ПОТЕНЦИАЛ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА В УКРАИНЕ

ПОТЕНЦИАЛ ПРОИЗВОДСТВА БИОГАЗА В УКРАИНЕ

Общемировая тенденция замены ископаемых источников энергии (природного газа, нефти, угля) на возобновляемые, к числу которых относят и биогаз, находит свое развитие в Украине.

Что такое биогаз и зачем он нужен?

Биогаз — это продукт, который получают в результате анаэробного (бескислородного) сбраживания органической массы (субстрата).

Биогазовая установка — это технологический комплекс, целью сооружения которого является получение биогаза.

Основной процесс сбраживания органического субстрата происходит в метантенке, на выходе из которого имеем биогазовую смесь, состоящую из метана, углекислого газа и других примесей. Количество метана в смеси составляет 50-80%. Метан, содержащийся в биогазовой смеси, является основным теплоносителем, именно ради его получения строятся биогазовые станции.

Очищенный и обогащенный биогаз используют:

  • для обогрева помещений, сжигая его в тепловых котлах;
  • для выработки электроэнергии в когенерационных установках;
  • в качестве топлива для двигателей автомобилей, оснащенных газовым оборудованием.

Строительство биогазовых станций и получение биогаза продиктованы стремлением получить дешевый, экологически безопасный и возобновляемый источник энергии.

С чем связан переход на альтернативную энергетику?

Причин все большего использования нетрадиционных источников энергии несколько.

  1. С развитием экономики страны возрастает потребление энергии во всех видах (электрической, тепловой, топливной). Промышленное производство, ТЭС, работа двигателей внутреннего сгорания — все они нуждаются в постоянном притоке энергии того или иного вида. При этом основной способ получения энергии — это сжигание ископаемых источников — угля, природного газа; бензина, керосина, мазута, получаемых из нефти. В этом состоит первая причина необходимости развития альтернативной энергетики.

В отличие от ВИЭ (возобновляемых источников энергии), ископаемые энергоносители быстро исчерпываются. Возобновляемое топливо можно воспроизводить постоянно, будь-то биометан, биоэтанол и т.д.

  1. Работа автомобильных двигателей, промышленного оборудования и теплостанций приводит к увеличению выбросов углекислого газа, который, как известно, является одним из парниковых газов. В 2017 г. всеми странами было произведено 31,5 гигатонн углекислого газа. Это ужасающая цифра. Изменения климата, вызванные парниковым эффектом, уже очевидны даже в условиях умеренной климатической зоны. Снижение выбросов CO путем перехода на ВИЭ и уменьшения энергоемкости производств — это главные пути борьбы с изменения климата.

Для этой цели возобновляемые, экологически безопасные источники энергии признаны одним из ведущих направлений.

  1. Неконтролируемый рост бытовых и промышленных отходов, который приводит к загрязнению окружающей среды и требует больших затрат на утилизацию или захоронение. Под отходами тут следует понимать не только домашний или строительный мусор, но главным образом отходы сельскохозяйственного сектора и предприятий пищевой промышленности.

Получение биогаза из органических остатков аграрного сектора экономики считают одним из приоритетных векторов развития зеленой энергетики. Энергия, которую получают из биомассы, становится реальной заменой “классическому” углеводородному топливу.

Перспективы альтернативной энергетики

С учетом того, что экономика страны в значительной мере зависит от ископаемых источников, а также в соответствии с международными директивами, в 2014 г. был утвержден Национальный план действий по возобновляемой энергетике на период до 2020 года.

В свою очередь, Энергетическая стратегия Украины на период до 2035 г. предусматривает до 25 % энергии, произведенной из возобновляемых источников, в т.ч. из биогаза.

Для реализации этой Стратегии были утверждены “зеленые тарифы”, которые делают выгодным производство электроэнергии из биогаза. Правильно разработанный биогазовый комплекс, с учетом всех особенностей и конкретных условий, способен не только окупить затраты на свою постройку, но и в перспективе приносить дополнительный доход от продажи электроэнергии по зеленому тарифу.

Возобновляемая энергетика способна демонстрировать прирост ежегодно на 1% и в перспективе занять большую часть рынка. Помимо экологического воздействия в виде уменьшения выбросов углекислого газа и утилизации отходов животноводства и растениеводства, развитие рынка биогаза позволит:

уменьшить зависимость от ископаемых природных ресурсов;

  • создавать новые рабочие места;
  • развивать биотехнологии и машиностроение;
  • сглаживать пиковые нагрузки в электросетях путем подключения дополнительных когенерационных мощностей.

Учитывая, что стоимость ископаемых ресурсов возрастает, а их количество в природе ограничено, развитие альтернативной энергетики неизбежно. К этому подталкивает не только ухудшающаяся экологическая обстановка, но и соображения экономической целесообразности. Каждый новый биогазовый комплекс снижает зависимость от покупного топлива и, в конечном итоге, опосредованно влияет на экономику страны.

Роль биогаза в энергетике возобновляемых источников

В общем энергетическом балансе доля энергии, получаемой из возобновляемых источников, стабильно возрастает в течении последнего десятилетия. Эти цифры пока еще не слишком велики, но демонстрируют устойчивую тенденцию. Зеленые тарифы и законодательные изменения касательно увеличения налога на выбросы углекислого газа до 10 грн за тонну будут играть роль стимулятора, который ускорит темпы роста рынка ВИЭ.

Для наглядности продемонстрируем зеленые тарифы на электроэнергию, произведенную из альтернативных источников:

Вид ВИЭ / годыставка тарифа, EUR/MВт.ч
2015-20192020-20242025-2029
Биомасса и биогаз123,86111,4899,09
Наземные СЭС150,25135,14120,09
Ветроэлектростанции101,7890,4779,16

По данным за 2017 г. доля энергопроизводства на основе альтернативных источников составляла 4,4%, при этом основную массу — 3,4% — занимала энергия биотоплива и отходов. В абсолютном выражении эта цифра составляет 3046 тыс.тонн н.е. В 2020 году, по оценке НКРЭКУ, доля электроэнергии из ВИЭ составит 6-7%, основную массу в котором займет биогаз.

Потенциал роста биогазового рынка

Потенциал Украины в развитии производства биогаза огромен. Наше государство имеет хорошо развитое сельское хозяйство, отходы от деятельности которого дают отменную сырьевую базу. По данным Государственного агентства по энергоэффективности и энергосбережению, использование только 37% отходов от работы животноводческих и растениеводческих хозяйств позволит получить более 10 млрд куб.м. газа.

Особо отметим важность создания биогазовых станций на базе животноводческих комплексов. Общепринятая практика хранения отходов производства (навоза) в открытых буртах или лагунах приводит к ухудшению экологии в близлежащих районах. Утилизацию навоза в огромных партиях производить дорого, штрафы за нарушения санитарных норм также составляют большие суммы. Получение биогаза из навоза становится не только выходом из сложившейся ситуации, но и способом получить дополнительный доход от продажи тепловой и электрической энергии.

Для примера приведем расчеты потенциала производства газа из отходов животноводства

энергетический потенциал, млн. тонн у.т.
Тип животных/ТеоретическийТехническийЭкономический
КРС2,211,680,09
Свиньи0,310,290,03
Птица0,580,350,23
Всего3,12,320,35

Для обеспечения стабильной бесперебойной работы лучше предусматривать возможность смешанного сырья — растительного и животного. Таким образом, биогазовая установка, работающая на отходах сельского хозяйства, будет равномерно загружена в течение целого года, и получение биогаза станет управляемым и прогнозируемым процессом.

По оценкам, потенциал Украины в производстве биогаза из отходов аграрных компаний, пищевой промышленности, свалок и сточных вод составляет до 3,2 млрд куб. м метана (CH₄) в год.

Выводы

В условиях нестабильной ценовой конъюнктуры на ископаемое топливо, учитывая необходимость мероприятий по снижению выбросов парниковых газов, производство энергии из возобновляемых источников становится все более актуальным. Зеленая энергетика развивается во всем мире, и наше государство также поддерживает эту политику.

Одним из самых перспективных альтернативных источников энергии является биогаз — единственный вид ВИЭ, который может быть использован несколькими способами. Его можно сжигать в отопительных установках и получать тепло для обогрева. В обогащенном виде его применяют в автомобильных двигателях в качестве топлива. В когенерационных установках можно получать электроэнергию, которую затем продают или используют в собственных производствах.

Для выработки биотоплива нужен биогазовый комплекс — инженерно-техническое сооружение, в котором происходит процесс переработки органических отходов в биометан.

В нашей стране есть большие сырьевые возможности и выгодные тарифы на электроэнергию из ВИЭ, поэтому биогаз — это перспективное направление развития зеленой энергетики в целом.

Заполните форму