• Мировой опыт
  • 12.12.2013

Альтернативные пути получения тепловой и электрической энергии: биогаз.

В нынешнем году теме внедрения биогазовых технологий был посвящен большой раздел выставки Agritechnica-2013, которую посетила и белорусская делегация.

f647103a078dda2ef593a27b8d3ce75d.jpg

С целью изучения зарубежного опыта в деле строительства и эксплуатации биогазовых установок выставку посетила белорусская делегация во главе с руководством РУП «НПЦ по механизации сельского хозяйства» Национальной академии наук Беларуси.

Выставка Agritechnica-2013 прошла с 12 по 16 ноября в крупнейшем в мире выставочном центре «Ганновер Мессе» в Ганновере (Германия). В выставке приняли участие свыше 80 компаний, которые специализируются на проектировании, строительстве биогазовых комплексов, поставках оборудования, технологиях переработки сырья. Выставочная экспозиция на данную тематику расположилась в трех крупных павильонах выставки, если не считать отдельных экспонентов вспомогательного оборудования – погрузчиков и машин по измельчению силоса, дозаторов и т.д., которые расположились в других павильонах выставочного центра.

«Зеленая» энергетика Германии

Какие технологии сегодня предлагают немецкие производители в области «зеленой» энергетики? Об этом мы решили узнать у самих производителей.

Компания Backhus Ecoinginers предлагает свой путь к «зеленой» энергетике. Производство биогаза по принципу Komfoferm – стабильное и универсальное решение для ферментации органических субстратов из отходов сельскохозяйственных и коммунальных предприятий. Научные исследования и конструкторские разработки позволяют создавать установки Komfoferm на базе мезотропных и термотропных способов разложения органики, что повышает экономическую эффективность инвестиций. Качество строительства обеспечивается за счет антикоррозионного покрытия внутренних поверхностей ферментеров – эпоксидных смол, отвода перколята через строительные уклоны, сточные канавки и перфорированные стенки. Также обеспечивается полная теплоизоляция. Устраиваются гидроизоляция и контрольные колодцы согласно требованиям немецких нормVV-VAwS (предписания по применению веществ, загрязняющих воду).

Biogaz.jpg

В биогазовом комплексе предусматриваются доступные и проходимые технические помещения и трубопроводные тоннели. Как правило, используется водонепроницаемый бетон с высокой химической стойкостью (С35/45WU, взрывобезопасность XC4, XF2 XA1, слой 40 мм), трубопроводы для перколята и биогаза из нержавеющей стали, корпуса вентиляторов и воздуховоды из нержавеющей стали, подземные трубопроводы из HDPE.

«При помощи биогазовой установки мощностью 800 кВт отапливаются жилые дома в 2-х сельских населенных пунктах, а также школы и большой колледж»

Опытом применения в Германии разных видов сырья поделился представитель компании TW Biogas Bau & Service GmbH дипломированный инженер Радко Должев. По его словам, переработка навоза по сравнению с растительным сырьем требует определенных временных и энергетических затрат. На кукурузный силос требуется меньше энергии, потому что растительное сырье очень быстро измельчается и подается на ферментацию. Навоз перерабатывается не так быстро, как кукурузный силос. Для него требуется больше времени и электроэнергии.

На практике в действующей биогазовой установке сухой навоз на ферментацию подается шнеком. Жидкий подается шнеком в резервуар объемом 350 м³. Подстилочный навоз подвозится грузовиком. Если возникает перерыв в регулярных поставках, то это не проблема – объема резервуара хватает на несколько дней работы биогазовой установки.

Ежечасно сырье из резервуара подается в ферментер с помощью насоса, который перекачивает сырье из резервуара. Система оснащена автоматическим переливом, который периодически срабатывает и подпитывает дображиватель. В ферментере поддерживается постоянная температура 39–40°С для обеспечения процессов брожения. Чтобы поддерживать стабильную температуру, технологические емкости биогазовой установки отапливаются, при этом система отопления либо вмонтирована в пол, либо в пол и бетонные стены на высоту до 3 м.

Действующая установка производит биогаз, в составе которого – не менее 50% метана. Он используется для работы когенерационного блока. Вырабатываемая при помощи генератора когенерационного блока энергия подается в национальные сети. Раньше согласно местному закону производители электроэнергии должны были поставлять местным потребителем не менее 27% вырабатываемой электроэнергии, а теперь – не менее 60%.

«На немецком рынке мы продаем 1 кВт тепловой энергии за 6 центов и получаем хорошие деньги с учетом того, что установка производит 35 т теплой воды»

Как отметил Р. Должев, при помощи биогазовой установки мощностью 800 кВт отапливаются жилые дома в 2-х сельских населенных пунктах, а также школы и большой колледж. Согласно проектному решению действующая установка в качестве сырья использует только кукурузный силос, сахарную свеклу и траву. В день она потребляет растительного сырья приблизительно 40–45 т, что позволяет производить около 400 м3 биогаза в час. Данная установка работает в фермерском хозяйстве, в составе которого есть молочная ферма и земельные угодья площадью 2 тыс. га.

Какие параметры должен учитывать заказчик при проектировании биогазовой установки? На этот вопрос мы попросили ответить представителя компании TW Biogas Bau & Service GmbH дипломированного инженера Радко Должева:

– Самое главное – цена сырья, которое поступает в биогазовую установку, – говорит эксперт. – В прежние времена для получения биогаза в биогазовых установках использовали в основном растительное сырье. Сегодня актуальным вопросом стало применение животноводческого – навоза и куриного помета. Поэтому при желании построить биогазовую установку заказчик должен учесть прежде всего цену сырья. Второй момент – какой объем энергии данное сырье позволяет производить. Если в структуре сырья использовать больше животноводческого компонента, то это значит, что по сравнению с растительным сырьем оно позволяет получать меньше энергии, а стало быть, такая станция для производства определенного объема энергии на животноводческом сырье должна проработать дольше.

В-третьих, необходимо учесть особенности конструкции миксеров, хорошо изучив предложения фирм, которые их производят. Фирмы, как правило, со временем совершенствуют конструкции миксеров, получают новые патенты. Например, следует учитывать возможность поставщика в деле модернизации компонентов миксера. К слову, такой важный компонент, как новая мешалка, может переработать больше силоса на 20% за единицу времени, чем оборудование предыдущего поколения.

И последнее, что нужно учесть, – это возможность получать тепловую энергию, которая приносит ощутимую прибыль владельцу биогазового комплекса. Например, на немецком рынке мы продаем 1 кВт тепловой энергии за 6 центов и получаем хорошие деньги с учетом того, что установка производит 35 т теплой воды.

agritechnica-2013-standaufbau-5.jpg

Новые тренды

О современных тенденциях в развитии биогазовых технологий в Европе с учетом увиденного на выставке мы попросили рассказать заведующего лабораторией использования топливно-энергетических ресурсов РУП «НПЦ по механизации сельского хозяйства НАН Беларуси» Николая Капустина.

– Когда в Германии начали развиваться биогазовые технологии, все усилия были направлены на достижение энергетического эффекта, – говорит Николай Капустин. – Этот эффект дает растительное сырье с определенными примесями животноводческих отходов или отходами пищевой промышленности. Но в основу сырьевой базы был все-таки положен кукурузный силос. Со временем произошла значительная активизация строительства установок. И к настоящему моменту в Германии построено свыше 8 тыс. биогазовых комплексов. Но в силу того, что многие производители биогаза стали работать в бонусном секторе производства энергии на основе растительного сырья, это сырье стало повышаться в цене. Иными словами, кукурузный силос стал дорогим. Поэтому около 60–70% затрат в себестоимости продукции стало занимать сырье. Со временем правительство увидело, что свою задачу по стимулированию развития биогазовых технологий оно выполнило, а сами технологии развились, производителей оборудования и рабочих мест стало много (это можно было увидеть по нынешней выставке Agritechnica-2013). Когда произошел значительный всплеск интереса к строительству биогазовых комплексов и на рынок вышло много компаний, было предложено использовать для выработки биогаза животноводческое сырье. С его помощью получают чуть меньше энергии, тем не менее такой способ выработки биогаза решает проблему экологии там, где есть потребность  улучшать экологическую обстановку. Поэтому некоторые коммуны в Германии приветствуют строительство на их территории биогазовых установок, которые перерабатывают отходы животноводства. Ведь за счет этого окружающая среда загрязняется в меньшей степени.

«На сегодняшний день в Беларуси работают всего 10 биогазовых установок, и то не все вышли на проектную мощность»

В то же время некоторые коммуны против того, чтобы животноводческое сырье свозилось из других фермерских хозяйств в одно определенное место через территорию этой коммуны по экологическим соображениям.

В связи с этим можно отметить такую перспективу развития биогазовых технологий: сегодня разработчики биогазовых комплексов насытили энергетический рынок в Германии и в настоящий момент стимулируют массовое использование животноводческого сырья. Поэтому перспективы развития видятся в распространении своих технологий в других регионах, в частности в странах Восточной Европы – прежде всего в Польше, Латвии, Литве и странах СНГ.

Biogas_Facility-lightboxLs.jpg

Кроме того, немецкие технологии используются и в удаленных странах, например в Индии. С Китаем немцы предпочитают сотрудничать осторожно, потому что не хотят передавать секреты производства оборудования, которое могут скопировать китайские производители  и освоить его выпуск.

На сегодняшний день в Латвии работают свыше 30 биогазовых установок, хотя в этой стране проживает всего около 2 млн человек. А в Беларуси – всего 10 установок, и то не все вышли на проектную мощность.

В настоящее время компания «Беларуснефть» планирует построить биогазовую установку в своем агропредприятии «Белоруснефть – Особино».. Практически решен вопрос и сырьевой базы. Заказчик рассчитывает заготавливать приблизительно 10 тыс. т кукурузного силоса в год. Для этого планируется приобретение соответствующего силосоуборочного комбайна с для измельчения сырья. Дело в том, что отечественное предприятие «Гомсельмаш» изготавливает комбайны, которые пока не обеспечивают высокую степень измельчения сырья для биогазовой станции. Поэтому планируется приобрести немецкую технику «Ягуар» со специальным адаптером. Он позволит добиться высокой степени измельчения кукурузного сырья. Ведь для достижения оптимальных результатов по выработке биогаза необходимо обеспечить качество кукурузного сырья.

Также своим мнением о развитии в будущем биогазовых технологий поделился руководитель продаж фирмы Agraferm Technologies Маркус Отт:

– Если заглянуть в перспективу развития биогазовых технологий на ближайшие 2 десятилетия, то уместно отметить, что использование биогаза очень важно в контексте развития всей альтернативной энергетики. Биогазовые технологии займут достойное место среди таких альтернативных источников, как энергия солнца, фотовольтайк и энергия ветра. Мы очень нуждаемся в таком виде энергии, как биогаз, который в будущем станет одним из основных источников альтернативной энергии. Биогазовые станции позволяют перерабатывать сырье, поступающее с фермерских хозяйств, что очень важно для решения экологических проблем. Дальнейшее развитие биогазовых технологий будет базироваться на принципах получения энергии на основе переработки органического сырья фермерских хозяйств и использования полученной энергии в сочетании с энергией солнца и ветра.

                                                                       Валерий ШАЙТАР, обозреватель

 

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий