PL Techniczne i ekonomiczne aspekty produkcji biogazu ze źródeł rolniczych z uwzględnieniem polskich warunków

Journal : Agricultural Engineering
Article : Technical and economical aspects of biogas production from agricultural sources including Polish conditions

Authors :
Baki Unal, H.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Structures and Irrigation, 35100 Bornova Izmir/Turkey, baki.unal@ege.edu.tr,
Hakan Bayraktar, Ö
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Animal Science, Izmir /Turkey,
Alkan, I.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Structures and Irrigation, Izmir/Turkey,
Cengiz Akdeniz, R.
Ege University, Faculty of Agriculture, Dep. of Agricultural Engineering and Technology, Izmir/Turkey,
Borek, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa, k.borek@itp.edu.pl,
Barwicki, J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Mazur, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Majchrzak, M.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Wardal, W. J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Cengiz Akdeniz, R.
Department of Agricultural Machinery and Technologies Engineering, Faculty of Agriculture, EGE University, Turkey: 35100, Bornova/Izmir, cengiz.akdeniz@ebiltem.ege.edu.tr,
Haghighat Shishvan, S.
Department of Agricultural Machinery and Technologies Engineering, Faculty of Agriculture, EGE University, Turkey: 35100, Bornova/Izmir,
Jakubowski, T.
Institute of Machinery Management, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków, tomasz.jakubowski@ur.krakow.pl,
Pytlowski, T.
Institute of Machinery Management, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków,
Jakubowski, T.
Institute of Machinery Exploitation, Ergonomics and Production Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116B, 30-149 Kraków, Tomasz.Jakubowski@ur.krakow.pl,
Kapela, K.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce, krzysztof.kapela@uph.edu.pl,
Gugała, M.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce,
Sikorska, A.
Institute of Agronomy, Siedlce University of Natural Sciences and Humanities, ul. Prusa 14, 08-110 Siedlce,
Borusiewicz, A.
Faculty of Computer Studies, The Academy of Agrobusiness in Łomża,
Panasiewicz, M.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Sobczak, P.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Mazur, J.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin, jacek.mazur@up.lublin.pl,
Zawiślak, K.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Nadulski, R.
Department of Engineerings and Food Machines, University of Life Sciences in Lublin, ul. Doświadczalna 44, 20-236 Lublin,
Rzeźnik, W.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Poznan, ul. Biskupińska 67, 60-463 Poznań, w.rzeznik@itep.edu.pl,
Mielcarek, P.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Poznan, ul. Biskupińska 67, 60-463 Poznań,
Sysuev, V.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Savinyh, P.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja, peter.savinyh@mail.ru,
Saitov, V.
Zone Scientific and Research Institute of North East Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Marczuk, A.
Department of Agricultural and Transport Machines, University of Life Sciences in Lublin,
Kuboń, M.
Institute of Agricultural Engineering and Computer Sciences, University of Agriculture in Krakow,
Sysuev, V.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Savinyh, P.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja, peter.savinyh@mail.ru,
Saitov, V.
Zone Scientific and Research Institute of Northern Agriculture in Russia, ul. Lenina 164/43, 610017, Kirow, Rosja,
Gałuszko, K.
Faculty of Military Medicine, Medical University of Lodz,
Caban, J.
Department of Agricultural and Transport Machines, University of Life Sciences in Lublin,
Szwedziak, K.
Department of Biosystems Engineering, Opole University of Technology, ul. Stanisława Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, k.szwedziak@po.opole.pl,
Wojtkiewicz, K.
Department of Biosystems Engineering, Opole University of Technology, ul. Stanisława Mikołajczyka 5, 45-271 Opole,
Świechowski, W.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice, waldemar.swiechowski@inhort.pl,
Hołownicki, R.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Godyń, A.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Doruchowski, G.
Institute of Horticulture in Skierniewice, ul. Konstytucji 3 Maja 1/3, 96-100 Skierniewice,
Tomasik, M.
Department of the Power Industry and Automation of Agricultural Processes, University of Agriculture in Kraków, ul. Balicka 116b, 30-149 Kraków, marcin.tomasik@ur.krakow.pl,
Wardal, W. J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa, w.wardal@itp.edu.pl,
Barwicki, J.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Mazur, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Majchrzak, M.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Borek, K.
Institute of Technology and Life Sciences in Falenty, Branch in Warsaw, ul. Rakowiecka 32, 02-532 Warszawa,
Abstract : The paper aimed at investigating the influence of technical and economical aspects of biogas production from agricultural sources including the Polish conditions, which affacted implementation of the Directive 2009/28/EC of the European Parliament and the Council on the promotion of the use of energy from renewable sources. The investigations included the analysis of biochemical and technical problems of biogas production and the development of renewable energy resources in Poland. Operational tests (conducted 2011-2012) of a small biogas plant, with the total capacity of two reactors of 411 cubic meters, have enabled determination of the electricity production cost amounting to 113.76 PLN·MWh-1 and the heat production costs amounting to 206.06 PLN·MWh-1. The construction cost of the biogas plant was 1100 PLN per cubic meter. The exploitation costs of biogas plant were – 42 450 PLN·year-1 as the cumulative costs of: the annual cost of installation maintenance 27 000 PLN·year-1 and the cost of use of the biogas plant – 5 450 PLN·year-1. The calculated profit from the sale of the produced electricity was 100 622 PLN·year-1. The calculation has been prepared in accordance with the prices in Poland in 2011-2012.

Celem pracy były badania wpływu aspektów technicznych i ekonomicznych produkcji biogazu ze źródeł rolniczych z uwzględnieniem polskich warunków, mających wpływ na wdrożenie Dyrektywy 2009/28/EC Parlamentu Europejskiego i Rady na promocję użytkowania energii ze źródeł odnawialnych. Badania zawierały analizę problemów biochemicznych i technicznych oraz rozwój OZE w Polsce. Ponadto przedstawiono metodę kalkulacji ilości energii pozyskanej z biogazu oraz parametry jakościowe biogazu. Badania mikrobiogazowni rolniczej o łącznej pojemności komór fermentacyjnych 411 m3 przeprowadzone w latach 2011-2012 w miejscowości Studzionka, woj. lubuskie, pozwoliły na uzyskanie następujących wyników: koszt produkcji energii elektrycznej 113,76 PLN·MWh-1 oraz produkcji ciepła 206.06 PLN·MWh-1. Jednostkowy koszt wybudowania instalacji wynosił 1100 PLN·m-3. Koszty eksploatacyjne kształtowały się na poziomie 42 450 PLN·rok-1 stanowiąc sumę kosztów: utrzymania 27000 PLN·rok-1 oraz kosztów użytkowania, które wynosiły 5450 PLN·rok-1. Dochód z tytułu sprzedaży energii oszacowano na poziomie 100622 PLN·rok-1. Rachunek ekonomiczny został sporządzony wg poziomu cen z lat 2011-2012.

Keywords : odnawialne źródło energii, biogaz, elektryczność, ciepło, kogeneracja, renewable energy source, biogas, electricity, heat, cogeneration,
Publishing house : Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
Publication date : 2015
Number : Vol. 19, No. 2
Page : 137 – 148

Bibliography
: Kierunek rozwoju biogazowni rolniczych w Polsce w latach 2010-2020. (2010). Dokument Rady Ministrów. Data zatwierdzenia: 13 lipca 2010 r. Dostępny w internecie: www.mg.gov.pl
Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady nr 2009/28/WE.
Energia ze źródeł odnawialnych. (2013). Informacja i opracowania statystyczne. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa 2013.
Głaszczka, A., Wardal, W., Romaniuk, W., Domasiewicz, T. (2010). Biogazownie rolnicze. Oficyna Wydawnicza Multico. Warszawa. ISBN 978-83-7073-432-9.
Myczko, A. (Red.), Myczko, R., Kołodziejczyk, T., Golimowska, R., Lenarczyk, J., Janas, Z., Kliber, A., Karłowski, J., Dolska, M. (2011). Budowa i eksploatacja biogazowni rolniczych. Poradnik dla inwestorów zainteresowanych budową biogazowni rolniczych. Wydawnictwo ITP Falenty. ISBN 978-83-62416-23-3.
Romaniuk, W., Biskupska, K. (2012a). Rozwiązania instalacji biogazowych dla gospodarstw rodzinnych. Problemy Inżynierii Rolniczej, 2(76), 149-159.
Romaniuk, W., Głaszczka, A., Biskupska, K. (2012b). Analiza rozwiązań instalacji biogazowych dla gospodarstw rodzinnych i farmerskich. Monografia. Wydawnictwo ITP, ISBN 978-83-62416-53-0.
Romaniuk, W., Głaszczka, A., Domasiewicz, T., Biskupska, K., Barwicki, J. (2011). Metoda oceny biogazowni rolniczych. The method of assessment of agricultural biogas plants, w: Romaniuk W. (Red.). Problemy intensyfikacji produkcji zwierzęcej z uwzględnieniem struktury obszarowej gospodarstw rodzinnych, ochrony środowiska i standardów UE. Monografia, Wydawnictwo ITP. Falenty, 108-114.
Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 24 sierpnia 2011 r. w sprawie szczegółowego zakresu obowiązku potwierdzania danych dotyczących wytwarzanego biogazu rolniczego wprowadzonego do sieci dystrybucyjnej gazowej (Dz.U. 2011, nr 187, poz. 1117).
Schattauer, A., Weiland, P. (2006). Grundlagen der anaeroben Fermentation w: Biogasgewinnung und –nutzung. Institut für Energetik und Umwelt GmbH, Bundesforschungsanstalt für Landwirtchaft, Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Ladwirtschaft e.V., Gulzov, ISBN 3-00-014333-5, p. 22-35. Obtained from: www.big-east.eu
Ustawa „Prawo energetyczne” z dnia 10 kwietnia 1997 r. (tekst jednolity) Dz.U. 1997 Nr 54 poz. 348
DOI :
Qute : Baki Unal, H. ,Hakan Bayraktar, Ö ,Alkan, I. ,Cengiz Akdeniz, R. ,Borek, K. ,Barwicki, J. ,Mazur, K. ,Majchrzak, M. ,Wardal, W. J. ,Cengiz Akdeniz, R. ,Haghighat Shishvan, S. ,Jakubowski, T. ,Pytlowski, T. ,Jakubowski, T. ,Kapela, K. ,Gugała, M. ,Sikorska, A. ,Borusiewicz, A. ,Panasiewicz, M. ,Sobczak, P. ,Mazur, J. ,Zawiślak, K. ,Nadulski, R. ,Rzeźnik, W. ,Mielcarek, P. ,Sysuev, V. ,Savinyh, P. ,Saitov, V. ,Marczuk, A. ,Kuboń, M. ,Sysuev, V. ,Savinyh, P. ,Saitov, V. ,Gałuszko, K. ,Caban, J. ,Szwedziak, K. ,Wojtkiewicz, K. ,Świechowski, W. ,Hołownicki, R. ,Godyń, A. ,Doruchowski, G. ,Tomasik, M. ,Wardal, W. J. ,Barwicki, J. ,Mazur, K. ,Majchrzak, M. ,Borek, K. ,Borek, K. , Technical and economical aspects of biogas production from agricultural sources including Polish conditions. Agricultural Engineering Vol. 19, No. 2/2015
facebook