Bio2Watt w Bronkhorstspruit: biogazownia na obornik z feedlotu, która zasila fabrykę BMW

Biogazownia Bio2Watt w Bronkhorstspruit koło Pretorii jest opisywana jako pierwsza w RPA komercyjna instalacja przerabiająca obornik bydlęcy na energię elektryczną na skalę kilku megawatów. Pierwszy prąd popłynął z niej 10 października 2015 r. do fabryki BMW w Rosslyn. Dziś, po kilku latach od rozruchu, jest to użyteczne studium przypadku: pokazuje, jak mała, niezależna instalacja biogazowa może funkcjonować w kraju, gdzie rynkiem energii od dekad zarządza jeden dominujący operator.

Parametry instalacji

Biogazownia stoi obok opasowni bydła (feedlotu) Beefcor pod Bronkhorstspruit na wschód od Pretorii. Engineering News (2015) opisywał, że kluczowym surowcem jest obornik z gospodarstwa, na którym utrzymuje się ok. 20 tys. sztuk bydła i 12 tys. owiec. Instalacja składa się z dwóch równoległych linii, w każdej fermentor pierwotny i wtórny, a czas retencji wynosi 35 dni; biogaz zawiera według projektu 55–65% metanu. Moc podawano jako 4,4 MW (przekazy sprzed rozruchu) i 4,6 MW (lipiec 2016 r.). Projekt realizowała w formule „pod klucz” firma Bosch Projects, która posiada wyłączną licencję na duńską technologię ComBigaS, a jej spółka siostrzana Bosch Munitech otrzymała pięcioletni kontrakt na eksploatację. W lipcu 2016 r. codzienną eksploatacją zajmowała się już Anaergia Africa.

Obornik z feedlotu jest dla biogazowni surowcem stabilnym i przewidywalnym ilościowo, bo zwierzęta przebywają w jednym miejscu przez cały rok. Ma jednak stosunkowo niski potencjał metanowy w przeliczeniu na tonę świeżej masy, dlatego uzupełnianie go odpadami o wyższej wydajności jest typowym sposobem stabilizowania produkcji. Ogólne zasady dobierania takiego miksu opisujemy w wpisie Kofermentacja: planowanie miksu substratów biogazowni.

Model biznesowy: prąd dla konkretnego odbiorcy

Najciekawszym elementem projektu jest umowa odbioru. Energia trafia do wskazanego odbiorcy przemysłowego, BMW Rosslyn, w ramach 10-letniej umowy na energię odnawialną (PPA); pierwszy prąd dostarczono 10 października 2015 r. BMW komunikowało, że odnawialna energia z biogazowni ma pokrywać 25–30% zapotrzebowania zakładu. Według Engineering News BMW zgodziło się płacić premię za czystą energię w zamian za przewidywalną ścieżkę cen, a projekt uzyskał od miasta Tshwane licencję na przesył energii siecią miejską („wheeling”) do fabryki.

Droga do tego punktu była kosztowna: Engineering News opisywał, że koszty prawne wyniosły ok. 8 mln randów wobec zakładanych 2 mln, a dokumentacja prawna liczyła ponad 1500 stron. Wśród partnerów projektu wymieniano m.in. BMW, miasto Tshwane, Beefcor, IDC i Norfund. To istotna lekcja dla inwestorów w innych krajach: samo wytwarzanie biogazu bywa łatwiejsze od uzyskania zgód i warunków przesyłu.

Co z tego wynika

1. Obornik z dużych ferm to realna baza surowcowa, ale opłacalność zależy od uzupełnienia go substratami o wyższym uzysku oraz od rozwiązania zagospodarowania pofermentu.
2. Bezpośrednia umowa z odbiorcą przemysłowym może zastąpić system wsparcia, jeśli odbiorca ma własne cele klimatyczne.
3. Zarządzanie operacyjne ma znaczenie: zmiana operatora w 2016 r. pokazuje, że w pierwszych latach pracy instalacji kluczowe są kompetencje eksploatacyjne, a nie tylko sama technologia.
4. Skala 4–5 MW jest zbliżona do większych biogazowni rolniczych w Europie, więc transfer doświadczeń (w tym z Polski) jest możliwy.

Dla polskich operatorów obornikowych ciekawe jest zwłaszcza porównanie modelu rozliczeń: w Polsce przychód wynika głównie z aukcji OZE i systemu wsparcia, w RPA z kontraktu dwustronnego. Oba wymagają jednak ustabilizowanej dostawy substratu i sprawnej eksploatacji.

Poferment i zamknięcie obiegu składników

Biogazownia na obornik ma jeszcze jeden produkt, często niedoceniany: poferment, który zawiera azot i fosfor z obornika. Engineering News (2015) informował, że frakcja stała i ciekła pofermentu ma być sprzedawana jako nawóz. W warunkach feedlotu, gdzie obornik powstaje w jednym miejscu, a pola są oddalone, logistyka pofermentu jest istotnym kosztem. Rozwiązaniem bywa separacja na frakcję stałą, którą taniej przewozi się dalej, i płynną, stosowaną bliżej. Te zagadnienia opisujemy we wpisie Separacja pofermentu: technologie, frakcje, bilans.

Ryzyka takich projektów

• Zależność od jednego dostawcy substratu: feedlot może zmniejszyć stado lub zmienić technologię utrzymania.
• Zależność od jednego odbiorcy energii: umowa na 10 lat zabezpiecza przychód, ale zmiana potrzeb fabryki wpływa na ekonomię.
• Przyłączenie i przesył: przesył energii do odbiorcy przez sieć miejską wymaga zgody jej operatora, a nowa linia (tu 13 km do podstacji Eskom) to dodatkowy koszt.

Dlaczego warto ją znać

Opisywana instalacja pozostaje jednym z niewielu dobrze udokumentowanych przykładów komercyjnej biogazowni na odchodach zwierzęcych w Afryce Południowej. Daje punkt odniesienia dla oceny kolejnych projektów: skali, struktury kontraktów i wymagań wobec operatora. Przy porównaniach międzynarodowych należy jednak pamiętać o różnicach w przepisach dotyczących pofermentu, przyłączeń do sieci i opłat za energię.