a mohou dodávat traktorům vlastní BioCNG.

Ekonomiku vylepší substráty

Nově bude publikována certifikovaná metodika, která v provozních podmínkách bioplynové stanice ověřila předpoklad, že je možné nahradit část původního materiálu, kukuřičnou siláž, při anaerobní digesci, bobovitými rostlinami. Nahrazením části vstupních substrátů jetelem a vojtěškou došlo k výraznému nárůstu obsahu celkového dusíku v digestátu z 0,4 % až na 0,79 %, což bylo téměř dvojnásobné množství v porovnání s původním stavem.

S rostoucí cenou minerálních hnojiv, pohonných hmot a také z důvodů zvyšujícího se tlaku na ochranu půdy se tedy jeví využití bobovitých rostlin pro jednotlivé podniky i celou společnost jako velice výhodné.

Při změně vstupních substrátů je sice nutné postupovat opatrně, protože existuje riziko kolapsu biologického procesu. K tomu však byla vypracována metodika navrhující postup přechodu na substráty z bobovitých rostlin a způsob monitoringu procesu.

Tabulka 1 zobrazuje porovnání ročních nákladů na pěstování bobovitých plodin v porovnání s konvenčně pěstovanou kukuřicí. Kukuřice je jednoletá plodina, zatímco jetel luční a vojtěška jsou víceleté rostliny, které se liší délkou trvání porostu s proměnlivými sklizněmi během jednotlivých let, kdy je porost pěstován. Dále se liší náklady na sklizeň vybraných plodin. Kouzlo tkví také v možnosti využití oddělovacích pásů a splnění tak stále přísnějších podmínek zemědělské politiky.

U kukuřice jsou náklady kalkulovány pouze na vlastní sklizeň pomocí řezačky a odvoz kukuřice na místo skladování (3000 Kč/rok). Sklizeň bobovitých plodin je daleko komplexnější a vyžaduje vedle nákladů na sběr a odvoz plodin z pozemku také náklady na sečení a obracení rostlinného materiálu, které jsou vypočteny na 2800 Kč/sklizeň.

Celkové náklady během roku jsou ovlivněny počtem sklizní během vegetačního období, kdy pro jetel luční jsou kalkulovány tři sklizně během roku (celkové sklizňové náklady jsou 8400 Kč/rok), kdežto pro vojtěšku setou je počítáno se čtyřmi sklizněmi (celkové sklizňové náklady jsou 11 200 Kč/rok). V neposlední řadě je délka porostu u jetele setého stanovená pro účely výpočtu na dva roky, pro vojtěšku setou se počítá se čtyřmi lety. Průměrné roční náklady na 1 hektar tedy vychází následovně: 33 000 Kč pro kukuřici, 17 150 Kč pro jetel luční a 15 575 Kč pro vojtěšku setou.

Tab. 1: Náklady na porost kukuřice, jetele lučního a vojtěšky seté

Další náklady jsou pak spojeny s konzervací píce. Tyto náklady nebyly dále řešeny z důvodu různých způsobů konzervace vycházející z místních podmínek a zvyklostí (silážovací vaky, jámy, balíky).

Podstatným benefitem pěstování jetelovin v porovnání s pěstováním kukuřice je úspora vycházející z fixace dusíku pomocí hlízkových bakterií přítomných u těchto plodin. Autoři této studie se pokusili v tabulce 2 kalkulovat jeho úsporu, přičemž pro vlastní výpočet bylo počítáno s fixací 150 až 200 kg dusíku na hektar a cenou dusíku 21 Kč/kg. Při pěstování jetelovin lze tedy uspořit minimálně 3150 Kč až 4200 Kč na hektar.

Neposledním benefitem je též úspora za dopravu a aplikaci hnojiva na pozemku a snížení pojezdů zemědělské techniky na pozemku. Tyto úvahy však nebyly při výpočtu kalkulovány, obdobně jako benefit zvýšeného obsahu dusíku v digestátu z jetelovin, který je téměř dvojnásobný v porovnání s obsahem dusíku s využitím kukuřičné siláže při anaerobní digesci.

Tab. 2: Úspora za fixaci dusíku u jetele lučního a vojtěšky seté v porovnání s kukuřicí

Jetel a vojtěška navíc patří mezi bílkovinné plodiny, na které je možné čerpat speciální podporu 2147 Kč/ha, která může ekonomickou bilanci těchto plodin ještě mírně zlepšit.

Metodika byla zpracována v letech 2020–2021, nebylo tedy možné vzít v potaz současný vývoj cen.

Závěr

Bioplynové stanice nabízí celou řadu možností, jak zlepšovat ekonomiku zemědělských podniků, a to od poskytování energie chovům zvířat, řešení nakládání s odpady, přes snižování nákladů na hnojiva využitím digestátu, až po zpestřování osevních postupů na zemědělské půdě.

Dlouhodobě však ekonomika našich bioplynových stanic není dobrá a samostatné stanice bez zemědělského zázemí jsou již v červených číslech. Současná situace tak začíná být oříšek už i pro ně a bude potřeba upravit podmínky jejich provozu, a to bez ohledu na propojený zemědělský sektor.

Článek byl publikován v časopisu Energie 21 2/2022.

Tweet

Regulace teploty plynových motorů

Bioplynová stanice s kogeneračními jednotkami TEDOM

Olej pro plynové motory – klíčová volba pro kogenerační jednotky

Kam směřuje české odpadové hospodářství z pohledu prevence jejich vzniku?

Jak získat udržitelnou biomasu