Műszaki Földtudományi Közlemények, 83. kötet, 1. szám (2012), pp. 237 248. HELYZETJELENTÉS A BIOGÁZRÓL ÉS A BIOMETÁNRÓL 2012 ELEJÉN REPORT ON THE BIOGAS AND BIOMETAN IN EARLY 2012 TIHANYI LÁSZLÓ 1, CSETE JENŐ 2, SZUNYOG ISTVÁN 3, HORÁNSZKY BEÁTA 4 Absztrakt: Beköszöntött a megújuló energiák, köztük a biogáz és biometán új korszaka Magyarországon (legalábbis papíron). A 2011-ben nyilvánosságra hozott Nemzeti energiastratégia, 2030 egyik fontos kulcseleme a megújuló energiák részarányának erőteljes növelése a hazai primer energiamérlegben. Az energiastratégiához szervesen kapcsolódik a 2010. decemberben a kormány által jóváhagyott Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Terv (a továbbiakban: Nemzeti Cselekvési Terv, NCsT), amely szintén a megújuló energiák növekedése irányába mutat. Kulcsszavak: megújuló energiák, biogáz, biometán, Magyarország, energiastratégia. Abstract: A new age of renewable energy types (among them the biogas and the biomethane) has begun in Hungary. The National Energy Strategy, 2030, published in 2011 contains key elements about substantially increasing the share of renewable energies in the domestic primary energy balance. The Utilization of Renewable Energy Action Plan, adopted by the government in 2010, is significantly linked to the energy strategy. This plan also points towards a higher penetration of renewable energies in the national energy mix. Keywords: renewable energy, biogas, biometan, Hungary, energy strategy. 1. Előzmények A Nemzeti Cselekvési Terv az 1. ábrán bemutatott előrejelzést adja a különböző megújuló energiafajtákra 2020-ig. 1 DR. TIHANYI LÁSZLÓ 2 DR. CSETE JENŐ 3 DR. SZUNYOG ISTVÁN 4 HORÁNSZKY BEÁTA Miskolci Egyetem, Kőolaj és Földgáz Intézet 3515 Miskolc-Egyetemváros gastitkar@kfgi.uni-miskolc.hu
238 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta 1. ábra. A Nemzeti Cselekvési Terv megújuló energiákra vonatkozó előrejelzése Forrás: Megújuló energiamennyiség előrejelzés (NCsT 13. sz. ábra) A tervszámok ambiciózusak, a megújulók arányának növelésével messzemenően egyetért a szakmai és a nem szakmai közvélemény egyaránt. A probléma csupán az, amit Raimondo Montecuccoli (1609 1680), a XVII. század híres hadvezére és stratégája mondott, hogy a háborúhoz három dolog kell: pénz, pénz, pénz. Természetesen, ugyanez kell a megújuló energiák elterjesztéséhez is. És pénz nem áll bőségesen rendelkezésre Magyarországon 2012 elején, még a valóban támogatásra érdemes megújuló energiákra sem. Vizsgálataink a továbbiakban a megújuló energiafajták közül a biogázra és a biometánra irányulnak, mivel a Miskolci Egyetem Kőolaj és Földgáz Intézet Gázmérnöki Intézeti Tanszéken 2004 óta folynak kutatások, elemzések, szakértői munkák a földgáz és a biogáz biometán összefüggésével, felhasználásával kapcsolatban. A munka eredményességét egy EU-projektben és egy közép-európai közös kutatásban való részvétel, egy sikeres PhD-é értekezés, 4 ipari K+F megbízás, nagy számú szakmai publikáció, konferencia-előadás és legújabban egy TÁMOP-projektben való közreműködés mutatja. Jelen szakmai cikk a biogáz és a biometán aktuális helyzetével foglalkozik, és az a célja, hogy valósághű képet adjon a 2012 év eleji helyzetről, ezzel segítve a tévhitek, illúziók, dezinformációk által okozott szellemi köd eloszlatását vagy legalábbis csökkentését. 2. Rövid fogalomtisztázás A biogázzal foglalkozó szakemberek számára nyilvánvaló a különbség a termelt és tisztított, illetve energetikai célból különböző mértékben feljavított biogázok között, mégis azt tapasztaljuk, hogy a fogalmak egyértelműsége vagy a fogalmak nem átgondolt, pontatlan használata (különösen élőbeszédben) sok félreértést, vitára, ellentmondásra késztető
Helyzetjelentés a biogázról és a biometánról 2012 elején 239 helyzetet eredményez. Ezek csökkentése céljából a következőkben megfogalmazunk néhány alaptételt. Biogáz kifejezés használatos minden, szerves anyagból különböző eljárásokkal előállított, éghető gázra. A biogázokat elődlegesen az alapanyag szerinti kell osztályozni, mert lényeges különbségek vannak azon folyamatok céljai és sajátosságai között, melyek során biogáz képződik vagy biogázt termelnek. A kommunális és ipari szennyvizek tisztítása során képződő biogáz összegyűjtése és felhasználása csak lehetőség, mert a tevékenység fő célja a kommunális szennyvizek megtisztítása, ártalmatlanítása, a természetbe való valamilyen formában történő visszaforgatása. A szennyvíztisztítás környezetvédelmi célú alaptevékenység, és az alapanyagból, a szennyvízből keletkező biogáz-kihozatal fokozása korlátozott, az energetikai hasznosítás csak másodlagos célja lehet a tisztítási technológiának. Hasonló a helyzet a települési szilárd hulladéklerakók esetében is. A hulladéklerakókban természetes úton keletkező biogáz befogása, összegyűjtése elsődlegesen környezetvédelmi célokat szolgál: csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását. A hulladéklerakóból származó gáz (más szóval: depóniagáz) hasznosítása szinergiát jelent a hulladékgazdálkodásban. A fentiektől lényegesen eltérő helyzet a mezőgazdasági (növénytermesztési és állattenyésztési), valamint az erdészeti tevékenységekkel összefüggő biogázoknál van. A főtermékekre irányuló mezőgazdasági és erdészeti tevékenység során melléktermékek, hulladékok keletkeznek, amelyek beletartoznak a biomassza gyűjtőfogalomba. A biomassza mennyisége és minősége a főtevékenységek jellegétől, volumenétől, intenzitásától függ. Tárgyunk szempontjából a biomassza legfontosabb jellemzője a magas szervesanyag-tartalom. A biomassza szervesanyag-tartalma természetes bomlás útján átalakul, megsemmisül, és visszakerül a természetes körforgásba. E természetes folyamatba való beavatkozás, a biomasszával való foglalkozás mint a mezőgazdasági és erdészeti főtevékenységhez kapcsolható melléktevékenység, a hulladékgazdálkodás kifejezéssel írható le. A hulladékgazdálkodás egyik lehetséges célja a hulladékok (esetünkben a biomassza) energetikai hasznosítása. A biomassza energetikai hasznosítása esetén az a kérdés, hogy a biomassza energiatartalmát milyen eljárás során, milyen formában szabadítsák fel és hasznosítsák. A hasznosítás legelterjedtebb módja a biomassza szilárd részeinek közvetlen eltüzelése. A biomassza emellett azonban értékes alapanyag, szubsztrátum biogázok előállításhoz. A növénytermesztési melléktermékek (gabonaszár, kukoricacsutka, répalevél stb.) egy része silótakarmányként hasznosítható, de fontos szerepet kapnak a biogáz termelésben is. Ugyanez a helyzet az állattenyésztési hulladékokkal, az almostrágyával és a hígtrágyával: szerves trágyaként és biogáz alapanyagként is hasznosíthatók. Hasznosításuknak járulékos, de fontos haszna, hogy kémiai és szaghatásukkal nem terhelik tovább a környezetet. Külön szólni kell még az élelmiszeripari (különös tekintettel a vágóhídi) hulladékokról, amelyek környezetszennyezők, de egyben hasznos biogáz alapanyagok. A mezőgazdasági és erdészeti folyamatokkal kapcsolatos biogázoknak az a karakteres különbözősége a kommunális hulladék alapú biogázokkal szemben, hogy itt az alapanyag mennyisége az eddig tárgyalt hulladék és melléktermék kategórián kívül energetikai célra termelt, biogáz alapanyagul szolgáló növényekkel szinte tetszés szerinti mértékben
240 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta növelhető. Nem elhanyagolható szempont az sem, hogy a szubsztrátum minősége is változtatható, szemben a szennyvízalapú és a hulladéklerakókból származó biogázokkal. E rövid fogalomtisztázás keretében fogalmi szinten is különbséget kell tenni a nyers biogáz és a biometán között. A nyers biogáz alatt bármelyik, korábban tárgyalt alapanyagból keletkezett, illetve termelt kezeletlen biogáz értendő. A nyers biogáz eredeti állapotában gyakorlatilag nem hasznosítható, a legegyszerűbb felhasználási technológiához is (közvetlen eltüzelés) a nyers biogázt legalább bizonyos szennyező, káros komponensektől meg kell tisztítani (pl. vízgőz, kénhidrogén). A biogázt ezután hő- vagy kombinált hő- és áramtermelésre használják, helyi hőfelhasználással és villamos hálózatba történő betáplálással. Itt a legnagyobb probléma az, hogy a megtermelt hőnek általában csak a kisebb fele hasznosítható helyben (mert nincs a körzetben nagyobb hőigény), azaz nagy a veszteség. A biogáz fajlagos energiatartamának növelésével, azaz a biogáz szén-dioxid tartalmának eltávolításával biometán nyerhető. A biometán előállítási, más szóval a gázelőkészítési vagy gáztisztítási technológiái ismertek, a szükséges berendezések a világpiacon beszerezhetők. A biometán-termelés is csak pénz kérdése. A biometán és a földgáz főösszetevőik és mellékösszetevőik tekintetében hasonlóak, mindkét gáz domináns komponense a metán. A biometán és a földgáz fajlagos energiatartama közel azonos, és a többi gázjellemzőben sincs lényeges szóródás. A karakteres különbség a két gáz között az, hogy a biometán tartalmaz(hat) olyan kísérő összetevőket (más megfogalmazásban: nyomösszetevőket), amelyek a földgázban nincsenek jelen. A kísérő összetevők csak laboratóriumi körülmények között mutathatók ki, mivel jellemzően mg/m 3 vagy µg/m 3 nagyságrendben fordulnak elő az adott gázban (pl. hidrogén-szulfid, merkaptánok, ammónia). A biometánban lévő kísérő összetevőknek a gázellátó és gázfelhasználó rendszerekre gyakorolt hatásukról nincs hiteles elméleti ismeret, sem tapasztalat. A biometán ugyanolyan energetikai célokra használható fel, mint maga a földgáz. A két alapvető hasznosítási mód: 1. a biometán földgázhálózatba történő betáplálása, 2. a biometán gépjármű üzemanyagként történő hasznosítása. Ez utóbbi nem tárgya jelen elemzésnek. A biometán földgázrendszerbe történő betáplálásával szemben vannak, és lehetnek is fenntartások a földgázrendszer üzemeltetői részéről, azonban ezek a fenntartások és aggályok K+F eredményekkel, kedvező kimenetelű üzemi kísérletekkel és nem utolsó sorban a biogáz betáplálás pontos és korrekt szabályozásával eloszlathatók. A biometán gépjármű üzemanyagként történő felhasználására a hazai politikusok, döntéshozók még nem fordítottak kellő figyelmet, pedig pl. nagyobb városokban a közösségi közlekedés ellátása zöld üzemanyaggal még járulékos közéleti-politikai haszonnal is járhat. A médiában, a világhálón és a közbeszédben is jelen lévő félreértések további elkerülése érdekében szükségesnek tartjuk a következőket leszögezni 2012 év elején Magyarország vonatkozásában: szennyvíztelepeken és hulladéklerakó telepeken egyaránt termelnek biogázt; üzemelnek olyan biogáz telepek, amelyek alapanyaga mezőgazdasági, erdészeti, élelmiszeripari melléktermék, hulladék; biogáz termelés céljából ipari méretekben energianövény-termesztés nem folyik; a biogáz tipikus felhasználása helyi hőtermelés és villamosenergia-termelés;
Helyzetjelentés a biogázról és a biometánról 2012 elején 241 biometánt Magyarországon idáig nem állítottak elő, biometán telep nem üzemel; biometán gépjármű üzemanyag formában még nem került felhasználásra; biometán földgázhálózati betáplálása idáig nem történt meg. Ezek tények. Minden más közlés a biogázzal, biometánnal összefüggésben jelenleg csak terv, szándék, elképzelés vagy megalapozatlan kijelentés. Bízunk abban, hogy a közeljövőben a biogázzal és a biometánnal kapcsolatos tervek sikeresen valósulnak meg Magyarországon. 3. Biogáz biometán Európában Az Európai Unió tagországainak biogáz szektoráról az Observ'ER kiadásában angol és francia nyelven évente megjelenik a,,biogas Barometer c. kiadvány, amelyet az EU ALTENER programja támogat. 2011. végén a 2010. novemberben megjelent,,biogas Barometer volt elérhető, a 2009. évi adatokkal. A kiadvány szerint a biogáz korábban még soha nem keltett akkora figyelmet a döntéshozók és a beruházók körében, mint manapság. A hulladékok, szennyvizek ártalmatlanítása mellett egyre nagyobb hangsúlyt kap az energiatermelés, és ez kedvező hatással van az energianövények jövőjére is. A biogáz szektor három uniós direktíva egyidejű megvalósítását is szolgálja: a megújuló energiáról szóló 2009/28/CE irányelvet, a hulladéktelepekről szóló 1999/31/CE irányelvet és a hulladékkezelésről szóló 2008/98/EC irányelvet. A biogáz előállítás és hasznosítás fokozása céljából számos tagországban ösztönző intézkedéseket is hoztak ( zöld bizonyítvány rendszer; kedvező betáplálási tarifa; az energianövények céltámogatása stb.). Megjegyezzük, hogy a gabonafélék biogáz-termelésre történő felhasználása körül széleskörű és intenzív vita folyik az egész kontinensen, ami érthető az élelmiszerárak emelkedése fényében. 2009-ben az EU-ban a primer biogáztermelés 8,3 Mtoe (349 PJ) volt, a növekmény az előző évhez viszonyítva 4,3%. Az egyes országokban előállított biogázok energiatartalmát a 2. ábra szemlélteti. Az ábra önmagáért beszél. Németország biogáz termelése közel kilencszerese, az Egyesült Királyság biogáz termelése pedig több mint háromszorosa a,,3. helyezett Franciaországnak. Figyelemre méltó, hogy Németországban a biogáz több, mint 80 %-a,,egyéb biogázok kategóriából származik. Az,,egyéb biogázok kategória az előző fejezetben tárgyalt mezőgazdasági (növénytermesztési és állattenyésztési), valamint az erdészeti tevékenységekkel összefüggő biogázok. Meg kell jegyezni, hogy a Biogas Barometer a szennyvíztelepi gázok -ba a kommunális szennyvizek mellett az állati hígtrágyát is beleérti sludge gas (sewage gas and gas from animal slurries). Mindez alátámasztja azt a kezdeményezésünket, hogy a biogázok tárgyalásánál elengedhetetlen az alapanyagok szerinti megkülönböztetés.
242 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta Biogáz termelés [PJ/év] 180 170 160 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 DE UK FR IT NL ES AT CZ BE SE DK PL GR FIN IR HU PT SL SK EU 25 összesen 349,5 PJ 2009-ben Szeméttelepi biogáz Szennyvíztelepi biogáz Egyéb biogázok* LU LV LT EST RO CY EU átl. 2. ábra. Az EU országaiban biogázból előállított energiamennyiség 2009-ben Forrás: Biogas Barometer, 2010. Németország az elmúlt években nem csak szóban, de szabályozással, pénzalapok létrehozásával, adókedvezményekkel támogatta a vidék hulladékaira épülő biogáz termelést. A Fechverband Biogas e.v. közlése szerint a biogáztelepek száma 10 év alatt 139-ről 7000 (!) fölé emelkedett a 3. ábrának megfelelően. 3. ábra. A német biogáztelepek számának és beépített teljesítményének alakulása Forrás: http://biogas.org/
Helyzetjelentés a biogázról és a biometánról 2012 elején 243 2003 és 2009 között a két vezető ország biogáz termelési adatait összehasonlítva számszerűen is igazolva van, hogy a mezőgazdasággal összefüggő potenciál kihasználása (megfelelő szintű állami beavatkozással a piaci folyamatokba) sokkal perspektívikusabb út a biogáz növeléséhez, mint az elsősorban környezetvédelmi célokat szolgáló depóniagáz összegyűjtése. Az értékeket az 1. táblázat mutatja: 1. táblázat Biogáz termelés Németországban és az Egyesült Királyságban Biogáztermelés 2003 2009 ktoe PJ ktoe PJ Németország 1229 51 4213 176 Egyesült Királyság 1253 52 1734 73 A 4. ábrán az EU-országok biogáz termelését bemutató diagram szaggatott vonallal bekeretezett részét felnagyítottuk, hogy a kisebb termelési adatokkal rendelkező országok köztünk hazánk adatainak egymáshoz és az EU-átlaghoz való nagyságát érzékeltessük. Biogáz termelés [PJ/év] 25 20 15 10 14,0 PJ 5 1,28 PJ 0 FR IT NL ES AT CZ BE SE DK PL GR FIN IR HU PT SL SK LU LV LT EST RO CY EU átl. Szeméttelepi biogáz Szennyvíztelepi biogáz Egyéb biogázok* 4. ábra. Biogáz termelés az EU egyes országaiban 2009-ben Forrás: http://biogas.org/ Érdemes felfigyelni arra, hogy Franciaország, Olaszország, Spanyolország, Görögország és Írország biogáz termelésének nagyobb hányada szintén hulladéklerakó telepekben képződött. Az,,egyéb biogázok, azaz a főleg mezőgazdasági alapú biogázok aránya saját össztermelésükön belül Hollandia, Ausztria, Csehország, Belgium és Dánia esetében a
244 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta legnagyobb. Magyarországnak elsősorban ezeknek az országoknak (és mindent megelőzően Németországnak) a szabályozási-támogatási gyakorlatát célszerű alaposan tanulmányozni. AZ EU25-ben a biogáz termelés egyes alapanyagok szerinti megoszlását a 2. táblázat mutatja: 2. táblázat A biogáz termelés alapanyagok szerinti megoszlása EU 25 2009 ktoe PJ % Hulladéktelepi biogázok 3002 126 36% Szennyvíztelepi biogázok 1004 42 12% Egyéb biogázok 4341 182 52% Biogázok összesen 8346 349 100% Látható, hogy már 2009-ben a biogáz több mint felét az,,egyéb biogázok, azaz a többcélú (környezetvédelmi, energetikai, vidékfejlesztési, munkaerőpiaci, fenntartható fejlődési) telepeken állították elő. És itt ismét nyomatékosan rá kell mutatnunk az állami szerepvállalás jelentőségére. A különböző alapanyagokból előállított biogázt az EU minden országában villamosenergia- és/vagy hőtermelésre használják, gyakran kombinált megoldással. 2009- ben összesen 25,2 TWh (91 PJ) villamos energiát termeltek biogázból az EU-ban. Ez ugyan 18%-kal magasabb, mint a 2008. évi érték (21,4 TWh, 77 PJ), de a megtermelt biogázok energiatartalmának csak 26%-a. A,,Biogas Barometer 2010. adatai szerint biogázból 2009-ben összesen 173,8 ktoe (7 PJ) hőt állítottak elő, ami az összes biogáz energiatartalmának mindössze 2%-a. Az EU adataiból megállapítható, hogy a különböző szubsztrátumokból megtermelt biogáznak 2009-ben csak a 28%-a hasznosult áram és hő formájában. Az egyes tagországok 1000 lakosára vetített biogáz termelése az 5. ábrán látható. Az adatsor értelmében a gazdagabb nyugati államok a sor elején, a kelet-európaiak a sor végén állnak. Kisebb kivétel Csehország előkelő és Franciaország szerényebb helye a rangsorban. Magyarországon 2009-ben biogázból 130 GJ (36 MWh, 3,1 toe) energiát termeltek 1000 lakosonként.
Helyzetjelentés a biogázról és a biometánról 2012 elején 245 2500 2156 Biogáztermelés [GJ]/1000 lakos 2000 1500 1000 500 1164 1026 825 753 699 678 519 490 481 456 339 335 322 310 DE UK LU AT DK 0 EU átlag NL CZ SE BE SL FR IR FIN IT 218 180 167 130 126 109 92 88 59 8 4 GR LV ES HU SK PL PT EST LT CY RO 5. ábra. Az EU-tagországok 1000 főre jutó biogáz termelése 2009-ben A,,Biogas Barometer 2010 a biometánnal csak általánosságokban foglalkozik, statisztikai tényadatokat nem közöl. A biometán földgázhálózatba történő betáplálásával kapcsolatos követelmények hét európai országból állnak rendelkezésre. Ezek az országok a következők: Ausztria, Egyesült Királyság, Franciaország, Németország, Svájc, Svédország. Széles körű információkutatásunk alapján nagy bizonyossággal állítjuk, hogy 2011 év végén nem is volt több előírás Európában. A biometánnal szembeni minőségi követelmények minden országban a földgázminőségi előírásokra épültek. A földgáz és biometán közötti különbség miatt a biometán-követelmények rendszerint kiegészültek még bizonyos összetevők határértékeire is. A holland előírások tartalmazzák a legsokoldalúbb követelményeket a hálózatba betáplálandó biometánnal szemben. Hollandiában, ellentétben Németországgal és Svájccal, megengedett a depóniagázokból előállított biometán hálózati betáplálása is. Az előírások részletesen tárgyalják azokat az összetevőket is, melyek ezen gázokra jellemzőek (sziloxánok, halogének stb.). Egyedül a holland szabályozásban található továbbá előírás a biometán metán számára vonatkozóan (> 80). Ez az érték garantálja, hogy a gázmotorok is megfelelően tudjanak üzemelni az adott összetételű biogázzal. Svájc az egyetlen ország, ahol a betáplálni kívánt biogáz minőségi követelményeit két kategóriára bontják. A korlátlan betáplálás (teljes értékű cseregáz) esetén a metán- és széndioxid tartalomra vonatkoznak előírások. Ebben a kategóriában gyakorlatilag a hálózatban szolgáltatott földgáz minőségét írják elő a biometán számára is. A korlátozott betáplálás esetén (adalékgáz) fontos a keverék gáz minőségének folyamatos monitorozása, és a bekevert mennyiség szabályozása, mivel a betáplált gáz minősége igen jelentős mértékben eltér a hálózatban szállítottól. A betáplálás műszaki megvalósítására a német DVGW G262 előírása ad konkrét iránymutatást.
246 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta Az IEA Bioenergy Task 37 keretében összegyűjtött és nyilvánosságra hozott információk szerint Ausztriában 4, Németországban 29, Norvégiában 1, Hollandiában 6, Svédországban 8, Svájcban 14, mindösszesen 62 helyszínen tápláltak be biometánt a földgázhálózatba Európa szerte 2009-ben. A legelterjedtebben alkalmazott tisztítási technológia 28 helyszínen a nyomásváltó adszorpció. A vizes mosás technológia 12 helyszínen, a különböző oldószerrel megvalósított gáztisztítás összesen 19 helyszínen, a membrános szeparálás pedig mindössze 3 helyszínen valósult meg. Az Egyesült Királyságban a Department of Energy & Climate Change gondozásában 2009. decemberben megjelent a Biomethane into the Gas Network: A Guide for Producers című kiadvány, de nem találtunk sem szakirodalmi, sem internetes hivatkozást arra vonatkozóan, hogy a szigetországban be is táplálnának biometánt földgázhálózatba. Megállapíthatjuk, hogy ismertek és az európai gyakorlatban használatosak azok a gázelőkészítési, tisztítási technológiák, amelyekkel biogázból földgáz minőségű biometán állítható elő. Lényeges műszaki akadálya nincs a biometán földgázhálózati injektálásának, de a biometánban előforduló egyes kísérő összetevők máig ismeretlen hatása miatt a földgázrendszert üzemeltetők érthető tartózkodással viszonyulnak a betápláláshoz. Mindezek mellett a biometán telepek száma és kapacitása Európában emelkedik, a biometánnal mint a földgáz (mennyiségi szempontból nagyságrendekkel kisebb) teljes értékű cseregázával és mint gépjármű üzemanyaggal (elsősorban közösségi városi közlekedésben) a jövőben folyamatosan számolni kell. 4. Biogáz biometán Magyarországon Magyarországon 2010 év végén 17 mezőgazdasági, állattartási és élelmiszeripari biogázüzem, 13 szennyvíztisztítóra és 8 kommunális szemétlerakó telepre épülő biogázüzem működött. Az üzemek döntő többségében kombinált áram- és hőtermelés folyik, leggyakrabban gázmotoros egységekkel, néhány üzem pedig csupán hőt termel. A beépített gázmotorok összes elektromos teljesítménye 23,6 MW el, mely 40%-os átlagos elektromos hatásfokot figyelembe véve megközelítőleg 60 MW beépített összteljesítményt jelent. Ennek a 60 MW energiának az előállításához 94,6 10 6 m 3 20 MJ/m 3 alsó hőértékű tisztítatlan biogázra lett volna szükség éves szinten. Amennyiben ezt a teljes mennyiséget megtisztítanánk hálózati földgáz minőségre, azaz biometánt (a tiszta metán alsó hőértéke 33,95 MJ/m 3 ) állítanánk elő belőle, akkor ebből 55,7 10 6 m 3 normál állapotú gázt nyerhettünk volna. Ez a mennyiség a 2010-es hazai 12,43 10 9 m 3 földgáz felhasználásnak csupán 0,45%-a lett volna. A Magyar Biogáz Egyesület 2012 januárjában elérhető nyilvános adatbázisa értelmében mezőgazdasági biogáz üzemekbe összesen 12 993 kwh el elektromos teljesítménnyel rendelkező gázmotoros gépegység került beépítésre. Szennyvízre alapozott üzemekben ez az érték 3319 kwh el, a szeméttelepekre alapozva pedig, 3655 kwh el. Mindez összességében 19 907 kwh el biogázra alapozott beépített teljesítményt jelent az országban. 1 kwh-ra vonatkoztatva az elvárható termelés 7500 kwh/év. Így összességében az éves szintű elvárt termelés 149,3 GWh el (537,5 TJ el ). Ha mindezekhez hozzávesszük, hogy a gázmotoros egységek elektromos hatásfoka jó közelítéssel 40%, akkor kijelenthető, hogy megközelítő-
Helyzetjelentés a biogázról és a biometánról 2012 elején 247 leg 1,344 PJ teljesítménynek megfelelő biogáz kerülhetett felhasználásra az országban 2011-ben. 20 MJ/m 3 átlagos fűtőértékű biogázt feltételezve 67,2 millió m 3 tisztítatlan, gáztechnikai normál állapotú gázt jelent valójában. Magyarországon 2009-ben 1,28 PJ volt a hasznosított biogáz mennyisége a,,biogas Barometer 2010 adatai értelmében. A hazai biometán termelést és földgázhálózati betáplálást az is hátráltatja, hogy a biogázból előállított zöldáram átvétele kötelező, és nem utolsó sorban árampiaci átlagár felett. A zöldgáz, a biometán ma kereskedelmi termék lehetne, amelynek előállítása és értékesítése szubvenció, illetve a földgázpiaci folyamatokba történő állami szabályozó hatósági beavatkozás nélkül nem képzelhető el. Köszönetnyilvánítás Jelen tanulmány a TÁMOP-4.2.1.B-10/2/KONV-2010-0001 jelű projekt részeként az Új Magyarország Fejlesztési Terv keretében az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósulhatott meg. IRODALOMJEGYZÉK [1] A Biogas Road Map for Europe, European Biomass Association, October 2009. [2] Az Európai Parlament és a Tanács 2009/28/EK irányelve megújuló energiaforrásból előállított energia támogatásáról, valamint a 2001/77/EK és a 2003/30/EK irányelv módosításáról és azt követő hatályon kívül helyezéséről. [3] Biogas Barometer, Eurobserv er, November 2010. [4] Biogas injection into the natural gas pipeline: Framework, conditions, methods, barriers and demand for regulation. EU REDUBAR Project, Work package: WP05, Deliverable: D15, December 2008. [5] Biomethane into the Gas Network. A Guide for Producers, December 2009. [6] Csete J. Szunyog I.: A biogázok elterjedése előtt álló akadályok és korlátok Magyarországon 2011-ben. Magyar Energetika, 2011. 5. sz. 40 44. p. [7] European Commission: mandate to CEN for standards for biomethane for use in transport and injection in natural gas pipelines, M/475/EN Brussels, 8 th November 2010. [8] Horánszky B.: A bioföldgáz helye a magyar földgáz-kereskedelemben. II. Környezet és Energia Konferencia, Környezettudatos energiatermelés és -felhasználás, Konferencia kiadvány, Debrecen, 2011. 36 40. p. [9] Injection of Gases from Non-Conventional Sources into Gas Networks, MARCOGAZ, WG- Biogas-06-18, Brussels, 2006. [10] Kapros T., Csete J., Szunyog I.: A biogáznak földgáz vezetékbe történő betáplálását befolyásoló műszaki, jogi és pénzügyi szempontok az Európai Unióban, 2009.05., www.zoldtech.hu [11] Magyarország megújuló energia hasznosítási cselekvési terve, 2010 2020, A 2020-ig terjedő megújuló energiahordozó felhasználás alakulásáról. Nemzeti Fejlesztési Minisztérium, Budapest, 2010. [12] Nemzeti Energiastratégia 2030, Magyar Közlöny, 2011. évi 119. sz. [13] Petterson, A. Wellinger, A.: Biogas upgrading technologies - developments and innovations, IEA Bioenergy Task 37 Energy from biogas and landfill gas. Paris, 2009. [14] Polman, E. A.: Quality Aspects of Green Gas; Kiwa N.V., GT-070127, Rijswijk, 2007. [15] Szunyog I.: A megújuló gázok hasznosításának helyzete Magyarországon, Energiagazdálkodás, 2007. 4. sz. 22 28. p.
248 Tihanyi László Csete Jenő Szunyog István Horánszky Beáta [16] Szunyog I.: Magyarország elméleti biogáz-potenciálja. Energo Info, 2008. 2. sz. 4 5. p. [17] Szunyog I.: A biogázok földgáz közszolgáltatásban történő alkalmazásának minőségi feltételrendszere Magyarországon; Doktori (PhD) értekezés, Miskolci Egyetem, Műszaki Földtudományi Kar, Mikoviny Sámuel Földtudományi Doktori Iskola, 2009. június. [18] Szunyog I.: Biogáz, biometán. ENERGOexpo, Debrecen, 2011. szeptember 27 29. [19] Szunyog I.: Biometán az európai földgázhálózatban ( és Magyarországon?); II. Környezet és Energia Konferencia, Környezettudatos energiatermelés és -felhasználás, Konferencia kiadvány. Debrecen, 2011, 41 46 p. [20] Tihanyi L. Csete J. Szunyog I. Horánszky B.: Hogyan tovább a biogázzal? ENERGOexpo, Debrecen, 2011. szeptember 27 29.