Az energetikai struktúra átalakítása a biomassza energiaforrások integrálásával

Magyarország a stratégai fontosságú energetika területén is rá van utalva a fosszilis energiahordozók importjára. A megújuló energiák nagyobb mértékű szerephez juttatása új lehetőségeket kínál nem csak kizárólag az energetika területén, hanem a stabilitást és gazdasági folyamatokat is erősíti. Az alternatív energiaforrások és megoldások optimális és hatékony kihasználása érdekében szükséges először az energiafelhasználás helyszínének adottságait felmérni, majd ezután a legmegfelelőbb adaptálható technológiát kiválasztani és alkalmazni. Egy önkormányzati szinten lehetséges megoldás bemutatásával elemezzük a megújulók erőforrások használatával realizálható gazdasági és szociális előnyöket.

Az Európai Tanács 2009/28/EC direktívájában foglaltak szerint a megújuló energiák részarányát a végső energia-felhasználásban legkevesebb 20 százalékra kell növelni 2020-ig. A korábbi dokumentumok ennek szükségességét elsősorban az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését célzó stratégia, a klímavédelem szempontjából hangsúlyozták, ma emellett egyre fontosabbá válik a pénzügyi és gazdasági világválság és annak következményei [2].

Magyarországon különösen elmondható, hogy a gazdasági szereplők és a lakosság túlnyomó része kétségbeesve figyeli a nemzetközi fejleményeket, és azon aggódik, hogy az egyébként is kritikus, bizonytalan gazdasági és anyagi helyzete talán még rosszabbra fordul, mivel kevés eszközzel rendelkezik a helyzet befolyásolására, kockázatainak csökkentésére. Az államról szintén elmondható ugyanez. Nyugodt, kiszámíthatóan és jól működő világgazdaságban az egyre erősebb és mindent átszövő globalizáció áldásaiból mindenki részesül, de a pénzügyi és gazdasági válság idején a kisebb fajsúlyú országok eszköz nélkül maradnak a rajtuk túlnőtt nemzetközi válság erejével és hatásaival szemben. Az ország ki van szolgáltatva a negatív és csapongó nemzetközi gazdasági folyamatoknak, amikben többszörösen összetett multiplikált hatások is érvényesülnek, és néha spekulatív támadások is rombolják a stabilitást.

Az exportpiacok gyengülése miatt a kivitel csökken, illetve a hazai fizetőeszköz gyengülésével az eladósodott állam és lakosság adósságszolgálatából eredő terhei nőnek, ami viszont a hazai fogyasztást fogja vissza. A csökkenő adóbevételek rossz üzenetet hordoznak a világ felé; ha az államháztartási hiány tovább nőne, úgy a magyar fizetőeszköz gyengülne a nemzetközi bizalom elvesztésével, ami pedig a devizában eladósodott ország terheit tovább növelné. Emiatt az állam, kompenzálandó a csökkenő adóbevételeket, növeli az adóprést, ami viszont a vállalkozói hajlandóságot fogja vissza. A vállalkozásoknak az alapvetően nehéz gazdasági feltételek mellett különösen jelentős problémát jelent a kiszámíthatóság hiánya, mind a várható belföldi és külföldi kereslet, mind az árfolyamok tekintetében.

Stabil gazdaság irányába hatna az árfolyamkockázatoktól való függetlenedés, belső piacra való támaszkodás. Kívánatos olyan fogyasztási ciklusok kiépítése vagy erősítése, amelyekben a termelés–feldolgozás–értékesítés hazai területen történik, ahol a folyamatokat a piaci szereplők és az állam kézben tudják tartani. Az egyik terület, ahol úgy tűnik, a legtöbb feltétel adott arra, hogy saját belső fogyasztásra lokális termelést építsünk, csökkentve a függőséget a nemzetközi folyamatoktól és növelve az önállóságot, az energetika.

Magyarország az energiaszektorban teljes mértékben kiszolgáltatott az orosz importgáznak, ahol nem csak a jövőbeni ellátás bizonytalanságának réme fenyegeti, hanem a nagymértékben növekedő importár, amit a mostani kiszámíthatatlan árfolyamváltozások felerősítenek. Az energetika ráadásul egy olyan stratégiai terület, aminek helyzete az összes többi gazdasági és szociális területre kihat. Az ellátási bizonytalanság és az árnövekedés mellett a megoldások keresését ösztönzi az elavult, a kor kihívásainak nem megfelelő infrastruktúra. Az energiafelhasználás 80%-a városi területhez, illetve városokhoz kapcsolódik, így az önkormányzatok szerepvállalása különösen fontos. Az EU hivatalos dokumentumai hangsúlyozzák a közösségi szektor példamutatásának szükségességét, amihez az Európai Unió támogatást is nyújt. Míg a legtöbb európai mintaprojekt a viszonylag fejlett területek pénzügyi szempontból stabil önkormányzatainak megoldásait mutatja be, e cikk a kedvezőtlen adottságú, elmaradott térségek eladósodott önkormányzatainak kínál megoldást, azoknak, akiknek a közüzemi számlák fizetése, a középületek (iskolák, óvodák, egészségügyi intézmények stb.) fűtésének infrastrukturális megoldása a közeljövőben kétségessé válhat. Helyzetükön az uniós és nemzeti támogatások már nem képesek javítani, mivel a szükséges önerő biztosítására nem képesek. Ilyen körülmények között kell olyan megoldásokat keresni az energiaellátásban, ami az ellátási és árkockázatok csökkentése mellett munkahelyteremtő, ami segít a növekvő vidéki munkanélküliség problémájának kezelésében, és ezáltal tehermentesíti az önkormányzatokat a szociális kiadások területén. Erre jó megoldásnak mutatkozik a megújuló energiaforrások integrálása az energetikai rendszerekbe [3].

A megújuló energiák szerepe
A megújuló energiák használata már néhány évtizede a politikai döntéshozók érdeklődésének központjában áll, főleg a fosszilis energiák használatának természeti következményi miatt. A fosszilis energiaárak növekedése, elérhetőségük kockázata az utóbbi néhány évben az üzleti szféra aktivitását is rendkívüli módon növelte. A megújuló energiaforrások közül a bioenergiát használják a legszélesebb körben, a víz- és geotermális energia felhasználását már jobban korlátozzák a természeti lehetőségek, a nap- és szélenergia elterjedését pedig leginkább a beruházási költségek magas szintje okán a központi támogatások erősítik vagy korlátozzák [4].
Nyugat-Európában, de akár keleten, például Kínában messze nagyobb a megújuló energiafelhasználás aránya, mint hazánkban. Úgy tűnik, hogy Magyarországon, a megújuló energiát hasznosító technológiák korábban fennálló versenyképtelensége – avagy a földgáz magas központi támogatása – miatt a technológiák nem tudtak elterjedni széles körben, és hiányzik a használati tapasztalat mind a cégek, mind a lakosság körében. A vállalkozások és a lakosság nincs tisztában a saját energiaigényével és az ehhez kapcsolható megújuló energetikai potenciállal, és a megújuló energetikai technológiákkal sem.

Nem tűnik túlzásnak annak a tapasztalatnak az általánosítása, hogy nyugaton látott, ott jó hatásfokkal és megtérüléssel bíró, az ottani adottságokra fejlesztett optimális technológiát egy az egyben próbálják implementálni itthon, a helyi adottságokat figyelembe vétele nélkül [1]. Sok olyan érdeklődő van, aki szélerőművet, geotermikus kutat esetleg fotovillamos rendszert szeretne létesíteni mindenáron, mert az adott technológiában hisz, dacára annak a ténynek, hogy a beruházás nem tudna megtérülővé olyan időszak alatt, amit a pénzügyi viszonyok megkövetelnek. Így sokszor nem megfelelő műszaki kondíciók mellett valósul meg a beruházás, ami rontja ezen területek szakmai megítélését.

Osztrák és német példákat követve, jó minőségű fa alapanyagot (fűrészport) tömörítő pelletáló vagy brikettáló gépsorok épültek meg Magyarországon az elmúlt néhány évben olyan nagymértékű kapacitással, ami kétségessé teszi a hosszú távú gazdaságos működés lehetőségét, biztos, nagy mennyiségben rendelkezésre álló fa alapanyag hiányában.

A helyi erőforrások és lehetőségek összehangolása
A megújuló energetikai beruházások tervezésénél legelőször is fel kellene ismerni helyi adottságainkat, és a helyben lévő erőforrások figyelembevételével hozzáilleszteni a legoptimálisabb és -hatékonyabb – mondhatni, legversenyképesebb termelési potenciállal bíró technológiát.

Nem biztos, hogy amit mi hátránynak gondolunk az adottságok tekintetében, az valóban hátrány, és nem előny. Sok esetben inkább az adottságok kihasználáshoz szükséges tudás és tapasztalat hiányzik. Ha az energetikához úgy állunk hozzá, hogy a preferált technológiai és műszaki paraméterek elemzése mellett hangsúlyosan figyelembe vesszük az első fejezetben kifejtett jelenlegi gazdasági helyzetet és a közép-hosszútávon várható gazdasági és szociális folyamatokat, akkor körvonalazódik egy olyan biomasszára alapuló stratégiai terület, ami lehetséges, hogy az ország számos helyszínén a leginkább versenyképesnek fog bizonyulni a többi alternatív megoldás közül.

Vizsgáljuk meg, hogy milyen adottságokkal rendelkezünk elsősorban az alapvetően mezőgazdasági körzetekként jellemezhető kisebb vidéki városokban. A felsorolás természetesen nem igaz minden egyes településre, azonban a tapasztalatok és statisztikák alapján elmondható, hogy jellemző:
• elöregedő, fogyó népesség, a fiatal, szakképzett munkaerő elvándorlása nagyobb városokba,
• magas és növekvő munkanélküliség – a képzetlen munkaerő nagy aránya,
• a lakosságnak és a helyi vállalati szektornak a lehetőségei korlátozottak és szűkülnek,
• Olaszországgal, Németországgal, Ausztriával összehasonlítva az erdőterületek részarány csekély, ellenben a szántóföldi területek nagysága rendkívül magas,
• az önkormányzatok területén jelentős az úgynevezett marginális földterület, amely élelmezési célú termék előállítására nem alkalmas,
• az önkormányzatok eladósodottak, infrastrukturális rendszerük elavult.

Amikor biomasszára alapozott villamos vagy hőtermelés lehetőségeit vizsgáljuk, akkor tudomásul kell venni, hogy egy olyan gazdasági-termelési folyamatról beszélünk, amilyen egy bármilyen más területen működő gyártóüzem, ahol meg kell vizsgálni:
1. az alapanyag előállításának és beszerzésének módját, költségeit és biztonságát,
2. a feldolgozás, termelés beruházás-szükségletét, kapacitását, amely kapacitást tervezni kell mind a beszerzés (alapanyag), mind pedig az értékesítési lehetőségek oldaláról,
3. a biomassza előállításának költségei – mekkora beruházással és milyen áron tudunk biomassza fűtőanyagot előállítani,
4. üzemeltetési költségek a hőszolgáltatásra: mekkora beruházással, milyen hatásfokkal és költséggel tudunk hőenergiát előállítani az energetikai primer és szekunder rendszerben, illetve hasznosítani a megtermelt vagy megvásárolt biomassza alapú fűtőanyagból,
5. értékesítési lehetőségek: hova tudjuk eladni a termelt árut,
6. logisztika – mind beszerzési, mind eladási oldalról.

Az 1-6. pontokban felsorolt tényezőknek mind egymással összhangban kell állniuk, és összességében nyilvánvalóan az értékesítési bevételeknek meg kell haladniuk a termelési folyamat költségeit. Ekkor beszélhetünk egyáltalán fenntartható rendszerről vagy üzleti vállalkozásról.

Ha megnézzük a korábban a kisebb, vidéki önkormányzatoknál felsorolt erőforrásokat, és összevetjük az 1-6. pontban megjelölt kérdésekkel, akkor láthatjuk, hogy több kapcsolódási pont van:
• Alapanyag-ellátottság szempontjából biztosan és alacsony költségen változó minőségű agrárhulladék jöhet számításba, amelynek begyűjtése a képzetlen munkaerőnek is nyújthat hozzáadott értékkel bíró munkalehetőséget.
• Üzemeltetési költségek vonatkozásában olcsó és nagy számban rendelkezésre álló munkaerővel költséget lehet csökkenteni, ráadásul az önkormányzat a szociális kiadásaiban is megtakarítást érhet el.
• Értékesítési lehetőségek – piac: az önkormányzatok energetikai rendszerébe történő hőszolgáltatás stabil, kiszámítható felvevőpiacot jelent. További speciális értékesítési lehetőség az önkormányzat által fűtési támogatásként nyújtott pénzügyi források helyett brikettel történő lakossági segélyezés módja.

Emiatt egy zárt rendszerben, külső folyamatoktól független termelési és felhasználási kört tudunk felállítani, ahol az alapanyag-előállítás, beszerzés, logisztika, termelés, értékesítés gyakorlatilag egy településen vagy körzeten belül, az önkormányzat és a befektető szoros közreműködésével tud megvalósulni, és ezzel gyakorlatilag egy energetikai öngondoskodási rendszer alakul ki.

Technológiai problémák és megoldások
A fára alapozott pellet- és brikettgyártó üzemek, valamint az ezek által gyártott termékeket felhasználó pellet-, apríték-, faelgázosító kazánok technológiája már kidolgozott és jól bevált a tőlünk nyugatra fekvő országokban. A hazai lehetőségeket figyelembe véve azonban, kevés kivételtől eltekintve, a fával szemben csak változó minőségű szalma, kukoricaszár, nád, zöldhulladék az az alapanyag, ami bőségesen rendelkezésre áll alacsony áron – ugyanakkor egyenként ezeknek az alapanyagoknak is változik az elérhetősége, és emiatt az ára. Olyan technológiára van tehát szükség a biztonságos és alacsony költségű termeléshez és üzemeltetéshez, ami nem érzékeny a felhasználandó alapanyagra és annak minőségére.

Az agrárhulladékok legnagyobb problémájának a változó minőséget, a szilikáttartalmat lehet nevezni, ami egyrészről a feldolgozás során problémás és költségnövelő tényező, másrészt a legtöbb piacon lévő biomassza-kazánnal nem kompatibilis, ugyanis 800 °C fok felett a szilikáttartalom beüvegesedik a tűztérben, és károsítja a kazánt, a nagymértékű hamuképződés pedig a füstgázjáratokat tömíti el. Nyugaton nem azért nem terjedtek el ilyen technológiák, mert a gyárak nem tudtak volna fejleszteni megfelelő technológiát, hanem egyszerűen az okból, mert nincs rá szükség, mert ott fa alapanyag nagy mennyiségben áll rendelkezésre.

A szilikáttartalom kezelésére két út van, vagy 800 °C alatt kell szabályozottan égetni a tüzelőanyagot, vagy pedig olyan speciális tűztér-kialakítással kell rendelkezni, hogy a beüvegesedő keményhamut ki lehessen tárolni a technológiából. Léteznek erre rendkívül drága osztrák és dán kazánok, de szerencsére néhány hazai cégnek is ígéretes fejlesztése és gyártása is jelen van már a piacon. Megállapíthatjuk, hogy megfelelő technológia már rendelkezésre áll elfogadható áron ahhoz, hogy a Magyarországon képződő agrárhulladékokat fel lehessen dolgozni és el lehessen tüzelni az energetikai rendszerekben.

Alapvetően két főbb koncepciót tudunk megkülönböztetni a biomassza-termelésben és -feldolgozásban, -felhasználásában:

1. Piaci rendszer: a hagyományos értelemben vett üzleti termelési tevékenység, melyben kizárólag pénzügyi, befektetési és profitszempontok dominálnak. A beruházó piacképes terméket állít elő, amit aztán értékesít, például felépít egy pelletgyártó üzemet, és azzal olyan minőségű pelletet állít elő, amit aztán hazai vagy külpiacra értékesít.

2. Önellátó rendszer: az egymagában álló, piacra értékesítő termelési üzemmel szemben egy komplex települési együttműködés valósul meg, mely együttműködésben az önkormányzat kulcsszerepet tölt be, biztosítja, illetve biztosíthatja a komplex rendszerben egyszerre az erőforrásait, amivel rendelkezik: koordinációs tevékenység, munkaerő, alapanyag, valamint a belső hőpiac rendelkezésre bocsátása. A beruházó viszont a forrásokat és a jogi, üzleti, technológiai know-how-t biztosítja.

A két koncepció között a lényegi különbség többek között abban áll, hogy a piaci rendszerben versenyképes terméket kell előállítania a termelőnek, ami viszont megköveteli:
• a jó minőségű és változatlan alapanyag állandó minőségben való rendelkezésre állását,
• tökéletes minőségű végtermék gyártását, amihez az alapanyagon túl megfelelő nedvességtartalom szükséges, amihez viszont szárítani kell a feldolgozandó alapanyagot,
• magas szintű, optimális kapacitású technológia, amivel, ha a kapacitást ki tudja használni a gyártó, akkor a fajlagos előállítási költség a végtermékre fajlagosan vetítve alacsony lesz – viszont ilyen kapacitású és ilyen minőséget előállító gépsornak a beruházási költsége magas.

Természetesen, ha a fenti pontokban lévő feltételek rendelkezése állnak, akkor a termelő magas áron értékesíteni tudja a termékét a piacon.

Magyarországon talán éppen a jó és standard minőségű alapanyag-ellátással van a probléma, és ha ezzel problémák adódnak, akkor a kapacitást nem lehet optimálisan kihasználni, a logisztikai költségek, a szárítási költségek nőnek, vagy pedig a végtermék minősége nem lesz piacképes.

Az önellátó rendszerben, mivel a termékek saját belső piacra kerülnek a saját alapanyag-előállításból és -feldolgozásból, a rendszer megfelelő kazán és biomassza-feldolgozó technológia használata mellett sokkal kevésbé érzékeny az alapanyag változó minőségére és nedvességtartalmára. Így kisebb beruházás mellett lehet telepíteni a feldolgozó gépsort, de az előállított termék nem lesz piacképes, viszont ha ettől még ha hatékonyan felhasználható hő előállításra a saját energetikai rendszerben, ami mindig stabil, állandó keresletet jelent, úgy összességében mégis biztos profitot, valamint megtakarítást jelent az együttműködésben résztvevő tagok számára.

Komplex gyakorlati megoldási javaslat
A továbbiakban bemutatjuk meg egy példán keresztül, hogy adott pénzügyi-gazdasági helyzetben egy komplex önkormányzati-magánszektor összefogással milyen technológiai-üzleti megoldás képzelhető el.

A konstrukció lényege:
• Az önkormányzat és a szakmai befektető létrehoz egy közös tulajdonú vagyonkezelő céget, amely a hőszolgáltatást végzi az önkormányzat számára ezentúl.
• A fejlesztésekhez szükséges finanszírozást a szakmai befektető biztosítja, valamint a szakmai know-how-t is.
• E beruházásból megépül egy a település belső hőpiacához méretezett kis kapacitású agropellet- vagy egy olyan speciális agrobrikett-gyártó gépsor, ami által termelt fűtőanyagot a telepítendő speciális biomasszakazán automata módon, nagy hatásfokkal el tud tüzelni.
• A beruházásban megtörténik az önkormányzat energetikai rendszerének modernizációja biomasszakazánok telepítésével.
• Az önkormányzat üzemelteti a brikettáló gépsort, és alkalmazza a gépsort üzemeltető munkásokat.
• Az önkormányzat alkalmazza a fűtő(ke)t, aki a kazánok feltöltéséről és a hamu elszállításról gondoskodik.
• Az önkormányzat látja el a brikettáló gépsort és a biomasszakazánt olyan növényi hulladékkal, amit pelletálni vagy brikettálni lehet.
• Az önkormányzat nagyrészt a közmunkásaival gyűjteti be és szállítja le a növényi hulladékot.
• Az önkormányzat a beruházónak a hőszolgáltatási díjon keresztül a megtakarításból téríti meg a beruházás értékét és a beruházó profitját, viszont az önkormányzat által beszállított alapanyagok, a munkaerő biztosítása csökkenti a hőszolgáltatás költségét.
• Az alapanyagot szállító helyi gazdák, valamint a logisztikai folyamatban részt venni tudó helyi vállalkozók vagy gazdák profitot realizálnak.

A koncepció lényegét az 1. ábra összefoglalóan mutatja.

A rendszer előnyei az önkormányzatok számára:
• intézmények korszerűsödnek, mind fűtéstechnikailag, mind küllemben,
• munkalehetőség a foglalkoztatás koordinálásával, hulladék-beszállításra, biomassza-gyűjtésre, munkahelyek teremtése, az önkormányzat a közmunkásaival alacsony költséggel tud dolgozni,
• adóbevételek növekedése,
• helyi vállalkozók szerepe a kivitelezések során,
• helyi termelők biomassza-beszállítói lehetőségei,
• a gáz-kiszolgáltatottság részben megszűnik, független és biztonságos forrása az energiának, független a nemzetközi politikai és gazdasági folyamatoktól,
• energetikára, mint húzóágazatra épített komplex gazdaságfejlesztés,
• az energetikai költségek jelentős hányada helyben marad, ami továbbgyűrűzve a erősíti az régió gazdasági folyamatait.

Összefoglalás
A begyűrűző válság megmutatta, hogy a hazai vállalkozások és az állam milyen mértékben sebezhetők a kedvezőtlen nemzetközi folyamatok által. A belső gazdasági és strukturális problémák tovább fokozzák a kiszolgáltatottságot. A megújulók használatával addig kihasználatlan erőforrásokat lehet bevonni hozzáadott értékeket képezve, ezzel javítva a gazdaság helyzetén, csökkentve a kiszolgáltatottságon.

Hazánkban még mindig nem széleskörűen kerültek használatban a megújuló energiaforrásokat hasznosító technológiák, ezért sem felhasználói, sem kivitelezői tapasztalatok nem állnak rendelkezésre széles körben. Az alternatív energiaforrások optimális hasznosításának kulcseleme a helyi adottságok és az adaptálható technológiák megfelelő elemzése és a megfelelő technológia kiválasztása. A dolgozat felhívja a figyelmet, hogy a műszakilag élenjáró, nemzetközileg versenyképes megoldások mellett a pénzügyi és gazdasági nehézségekkel küzdő területek számára is kell és lehet megoldást találni.

Irodalom
[1] AERD ZRT, 2011 – személyes közlés.
[2] European Commission: “Energy 2020 – A strategy for competitive, sustainable and secure energy”, 2010. november
[3] European Commission: Renewable energy. A new era Intelligent Energy Europe, Magazine No. 3 October 2011.
[4] Imre L.-Farkas I.: Átmenet a megújuló energetikai jövőbe, Magyar energetika, 2010. 7-8. sz., 28-31. o.

Gonda György, Farkasné Fekete Mária