Energiafgrøder & biogasanlæg Djurs Bioenergi November 2006
Uden energiafgrøder - ingen biogasanlæg I dag kan energiafgrøder ikke blot være med til at sikre miljøet. De er også en forudsætning for at kunne etablere et fremtidssikret og bæredygtigt biogasanlæg. Ud fra et økonomisk synspunkt er energimajs og grøn- eller helsæd mest interessant, men miljømæssigt set vil det være bedre at dyrke græs. Med dagens rammebetingelser for biogasanlæg er det ikke muligt at få en blot nogenlunde fornuftig økonomi i biogasfællesanlæg udelukkende ved afgasning af husdyrgødning. Derfor anvender næsten alle anlæg store mængder organisk affald fra fødevareindustrien. Affald som dels giver et stort gasudbytte, og som anlæggene i visse tilfælde får betaling for at modtage. Systemet er velfungerende og sikrer, at næringsstofferne kommer tilbage til landbrugsjorden. For nye anlæg er problemet blot, at der ikke er mere attraktivt affald at få fat på. Valget står således mellem at konkurrere med de eksisterende anlæg om det attraktive affald eller finde på alternative løsninger. Det er her, energiafgrøderne kan være en oplagt mulighed. Det skal være sagt med det samme: Anvendelse af energiafgrøder har ikke lige så god en økonomi som anvendelse af industriaffald. Til gengæld kan energiafgrøderne indebære en række andre fordele for de enkelte landbrugsbedrifter. Det viser et projekt, som Djurs Bioenergi har udført i samarbejde med Djursland Landboforening, Svend Brandstrup Consult, Landbocenter Randers-Viborg og Dansk Landbrugsrådgivning. En nødvendig forudsætning Der er i dag en betydelig interesse blandt landmænd for at komme med i et biogasprojekt. Det gælder også for Kronjylland og Djursland, hvor der er planer om at opføre tre store fællesanlæg. Det er ikke vanskeligt at få leverandører af husdyrgødning til anlæggene, men når det drejer sig om leverancer af energiafgrøder, er landmændene mere tilbageholdende. Det er på sin vis meget forståeligt, for det er et område, som der næsten ikke har været arbejdet med i Danmark. I dag er energiafgrøder imidlertid en forudsætning for at kunne etablere et fremtidssikret og bæredygtigt biogasanlæg. Energiafgrøder kan være med til at sikre miljøet og en fornuftig økonomi i biogasanlæggene, og det er næppe for meget sagt, at uden energiafgrøder ingen biogasanlæg. Produktionen af energiafgrøder kræver naturligvis energi, men der er generelt en meget fin energiøkonomi i at bruge en del af landbrugsarealet til energiproduktion. I de bedste tilfælde høstes der således mellem fem og otte gange mere energi, målt som biogasudbytte, end der anvendes til produktionen.
Nye muligheder med energiafgrøder Med energiafgrøder får landmanden en række nye muligheder for at optimere driften. Markarbejdet kan reduceres i perioder med spidsbelastning, der skal ikke sprøjtes så ofte mod ukrudt, og en del af afgrøderne er i stand til at optage store mængder gylle. På mange landbrug består det traditionelle sædskifte fortrinsvis af kornog rapsafgrøder, men med energiafgrøder vil der blive lejlighed til at arbejde med et lidt anderledes sædskifte. Landmanden vil kunne vælge mellem en lang række forskellige afgrøder, afhængigt af for eksempel jordbundsforhold og maskinpark. Mulighederne er utallige, men det er generelt vigtigt at vælge afgrøder, hvor behovet for markarbejde er begrænset. Indpasning af visse energiafgrøder kan medføre, at arbejdskraftbehovet for den enkelte landmand til planteproduktionen i spidsbelastningsperioder mindskes, dels fordi arbejdet ligger på andre tidspunkter, og dels fordi en større del af arbejdet kan overlades til maskinstationen. Det kan være en fordel ikke at skulle dyrke almindelige korn- eller rapsafgrøder på arealer, hvor jordbehandling er vanskelig. Det kan for eksempel være lavbundsarealer på 8-10 hektar, hvor en varig græsafgrøde kan høstes af maskinstation to gange og leveres til biogasanlægget. Andre vil måske kunne se en fordel i at dyrke majs, hvor maskinstationen udfører alle dyrkningsopgaver, så landmanden kan koncentrere sig om at passe husdyrbesætningen. Miljø Energiafgrøderne må gerne indeholde ukrudt, når bare de høstes, inden ukrudtsfrøene kastes og generer fremtidige afgrøder. Derved er det muligt at reducere anvendelsen af sprøjtemidler. Det gælder blandt andet for korn og forskellige blandingsafgrøder, som høstes tidligt i vækstsæsonen. I majs kan det til gengæld være vanskeligt at nedsætte behovet for sprøjtemidler, da planten er følsom over for fremspiret ukrudt først på vækstsæsonen. Dyrkes energiafgrøder på samme vis som traditionelle afgrøder, bliver udvaskningen af kvælstof stort set uændret. Men erstattes for eksempel en kornafgrøde med flerårigt græs, kan udvaskningen reduceres væsentligt. Det samme kan ske, hvis en helsædsafgrøde efterfølges af en efterafgrøde som olieræddike. Ved omhyggelig planlægning af energiafgrøder vil der kunne opbygges en kvælstofpulje i jorden, som kan udnyttes af en afgrøde, der etableres i foråret. Afsæt gyllen Nogle vil kunne se en fordel i at dyrke helsædsafgrøder som triticale eller en forårssået grøntafgrøde med byg, havre, vikke og ært, der høstes først i juli. Det giver mulighed for at etable- re vinterraps, eller der kan tages et slæt i efteråret af græsudlæg, hvorefter marken kan ligge grøn hele vinteren og opsamle kvælstof. Kvægbrugeren, som i forvejen har gode erfaringer med at dyrke foderafgrøder, kan lægge yderligere 10 procent ud med energimajs. For biogasanlægget er kvaliteten underordnet, så på den måde kan landmanden få afsat det dårligste foder. Svineproducenten vil formentlig være interesseret i at dyrke energigræs, der har en høj kvælstofnorm, så det bliver lettere at opfylde harmonikravene. For de landmænd, der har etableret miljøgræs under en MVJ- ordning, derervedatudløbe,vildetværeoplagt i stedet at dyrke energigræs. Det giveretbetydeligtenergioverskud,og husdyrsproducenten får bedre mulighed for at komme af med gyllen.
Eksempler på energiafgrøder Fire landbrug For nærmere at belyse mulighederne for at dyrke energiafgrøder er der i det følgende vist en række eksempler på landbrug, hvor ti procent af arealet reserveres til energiafgrøder, der skal leveres til et biogasanlæg til en pris på 45 øre/kg tørstof. Eksemplerne omfatter fire forskellige landbrug, idet der for et enkelt af landbrugene er vist to scenarier med henholdsvis kløvergræs og energimajs. De fire landbrug er udvalgt, så analysen omfatter både kvægbrug og svinebrug, og for alle anlæg gælder, at de er placeret i en afstand på cirka ti kilometer fra biogasanlægget. Ved indplacering af energiafgrøderne er der lagt vægt på, at ejendommenes foderproduktion og harmonikrav skal prioriteres først. Kløvergræs Scenariet med kløvergræs er gennemført for en ejendom med malkekøer og opdræt, hvor 32 hektar vårbyg skiftes ud med kløvergræs. Med kløvergræs er driftsresultatet per hektar 300 kroner lavere end i dag, hvor der dyrkes vårbyg. Det skyldes hovedsageligt de øgede høstomkostninger, da der skal tages tre slæt om året. Kløvergræs er en meget miljøvenlig afgrøde, der ikke har behov for pesticider. I scenariet med kløvergræs vil udvaskningen samtidig falde en anelse på trods af, at der tilføres mere gødning. I kløvergræs er energioverskuddet forholdsvist lavt, da der kun høstes 2,4 gange mere energi, end der anvendes til produktionen. I forbindelse med opfyldelse af harmonikravene er det værd at bemærke, at kløvergræs har en høj kvælstofnorm og således kan optage store mængder husdyrgødning. Energimajs Scenariet med energimajs er, ligesom scenariet for kløvergræs, gennemført for en ejendom med malkekøer og opdræt, hvor 32 hektar vårbyg nu skiftes ud med energimajs. Majsen forventes at give et udbytte på mellem 9,4 og 15 tons tørstof per hektar: Med en afregningspris på 45 øre/kg tørstof vil det forringe markresultatet med 8-270 kroner per hektar i forhold til vårbyg. Majs er ikke nogen speciel miljøvenlig afgrøde, da behandlingshyppigheden med ukrudtsmidler typisk varierer mellem 1 og 1,7. I forhold til vårbyg er udvaskningen af næringsstoffer stort set uændret, selvom majs kræver lidt mere gødning. Til gengæld har majs den bedste energiøkonomi af alle de testede afgrøder, idet der kan høstes 8,6 gange mere energi, end der anvendes til produktionen. Majs kan med fordel indgå i sædskiftet, dels fordi den grundet den lange vækstsæson udnytter kvælstof fra den udbragte husdyrgødning meget effektivt, og dels på grund af sygdomssanerende egenskaber og god forfrugtsvirkning. Et alternativ til ren majs kunne være majs med hestebønne. Herved kan opsamles mere kvælstof til sædskiftet.
Mulighederne for at dyrke energiafgrøder er utallige, men det er en fordel at vælge let omsættelige afgrøder og afgrøder med mindst muligt markarbejde. Vinterraps, vårbyg og rajgræs Scenariet med kombinationen af vinterraps, vårbyg og rajgræs er gennemført for en ejendom med en besætning på godt 8.000 slagtesvin og 15 ammekøer samt 10 kalve og ungdyr. I energiscenariet erstattes godt 26 hektar vinterraps til frø med energiafgrøder til produktion af biogas. Vinterrapsen etableres i august, høstes og finsnittes først i maj, hvorefter vårbyg til helsæd med udlæg af rajgræs sås efter forudgående jordbehandling. Vårbyg-helsæd høstes og snittes 1. august, mens slæt af rajgræs tages 20. oktober og snittes. Med et samlet udbytte på 13 tons tørstof/hektar for de tre energiafgrøder forringes driftsresultatet med 270 kroner/hektar, hvilket især skyldes etablering og høst af tre afgrøder mod tidligere én. På trods af en væsentligt større gødningstilførsel til energiafgrøderne end til vinterraps, falder udvaskningen fra energiafgrødearealet på grund af efterafgrøden. Imidlertid øges udvaskningen tilsvarende fra de øvrige arealer, fordi der kommer mere kvælstof ind i sædskiftet. Derfor er den samlede udvaskning fra bedriften næsten uændret. De mange afgrødeetableringer og høstgange medfører et lavt energiudbytte, idet der kun høstes 2,9 gange mere energi, end der anvendes til produktionen. Helsæd og olieræddike Scenariet med helsæd og olieræddike som efterafgrøde er gennemført for en ejendom med søer og smågrise, hvor knapt 11 hektar med vintertriticale overgår til produktion af energiafgrøder. I stedet for kun at udnytte kernerne af triticale høstes hele afgrøden som helsæd midt i juli, mens olieræddike høstes og snittes midt i november. Vintertriticale til helsæd er anslået til et udbytte på 8 tons tørstof/hektar, mens olieræddike forventes at kunne producere cirka 4 tons tørstof/hektar. Anvendelse af ukrudtsmidler er det samme for energiafgrøder som for triticale, men efterafgrøden er med til at reducere udvaskningen med ikke mindre end 4 kg per hektar. Energioverskuddet er forholdsvist pænt, da der kan høstes 4,6 gange mere energi, end der anvendes til produktionen. På lettere jorde er triticale et godt alternativ til andenårshvede, og landmanden er mindre afhængig af vejrliget, når afgrøden skal anvendes til energiformål. For såvel biogasanlægget som landmanden kan det eventuelt være en fordel at høste afgrøden som grønkorn. Økonomien med energiafgrøder er økonomisk stort set på linie med den nuværende produktion. Fra miljøgræs til energigræs Scenariet med energigræs er gennemført for en ejendom med en produktion på godt 4.600 slagtesvin om året og en planteproduktion på 73 hektar, hvoraf 6,2 hektar er udlagt til miljøgræs under MVJ-ordningen. I energiscenariet antages det, at MVJ-ordningen udløber, hvorefter græsarealer gødskes, og der tages to slæt græs til energiformål. Det giver blandt andet mulighed for, at landmanden i højere grad selv kan opfylde harmonikravene, idet det hidtil har været nødvendigt at afsætte cirka 600 tons gylle til en anden bedrift. Da marken går fra stort set intet udbytte til at give cirka 5 tons tørstof/ hektar i energiscenariet, er der et pænt energioverskud, idet der kan høstes 5,6 gange mere energi, end der anvendes til produktionen. Det samlede driftsresultat er stort set på samme niveau for energiscenariet som for miljøgræs, når MVJtilskuddet ikke længere indgår i beregningen.
Konklusion Som det fremgår af de forudgående sider, ser nogle af energiafgrøderne lovende ud, mens andre er mere tvivlsomme. Det er dog vigtigt at understrege, at de valgte eksempler kun er et beskedent udpluk af mange muligheder. Listen over mulige afgrøder er lang, fordi den eneste begrænsning stort set er, at biomassen skal være forholdsvis let omsættelig. Det fremgår også, at det faktisk er muligt at producere visse energiafgrøder til biogasanlæg uden økonomisk tab af betydning også selv om afregningsprisen er så lav som 45 øre/kg tørstof. Imidlertid står det også klart, at det næppe er muligt at overtale landmændene til at dyrke energiafgrøder til den pris, hvis det alene er økonomien, der tæller. Med en lidt højere afregningspris, på for eksempel 55 øre/kg tørstof, ser der ud til, at flere typer energiafgrøder bliver konkurrencedygtige med traditionelle afgrøder. Det er imidlertid ikke muligt med de nuværende rammebetingelser for biogasanlæg. Heldigvis spiller også andre forhold ind. Flere af energiafgrøderne medfører en udjævning af arbejdsprofilen, så arbejdet i marken spredes lidt bedre hen over året. I visse tilfælde er der desuden en mindre miljømæssig gevinst såsom mindre udvaskning og færre pesticidbehandlinger, og med hensyn til energibalancen giver dyrkningen af energiafgrøder i de fleste eksempler et pænt overskud. Gylle og energiafgrøder I beregningerne af økonomien er den højere nytteværdi af kvælstof i afgasset gylle ikke medregnet. Det er heller ikke indregnet, at kvælstof opsamlet af energiafgrøderne efterfølgende kan udnyttes næsten lige så effektivt som handelsgødning, og endelig er der ikke regnet med en bedre næringsstoffordeling i afgasset gylle. Indregnes sådanne forhold, bliver økonomien naturligvis bedre, idet alene merværdien af afgasset gødning kan beregnes til 7-15 kroner/ tons afhængigt af gødningstype. Landmænd, der både leverer husdyrgødning og energiafgrøder til biogasanlæg, vil med andre ord have en fornuftig økonomi set under ét. Det er muligt, at energiafgrøderne i sig selv giver et mindre underskud, men det opvejes af de andre fordele der er ved produktionen af energiafgrøder og ikke mindst behandlingen af husdyrgødningen i biogasanlægget. For landmænd, der ikke er med i biogasprojektet som gødningsleverandører, er fordelene derimod ikke så lette at få øje på under de givne forudsætninger. Desværre ser det ud til, at de afgrøder, som miljømæssigt set er de mest interessante, har den dårligste økonomi. Ønsker man maksimal miljømæssig effekt, skal der satses på flerårige afgrøder, men det vil formentlig kræve et tilskud på 300-500 kroner/hektar, før det bliver attraktivt for landmanden. For samfundet vil et sådant tilskud imidlertid være en nem og effektiv metode til beskyttelse af vandmiljøet. Mulige forbedringer Fra forskellig side arbejdes intenst på at forbedre rammebetingelserne for biogasanlæg. I skrivende stund ser disse forhandlinger lovende ud, og det kan betyde, at afregningsprisen for energiafgrøder kan blive højere end de 45 øre/kg tørstof, som har været udgangspunktet for de planlagte anlæg på Djursland og i Kronjylland. Dermed kan produktionen af for eksempel vedvarende græs eller kløvergræs blive interessant for landmanden.
Perspektiver Perspektiver for landmanden Det er muligt at producere energiafgrøder til biogas uden økonomisk tab af betydning, også selv om afregningsprisen er så lav som 45 øre/kg tørstof. En ny afgrøde kan inddrages til forbedring af sædskiftet, eksempelvis flerårigt græs, der kan bruges til at sanere en mark for rodukrudt. Markdriften kan forenkles. Med flerårige afgrøder kan jordens frugtbarhed bevares, og en god forfrugtsvirkning kan opnås. Enårige blandingsafgrøder kan give en stor dyrkningssikkerhed og kræver kun begrænset eller slet ingen sprøjtning. Svinebrug får bedre mulighed for at opfylde harmonikravene ved at indføre flere efterafgrøder og græs i sædskiftet, som kan optage store mængder gylle. Svinebrug, der kun anvender indkøbt foder, kan omlægge hele arealet til energiafgrøder. Planteavlere kan indføre kløvergræs i sædskiftet for at opnå en bedre frugtbarhed, fiksere kvælstof og sanere jorden. Risikoen ved planteavlen kan med andre afgrøder spredes, og spidsbelastninger i arbejdsbehovet kan i visse tilfælde udjævnes. Perspektiver for miljøet Flerårige energiafgrøder giver forbedrede levevilkår for planter og dyr. Med øget anvendelse af flerårige energiafgrøder og efterafgrøder kan kvælstofudvaskningen reduceres betydeligt. Vind- og vanderosion reduceres fra flerårige afgrøder. Jordens indhold af organisk stof øges og giver forhøjet biologisk aktivitet. Pesticidforbruget kan reduceres med øget anvendelse af for eksempel helsæd/grønkorn og flerårige afgrøder. Produktionen af biogas kan reducere udledningen af drivhusgasser markant, da både emissionen af kultveilte, metan og lattergas reduceres. Perspektiver for biogasanlægget Uden energiafgrøder bliver der næppe bygget biogasanlæg på Djursland og i Kronjylland Energiafgrøder kan erstatte og mindske afhængigheden af organisk industriaffald, og landmændene har fuld kontrol med tilførslen af råvarer. Kvælstofbelastningen af reaktorerne kan til en vis grad justeres med energiafgrøder. Med energiafgrøder kan tankkapaciteten på biogasanlægget udnyttes optimalt, ligesom tørstofbelastningen kan optimeres.
Udarbejdet af: PlanEnergi S/I Djursland Landboforening Svend Brandstrup Consult LandboCenter Randers-Viborg Dansk Landbrugsrådgivning, Landscenteret Grønt Netværk/Carsten W. Hansen Med støtte fra: Direktoratet for FødevareErhverv Grønt Netværk, Djurslands- og Kronjyllands Udviklingsråd Læs rapporten: Demonstration af produktion og dyrkning af energiafgrøder til biogasproduktion på www.djursbioenergi.dk Foto: Torben Skøtt/BioPress og Djursland Landboforening