Der er beregnet forskellige scenarier for produktion af økologisk biogas på basis af husdyrgødning og grønmasse fra 20 ejendomme á 100 ha i et opland, hvor 20 pct. af landbrugsarealet er økologisk og 70 pct. af totalarealet er landbrugsjord.
Resultatet for scenarierne er:
- Biogasanlæggets driftsøkonomi giver et overskud svarende til 670 kr. pr. ha, når der også importeres konventionel svinegylle op til 70 kg total N pr. ha
- Overskuddet reduceres til 146 kr. pr. ha, når konventionel svinegylle ikke indgår.
- Ejendommene, der leverer biomasse til anlægget, har i de fleste tilfælde - afhængigt af nudriften - opnået en positiv effekt på DB II på mellem 90 og 480 kr. pr. ha.
- For én modelejendom med planteavl uden husdyr var der en negativ effekt på 640 kr. pr. ha
Formålet med artiklen og de bagvedliggende beregninger er at belyse det økonomiske potentiale for at udnytte økologisk husdyrgødning og biomasse til produktion af biogas og økologisk gødning.
Arealgrundlag
For et fiktivt og forholdsvist økologitæt område er der beskrevet biomasseomsætning og økologisk produktion for 20 modelejendomme med hver 100 ha. Der indgår dermed 2000 ha økologisk areal som grundlag for biomasseforsyningen til et biogasanlæg. Ejendommene er placeret i et opland, hvor 20 pct. af landbrugsarealet er økologisk og 70 pct. af totalarealet er landbrugsjord. Ejendomstyperne er ikke ligeligt repræsenteret, og antallet af hver fremgår af figur 1.
Oversigt over ejendommene og stofstrømmene ses i figur 1.
Figur 1. Oversigt over ejendommene og stofstrømmene i scenariet
Beskrivelse af forudsætningerne bag beregningerne ses i bilag 1.
Beskrivelse af de enkelte modelejendomme, og de økonomiske resultater for hver modelejendom ses i bilag 2.
Tabel 1. Oversigt over resultater for modelejendomme, DB II, 1.000 kr.
I det følgende kommenteres resultaterne for hver modelejendom.
1. Planteavl uden kløvergræs med engareal
I nudrift 1 er der ikke kløvergræs i sædskiftet og med import af svinegylle er gødningsniveauet 93 kg total-N pr. ha korn. Sædskiftet i nudriften er ikke stabilt nok over længere tid, da der med énårige afgrøder, herunder bælgsæd, opformeres frø og rodukrudt.
I biogasscenariet øges N-forsyningen til 160 kg total-N pr. ha korn. Med kløvergræs i sædskiftet sikres en forebyggelse mod opformering af ukrudt og dermed opnås en mere bæredygtig produktion. Ved udfasning af svinegyllen bliver gødningsniveauet 80 kg total-N pr. ha korn. I scenariet udnyttes det ekstensive græsareal (25 ha) til at bidrage med næringsstoffer og energiproduktion.
Den større gødningsforsyning ved biogasscenariet gør, at DB I bliver væsentligt større ved biogasscenariet, men produktionsomkostninger til kløvergræs og transportudgifter til biomassen reducerer overskuddet til 30 t.kr. på ejendommen.
2. Planteavl med og uden kløvergræs
I nudrift 1 er der ikke kløvergræs i sædskiftet, og med import af svinegylle er gødningsniveauet 93 kg total-N pr. ha korn. Sædskiftet i nudrift 1 er ikke stabilt nok over længere tid, da der med énårige afgrøder, herunder bælgsæd opformeres frø og rodukrudt.
I nudrift 2 er sædskiftet mere robust, men mængden af importeret svinegylle er mindre end 70 kg total-N pr. ha, da kløvergræs som grøngødningsareal ikke har et gødningsbehov og derfor ikke er harmoniareal. Totaludbyttet, DB I og DB II bliver derfor lavere, trods bedre sædskifte. Da sædskiftet i nudrift 1 ikke kan gennemføres i praksis på længere sigt pga. opformering af ukrudt, kan dækningsbidraget i nudrift 2 give et mere realistisk billede af økonomien i modelejendommen på længere sigt.
I biogasscenariet bliver der en ekstra gødningsproduktion fra kløvergræsset på 46 kg total-N pr. ha. DB I er højest i biogasscenariet, men pga. omkostninger til produktion af kløvergræs og transport af biomasse bliver DB II derefter kun lidt højere end nudrift 2. Ved udfasning af svinegylle kan der gødes med ca. 44 kg total N som gennemsnit af sædskiftet.
3. Planteavl med grønsager
I nudrift 2 indgår kløvergræs i sædskiftet, og er med til at sikre bæredygtigheden i sædskiftet på længere sigt mht. ukrudt. I biogasscenariet bliver gødningsmængden større og resultatet efter transportomkostninger også bedre.
I nudrift 3 uden import af konventionel gylle bliver udbytterne for små i forhold til omkostningerne, så driftsresultatet bliver negativt. Ved biogasscenariet uden import af gødning kan gulerodsproduktionen opretholdes, da de kan gødes tilstrækkeligt med afgasset biomasse. DB II både før og efter transport bliver noget mindre end med import af gylle, da arealet med kløvergræs er fordoblet, og derfor er der mindre areal til salgsafgrøder.
4. Væksthus
På ejendommen med væksthusproduktion er der ikke i denne artikel beregnet effekten på økonomien. Ved udnyttelse af afgasset biomasse fra bl.a. kløvergræs og økologisk husdyrgødning, vil importen af konventionel gødning kunne erstattes. Det er imidlertid kun væskefraktionen, der kan bruges i vandingssystemerne i væksthusene. Derfor forudsætter denne udnyttelse, at der etableres et separationsanlæg. Væksthuset har desuden mulighed for at udnytte energien fra biogasanlægget, og dermed kan evt. fossil-energi fra naturgas fortrænges.
5. Mælkeproduktion, dybstrøelse
Ejendommen importerer ikke gødning, men producerer egen husdyrgødning i form af dybstrøelse i nudrift 3. Ved omsætning af dybstrøelsen i biogasanlægget næsten tredobles udnyttelse af N (første års virkningen). Det giver mindre virkning af gødningen de følgende år. Der er en begrænset positiv effekt på det økonomiske resultat efter transportomkostningerne. Den begrænsede effekt skyldes, at den højere første års virkning ikke udnyttes særlig godt udbyttemæssigt og økonomisk i et sædskifte, hvor N-niveauet er på 140 kg N pr. ha, og hvor 50 pct. er kløvergræs. En højere økonomisk effekt vil kunne opnås, hvis den afgassede gødning blev brugt til f.eks. korn i et planteavlssædskifte.
6. Naturejendom
En meget simpel driftsform med naturpleje kan få et bedre resultat ved at fjerne biomassen og få en indtægt ved salg af biomasse til biogasanlægget.
Beskrivelse af biogasanlægget
Anlæg
Til omsætning af biomasse til energi og gødning er der designet et biogasanlæg til i alt ca. 18 mio. kr. Anlægget er et biogasfællesanlæg, hvor der bl.a. er lovkrav om en læsse/lossehal. Anlægget indeholder i øvrigt de elementer, som fremgår af tabel 2. En opstilling af økonomien for anlægget, beregnet af PlanEnergi, ses i bilag 3´.
Tabel 2: Investering i biogasanlæg (1.000 kr.)
|
Lagertank med overdækning (25.000 m3)
|
4.100
|
|
Plansilo
|
1.500
|
|
Teknikhus
|
500
|
|
Læsse/lossehal
|
1.200
|
|
Biogas-anlæg inkl. 600 m3 fortank
|
4.210
|
|
Gasmotor-generator i container (625 kWel)
|
3.800
|
|
Diverse (gassystem m.v.)
|
2.000
|
|
Projektstyring, tilsyn m.v.
|
846
|
|
I alt
|
18.176
|
Biomasse
I tabel 3 ses en opgørelse af biomasse, som tilføres anlægget fra de 20 ejendomme. Desuden tilføres anlægget konventionel svinegylle. Der er beregnet to scenarier for biogasanlæggets drift, hhv. med og uden konventionel svinegylle som biomasse. I beregningen med svinegylle indgår i alt 26.866 tons. Hvor den konventionelle svinegylle ikke indgår, skal der tilsættes 7.600 tons vand og etableres recirkulation af 5.000 tons afgasset biomasse for at få tørstofprocenten ned på samme niveau, som når der er brugt svinegylle i reaktoren. Derfor bliver volumen på biomasse uden svinegylle kun 5.000 tons eller 20 pct. mindre, end når svinegylle indgår.
Tabel 3. Tilførsel af biomasse på biogasanlægget med og uden konventionel svinegylle
|
Biomasse
|
Mængde tons
|
Mængde tons tørstof
|
Tørstof
pct.
|
N kg pr. tons biomasse
|
Pris kr. pr. kg tørstof
|
|
Gulerødder
|
97
|
9,7
|
10
|
1,95
|
0,65
|
|
Kløvergræs
|
5.042
|
1.815
|
36
|
10,54
|
0,65
|
|
Varigt græs
|
2.667
|
1.147
|
43
|
9,98
|
0,65
|
|
Husdyrgødning
|
|
|
|
N kg pr. tons
|
Pris kr. pr. tons
|
|
Konventionel gylle
|
17.786
|
1.085
|
6,1
|
4,92
|
15
|
|
Dybstrøelse
|
1.274
|
382
|
30
|
9,45
|
48
|
|
Med konv. gylle, i alt
|
26.866
|
|
|
|
|
|
Recirkuleret væske
|
5.000
|
90
|
1,8
|
|
|
|
Vand
|
7.600
|
|
|
|
|
|
Uden konv. gylle, i alt
|
21.680
|
|
|
|
|
I tabel 4 ses en opgørelse over input og output af biomasse til anlægget med og uden konventionel svinegylle. Mængden af svinegylle er afstemt så blandingen indeholder økologisk kvælstof svarende til godt 50 pct. og derfor kan tilføres markerne op til 140 kg total N pr. ha. Den afgassede biomasse sælges for 40 kr. pr. tons (51 pct. økologisk) og for 48 kr. pr. tons. (100 pct. økologisk). Den konventionelle svinegylle sælges efter afgasning og sammenblanding i anlægget til næsten samme pris, som den er indkøbt til.
Tabel 4. I alt omsætning
|
|
Biomasse tons
|
Kg N pr. ton
|
Organisk
tørstofpct.
|
Økologi pct.
|
Organisk
tørstof i alt
|
| Med svinegylle |
|
Input
|
26.866
|
6,7
|
16,5
|
51
|
4.439
|
|
Output
|
24.950
|
7,2
|
10,1
|
51
|
2.523
|
| Uden svinegylle |
|
Input 1)
|
21.680
|
5,3
|
15,9
|
100
|
3.444
|
|
Output 2)
|
20.142
|
5,7
|
9,5
|
100
|
1.905
|
1) Inkl. tilførsel af recirkuleret væske og vand
2) Inkl. væske til recirkulering. Til udbringning som gødning er der 5.000 tons mindre.
Økonomi for anlægget
I tabel 5 fremgår den økonomiske omsætning for anlægget. Egenkapital indgår med 15 pct. og er forrentet med en rente på 5 pct. De øvrige finansieringsforudsætninger ses i bilag 3 (med svinegylle) og bilag 4 (uden svinegylle). Det fremgår af tabel 5, at anlægget i begge situationer giver et pænt overskud, men at overskuddet er størst, når konventionel svinegylle indgår.
Det antages, at anlægget skal give et overskud på 0,5 mio. kr. årligt for at investeringen er interessant, og der kan opnås en konsolidering. Overskuddet ud over dette kan evt. deles af ejerne af anlægget (leverandørerne af biomasse) efter en nærmere bestemt fordelingsnøgle. I gennemsnit pr. ha bliver overskuddet 670 kr. og 146 kr. pr. ha for hhv. drift med og uden svinegylle.
Tabel 5. Økonomien 1. år (1.000 kr.)
Konklusion
-
Planteavlsbrug kan fremvise en bedre økonomi i biogasscenariet, hvis der er tilknyttet engarealer, som kan indgå med biomasse og øget gødningsforsyning. Forbedret DB II: 300 kr. pr. ha.
-
I ejendomsmodellen planteavl uden engareal blev økonomien dårligere i biogasscenariet. Sædskiftet i nudrift 1 er imidlertid næppe holdbart på længere sigt. Mindsket DB II: 640 kr. pr. ha. Sammenlignes biogasscenariet med nudrift 2, forbedres DB II med 90 kr. pr. ha.
-
Planteavl med grønsagsproduktion fik en bedre økonomi med biogas, uanset om der indgik konventionel svinegylle eller ej. Forbedret DB II hhv. 380 og 7380 kr. pr. ha.
-
Væksthusproduktionen er der ikke beregnet økonomiske konsekvenser for. Gødningsforsyningen og forsyningen med CO2 neutral energi kan forbedres med biogasscenariet, hvis biogasgylle separeres og dermed tilpasses anvendelse i vandingssystemerne.
-
Mælkeproduktion får en højere N-udnyttelse i dybstrøelsen (første års virkning), men den bedre N-udnyttelse fører ikke til markant større udbytter i det opstillede sædskifte. Forbedret DB II: 350 kr. pr. ha.
-
Ejendommen med naturareal kan øge indtægten DB II 480 kr. pr. ha ved at afsætte biomasse til biogas.
-
Generelt blev ejendommenes næringsstofforsyning med kvælstof forbedret, og udbytterne og DB II blev som konsekvens heraf forbedret. Op mod halvdelen af forbedringen skal bruges på transportomkostninger til biomasse.
-
Biogasanlæggets driftsøkonomi, inkl. forrentning og konsolidering, viste et overskud både med og uden import af konventionel svinegylle på hhv. 670 kr. og 146 kr. pr. ha.
