Dania: zielony gaz w sieci, gnojowica i biometan jako wzór dla rolnictwa

Dania jest jednym z krajów o największym w Europie udziale gazu odnawialnego w sieci gazowej: według danych publikowanych przez operatora systemu Energinet biogaz i biometan stanowią w ostatnich latach ponad jedną trzecią gazu zużywanego w sieci, a tempo wzrostu było bardzo szybkie po 2012 r. Znaczna część surowców to gnojowica i obornik z intensywnej hodowli, uzupełniane pozostałościami z rolnictwa i przetwórstwa. Duński przykład jest ważny dla Polski z dwóch powodów: pokazuje, jak przesunąć biogaz z produkcji prądu i ciepła do biometanu oraz jak powiązać gospodarkę nawozami naturalnymi z energią i klimatem. Dokładne wartości (udział, wolumen) zmieniają się, więc podajemy je jako rząd wielkości i odsyłamy do statystyk Energinet.

Skąd taki rozwój

1. Zmiana systemu wsparcia. Porozumienia energetyczne Danii z początku poprzedniej dekady zmieniły zachęty: wsparcie dla biogazu skierowano na wtłaczanie biometanu do sieci i wykorzystywanie w ciepłownictwie, przemyśle i transporcie, zamiast na produkcję prądu. Mechanizm opierał się na dopłatach za jednostkę energii, później dostosowywanych m.in. do zasad pomocy publicznej i do aukcji.
2. Gęsta sieć gazowa i operator zainteresowany integracją. Energinet publikuje dane o udziale gazu odnawialnego i utrzymuje rejestr gwarancji pochodzenia dla gazu.
3. Struktura rolnictwa. Duże gospodarstwa hodowlane o znacznej skali produkcji nawozów naturalnych tworzą naturalną bazę surowcową. Biogazownie zbiorowe zbierają gnojowicę od wielu gospodarstw i zwracają poferment.
4. Cele klimatyczne. Redukcja emisji z rolnictwa i energetyki jest elementem polityki, a biogaz jest łączony z celami dotyczącymi metanu i N₂O.
5. Eksport i handel. Gaz odnawialny z Danii może trafiać do połączonej sieci niemieckiej, a gwarancje pochodzenia są przedmiotem handlu.

Model: gnojowica jako surowiec bazowy

Gnojowica ma niski potencjał biogazowy w przeliczeniu na tonę świeżej masy, ponieważ jest rozcieńczona wodą, dlatego duńskie instalacje często dodają kosubstraty (pozostałości z przetwórstwa, słomę, międzyplony) i stosują separację pofermentu. Jednocześnie gnojowica daje korzystny ślad węglowy dzięki kredytowi za uniknięte emisje metanu z magazynowania. Wymaga to jednak logistyki: transportu dużych objętości i zwrotu pofermentu do gospodarstw.

Przykład obliczeniowy (ilustracyjny)

Założenia: biogazownia zbiorowa przetwarza 150 000 t gnojowicy i 30 000 t kosubstratów rocznie. Przy założeniu uzysku 20 m³ biogazu/t z gnojowicy i 120 m³/t z kosubstratów: 3,0 mln + 3,6 mln = 6,6 mln m³ biogazu rocznie, co przy 58% CH₄ daje ok. 3,8 mln m³ metanu, czyli ok. 38 GWh. Z gnojowicy pochodzi tylko ok. 45% biogazu, choć to 83% masy – ilustruje, dlaczego kosubstraty są istotne ekonomicznie. Uniknięte emisje z magazynowania zależą od temperatury i czasu; dla założonych 3 kg CH₄ na m³ gnojowicy to 450 t CH₄ (ok. 12 600 t CO₂e przy GWP₁₀₀ = 28) – dodatkowa wartość klimatyczna, którą metodyka RED przelicza przez kredyt za nawozy naturalne.

Wyzwania

• konkurencja o kosubstraty i ograniczenia upraw energetycznych,
• zagospodarowanie pofermentu w warunkach limitów azotu,
• zależność od systemu wsparcia i jego zmian,
• koszty transportu i logistyki,
• uciążliwość zapachowa i akceptacja lokalna.

Wnioski dla Polski

1. Gnojowica i obornik to dużą skalą zasób, ale wymagają instalacji zbiorowych i dobrej logistyki.
2. System wsparcia powinien premiować biometan i jego zastosowania, jeśli celem jest wtłaczanie do sieci.
3. Rejestr gwarancji pochodzenia i przejrzyste zasady handlu zwiększają wartość produktu.
4. Powiązanie energii z gospodarką nawozową wymaga współpracy rolników, operatorów sieci i administracji.

Rola zagospodarowania pofermentu

Poferment z duńskich biogazowni zwraca się do gospodarstw, co zamyka obieg składników odżywczych, ale podlega ścisłym limitom nawożenia azotem i fosforem. Dlatego wiele instalacji stosuje separację na frakcję płynną i stałą: frakcja stała (bogata w fosfor) może być transportowana na większe odległości, a płynna stosowana lokalnie. Tak zorganizowana logistyka jest jednym z kluczowych elementów ekonomii projektów zbiorowych i warto ją uwzględniać już na etapie planowania.

Podsumowanie

Dania pokazuje, że biometan może stać się trwałym elementem systemu gazowego, jeśli zachęty, infrastruktura i rolnictwo są spójne. Aktualne dane liczbowe warto sprawdzać u źródła, bo zmieniają się z roku na rok.