Potenciál zemědělských bioplynových stanic

Produkce bioplynu může řešit aktuální problémy v zemědělství: úbytek organické hmoty v půdě, zaměstnanost, závislost na energiích i hospodářskou situaci podniků. Do roku 2020 lze reálně odhadovat potenciál zemědělských bioplynových stanic v ČR v ekvivalentu 650 megawattů elektrického výkonu s tím, že nejčastěji zastoupené budou BPS o výkonu 500 až 1000 kilowattů elektrického výkonu.

Česká republika má v porovnání s dalšími evropskými státy velmi dobrou vlastnickou strukturu zemědělské půdy. Převládají zde podniky s výměrou výrazně překračující 500 ha. Zemědělské firmy jsou také dobře vybaveny technickou i stavební infrastrukturou k výrobě a skladování surovin na výrobu bioplynu, neboť se využívá stejná technika jako k přípravě objemných krmiv. Výroba bioplynu v zemědělství je pro provozovatele atraktivní také z důvodu vyvážení osevních ploch, které jsou dnes jednostranně přetíženy obilovinami na úrok okopanin či víceletých pícnin s vysokým pozitivním účinkem na půdu.

Uplatnění BPS

Pro odhad uplatnění BPS v zemědělství bylo provedeno šetření formou přímého dotazování provozovatelů zemědělských podniků a vytvořen odhad možného absolutního potenciálu zemědělských BPS.

Z šetření vyplynulo, že v kategorii podniků, které obhospodařují méně než 500 hektarů, je celkové uplatnění BPS relativně nízké, a to především s ohledem na to, že samostatný zemědělský subjekt není schopen zajistit dostatečné množství surovin na pokrytí provozu BPS s minimálním ekonomicky dosažitelným výkonem. Výzkumné a vývojové organizace intenzivně pracují na vývoji malých BPS, které by byly ekonomicky uplatnitelné, takže i zde můžeme čekat v horizontu asi pěti let zvýšení potenciálu. V podnicích s vyšší výměrou než 500 hektarů existuje celá řada provozně ověřených řešení BPS. Z dotazníkového šetření vyplynula jako jediná technická bariéra výrazná specializace některých zemědělských podniků na určitou komoditu či podnikatelský sektor.

Z šetření rovněž vyplynulo, že neexistuje rozdíl uplatnitelnosti výroby bioplynu v závislosti na právní formě podniku (družstvo, obchodní společnost), nicméně právní forma podniku může mít výrazný vliv například na možnost získat dotaci či úvěr na výstavbu BPS.

Omezující faktory

Celkový potenciál BPS v zemědělství však není možné z několika důvodů zcela využít. Existuje řada omezujících vlivů, které znemožňují stoprocentní uplatnění bioplynových stanic v zemědělských podnicích. Mezi ně patří špatné finanční zdraví podniku, nevyhovující kapacita jeho managementu, nedostatečná přenosová kapacita elektrizační soustavy, nevhodné místo nebo neochota občanů akceptovat projekt výstavby BPS a nízký kapitál finančních institucí. Špatné finanční zdraví podniků a nedostatečné kapacity managementu lze obtížně hodnotit. Tyto faktory způsobují, že se investiční záměr BPS vůbec nezačne připravovat, nebo zůstane ve fázi, kdy se o tom odborná veřejnost nedozví. V současné době se jedná o zásadní bariéru, která pravděpodobně bude jednou z hlavních příčin brzdících vývoj výroby bioplynu v následujícím desetiletí. Lze odhadnout, že se díky této bariéře dlouhodobě začne realizovat asi pouze 70 % možných projektů.

Z dosavadních zkušeností lze zjistit, jaký vliv na úspěšnost realizace BPS má v regionech proces hodnocení vlivu na životní prostředí (EIA) a malá připojovací kapacita elektrizační sítě. Ačkoli by část problému, spojená s nedostatečnou přenosovou kapacitou elektrizační soustavy, měla být v brzké době vyřešena, stále bude v některých oblastech přetrvávat. Tyto dva faktory způsobují, že se dnes realizuje pouze zhruba 60 procent připravovaných záměrů. Do budoucna předpokládáme, že tato bariéra nebude tak silná mimo jiné proto, že při výrobě bioplynu bude možno realizovat jeho čištění na kvalitu zemního plynu bez potřeby využívat distribuční síť elektřiny. S tímto systémem se uvažuje zejména u velkých projektů BPS. Odhadujeme tedy, že tato bariéra bude znemožňovat výstavbu asi 25 % projektů.

Poslední z bariér může tvořit neochota finančních institucí projekty úvěrovat nebo chybějící kapitál bankovních domů. Tyto problémy v současné době příliš nenastávají. Při konzultaci se zástupci bank, které poskytují úvěry klientům na výstavbu BPS, se tato bariéra jeví jako relativně nízká.

Reálný potenciál

Ačkoli je uvedena řada bariér a objektivních technických příčin zabraňujících realizaci některých BPS, ze strany zemědělců lze předpokládat výrazný zájem, který může vést k výstavbě několika stovek bioplynových stanic. Pro přehlednost je v tomto odhadu uvažováno s ekvivalentem elektrického výkonu kogenerační jednotky na BPS. Celkový výkon (elektrický a tepelný) může být zhruba o 25-30 % vyšší. Předpokládaný výkon elektrického ekvivalentu BPS je odhadnut na 650 MW do roku 2020 s relativně rychlým nárůstem do roku 2015 a následnou stagnací do roku 2018 z důvodů poklesu investiční podpory ze strany EU.

Zemědělský sektor se dlouhodobě potýká s nadvýrobou obilí, což vyplývá především z jistoty odbytu obilí pomocí tzv. intervenčního výkupu, kde stát dlouhodobě garantuje výkupní cenu i při přebytku této komodity na trhu a následně tuto komoditu prodává. Tyto intervenční nákupy představují v některých letech výraznou ekonomickou zátěž pro rozpočet ČR. Průměrně je uplatňován intervenční nákup z přibližně 600 tisíc hektarů orné půdy.

Výrazné výdaje státního rozpočtu tvoří také dotace na údržby trvalých travních porostů (TTP). Vzhledem k tomu, že není velká motivace k produkčnímu způsobu hospodaření na TTP, je značná část obhospodařována velmi extenzivně například s využitím extenzivního chovu masného skotu. TTP představují výrazný stabilizační prvek v ekosystémech a při ochraně vod. Tyto plochy lze však při zachování jejich ekologické a hydroklimatické stability využívat intenzivněji, především optimalizací pH, přihnojením a obnovením produkční botanické skladby.

Změnou využíváni TTP a snížením produkce obilovin ve prospěch biomasy pro výrobu bioplynu lze také dojít k alternativnímu výpočtu potenciálu zemědělských BPS v ČR. Pro tento odhad bylo stanoveno alternativní zastoupení plodin na 600 tisících hektarech, kde se v současnosti pěstují obilniny na zrno. Dále je uvažováno, že může dojít k intenzifikaci pěstování TTP až na výnosovou úroveň 7,5 t/ha a využití 60 % těchto ploch k pěstování plodin pro výrobu bioplynu.

Zúrodnění půdy

V současné době je bilance organické hmoty v půdě záporná, především díky výraznému poklesu chovu hospodářských zvířat a dále v důsledku změny osevních postupů pěstovaných plodin. Podle různých výpočtových modelů chybí orným půdám v ČR asi 0,3 až 0,6 tuny z hektaru organické hmoty za rok.

Při realizaci bioplynových stanic o celkovém výkonu 650 MW_el. dojde (bez změny dalšího hospodaření) k částečnému vyrovnání tohoto negativního trendu a bilance organické hmoty v půdě bude vyrovnaná nebo jen mírně záporná.

Ing. Jan Habart, Ph.D., Ing. Vladimír Stupavský, CZ Biom – České sdružení pro biomasu

Celý článek je uveřejněn v čísle 5/10 časopisu Energie 21