Автор: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2011 в 08:46, реферат
Биогаз — один из наиболее перспективных для альтернативных источников энергии. Инвестиции в этот бизнес составляют в среднем 2–2,5 млн евро, зато при благоприятных раскладах окупаемость в текущих рыночных условиях довольно оперативная — порядка четырех–шести лет.
Биогаз — один из наиболее перспективных для альтернативных источников энергии. Инвестиции в этот бизнес составляют в среднем 2–2,5 млн евро, зато при благоприятных раскладах окупаемость в текущих рыночных условиях довольно оперативная — порядка четырех–шести лет.
Биогазовая установка — это комплекс по переработке сельскохозяйственных, производственных и бытовых отходов, очищающий предприятие от грязи, вырабатывающий электричество, тепло и высококачественные удобрения. После очищения биогаза получается биометан, который используют для освещения, отопления и заправки автомобилей.
Большинство животноводческих хозяйств сооружают биогазовые установки для получения электроэнергии и тепла. К примеру, большая молочная ферма на 4 тыс. коров, используя биогазовую установку, производит 12 МВт электроэнергии в сутки, тогда как потребляет всего 6–7 МВт. Соответственно, 5–6 МВт можно продать. Соответственно, владелец фермы не только обретает энергонезависимость, но и получает неплохой доход.
Кстати, сама биогазовая система весьма экономна: потребляет всего 10–15% от производимой энергии зимой и 3–7% летом. А вырабатываемого ею тепла достаточно не только для обогрева коровника, свинофермы или птичника, но и для текущих
хозяйственных нужд: получения пара, кипяченой воды, сушки соломы, семян, дров и пр. Возле биогазовых установок выгодно ставить теплицы — излишки тепла могут идти на поддержание нужной температуры. В себестоимости тепличных огурцов, помидоров, цветов 90% затрат — это тепло и удобрения. Получается, что возле биогазовой установки теплица может работать совершенно бесплатно, с максимально высокой рентабельностью.
Себестоимость производства биогаза составляет
всего $25–30 за 1000 куб. м, а уже очищенного
— $30–40. Очищенный биогаз можно очень
выгодно продавать. Газовые трейдеры выкупят
его по цене $200–250 за 1000 куб. м на 10 лет
вперед (цена природного газа с растаможкой
составляет сейчас $350 за 1000 куб. м).
Прежде всего биогазовые
установки стоит строить сельскохозяйственным
предприятиям: крупным свинофермам, фермам
молочного крупного рогатого скота (КРС),
птицефабрикам. Если при строительстве
нового животноводческого хозяйства не
устанавливать биогазовую установку,
придется протягивать газопровод, линию
электропередачи, устанавливать резервные
дизель-генераторы и строить лагуны. За
эти деньги можно построить БГУ под ключ.
А экономия капитальных затрат составит
в этом случае более 30% от стоимости биогазовой
установки.
Реальную пользу могут получить спиртовые,
биоэтаноловые, пивоваренные и сахарные
заводы, мясокомбинаты, изготовители дрожжей,
молокозаводы, хлебобулочные комбинаты,
заводы по производству чипсов и переработке
картофеля, производители соков и консервов,
виноделы, рыбные цеха и прочие структуры.
Выбор оборудования для
производства биогаза не так уж широк,
очевидно, ввиду того, что этот бизнес
пока находится на этапе становления.
Наиболее известные мировые брэнды —
немецкие EnviTec Biogas, Biogas Nord, Lipp. Стоимость
биогазовой станции составляет 4 млн евро
за 1 МВт. Средний ценовой сегмент (3–3,5
млн евро). Украинско-швейцарский брэнд
Zorg предлагает биоустановки за 2,5–2,7 млн
евро (собираются по немецкой технологии
из немецких компонентов). Во всех случаях
комплектующие для биогазовых станций
используются одинаковые. На цену влияет
в основном престижность брэнда. Кроме
того, каждая компания закладывает в стоимость
свои внутренние издержки (зарплата персонала,
инженерные разработки и т. п.).
Современные технологии позволяют перерабатывать в биогаз любые виды органического сырья. Это навоз, птичий помет, зерновая и послеспиртовая барда, свекольный жом, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки и пр.), бытовые отходы. Используются также отходы молокозаводов (соленая и сладкая молочная сыворотка) и предприятий по производству соков (фруктовый, ягодный, овощной жом, виноградная выжимка), технический глицерин от производства биодизеля из рапса. Можно производить биогаз из отходов переработки картофеля (очистки, шкурки, гнилые клубни и пр.), различных энергетических культур (силосной кукурузы, рапса, подсолнечника, овса, сахарной и кормовой свеклы вместе с ботвой, зерновых), а также травяного силоса, смеси клевера с другими травами и пр. Качество сырья характеризуется влажностью (чем она ниже, тем лучше), выходом биогаза и содержанием в нем метана (чем выше, тем лучше). В среднем из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50–65 куб. м биогаза с содержанием метана 60%, из различных видов энергетических растений — 150–500 куб. м с 70% метана. Максимальное количество биогаза —1300 куб. м с содержанием метана до 87 % — можно получить из животного жира.
Биогазовые установки на навозе — самые простые по конструкции. Микроорганизмы, участвующие в процессе брожения, попадают в навоз уже из кишечника животных, поэтому их не нужно добавлять к отходам для ускорения процесса разложения (как, например, в случае с некоторыми видами растительного сырья).
Одна дойная корова дает в сутки от 30 до 70 кг навоза. Из 1 т навоза КРС можно получить 60 куб. м биогаза. Биогазовая установка будет экономически эффективной для ферм с поголовьем от 300–400 дойных коров. Одна свиноматка с 20–24 поросятами дает в день приблизительно 14,5 кг навоза. Свинья на откорме весом от 30 до 110 кг обеспечивает в среднем 3,5 кг. Из 1 т свиного навоза выходит 65 куб. м биогаза.
Птичий помет также является хорошим сырьем для биогазовой станции. Свежий помет несушек, цыплят и бройлеров при клеточном содержании дает выход биогаза 130–140 куб. м с тонны. Помет с подстилкой, убираемый раз в 35–40 дней, обеспечивает около 80 куб. м биогаза с тонны. Хороший потенциал имеют и другие отходы животноводства. Например, продукты бойни обеспечивают 300 куб. м биогаза.
Альтернативной базой для производства биогаза и удобрений является растениеводство. В Европе из 15 тыс. биогазовых станций половина работают на кукурузном силосе. В Австрии кукурузу для БГУ выращивают даже в горах. И с каждым годом площадей под энергетические культуры становится все больше. Если у предприятия нет отходов, но есть большие земельные площади, растениеводство может стать весьма эффективным источником сырья. С точки зрения выхода газа практически все зеленые растения в свежем или силосованном виде дают высокие результаты. Силосная кукуруза на сегодняшний день — один из наиболее эффективных видов растительного сырья для переработки. Она дает хороший урожай с гектара и большой выход газа с 1 т (220 куб. м). Затраты на производство кукурузы относительно невелики, а техника для ее посева, уборки и дальнейшей обработки есть практически в каждом хозяйстве. Хорошая альтернатива кукурузе — свекла. Из 1 т ботвы получается 200 куб. м биогаза. Тонна разных видов трав дает 250 куб. м биогаза.
В Европе практикуются так называемые энергетические севообороты, когда одна энергетическая культура сменяется другой, что позволяет собирать зеленую массу два раза в год, подавлять рост сорняков и значительно экономить средства предприятия. Также выращивают по две культуры на одном поле одновременно, например кукурузу и подсолнечник или кукурузу и просо, что позволяет увеличить содержание питательных веществ в силосе и стабилизировать урожайность в засушливые годы. Эти технологии вполне реально применять у нас — хозяйства будут всегда обеспечены качественным высококалорийным сырьем. Причем разные культуры могут в реакторе смешиваться: во многих случаях это дает даже более эффективные результаты, чем при использовании одного вида сырья.
Что немаловажно, при выращивании энергетических культур вы не тратите деньги на удобрения, поскольку сами же их и производите. Но у всех видов растительного сырья есть один недостаток: нужно вкладывать средства в их выращивание и уборку. Соответственно, себестоимость производства биогаза из них выше (в среднем в два раза), чем из навоза. Опять же, силос, подсолнечник, свеклу, сухую траву и пр. в холодное время нужно где-то хранить.
Оптимальный вариант по сырью — коровий и свиной навоз. Такие установки самые дешевые по конструкции и простые в эксплуатации, а для переработки биомассы не требуются дополнительные модули. Но из-за невысокой калорийности навоза есть смысл устанавливать биогазовые станции лишь на базе крупных хозяйств. Малые установки будут очень долго окупаться, приносить невысокий доход, да и сырья для производства биогаза может быть недостаточно. Придется либо его специально закупать, либо параллельно с разведением коров и свиней выращивать какие-нибудь сельхозкультуры. Но это дополнительные расходы, да и не всегда в распоряжении животноводческого хозяйства имеется для этого достаточно земли. Экономически целесообразно устанавливать биогазовую установку на свинокомплексах с 10 тыс. голов (500 свиноматок).
Если даже хозяйству не нужна электроэнергия, ее можно продавать по высокой цене (особенно это будет выгодно после вступления в силу «зеленого» тарифа). Чтобы станция была выгодна, ее мощность должна составлять не менее 500 кВт. Так, установка в 5 МВт выйдет «в ноль» примерно за два-три года, в 1–2 МВт — за четыре–шесть лет, в 300–500 кВт — за шесть-семь лет.
Биогазовая установка базовой комплектации
(производит только биогаз и удобрения),
перерабатывающая порядка 300 т навоза
в сутки, окупится не раньше, чем через
9–10 лет. Модель с когенерационной установкой
(часть тепла которой идет на нужды теплицы)
— за пять-шесть лет. Продажа удобрений
снизит сроки до двух лет. Если хозяйства
будут продавать еще и биогаз, сроки окупаемости
могут составить меньше года. http://energy.dsnews