Агропрофи » Blog Archive » Альтернатива с душком
Регистрация

��������� - �������� ��������� �������

Альтернатива с душком

Дария Харитонова

В то время как в Европе развитие биогазовой энергетики идет стремительными темпами и даже перерастает в отдельный бизнес,

в России эта отрасль только начинает зарождаться. Хотя перспективы у биогазового направления весьма привлекательны: помимо решения проблемы утилизации «опасных» отходов владельцы биогазовых установок получают тепло и электроэнергию.

Выгода по-европейски

Тема биогазовых установок звучит в России уже несколько лет, но реальных, воплощенных в жизнь проектов на сегодняшний день единицы. Другое дело Европа, где развитие биогазовой энергетики идет семимильными шагами.

Сырьем для биогазовых установок могут служить органические отходы многих отраслей агропромышленного производства,

в том числе и отходы, возникающие при производстве и переработке продукции животноводства (навоз, помет, отходы бойных цехов и др.). Именно возможность переработки и утилизации опасных отходов, к которым относятся навоз и помет, с одновременным производством из них электрической и тепловой энергии явилась тем локомотивом, который первоначально «двинул» вперед распространение биогазовых установок в Европе.

– Наряду с «экологическими» мотивами большую роль в стимулировании интереса к развитию биогазовой энергетики со стороны государственных структур в Европе сыграл рост цен на импортируемые энергоносители и связанные с ними политические риски, – рассказывает директор по развитию компании «Биокомплекс» Константин Самсонов. – Поощрение развития биогазовой энергетики на государственном уровне обеспечило закупку электроэнергии, производимой на биогазовых станциях, по «зеленому» тарифу, то есть с надбавкой, которая компенсирует затраты владельцев биогазовой установки на ее создание и поощряет дальнейшее увеличение объемов производства электроэнергии из возобновляемых источников.

– Таким образом, европейские сельхозпроизводители, имеющие биогазовые установки, имеют ряд неоспоримых преимуществ, – продолжает Константин Самсонов. – Помимо решения проблемы утилизации «опасных» отходов, которые путем брожения перерабатываются в экологически безопасные жидкие удобрения, лишенные нитритов, семян сорняков, болезнетворной микрофлоры и специфических запахов, фермеры получают тепло. Это тепло впоследствии можно использовать для обогрева помещений или теплиц и, конечно, получения электричества (из 1 м3 биогаза можно выработать около 2 кВт электроэнергии), излишки которого направляют

в электрические сети по выгодному тарифу.

Кроме того, биогаз можно реализовать и в чистом виде: при наличии соответствующего оборудования его очищают от примесей и полученный «чистый» метан сжимают, перекачивают и избыток продают.

– Неудивительно, что в Западной Европе производство биогаза для сельхозпроизводителей из решения проблемы утилизации навоза превратилось в отдельный быстроокупаемый бизнес, – отмечает Константин Самсонов. – И владельцы биогазовых установок, чтобы повысить выход биогаза и, соответственно, свои доходы, стали все чаще использовать помимо навоза и другое, более ценное с точки зрения энергии сырье.

Так, например, из 1 тонны навоза (помета) можно получить 20–40 м3 газа, а из тонны кукурузного силоса – до 300 м3. Это привело к тому, что многие владельцы установок размещают заказы на выращивание кукурузы специально для производства биогаза фермерским хозяйствам, расположенным вблизи установок.

То есть благодаря государственной поддержке биогазовые установки стали средством получения дополнительной прибыли за счет выработки биогаза из любых ресурсов, содержащих органику и обеспечивающих большой выход биогаза.

К примеру, в Германии государство гарантирует, что выкупит всю произведенную в биогазовой установке энергию по определенному тарифу.

Как отмечает Константин Самсонов, в этой связи программа дотирования альтернативных источников энергии в Германии сейчас, по сути, из программы утилизации отходов превратилась в программу производства электроэнергии в коммерческих целях, так как владельцы биогазовых установок ищут другие виды сырья с большим энергетическим выходом.

Потребность назрела

– В России на сегодняшний день стоит задача обеспечения продовольственной безопасности, индустрия животноводства и птицеводства наращивает мощности и поголовье, а значит, пропорционально растет и актуальность проблемы утилизации отходов, – замечает руководитель группы компаний АВИС Наталья Яковлева.

По статистическим данным, в России общее количество органических отходов сельского хозяйства ежегодно составляет свыше 773 млн т, из которых можно получить около 72 млрд м3 биогаза. Более того, по словам Константина Самсонова, это количество биогаза потенциально можно превратить в 157,5 млрд кВт/ч электроэнергии и тепла – 169 344 ГВт/ч. А все сельское хозяйство России ежегодно потребляет на производственные цели около 23 млрд кВт/ч. При этом ежегодный ущерб от отходов агропромышленного комплекса (сток, загрязнение, неправильная утилизация и др.) оценивается примерно в 450 млрд рублей.

Однако, как отмечает руководитель проекта компании «Биокомплекс» Дмитрий Шубин, реально работающих биогазовых установок в нашей стране сейчас не более пяти, из них электроэнергию в ощутимых масштабах вырабатывают только три. Две находятся в Белгородской области и одна в Калужской.

– Интерес же у российских аграриев к биогазовым установкам огромен: к нам за последний год с желанием установить биогазовую установку обратились до 3000 хозяйств, – подсчитывает Константин Самсонов. – Однако до серьезной проработки проекта из них дошла только одна тысячная часть, то есть трое. Причиной тому целый комплекс недоработок в энергетическом законодательстве и высокая стоимость оборудования.

– Своего биогазового оборудования в России не производится, так как отрасль эта для нас еще новая, и закупать его приходится в Европе, прежде всего в Германии, – сообщает Алексей Орехов, заместитель генерального директора по развитию компании «Региональный Центр Биотехнологий».

– Среднюю стоимость биогазовой установки подсчитать трудно, так как она зависит от задач, которые на нее возлагаются, наличия сопутствующего оборудования, мощности и т.д.

Как правило, стандартный комплект биогазовой установки включает емкость для гомогенизации (где сырье смешивается в однородную массу), загрузчик сырья, реактор-ферментатор, мешалки, газгольдер, газовый водогрейный котел, насосную станцию, сепаратор, бак для удобрений, систему контроля и безопасности. Подобная установка выдает только биогаз и удобрения на выходе. Для выработки электроэнергии и тепла нужна блочная когенерационная установка, что увеличит стоимость стандартного комплекта на 30%.

Суровая действительность

Средние инвестиционные затраты в биогазовую станцию напрямую зависят от ее мощности (от 1 кВт для бытовых установок до нескольких десятков МВт) и примененных в проекте технологических решений. По данным Константина Самсонова, удельная стоимость оборудования для производства одного киловатта электроэнергии может колебаться от 2 до 4,8 тыс. евро.

– То есть если стоит задача получить 2 МВт электроэнергии, затраты на оборудование и монтаж для биогазовой станции составят от 4 до 9,6 млн евро, – подсчитывает он. – К этому добавится еще и стоимость строительства, величина которой зависит от характеристик местных условий.

Основные поставщики оборудования на российский рынок – это немецкие компании MT-Energie, Schmack, EnviTec Biogas, Biogas Nord, Lipp и др. Стоимость биогазовой станции с этим оборудованием колеблется от 3 до 4 млн евро за 1 МВт.

– В Европе строительство столь дорогих объектов является привлекательным бизнесом, в который охотно вкладывают средства, – рассказывает Константин Самсонов. – Например, MT-Energie за несколько последних лет построила для своих заказчиков в Европе более 500 крупных и мелких биогазовых установок.

Однако в России по-другому. Так, по словам Натальи Яковлевой, самая главная проблема заключается в том, что возможность окупаемости этого оборудования до сих пор остается неясной: в нашей стране не существует тарифов, не говоря уже о надбавках, на продажу биогазовой электроэнергии. Более того, сама процедура отдачи этой электроэнергии в общую сеть не отрегулирована на законодательном уровне.

По информации Алексея Орехова, на данный момент владельцы биогазовой электроэнергии продавать ее в общую есть (сбытовым компаниям) не могут, так как не существует установленного тарифа, по которому производители альтернативной энергии могут это сделать.

– Теоретически энергетические компании могут вас подключить к сетям и осуществлять закупку электрической энергии в соответствии с ФЗ №35 об электроэнергетике, который гласит, что электроэнергию, сгенерированную на возобновляемых источниках, сетевая организация может закупать по установленному тарифу для компенсации потерь в электросетях, – уточняет Алексей Орехов. – Однако тариф на текущий момент не установлен, и формулировка «может» к подключению не обязывает. Как правило, условия, которые энергетическая компания выдает сбытовику-альтернативщику, делают нерентабельными усилия по продаже такой энергии.

По словам Константина Самсонова, установка может снабжать электроэнергией само предприятие и объекты инфраструктуры вокруг него, если только они расположены максимально близко от источника электроэнергии. Однако большинство предприятий агрокомплекса изначально проектировались с учетом того, что источником электричества и газа будет не установка, а сеть. Поэтому сооружение дополнительных опор, прокладка сетей и комплекс разрешений для использования биоэнергии грозит хозяйству дополнительными затратами.

Так, президент ГК «Корпорация «ГазЭнергоСтрой» Сергей Чернин подсчитал, что если, к примеру, построить электростанцию мощностью 12 МВт, на подключение с учетом всех разрешений потребуется сумма, равная 50–60% ее стоимости.

– Более того, в отличие от дотируемой Европы производитель биоэлектроэнергии в нашей стране не только не может ее продать, но и даже «обменять», – сожалеет Самсонов. – Биогазовая электростанция постоянно вырабатывает определенное количество электроэнергии, но на фермах и прилегающих к ней территориях ее потребление неравномерно и зависит от сезона. Разумеется, логичнее было бы передать излишек энергии в сеть без оплаты, а в нужный период (холодное время года, уборка, переработка сырья, подработка зерна и т.д.) это количество энергии забрать, причем в удобной сельхозпроизводителю точке.

Без энергии невыгодно

Использовать же биогазовые установки лишь для утилизации отходов невыгодно, сходятся во мнении эксперты. Тем более что, по словам Константина Самсонова, проблемы накопления отходов с приобретением биогазовой установки полностью не исчезают. Так, количество дигистата (продукта переработки навоза), выходящего из биореактора, меньше всего на 5% по сравнению с исходным количеством навоза, а в случае добавления силосной массы для увеличения выработки энергии количество дигистата на 30% больше.

– С биореактором решается проблема экологической безопасности отходов: переброженная масса (дигистат) не содержит в себе опасного метана (парниковый газ), патогенной микрофлоры, аммиака и других нежелательных элементов, – подчеркивает Алексей Орехов. – И если навоз, поступивший сразу из животноводческого комплекса, прежде чем вносить на поля, по предписаниям необходимо выдерживать долгое время в лагунах (например, свиной – полгода), то при переработке в биогазовой установке сроки его превращения в безопасное удобрение сокращаются до 20–30 дней.

При принятии инвестором решения о строительстве биогазовой установки необходимо также учитывать, что дигистат является ценным органическим удобрением, в котором питательные вещества перешли в более доступную для растений форму, сообщает Константин Самсонов. При внесении в почву такие удобрения способны увеличить урожайность различных культур на 10–15% по сравнению с навозом, прошедшим необходимую подготовку к внесению.

– Однако вносить удобрения на поля можно только в определенные периоды года (осень, весна), а до этого его нужно где-то хранить, значит, нужны складские мощности. Конечно, сроки хранения уменьшаются, поскольку не требуется выдержка для обеззараживания, и потребность в емкостях хранения уменьшается, но не исчезает полностью, – добавляет Константин Самсонов. – Хорошим решением для сокращения срока окупаемости в этом случае будет продажа таких биогуматов коллегам по цеху или установка линии по производству сухих удобрений, правда, при этом повысится стоимость биогазовой установки.

Наталья Яковлева полагает, что альтернативой, биогазовым установкам для решения проблемы утилизации отходов и выработки тепла могут стать активно развивающиеся в настоящее время на Западе, установки по сжиганию отходов животноводческого производства. Такие установки распространены в Великобритании в птицеводческом производстве.

– Подстилка, куриный помет, перо, а также продукты бойни доводятся в специальной камере до определенной влажности

и сжигаются, а выделяемая энергия превращается в пар или тепло, – объясняет Наталья Яковлева. – Если же эту установку дополняют турбиной, то также можно получать электроэнергию. Таким образом, предприятие уходит от проблемы хранения и утилизации отходов и избегает расходов на очистные сооружения.

Перспектива есть

Несмотря на вышеперечисленные трудности, биогазовая энергетика  – в России перспективное направление, считает Алексей Орехов.

– Во-первых, мы приближаемся по величине цен на энергоресурсы к уровню европейских стран: тарифы на энергоносители каждый год неуклонно повышаются на 7–15%, – приводит доводы Орехов. – Кроме того, существует проблема дороговизны технологического присоединения к газо- и электросетям. Резерв мощности в российской электроэнергетике неуклонно снижается, и сетевые компании вынуждены ограничивать технологическое подсоединение потребителей. Цена за 1 кВт присоединяемой мощности сегодня доходит до 100–200 тыс. рублей, что делает альтернативные варианты электроснабжения (когенерацию на основе биогаза) сопоставимыми по размеру капитальных затрат с сетевым электроснабжением.

По данным сельскохозяйственной переписи, сегодня только 37% крупных и средних сельхозпроизводителей имеют доступ к газораспределительным сетям и 20% – к сетям теплоснабжения. Программа газификации может увеличить первый показатель, но не повлияет на второй. В таких условиях крайне ограниченно производство, например, овощей в России, большую часть которых наша страна сегодня вынуждена импортировать. Ограниченность доступа к электрическим сетям не только сдерживает развитие существующих сельскохозяйственных предприятий, но и развитие новых сельскохозяйственных производств. Внедрение биогазовых установок способно решить эти проблемы как в регионах с энергодефицитом, так и в регионах со слабым развитием сетевой инфраструктуры.

Более того, по информации Алексея Орехова, Федеральная служба по тарифам РФ уже в 2012 году начала заниматься разработкой методики расчета «зеленого» тарифа для возобновляемых источников энергии. И, по его словам, она может быть завершена в 2013 году.

Однако при наращивании сельхозмощностей все серьезнее встает перед сельхозпроизводителями проблема утилизации отходов агропромышленного сектора.

– К примеру, в 2011 году свиноводческие предприятия Белгородской области поставили на российский рынок порядка 25% общего объема товарной свинины, и за тот же год в области образовалось порядка 12 млн. тонн отходов только от свиноводческих комплексов, – отмечает Алексей Орехов. – И с каждым годом это количество будет увеличиваться. Вносить на поля их сразу нельзя, необходимо выдерживать в соответствии с регламентными сроками. И поэтому большая часть этих опасных отходов утилизируется с нарушениями. В итоге это приводит к проблемам окисления почв, отчуждению сельскохозяйственных земель, загрязнению грунтовых вод и выбросам в атмосферу метана – парникового газа. А переработка отходов АПК в биогаз и удобрения во многом решает эту проблему.

Логично, что именно в Белгородской области при активном содействии администрации региона была разработана программа по развитию биоэнергетики и воплощены в жизнь два «пилотных» проекта промышленных биогазовых установок, прошедших все необходимые экспертизы

и согласования и выдающих электрическую энергию в сеть. Это биогазовая станция «Байцуры» на свинокомплексе «Стригуновский» («Региональный Центр Биотехнологий») мощностью 500 кВт и биогазовая станция близ села Лучки «ГК Агро-Белогорье» («АльтЭнерго») мощностью 2,4 МВт. Именно благодаря действиям администрации биогазовые станции в этой области могут продавать свою электроэнергию в сети.

Свинокомплекс «Селекционно-генетический центр» ГК «Агро-Белогорье» (Белгородская обл.)

Биогазовая станция «Лучки»

Илья Мейлах, руководитель биогазовой станции:

– Проект реализован компанией «Альт-

Энерго», работающей в структуре ГК «Агро-Белогорье». В реализации используется оборудование, поставляемое компанией Big Dutchman Agro. Технологический процесс на объекте стартовал в начале апреля, и уже в июне на биогазовой станции началась выработка тепловой и электрической энергии.

Годовой объем выработки составляет 19,6 млн кВт/ч электроэнергии, 18,2 тыс. Гкал тепловой энергии и 66,8 тыс. тонн органических удобрений. Кроме того, станция позволяет не только получать собственные энергоресурсы, но и решает вопрос утилизации отходов.

Каждый год установка будет перерабатывать 14 600 тонн отходов мясоперерабатывающего завода («МПЗ Агро-Белогорье»), 26 000 тонн свиноводческих стоков, 1800 тонн канализационных отходов в виде шлама, 26 000 тонн силоса.

Все компоненты сырья (кукурузный силос порядка 39–40%, примерно 40% жидкого свиного навоза и мясные отходы) поступают в приемные резервуары. Отходы МПЗ поставляются автотранспортом, а жидкий навоз – по трубопроводу напрямую от селекционно-генетического центра. Одна из зерновых компаний холдинга заготавливает силосные массы в траншеях, сооруженных на территории объекта.

После смешивания всех компонентов в резервуаре-смесителе сырье подается в ферментаторы через теплообменники, находящиеся в насосной станции. Далее полученная масса нагревается до температуры 37–38 °С. Под воздействием бактерий и микробов происходит процесс ферментации, в результате которого вырабатывается биогаз. По трубопроводам он подается в резервуары дображивания, где процесс завершается. Затем газ, состоящий из метана и СО2, через систему охлаждения и очистки поступает в блочную ТЭЦ. Здесь он сгорает, при этом вырабатываются электроэнергия и тепло.

Еще один продукт ферментации – биологическое удобрение – собирается в специализированных хранилищах. В дальнейшем эта богатая азотом и фосфором биомасса (процент сухого вещества порядка 5–7%) выкачивается в цистерны и вносится на поля нашего агрохолдинга. В перспективе компания намерена дополнить этот комплекс линией по изготовлению удобрений, которые собирается продавать. Кроме того, планируется строительство тепличного комплекса, который будет отапливаться за счет тепловой энергии, полученной на биогазовой станции.

По приблизительным подсчетам к настоящему времени сумма инвестиций в проект превысила 10 млн евро. В будущем ожидается, что плановая прибыль составит примерно 80 млн. руб. ежегодно.

Свинокомплекс «Стригуновский», ГК «Агро-Белогорье»

(Белгородская обл.)

Биогазовая станция «Байцуры» («Региональный центр

биотехнологий»)

Алексей Орехов, заместитель генерального директора

по развитию:

– Строительство станции закончено в ноябре 2011 года. Наша станция открыта в апреле 2012 года. Это пилотный проект в рамках программы строительства сети биогазовых станций в Белгородской области суммарной мощностью 10 МВт, и его целью было создание бизнес-модели, удовлетворяющей требования кредиторов для последующего тиражирования полученного опыта. И поскольку наш проект был пилотным, мы получили поддержку со стороны администрации области по льготному присоединению к сетям. Поэтому всю энергию мы продаем в сеть с надбавкой около 5%.

Сейчас мощность станции составляет 500 кВт, в будущем она будет увеличена до 1000 кВт. За время работы нам удалось произвести 878 784 кВтч энергии. Сырьем для ее выработки являются свиной навоз (СВ – 5%) – 106м3/сут. (38 690 м3/год)

и кукурузный силос (СВ – 35%) – 21 т/сут. (7665 т/год). Выход биогаза составляет соответственно: навоз – 890 м3/день (СН4 – 60%), силос – 3242 м3/день (СН4 – 52%), итого производится 4133 м3 биогаза

в день.

Станция подключена коллекторами к лагунам свинокомплекса, по трубам навоз идет в приемное отделение биореактора. Силос догружается отдельно.

Полезный отпуск электроэнергии в год, по нашим оценкам, составит 3,7 млн. кВт/ч на первом этапе реализации проекта с увеличением до 7,4 млн. на втором. Что касается тепловой энергии, то полезный отпуск в год на первом этапе составит 1600 Гкал и впоследствии, на втором этапе, он возрастет до 3200 Гкал. Объем реализации удобрений при этом составит 19 100 м3/год.

К сожалению, тепловые мощности у нас пока не задействованы, так как на свинокомплексе уже был решен вопрос с тепловыми коммуникациями. Удобрения реализуются по региону и вносятся на поля.

Инвестиции в проект составили 160 млн. руб., и окупить затраченные средства планируется в течение 10 лет. Надо отметить, что подобный проект, реализованный без некоторых «показательных» для пилотной модели атрибутов, может стоить дешевле – порядка 110–120 млн руб.

Агрокомплекс «Мансурово»

(Курская обл.)

Наталья Харитонова,

генеральный директор:

– Постройка биогазовой станции была запланирована в нашем холдинге изначально. Во-первых, потому, что концепция компании заключается в создании инновационного предприятия, в том числе и в вопросах энергосбережения. Во-вторых, наличие большого поголовья поставило нас перед проблемой утилизации отходов.

В свою очередь биогазовая станция позволяет не только упростить решение этой задачи, но и максимально сократить риски, связанные с экологической безопасностью.

Естественно, поставив биогазовую установку, мы рассчитывали сделать ее отдельным бизнес-направлением. Однако, изучив опыт европейских стран и проанализировав ситуацию в области биогазовой энергетики в России, мы поняли, что сделать этот проект прибыльным невозможно. Прежде необходимо дождаться каких-либо государственных реформ в сферах энергоснабжения и энерго- и ресурсосбережения.

Тем не менее мы продолжаем работу по изучению удачного опыта внедрения биогазовых установок и тесно сотрудничаем с немецкой компанией Verbio, которая является одним из ведущих поставщиков биотоплива и единственным промышленным производителем биодизеля и биоэтанола в Европе.

Наша идея состоит в том, чтобы не использовать получаемое электричество от переработки, а продавать полученный на установке биогаз. Это можно сделать, например, при поддержке компании, транспортирующей газ, в том числе в Европу. Согласно действующей концепции в ЕС до 2020 года, в общей доле электроэнергии каждый год должна увеличиваться доля электроэнергии, получаемой от возобновляемых источников. Таким образом, наша компания становится экономически привлекательной для европейских стран. Однако пока биогазовая установка для нас – прежде всего решение проблемы утилизации отходов. Получение прибыли от продажи газа или использование его для наших будущих объектов – это следующий этап.

Агрохолдинг

«Мосмедыньагропром»

(Калужская обл.)

Биогазовая установка

животноводческого комплекса

КРС «Романово»

Валерий Пучков,

генеральный директор:

– Три года назад в нашем хозяйстве на животноводческом комплексе «Романовский» по инициативе бывшего мэра Юрия Лужкова установили биогазовую станцию с расчетной емкостью 600кВт.

Навоз из коровника самосплавом отправляется в лагуну, а оттуда перекачивается насосом в биогенератор (две емкости по 1000 м3), где идет выработка биогаза, который затем поступает в когенерационную установку, и уже там производится электроэнергия. Высвобожденная электроэнергия возвращается на ферму, а полученные в результате разложения биогуматы, содержащие 0,15% фосфора и столько же калия, становятся ценными удобрениями и отправляются на наши поля. Использование таких удобрений, к примеру, под кукурузу, позволяет сэкономить до 20% минудобрений.

К сожалению, мы не имеем возможности включаться в сеть и передавать электроэнергию на большие расстояния из-за правовой неопределенности. Поэтому наша установка, рассчитанная на снабжение электричеством всего комплекса, работает только наполовину и электрифицирует ближайшие к ней животноводческие помещения и работу всех включенных в установку систем (шнеки, насосы и т.д.).

Отправить ссылку другу
Оставить отзыв