Fatüzelésű erőművek és fűtőművek hosszú távú tüzelőanyag-ellátása energiaültetvényekről

Több sajtóorgánumban olvashatták, hogy 2020-ra hazánkban megközelítően 8000 GWh villamos energiát fogunk/szeretnénk biomassza tüzelésből előállítani, és akkor még nem beszéltünk arról, hogy az utóbbi időben egyre több fatüzelésű fűtőmű tervezése és kivitelezése indult el országszerte. A lakosság is egyre nagyobb számban tér vissza a földgázról a fatüzelésre. Miként lehet a növekvő kereslet ellenére a tüzelőanyag-ellátást biztonságossá, az árakat pedig kiszámíthatóvá tenni?

A befektetők problémája

A fatüzelésű erőművek és fűtőművek technológiája a befektetők számára nem jelent különösebb kihívást. A tüzeléstechnika több formája is kiforrott, több gyártótól is megvásárolható, nagy biztonsággal üzemeltethető. Az EU megújulókra vonatkozó hosszú távú célkitűzéseit ismerik, a helyi gazdasági környezetet viszonylag egyszerűen tudják modellezni. Akkor miért nem épülnek itthon tömegével új fatüzelésű erőművi egységek?

Ennek legfőbb oka a tüzelőanyag. A projekt finanszírozhatóságához, biztos megtérüléséhez tudni kell, hogy a tervezett működési idő alatt a tüzelőanyag a megfelelő mennyiségben és kiszámítható áron rendelkezésre áll. Már a megfelelő mennyiséggel is gond van, mivel a piac több szegmensében is növekszik a tüzifa iránti kereslet, ráadásul a lakosság és a fűtőművek az erőműveknél lényegesen magasabb árat is ki tud fizetni a tüzelőanyagért.

Az ár hosszú távú kiszámíthatóságával még nagyobb probléma van: egyszerűen képtelenség a hitelek 10-15 éves futamidejének megfelelő időtávra garantált mennyiségekkel és árakkal szerződést kötni tüzifa beszállításra. Nos, a legtöbb projektötlet jó közelítéssel ezen a ponton szokott megállni (sajnálhatják, mert így nem ismerhetik meg a megújulók útjába emelt igen szofisztikált akadályrendszerünket).

Rövid vágásfordulójú fás szárú energiaültetvények

A mennyiségi ellátás biztonsága például úgy teremthető meg, hogy energiaültetvényeket telepítünk. A szántóföldi művelési ágban maradó területre elültetjük a fákat, néhány évente télen levágjuk őket, ismét sarjadnak, levágjuk, majd megint. Mindenki tapasztalhatta, hogy például a nyár, az akác és a fűz kivágás után jól sarjad, néha nem egyszerű tőlük megszabadulni. Akkor mi itt a probléma?

Több is van. Az energiaültetvények létesítése és első éves ápolása nagy befektetést igényel. Ez a befektetés pedig csak akkor fog megtérülni, ha olyan fákat ültetünk, amelyek nagy biztonsággal magas hozamot érnek el, levágást követően egy száraz tavaszon is könnyen sarjadnak, egy hosszú nyári aszályt is kibírnak, legalább 5-6 vágáscikluson keresztül nem csökken a hozamuk. Az erdőgazdálkodásban is használt hagyományos fajtákkal nem lehet megfelelni ezeknek a követelményeknek, de az energiaültetvényekhez reklámozott fajták között is vannak olyanok, amikkel biztonságos, gazdaságos ültetvényt nem lehet csinálni.

Az energiaültetvény legfontosabb célja az, hogy egységnyi területen a lehető legmagasabb nettó energiahozamot érjük el. Nagyon fontos itt a nettó kifejezés. Ez azt jelenti, hogy a termény energiahozamából levonjuk az előállítás, a feldolgozás és a szállítás energiaigényét. Használatos még az energiamérleg is, ami a betáplált és a kinyert energia arányát mutatja. A két mérőszám együtt mutatja meg, mennyire hatékony energetikai, makrogazdasági és környezetvédelmi szempontból az ültetvény. Egy jó rövid vágásfordulójú fás szárú energiaültetvény esetén az energiahozam legalább 150 GJ/ha/év, és az energiamérleg eléri az 1:10 arányt. A jó energiamérlegnek majd kiemelt jelentősége lesz a költségek hosszú távú kiszámíthatóságánál. Az alábbi táblázat jól mutatja az erdők és az energiaültetvények közötti hozamkülönbséget.

Mennyi energiaültetvényre lesz szükségünk?

Fatüzelés esetén hazánkban a kötelező átvétel előfeltétele a nettó 30 százalékos erőművi hatásfok, ami azt jelenti, hogy közepesen nedves fából 1 kg-ra van szükségünk 1 kWh villamos energia előállításához, teljesen száraz fából meg ~0,7 kg szükséges. Ebből már könnyen kalkulálhatjuk az erőmű biztonságos ellátásához szükséges területet. Például egy 20 MWe beépített teljesítményű erőmű számára a teljes ellátáshoz 9.000 hektár energiaültetvényre van szükség. Egy tipikus háztartás évente 3.600 kWh villamos energiát használ el, így egy ilyen erőmű 37.500 háztartás szükségletét képes megtermelni, ami azt jelenti, hogy egy háztartás villamos energia szükségletéhez a tüzelőanyag 0,24 hektáron nagy biztonsággal megtermelhető.

Mitől lesz kiszámítható az ár?

Az ültetvény fő ráfordításai a kezdeti beruházás finanszírozásának költségéből, a munkaerővel és a primer energiahordozókkal összefüggő költségekből áll. A finanszírozási költségeket könnyen kiszámíthatjuk hosszú távra is, a munkaerő költségeivel sem tévedünk túl nagyot, ha hosszú távon például CPI+3 százalékkal számítjuk a növekedését. A primer energiahordozókkal összefüggő költségek (elsősorban gázolaj, de például műtrágya kapcsán a földgáz is) esetében még 1-2 éves távlatban is bajban vagyunk. Emlékeznek még a legalább 1:10-es energiamérlegre? Nos, az itt lesz nagyon érdekes. A jó energiamérleg következménye, hogy az ültetvény szénhidrogének árával összefüggő költséghányada a teljes 100 egységből megközelítően 20 egység. Mi történik akkor, ha a kőolaj és a földgáz ára duplájára emelkedik? Az ültetvény teljes költségszintje 100 egységről 120 egységre növekszik, vagyis egy lényegében kiszámíthatatlan tényező hatását elviselhető mértékűre csökkentettük.

Mítoszok, tévhitek

A leggyakoribb tévhit, hogy a semmi másra nem használható termőföldeken is nagyszerű energiaültetvényeket lehet csinálni. Ez egyszerűen nem igaz. A fák mély gyökérzete miatt vastag termőrétegre van szükség, táplálni kell a fákat, mert a sejtjeiket csak akkor tudják felépíteni, ha minden tápanyagból rendelkezésre áll a szükséges mennyiség.

A másik gyakori mítosz, hogy nem áll rendelkezésre elegendő termőföld az energiaültetvények létesítésére. Nyáron óriási sárga táblákat látnak szinte minden út mellett: "biodízel" előállításhoz termelnek repcét. Azt már nem tudjuk megállapítani, hogy melyik kukoricatáblából lesz "bioetanol". A nevüket azért tettük idézőjelek közé, mert elég rossz az energiamérlegük, a termelésükkel 0% - 30% közötti energianyereséget lehet csak elérni, a hektáronkénti energiahozamuk is igen alacsony. Már ezeket a területeket is összehasonlíthatatlanul nagyobb energetikai hatékonysággal lehet hasznosítani fás szárú energiaültetvényekkel.

Az energiaültetvényektől szoktuk félteni Európa élelmiszer-ellátását is, holott folyamatosan a szektor túltermelésével kell küzdenünk. A termelőknek igen kényelmes a megszokott termelési és támogatási szerkezet, de lassan nekik is tudomásul kell venniük, hogy gigantikus termelési és export támogatások árán nem praktikus rizst exportálnunk Kínába. Fontos az export, de nem sok értelme van 120-150 ezer forintos hektáronkénti bevételt érdekében ezzel összemérhető nagyságú támogatást adni, amikor energiaültetvénnyel eközben hektáronként 500-800 ezer forintnyi földgáz importját lehet kiváltani.

A "környezetvédőink" egy része félti az energiaültetvényektől a biodiverzitást. Ők egyedül a lényeget nem értették meg, azt, hogy egy intenzív művelésű - homogén - szántóföldi kultúrát kell összehasonlítani az ugyancsak szántóföldi energiaültetvénnyel, amelyben az év túlnyomó részében békében bukfencezhetnek a vadmalacok.

Hogy lehet jó, gazdaságos energiaültetvényt csinálni?

Jelen cikk terjedelmi és szakmai kereteit is jelentősen meghaladja az energiaültetvények technológiájának, gazdaságtanának ismertetése. Az utóbbi időben egyre több publikáció jelenik meg a témakörben, közülük több olyan is van, ami valós, használható információkat ad a termelőknek és a befektetőknek. Érdemes a forrásokat felkutatni, mert a közeljövő perspektivikus ágazata a fabázisú energiatermelés.

Szerző: Rénes János, Forrás: e-gépész