Биогаз: делаем деньги из отходов производства

12.01.2011
 

Что такое биогаз?

Биогаз — газ, получаемый метановым брожением биомассы. Биогаз имеет следующий состав 50-87 % метана, 13-50 % CO2, незначительные примеси H2 и H2S. После очистки биогаза от CO2 получается биометан, который является полным аналогом природного газа.

Биогаз может быть получен из практически любых органических отходов: навоз, птичий помёт, зерновая и меласная послеспиртовая барда, пивная дробина, свекольный жом, фекальные осадки, отходы рыбного и забойного цеха (кровь, жир, кишки, каныга), трава, бытовые отходы, отходы молокозаводов — соленая и сладкая молочная сыворотка, отходы производства биодизеля — технический глицерин от производства биодизеля из рапса, отходы от производства соков — жом фруктовый, ягодный, овощной, виноградная выжимка, водоросли, отходы производства крахмала и патоки — мезга и сироп, отходы переработки картофеля, производства чипсов — очистки, шкурки, гнилые клубни, кофейная пульпа и др.

Кроме отходов биогаз можно производить из специально выращенных энергетических культур, например, из силосной кукурузы или сильфия, а также водорослей.

Схема производства биогаза представлена на рисунке 1.

pic_1.jpg

Выход биогаза зависит от содержания сухого вещества и вида используемого сырья. Из тонны навоза крупного рогатого скота получается 50—65 м³ биогаза с содержанием метана 60%, 150—500 м³ биогаза из различных видов растений с содержанием метана до 70%. Максимальное количество биогаза — это 1300 м³ с содержанием метана до 87% — можно получить из жира.

Биогаз может использоваться в качестве топлива для производства электроэнергии, тепла или пара, а также в качестве автомобильного топлива.

Мировой рынок биогаза

86% потребляемой в мире энергии получено из традиционных источников (нефть, газ, уголь). Доля возобновляемых источников в мировом энергопотреблении — менее 9%. С точки зрения динамики и объемов потребления основными сегментами мирового рынка альтернативной энергетики являются биотопливо (биоэтанол и биодизель), солнечная и ветряная энергетика.

Рынок биогаза на сегодняшний момент наиболее развит в Европе, что объясняется тем, что именно развитые страны ЕС первыми внедрили программы перехода к альтернативным источникам энергии и планомерно поддерживали инициативы, направленные на внедрение новых технологий.

В настоящее время европейский рынок биогазовых установок оценивается в 2 млрд долларов, по прогнозам он должен вырасти до 25 млрд к 2020 году.

В европейской практике 75% биогаза производится из отходов сельского хозяйства, 17% - из органических отходов частных домохозяйств и предприятий, еще 8% - канализации (установка в  канализационно-очистных сооружениях).

Сегодня первое место по количеству действующих биогазовых заводов принадлежит Германии — в 2010 году их насчитывается более 9 000. Только 7% производимого данными предприятиями биогаза поступает в газопроводы, остальное — используется  для нужд производителя. В перспективе 10-20% используемого в стране натурального газа может быть заменено биогазом.

С точки зрения масштабов применения биогаза лидирует Дания: данный вид топлива обеспечивает почти 20% энергопотребления страны.

Среди других европейских стран с высокими темпами развития рынка биогаза стоит выделить Великобританию, Швецию, Норвегию, Италию, Францию, Испанию, Польшу и Украину.

Рынок биогаза в США развивается значительно медленнее, чем в Европе. Например, несмотря на наличие большого числа ферм,на территории страны действует всего около 200 биогазовых заводов, работающих на сельскохозяйственных отходов.

При этом в США довольно высокий уровень утилизации биогаза свалок — около 50%, биогаза канализационных стоков — около 10%.

Рынок биогаза в Азии характеризуется меньшими масштабами проектов (в основном, мини-установки для индивидуального использования: для получения газа для приготовления пищи и реже обогрева одного домохозяйства) и меньшей технологичностью используемого оборудования. Тем не менее, темпы роста индустрии в Китае, Индии, Непале, Вьетнаме, некоторых африканских странах впечатляют.

Основной объем биогаза в Азии и Африки подучают из пищевых отходов и отходов жизнедеятельности человека (канализация).

Лидером по использованию биогаза среди развивающихся стран является Китай, где на постоянной основе работает более 20 млн биогазовых установок, размещенных на свалках и канализациях. Весь выработанный газ идет на частное применение, не ведется работ по подключению малых установок к газопроводу. При сохранении текущих темпов роста биогазовой индустрии (а это практически ежегодное удвоение рынка), Китай выйдет в мировые лидеры уже к 2020 году.

В африканских странах сегодня работает 2 млн биогазовых предприятий, которые обеспечивают газом около 10 млн человек. 80% твердого остатка, образуемого в результате работы установок идет на удобрения. По расчетам экспертов, емкость биогазового рынка в Африке — 20 млн установок.

В Непале используются свыше 150 тыс. биогазовых установок, во Вьетнаме — 25 тыс. В программах данных стран внедрение около 2 млн установок к 2020 году.

Российский рынок биогаза

На фоне того, как большинство стран мира обратило свое внимание на развитие альтернативной энергетики, Россия, напротив, продолжает наращивать темпы добычи и экспорта традиционного топлива. В структуре топливно-энергетического баланса страны ведущая роль принадлежит таким энергоресурсам, как газ (53% совокупного потребления энергии) и нефть (18,9%). Кроме того, около 18% энергобаланса приходится на долю твердого топлива (угля и пр.). Нетопливные источники энергии занимают только 10,4% спроса.

Из 1066,7 млрд кВт-ч выработанной электроэнергии в 2009 году:

  • более 68% произведено тепловыми станциями;
  • около 15-16% – гидроэлектростанциями;
  • около 17% – атомными станциями.


С использованием возобновляемых источников энергии в России ежегодно вырабатывается не более 8,5 млрд  кВт-ч электрической энергии (без учета гидроэлектростанций установленной мощностью более 25 МВт), что составляет менее 1% совокупного объема.

Общая мощность электрогенерирующих установок и электростанций, использующих возобновляемые источники энергии, не превышает 2200 МВт. Основной вклад в производство электроэнергии вносят тепловые электростанции на биомассе (62%) и малые гидроэлектростанции.

Российские электростанции на биомассе в качестве топлива используют древесину, растительные отходы, торфяные брикеты.

На биогазе работают, главным образом, тепловые станции: на них приходится 3% выработки тепловой энергии в России на базе возобновляемых источников, что эквивалентно 1,8 млн Гкал тепла.

Среди крупных производителей биогазовых установок в России можно выделить компании: ЗАО "Центр ЭкоРос", ООО "Гринтек", ОАО "Волжский дизель имени Маминых", ООО "Мелькомпинжинеринг", ООО "Сибирский институт прикладных исследований", ЗАО "Энерг-биогаз", ОАО "Концерн КОНАТЭМ", Корпорация "БиоГазЭнергоСтрой" и др.

Развитию рынка биогаза, а также прочих видов альтернативной энергии, в России препятствуют низкие тарифы на газ и энергию, отсутствие современной системы управления отходами и государственной поддержки, низкая экологическая сознательность населения и предпринимателей.

Тем не существуют и положительные моменты, которые в будущем должны способствовать росту производства и потребления биогаза.

Основные предпосылки для развития рынка биогаза в России

Можно выделить ряд предпосылок для развития рынка биогаза в нашей стране:

  • истощение запасов традиционных нефти и газа и возникающий дефицит газа, увеличение стоимости разработки оставшихся месторождений, повышение тарифов на газ и электроэнергию


Данная тенденция является общемировой, но в России проявилась относительно недавно. Сегодня можно наблюдать ежегодный рост тарифов на газ на ~ 25%, на электроэнергию от 10 до 15%. В ближайшие 5-6 лет Россия по величине цен на энергоресурсы приблизится к уровню европейских стран, что, при отсутствии культуры эффективного использования со стороны населения и недостаточном развитии российской промышленности негативно скажется на экономической обстановке в стране.

  • наличие в России регионов, которые до сих пор не имеют газоснабжения и постоянного энергоснабжения


Проблема низкой плотности покрытия газовых и электрических распределительных сетей традиционна для нашей страны: многие населенные пункты, даже в центральной России, не имеют газопроводов, отдаленные от центра территории иногда не имеют даже света.

Но даже на тех территориях, которые газифицированы и элетрофицированы, подключение к коммуникациям стоит очень дорого. Это, в частности, сдерживает развитие рынка малоэтажного домостроения, сельскохозяйственных частных предприятий, других небольших производств.

  • веяние времени


России трудно игнорировать общемировые тенденции к увеличению использования альтернативных источников энергии. Конечно, развитие рынка идет заметно медленнее, чем в других странах, лишенных запасов традиционного топлива, однако, государство все же наметило ориентиры развития отрасли – альтернативные источники энергии должны вырабатывать 2% потребляемой энергии к 2014 году.

Перспективы рынка биогаза в России

В случае активизации использования энергии из возобновляемых источников в России, рынок биогаза имеет  большой потенциал для роста: достаточно как сырья для производства биогаза (наша страна имеет значительные сельскохозяйственные площади и высокую численность населения), так и потенциальных потребителей энергии и тепла (многие населенные пункты не имеют централизованного энергоснабжения, газоснабжения, теплосетей).

Общий годовой объём органических отходов в России составляет порядка 625 миллионов тонн, из которых можно получить 31 млн куб.м биогаза, который в свою очередь может быть использован для выработки 69 ГВт энергии или 86 ГВт тепла.


 
Комментарии на "Биогаз: делаем деньги из отходов производства"
Добавить сообщение  

Добавить комментарий

Только авторизованные пользователи могут добавлять комментарии
 
0
Рейтинг@Mail.ru