ÁLLATTENYÉSZTŐ TELEPEK BIOGÁZ-TERMELÉSI LEHETŐSÉGEINEK GAZDASÁGI ELEMZÉSE
Arnóty Szabolcs V. Évfolyam, Gazdasági Agrármérnök szak Kaposvári Egyetem Állattudományi Kar, Kaposvár Vállalatgazdasági Tanszék A harmadik évezred küszöbén mindnyájan tanúi lehetünk annak, hogy a hagyományos értékrendek felbomlanak, újak alakulnak ki. A mezőgazdaság szerepe szintén átalakulóban van, a hagyományos élelmiszertermelés mellett mind nagyobb jelentőséget kap energiatermelő jellege. Az életszínvonal és a föld népességének ilyen mértékű növekedésével együtt jár a növekvő energiafelhasználás, melyet eddig főként a korlátozottan rendelkezésre álló és egyre dráguló fosszilis energiahordozókból fedeztek. Ezen készletek egyre fogynak és fokozódó problémát jelent égéstermékeiknek környezetre gyakorolt káros hatása. Kézenfekvő, hogy új, alternatív megoldásokra van szükség. A mezőgazdaság jellemzője, hogy sok hasznosítható melléktermék képződik, amelyek energiaforrásul szolgálhatnak. Ezek közül egyik az állattenyésztés melléktermékeként jelentkező szerves trágya, mely tökéletesen megfelel biogáz előállítására. Hazánkban az alternatív energiaforrások 3,5%-ban veszik ki részüket az energiatermelésből (ebből a biomassza 2,8%). Az Európai Unióban ez az érték eléri a 6%-ot. Az Unió célkitűzése a megújuló energiaforrások részarányának 12%-ra emelése 2010-ig. Mint újonnan csatlakozó tagállam Magyarország sem kerülheti el a probléma megoldását. Hazánk biogáz-termelési lehetőségei kedvezőek, mivel az állattenyésztés jelentős része koncentrált telepeken zajlik, ahol mindennapos és sokszor problémát okozó feladat a trágya kezelése. Energetikai célokra történő felhasználásával a jelentős energiatermelés mellett megszűnik a környezetterhelés, a keletkező biotrágya pedig biztosítja a talajok tápanyag utánpótlását. Egy tehén körülbelül 10 tonna, egy koca pedig 1,2 tonna trágyát termel évente, amiből 160 Nm3 (0,1 tOE), illetve 32 Nm3 (0,02 tOE) biogáz állítható elő. Az 1. táblázat Magyarországon (2003-as adatok alapján) az egyes állattenyésztési ágazatokban keletkező trágya és az abból előállítható biogáz mennyiségét szemlélteti. Jól látható hogy hazai viszonylatban a sertéstenyésztéstől várhatjuk a legnagyobb trágya alapú biogáz potenciált. 1.táblázat:Az egyes állattenyésztő ágazatokban előállítható biogáz mennyisége
Marha ágazat Sertés ágazat Baromfi ágazat Összesen
Éves trágya termelés t 3.972.720 7.920.000 2.576.480 14.469.200
Biogáz Nm3/t szerv. anyag 90-310 340-550 310-620
Hasznosítható biogáz Nm3/év 57.207.168 190.317.600 146.086.416 393.611.184
Olaj egyenérték tOE 31.426 104.550 80.252 216.228
1
Vizsgálataim célja annak megállapítása volt, hogy egy adott állattenyésztő telepen milyen lehetőségek kínálkoznak a biogáz előállítására és hasznosítására, ennek mekkora a pótlólagos beruházás igénye és költsége, mekkora a biogáz hasznosítása általi megtakarítás, a bevétel és a jövedelem. Mindezek, valamint a növekvő energiahordozó árak függvényében számítható volt a beruházás megtérülési ideje. Hogy az előzőekben említett célok megvalósítása minél inkább megfeleljen a valóságnak, felvettem a kapcsolatot egy biogáz hasznosítással, biogáz-üzemek tervezésével fő profilként foglalkozó céggel, valamint egy konkrét állattenyésztő teleppel. A már külföldön kiforrott termeléstechnológiák paraméterei, valamint a hazai beruházási összegek és energiaforrások tényadatai képezik a tanulmány kiinduló adatait. Ezen adatokat adaptáltam az 1260 kocás sertéstelep 15.430 darabos állományára, amely 1770 db számosállatnak felel meg. A beruházás megtérülésének alakulását a jelenlegi és a jövőbeli energiahordozó árak mellett egyaránt vizsgálom, ezért ár-trendeket képeztem az 1988-tól 2003-ig terjedő időszak KSH tényadatai alapján. A telepen keletkező hígtrágya mennyisége többéves átlag adatok alapján naponta 3 52 m , a szennyvíz 3 m3, az almos trágya csurgalékleve pedig 8 m3. Ezek együttesen szolgálnak a biogáz-termelés alapanyagául, mely 22.995 m3-t jelent éves szinten. A biogáz előállítás „lelke” egy 1200 m3 űrtartalmú, 19 napos mezofil (30-32˚c) tartózkodási időt biztosító fermentor, amely a hígtrágyából bűz mentesített biotrágya előállításra, és a tartalmazott másodlagos energia biogáz formájában történő felszabadítására képes. A keletkező 1.002.420 Nm3 biogáz (580 tOE) 64,64%-a metán, energiatartalma 24,24 MJ/Nm3-rel és 6,73 kWh/Nm3-rel ekvivalens. A termelt gáz hasznosítását nagy hatásfokú gázmotor végzi, ahol 10% energiaveszteséggel kell számolni. A teljes energiatartalom 40%-ának megfelelő mennyiségű áram állítható elő (2.698.514,6 kWh/év). A maradék 50% hőenergiaként (12.149.330,4 MJ/év) a motorból távozó vízen keresztül hasznosul és ily módon fedezi a telep használati- (HMV) és fűtési-melegvíz (FMV) igényét, kiváltva ezzel az előállításukhoz szükséges földgázt (277.923 m3/év) és áramot (1131,5 kWh/év). A telep villamos energia termelése közel négyszerese a telep áramszükségletének, így az országos hálózatra kapcsolással a többlet értékesíthető. A 2001. évi CX törvény biztosítja a megújuló forrásokból termelt áram kötelező átvételét és a hozzá tartozó, 56/2002 GKM árrendelet határozza meg az átvételi árat (18,375 Ft/kWh). A fentiek mellet a biogáz-termelés szilárdfázisából 1799,5 t/év biotrágya, míg a léfázisból 57 m3/nap tisztított, öntözésre alkalmas víz keletkezik (9.975 m3/év, 150-200 öntözési napot véve alapul), mely időszakos tározással hasznosítható. A beruházás megvalósulásával egyben megszűnik a szennyvíz díjfizetési kötelezettség. Az előző alapadatokból a következő energiamérleg állítható össze (2.táblázat).
2
2.táblázat: A telep energiamérlege Megnevezés
Felhasználás/év
Költség/év
Áram
679.140 kWh
10.135.043 Ft
Földgáz
277.923 m3
12.870.614 Ft
Összesen:
23.005.657 Ft
Megnevezés
Termelés/év
Megtak.,bevétel/év Energia kiváltás/év
Hőenergia
12.149.330 MJ
16.886 Ft 12.870.614 Ft
1131 kWh – HMV 277.923 m3– FMV
Áram (felhasználás) 678.008 kWh
10.118.157 Ft
678.008 kWh
Áram (értékesítés)
37.126.798 Ft
2.020.506 kWh
Összesen:
60.132.455 Ft
A biogáztelep közvetlenül mérhető hozama mellett közvettet előnyökkel is lehet számolni, melyek a következők (3.táblázat): 3.táblázat: Egyéb gazdasági előnyök Megnevezés
Mennyiség/év
Érték/év
Öntözővíz (280 Ft/m3)
9.975 m3
2.793.000 Ft
Szennyvíz (500 Ft/m3)
1.095 m3
547.500 Ft
Biotrágya (1850 Ft/t )
1799,5 t
3.329.075 Ft
Összesen:
6.669.575 Ft
3
A fentiek alapján a tervezett beruházás gazdaságosságát mutatja a 4.táblázat. 4.táblázat: A beruházás gazdaságossága Megnevezés Beruházás Üzemeltetés amortizáció karbantartás bér Összesen: Megtakarítások + Értékesítés összege: 66.802.030 Ft/év A beruházás éves jövedelme: 30.597.030 Ft
Költség 520.000.000 Ft 25.380.000 Ft/év 6.025.000 Ft/év 4.800.000 Ft/év 36.205.000 Ft/év
A beruházás összege 520 millió Ft, melynek nagyságrendileg 50%-át lehet jelenleg pályázati úton, vissza nem térítendő támogatásként elnyerni. A saját erő így 260 millió Ft, melynek megtérülési ideje nominál értékekkel számolva, 5%-os inflációt alapul véve 6 év. Az alábbi grafikon (1.ábra ) a hagyományos energiahordozó árak növekedését szemlélteti 2004-től 5%-os inflációt és a 1988-tól 2003-ig tartó időszak áraiból prognosztizált értéknövekedést figyelembe véve. 1.ábra: Energiahordozók árainak változása %
Áram
Földgáz
PB-gáz
Benzin
10000% 9000% 8000% 7000% 6000% 5000% 4000% 3000% 2000% 1000%
19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 20 12 20 14 20 16 20 18 20 20
0%
Évek
4
Az ilyen mértékű növekedés a biomassza alapú energetikai beruházások megtérülésének számot tevő rövidülését vetíti előre. A jövőbeli megtérülési idő meghatározásához rendelkezésre állnak különböző módszerek és gazdasági mutatók (DCF megtérülési mutató, nettó jelenérték, belső megtérülési kamatláb), melyek azonban alternatív beruházások közötti döntés előkészítésére, megtérülésük összehasonlításra alkalmasak leginkább.
5. Következtetések, javaslatok A biogáz előállítás, hasznosítás mikrogazdasági előnyeit és hátrányait az 5. táblázat foglalja össze. 5.táblázat: SWOT analízis Erősségek Környezetterhelés megszűnése Energia megtakarítás Garantált zöldáram felvásárlás Árbevétel a többlet energiatermelésből Folyamatos pénzforgalom Biotrágya keletkezés Lehetőségek Technológia rendelkezésre áll EU-s elvárás Nagy mennyiségű állati trágya a koncentrált telepeken Függetlenség az energiahordózók áraitól
Gyengeségek Magas beruházási költségek Kevés hazai tapasztalat
Veszélyek Az állattenyésztéstől függő energia termelés Az olaj- és gáz iparág ellenérdekeltsége
Mind a nemzetközi, mind a hazai tendenciák azt igazolják, hogy a harmadik évezred közepén a mezőgazdaság szerepe átértékelődik és a továbbiakban, mint lehetséges energiaforrás fog szerepelni. Ezzel együtt tudomásul kell venni, hogy a jelenlegi energiaárak és pótlólagos beruházási összegek nem ösztönzik a termelőket ilyen beruházásokra, ezért hazai elterjedésük nagyon alacsony szintű. Az állattenyésztés hazai viszonylatában az állattenyésztő telepek trágyatermelése kitűnő alapot biztosít a biogáz előállítására. A műszaki berendezések, technológiák rendelkezésre állnak. Sajnos a jelenlegi beruházási összegek és energia árak mellett ez még nem versenyképes. A konkrét telep adatai bizonyítják, hogy az előállítható biogáz bőségesen fedezi a telep energiaigényét, sőt a többlet energia értékesítésére ad lehetőséget, lehetővé téve a többlet árbevétel képzését. A biogáztermelés mellett közvetett előnyökkel számolhatunk, öntözővíz keletkezés, szennyvíz díj elmaradás és biotrágya értékesítés formájában.
5
Valószínűsíthető, hogy a korlátozott mennyiségben rendelkezésre álló fosszilis energiaforrások, valamint azok dinamikusan növekedő jövőbeli árai miatt mind a biogáz termelés, mind a mezőgazdaság egyéb energiaforrásainak hasznosítása nem csak jövőbeli lehetőség, de kényszerítő körülmény is lesz. Felhasznált irodalom
Öllös G: Csatornázás- szennyvíztisztítás,Aqua Bp.1991 Lund, H.F.: Industrial pollution Control Handbook, Mc.Graw- Hill 1981 MI- 10-178 T -1993-02 Irányító-berendezések a szennyvíz tisztításban Csaba L: Hígtrágya hasznosítás, Mezőgazdasági Kiadó, 1978 Sántha A: A mezőgazdasági melléktermékek hasznosítása és a környezetvédelem Kozma Gy: Sertéstenyésztés, Mezőgazdasági könyvkiadó Büki G: Energetika, Műegyetemi Kiadó Budapest,1997 Barta I.:Az agrár-környezetvédelemben rejlő megújuló energiaforrások. Műszaki kiadványok: Fűtéstechnika, megújuló energiaforrások, V. évf.-2002, p39-42. Barótfi I.: A biomassza energetikai hasznosítása. Energiagazdálkodási kézikönyv, Budapest 1998 Barótfi I: Környezettechnika, Mezőgazda Kiadó Bai A., Lakner Z., Marosvölgyi B., Nábrádi A.: A biomassza felhasználása Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó, Budapest, 2002. Telepi adatok
6
