Biomassza-együttégetés a Mátrai Erőműben

A biomassza-tüzelés szükségszerűsége

Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentéséről szóló nemzetközi egyezmények – elsősorban az Európai Unió országaiban – jelentős változásokat indítottak el az energetikában, különösen a villamosenergia-termelésben. A koncentrált, jól mérhető kibocsátással rendelkező széntüzelésű erőművek lettek a szén-dioxid-rezsim legnagyobb vesztesei. Az egyre növekvő CO2-kvóta-költségekkel terhelve ezek az erőművek sorra veszítik el versenyképességüket és kényszerülnek bezárásra. Kivételt képeznek azok az országok, ahol az állam a munkahelyek és az alacsony energiaárak megőrzése érdekében támogatja szénalapú villamosenergia-termelést, és azok az erőművek, melyek alacsony költségeikkel még így is versenyképesek tudnak maradni.

A közhiedelem szerint a leálló szénerőművek helyét az olcsó, korlátlanul rendelkezésre álló megújuló energiák veszik át. Valójában a gazdaságosan előállítható megújuló energiák igen korlátosak és lényegesen drágábbak, mint fosszilis társaik. A villamosenergia-termelésben középtávon a szintén fosszilis földgáz, hosszú távon az atomenergia s az ezekkel

a technológiákkal és nyersanyagokkal rendelkező országok

a folyamat nyertesei.

Magyarországon a deklarált energiapolitika az energiahatékonyság növelése mellett jelentős szerepet szán a megújuló energiák elterjedésének. Az elfogadott Energiastratégia és a Megújuló Cselekvési Terv a biomasszát jelöli meg mint a legnagyobb hazai megújulóenergia-potenciált, de a felhasználás módjában a decentralizált hőtermelést preferálja. A kormányzati szándék a beindult fejlesztésekben még nem érzékelhető, ugyanakkor több biomasszát (elsősorban fát) tüzelő erőmű nehéz helyzetbe került.

A Mátrai Erőmű helyzete ellentmondásos ebben a folyamatban. A kvótavásárlási kényszer törvényszerűen növeli a lignitalapú villamosenergia-termelés költségeit, ugyanakkor a magyar lignitvagyon hasznosítása a Mátra által vállalt küldetés és az egész ország meghatározó gazdasági érdeke. A cég működését olyan irányba kellett átalakítani, ami a lignitalapú termelés megtartása mellett biztosítja a cég versenyképességét akkor is, ha az összes szükséges CO2-kvótát a piacról kell beszerezni. A hagyományos költségcsökkentési módszerek mellett ennek legfőbb eszköze a kvótasemleges biomassza-együttégetés arányának növelése, aminek eredményeként a Mátra az ország legnagyobb megújuló villamosenergia-termelőjévé vált.

Milyen biomasszát égessünk?

Az erőművekben felhasznált biomassza alatt általában fára, speciális kazán esetén szalmára gondolnak. A Mátra teljesen más utat választott, aminek helyességét az elmúlt évek visszaigazolták. Több évig tartott, amíg a jelenlegi biomassza-struktúra kialakult, amelynek állomásait érdemes végigkövetni.

A történet 2004-ben kezdődött. Ekkor még nem létezett CO2-kibocsátási probléma. Az erőművet az élelmiszeripar kereste meg. Olcsó, más célra nem használható anyagokat kínáltak. Ilyen volt az SRM húsliszt, és érdekes módon a korpa. Az előbbi élelmiszer-biztonsági okból takarmányként nem volt felhasználható, míg a korpa esetében a sertésállomány visszaesése miatt átmeneti felesleg keletkezett a malomiparban. Az igazi ugrás 2005-ben történt. A kötelező átvételi rendszerben

akkor pótdíjat fizettek a megújuló forrásból előállított villamos energia után, mennyiségi korlátozás nélkül. Ebben az évben volt az emlékezetes vihar a Tátrában, az ott kidőlt fák jelentős részét a Mátrában tüzelték el. A KÁP-keret hamar kimerült, és a következő években már a mai KÁT-rendszer működött, amelynek lényege, hogy a MEH termelőnként meghatározza a kötelező átvételi mérlegkörbe értékesíthető, támogatott árú „zöld villamos energia” maximális mennyiségét.

A KÁT-rendszerből származó többletárbevétel mellett

növekvő biomassza-tüzelési kényszert jelentett, hogy a 2003/87/EK irányelv alapján Magyarországnak a 2008–12-es második kiotói kereskedési időszakra el kellett készítenie a Nemzeti Kiosztási Tervet (NKT2), amelynek alapján 2008-tól a Mátra kvótaigényének csak egy részét kapja meg ingyenesen, a többit (kb. 30%-ot) a piacon kell beszereznie.

A növekvő biomasszaigény egyre több anyagféleség beszállítását tette szükségessé. A Mátra alapelvként rögzítette, hogy az ellátását nem az erdészeti tevékenységből származó fára alapozza. Ennek részint költséghatékonysági okai voltak, de már kezdetektől látszott, hogy az erdészeti fa erőművi tüzelésének nincs meg a lakossági támogatottsága, ami később annak jogszabályi ellehetetlenítéséhez vezetett. A fásszárú biomassza felhasználásának másik vizsgált forrása az energiaültetvények nagy területeken történő telepítése volt, de egyértelművé vált, hogy nagyobb állami szerepvállalás nélkül ez nem működik.

A Mátra így egyre inkább a mezőgazdasági melléktermékek hasznosítására törekedett, amelynek az elmúlt években kialakult a logisztikai és technológiai háttere a begyűjtés, a feldolgozás és a tüzelés teljes folyamatában, és nem mellékesen többletárbevételt jelent a gazdáknak, új munkahelyeket teremt a térségben.

A Mátra beszállítóival közösen 2007-től megkezdte egy új tüzelőanyag-struktúra kialakítását és üzemszerű alkalmazását. A projekt célja egy homogén anyagszerkezetű, az év során állandó minőségű (fűtőértékű) tüzelőanyag megalkotása volt, amely kiküszöböli a szezonalitás okozta negatív hatásokat, továbbá egyetlen egységárral jellemezhető, így könnyítve meg a pénzügyi tervezést is. A különböző, időszakonként változó anyagok szabályozott bekeverésével előállított anyag fantázianeve a BIOMIX. A gyártásnál felhasznált alapanyagok a mezőgazdaság, az élelmiszer-, feldolgozó- és faipar melléktermékeiből származnak. Az anyagok kiválasztásánál az égési tulajdonságok, a technológiának való megfelelés és az egyes anyagok rendelkezésre állása volt a döntő szempont. A következő néhány példa a felhasznált anyagok körét mutatja: gabonaocsú, napraforgómaghéj, korpa, szalma, gombaföld, kukoricaszár, fűrészpor, venyige, vágástéri nyesedék.

A felhasznált alapanyagok a hatályos jogszabályoknak és rendeleteknek megfelelően emberi fogyasztásra nem alkalmasak, és megfelelnek a fenntarthatósági kritériumoknak.

A keverés folyamata több szakaszból áll; az anyag begyűjtésével és telephelyekre szállításával kezdődik. A következő lépésben történik az aprítás az egyes anyagtípusoknál (pl.: szalma), vagy rostálás más anyagoknál (pl.: ocsú), hogy az előírt szemcseméretnek megfeleljen minden, a mixhez felhasznált anyag. A homogenizálást követően a kész mixet nagy szállítókapacitású kamionok szállítják be az erőmű mellett létesített fogadó telephelyre, ahonnan szállítószalagon jut a kazánokba. A biomassza/ lignit hőrészarány 10%.

A jövő kihívásai

2013-tól a CO2-kibocsátási szabályok tovább szigorodnak, várhatóan az ingyenes kvótakiosztás megszűnik, a CO2-kvótákat 100%-ban a piacról kell beszerezni. Ez a Mátra költségeit 20-40 %-kal növeli, ami beavatkozások nélkül a versenyképesség elvesztéséhez vezetne. A cég életben tartásához – számos egyéb intézkedés mellett – az évtized végéig több lépcsőben 25%-ra növekszik a biomassza-tüzelés részaránya, az erőmű CO2-kibocsátása közel a felére, a fajlagos CO2-kibocsátás a jelenlegi 1kg/kWh-ról 0,8 kg/kWh-ra csökken.

Erre természetesen a kazánokat is fel kell készíteni. Folyamatban van a tüzelőberendezések átalakítása, koromfúvó és carbamin befecskendező rendszerek telepítése. A technológiai átalakításoknál is nagyobb kihívást jelent azonban a szükséges évi kb. 800000 tonna biomassza biztosítása, amihez a jelenlegi anyagféleségek már nem lesznek elegendők. Elkerülhetetlen a szennyvíziszapból, a háztartási hulladékokból és az energiaültetvényekből származó biomasszák jövőbeni felhasználása, ami a szükséges logisztikai háttér kialakításán túl jelentős politikai támogatottságot is igényel.

Giczey András erőmű-termelési igazgató