Obok biomasy z celowych upraw należy zapoznać się z możliwością pozyskania wysokowydajnych kosubstratów odpadowych (z przemysłu rolno-spożywczego, zakładów tłuszczowych, odpadków kuchennych itp.). W przypadku występowania w niedużej odległości tego typu odpadów niezbędne jest ustalenie, jak długo kosubstrat ten będzie dostępny, czy jednostka nie zamierza zaprzestania produkcji, czy nie jest planowana radykalna zmiana charakteru produkcji, która może spowodować zmianę składu substratu itp. Istnieją również różne opcje pozyskania kosubstratów w gospodarstwach prowadzących specyficzną produkcję, np. resztki upraw szklarniowych, które w odpowiednich proporcjach nadają się do wykorzystania w biogazowniach.

Oprócz biomasy roślinnej w biogazowniach wykorzystywane są odchody zwierząt gospodarskich: gnojowica i obornik. W tym przypadku należy przewidzieć wielkość produkcji tych kosubstratów, możliwość ich przechowywania, dostarczania do biogazowni (np. jeżeli ferma zwierząt położona jest w bezpośredniej bliskości biogazowni możliwy jest transport gnojowicy rurociągiem, jeżeli zaś nie – należy rozpatrzyć sposób transportu substratów), wcześniejszego przygotowania itp.

Istotne jest zapewnienie ciągłości dostaw substratów do biogazowni. Nie może zdarzyć się, że zabraknie substratów, gdyż spowoduje to załamanie procesu fermentacji i zatrzymanie pracy jednostki. Dlatego należy odpowiednio zorganizować dostawy biomasy, planując dzienne zużycie poszczególnych kosubstratów. Część z nich musi być przechowywana w bezpośredniej bliskości biogazowni, aby umożliwić ich dostępność we właściwym czasie. Sposób przechowywania substratów zależy od ich charakteru, np. kiszonki mogą być przechowywane w silosach, a w krótkim okresie czasu na przyczepach lub pryzmach. Z kolei materiały sypkie, jak np. niepełnowartościowe ziarno zbóż, produkty uboczne z przemysłu młynarskiego lub inne o zbliżonej konsystencji – w spichlerzach, silosach, na przyczepach lub w workach (w małych ilościach, wystarczających na zaspokojenie bieżących potrzeb biogazowni). Sposób przechowywania kosubstratów jest związany z możliwością ich dostarczania do biogazowni. Należy przewidzieć, jakie maszyny i urządzenia będą potrzebne do transportu poszczególnych substratów. Szczegółowe rozwiązania logistyczne powinny być konsultowane ze specjalistami z zakresu budowy i eksploatacji biogazowni.

Odległość od źródeł substratów jest jednym z najważniejszych zagadnień w procesie wyboru lokalizacji biogazowni, gdyż pozyskanie i transport wsadu stanowi istotny składnik kosztów przedsięwzięcia. Większość powszechnie wykorzystywanych substratów (gnojowica, wywar z gorzelni, kiszonki roślinne) charakteryzuje się wysoką wilgotnością, dlatego odległość, na którą trzeba je przewozić powinna być jak najkrótsza. Przy odległości większej niż 4 km między polem a biogazaownią, na koszty transportu przypada ponad 40% kosztów zbioru kukurydzy na kiszonkę. Oprócz odległości istotna jest gwarancja dostępności substratów w aspekcie średnio- i długookresowym (od kilku do kilkunastu lat).

Najbardziej korzystnym rozwiązaniem jest lokalizacja biogazowni w bezpośredniej bliskości źródła substratów: przy fermie zwierząt (bydła, trzody chlewnej, drobiu), czy też zakładu przetwarzającego produkty rolnicze, gdzie powstaje duża ilość odpadów organicznych.

Rys. 1 Określanie lokalizacji biogazowni pod kątem kosztów transportu surowców
Źródło: Opracowanie własne

Zapotrzebowanie na biomasę do produkcji biogazu, jest uzależnione od zakładanej wielkości produktu finalnego, którym najczęściej jest energia elektryczna. Ilość wytworzonego prądu, powstałego w wyniku spalania biogazu w agregacie prądotwórczym, jest uzależniona od zawartości biometanu w biogazie i sprawności silnika. Zapotrzebowanie na biomasę, jak również ilość wytworzonej energii elektrycznej, podaje się w stosunku rocznym lub jednej doby, czy też miesiąca. Wpływ na ilość i jakość biomasy roślinnej mają warunki pogodowe: rozkład opadów, temperatura, skrajne zjawiska atmosferyczne. W latach sprzyjających plonowaniu, nadmiar wyprodukowanej biomasy można zmagazynować głównie w postaci kiszonki, która jako rezerwa może być składowana do następnego roku. Celem minimalizacji ryzyka, należy planować rezerwy, które winny zapewnić minimum miesięczną produkcję. Wskazana jest większa rezerwa, wynosząca ok. 17% rocznego zapotrzebowania, co odpowiada dwumiesięcznej produkcji.

Zapotrzebowanie na biomasę do produkcji biogazu, jest uzależnione od zakładanej wielkości produktu finalnego, którym najczęściej jest energia elektryczna. Ilość wytworzonego prądu, powstałego w wyniku spalania biogazu w agregacie prądotwórczym, jest uzależniona od zawartości biometanu w biogazie i sprawności silnika. Zapotrzebowanie na biomasę, jak również ilość wytworzonej energii elektrycznej, podaje się w stosunku rocznym lub jednej doby, czy też miesiąca. Wpływ na ilość i jakość biomasy roślinnej mają warunki pogodowe: rozkład opadów, temperatura, skrajne zjawiska atmosferyczne. W latach sprzyjających plonowaniu, nadmiar wyprodukowanej biomasy można zmagazynować głównie w postaci kiszonki, która jako rezerwa może być składowana do następnego roku. Celem minimalizacji ryzyka, należy planować rezerwy, które winny zapewnić minimum miesięczną produkcję. Wskazana jest większa rezerwa, wynosząca ok. 17% rocznego zapotrzebowania, co odpowiada dwumiesięcznej produkcji.

Tabela 1. Zapotrzebowane na kiszonkę i minimalny areał uprawy w zależności od zainstalowanej mocy kogeneratora

Źródło: Żmuda K., 2010. Materiały z konferencji „Odnawialne źródła energii dla domu i biznesu”, MODR, Poświętne.

Tabela 2. Zapotrzebowane na gnojowicę i kiszonkę oraz minimalny areał uprawy w zależności od zainstalowanej mocy kogeneratora

Źródło: Żmuda K., 2010. Materiały z konferencji „Odnawialne źródła energii dla domu i biznesu”, MODR, Poświętne.

Surowce roślinne w zależności od struktury fizycznej, wymagają innych zasad magazynowania, jednak ważnym kryterium jest zawartość suchej masy. Ziarna zbóż i nasiona najczęściej składuje się w specjalnych silosach (zbiornikach) lub magazynach, okopowe w kopcach lub przechowalniach, kiszonki w silosach przejazdowych, pryzmach naziemnych lub rękawie foliowym, zaś objętościowe suche w zadaszonych wiatach lub stertach. Należy zwracać uwagę na zawartość suchej masy w ziarnach zbóż, nasionach, słomie i sianie. Nadmiar wilgotności powoduje ich pleśnienie i gnicie, a tym samym nie mogą być stosowane jako substrat do produkcji biogazu. Na podstawie masy objętościowej poszczególnych surowców można ustalić wymaganą objętość magazynową do przechowywania substratów.