Eng Ru
Отправить письмо

Потенциал производства биогаза в России. Биогаз в россии


Потенциал производства биогаза в России —

Дата публикации: 12 января 2016

Источник: http://www.biointernational.ru/news/3376.html

Общая потребность России в биогазовых заводах оценивается в 20 тысяч предприятий. При интенсивном развитии этой отрасли российской энергетики страна может стать крупнейшим экспортером отдельных видов биоэнергетики.

К такому выводу пришли эксперты AЕnergy в своем исследовании. Они оценили потенциал производства биогаза в России по 7 федеральным округам. Наибольший потенциал имеет Южный и Приволжский федеральные округа. Затем идет Центральный и Сибирский. За ними следуют Центральный и Сибирский округа. А вот на Северо-Западе и на Дальнем Востоке биогазовый потенциал один из самых низких.

Страна способна обеспечить свои потребности в энергоресурсах за счет биоресурсов. В России имеется 775 млн. тонн отходов агропромышленного комплекса (АПК), что может обеспечить при современном уровне технологии до 70 млрд. м3 биогаза и более 100 млн тонн высококачественного удобрения.

Сегодня в нашей стране более 1600 крупных животноводческих предприятий, свинокомплексов и птицефабрик. Каждый день на них в общей сложности образуется более 450 000 тонн навоза и прочих стоков. Кроме того, существуют отходы боен, мясоперерабатывающих комбинатов, рыбозаводов, различные отходы растениеводства и переработки (силос, жом свеклы и подсолнечника), стоки водоканалов. Это практически бесплатное сырье, которое не используется в полной мере.

Переработка фактически дармового сырья позволяет получить электроэнергию, тепло, а в качестве побочного продукта – высококачественные органические удобрения (если речь идет о переработке навоза и растительного сырья). Кроме того, сегодня в стране более 2 млн. га земли занято, если можно так сказать, под хранение остатков сельскохозяйственной деятельности. Вовлечение этих земель в нормальный сельскохозяйственный оборот принесло бы огромный положительный эффект российской экономике. Поскольку большая часть органических отходов приходится на агропромышленный комплекс, то развитие биогазовой энергетики наиболее перспективным видится именно в сельской местности страны.

Электростанция на биогазе работает в Республике Крым

Источник: http://ekomir.org/news/2016/01.04.shtml

На полигоне ТКО в с. Тургенево Белогорского района начата выработка электроэнергии из свалочного газа.

Свалочный газ — газ из органических отходов, выделяющийся из мусора,  биогаз, образующийся в результате анаэробного разложения органических отходов.

Заместитель директора по развитию ООО «Инсайт-2007» Стегачев Н.В.: «Мы считаем своим достижением, что в качестве силовой установки используется двигатель отечественного производства – ЯМЗ-238. В мировой практике в подобных проектах применяются двигатели Jenbacher, Deutz. Но эти машины работают только через станцию первичной подготовки газа, стоимость которой превышает стоимость энергогенерирующего оборудования. В нашу электростанцию поступает неочищенный газ непосредственно от скважин. Вот вам и вариант импортозамещения, причем с качественно лучшими эксплуатационными характеристиками.»

Газоотводящие скважины на полигоне ТКО в с. Тургенево Белогорского района

Сейчас биогазовая станция выдает 60 кВт/час. В ближайшем будущем, после закрытия первой рабочей карты полигона, вся ее территория будет оборудована газоотводящими скважинами. Добываемого биогаза будет достаточно для производства 0.4-0.5 МгВт электроэнергии в час».

В дальнейших планах – составление модели газообразования на полигоне и запуск высокотемпературной установки утилизации биогаза, что позволит полностью ликвидировать выход газов в атмосферу и внесет свой вклад в борьбу с парниковыми газами.

altenergiya.ru

Биогазовые установки

Биогазовые установки

 

Биогазовые установки LANDCO представляют собой прибыльное решение утилизации органических отходов для получения тепло- и электроэнергии, удобрений и чистой воды. 

 

Главные преимущества технологии LANDCO:

  • Сокращение биогазового цикла и, соответственно, числа и объема биореакторов
  • Использование российских комплектующих в соответствии с требованиями политики импортозамещения
  • Возможность эффективной работы на стоках влажностью 98-99% позволяет решить проблему стоков свинокомлпексов и предприятий пищевой промышленности объемом свыше 500 м куб в сутки
  • Возможность работы на птичьем помете и прочих технически сложных в обработке видах отходов в чистом виде
  • Очистка переброженной массы в гранулированные NPK удобрения и чистую воду

 

 

Технология LANDCO SA Классическая технология

Биогазовый

цикл

Использования биогазового цикла высокой интенсивности, сокращения цикла разложения сырья в биогаз и объема ферментеров Длительный срок разложения сырья, в несколько раз больший объем биогазовых реакторов, высокие капзатраты

Возможность

использования

российских

компонентов

Имеется в условиях снижения необходимого объема биореакторов Не имеется . Значительные объем биоректоров требует использования дорогостоящих метериалов, например стали со стеклоэмалированным покрытием от зарубежный поставщиков

Возможность

эффективной

работы на

стоках

влажностью 98-

99%

Имеется. Использование запатентованной технологии с временем брожения 8-10 часов позволяет решить проблему очистки значительных объемов жидких органических отходов свинокомплексов и предприятий пищевой промышленности с высокой влажностью и значительно сократить объем ферментеров и размер капитальных затрат. Неэффективно. Необходимость использования силоса, жома и дополнительных органических отходов для увеличения выхода биогаза, что увеличивает число и объем реакторов, требует создания хранилищ зеленой массы, увеличивает объем переброженной массы и сложность ее очистки

Очистка

переброженной

массы

Имеется. Отсутствие капитальных и операционных затрат на хранение, вывоз и внесение переброженного субстрата - основной статьи расходов биогазовых станций, нет необходимости создания лагун. Биогазовые установки LANDCO в первую очередь представляют собой центр полной переработки органических отходов с получением чистой воды и NPK удобрений -дополнительных источников выручки, компенсирующим все операционные расходы биогазовой станции Не имеется. В процессе брожения в субстрате увеличивается содержания аммония, ведущего к образованию нитратов и нитритов. В результате применения традиционной биогазовой технологии из одного вида отходов образуется еще более опасный для экологии продукт - переброженный субстрат. Его переработка и соответствия процесса анаэробного сбраживания этим целям умышленно не принимаются в расчет, поскольку требует инвестиций на создание лагун и вывоз субстрата на поля.
Рентабельность Окупаемость возможна на инвестиционном цикле за счет отказа от лагун и прочих традиционных способов очистки. Сочетание нескольких источников прибыли и не требует «зеленых» тарифов на электроэнергию и иных форм субсидирования Окупаемость возможна только в условиях государственныхдотаций, при этом не решается проблема отходов.
Выводы Технология LANDCO требует на порядок меньшего объема реакторов; полный цикл переработки переброженных в станции отходов отменяет необходимость использования лагун, а также обеспечивает дополнительный источник выручки от экспорта удобрений. Традиционные технологии требуют значительных инвестиций на биореакторы большого объема, хранение силоса и жома, хранение и вывоз переброженного субстрата, при этом экологическая проблема не решается, потребность в традиционных системах очистки сохраняется.

Безотходная технология LANDCO и передовые инженерные решения обеспечивают сочетание нескольких источников выручки, благодаря чему инвестпроекты биогазовых станций не требуют субсидий и имеют срок окупаемости от 3 до 5 лет.

Биогазовая установка LANDCO, безусловно, имеет меньшую стоимость киловатта установленной мощности с традиционными решениями, но такое сравнение теряет смысл, поскольку установка представляет собой в первую очередь объект переработки отходов, который окупается только за счет экологической составляющей и предоставляет получение прочих источников выручки в качестве «бонуса».

Традиционные биогазовые технологии, напротив, являются исключительно дотационными энергетическими проектами, не решающими проблемы отходов. В процессе брожения в субстрате увеличивается содержания аммония, ведущего к образованию нитратов и нитритов. В итоге в результате применения традиционной биогазовой технологии из одного вида отходов образуется еще более опасный для экологии продукт. Этот продукт поставщики классических биогазовых станций предлагают называть биудобрением и хранить его в лагунах, после чего вывозить на поля. Применение традиционных биогазовых технологий требует огромных инвестиций на хранение и вывоз отходов, при этом экологическая проблема не решается. В ЕС под влиянием экологических проблем, рождаемых развитой сетью биогазовых станций, работающих на зеленой массе, а не на отходах АПК, с 2014 года были приняты поправки в законодательство об обходах, обязывающих собственников биогазовых станций заниматься реальной переработкой отходов, с получением чистой воды и комплексных микробиологических удобрений. Кроме того, специальных тарифов на электроэнергию лишились станции, работающие исключительно на зеленой массе.

 

Биогазовые установки LANDCO позволяют отказаться от следующих элементов классической технологии: 

 

 

biogas.su

Потенциал рынка биогаза в России

Общий потенциал рынка для биогаза, а также производства электроэнергии и тепла на основе биогазовых установок с использованием отходов от сельскохозяйственной отрасли, составляет более $ 18,4 млрд. в Российской Федерации. В то же время производство биогаза может составить 14,7 млрд. кубических метров в год, что эквивалентно 10 млрд. кубометров природного газа. Такие данные содержатся в аналитическом отчете международной консалтинговой группы из IBCentre, деятельность которой ориентирована на возобновляемые источники энергии и посвящена альтернативному топливному рынку России. В частности, потенциал рынка биогаза России в сегменте технологических решений и оборудования составляет $5 млрд, в сегменте энергетики — 3,8 млрд. долл., тепла — 3,1 млрд. долл., производства органических удобрений — $6,5 млрд. Основной ресурсной базой для развития промышленности биогаза в Российской Федерации в количестве 153 млн. тонн в год в настоящее время являются отходы животноводства. Общая мощность производства электроэнергии с использованием биогаза может превышать 4,1 ГВт, теплоцентралей — 4,4 Гвт. На 30 октября 2012 года крупнейшим биогазовым комплексов в России является установка «Лучки» в Прохоровском районе, рядом с Белгородской областью, построенная компанией «АльтЭнерго». Мощность завода составляет 2,4 МВт. Инвестиционная привлекательность рынка биогаза в России будет обсуждаться на специализированном международном семинаре, который пройдет при поддержке Государственной Думы России и российского энергетического агентства в Белгороде. 22-23 ноября 2012 года. Участниками мероприятия будут крупнейшие игроки на европейском рынке биогаза, а также международные эксперты в области возобновляемых источников энергии.

с. Лучки, Прохоровский район.

Технико-экономические показатели:

Установленная мощность 2,4 МВт электроэнергии Выработка электроэнергии 19,6 млн кВт/ч в год Выработка тепловой энергии 18,2 тыс. Гкал. в год Производство 66,8 тыс. тонн удобрений в год

Переработка сырья (в год):

  • 14,6 тысяч тонн отходов бойни
  • 26 тысяч тонн свиноводческих стоков
  • 1,8 тысяч тонн канализационных отходов в виде шлама
  • 26 тыс. тонн силоса
  • 5 тыс. тонн воды
Всего 73400 тонн сырья в год. Все компоненты (основное сырье) для производства биогаза будут поставлять белгородские сельхозпредприятия. В реализации проекта используется оборудование немецких производителей, поставляемое компанией Big Dutchman Agro.  

agropraktik.ru

Биогаз в России. Состояние и перспективы развития биогазовой энергетики. Часть 1

Преимущества и недостатки биогазовой энергетики. В сравнении с другими видами ВИЭ и традиционными энергетическими носителями биогаз имеет несколько преимуществ. Самое главное из них – доступность сырья для функционирования установки, а значит, полное отсутствие топливных расходов в структуре затрат. В 95% случаев собственник установки получает отходы даром.

Биогаз в России. Состояние и перспективы развития биогазовой энергетики. Часть 1

Доступность сырья делает технологию территориально гибкой: биогазовые установки можно разместить в любом районе, для этого не нужно строить дорогие газопроводы и создавать сетевую инфраструктуру. Также они дают возможность новому предприятию экономить средства на подключении к сетям и выделении мощности.

Биогаз позволяет достигать и технологической гибкости: его использование дает возможность одновременно получать несколько видов энергетических ресурсов: электроэнергии, моторного топлива, газа, тепла. Если сравнивать биогаз с остальными разновидностями ВИЭ, например, солнечной или ветряной энергетикой, то здесь обнаруживается его главная особенность, роднящая его с традиционными видами источников энергии, - постоянство ее получения и максимальное применение установленной мощности.

У биогазовой энергетики имеются также свои недостатки. Самый заметный недостаток биогазовой энергетики – существенные капитальные затраты из расчета на единицу мощности и сравнительно узкие возможности рентабельности биогазовых проектов.

Стоимость одного кВт установленной мощности биогазовой станции варьируется от 2 до 5 тыс. евро, что зависит от размера станции (чем станция меньше, тем она обходится дороже) и вида исходного сырья. Установки большой мощности (10 МВт и более), действующие на самых выгодных видах отходов (пищевой промышленности с большим содержанием жиров, сахарном жоме), обходятся по стоимости менее чем в 2 тыс. евро на 1 кВт. Небольшие установки (меньше 1 МВт), применяющие нерентабельные виды отходов (навоз КРС) могут по стоимости превышать 6-7 тыс. евро за один кВт. Средний уровень капитальных затрат многих биогазовых проектов мощностью в пределах от 2 до 5 МВт составляет 3-4 тыс. евро за 1 кВт/ч.

С другой стороны, сравнение уровня капитальных затрат на единицу мощности с остальными источниками энергии показывает, что биогазовая энергетика по данному показателю проигрывает незначительно. Например, стоимость атомных электростанций крупных размеров составляет примерно 5 тыс. евро за один кВт/ч. Стоимость 1 кВт больших ветряных электростанций приравнивается к 2 тыс. евро, солнечных электростанций – к 5 тыс. евро. Угольные современные электростанции по стоимости приближаются к 2 тыс. евро за кВт.

Большое преимущество имеет только газовая генерация со стоимостью примерно 1-1,5 тыс. евро за 1 кВт. Но газ имеется не везде, а через несколько лет, согласно планам правительства, внутренние тарифы на данный ресурс будут приведены к равнодоходному уровню с Европой, который в действующих ценах превышает 250 долларов за 1 тыс. куб. Электрическая энергия из газа за такую стоимость окажется слишком дорогой. Недаром все больший интерес к решениям в области биогаза наблюдается среди собственников компаний, чьи компании работают на природном газе когенерационных мини-ТЭС.

Следующий значительный недостаток – маленький диапазон рентабельных проектов. Опыт Европы показывает, что обеспечить прибыльность работы установки можно только при бесперебойном и бесплатном снабжении отходами. Не у всех объектов в распоряжении имеются достаточные объемы сырья.

Третья проблема состоит в гарантированном сбыте произведенной электрической энергии. Так как нет возможности ее реализации через сеть по тарифам розничных цен, то перечень рентабельных проектов биогазовой энергетики ограничивается теми объектами, у которых наблюдается непрерывный цикл работы и стабильный уровень потребления энергии, который заведомо превышает мощность биогазовой станции.

zeleneet.com

Перспективы получения биогаза в России?

Россия является крупнейшим в мире поставщиком природного газа, поэтому перспективы развития технологий по получению биогаза в нашей стране весьма туманны. Тем не менее в России есть люди, которые вопреки всему занимаются развитием альтернативных энергетических технологий. Сегодня на Хабре была опубликована одна из статей таких энтузиастов.

Что такое биогазПроцесс переработки биомассы в биогаз [1] заключается в том, чтобы поместить биологические отходы (навоз, стоки очистных сооружений, пивную барду и т.п.) в ёмкости, которые называются ферментерами. Такая емкость должна быть плотно закрыта, чтобы обеспечить безкислородное брожение отходов, которые время от времени необходимо перемешивать. Температура процесса должна быть 35-55 °C. Спустя несколько недель из ферментеров начинает выделяться горючий газ, представляющий собой смесь метана и углекислого газа с небольшими примесями сероводорода. Этот газ называется биогаз. Концентрация метана в нем 50-60%. Если биогаз очистить от примесей и CO2 — получим биометан. Полный аналог природного газа. Процесс получения биогаза имеет свои особенности, но в целом технология достаточно простая.

 

Сырье для биогазового процессаК сожалению не все сырье сразу можно использовать для переработки. Куриный помет и свиные стоки очень токсичны, поэтому требуется добавление буферных веществ, таких как силос, свежая трава или коровий навоз. Сырье не должно содержать существенных примесей тяжелых металлов, химических веществ, ПАВов. На реальных производствах активно используют антибиотики, которые явно не афишируются, но они применяются в огромном количестве. Моющие и дезинфицирующие вещества тоже способны сорвать процесс синтеза биогаза. Если совсем не использовать дезсредства — возникает плесень. К дополнительным трудностям можно отнести несовершенные системы навозоудаления. В сырье постоянно встречаются гайки, гвозди, проволока и даже кирпичи. Все это способно запросто угробить фекальные насосы, мешалки или забить трубопроводы. Биогазовый процесс не любит сезонных колебаний кормления животных. Также требуется постоянный контроль режимов работы станции и контроль еще множества факторов. Ну и, конечно, русское авось. Фактор исторический, прогнозу не подлежащий. Также в России достаточно холодный климат для такой технологии. Особенно за Уралом и в Сибири. Но это еще не все проблемы…

 

Слабые места биогазовой технологииСамое слабое место в биогазовом процессе — низкая скорость переработки биомассы и качество получаемого биогаза. Процесс на самом деле неустойчивый и капризный. Из-за низкой скорости переработки требуются огромные ферментеры. Это приводит к существенным капитальным затратам на строительство станций по переработке отходов и, как следствие, такие проекты долго окупаются и требуют государственных дотаций. По пути господдержки производителей биогаза пошли все ведущие страны этой отрасли, такие, как Германия и большинство европейских стран. Форма такой поддержки реализована в «зеленом» тарифе — т.е. покупке электрической и тепловой энергии по завышенным ценам. Этот важный механизм государственной поддержки стимулировал производителей на первоначальном этапе, но позднее привел к стагнации отрасли с технической точки зрения, так как фирмы производители биогазового оборудования не особо заботились о качестве и новых технологиях. И так все покупали. Но времена меняются. Кризис отрасли будет огромен, как только меры господдержки будут свернуты, о чем уже заявили многие европейские страны, что привело к появлению множества судебных исков инвесторов [2]. Поэтому в ближайшее время я ожидаю бум предложений по продаже устаревших биогазовых технологий в Россию, где эта отрасль развита слабо, а государственные дотации будут в нее огромны. Это очень опасная тенденция, которую нельзя допустить. Рынок биогаза в России может остаться за российскими компаниями, но эти компании должны поддержать научные разработки с целью получить опережающий технический задел в биогазовой технологии. И это, в первую очередь, связано со значительным ускорением биогазового процесса. Также в России должна быть климатически адаптированная технология, которую можно использовать вплоть до Сибири.

 

Изобретаем велосипед заново…Чтобы действительно иметь существенные конкурентные преимущества над существующими европейскими технологиями в России необходимо создать биогазовую технологию, которая

1. На 50% увеличит скорость переработки биомассы в биогаз2. Минимум на 15% увеличит концентрацию метана в биогазе непосредственно в ферментере вне зависимости от вида и качества сырья по сравнению с классическими технологиями3. Как минимум не приведет к увеличению стоимости, а как максимум сократит капитальные затраты при масштабировании технологии до промышленного масштаба4. Технология должна быть устойчива к климатическим особенностям вплоть до Сибирского региона

Это те минимальные требования, которые позволят снизить риски инвесторов и повысить конкурентоспособность и экономическую эффективность промышленных биогазовых объектов.

При этом технология должна быть интегрирована в новые проекты строительства животноводческих комплексов, так как внедрение в уже существующие практически бесперспективно. Это, в первую очередь, связано с несовершенной системой навозоудаления, отсутствием технической инфраструктуры и специалистов соответствующего уровня. И, конечно, требуются серьезные научные исследования в биогазовых технологиях.

 

Научный подход к проблемеВ России существуют ряд исследовательских групп, работающих в направлении улучшения биогазовых технологий и адаптации их к российским условиям. Такую деятельность ведут, в частности, специалисты Белгородского института альтернативной энергетики [3]. Это, пожалуй, наиболее удачный пример подхода к работе по решению проблем в области возобновляемой энергетики (ВИЭ). Однако, таких примеров и научных групп должно быть больше и они должны быть объединены в некое научное сообщество, которое задает стандарты и предлагает передовые технологии с учетом мирового опыта и отечественных разработок. При этом эффективную биогазовую технологию должны сопровождать технологии

1. Пробоподготовки сырья (системы перемещивания, ультразвукового обеззараживания, стерилизации и т.п.)2. Контролинга процесса (промышленные контроллеры, адаптированные к таким задачам, СКАДА системы и т.п.)3. Системам и технологиям контроля состава биогаза (современные газоанализаторы, сенсоры, датчики)4. Системы и технологии утилизации низкокалорийного биогаза (эффективные газовые котлы, бойлеры, генераторы электричества)5. Системы экологического мониторинга6. Системы очистки биогаза до биометана7. Исследования и технологии использования биогазового удобрения для сельского хозяйстваЭтот список можно продолжать и продолжать

Перспективными для российских условий может стать создание гибридных подходов, т.е. проектов, содержащих не только биогазовые реакторы, но и ветросолнечные системы и(или) установки отнимающие часть тепла земли (тепловые насосы). Такой подход требует создания дополнительных технологий по контролю солнечной инсоляции, ветровых характеристик и специализированного программного обеспечения. Таким образом, возобновляемая энергетика вполне способна стать драйвером многих отраслей экономики и бизнеса, ведь в России практически нет технологий, сопровождающих эту отрасль. При этом рынок ВИЭ в России огромен. Доказательством этому является пример оценки потенциала ВИЭ, о котором я писал в своей последней статье. При этом реальный масштаб потенциала этого рынка еще не оценен, что также является одной из интересных задач. Важным является подготовка специалистов биогазовой отрасли, технологов, инженеров в ВУЗах и профессиональных лицеях и колледжах ПТУ. На удивление проблематику ВИЭ начали обсуждать на высоком государственном уровне. Тенденция складывается очень благоприятная [4].

 

Скромный вклад энтузиастовВ течение четырех последних лет авторы статьи ведут исследования биогазовых технологий с целью получения скоростной технологии переработки биомассы в биогаз. При этом неожиданно быстро нами были получены очень приличные результаты, которые были высоко оценены независимыми немецкими экспертами из научного сообщества Fraunhofer. Процесс получения биометана российскими энтузиастами приведён на видео ниже.

 

 

Не смотря на кажущуюся простоту установок, которые были сделаны своими руками из подручных материалов, на них были проведены сотни экспериментов по исследованию биогазовых процессов. Фактические же данные по микробиологии, концентрации газов, контролингу, логгированию были получены на самом современном оборудовании, к примеру, с использованием СКР-газоанализа. Авторы разработки готовы открыто делиться своими результатами в надежде, что данный уникальный опыт будет полезен профильным специалистам и экспертам.

 

Перспективы биогаза в РоссииПо мнению авторов в большинстве южных областей европейской части России биогазовая технология будет устойчива. При этом мы также считаем, что биогазовые станции возможно строить и в сибирских условиях, но с использованием активационных биогазовых подходов, современных утеплительных материалов, добавок в исходное сырье региональных энергетических культур, к примеру, для Томской области клеверного силоса, который отлично взращивается даже в северных районах области. Также такие объекты могут быть в гибридном исполнении и иметь резервный источник тепла на случай крайне сильных морозов. Да, простые твердотоплевные котлы на дровах или угле на всякий случай. Ничего зазорного в этом нет, к тому же пик холодов и аномалии в погоде должны сопровождаться переходом установок в режим сбережения энергии системами контролинга, которые должны быть связаны с системами оперативных метеонаблюдений. Большую проблему представляет утилизация биогаза летом, когда тепла не надо, как зимой, а газа вырабатывается огромное количество. Здесь также имеется простор для развития технологий, в частности, производства «холода» летом для хранения сельскохозяйственной продукции, замораживания ягод, грибов, дикоросов и т.д. Или наоборот — наладить бизнес по варке полуфабрикатов, выпечке хлеба, сушке леса и так далее. Простор для бизнес-размышлений огромен.

 

Используемые ссылки[1] Биомасса как источник энергии. Издательство МИР, 1985 г.[2] О проблемах «Зеленого тарифа» (www.tek.rbc.ua/rus/ukrainskiy-rynok-ne-budet-interesen-investoram-v-sluchae-11072014105300)[3] Белгородский институт альтернативной энергетики www.altenergo-nii.ru/science/[4] Протокол заседания Президиума совета при Президенте РФ

 

Авторы статьи также делятся своей коллекцией статей, книг, аналитики, которая была накоплена за все годы. Скачать материалы можно здесь.

www.priroda.su

делаем деньги из отходов производства. Cleandex

Что такое биогаз?

Биогаз — газ, получаемый метановым брожением биомассы. Биогаз имеет следующий состав 50–87 % метана, 13–50 % CO2, незначительные примеси h3 и h3S. После очистки биогаза от CO2 получается биометан, который является полным аналогом природного газа.

Биогаз может быть получен из практически любых органических отходов: навоз, птичий помёт, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов — соленая и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля — технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа и др.

Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур, например, из силосной кукурузы или сильфия, а также водорослей.

Схема производства биогаза представлена на рисунке 1.

pic_1.jpg

Выход биогаза зависит от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50—65 м³ биогаза с содержанием метана 60%, 150—500 м³ биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70%. Максимальное количество биогаза — это 1300 м³ с содержанием метана до 87% — можно получить из жира.

Биогаз может использоваться в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара, а также в качестве автомобильного топлива.

Мировой рынок биогаза

86% потребляемой в мире энергии получено из традиционных источников (нефть, газ, уголь). Доля возобновляемых источников в мировом энергопотреблении — менее 9%. С точки зрения динамики и объемов потребления основными сегментами мирового рынка альтернативной энергетики являются биотопливо (биоэтанол и биодизель), солнечная и ветряная энергетика.

Рынок биогаза на сегодняшний момент наиболее развит в Европе, что объясняется тем, что именно развитые страны ЕС первыми внедрили программы перехода к альтернативным источникам энергии и планомерно поддерживали инициативы, направленные на внедрение новых технологий.

В настоящее время европейский рынок биогазовых установок оценивается в 2 млрд долларов, по прогнозам он должен вырасти до 25 млрд к 2020 году.

В европейской практике 75% биогаза производится из отходов сельского хозяйства, 17% — из органических отходов частных домохозяйств и предприятий, еще 8% — канализации (установка в  канализационно-очистных сооружениях).

Сегодня первое место по количеству действующих биогазовых заводов принадлежит Германии — в 2010 году их насчитывается более 9 000. Только 7% производимого данными предприятиями биогаза поступает в газопроводы, остальное — используется  для нужд производителя. В перспективе 10–20% используемого в стране натурального газа может быть заменено биогазом.

С точки зрения масштабов применения биогаза лидирует Дания: данный вид топлива обеспечивает почти 20% энергопотребления страны.

Среди других европейских стран с высокими темпами развития рынка биогаза стоит выделить Великобританию, Швецию, Норвегию, Италию, Францию, Испанию, Польшу и Украину.

Рынок биогаза в США развивается значительно медленнее, чем в Европе. Например, несмотря на наличие большого числа ферм,на территории страны действует всего около 200 биогазовых заводов, работающих на сельскохозяйственных отходов.

При этом в США довольно высокий уровень утилизации биогаза свалок — около 50%, биогаза канализационных стоков — около 10%.

Рынок биогаза в Азии характеризуется меньшими масштабами проектов (в основном, мини-установки для индивидуального использования: для получения газа для приготовления пищи и реже обогрева одного домохозяйства) и меньшей технологичностью используемого оборудования. Тем не менее, темпы роста индустрии в Китае, Индии, Непале, Вьетнаме, некоторых африканских странах впечатляют.

Основной объем биогаза в Азии и Африки подучают из пищевых отходов и отходов жизнедеятельности человека (канализация).

Лидером по использованию биогаза среди развивающихся стран является Китай, где на постоянной основе работает более 20 млн биогазовых установок, размещенных на свалках и канализациях. Весь выработанный газ идет на частное применение, не ведется работ по подключению малых установок к газопроводу. При сохранении текущих темпов роста биогазовой индустрии (а это практически ежегодное удвоение рынка), Китай выйдет в мировые лидеры уже к 2020 году.

В африканских странах сегодня работает 2 млн биогазовых предприятий, которые обеспечивают газом около 10 млн человек. 80% твердого остатка, образуемого в результате работы установок идет на удобрения. По расчетам экспертов, емкость биогазового рынка в Африке — 20 млн установок.

В Непале используются свыше 150 тыс. биогазовых установок, во Вьетнаме — 25 тыс. В программах данных стран внедрение около 2 млн установок к 2020 году.

Российский рынок биогаза

На фоне того, как большинство стран мира обратило свое внимание на развитие альтернативной энергетики, Россия, напротив, продолжает наращивать темпы добычи и экспорта традиционного топлива. В структуре топливно-энергетического баланса страны ведущая роль принадлежит таким энергоресурсам, как газ (53% совокупного потребления энергии) и нефть (18,9%). Кроме того, около 18% энергобаланса приходится на долю твердого топлива (угля и пр. ). Нетопливные источники энергии занимают только 10,4% спроса.

Из 1066,7 млрд кВт-ч выработанной электроэнергии в 2009 году:

  • более 68% произведено тепловыми станциями;
  • около 15–16% – гидроэлектростанциями;
  • около 17% – атомными станциями.

С использованием возобновляемых источников энергии в России ежегодно вырабатывается не более 8,5 млрд  кВт-ч электрической энергии (без учета гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт), что составляет менее 1% совокупного объема.

Общая мощность электрогенерирующих установок и электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, не превышает 2200 МВт. Основной вклад в производство электроэнергии вносят тепловые электростанции на биомассе (62%) и малые гидроэлектростанции.

Российские электростанции на биомассе в качестве топлива используют древесину, растительные отходы, торфяные брикеты.

На биогазе работают, главным образом, тепловые станции: на них приходится 3% выработки тепловой энергии в России на базе возобновляемых источников, что эквивалентно 1,8 млн Гкал тепла.

Среди крупных производителей биогазовых установок в России можно выделить компании: ЗАО «Центр ЭкоРос», ООО «Гринтек», ОАО «Волжский дизель имени Маминых», ООО «Мелькомпинжинеринг», ООО «Сибирский институт прикладных исследований», ЗАО «Энерг-биогаз», ОАО «Концерн КОНАТЭМ», Корпорация «БиоГазЭнергоСтрой» и др.

Развитию рынка биогаза, а также прочих видов альтернативной энергии, в России препятствуют низкие тарифы на газ и энергию, отсутствие современной системы управления отходами и государственной поддержки, низкая экологическая сознательность населения и предпринимателей.

Тем не существуют и положительные моменты, которые в будущем должны способствовать росту производства и потребления биогаза.

Основные предпосылки для развития рынка биогаза в России

Можно выделить ряд предпосылок для развития рынка биогаза в нашей стране:

  • истощение запасов традиционных нефти и газа и возникающий дефицит газа, увеличение стоимости разработки оставшихся месторождений, повышение тарифов на газ и электроэнергию. Данная тенденция является общемировой, но в России проявилась относительно недавно. Сегодня можно наблюдать ежегодный рост тарифов на газ на ~ 25%, на электроэнергию от 10 до 15%. В ближайшие 5–6 лет Россия по величине цен на энергоресурсы приблизится к уровню европейских стран, что, при отсутствии культуры эффективного использования со стороны населения и недостаточном развитии российской промышленности негативно скажется на экономической обстановке в стране.
  • наличие в России регионов, которые до сих пор не имеют газоснабжения и постоянного энергоснабжения. Проблема низкой плотности покрытия газовых и электрических распределительных сетей традиционна для нашей страны: многие населенные пункты, даже в центральной России, не имеют газопроводов, отдаленные от центра территории иногда не имеют даже света. Но даже на тех территориях, которые газифицированы и элетрофицированы, подключение к коммуникациям стоит очень дорого. Это, в частности, сдерживает развитие рынка малоэтажного домостроения, сельскохозяйственных частных предприятий, других небольших производств.
  • веяние времени. России трудно игнорировать общемировые тенденции к увеличению использования альтернативных источников энергии. Конечно, развитие рынка идет заметно медленнее, чем в других странах, лишенных запасов традиционного топлива, однако, государство все же наметило ориентиры развития отрасли – альтернативные источники энергии должны вырабатывать 2% потребляемой энергии к 2014 году.

Перспективы рынка биогаза в России

В случае активизации использования энергии из возобновляемых источников в России, рынок биогаза имеет  большой потенциал для роста: достаточно как сырья для производства биогаза (наша страна имеет значительные сельскохозяйственные площади и высокую численность населения), так и потенциальных потребителей энергии и тепла (многие населенные пункты не имеют централизованного энергоснабжения, газоснабжения, теплосетей).

Общий годовой объём органических отходов в России составляет порядка 625 миллионов тонн, из которых можно получить 31 млн куб.м биогаза, который в свою очередь может быть использован для выработки 69 ГВт энергии или 86 ГВт тепла.

www.cleandex.ru

Биогаз в Российской действительности

Почему в России не получают распространение использование в с/х предприятиях биогазовые установки?

Причин тому, на самом деле, несколько:

Первая причина- дефицит информации. Все разработки времен СССР, похоронены после его распада. ТУ (технические условия) тех времен, по каким то непонятным причинам, "потеряны" для нашего поколения. Вот всего лишь несколько примеров, из большого количества биогазоых станций тех времен, любезно предоставленных их разработчиком - Гарри Ервандовичем Мовсесовым :

Биогазовая установка СССР

Петропавловск-Казахстанский, Сев.-Казахстанская область -1992 г.

Биозовая установка Белорусия.

Брестская обл.Белоруссия-1990-91 г.

Когда встает вопрос внедрения биогазовых установок для производства биогаза - кто в основном предлагает решения?

Конечно Европа… Они действительно имеют колоссальный опыт внедрения в своей климатической зоне. Делали ли они по такой же технологии в России?

Делали.

Вы можете найти в сети интернет немного роликов, на которых показаны «пуски» таких биогазовых заводов, с «перерезанием» красных ленточек в теплое время года. Что же потом? Почему никто из них не выкладывает отчеты о работе системы в холодное время года?... Ответ очевиден - технология «кастрюльного» построения метантэнков зимой, имеет огромные теплопотери через ее стенки, и огромное количество вырабатываемой тепловой энергии уходит просто на поддержание процесса метаногенеза. Зачастую, ее не хватает для корректного температурного режима, и процесс затормаживается.

Отсюда и опасения, и не небольшое число реализованных объектов - стоимость огромна ввиду:

  1. отсутствия конкуренции;
  2. все «строительство» биогазового завода сводится к перепродаже из-за рубежа ее комплектующих, и сборке на месте компанией, аффилированной поставщиком.

Так что дикая стоимость при неоправданных результатах = низкое распространение европейской технологии в России.

Но нашей, отечественной технологии, адаптированой под климатические условия России, еще все опасаются- реализованных объектов немного, а экономическое положение сельских хозяйств оставляет желать лучшего…

www.rosbiogas.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта