Рачун за струју и гријање 0 КМ: Колико крава треба за властиту електрану

О томе колико је такав модел реалан у босанскохерцеговачким условима, какве су инвестиције потребне, може ли фарма производити вишак електричне енергије и гдје су највећи изазови у пракси, за Agroklub.ba је говорио Хамдија Мујезин, инжењер машинства и стручњак за одрживу енергију, климатске промјене и циркуларну економију.

До 8 крава за једно домаћинство – али ђаво је у детаљима

За почетак, колико говеда је, оквирно, потребно да би се кроз биогасни систем могла произвести количина електричне енергије довољна за, рецимо, једно домаћинство које троши око 300-500 kWh мјесечно? Можете ли то објаснити на конкретном примјеру?

Не може се дати један потпуно универзалан број, јер производња зависи од врсте говеда, начина исхране, количине и квалитета стајњака, начина држања стоке, те од тога колико се стајњака заиста може прикупити и довести у биогасни систем. Међутим, за оквирну процјену можемо користити једноставну рачуницу.

Једно говедо годишње произведе приближно 20 тона стајњака. Ако се узме да се из једне тоне стајњака може добити око 22 м³ биогаса, то значи да једно говедо годишње може дати око 440 м³ биогаса. Када се тај биогас користи у когенерацијском постројењу, односно систему који производи електричну и топлотну енергију, из тога се може добити приближно 900 до 950 kWh електричне енергије годишње по грлу.

Преведено на једноставнији језик, једно говедо кроз свој стајњак може дати око 2,5 kWh електричне енергије дневно, односно око 75 до 80 kWh мјесечно. То је, наравно, оквирна вриједност у добро организованом систему.

Ако једно домаћинство троши 300 до 500 kWh електричне енергије мјесечно, онда би за ту количину, чисто енергетски гледано, било потребно приближно 4 до 7 говеда. За домаћинство које троши око 300 kWh мјесечно, довољно би било око 4 говеда. За домаћинство које троши око 500 kWh мјесечно, потребно је око 6 до 7 говеда.

У пракси бих ипак био нешто опрезнији и рекао да је реалније рачунати на око 5 до 8 говеда, јер увијек постоје одређени губици: не прикупи се сав стајњак, квалитет сировине варира, систем се мора одржавати, а дио енергије се изгуби у процесу претварања биогаса у електричну енергију.

На конкретном примјеру, ако имамо фарму са 8 крава, оне би могле произвести око 9 до 10 м³ биогаса дневно. Из тога би се могло добити приближно 20 kWh електричне енергије дневно, односно око 600 kWh мјесечно у идеалном случају. То је енергетски довољно да покрије мјесечну потрошњу једног просјечног домаћинства.

Међутим, важно је нагласити једну практичну ствар: иако 5 до 8 крава може енергетски одговарати потрошњи једног домаћинства, то не значи да је за тако мали број грла увијек економски оправдано градити засебно биогасно постројење. Биогасни систем има опрему, дигестор, мотор, пумпе, одржавање и одређене минималне техничке трошкове. Зато су у пракси много реалнији системи на фармама са већим бројем грла, или заједничка постројења за више мањих фарми.

Мини електрана која покрива основну потрошњу и напаја комшилук

Ако за примјер узмемо фарму са 100 и 200 крава, колика би била реална дневна производња биогаса и колико би то могло покрити у смислу електричне енергије или гријања?

Прво треба нагласити да говоримо о оквирним, али реалним вриједностима. Производња биогаса зависи од тога колико се стајњака стварно прикупи, да ли је ријеч о течном или чврстом стајњаку, каква је исхрана стоке, колико се стајњак разрјеђује водом и колико је добро вођен сам биогасни процес. Ипак, за комуникацију према фармерима можемо користити разумљиву рачуницу.

На фарми са 100 крава, то би значило око 120 м³ биогаса дневно. У пракси, због губитака и чињенице да се не прикупи увијек сав стајњак, реалније је говорити о распону од приближно 100 до 120 м³ биогаса дневно. Та количина може произвести око 250 до 300 kWh електричне енергије дневно, односно приближно 90 до 108 MWh електричне енергије годишње. У погледу снаге постројења, то одговара биогасном систему од око 15 до 18 kW електричне снаге.

За фарму са 200 крава, вриједности се оквирно удвостручују. Таква фарма би могла произвести приближно 200 до 240 м³ биогаса дневно. Из тога би се могло добити око 500 до 600 kWh електричне енергије дневно, односно око 180 до 216 MWh електричне енергије годишње. У смислу снаге постројења, то је оквирно систем од око 30 до 36 kW електричне снаге.

Ако то преведемо на језик домаћинстава, која троше 300 до 500 kWh мјесечно, то значи око 10 до 17 kWh дневно. Према томе, фарма са 100 крава би, само енергетски гледано, могла произвести електричну енергију која одговара дневној потрошњи приближно 15 до 25 домаћинстава, у зависности од њихове потрошње. Фарма са 200 крава могла би енергетски одговарати потрошњи око 30 до 50 домаћинстава.

Међутим, не треба гледати само домаћинства, много важније питање је колико то може покрити сопствене потребе фарме. Код фарме са 100 крава, произведена електрична енергија може значајно покрити потребе за расвјетом, пумпама, вентилацијом, мужном опремом, хлађењем млијека, радом мањих уређаја и дијелом других техничких система. Код оне са 200 грла, већ говоримо о озбиљнијем енергетском капацитету који може покрити већи дио дневних потреба фарме, а у одређеним периодима може се јавити и вишак електричне енергије.

Не заборавите на „бесплатно“ гријање

Додатна предност биогаса је што се у когенерацијском систему, осим електричне енергије, добија и топлота. Код фарме са 100 крава, уз 250 до 300 kWh електричне енергије дневно, може се добити још приближно 370 до 450 kWh топлотне енергије дневно. Код фарме са 200 крава, то би било око 750 до 900 kWh топлотне енергије дневно.

Та топлота се може користити за гријање објеката на фарми, припрему топле воде, гријање простора за прераду млијека, сушење, пластенике или друге потребе гдје постоји стална потрошња. Треба, међутим, имати у виду да се дио топлоте често користи и за одржавање температуре самог дигестора, посебно зими, тако да није сва произведена топлота увијек расположива за друге потребе.

Друштво

Ово је најмодернија фарма на Балкану: Јово увео роботе и душеке за краве

Једноставно речено, фарма са 100 крава може произвести количину биогаса довољну за малу стабилну производњу енергије на фарми. Она са 200 крава је већ озбиљнији енергетски капацитет. То није ниво велике електране, али за једну фарму може значити значајно смањење рачуна за струју и гријање, бољу контролу трошкова и додатну вриједност из стајњака.

100 условних грла може дати енергетски капацитет

Ако 100 условних грла из течног стајњака може осигурати око 15 до 18 kW електричне снаге, можете ли објаснити у реалним бројкама за фармера, шта то у енергетском смислу значи?

То значи да таква фарма не производи само симболичну количину енергије, него може имати једно мало, али стабилно енергетско постројење.

Економија

Нови сточарски див: Гради се комплекс за 22 хиљаде говеда

Прво треба објаснити разлику између kW и kWh. Киловат, односно kW, показује колика је снага постројења у одређеном тренутку. То је као „величина мотора“. Киловат-сат, односно kWh, показује колико је енергије стварно произведено током дана, мјесеца или године. Фармеру је за рачун за струју најважнији управо kWh, јер се потрошња електричне енергије тако и обрачунава.

Ако биогасно постројење има 15 до 18 kW електричне снаге и ради око 6.000 сати годишње, оно може произвести приближно 90.000 до 108.000 kWh електричне енергије годишње. То је око 90 до 108 MWh годишње. Преведено на мјесечни ниво, то је око 7.500 до 9.000 kWh електричне енергије мјесечно. На дневном нивоу, то је просјечно око 250 до 300 kWh електричне енергије.

Хоће ли то покрити цијелу фарму зависи од стварне потрошње. Фарма која има већу музну опрему, веће расхладне капацитете, аутоматизовано храњење, интензивну вентилацију, радионице или додатне производне објекте може трошити знатно више енергије. У том случају неће увијек покрити све потребе, али може покрити базну, свакодневну потрошњу и смањити у зависностист од мреже. Код мањих фарми, посебно ако потрошња није превисока, овакав систем може покрити врло велики дио потреба, а у одређеним периодима може се појавити и вишак електричне енергије.

Додатно, ако се користи когенерација, истовремено се добија и топлота. Код система од 15 до 18 kW електричне снаге, годишње се може добити оквирно 135 до 162 MWh топлотне енергије. То је просјечно око 370 до 440 kWh топлоте дневно.

Друштво

Јокићи имају рецепт за успјех: Три генерације, четири деценије мљекарства

Дакле, 100 условних грла може дати енергетски капацитет који је већи од потреба једног домаћинства и већи од основних потреба једног објекта. То је већ ниво мале фармске електране. За мању фарму такав систем може покрити значајан дио, а понекад и највећи дио електричне потрошње. За већу и технолошки опремљенију фарму то је важан извор базне енергије који смањује рачуне, повећава енергетску безбједност и претвара течни стајњак из трошка и отпада у користан енергетски ресурс. У најједноставнијој формулацији за фармера: 100 условних грла може дати око 250 до 300 kWh електричне енергије дневно. То је довољно за више домаћинстава, али је у пракси најважније да може покрити велик дио свакодневних енергетских потреба једне мање фарме.

Губитак потенцијала

Колики дио укупног отпада са једне фарме се заправо може искористити за производњу енергије, и да ли постоји “губитак” потенцијала ако се систем не користи оптимално?

За производњу биогаса може се користити онај дио органског отпада који се може редовно прикупити и контролисано довести у биогасни систем. У случају говедарских фарми, то је прије свега течни стајњак, односно смјеса измета, мокраће, воде за прање и дијела органске материје из шталског система. Поред тога, у неким случајевима се могу користити и остаци хране, силаже, биљни остаци или други биоразградиви материјали, али основна сировина најчешће остаје стајњак.

Важно је нагласити да се у пракси не користи аутоматски сав отпад који настане на фарми. Користи се онај дио који је технички доступан и организовано прикупљен. Ако су краве већину времена у штали, нарочито у систему гдје се стајњак редовно сакупља каналима, стругачима или пумпама, могуће је искористити врло велики дио укупно насталог стајњака. У таквим системима потенцијал је највећи, јер се сировина свакодневно прикупља и може се редовно убацивати у дигестор.

Друштво

Сложно раде три генерације соколачких фармера

С друге стране, ако животиње значајан дио године проводе на испаши, дио стајњака остаје на пашњаку и реално се не може прикупити за биогасни систем. У том случају се не може рачунати на пуни теоријски потенцијал. Зато иста фарма са истим бројем грла може имати различит енергетски потенцијал, у зависности од начина држања животиња и организације прикупљања стајњака.

Ако користимо једноставну претпоставку да једна крава годишње произведе око 20 тона стајњака, фарма са 100 крава годишње има око 2.000 тона стајњака. Теоретски, из тога би се могло добити око 44.000 м³ биогаса годишње, односно око 120 м³ биогаса дневно. Међутим, ако се због начина држања, испаше, разрјеђења, кашњења у прикупљању или техничких ограничења реално прикупи 70 до 80 посто те количине, тада ће и производња биогаса бити приближно 70 до 80 посто теоријског максимума.

Другим ријечима, потенцијал постоји, али се не остварује сам од себе. Да би се што већи дио стајњака претворио у енергију, фарма мора имати добро ријешен систем прикупљања, складиштења и дозирања стајњака у дигестор. Ако стајњак дуго стоји на отвореном прије уласка у биогасни систем, дио метана се може изгубити у атмосферу. То је двоструки губитак: фармер губи енергију коју је могао искористити, а истовремено се повећавају емисије метана и непријатни мириси.

Република Српска

"Боље школе за бољу будућност": У Петрово стигла нова информатичка опрема

Губитак потенцијала се може десити и ако се систем не води оптимално. На примјер, ако је стајњак превише разријеђен водом, дигестор прима велику количину масе, али са мањом енергетском вриједношћу. Ако се дигестор нередовно пуни, а температура није стабилна, ако нема доброг мијешања, ако је вријеме задржавања сировине прекратко или се у систем убацују материјали који сметају биолошком процесу, производња биогаса може значајно пасти.

Биогасни систем је биолошки процес, а не само механичка опрема. У дигестору раде микроорганизми који без присуства кисеоника разграђују органску материју и производе биогас. Њима требају стабилни услови: одговарајућа температура, редовно дозирање, добра структура сировине и избјегавање наглих промјена. Ако се ти услови не одржавају, систем може производити мање биогаса од очекиваног, а у лошијим случајевима процес се може успорити или дестабилизирати.

Такође, губитак потенцијала не односи се само на производњу биогаса, него и на кориштење произведене енергије. Ако се електрична енергија користи, али се топлота из когенерације не користи, значајан дио укупне вриједности остаје неискориштен. Значи да је укупна корист система мања.

Важно је појаснити и да биогасни систем не „потроши“ сав стајњак у смислу да иза процеса ништа не остаје. Остаје дигестат, односно прерађени остатак који се и даље може користити као органско ђубриво. У дигестору се дио органске материје претвори у биогас, али хранљиве материје као што су азот, фосфор и калиј углавном остају у дигестату. То значи да фармер добија енергију, а истовремено задржава вриједност ђубрива за пољопривредно земљиште.

Зато је најбоље рећи да се на добро организованој говедарској фарми може искористити велики дио прикупљеног стајњака за производњу енергије, али не нужно сав укупни стајњак који животиње произведу. Реални проценат зависи од тога колико се стајњака може прикупити, колико брзо улази у систем, какав је квалитет сировине и колико се добро води процес.

Стајњак поузданији од сунца

Колико је стабилна производња електричне енергије из биоплина у односу на, рецимо, соларне панеле – је ли предност у континуитету или постоје осцилације које фармер мора планирати?

Производња електричне енергије из биогаса је по правилу стабилнија и предвидљивија од оне из соларних панела. Главна предност је управо континуитет: ако фарма свакодневно има довољно стајњака, ако дигестор ради стабилно и ако је когенерацијски мотор исправан, електрична енергија се може производити током цијелог дана, неу зависности од тога да ли је напољу сунчано, облачно, дан или ноћ.

Друштво

Комшији узорали 15 хектара за дан: Дошли с 20 трактора, ни за гориво нису хтјели узети

Код соларних панела производња зависи од сунца. То значи да нема производње ноћу, да је производња мања зими, слабија по облачном времену и промјењива током дана. Соларни панели су одлични када има сунца, али фармер мора знати да се њихова производња природно мијења из сата у сат.

Биогас је другачији јер се енергија налази у стајњаку, односно у произведеном гасу, па се производња може боље планирати. То, међутим, не значи да биогас нема никаквих осцилација. У дигестору микроорганизми разграђују органску материју и производе метан. Да би тај процес био стабилан, потребно је редовно убацивати приближно исту количину сировине, одржавати одговарајућу температуру, пазити на квалитет стајњака, спријечити превелико разрјеђивање водом и водити рачуна да у систем не улазе материјали који могу пореметити процес.

Осцилације се зато најчешће не дешавају због временских прилика као код солара, него због организације рада на фарми и техничког стања постројења.

За фармера је најважније разумјети да је биогас погоднији за покривање такозване базне потрошње, коју фарма има скоро сваки дан. У практичном смислу, идеалан приступ није нужно бирати између биогаса и солара, него их посматрати као комплементарне технологије.

Друштво

Д‌јеца фармера на челу колоне матураната: "Остајем у пољопривреди!"

Фармер ипак мора планирати неколико ствари. Прво, мора имати стабилну количину стајњака и добар систем његовог прикупљања. Друго, мора планирати редовно одржавање постројења, јер когенерацијски мотор, пумпе и мјешалице захтијевају сервис. Треће, треба унапријед знати гдје ће користити произведену топлоту. Дакле, предност биогаса у односу на соларне панеле јесте континуитет и могућност планиране производње.

Колико кошта улазак у бизнис?

Колика је оквирна инвестиција за један мали биогасни систем на фарми и у којем временском периоду се таква инвестиција реално може исплатити у БиХ условима? Можете навести и примјер мањих постројења.

Оквирна инвестиција за мали биогасни систем на фарми зависи прије свега од величине постројења, количине доступног стајњака, врсте технологије, грађевинских радова, прикључења на мрежу и тога да ли се ради само производња електричне енергије или се користи и топлота. Зато није добро дати једну фиксну цијену, али се може дати реалан распон.

За врло мало фармско биогасно постројење, рецимо реда величине око 10 kW електричне снаге, потребна је инвестиција од приближно 78.000 КМ. Такво постројење би годишње могло произвести око 60 MWh електричне енергије и око 90 MWh топлотне енергије. У практичном смислу, то је мала електрана која би могла покривати потребе више домаћинстава или дио потреба једне фарме.

Економија

Фармер објаснио зараду: Колико можете да зарадите од 50 кокошки?

Међутим, код овако малих система треба бити опрезан. Инвестиција од око 78.000 КМ може бити добра почетна процјена, али стварна цијена може бити већа ако су потребни додатни грађевински радови, резервоари, опрема за пријем и мијешање стајњака, безбједносни системи, прикључење на мрежу, пројектна документација и дозволе. Због тога бих за мали фармски систем од 10 до 20 kW оквирно говорио о инвестицији од приближно 80.000 до 200.000 КМ, у зависности од конкретних услова на фарми и обима опреме.

За фарму са око 100 условних грла, гдје се раније говорило о потенцијалу од око 15 до 18 kW електричне снаге из течног стајњака, инвестиција би реално могла бити већа од основног примјера од 10 kW. За такав систем је разумно оквирно говорити о инвестицији од око 120.000 до 220.000 КМ, али би коначна цијена зависила од понуда добављача, грађевинских радова, постојећег система за стајњак и услова прикључења на електроенергетску мрежу.

За веће системе инвестиција значајно расте. Као примјер, за постројење од 100 kW потребна је инвестиција од око 685.000 КМ. Такво постројење већ није мали породични систем, него озбиљније комерцијално постројење које годишње може произвести око 600 MWh електричне и око 900 MWh топлотне енергије.

Сцена

Жена Слобе Радановића прекинула шутњу о његовом недавном сусрету са Луном

Када говоримо о исплативости, важно је нагласити да она у БиХ условима зависи од неколико ствари. Прво, да ли фармер користи електричну енергију за сопствене потребе или је продаје у мрежу. Друго, да ли постоји сигуран и повољан откуп вишка електричне енергије. Треће, да ли може искористити произведену топлоту, јер се код биогасног постројења значајан дио користи налази управо у топлоти. Четврто, да ли дигестат, односно остатак након производње биогаса, може замијенити дио минералног ђубрива или се може продавати као органско ђубриво. Пето, да ли постоје грантови, субвенције или повољни кредити.

Поврат инвестиције може теоретски бити јако брз, чак краћи од годину дана, ако се у обзир узму приходи од електричне енергије, користи од топлоте и вриједност органског ђубрива. Међутим, није реално увијек претпоставити да ће фармер моћи продати сву електричну енергију по повољној цијени, искористити сву произведену топлоту и остварити пуни приход од дигестата. Због тога је боље рећи да је поврат инвестиције могућ у року од неколико година, али само ако је систем добро димензионисан и ако постоје јасни приходи или уштеде.

Шта радити са вишком енергије?

Да ли фарма може производити више електричне енергије него што потроши, и шта се дешава с вишком?

Код биогасног система прво је важно разумјети да се производња може релативно добро планирати. Ако фарма има довољно сировине, постројење може производити електричну енергију и онда када је потрошња на фарми мања. Тада се појављује вишак.

Најбољи сценарио за фармера је да највећи дио произведене електричне енергије потроши на самој фарми. То значи да струју користи за мужну опрему, хлађење млијека, пумпе, вентилацију, расвјету, гријање воде, управне објекте, радионице и друге потребе. На тај начин директно смањује рачун за електричну енергију. Сваки киловат-сат који сам произведе и потроши на фарми је киловат-сат који не мора купити из мреже.

Занимљивости

Пензионисани фармер направио подморницу дугу 7 метара и постао свјетска сензација

Ако постројење производи више него што фарма у том тренутку троши, вишак се може предавати у мрежу само ако су испуњени услови за прикључење и ако постоји одговарајући уговор или модел обрачуна. То може бити продаја електричне енергије, статус произвођача-купца, односно просумера, или неки други тржишни модел, у зависности од прописа и праксе у конкретном подручју. Другим ријечима, фармер не може само укључити постројење и неограничено слати струју у мрежу без одобрења, мјерног мјеста, техничке сагласности и регулисаног односа са оператором мреже или откупљивачем.

У Босни и Херцеговини је ово посебно важно јер се развој оваквих модела још увијек суочава с практичним изазовима. Процедуре прикључења на мрежу су сложене, потребни су дугорочни уговори о откупу електричне енергије и треба јачати просумер моделе и енергетске заједнице. Зато се код планирања мора унапријед провјерити не само колико се енергије може произвести, него и под којим условима се може предати или продати вишак.

Ако нема ријешен откуп или предају вишка у мрежу, онда је боље да се систем димензионише према властитој потрошњи. То значи да постројење не треба бити веће само зато што фарма има више стајњака, него треба бити усклађено с реалним енергетским потребама фарме. У супротном, дио произведене електричне енергије може остати економски неискориштен.

Треба разликовати вишак електричне енергије и вишак биогаса. Електрична енергија се мора потрошити одмах или предати у мрежу, осим ако постоји батеријски систем, што код биогаса обично није прва опција због додатних трошкова. Биогас се, с друге стране, може краткорочно складиштити у гасном спремнику и користити касније, али и то има ограничен капацитет. Зато се биогасна постројења обично пројектују тако да раде стабилно, а не да често производе велике вишкове које фарма не може искористити.

Вишак енергије се може индиректно искористити и кроз додатне активности на фарми. На примјер, фармер може користити електричну енергију и топлоту за припрему топле воде, гријање простора, сушење, пластенике, прераду млијека или друге производне процесе. То често може бити практичније и исплативије него ослањати се само на продају електричне енергије.

Важна је и безбједност јер биогас садржи метан

Како изгледа свакодневно управљање таквим системом – мора ли фармер имати додатну обуку или запослити стручну особу за одржавање биогасног постројења?

Свакодневно управљање биогасним системом на фарми није исто као управљање великом електраном, али није ни систем који се може потпуно занемарити након инсталације. Најједноставније речено, постројење тражи редовну рутину, основно техничко знање и дисциплину у раду.

Потребно је сваки дан осигурати да у систем улази довољна и приближно уједначена количина стајњака. Биогасни систем најбоље ради када се „храни“ редовно, слично као што се животиње хране редовно. Ако се један дан убаци превише стајњака, други дан премало, или ако се нагло промијени састав сировине, производња биогаса може пасти. Зато је важно да постоји уређен систем прикупљања течног стајњака, пумпања или допреме до дигестора и контролисаног дозирања.

У свакодневном раду фармер или задужена особа обично прати неколико основних ствари: да ли пумпе раде нормално, да ли мјешалице раде, да ли је температура дигестора стабилна, да ли се производи очекивана количина биогаса, да ли когенерацијски мотор ради без аларма и да ли дигестат нормално излази из система. Код модернијих постројења велики дио ових података се може пратити преко контролне табле или аутоматике, али неко ипак мора редовно прегледати систем.

Посебно је важна температура дигестора. Како сам споменуо, биогас настаје захваљујући микроорганизмима, а они не воле нагле промјене. Ако је температура нестабилна, ако се систем превише разводни, ако се убаци неодговарајући материјал или ако дође до прекида у мијешању, процес може ослабити и производња биогаса се смањује. Зато се биогасно постројење често описује као живи систем, а не само као машина.

Власник не мора нужно запослити стручну особу на пуно радно вријеме, нарочито ако је ријеч о мањем постројењу. Међутим, мора имати основну обуку, која треба покрити како се систем пуни, шта се смије и не смије убацивати, како се читају основни параметри, шта значе аларми, како се поступа код застоја, како се води евиденција и које су безбједносне мјере. Посебно је важна безбједност, јер биогас садржи метан, који је запаљив, и може садржавати друге гасове који захтијевају опрез.

Код малих система, рецимо 10 до 20 kW, реално је да фармер или један обучени радник на фарми обавља дневни надзор и основне активности. То може значити од пола сата до неколико сати дневно, у зависности од нивоа аутоматизације, организације фарме и тога да ли се сировина сама пумпа у систем или се мора додатно припремати и транспортовати. Ако је систем добро пројектован и аутоматизован, дневни посао је више контрола и рутина него тежак физички рад.

Код већих постројења, посебно изнад 50 или 100 kW, пожељно је имати особу која је јасно задужена за рад постројења, чак и ако није запослена само за то. Та особа мора разумјети основну технологију, водити евиденцију, пратити производњу, организовати сервис и реаговати када параметри одступају од нормалних вриједности. Код већих комерцијалних система, посебно ако се електрична енергија продаје у мрежу, стручнији приступ одржавању постаје много важнији.

Поред свакодневне контроле, постоје и редовни сервисни послови. Когенерацијски мотор мора се сервисирати слично као мотор у возилу или агрегату: мијења се уље, филтери, провјеравају се свјећице, систем хлађења, гасна инсталација и електрични дио. Пумпе, мјешалице и сензори такође захтијевају периодичне прегледе. Зато је за фармера врло важно да има сервисни уговор или доступну техничку подршку.

Један дио управљања односи се и на дигестат, односно остатак након производње биогаса. Он се мора складиштити и користити правилно, најчешће као органско ђубриво на пољопривредним површинама. Мора бити планиран излазни ток из система: гдје иде дигестат, када се користи, на којим површинама и под којим условима.

Најчешћа грешка је посматрати биогасно постројење као опрему која се само купи, угради и затим ради сама. У стварности, оно тражи добру организацију. Ако већ има уређен систем за стајњак, редовно одржавање опреме и дисциплину у раду, управљање овим системом је много лакше. У супротном добар биогасни систем може радити испод очекивања.

Дакле, фармеру је потребна додатна обука, али не мора увијек запослити посебног инжењера. За мања постројења обично је довољно да фармер или један радник прође практичну обуку и да постоји поуздан сервис за техничке интервенције. За већа постројења потребно је озбиљније управљање, редован надзор и особа која је одговорна за рад система.

Седам замки у пракси

Који су најчешћи проблеми у пракси код биогасних система на фармама говеда – јесу ли то технички кварови, недостатак сировине, или нешто треће?

У пракси се обично ради о комбинацији три групе проблема: сировина, управљање процесом и техничко одржавање. Поред тога, у БиХ важан дио изазова чине и административне процедуре, прикључење на мрежу и економска исплативост.

Први могући проблем је количина и квалитет сировине. Биогасно постројење најбоље ради када свакодневно добија приближно исту количину стајњака сличног квалитета. Ако фармер рачуна на 100 крава, али се у стварности прикупи само дио стајњака, јер су животиње дио дана или године на испаши, производња биогаса ће бити мања од очекиване. Исто се дешава ако се стајњак превише разриједи водом или ако се не прикупља редовно. Тада дигестор прима масу, али са мањом енергетском вриједношћу.

Други проблем је нестабилност биолошког процеса. Производња метана је процес који тражи стабилне услове. Ако се дигестор пуни нередовно, ако се нагло промијени састав сировине, ако температура падне, ако нема доброг мијешања или ако у систем уђу материјали који сметају процесу, производња биогаса може пасти. Фармер тада може имати довољно стајњака, али не добија очекивану количину енергије јер процес није стабилан.

Трећи чест проблем су технички кварови. Постројење има више дијелова који морају радити заједно: пумпе, мјешалице, дигестор, гасне инсталације, безбједносне вентиле, систем за складиштење биогаса и когенерацијски мотор. Квар на пумпи може зауставити доток сировине. Квар на мјешалици може изазвати лош рад дигестора. Проблем на мотору може зауставити производњу електричне енергије, иако се биогас и даље производи. Зато је редовно одржавање врло важно.

Посебно осјетљив дио је когенерацијски мотор. Он ради слично као мотор који користи гас као гориво и из њега производи електричну и топлотну енергију. Такав мотор тражи редован сервис: уље, филтере, провјеру свјећица, систем хлађења, гасни систем и електрични дио. Ако се сервис прескаче, кварови постају чешћи, а застоји могу значајно смањити годишњу производњу енергије.

Четврти проблем је неискориштена топлота. Ако фармер нема гдје користити ту топлоту, на примјер за топлу воду, гријање простора, телад, мљекару, пластенике или сушење, дио укупне користи система остаје неискориштен. Тада се економска исплативост погоршава, иако електрана технички ради.

Пети проблем је дигестат, који се мора правилно складиштити и користити. Ако фармер нема довољно земљишта, нема план примјене или нема услове за складиштење, он може постати логистички проблем.

Шести проблем је администрација и прикључење на мрежу. У БиХ је ово често једнако важно као и сама технологија. Фармер може имати добар енергетски потенцијал, али ако нема јасно ријешене дозволе, прикључак, мјерење, уговор о откупу или могућност предаје вишка електричне енергије, инвестиција постаје ризичнија. Зато се биогасно постројење не смије планирати само као технички пројекат, него и као правни, финансијски и пословни модел.

Седми проблем је погрешно димензионисање система. Ако се постројење направи превелико у односу на количину стајњака, радиће испод капацитета и неће остварити очекивану производњу. Ако је премало, дио сировине остаје неискориштен.

Зато бих рекао да у пракси највећи проблем није само технички квар или само недостатак сировине. Највећи проблем је лоша припрема пројекта: прецијењена количина доступног стајњака, недовољно разумијевање свакодневног управљања, слаб сервисни план, нејасан модел кориштења топлоте и неријешени услови за прикључење или продају електричне енергије.

Одржив модел или привилегија само за велике

Да ли је комбинација производње млијека и производње електричне енергије кроз биогас реално одржив модел за мала породична газдинства у БиХ, или је то и даље више резервисано за веће фарме?

Комбинација може бити одржив модел у БиХ, али не подједнако за све фарме. За веће и средње фарме, посебно оне које имају стабилан број грла, стално прикупљање течног стајњака и значајну сопствену потрошњу енергије, биогас може бити врло логичан додатак производњи млијека. За мала породична газдинства, модел је могућ, али углавном у мањим, једноставнијим облицима или кроз заједничке системе више фарми.

Код производње млијека постоји неколико разлога због којих се биогас добро уклапа. Фарма свакодневно производи стајњак, а истовремено свакодневно троши електричну енергију за мужну опрему, хлађење млијека, пумпе, расвјету, вентилацију и друге техничке потребе. Ако се стајњак користи за производњу биогаса, фармер добија додатну вриједност из отпада који би иначе морао складиштити и збрињавати. Поред електричне енергије, добија се и топлота, која се може користити за топлу воду, гријање помоћних простора, простор за телад, мљекару, сушење или пластенике. Након процеса остаје дигестат, који се може користити као органско ђубриво.

Међутим, најважније питање је величина фарме. Ако говоримо о класичном биогасном постројењу које производи електричну енергију путем когенерацијског мотора, тај модел је у пракси више прилагођен фармама са већим бројем грла, рецимо приближно од 100 условних грла навише. Разлог је једноставан: биогасно постројење има одређене фиксне трошкове, који се код врло малих фарми теже оправдавају кроз приходе и уштеде.

За мала породична газдинства са, на примјер, неколико крава или неколико десетина грла, класична производња електричне енергије из биогаса често није прва и најисплативија опција. Таква газдинства обично немају довољно сировине да оправдају когенерацијски систем, нити имају довољно велику сталну потрошњу електричне и топлотне енергије. У тим случајевима бољи модел може бити заједничко биогасно постројење за више фармера, задружни модел или локални енергетски систем у којем више малих газдинстава заједно обезбјеђује сировину.

Ипак, то не значи да мала домаћинства не могу користити биогас. Ту је важна разлика између класичног фармског биогасног постројења за производњу електричне енергије и микробиогасног система на нивоу домаћинства. Микробиогасни системи, попут ПУКСИН (PUXIN) микробиогасних постројења, намијењени су мањим домаћинствима или мањим фармама и углавном се користе за производњу биогаса за кухање, евентуално припрему топле воде или мање топлотне потребе, а не примарно за озбиљну производњу електричне енергије.

Такав микробиогасни систем може бити интересантан за домаћинство с неколико крава, нешто другог органског отпада, остатке хране и потребу да смањи потрошњу дрвета, течног нафтног гаса (LPG) или друге енергије за кухање. Код таквих система циљ није да се напаја цијела фарма или да се произведе велика количина електричне енергије, него да се дио свакодневног органског отпада претвори у корисни гас за основне потребе домаћинства.

На примјер, ПУКСИН тип микробиогасног система може бити практичан за домаћинство које има 3 до 5 крава и редовно доступну количину стајњака. Такав систем може производити биогас за кухање и дјелимично смањити трошкове енергије у домаћинству. Међутим, фармер не треба очекивати да ће такав микро систем покретати мужну опрему, хлађење млијека или значајне електричне потрошаче. За то је потребан знатно већи, технички сложенији и скупљи систем.

У БиХ условима додатно треба узети у обзир климу. Микробиогасни системи су осјетљиви на ниске температуре, јер се биолошки процес успорава када је хладно. Због тога би у континенталним и планинским дијеловима БиХ микробиогасни систем морао бити добро изолован, смјештен у заштићен простор или комбинован са једноставним загријавањем дигестора. Без тога производња зими може значајно пасти, што је важно јасно рећи фармерима.

Дакле, одговор није ни потпуно „да“ ни потпуно „не“. За веће фарме, комбинација млијека и електричне енергије из биогаса може бити реално одржив пословни модел. За мала породична газдинства, класично биогасно постројење је често превелика и прескупа инвестиција, али микробиогасни системи могу бити занимљиво рјешење.

Најреалнији приступ за БиХ био би тростепени. Прво, микробиогасни системи за домаћинства са неколико грла, првенствено за кухање и основне топлотне потребе. Друго, мања фармска постројења за фарме са око 100 условних грла, гдје се може покрити значајан дио сопствене потрошње енергије. Треће, већа комерцијална или задружна постројења за веће фарме или групе фармера, гдје се може производити електрична енергија за сопствену потрошњу и евентуалну предају вишка у мрежу.

Једна крава није „мала електрана“

Ако бисте морали објаснити једноставно, колико “струје” даје једна крава дневно кроз биогас систем – како бисте то приближили фармерима који немају техничко предзнање?

Најједноставније речено, једна крава кроз свој стајњак може дати приближно 2 до 3 kWh електричне енергије дневно, ако се стајњак редовно прикупи и користи у добро вођеном биогасном систему. То није довољно да једна крава сама покрије потрошњу цијелог домаћинства, али није ни занемариво.

За поређење, домаћинство које троши 300 до 500 kWh мјесечно троши око 10 до 17 kWh дневно. То значи да би, оквирно, стајњак од 4 до 7 крава могао енергетски одговарати дневној потрошњи једног таквог домаћинства.

Фармерима бих то објаснио овако: једна крава дневно може дати струје за неколико основних кућних уређаја или расвјету, али тек више њих заједно даје енергију која може покрити озбиљнију потрошњу домаћинства или дио потреба фарме. Дакле, једна крава није „мала електрана“, али 50 или 100 крава већ представљају озбиљан енергетски потенцијал.