Энергетический потенциал объектов биоэнергетики
Для описания энергетического потенциала объектов биоэнергетики, я решил представить в качестве примера Белгородскую область, здесь более подробно описана вся система энергетического потенциала.
В Белгородской области сконцентрировано большое количество предприятий животноводства и птицеводства, одновременно регион является одним из флагманов российского сельского хозяйства.
В результате деятельности таких предприятий образуется значительное количество органических отходов, необходимость утилизации которых является одной из приоритетных задач по обеспечению экологической безопасности атмосферы и земельных угодий.
За последнее десятилетие в мире получили развитие технологии, позволяющие утилизировать органические отходы, и при этом децентрализовано получать в большом количестве энергию из биоотходов путем переработки их в биогаз с использованием соответствующих технологических решений – биогазовых установок.
Различные виды микроорганизмов метаболизируют углерод из органических субстратов в безкислородных условиях (анаэробно). Этот процесс, называемый гниением или безкислородным брожением, следует за цепью питания. В процессе брожения из биоотходов вырабатывается биогаз. Этот газ может использоваться как обычный природный газ для технологических целей, обогрева, выработки электроэнергии. Его можно накапливать, перекачивать, использовать для заправки автомобиля
Биогаз состоит из метана (55-85%) и углекислого газа (15-45%). Плохо растворим в воде, его теплота сгорания составляет от 21 до 27,2 МДж/м³. При переработке 1 т свежих отходов крупного рогатого скота и свиней (при влажности 85%) можно получить от 45 до 60 м³ биогаза, 1 т куриного помета (при влажности 75%) – до 100 м³ биогаза. По теплоте сгорания 1 м³ биогаза эквивалентен: 0,8 м³ природного газа, 0,7 кг мазута, 0,6 кг бензина, 1,5 кг дров (в абсолютно сухом состоянии), 3 кг навозных брикетов.
Для работы электрогенераторов биогаз используется без какой либо очистки. Для заправки автомобилей устанавливается дополнительная система очистки. После такой системы очистки полученный газ - полный аналог природного газа (90% метана (CH4) и 10% углекислого газа (CO2)). Вторым продуктом очистки биогаза является CO2. Этот газ тоже идет в прибыль. Его можно использовать как сухой лед, для газировки или в технических целях.
Также, в результате деятельности сахарных заводов в Белгородской области ежегодно образуется порядка 1,6 млн. тонн побочного продукта производства – жома, который является хорошим органическим сырьем для выработки биогаза и, учитывая его низкую стоимость, позволяет сэкономить на сырье.
При переработке имеющихся в области отходов животноводства, птицеводства, жома свеклосахарного производства, энергетический потенциал региона составит 500 мегаватт, что полностью сможет обеспечить всю сельскую часть области электроэнергией и теплом.
Также я бы хотел рассмотреть калькуляцию затрат и доходов на примере биогазовой установки для спиртового завода. Стоимость установки 90 млн. руб. Все услуги и работы включены. Производительность по зерновой барде 100 т в сутки.
Влажность сепарированной барды 70%. Средний срок окупаемости проекта 2-3 года. А при полном использовании возможностей установки окупаемость может быть 1,5-1,8 года. Использование возможностей – это добавление коферментов, использование тепла в теплицах, продажа полностью всех производимых удобрений.
Затраты на энергоносители – одна из основных статей издержек, которая существенно влияет на себестоимость продукции. Очистные сооружения потребляют около 50% энергии, а при постройке биогазовой установки происходит экономия этих 50%. Предприятие получает газ, электроэнергию, тепло, удобрения и обеспечивает замкнутый цикл производства.
Проект окупается за счет уменьшения себестоимости продукции, поскольку снижаются затраты на покупку газа, электроэнергии, горячей воды и удобрений. Дополнительная прибыль может быть направлена на погашение кредита и на развитие производства.