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 Nm 3 (0,1 toe), illetve 32 Nm 3 (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 Éves trágya Biogáz Nm 3 /t Hasznosítható Olaj egyenérték termelés t szerv. anyag biogáz Nm 3 /év toe Marha ágazat 3.972.720 90-310 57.207.168 31.426 Sertés ágazat 7.920.000 340-550 190.317.600 104.550 Baromfi ágazat 2.576.480 310-620 146.086.416 80.252 Összesen 14.469.200 393.611.184 216.228 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 52 m 3, a szennyvíz 3 m 3, az almos trágya csurgalékleve pedig 8 m 3. Ezek együttesen szolgálnak a biogáz-termelés alapanyagául, mely 22.995 m 3 -t jelent éves szinten. A biogáz előállítás lelke egy 1200 m 3 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 Nm 3 biogáz (580 toe) 64,64%-a metán, energiatartalma 24,24 MJ/Nm 3 -rel és 6,73 kwh/nm 3 -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 m 3 /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 m 3 /nap tisztított, öntözésre alkalmas víz keletkezik (9.975 m 3 /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 m 3 12.870.614 Ft 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 m 3 FMV Áram (felhasználás) 678.008 kwh 10.118.157 Ft 678.008 kwh Áram (értékesítés) 2.020.506 kwh 37.126.798 Ft 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/m 3 ) 9.975 m 3 2.793.000 Ft Szennyvíz (500 Ft/m 3 ) 1.095 m 3 547.500 Ft Biotrágya (1850 Ft/t ) 1799,5 t 3.329.075 Ft 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 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% 0% 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 Évek 2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020 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 Gyengeségek Környezetterhelés megszűnése Magas beruházási költségek Energia megtakarítás Kevés hazai tapasztalat Garantált zöldáram felvásárlás Árbevétel a többlet energiatermelésből Folyamatos pénzforgalom Biotrágya keletkezés Lehetőségek Veszélyek Technológia rendelkezésre áll Az állattenyésztéstől függő energia termelés EU-s elvárás Az olaj- és gáz iparág ellenérdekeltsége Nagy mennyiségű állati trágya a koncentrált telepeken Függetlenség az energiahordózók áraitól 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