Что делает биогазовый комплекс эффективным?

Что делает биогазовый комплекс эффективным?
Петр Морозов
Опубликовано в №5 (133), май
Теги: биогаз

Недостаток ископаемых энергоресурсов делает биоэнергетику одной из наиболее интересных и перспективных отраслей отечественного АПК. Государство поддерживает ее развитие, применяя стимулирующие тарифы на энергию, вырабатываемую биогазовыми комплексами. Наличие биогазовой установки гарантирует хозяйству дополнительную выручку, решение экологических проблем, стабильность электро- и теплоснабжения. В этом могли убедиться участники республиканского семинара-учебы в СПК «Агрокомбинат Снов» Несвижского района Минской области, где с участием иностранного инвестора реализован проект по вводу в эксплуатацию биогазовой установки мощностью 2 МВт.

Сегодня в Беларуси работает семь биогазовых комплексов мощностью от 340 кВт до 4,8 МВт. Всего согласно профильной госпрограмме в организациях АПК запланировано построить 22 установки суммарной установленной мощностью 21,7 МВт. Наибольший положительный опыт эксплуатации биогазовых установок в нашей стране пока имеет КСУП «СГЦ «Западный» Брестского района. Там биогазовая установка введена в строй самой первой и сегодня работает на полную мощность (520 кВт), обеспечивая свиноводческий комплекс теплом и ценными удобрениями, а также увеличивая прибыль хозяйства за счет реализации электроэнергии. За 2012 год «Западный» продал в сеть РУП «Брестэнерго» более 3,2 млн кВт·ч, получив прибыль в 1,5 млрд руб. Кроме того, предприятие существенно экономит, используя выработанную электро- и теплоэнергию на собственные нужды!

СПК «Агрокомбинат Снов» был выбран для проведения республиканского семинара-учебы не случайно. Если в КСУП «СГЦ «Западный» уже преодолели «болезни роста», то в «Снове» биогазовая установка была сдана в эксплуатацию лишь в конце прошлого года и пока не выведена на полную мощность. Опыт агрокомбината интересен и полезен еще и потому, что данный проект полностью реализован за средства иностранного инвестора. Его интересы в Беларуси представляет СООО «ТДФ Экотех». Прибыль от реализации электроэнергии делится согласно договору следующим образом: 95 % принадлежит инвестору, 5 % — агрокомбинату.

— Биогаз — дело стоящее, но надо тщательнее работать и над технологией, и над контрактом и другими документами, — считает председатель СПК «Агрокомбинат Снов» Николай Радоман. — Это, как говорится, был первый блин, и сегодня, я уверен, можно подготовить документы и технологические решения так, чтобы все заработало на 100 % с первого дня.

С ним солидарен представитель инвестора директор «TDF Ecotech AG» Владимир Шлоттхауэр:

— Надо признать, что мы действительно просто перенесли немецкие технологии на белорусскую почву и немного просчитались. Однако мне удалось убедить инвестора в том, что проект остается перспективным. Мы запланировали модернизацию и уверены, что даже сможем наверстать темпы возврата инвестиций.

Уроки «Снова»

Какие же уроки можно вынести из первых месяцев работы сновского комплекса?

Все трудности можно подразделить на две категории: технологические и организационные. Говоря о своих просчетах, Владимир Шлоттхауэр в первую очередь имел в виду разницу в сырьевой базе для биогаза и климатические особенности нашей страны, где зимы несколько холоднее, чем в Европе. Например, в Германии фермер, решивший строить биогазовую установку, делает ставку на использование кукурузного силоса, т. к. он признан наиболее эффективным субстратом для производства биогаза. Наша страна пока не может позволить себе такой роскоши.

— В Европе получают 900–1 000 ц/га зеленой массы кукурузы. У нас средняя урожайность в три раза меньше. Учитывая задачи по наращиванию производства молока и мяса, мы не можем отдавать кормовые культуры на биогазовые установки, — отметил первый заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Леонид Маринич.

Поэтому в качестве основного сырья в нашей стране используются отходы животноводства, в первую очередь навоз свиней и КРС, птичий помет. Это позволяет решить экологические проблемы хозяйств, получить энергию с низкой себестоимостью. Правда, при такой структуре субстрата просто перенести немецкие или австрийские решения на отечественную почву недостаточно: необходимо использовать дополнительное оборудование.

Крайне важным является правильный подбор рецептуры субстрата для биогазовой установки. Кроме оценки объемов навоза или подстилки на МТФ, нужно четко знать их биогазовый потенциал, содержание сухого вещества.

Фактически рецептура субстрата — это рацион для бактерий, которые вырабатывают метан, а они весьма требовательны к питанию. В животноводческих отходах не должно быть неферментируемых примесей, например опилок или песка. Это необходимо предусмотреть при проектировании биогазового комплекса. Также важно, чтобы гидросмыв на свинокомплексах использовался контролируемо: доля сухого вещества в навозе должна быть более-менее постоянной.

Бактерии хорошо откликаются на высокоэнергетические добавки. В первую очередь на кукурузный силос, но в наших условиях его можно заместить зерноотходами, некачественными кормами, отходами боен или… поискать у соседей. Так, для СГЦ «Западный» очень выгодным стало соседство с рыбозаводом СП «Санта-Бремор», который поставляет на биогазовый комплекс отходы переработки рыбы.

При проектировании сновской установки в рецептуре субстрата был учтен этот опыт. Наряду с навозом КРС и свиней, запланировано использование отходов бойни, куриного помета, измельченной соломы и кукурузного силоса. На практике рецептура сложилась следующим образом: 100 т жидкого свиного навоза и 250 т твердой органики, которая формируется за счет навоза КРС, подстилки с МТФ, куриного помета и кукурузного силоса. Тем не менее, энергетика сырья все равно оказалась ниже, чем было запланировано, поэтому сейчас партнеры ведут непростые переговоры об увеличении доли силоса.

«Чистые» отходы лучше

Однако больше всего проблем создал шпагат, которым обматываются рулоны соломы. Перед выдувом подстилки работники ферм не выбирают его. В итоге шпагат попадает в метантенк, где наматывается на мешалки, выводя их из строя.

— Мы не предполагали, что проблема со шпагатом вообще возможна. В Европе фермер, прежде чем разрезать рулон, убирает обмотку, — признал директор «TDF Ecotech AG» Владимир Шлоттхауэр.

Инородные предметы, попавшие в ферментеры биогазовых установок, встречались и на других объектах. Именно по этой причине на СГЦ «Западный» сырьевую базу сформировали так, чтобы минимизировать вероятность попадания в субстрат шпагата и другого мусора. Леонид Маринич подчеркнул, что шпагат в подстилке — это проблема не только биогазовых установок:

— Один человек из-за своей лени оставил шпагат в соломе, а потом это мешает не только биогазу, но и выводит из строя наши навозоразбрасыватели, и целая система почвообрабатывающих и посевных машин вычесывает его на полях.

Партнеры надеются решить и эту проблему, причем двумя путями. Они позаботятся не только о технологической дисциплине, но и модернизируют установку — планируется приобрести более эффективный измельчитель, способный размалывать весь поступающий субстрат, что, в том числе, решит и проблему шпагата. Кроме того, можно применить технологию предварительной подготовки биомассы перед поступлением в ферментер с использованием гидравлических мешалок. Шпагат им менее страшен. Перемешивающее оборудование больше всего напоминает бытовой блендер.

Биогазу нужны объемы

Наряду с качеством, значение имеет и стабильность поставок сырья. Для ферментеров требуются поистине огромные объемы. Каждый день сновская установка при мощности 2 МВт требует 250 т, и это не предел: в СПК «Рассвет» им. К. П. Орловского Кировского района построен комплекс на 4,8 МВт.

Помимо поставки сырья, нужно не забывать и об утилизации отработанного субстрата. Он представляет собой ценное удобрение, содержащее азот, фосфор и калий. Внося его в почву, можно сократить закупки минеральных удобрений, а на некоторых культурах и вовсе отказаться от их приобретения. Однако и тут нужно помнить про объемы: ежедневно необходимо вносить или складировать сотни тонн. В «Снове» имеющейся емкости лагуны недостаточно, чтобы хранить весь получаемый субстрат. Здесь вынуждены использовать станцию обезвоживания и старые лагуны, в которых ранее накапливался свиной навоз. План модернизации предусматривает расширение «склада» на биогазовом комплексе. При наличии сепарации можно также найти применение и для жидкой фракции, например, используя дождевальные установки, как это делается в СГЦ «Западный». Твердая фракция может сушиться и перерабатываться в топливные брикеты. В некоторых странах он продается оптом и в розницу как удобрение.

Таким образом, биогазовый комплекс можно рассматривать и как завод по производству ценных удобрений. Инвестор даже выделил средства на исследования влияния субстрата на урожайность различных культур, которые проводятся с участием РУП «Институт почвоведения и агрохимии НАН Беларуси».

Из чего строить метантенки?

Низкие температуры зимой не страшны функционирующей биогазовой установке. В СГЦ «Западный» в январе-феврале текущего года успешно пережили 30-градусные морозы, не допустив охлаждения субстрата ниже 35 градусов. На работающей установке достаточно увеличить потребление энергии и тепла на собственные нужды.

Иное дело — запуск комплекса. Разогревать субстрат намного выгоднее летом. Зимой нужен искусственный подогрев. Лучший способ избежать проблемы — завершить строительство до наступления холодных месяцев.

Чтобы сократить сроки строительства, можно изготавливать метантенки из металла: предлагаются варианты с эмалированным покрытием или из двухслойной стали с нержавеющим компонентом. Такое решение технологичнее при возведении, строительство ведется быстрее, однако его теплоизоляция уступает бетонным метантенкам.

Организационные подходы

В Беларуси государство поддерживает альтернативную энергетику. Электрическую энергию, вырабатываемую биогазовыми комплексами, сети покупают с повышающим коэффициентом 1,3 к действующему промышленному тарифу. Это и привлекает в нашу страну иностранных инвесторов.

В стране уже накоплен значительный опыт строительства биогазовых установок как отечественными аграриями, так и иностранными инвесторами. Эти знания уже сегодня, спустя всего 5,5 года после начала эксплуатации первого биогазового комплекса, дают возможность реализовать проект, который сразу же начнет приносить отдачу в полной мере.

Накопленный опыт говорит о том, что строительству биогазового комплекса должно предшествовать серьезное маркетинговое исследование. Необходимо оценить эффективность инвестиционного проекта и риски его реализации, подготовить технико-экономическое обоснование на основе альтернативных вариантов. Задумывая строительство биогазового комплекса, организация должна четко понимать, какие проблемы она намерена решить, какие цели перед собой ставит, какую выручку рассчитывает получить, как установка впишется в производственные и управленческие процессы хозяйства.

После ввода объекта в эксплуатацию весьма важно придерживаться технологической дисциплины. Только в этом случае можно будет уверенно сказать: биогаз — дело стоящее.
 

Другие материалы рубрики
Нарезаем гребни, рыхлим междурядья и вносим удобрения
Дмитрий Колмач
Опубликовано в №4 (132), апрель

В Беларуси налажено производство новой машины для внесения удобрений и междурядных обработок посадок картофеля. КОР-4 может применяться на междурядьях шириной 70, 75 и 90 см. Как использовать новую технику с максимальной...

Зерносушильный комплекс: как избежать потерь?
Леонид Полещук, Александр Матвейчук, Валерий Чумаков, Валерий Чеботарев, Иван Барановский
Опубликовано в №7 (171), июль

Послеуборочная обработка — самая энергозатратная операция во всем технологическом цикле производства зерна. С учетом того, что в Беларуси послеуборочной обработке подлежит до 90 % урожая, снижение расхода топлива...

АРМА поможет агроному
Алексей Жуков, Олег Упеник
Опубликовано в №9 (137), сентябрь

Еще совсем недавно в распоряжении агрономических служб белорусских хозяйств не было специализированного программного обеспечения, однако ситуация изменилась. Сегодня агрономы могут воспользоваться набором отечественного ПО,...

Когенерация — выход для переработчиков
Л.Маринич, Л.Полещук В.Дашков, В.Судиловский
Опубликовано в №11 (139), ноябрь

Энергоемкость производства и переработки сегодня во многом определяет себестоимость и конкурентоспособность сельхозпродукции на внутреннем и основных экспортных рынках. Энергоемкость отечественного АПК пока еще выше, чем в передовых...

 Дрон сверху видит все. Ты так и знай
Алексей Жуков
Опубликовано в №1 (153), январь

Беспилотные летательные аппараты пока в основном фигурируют в сводках из горячих точек, но уже в ближайшие годы они могут совершить настоящую революцию в точном земледелии. Аграрии смогут легко получать информацию о состоянии посевов,...

Сушим зерно с минимальными затратами
Л.Маринич, В.Самосюк, В.Чеботарев, И.Барановский, Б.Круталевич, Л.Полещук
Опубликовано в №1 (141), январь

Послеуборочная обработка является наиболее энергозатратным и ресурсоемким этапом производства зерна и семян. Ежегодно приходится сушить порядка 6,5–7,5 млн т, или около 80 % урожая. Поэтому выбор зерносушильного...

Комментарии
Войти как
Евгений Возный
|
3 года назад
Инженер с опытом работы на биогазовой установке ООО "Агро-Овен" 14 лет предлагает свои услуги республике Беларусь