Энергетические практики

№31-32(708) 15 — 21 августа 2014 г. 07 Августа 2014 5

Почему мы предпочитаем вести дискуссию о цене не принадлежащего нашей стране газа с собственником энергоносителя в третейском суде, но не хотим просто посмотреть себе под ноги? Почему ежедневно фактически выбрасываем миллионы тонн топлива, упорно продолжая загрязнять природу, вместо того чтобы обращать отходы и мусор в свет и тепло?

Все потому, что объявив биоэнергетику одним из стратегических направлений развития энергетической безопасности государства, в бесчисленный раз напомнив себе и окружающим о чрезвычайной зависимости Украины от импортного природного газа и огромном потенциале производства биогаза, констатируем все ту же скромную цифру его поставок в общей доле первичной энергии — чуть более 1%.

Юрий Матвеев: «Средняя биогазовая установка стоит больше $1 млн. Это серьезные инвестиции, на которые нужно решиться» // Вячеслав БЕРЛОГ«Нужна внятная политика государства, — считает завотделом биогазовых технологий НТЦ «Биомасса» Юрий Матвеев, — ведь в чем особенность Украины? Это сельскохозяйственная страна. Имеется более 30 млн. га пахотных земель, которые пригодны для сельхозпроизводства. В то время как для удовлетворения внутреннего спроса на продукты питания нужно максимум 15 млн. га. Остальное можно использовать для производства либо продуктов на экспорт, либо кормов животноводства и получения энергии».

Отходим с трудом

— Юрий Борисович, в исследовании Биоэнергетической ассоциации Украины указаны шесть основных направлений развития биогазовых технологий. Какие из них широко применимы в Украине сейчас, а какие являются наиболее перспективными? Почему?

— Действительно, в четвертой аналитической записке БАУ мы писали о том, что биогазовые проекты могут быть основаны на переработке отходов одного предприятия, отходов разных предприятий, на использовании специально выращенного сырья. Кроме того, биогаз можно получать из органической фракции твердых бытовых отходов, сточных вод или просто собирать его на полигонах и свалках ТБО.

Классический подход — это строительство биогазовых установок (БГУ) для переработки собственных отходов предприятий. Например, фермерских хозяйств, заводов пищевой и перерабатывающей промышленности, станций очистки сточных вод. Это то направление, которое так или иначе развивается в нашей стране.

Оно также популярно в европейских странах, например в Германии. Кроме того, в мире популярно строительство крупных централизованных биогазовых комплексов для переработки отходов животноводства и предприятий пищевой промышленности с производством как электрической, так и тепловой энергии. Это характерно, например для Дании.

Почему такие технологии развиваются именно в Дании? Во-первых, это страна с интенсивным животноводством. Датчане даже шутят, что свиней у них больше, чем людей, что потенциально может создавать проблемы с отходами сельского хозяйства. Свиноферм в Дании очень много, традиционно они небольших размеров по сравнению с украинскими, поэтому для биогазовых проектов хозяйства часто кооперируются, взаимодействуют между собой.

Во-вторых, в Дании имеется развитая система централизованного теплоснабжения, которая покрывает не только города, как у нас, но и целые регионы. И обычно БГУ Дании подключены к тепловым сетям.

Но по общему развитию биоэнергетических технологий пальма первенства в Европе все-таки принадлежит Германии, где уже работает около 8 тыс. БГУ, которые производят прежде всего электроэнергию, а во вторую очередь тепло.

По общему развитию биоэнергетических технологий пальма первенства в Европе принадлежит Германии // WWW.MEATINFO.RU
По общему развитию биоэнергетических технологий пальма первенства в Европе принадлежит Германии // WWW.MEATINFO.RU

Кроме того, немцы активно развивают производство биометана — прямого заменителя природного газа. Его можно подавать непосредственно в сети газоснабжения либо использовать в качестве моторного топлива (в баллонах под давлением примерно 200 атмосфер). А уже из биометана в ФРГ часто производят и электроэнергию, и тепло.

Разные страны специализируются на том или ином виде сырья для производства биогаза. В Германии и Дании БГУ устанавливают в основном на сельхозпредприятиях. Работают на отходах, плюс используют достаточно большую долю дополнительного сырья с целью интенсификации процесса. Надо понимать, что если мы перерабатываем, например, навозные стоки, то их энергетическая ценность достаточно низка. Часто добавляют специально выращенное сырье. Последнее характерно для Германии, где используют в основном силос кукурузы. В Дании в качестве дополнительного сырья чаще используют отходы перерабатывающей промышленности.

А вот Великобритания сосредоточена на переработке сточных вод, и большая часть из сотен британских БГУ установлены на коммунальных стоках. Италия для производства биогаза использует в основном твердые бытовые отходы (ТБО).

Применимость биогазовых технологий в той или иной стране зависит от условий ведения бизнеса, политики государства, стимулирующего законодательства. В Украине БГУ начинают строить преимущественно на крупных фермах и перерабатывающих предприятиях (например, сахарных заводах). Возможности и перспективы развития биогазовых технологий появились в нашей стране с введением в действие т. н. зеленого тарифа на электроэнергию, полученную из возобновляемых источников, в том числе и из биогаза. Хотя определенные ограничения в применении зеленого тарифа существуют и сегодня, об этом можно прочитать в аналитических материалах Биоэнергетической Ассоциации Украины.

Строительство БГУ должно быть интересно не просто отдельным предприятиям, необходимо думать об энергетической безопасности страны, о замещении возобновляемыми источниками энергии природного газа. Биогаз и биометан — его естественные заменители.

Еще одной мотивацией для государства должна быть экология. Биогазовые технологии грешно рассматривать исключительно в качестве энергетического проекта. Когда мы производим биогаз, то решаем массу побочных проблем — это не только энергия, но и активно чистая технология по переработке отходов.

А трубы те же

— Надо ли каким-то образом модернизировать существующие ТЭЦ под использование биометана?

— Биогаз — это смесь метана и углекислого газа. Чтобы производить с его помощью электроэнергию и тепло, биогаз можно использовать в исходном виде, его не нужно обогащать. Модернизировать оборудование для его сжигания также не нужно, можно использовать те же самые энергетические устройства — котлы, двигатели, печи.

Но если мы хотим не утилизировать биогаз в месте выработки, а транспортировать его в другое место, логично предварительно разделить метан и углекислый газ, а затем транспортировать метан к потребителю по трубам.

Существуют требования к горючим газам, которые можно закачивать в сети. Например, его теплотворная способность должна быть 32 мегаджоуля на кубический метр. Не представляет сложности получить биометан с такой характеристикой. Если при помощи технологии очистки мы получим газ с концентрацией метана порядка 95%, то удовлетворим требование по теплотворной способности.

Единственный момент — необходимо внести дополнение в национальное законодательство. Наши нормы не знают, что такое биометан. Есть термин «горючие газы», которые можно поставлять в сети. Нужно просто прописать в законе определение биометана, технические требования, процедуру подключения к газовым сетям.

— Насколько стоимость биометана отличается от цены природного газа?

— Хороший вопрос. Цена производства биометана пока еще относительно высока, но она зависит от многих факторов, например от масштаба проекта. Чем крупнее проект, тем меньше удельная себестоимость. Большое значение имеет, с чем мы сравниваем. Если природный газ для Украины будет стоить $262 за тыс. куб. м, то биометан обойдется дороже. А если по $450 за тыс. куб. м, то во многих случаях дешевле.

Иными словами, если биогаз подавать на предприятие, которое платит за природный газ по ценам для промышленных потребителей, проект будет рентабельным. Коммунальная котельная, для которой цена газа ниже, биогаз пока не потянет. Однако напомню, что в стране появилась тенденция роста и унификации цен на природный газ для всех типов потребителей.

— Хорошо, давайте привяжемся к масштабам проекта. С каких объемов производства биометана начинается выгода для государства и его граждан?

— Отвечу так. В Германии средняя установка по выходу биометана производит порядка 500—600 куб. м в час. На эти цифры можно ориентироваться.

— Тем не менее, как показывают последние события, Германия по-прежнему зависима от поставок российского газа...

— На сегодняшний день — да, но у них есть четко сформулированная задача к 2030 г. производить около 10 млрд. куб. м биометана. Не следует забывать, что немцы диверсифицируют поставки энергоносителей из других стран. Строят LNG-терминалы (специальные портовые сооружения для приема и регазификации сжиженного газа. — Авт.). Они не зависимы в такой степени, как наша страна. И если российский газ перестанет сейчас поступать в ФРГ, это вызовет определенные сложности, но они выживут. А вот что будет делать Украина — большой вопрос, на который нам еще предстоит найти ответ.

Германия последовательно и широко поддерживает производство биогаза. У них развитая система зеленых тарифов. У них тариф зависит от размера БГУ. Чем она меньше, тем выше ставка тарифа. Кроме того, существуют различные технологические бонусы за когенерацию (совместное производство тепла и электроэнергии), за использование каких-то определенных технологий, например, совместное сбраживание отходов АПК с энергетическими культурами и т. п.

В Украине сельхозземель примерно в три раза больше, чем в Германии, а населения почти в два раза меньше. Это говорит о том, что у нас есть огромный потенциал территорий, которые можно использовать для производства разных видов продукции, в том числе непищевых, например биогаза. Это можно делать непосредственно за счет культивирования энергетических культур, либо опосредованно — через рост выпуска аграрной продукции на экспорт и увеличения количества сельскохозяйственных отходов.

— Сколько биогаза потенциально может производить Украина?

— При сегодняшнем количестве населения и уровне аграрного производства на отходах АПК можно получить до 1,6 млрд. куб. м в год, на твердых и жидких отходах ЖКХ — еще 1,6 млрд. куб. м. Понятно, что если производство увеличится в два раза, то эквивалентно вырастет количество отходов, а значит — и биоэнергетический потенциал.

Однако это далеко не все. По разным данным, у нас не используется от 3 до 8 млн. га плодородных сельскохозяйственных земель. Если мы будем заниматься биоэнергетикой серьезно и использовать хотя бы 1 млн. га простаивающего земельного фонда для производства энергетических культур, то можем получить еще около 3 млрд. куб. м биогаза.

Если определить и выполнять намеченные планы до 2020 г., биомасса может заместить около 3,5 млрд. куб. м/год природного газа для производства тепловой энергии, а до 2030 г. — 7,5 млрд. куб. м.

— Почему отечественные животноводы, в частности хозяева свиноферм, так неохотно идут на внедрение БГУ в своих хозяйствах? Особенно учитывая перманентные проблемы, которые они испытывают с утилизацией экскрементов животных?

— Биогазовые технологии — достаточно дорогое удовольствие. Среднее предприятие (с поголовьем 15 тыс. свиней) по электрической мощности может производить 200—300 кВт.ч электроэнергии. Такая установка будет стоить больше $1 млн. Это серьезные инвестиции, на которые нужно решиться. А по нашим расчетам, даже при действии нынешнего зеленого тарифа период окупаемости без привлечения банковских средств растянется примерно на шесть лет. С займом срок окупаемости будет еще длинней, ведь у нас отсутствует система кредитования под разумные проценты.

— А как же система грантов? Кредиты международных финансовых организаций?

— Сейчас международные гранты на биогазовые технологии никто не выделяет. Ряд проектов по таким схемам осуществили в 1990-е годы. Есть программы ЕБРР, в рамках которых можно получить кредит под западные проценты для проектов по энергоэффективности и возобновляемым источникам энергии. Но такие возможности достаточно ограничены. Будем надеяться, что наше государство сумеет поддержать развитие биогаза, да и остальных видов возобновляемых источников энергии.

Соломенный рынок

— В Украине внедряются биогазовые установки зарубежного и совместного производства. А какими разработками могут похвастаться украинские предприятия?

— Практически во всех биогазовых проектах использовано западное оборудование. Единственное, что могут предложить отечественные производители, — некоторые комплектующие и оборудование для установок по сбору биогаза на полигонах ТБО.

— В чем причина? Нет школы и традиций из-за того, что при СССР природный газ стоил копейки и направление биоэнергетики серьезно не развивалось?

— Школа как раз была. В 1980-е годы строились достаточно крупные установки. Опыт и знания были утеряны в 1990-е. Пока мы с переменным успехом пытались строить новое государство, западные страны по технологиям ушли далеко вперед.

В настоящее время БГУ представляют собой конструктор, который можно собрать под разные задачи из разных комплектующих. Но все части пазла высокотехнологичны, и не производятся на наших предприятиях. Конечно, всегда есть возможность использовать местные материалы.

— Например, металлоконструкции?

— Да. И еще — бетонные сооружения, компоненты электрических схем, трубопроводы. Но если мы говорим о реальных проектах и их внедрении в ближайшие годы, то от импортного оборудования нам пока не уйти.

— Существует ли сегодня сырьевая проблема для БГУ? Возможно ли появление таких проблем в будущем? Как их избежать? Я имею в виду, допустим, такую ситуацию: когда несколько лет назад в Украине начало развиваться производство топливных брикетов, ранее никому не нужная солома вдруг приобрела рыночную стоимость, которая продолжает стремительно расти.

— Парадокс. Мы имеем дело с переработкой отходов, поэтому сырьевой проблемы не должно быть, но она есть. Могу привести пример из практики своих коллег, которые занимаются технологиями использования соломы в качестве топлива в котлах.

Действительно, они жалуются, что соломы в полях много — часто фермеры ее там же и сжигают. Но при попытках ее купить цена выставляется заоблачная. А так как сформировавшегося рынка соломы в нашей стране не существует, то и стоимость ее произвольная. Поэтому очень сложно просчитать затраты. Цена любого сырья, заложенная в проект, при оценке технико-экономического обоснования может оказаться неверной.

Если для производства биогаза мы используем отходы животноводства, — это условно бесплатное сырье. Но если хотим применять дополнительные субстраты, тот же силос кукурузы, то имеется два варианта. Либо вырастить кукурузу самому, а у предприятия не всегда есть свои поля, либо купить сырье на рынке со всеми вытекающими отсюда проблемами ценообразования. Хотя для крупных корпораций выращивать самостоятельно, то есть использовать силос по себестоимости, — хорошее решение.

Полигоны и перспективы

Все свои фермы ООО «Даноша» планирует оснастить БГУ // WWW.DANOSHA.COM.UA
Все свои фермы ООО «Даноша» планирует оснастить БГУ // WWW.DANOSHA.COM.UA

— Известно, что не все свалки и полигоны ТБО в стране могут быть использованы для внедрения проектов по утилизации биогаза — важны размер и состояние полигонов. Вы говорили о высоком потенциале полигонов для производства биогаза. Так сколько же его ежегодно можно получить с таких площадок?

— Тут другая проблема — неэффективное управление твердыми бытовыми отходами в секторе ЖКХ. Большинство наших полигонов не приспособлены для сбора биогаза. Очень часто их эксплуатируют, не придерживаясь элементарных правил. Редко применяют пересыпку грунтом, для уплотнения отходов используют легкие бульдозеры, которые просто перемещают отходы из одного места в другое. Это влияет на потенциальное количество собираемого биогаза.

Но так или иначе Украине придется строить новые полигоны ТБО. В отличие от принятого сейчас подхода, когда в каждом населенном пункте есть своя маленькая свалка, нужно внедрять сотни новых современных региональных полигонов. И уже на этапе проектирования закладывать создание системы сбора биогаза. Вот тогда, надеюсь, все будет соответствовать высоким стандартам, и производство биогаза будет достаточно большим. А не таким, как на старых свалках.

Сегодня из твердых бытовых отходов можно получать около 400 млн. куб. м биогаза в год, но пока из этого потенциала мы используем примерно 7% в десяти проектах, реализованных за последние пять лет.

— Насколько развито в Украине выращивание энергетических культур? Существуют ли крупные проекты? К примеру, в Германии Институт им. Юлиуса Кюна недавно запустил исследовательский проект для изучения возможностей люпина, а компании REWAG и Schmack Biogas экспериментируют с сильфией пронзеннолистной...

— Изыскания проводят Институт биоэнергетических культур и сахарной свеклы НАНУ, Институт технической теплофизики и другие учреждения. Хотя систематических исследований пока недостаточно. Вопрос в поиске тех растений, которые будут наиболее эффективны с точки зрения отдачи — количества энергии на единицу площади именно в условиях Украины. Необходимо думать об оптимизации севооборота чтобы эффективность использования земли не приводила к ее истощению.

Существуют планы использования силоса кукурузы и сахарного сорго, попытки выращивания энергетической вербы весьма успешны — под эту культуру занято уже около 10 тыс. га.

Временная дискриминация

— По разным данным, в нашей стране уже работают либо находятся на стадии реализации около двух десятков биогазовых установок. Насколько эффективно функционируют действующие БГУ? Существуют ли типичные проблемы с их эксплуатацией?

— Нужно понимать, что у нас до сих пор не сформировалась культура открытости бизнеса. Информация всегда ограничена и попадает к обществу опосредованно. В Германии можно почитать аналитические обзоры результатов деятельности сотен установок, сравнить их эффективность, построить какие-то графики. У нас подобных данных нет и пока не предвидятся.

В 1993 г. по датской технологии фирмы Bigadan Ltd запущена установка на свиноферме металлургического комбината «Запорожсталь». Она работает, но насколько успешно, ответить затрудняюсь. Это закрытая ведомственная структура, и туда никого не пускают. БГУ при свиноферме корпорации «Агро-Овен» (Днепропетровская обл.) по голландской технологии (компания BTG) начала функционировать с 2003 г. и никаких нареканий не вызывает.

А вот построенная в 2009 г. установка (LIPP, Германия) аграрной компании «Элита» в столичном регионе, к сожалению, в данный момент остановлена. Причина — они так и не смогли получить зеленый тариф. В законе написано, что на него могут претендовать только предприятия, построенные начиная с 2013 г.

— Почему именно с 2013-го?

— Вот такая дискриминация. По законодательству еще до этапа строительных работ проект должен сначала подать документы на получение тарифа, и только после этого его можно внедрять. Если поставить чиновников перед фактом, то зеленый тариф проект не получит. Это, конечно, несправедливо.

Хорошо зарекомендовали себя немецкие биогазовые станции компании «Зорг», запущенные в 2009—2010 гг. на свинокомплексе ООО «Демис-Агро» (Днепропетровская обл.), ферме «Украинской молочной компании» (Киевская обл.) и коньячном заводе (Николаевская обл.).

Успешные проекты в аграрном секторе внедрены недавно на птицефабрике «Орель Лидер» корпорации «Мироновский хлебопродукт» (Днепропетровская обл.) и на свинокомплексе с датскими инвестициями ООО «Даноша» (Ивано-Франковская обл.).

Проект компании «Экопрод» (Донецкая обл.) финансируется ЕБРР, но строительство еще не окончено. Понятно, что нынешнее вооруженное противостояние в Донбассе этому не способствует.

Функционирует ряд установок на полигонах твердых бытовых отходов во Львове, Ялте, Мариуполе, Запорожье, Луганске и Киеве. Наиболее крупная БГУ с мощностью до 2 МВт находится на столичном полигоне ТБО №5.

— Отдельный вопрос по установке на Бортничской станции аэрации под Киевом, запущенной еще в 1965 г. Каково ее состояние сегодня? Есть ли этой (или аналогичной) установке место в недавно заявленных беспрецедентных инвестиционных планах Японии по реконструкции столичной станции?

— Интересный вопрос. По сути это первая украинская биогазовая установка, причем очень крупная. Но какое может быть состояние установки, которой почти 50 лет? Там в свое время было построено восемь метантенков. Из них работают максимум один-два.

Что касается японских инвестиций в $1,1 млрд., пишут, что эти деньги пойдут на реконструкцию, в том числе — утилизацию осадков сточных вод. Однако мне неизвестно, что они в результате построят. Например, в Санкт-Петербурге на аналогичной станции запустили завод для сжигания осадков.

Инвестиции значительные, понятно, этих денег достаточно и для того, чтобы восстановить БГУ. Но японцы очень любят сжигать отходы, ведь из-за ограниченной территории своего государства в Японии нет места для полигонов ТБО и иловых площадок. Но едва ли на Бортничской станции построят термический завод. Речь, по-видимому, идет о реконструкции оборудования станции и иловых полей.

Парадоксальный дуализм биогазового рынка: сырьевой проблемы нет, но одновременно — она есть // WWW.ZARA-BUG.BY
Парадоксальный дуализм биогазового рынка: сырьевой проблемы нет, но одновременно — она есть // WWW.ZARA-BUG.BY

Справка «2000»

НТЦ «Биомасса»: 03067, Киев, ул. Желябова, 2а, оф. 236 (Институт технической теплофизики НАН Украины), тел.: (044) 456-9462, 453-2856, info@biomass.kiev.ua, www.biomass.kiev.ua

Основные направления развития биогазовых технологий в мире

1. Биогазовые установки для переработки собственных отходов предприятий (фермерские хозяйства, предприятия пищевой и перерабатывающей промышленности, станции очистки сточных вод).

2. Строительство крупных централизованных биогазовых комплексов для переработки отходов животноводческих предприятий и предприятий пищевой промышленности, совместное производство электрической и тепловой энергии (т. н. датская модель).

3. Сбраживание отходов животноводства и энергетических культур для производства электрической энергии (т. н. немецкая модель).

4. Строительство крупных биогазовых комплексов с последующим получением биометана и использованием в качестве заменителя природного газа.

5. Создание предприятий для механико-биологической переработки органической фракции твердых бытовых отходов.

6. Сбор и утилизация биогаза на полигонах ТБО.

Перспективные направления:

1. Газификация твердой биомассы с последующей метанизацией синтез-газа.

2. Ферментация лигноцеллюлозного сырья (растительной биомассы).

Уважаемые читатели, PDF-версию статьи можно скачать здесь...

Украина становится газовым хабом

Со 2 июня глобальные торговцы природным газом получили возможность использовать...

В Авдеевке объявлена чрезвычайная ситуация...

Новый газопровод обещают построить к отопительному сезону

Первая партия сжиженного газа из США прибыла в...

Терминал для сжиженного газа обеспечит Польше суверенность и безопасность

Как ситуация с Катаром может повлиять на Украину, —...

«Любая биржа довольно болезненно реагирует на подобные события» vs...

Загрузка...
Загрузка...

Травить — и никаких снастей!

В последнее издание Красной книги Украины выпуска 2009 г. вошло 70 видов отечественной...

Излучая обеспокоенность

Первые партии радиоактивных отходов должны вернуться из РФ в Украину в 2018 г.

Маленький Пекин в спальном районе столицы

Метро на Троещину — не роскошь. В районе уже проживает 450 тыс. киевлян. И...

И далеко, и дорого

Эксперты проанализировали ценовые предложения первичной недвижимости в столичном...

Вначале было семя

В Украине большинство семян овощных культур сомнительного происхождения

Комментарии 0
Войдите, чтобы оставить комментарий
Пока пусто
Блоги

Авторские колонки

Ошибка