Биогазовые комплексы зажгут свет в самых дальних уголках страны

Россия занимает девятую часть суши, находится на первом месте по объему добываемой нефти и лидер по запасам природного газа. Здесь находятся одни из самых крупных ТЭЦ в мире по 1000 МВт каждая. Но как бы широка и могущественна ни была Россия, проблемы с энергоснабжением есть даже в такой великой стране.

На сегодняшний день в России большая часть регионов с развитым сельским хозяйством является энергодеффицитной и их энергоснабжение осуществляется по остаточному принципу. Во всех сельских хозяйствах существует проблема доступности электроэнергии. И только 37% сельхозпроизводителей имеют доступ к сетевому газу. Для такой большой страны как Россия экономически сложно обеспечить каждый регион объектами традиционной энергетики (котельные, электросети, трансформаторы). Это повлечет за собой расходы не только на строительство новых энергоисточников, но и на прокладку газопроводов, организацию инфраструктуры (устройство хранилищ отходов, подъездных путей и т.д.), подключение к энергосетям. Решение вопроса об энергоснабжении каждого региона может быть в автономных источниках энергии.

Специалисты в области энергетики уже давно нашли решение этой задачи: источниками электроэнергии для сельских хозяйств могут стать местные мини-ТЭЦ, работающие на биогазе. Страны Европы и Востока с 80-х гг. имеют опыт использования биогаза как топлива для производства тепла, электроэнергии и автомобильного топлива. В Китае построено более 10 млн. биогазовых установок, которые производят около 7 млрд. м биогаза в год. И в России биогазовый потенциал так же велик: по предварительным оценкам энергетиков он составляет 81 млн. т у.т. Этого достаточно, чтобы обеспечить сельские районы электроэнергией и теплом.

Биогаз – газ, состоящий на 50-87 % из метана и 13-50% из СО2. Образуется путем брожения биомасс. В качестве биомассы могут послужить навоз, барда, фекальные осадки, бытовые отходы и пр. Физические свойства биогаза не намного уступают природному: теплота сгорания природного газа – 8000 ккал/м3, биогаза – 5500 ккал/м3.
Эффективность от применения биогаза налицо:

Экономическая выгода для:

1. инвесторов (срок окупаемости таких проектов составляет порядка 3-7 лет);
2. фермеров, предприятий (снижение экологических платежей, собственная генерация электроэнергии и тепла, высококачественные удобрения. Излишки энергии, а также побочная товарная продукция могут быть реализованы на свободном рынке);
3. государства (высвобождение дополнительных объемов природного газа для экспорта на европейские рынки, снижение нагрузки на сети и генерирующие мощности, снижение затрат на развитие и ремонт сетевого хозяйства).

Энергетическая. Биогаз с высокой эффективностью используется для получения собственной тепловой и электрической энергии.

Экологическая. Биогазовая станция решает проблему утилизации органических отходов и очистки сточных вод, содержание органических веществ в отходах снижается в 10 раз, также сокращаются выбросы в атмосферу парниковых газов – метана (СН) и углекислого газа (СО).

Для России опыт применения биогазовых установок пока еще новый, в то время как многие страны постсоветского пространства уже имеют практику их  внедрения. Как и в любом деле, в начале применения нововведений очень трудно перейти от теории к фактам: необходим поиск инвестиций для таких проектов, проектирование, монтаж и правильная последующая эксплуатация.

В Беларуси первые шаги в реализации биогазовых проектов тоже были непростыми. Опыт внедрения и проектирования биогазовых установок в Беларуси может быть полезен: не хватало практических знаний, опыта и технологий получения биогаза. Во внедрении биогазовых комплексов инвесторы  были заинтересованы недостаточно, все держалось  только на инициативе правительства и не всегда поддерживалось  руководством предприятий. Да и первый опыт эксплуатации  биогазовых установок в стране был не совсем удачным.

Однако  на данный момент в Республике Беларусь уже работают мини-ТЭЦ на биогазе из отходов производства технического спирта на «Бобруйском гидролизном заводе», из отходов навоза и куриного помета в СГЦ «Западный», на Гомельской птицефабрике, в Заславье и птицезаводе «Белорусский»,  СПК "Рассвет" Кировского района (Могилевская область) - вторая по мощности в Европе биогазовой установка – 4,8 МВт и проч.

Компания ОДО «ЭНЭКА» внесла свой вклад в развитие энергетических объектов, работающих на биогазе. Были разработаны следующие проекты:

- «Утилизация послеспиртовой барды с получением биогаза и доочисткой стоков до сброса в канализацию и установкой ГПА в контейнерном исполнении на ОСЦ ПЦ Березинский спиртзавод» (Первый проект в республике Беларусь, введен в эксплуатацию),

- «Установка для активной дегазации полигона ТКО Тростенец» (Первый проект в республике Беларусь, введен в эксплуатацию) Установка на полигоне ТКО«Тростенец»  3-х газопоршневых установок общей электрической мощностью 3 МВт использующих свалочный газ (биогаз) в качестве основного топлива. Вырабатываемая электроэнергия реализуется в сети РУП «Минскэнерго»,

- «Создание установки по получению свалочного газа и производство из него электрической и тепловой энергии на полигоне твердых коммунальных отходов в Оршанском районе Витебской области»  Установка на полигоне ТБО в Оршанском районе газопоршневых установокJEJenbacher  312 мощностью  630 кВт работающихна свалочном газе (биогаз),

- «Создание установки по получению свалочного газа и производство из него электрической и тепловой энергии на полигоне твердых коммунальных отходов в Полоцком районе Витебской области» Присоединение электрогенерирующих установок к электросетям РУП «Витебскэнерго» предусмотрено на напряжении 10 кВ, со строительством трансформаторной ПС-0,4/10 кВ, состоящей из одного трансформатора мощностью 1000 кВА,

- Создание установки по получению свалочного газа и производство из него электрической и тепловой энергии на полигоне твердых коммунальных отходов в Гомельском районе Гомельской области,

- Создание установки по получению свалочного газа и производство из него электрической и тепловой энергии на полигоне твердых коммунальных отходов в «Витебск» г. Витебск.

Для компании самым сложным для внедрения стал проект «Установка для активной дегазации полигона ТКО «Тростенец», который был реализован на закрытом полигоне «Тростенец» в марте  2011 г.

Проект был реализован в 14 км от г.Минска.  Он стал актуальным для города Минска, т.к. проблема промышленных и бытовых отходов свойственна большим городам. Это и занятие больших площадей и, как следствие, огромное количество стоков вредного фильтрата в почву, выделение метана в окружающую среду. Уже закрытый полигон «Тростенец» занимает 25 гектаров, на нем с 1957г. захоронено более 23 миллионов кубометров отходов.

Проектом компании предусматривается установка трех газопоршневых агрегатов в контейнерном исполнении в три очереди: 1-й агрегат - «Deutz TBG 620 V12K», 2-й и 3-й агрегаты “Jenbacher JGC 320 GS-L.L в  контейнерном исполнении для работы на биогазе. Газопоршневые агрегаты предназначены для выработки  электрической энергии и отпуска в единую систему  электроснабжения «Минскэнерго». Общая установленная мощность мини - ТЭЦ составляет 3,096 МВт электрической энергии, 4,898 МВт тепловой энергии. Такой мощности установок достаточно, чтобы снабдить 50 тысяч домашних хозяйств электроэнергией и горячей водой. Инвестором данного строительного проекта выступила швейцарская компания "TDF ecotech AG".

Об опыте проектировании мини-ТЭЦ на свалочном газе и о перспективах развития биогазовой энергетики управляющий ОДО «Энэка» Кузьмич Григорий Владимирович:

- Так как данный проект стартовый в Республике Беларусь, наверняка были непредвиденные сложности в проектировании, прохождении экспертизы?

- Да. Без некоторых трудностей с проектированием данного объекта дело не обошлось. Начнем с того, что сам проект на свалочном газе отличается от других проектов на биогазе тем, что здесь очень сложный раздел проекта «Газоснабжение». Схемой газоснабжения предусматривается откачка биогаза из самих скважин в теле полигона, транспортировка, анализ химического состава, создания требуемых параметров давления подачи к газопоршневым  агрегатам. А протяженность этих труб – километры…

Ну, а само проектирование мы начали в сентябре 2008г. Проект был выполнен за 4,5 месяца. Но только к весне 2009г. мы смогли подать его в экспертизу. Подача затянулась уже из-за того, что требовалось много времени для получения согласований до экспертизы: ни МЧС, ни Комитет по энергоэффективности, ни Министерство экологии и природных ресурсов не знали, как относиться к данному объекту. Долго длилось согласование проекта с главным архитектором города. Свалка видна с трассы республиканского значения, и он хотел, чтобы все проектируемые постройки выглядели современно и красиво. А понятие «красиво» в энергетике не так просто применить…

Далее, вместо двух недель мы проходили экспертизу три месяца, потому что эксперты с такого рода работой столкнулись также впервые.

И благодаря нашим совместным стараниям все три очереди установок заработали весной 2011 года.

- Самое сложное начинается при монтаже оборудования. Как проходила установка агрегатов на полигоне?

-Пока мы получали согласования и проходили экспертизу, свалка осела и рельеф очень сильно поменялся по сравнению с начальным вариантом. Кроме того, было выделено три очереди проектирования и пуска установок. А это разные сроки монтажа и снова измененный с течением времени рельеф полигона. Прежде всего, это отразилось на прокладке газопровода. Нам пришлось много раз корректировать разделы, чтобы угнаться за такими изменениями природы жизни полигона.

- Насколько реализованный проект коммерчески успешный? Окупится ли реализация проекта в  сроки самых пессимистичных расчетных технико-экономических показателей 7-8 лет?

- Вообще, правительством Беларуси поощряется применение нетрадиционных источников энергии, вводятся льготные тарифы покупки. Министерство экономики Беларуси своим постановлением установило размеры повышающих коэффициентов к тарифам на электрическую энергию для промышленных и приравненных к ним потребителей с присоединенной мощностью до 750 кВ•А.

На первые 10 лет с момента ввода оборудования в эксплуатацию устанавливаются повышающие коэффициенты в размере 1,3. Исключением являются установки, использующие солнечную энергию - для них установлен повышающий коэффициент 3. На последующие 10 лет для всех видов установок устанавливаются стимулирующие коэффициенты в размере 0,85.

C учетом этих коэффициентов будут рассчитываться тарифы на электроэнергию, производимую из возобновляемых источников энергии индивидуальными предпринимателями и юрлицами, не входящими в состав ПО "Белэнерго", и реализуемую энергоснабжаемым организациям объединения.

Ну, а вопрос о коммерческой успехе именно этого проекта является коммерческой тайной инвестора. Но, я считаю, показателем эффективности таких проектов является то, что этот же инвестор построил еще один такой комплекс и уже запроектировал третий.

К эффективным факторам от применения биогаза можно добавить еще пару плюсов в пользу свалочного газа:

1. Сокращение вредного воздействие метана с углекислым  газом и их фильтрата  на жителей города.
   
2. Освобождение городов от проблемы складирования промышленных и бытовых отходов. 

В заключение хочется напомнить несколько печальных фактов:

1.Ежегодно в  Российской Федерации объем образования отходов достигает 2,6 млрд. тонн в год, из них 1-4 класса опасности – 287 млн. тонн, в том числе твердых бытовых отходов – 25 млн. тонн. Из этого числа полезно используется  лишь  2  млрд. тонн. 

2.На  территории  России  в отвалах и хранилищах накоплено около 80 млрд. тонн только твердых отходов.  Площадь, занятая полигонами на территории РФ ежегодно увеличивается на 2,5-4 %.

3.Площадь свалок и полигонов для захоронения отходов достигла в России 107 тыс. га.  Всего  площадь нарушенных земель превысила 1 млн. га. 

4.Под   полигоны   твердых  бытовых  отходов  ежегодно отчуждается  около 10 тыс. га пригодных для использования земель.

У России есть возможность зажечь свет в самых дальних уголках страны. И знаменитые строки из песни «Как упоительны в России вечера…» станут актуальными не только для жителей мегаполисов, а и для сельского населения.

Источник