В публикации речь идет о снижении соломы для производства тепла и получения энергии в специальных котлах. Исследователи и практики работают над технологиями, которые дадут возможность сжигать солому вместе с углём. Новые технологии подтвердили экономическую и экологическую эффективность: выбросы оксидов азота и серы снизились на 40 %, снижение выбросов СО будет составлять 3,95 млн. тонн.
«Биомасса», энергетический потенциал соломы в Украине составляет 2,4 млн. тонн у. т. в год. Использование этого потенциала даст возможность установить в Украине свыше 11 тыс. соломосжигаемых котлов 0,1 -1 МВт одновременно с около 700 котлами для централизованного теплоснабжения.
Таблица 1
(Продолжение. Начало в №37 (303))
Топливо — слоновая трава
В начале июня в Интернет-изданиях была распространена информация о том, что в этом году в Украине впервые посажена культура, которую с недавнего времени начали в мире выращивать как биомассу именно для сжигания. На территории Грушевского сельского совета (Харьковская область) аграрники фирмы «Квадро» на площади 10 га высадили саженцы мискантуса (Miscantus gigantus) — родственника камыша, которого еще называют слоновой травой. Эта трава, похожая на бамбук, растет до 4 метров высоты, а ее урожай можно собирать на протяжении 30-ти лет, не пересевая. При этом мискантус не истощает грунт, а наоборот, — обогащает, поглощая из воздуха углекислый газ.
Мискантус растет даже на недосмотренной почве, почти не нуждается в уходе, стойкий к вредителям и болезням. Траву даже не надо подкармливать. Она сама себя удобряет собственной листвой, которая опадает на зиму.
Первые грядки травы фирме «Квадро» помогли посадить немцы. По их оценкам, среди всех источников сырья для биоэнергетики, мискантус в Европе уже скоро займет до десяти процентов посевных площадей. В своих словах немцы убеждены, опираясь на исследование специалистов Института по изучению сенокосных угодий и окружающей среды, а также на практику использования слоновой травы в штате Иллинойс (США), где подтверждено, что с одного гектара слоновой травы можно получить качественное топливо, которое может заменить 36 баррелей нефти. А урожай с одного гектара может стоить $2160.
Трава в фирме «Квадро» будет расти три года к первой уборке урожая. За это время в городе Первомайск будет сооружен завод, на котором будут перерабатывать скошенные стебли мискантуса в топливные гранулы. Они и станут биотопливом. Урожай травы из десяти гектаров даст свыше 200 тонн гранул, которые можно будет сжигать вместо угля или мазута в топках на электростанциях.
Ныне только из соломы или травы в Украине топливные брикеты еще никто не делает. Хотя уже десятки фирм выпускают древесные топливные брикеты; крупяные предприятия устанавливают прессы для брикетирования шелухи подсолнечника, гречихи; деревообрабатывающие комбинаты прессуют опилки и отходы. Чаще, правда, для внутрипроизводственных нужд. А фирмы, которые выпускают топливные брикеты для экспорта, стараются их делать исключительно из отходов твердых пород дерева. И от продажи имеют хорошие прибыли. Из отходов дуба тонна брикетов на европейском рынке стоит от 100 до 120 евро.
Сжигание биомассы в Европе для получения энергии
На сегодня в странах ЕС биомасса используется преимущественно для производства теплоты (54,3 млн. тонн у.т. — 98% от полученной из возобновляемых источников энергии (ВИЭ) теплоты). Согласно Программе развития ВИЭ до 2010 года, производство теплоты из биомассы в странах ЕС должно удвоиться.
Таблица 1
Наличие в Дании котлов и станций по сжиганию соломы
Таблица 2
Технические характеристики теплогенераторов серии ТГС
Солома в смеси с углем
Возвращаясь к соломе, можно утверждать: ее жечь экономически выгодно только в смеси с углем. Если речь вести о производстве электроэнергии. Для Украины это еще перспектива нескольких лет. До того, как солома станет востребованной для производства электроэнергии, ее уже сегодня можно сжигать для получения тепла. Как утверждают аналитики научно-технического центра
Полное использование этого потенциала даст возможность установить в Украине свыше 11 тысяч соломосжигаемых котлов мощностью 0,1-1 МВт одновременно с около 700 котлами для централизованного теплоснабжения мощностью 1-10 МВт (см. табл. 4). При этом ежегодное снижение выбросов СО2 будет составлять 3,95 млн тонн за счет замещения ископаемого топлива. В качестве примера аналитики приводят практику Дании (см. табл. 1).
Проект Закона
Верховная Рада приняла за основу законопроект, который предусматривает введение зеленых тарифов на электрическую и тепловую энергию, добытую из альтернативных источников.
Предполагается, что это должно стимулировать производителей альтернативной энергии, поскольку величина зеленых тарифов должна определяться на уровне удвоенного среднего тарифа для небытовых потребителей электроэнергии. Установление такой величины возлагается на Национальную комиссию регулирования электроэнергетики.
Согласно законопроекту, оптовый рынок электроэнергии обязан покупать по зеленому тарифу электроэнергию, произведенную из альтернативных источников энергии и не проданную по прямым договорам. Кроме этого, предприятиям-производителям оборудования, которое вырабатывается в Украине и используется для производства электрической энергии из альтернативных источников, Кабмин устанавливает льготы с НДС. Пересмотр установленных льгот предусматривается проводить каждые пять лет. На сегодня в Украине работает солнечная электростанция в Крыму мощностью 5 Мвт, несколько ветроэлектростанций.
Где сжигать солому?
На сегодня в Европе есть несколько производителей котлов разной мощности для сжигания соломы. Агрегаты не из дешевых. Зато, правда, надежные. Итак, если есть деньги, лучше ориентироваться на европейского производителя.
В Украине тоже начали выпускать подобные котлы. В частности, одна из фирм приобрела лицензию на выпуск оборудования фирмы PASSAT Energy A/5 назвав котлы теплогенераторами.
Лицензионное оборудование автоматизировано, дает возможность поддерживать необходимые параметры горячей воды и температуры, которая установлена для помещения, а также оптимального режима горения топлива.
В случае наличия тюкованой соломы, с помощью теплогенераторов можно обеспечить теплом школу, детский садик, админздание, животноводческий комплекс, теплицу, жилье и т.п.
Рядом с высоким КПД (около 82%), теплогенераторы обеспечивают высокую чистоту сгорания соломы: зольность составляет меньше 5%, а состав СО2 в продуктах сгорания — меньше 0,5% (см. табл. 3).
К преимуществам оборудования также можно отнести малое потребление электроэнергии (около 0,5% от тепловой мощности). При относительно низкой цене на солому, низких эксплуатационных затратах и, вместе с тем при высоких ценах на традиционные виды топлива (газ, уголь, мазут), срок окупаемости теплогенераторов составляет от 8 месяцев до 3,5 лет (в зависимости от модели).
Таблица 4
Характеристики котла для сжигания больших паков соломы (агрофирма «Дом», с. Дрозды Киевской области)
Таблица 5
Потенциал размещения в Украине соломоспалювальних котлов
Теплогенераторах как топливо можно использовать и древесные отходы, тырсу, стружку, торфобрикеты.
Для установления тепло генератора не нужно помещение. Если есть готовый фундамент, монтаж и наладка агрегата будет длиться один день.
Советы покупателю
В среднем 2,9 тонны соломы заменяют 1000 м3 природного газа. При выборе теплогенератора по мощности, надо руководствоваться такими параметрами: 1 кВт мощности нужно для отопления 10 м2площади при высоте потолка не больше 3,5 метра.
Лицензионное оборудование не дешевле своих аналогов европейских фирм. Если есть желание сжигать солому только для хозяйственных нужд, следует обратить внимание на продукцию отечественного производства.
Речь идет о теплогенераторах серии ТГС. С помощью этих агрегатов можно получать энергию в виде нагретого атмосферного воздуха за счет сжигания соломы, спрессованной в тюки. На этих теплогенераторах количество тепловой энергии при сжигании 1 тонны соломы, эквивалентно количеству энергии, которая образовывается при сжигании 366 м3 природного газа или 316 кг мазута.
Теплогенератори можно эксплуатировать вместе с сушилками зерна и круп. Два таких, например, установленные на зерносушильном комплексе в селе Александровка Каланчакского района Херсонской области.
Также агрегаты могут использоваться для круглосуточного обогрева производственных и животноводческих помещений, ангаров, гаражей, столярных и т.п.
Загрузка тюков, в зависимости от массы, выполняется вручную, погрузчиком или тракторными вилами. Зола выбирается вручную.
Традиции с перспективой
Немецкая компания Choren Sndustries вместе с британским нефтегигантом Shell до конца 2007 года в немецком городе Фрайбергу запустят в работу завод по производству биотоплива второго поколения, мощностью 15 тысяч тонн за год. Сырьем для производства синтетического топлива послужат солома и древесные опилки.
Проект будет стоить не меньше как полмиллиарда евро. Опираясь на утверждение представителей упомянутых компаний, газета пишет, что биотопливо завода в Фрайберзи по себестоимости будет почти таким, как и из обычной нефти. Причем, в компаниях надеются, что цена может даже снизиться, если объемы соломы и опилок возрастут (проектная мощность завода — 200 тыс. тонн биотоплива на год). Инициаторы строительства завода также убеждены в том, что настоящий бум по производству биотоплива придется на двадцатые годы 21 столетия.
Топливо из целлюлозы пожнивных остатков
Департамент энергетики США недавно в своем докладе сообщил: «Из энергетической и экологической точки зрения зерновой этанол очевидно превосходит все виды топлива из ископаемого сырья. А этанол, произведенный из биомассы (целлюлозы), будет следующим значительным шагом вперед». Так как сырьем для целлюлозного этанола служат стебли кукурузы, травы, опилки, кора деревьев и т.п. А это сырье не будет конкурентом пищевому производству.
Солома на топливо. Практика соседей
В Польше вырабатывается около 26 млн. тонн соломы за год. Еще к недавнему времени она была труднодоступной для сжигания. На сегодня, благодаря современным конструкциям котлов, которые приспособлены для сжигания соломы и биотоплива, их КОД достигает 80-90%.
С начала 90-х годов таких котлов в Польше установлено свыше десяти единиц мощностью от 0,5 до 3,5 МВт, а также несколько сотен котлов, которые загружаются соломой, мощностью от 25 до 500 кВт, что используются как источник энергии в небольших жилых комплексах и средних предприятиях, оранжереях и односемейных домах.
Сжигание соломы в Польше экономически выгодно и благодаря содействию государства. Замена угольных котельных на такие, что работают на дровах и соломе, отвечают закону о поддержке термомодернизованых мероприятий. Закон разрешает получить кредит на приобретение биокотла и термомодернизационную премию. Финансовую помощь в этом деле проводят несколько государственных учреждений.
В нескольких польских институтах изучался вопрос брикетирования соломы. При подборе соответствующих методов и параметров, такая технология может быть довольно высокорентабельной.
Кроме высоких инвестиционных затрат, в пользу использования соломы в энергетике указывает на очень низкую стоимость соломы, ее заготовки, которые в годовом масштабе составляет 818 польских злотых, при 1610 польских злотых для дерева и 2062 польских злотых для угля.
Формула нового автомобильного топлива
Китайские ученые разработали технологию получения из соломы и другой биомассы топлива для двигателей внутреннего сгорания, об этом сообщает агентство Синьхуа, опираясь на информацию, полученную из Института физико-химической техники Академии наук Китая.
По сообщению Синьхуа, новая технология использовалась в экспериментах с 15-ма видами биомассы — рисовой и пшеничной соломой, стеблями бавовника, бобов, кукурузы, батату, масляных культур, а также с листвой и древесными опилками. «По выделению тепла новое синтетическое топливо не уступает стандартному дизельному топливу», — говорят ученые. В Китае ежегодно год вырабатывается 720 млн. тонн соломы.