Классификация и энергоэффективность технологий и установок с использованием местных и возобновляемых ресурсов в агропромышленном комплексе Беларуси

Как правильно выбрать энергоустановку с использованием нетрадиционных и возобновляемых энергоресурсов на производственных объектах Беларуси?

Современная экономическая ситуация в Беларуси предполагает энергоэффективное реформирование деятельности всех отраслей народного хозяйства. Одной из составляющих такой реструктуризации является изменение структуры потребления топливно-энергетических ресурсов (ТЭР).

Проблемы  их использования на современном этапе сталкиваются со следующими факторами: существенным повышением цен на большинство видов ресурсов; увеличением доли энергозатрат в себестоимости продукции; ростом зависимости от изменения цен на импорт ТЭР.

Положение дел можно существенно улучшить за счет вовлечения в структуру действующего энергетического хозяйства возобновляемых и источников энергии  и местных биоресурсов, использованию которых в мировой практике уделяется все большее внимание.

Целью разработанной Национальной программы развития местных и возобновляемых энергоресурсов на 2011 – 2015 годы является определение основных организационных и технических мероприятий, позволяющих обеспечить долю собственных энергоресурсов в балансе котельно-печного топлива до 30 процентов в 2015 году. Анализ потенциального объема запланированных мероприятий по установке различных типов энергоустановок с использованием нетрадиционных и возобновляемых энергоресурсов на производственных объектах Беларуси достаточно разносторонний и охватывает все сферы народного хозяйства.

При подготовке этой программы для объектов АПК более важными запланированными мероприятиями (по запросам областей) является:

- строительство 25 линий по производству топливных гранул

(пеллет, брикетов) из соломы и костры единичной

производительностью 10 т/сутки;

- потенциально возможный объем строительства 775

биогазовых комплексов, с диапазоном мощности 0,19-3,1 МВт

электрической энергии);

- внедрение 39 тепловых насосов с диапазоном мощности 5-20

кВт тепловой энергии.

В отрасли ЖКХ запланировано:

                      - строительство 8 котельных, работающих на местных видах

                        топлива с диапазонам 2-15 МВт тепловой энергии;

                      - строительство 13 мини ТЭЦ работающих на местных видах   

топлива с диапазонам мощности 0,25-60 МВт электрической

энергии;

                      - строительство 19 биогазовых комплексов, работающих на

отходах сточных вод с диапазоном мощности 0,2-7,9 МВт

электрической энергии;

- строительство 11 биогазовых комплексов работающих на

захоронениях твердых коммунальных отходов с диапазоном

0,2-8,4 МВт электрической энергии;

- внедрение 46 тепловых насосов с диапазоном 5-230 кВт

тепловой энергии.

В других областях народного хозяйства также запланированы  строительство новых и реконструкция действующих гидроэлектростанций мощностью 102 МВт; строительство ветроэнергетических установок мощностью 460 МВт;  внедрение 172 гелиоводонагревателей и гелиоустановок и т.д.

Главными требованиями энергоэффективности АПК является энергоэкономичное, бесперебойное и качественное комплексное энергообеспечение предприятий всех отраслей аграрного производства. С позиции совместного эффективного использования различных энергоресурсов и энергобезопасности, АПК необходимо научное обоснование длительного комплексного использования традиционных централизованных и нетрадиционных местных и возобновляемых энергоресурсов. При этом особое значение имеют предприятия и агрогородки АПК, обладающие значительным энергетическим потенциалом местных, вторичных и возобновляемых ресурсов.

Социальный и экономический эффект комплексного энергообеспечения агрогородков возникает на различных этапах развития энергетики. В частности,  при эксплуатации, планировании, прогнозировании развития, строительстве новых и реинжиниринг существующих энергосистем.

Для предпроектного технико-экономического обоснования эффективного и рационального варианта комплексного энергообеспечения с использованием местных и возобновляемых энергоресурсов необходимо знать ряд существенных экономических и энергетических параметров и показателей: потенциал первичных ресурсов и виды потребляемой  энергии, прогнозные цены первичных ресурсов и т.д. А для моделирования комплексной энергосети при выборе оптимального варианта энергообеспечения агрогородков требуется обобщенная база  данных в системе классификации энерготехнологий и энергогенерирующих установок.

Такая классификация разработана. Необходимая информация представлена в ней в удобной форме в виде фрагментов таблиц.

На основе анализа источников информации в таблице 1.1 представлены классы первичных энергоресурсов и известных типов конверсионных энерготехнологий, а в таблице 1.2 - основных энергетических и удельных экономических показателей и типов конверсионных энергоустановок.

Таблица 1.1

 Первичные энергоресурсы и энерготехнологии

Таблицы разработаны на основе имеющейся мировой информации. В таблице 1.1 содержатся данные, которые помогут выбрать энерготехнологии исходя из имеющихся первичных энергоресурсов. Данные, содержащиеся в таблице 2.2, дают наглядное представление об оборудовании, которое будет устанавливаться в рамках разработанной Национальной программы развития местных и возобновляемых энергоисточников на 2011 – 2015 годы.

Представленные данные включают в себя сведения о виде первичного энергоносителя для установки, какой вид энергии вырабатывает установка, диапазон мощности установок, целесообразных для внедрения в АПК Беларуси, диапазон их КПД. Также содержатся данные об удельных капиталовложениях на единицу устанавливаемой мощности и об эксплуатационных затратах на обслуживание установки на единицу мощности в год. Эти данные необходимы для моделирования работы установки на краткосрочный и среднесрочный период времени.

Таблица 1.2

Энергетические и экономические показатели конверсионных энергоустановок

Анализ таблиц открывает широкие возможности моделирования различных конверсионных энерготехнологий местных и возобновляемых энергоресурсов. В то же время показывает большие диапазоны изменения количественных значений удельных показателей энергоустановок, которые зависят от единичной энергетической мощности, типов и рыночной конъюнктуры энергетического оборудования.

Существенный размах удельных показателей характеризует рыночное состояние различных энерготехнологий и установок на мировом рынке. Последнее при моделировании  требует обоснование комплекса допустимых показателей при выборе вариантов энергообеспечения и поставщика энергооборудования при оценке  потенциала энергоэффективности агрогородков для учета жизненного цикла и сроков обновления основных производственных технологий.

Предпроектный  отбор энергоэффективных мер позволяет провести оценку различных вариантов систем энергоснабжения агрогородка перед тем, как выполнять более детализированный анализ сценария бизнес-плана. Он может включать количественную оценку потенциала энергосбережения (т.у.т.), стоимость сэкономленной энергии ($/т.у.т.) для каждой энерготехнологии.  Таким образом, данные, содержащиеся в классификаторе, являются базой для моделирования систем комплексного энергообеспечения при решении вопросов энергобезопасности и энергоэффективности производственной и социально-бытовой сфер агрогородков. А также для разработки научно-методических рекомендаций по выбору энергоэффективных решений для совершенствования энергосистем агрогородков,  предпроектной технико-экономической оценки для принятия решения о выборе приемлемых энергоэкономических сценариев и поставщиков оборудования. Все это составит прочную основу для последующей разработки детального бизнес-плана проектов.

Л. Герасимович,

доктор технических наук, академик.

Из доклада на международнойнаучно-технической конференции «Энергосбережение – важнейшее условие инновационного развития АПК», состоявшейся 24-25 ноября т.г. в г. Минске.

Наша справка:

Герасимович Леонид Степанович, академик Национальной академии наук Беларуси, доктор технических наук, профессор,  заслуженный    работник   образования   Республики   Беларусь, почетный профессор  Белорусского государственного аграрного технического университета, профессор кафедры электротехнологии.