Chiński biogaz rolniczy: spadek znaczenia domowych fermentorów i zwrot ku dużym instalacjom

Chiny to kraj, w którym biogaz rolniczy ma najdłuższą tradycję: miliony małych, kopułowych fermentorów przy domach wiejskich produkowały gaz do gotowania. Do 2015 r. zainstalowano ich blisko 42 mln, ale od tego czasu liczba aktywnych jednostek maleje, a polityka wsparcia stawia na większe instalacje i biometan.

Skala i trend

Według IEA Renewables 2023, cytowanego przez serwis Anaerobic-digestion.com, do 2015 r. zainstalowano w Chinach blisko 42 mln domowych fermentorów. Liczba ta oznacza instalacje zbudowane, a nie czynne: w kolejnych ocenach IEA mowa o spadku liczby aktywnych jednostek. Liczby dotyczące czynnych fermentorów po 2015 r. nie są w dostępnych nam źródłach jednoznaczne i zależą od definicji (zbudowane czy czynne), dlatego nie podajemy ich. Dane o produkcji wynikają z tej samej logiki: 13. plan bioenergii z 2016 r. podaje dla 2015 r. teoretyczną produkcję metanu z biogazu na poziomie 19 mld m³, z czego 14 mld m³ przypisano gospodarstwom wiejskim, a 5 mld m³ dużym projektom.

Dlaczego fermentory domowe tracą na znaczeniu

Przegląd w Renewable and Sustainable Energy Reviews (2016) wskazuje na koncentrację hodowli w dużych fermach, modernizację rolnictwa i urbanizację. Czynniki te zmniejszają ilość surowca dostępnego w gospodarstwach i osłabiają dopasowanie małych fermentorów do współczesnego rolnictwa. Badania ankietowe pokazują, że wykorzystanie domowego biogazu malało, a wiele instalacji porzucono. Autorzy zalecali wspieranie projektów średniej i dużej skali, pozwolenie na stopniowe wygasanie projektów domowych oraz regionalne podejście do decyzji o ich rozbudowie lub porzuceniu, a także zwracali uwagę, że duże projekty potrzebują właściwych modeli rozwoju i mechanizmów eksploatacji, aby pozostały rentowne.

Zwrot ku dużej skali

Według IEA Renewables 2023 (za Anaerobic-digestion.com) w 2015 r. nastąpił zwrot polityki w stronę dużych instalacji, a od 2019 r. większy nacisk położono na duże projekty biometanu. Badanie z 2019 r., obejmujące 1125 gospodarstw w czterech prowincjach, wykazało, że użytkownicy dużych instalacji mają wyższy odsetek wykorzystania biogazu (o ok. 29%), a cena biogazu jest dla nich głównym ograniczeniem. Widać tu typowy dylemat: instalacja skali przemysłowej jest bardziej wydajna, lecz wymaga odbiorcy gazu i uczciwej ceny.

Cele państwa w planach

13. plan bioenergii na lata 2016–2020 (NEA, 5 grudnia 2016 r.) wyznaczył na 2020 r. cel 8 mld m³ biogazu rocznie z dużych instalacji oraz 0,5 GW mocy w elektrowniach biogazowych. Wytyczne z grudnia 2019 r. dotyczyły już biometanu: ponad 10 mld m³ rocznie w 2025 r. Jako surowce wskazano w nich m.in. słomę, odchody zwierzęce i odpady kuchenne. Te cele opisujemy w osobnych wpisach.

Co z tego wynika dla technologii

Duże instalacje rolnicze w Chinach, zgodnie z kierunkiem wytycznych, mają wykorzystywać odchody zwierzęce, słomę i odpady kuchenne, które wymagają innego przygotowania niż prosta gnojowica z gospodarstwa domowego. Słoma ma wysoką zawartość lignocelulozy, więc wymaga rozdrabniania lub obróbki wstępnej. Wytyczne z 2019 r. przewidywały zbieranie surowca i zużywanie gazu w niewielkiej odległości, aby ograniczyć koszty logistyki.

Czego nie wiemy

Dostępne zestawienia statystyczne różnią się definicjami: czy liczymy instalacje czynne, czy zbudowane; czy projekty zasilane tylko odchodami, czy także słomą; czy dane dotyczą biogazu surowego, czy biometanu. Dlatego przy porównaniach międzynarodowych liczby z Chin należy traktować jako rząd wielkości, a nie dokładną statystykę. Nie udało nam się potwierdzić w otwartych źródłach liczb o dokładnym spadku liczby domowych fermentorów ani liczby projektów średniej i dużej skali w danym roku.

Co to oznacza dla Polski/Europy

Historia chińskich fermentorów domowych jest przestrogą dla programów „małej skali” w Afryce i Azji Południowej: sama budowa instalacji nie wystarczy, potrzebny jest dostęp do surowca, serwis i rynek na gaz lub nawóz — co potwierdzają porzucone instalacje opisane w RSER. Dla Europy ważne jest też to, że przejście na dużą skalę nie rozwiązuje wszystkich problemów: badanie z 2019 r. wskazuje cenę gazu jako kluczową barierę nawet dla użytkowników dużych instalacji.