Газ не з труби. Як біогазові установки здатні гарантувати відразу три безпеки
Швидкий прогрес біогазу
Протягом перших трьох кварталів 2018 р. в Україні додатково введено 430 МВт електростанцій, що виробляють електрику з енергії сонця, вітру, біомаси, а також малими ГЕС. За інформацією НКРЭКП, з усіх електростанцій на поновлюваних джерелах 83% приросту забезпечили сонячні станції, 13% - вітряні, 4% - електростанції, що працюють на біомасі. Для порівняння: за весь минулий рік приріст "зеленої" генерації склав 260 МВт.
При цьому будівництво "біологічних" електростанцій йде випереджальними темпами. Буквально днями з'явилася новина: у Любашівському районі Одеської області побудували біогазову станцію потужністю 1,2 МВт, яка працює на кукурудзяному силосі. Станція здатна переробляти 60 т цієї сировини в добу. З біогазу (метану з домішкою водню) вироблятиметься електроенергія, яку стануть продавати за "зеленим" тарифом. Це перший проект в Україні зі 100% рослинної сировини без додавання відходів. Примітно, що тут кукурудза спеціально вирощується для виробництва біогазу.
Взагалі ж біогазовий потенціал України оцінюється в 52 млрд кубометрів. За словами міністра енергетики та вугільної промисловості Ігоря Насалика, Україна входить в десятку країн з найкращим потенціалом для виробництва біогазу. Дійсно, протягом останніх років щорічний темп зростання ринку біоенергетики в Україні становив 42%, а обсяги газу, заміщені з допомогою біоенергетики в 2014-му, в три рази перевищили аналогічні показники 2010-го.
Допомогло у цьому активний розвиток агропромислового сектору - крім необхідності економії на газі та електроенергії там гостро стоїть питання утилізації різноманітних відходів рослинного і тваринного походження. Отримання "біологічної" енергії з рослинної і тваринної сировини дозволяє вирішити обидві ці проблеми одночасно.
Свої оцінки галузі також дає глава Біоенергетичної асоціації України Георгій Гелетуха: "Ми обробили дані енергетичних балансів з 2010 по 2014 рр. У 2010-му вся біоенергетика давала 1,1 млрд кубометрів газу в рік. Але вже в 2014 р. ця цифра зросла до 3 млрд, - каже Гелетуха. - Якщо такий темп зростання продовжиться, ми виходимо в 2020 р. на 5,4 млрд кубів газу в рік, отриманого з біомаси. Проте в Національному плані дій з відновлюваної енергетики на період до 2020 р. вказана більш висока мета для біоенергетики - 7,2 млрд кубів газу в рік з біомаси".
Найпотужніший на сьогоднішній день біогазовий завод був запущений в жовтні 2015 р. під Києвом. Це тільки перша черга запланованого біогазового комплексу, але вироблюваної нею потужності вже достатньо для забезпечення потреби 800 домогосподарств. Установка для отримання біогазу працює на жомі, кукурудзяному силосі, сорго і відходах органіки. Кошти на будівництво першої черги біогазової фабрики в сумі 280 млн грн були виділені Європейським банком реконструкції та розвитку (ЄБРР).
Біоенергетична установка потужністю 10 МВт, що працює на лушпинні зерна, буде побудована в Запорізькій області. Інвестор проекту південнокорейська компанія Daewon GSI планує залучити кошти Фонду економічного розвитку та співробітництва Південної Кореї в сумі $33,5 млн.
Агрохолдинг МХП планує побудувати у Вінницькій області найбільшу в Європі біогазову станцію на базі Ладижинської птахофабрики. Основною сировиною для отримання біогазу буде курячий послід: з 800 т відходів в день можна буде отримувати 26 МВт електроенергії. Крім виробництва біогазу комплекс допоможе поліпшити екологічну ситуацію завдяки утилізації відходів життєдіяльності птахів, очищення стічних вод і нейтралізації неприємного запаху. Подібний досвід уже є: з 2013 р. працює біогазова станція на базі ще одного птицефарики агрохолдингу - "Оріль-Лідер".
Також запущений проект по переробці продуктів життєдіяльності свиней в біогаз на свинофермі в Дніпропетровській області. Спочатку проект був викликаний необхідністю утилізації гною, а вигода від виробництва біогазу розглядалася як приємний бонус: в разі отримання "зеленого" тарифу проект окупиться за три-чотири роки, без нього - за 10 років. Заощадити на біогазовій установці вдалося завдяки комплектуючих, 80% яких мають українське походження. Тепер, щоб збільшити ефективність установки, підприємство веде переговори з місцевими мережами супермаркетів про переробку простроченої продукції.
І подібних проектів на карті України стає все більше. З кінця 2014 р. по січень 2018 р. потужності біогазових установок, що генерують електроенергію за "зеленим" тарифом, зросли майже втричі: з 14 до 40 МВт, повідомляє Державне агентство з енергоефективності та енергозбереження.
Особливо динамічно галузь розвивалася в 2017-м: з 21 МВт станом на кінець 2016 р. до 35 МВт в кінці 2017 р. Крім того, у січні 2018 р. по "зеленому" тарифу додатково заробили 4,8 МВт потужностей біогазів. Сьогодні із загального обсягу встановлених потужностей 15 МВт - це біогазові установки, які працюють на полігонах твердих побутових відходів, 25 МВт потужності, що виробляють біогаз з відходів сільського господарства.
"Пожвавлення розвитку цієї сфери сприяв розроблений спільно з Госэнерго-ефективності і прийнятий в 2015 р. закон України про забезпечення конкурентних умов виробництва електроенергії. Цим законом збільшено на 10% "зелений" тариф для електроенергії з біомаси та біогазу: до рівня 12,38 євроцентів за 1 кВт·год. Також прийнятий стимулюючий тариф на тепло, вироблене не тільки з біомаси, але і з біогазу", - констатують у відомстві.
Безпека: екологічна, продовольча, енергетична
У Німеччині, країнах Скан-динавии і багатьох інших тваринницькі ферми в останні десятиліття завжди будуються в комплекті з установкою по виробництву біогазу - і виробленням з нього електроенергії. З одного боку, економіка біогазових установок досить складна. З іншого - її можна виразити простою формулою: власники п'яти корів вже можуть повністю відмовитися від купівлі газу. Гною вистачає, щоб виробляти 20 кубометрів газу в день.
Біогазом також можна опалювати приміщення, тільки на котли потрібно ставити регулятор газо-повітряної суміші. В біогазі на третину менше метану, ніж у природному газі, так що на опалення його буде йти на третину більше. А можна навіть у невеликому господарстві виробляти електроенергію. На ринку є спеціальні невеликі генератори, які працюють на біогазі. Вони не дорожче дизельних електростанцій.
Але ще більш цінний продукт, який видається біогазовою установкою, це біогумус, перебродившая біомаса, - ідеальне добриво для рослин. Завдяки йому врожайність зростає на очах. В Європі тонна біогумусу вологістю 40-60% коштує 500 євро.
Виходить, біогазова установка - вигідне рішення для великого агропідприємства, і для невеликої приватної ферми. Для малих ферм в Україні продають готові установки для виготовлення біогазу. Коштують вони від 20 тис. грн, вміщають від шести до 100 кубометрів сировини. В комплект входять резервуар для накопичення газу, компресор для перекачування, газоосушитель, труби і з'єднання.
Виробництво біогазу - вже давно відома технологія. Практично повний аналог природного газу можна одержувати, як і самогон, з будь-якої органіки - від гною до дерев'яної табуретки. В цьому і полягає його перевага - в будь-якій країні є безліч джерел органічної сировини, придатного для переробки в біогаз. Це сільське господарство, відходи всіх без винятку підприємств по виробництву продуктів харчування і взагалі підприємств по переробці сільгосппродукції, це каналізаційні стоки міст, харчові залишки, відходи деревообробки і т. д.
Вихід газу в середньому складає 300 куб. м з 1 т сировини. Звичайно, в реальності все залежить від виду використовуваного сировини (змісту сухого речовини). Так, з тонни гною великої рогатої худоби виходить 50-65 куб. м біогазу з вмістом метану 60%, з різних видів рослин - 150-500 куб. м з вмістом метану до 70%. Максимальна кількість біогазу - 1300 куб. м з вмістом метану до 87% - можна отримати з жиру.
У біогазу є важлива особливість - його виробництво неможливо у великих промислових масштабах. Інакше кажучи, не можна побудувати якийсь величезний біогазовий завод, який буде постачати газом півкраїни. Точніше, можна, але це буде вкрай невигідно через необхідність витрачати чималі гроші на підвезення сировини. Найбільш ефективно використовувати біогаз прямо на місці його виробництва, забезпечуючи відразу місцевих споживачів теплом і електрикою. Це означає принципово іншу побудову системи газопостачання за межами міст. Більше не потрібна єдина велика труба, від якої відходить безліч маленьких труб до дрібним сільським споживачам. Ці споживачі самі забезпечать себе теплом і електрикою - достатньо мати джерело органіки і біогазову установку.
Саме така світова практика, отримала найбільше поширення у Німеччині, Нідерландах та скандинавських країнах. Так що на ринку затребувані саме невеликі й середніх розмірів установки, придатні в окремих фермах і тваринницьких комплексах. Завдяки їм ферми можуть самі себе забезпечувати теплом і електроенергією. І не тільки себе, але ще й сусідні села обігрівати і висвітлювати.
Так вирішується питання енергетичної безпеки: адже із-за політичних і економічних катаклізмів можуть і атомні станції зупинитися, і постачання природного газу припинитися. А от корови виробляти гній не перестануть.
Одночасно вирішується серйозна екологічна проблема - переробка відходів сільгоспвиробництва та харчової промисловості. Самозабезпечення енергією робить більш незалежним сільське господарство - це до питання про продовольчу безпеку.
Традиційний антилоббист біогазової індустрії в Європі - "Газпром". Що й зрозуміло: російському газовому гігантові ні до чого скорочення споживання природного газу, нехай навіть за рахунок дрібних споживачів з аграрного сектора.
Але от сам "Газпром" дивиться в майбутнє, бачить там вичерпання газових родовищ. А це проблема, яку здатне вирішити виробництво біогазу. Кілька років тому стало відомо, що "Газпром" починає займатися виробництвом біогазу. В якості сировини використовуються відходи тваринницьких комплексів, передусім російських птахофабрик. На першому етапі інвестиції в проект склали $100 млн. Відмінний приклад, хоч і "з-за поребрика".
"Біогаз стає реальною екологічно чистої складовою енергетичного балансу в багатьох країнах, - говорить президент компанії Gasunie Паул ванн Гелдер. - Це ефективний спосіб утилізації відновлюваної біомаси з використанням вже існуючої розвиненою енергетичної інфраструктури, а також з урахуванням величезного потенціалу для виробництва біогазу, наявного в будь-аграрній країні".
Читайте також:
Як це робить Ukrlandfarming
Один з найбільших українських агровиробників - група компаній Ukrlandfarming також побудувала власний біогазовий завод.
Підприємство межує з птахофабрикою "Чорнобаивка" агрохолдингу "Авангард" у Херсонській області. Про нього "ДС" розповіла Романа Савчак, директор компанії-оператора цього заводу, ТОВ "Комерцбудпласт".
Виробництво електричної енергії здійснюється двома модульними когенераційними біогазовими установками встановленою потужністю 1560 кВт кожна (сумарно 3,12 МВт), які укомплектовані стаціонарним чотиритактним газовим двигуном внутрішнього згорання і трифазним синхронним генератором. Паливо для двигуна - біогаз, який виробляється на новому біогазової заводі. Основною складовою біогазового заводу є біореактор, в якому проходить бродіння змішаного з водою курячого посліду без потрапляння кисню (анаеробний процес). Обсяг біореактора становить 80 тис. куб. м.
Вироблений газ з біореактора через систему очищення від сірки, газовий контейнер і зовнішні трубопроводи надходить в когенераційні установки електростанцій. Електростанції перетворюють енергетично високоякісний біогаз в електричну енергію для передачі в мережі АТ "ЕК "Херсонобленерго" за мінусом електроенергії, яка йде на власні потреби заводу і птахофабрики. Кількість виробленої електроенергії порівняно зі споживанням самої великої птахофабрики.
"Для передачі виробленої електроенергії в мережі АТ "ЕК "Херсонобленерго" биогаззаводом побудована однотрансформаторная підстанція 0,4/10 кВ.
За словами експерта, в плани групи компаній Ukrlandfarming закладено розширення використання даного досвіду і на інших підприємствах групи. Буде розширюватися і вже працюючий завод в Херсонській області. Адже в планах закладалася потужність 21 МВт. Поки ж побудована і працює тільки перша черга. Потенціал другої черги - в два рази більше. А потужність третьої черги планується ще в чотири рази більше, ніж була потужність першої черги. Розширення потужностей біогазового заводу буде залежати від використання потужностей птахофабрики "Чорнобаивка" агрохолдингу "Авангард".
