Сен 19

bio_gas

Из твердых бытовых отходов (ТБО), накопленных на полигонах и свалках в Украине, можно получать около 250-260 т у.т. или 400 млн куб м биогаза в год. Но пока этот огромный потенциал используется всего на 6-7%. О технологиях добычи биогаза на полигонах ТБО, успешных проектах и перспективах биогазовой отрасли «ЭнергоБизнес» беседовал с заместителем директора НТЦ «Биомасса» Юрием Матвеевым.

Нина ШЕРШОВА

— Юрий Борисович, для каких полигонов ТБО целесообразно внедрение проектов по утилизации биогаза?

— Основным критерием при выборе полигона для реализации таких проектов является его размер. На Западе считается, что количество накопленных на полигоне отходов должно быть более 1 млн т, а его глубина — превышать 10 м. В Украине часто используется другой критерий — количество населения, обслуживаемого этим полигоном. На полигонах городов с населением свыше 100 тыс человек уже имеет смысл собирать биогаз, и его количество может быть достаточным для производства э/э.

Кроме того, нужно учитывать состояние полигона. Он может быть большим, но если его эксплуатация проводилась без соблюдения определенных правил, он будет не приспособленным для сбора газа. Например, отходы на полигон должны завозиться по определенному плану, а для их уплотнения желательно использовать специальную тяжелую технику — компакторы, а не бульдозеры, как на большинстве полигонов. Бульдозеры не очень подходят для эксплуатации на полигонах, потому что они только перемещают отходы, а поскольку сейчас в мусоре много пластика и пластиковых бутылок, его нужно утрамбовывать. С этой задачей бульдозеры справиться не могут, нужны именно компакторы.

— От чего зависит окупаемость проекта по сбору и утилизации биогаза?

— В первую очередь — от размеров полигона. Большие проекты окупаются быстрее. Для полигонов городов с населением менее 100 тыс чел говорить о сборе биогаза как о коммерческом проекте уже не приходится, тут надо рассчитывать на экологический аспект — утилизацию биогаза как одного из парниковых газов.

Тем не менее, в ряде стран успешно работают и небольшие проекты. В США, например, мне приходилось видеть, как на очень маленькой свалке одна-две скважины собирают газ, который подается в гончарную мастерскую. Газ также можно использовать для небольших теплиц и других предприятий.

Кроме того, на Западе сейчас часто промышленные предприятия строятся у полигона ТБО, который становится для них источником энергии. Мы до этого пока не дошли, но это тоже одна из возможностей в будущем.

— Насколько окупаемость зависит от технологий, используемых в проектах по сбору и утилизации биогаза?

— Коммерческая привлекательность тех или иных технологий определяется, прежде всего, рамочными условиями в стране. Например, производство электроэнергии из биогаза поддерживается при помощи «зеленого» тарифа на такую э/э, а производство тепла — нет, поэтому производить его невыгодно.

Рентабельность проектов по производству тепла из биогаза во многом зависит от цен на природный газ. Если биогаз будет подаваться на промышленное предприятие, которое получает природный газ по ценам для промышленных потребителей, любой проект, даже маленький, будет рентабельным. Если биогаз подается в коммунальную котельную, где используется газ по льготным ценам для населения, то даже крупный проект будет невыгодным.

Поэтому сейчас биогаз в основном используется для производства э/э.

— Насколько стабильный выход газа может давать скважина на полигоне ТБО? От чего это зависит и сколько времени имеет смысл эксплуатировать полигон?

— Скважина на полигоне ТБО не может давать стабильный выход газа, потому что образование газа происходит по убывающему экспоненциальному закону. Например, на полигоне находится определенное количество отходов с потенциалом 150 куб м газа на 1 т отходов. Ориентировочно через пять лет на этом полигоне образуется половина газа из этих отходов, еще через пять лет — половина от оставшейся половины, и т.д. Поэтому количество газа на закрытых полигонах постоянно, но очень медленно снижается, и его экономически целесообразно собирать в течение 10-20 лет. Конечно, возможны и другие варианты с учетом особенностей конкретного полигона.

Потенциал отходов определяется морфологическим составом органики, содержащейся в них. Как правило, основными у нас являются пищевые отходы разного рода, а также бумага, древесина, садово-парковые отходы. По нашим оценкам, одна тонна таких отходов может давать в среднем от 150 до 200 куб м биогаза.

— Можете ли Вы назвать ориентировочные сроки окупаемости для полигонов разных размеров?

— НТЦ «Биомасса» проводил расчеты окупаемости абстрактного полигона со средними свойствами для населения 100, 200, 300, 500 тыс и 1 млн человек. По нашим данным, для полигона города с населением 100 тыс чел срок окупаемости составляет около 8 лет, при условии, что на нем будет производиться э/э, реализуемая по «зеленому» тарифу. А для полигона города с населением 1 млн чел срок окупаемости составит 4 года. Таким образом, для больших полигонов нынешняя величина «зеленого» тарифа сейчас достаточна, а для маленьких полигонов можно было бы установить тариф и побольше, как мы и предлагали.

— А какие тарифы Вы предлагали? И почему предложения не были учтены?

— Мы предлагали дифференцированный тариф. Для маленьких городов с населением около 100 тыс чел повышающий коэффициент должен составлять величину 3 (1.75 грн за 1 кВтч), для средних городов с населением 200-500 тыс чел — 2.8 (1.63 грн за 1 кВтч), для городов-миллионников — 2.3 (1.34 грн за 1 кВтч). Именно последняя величина и используется в окончательной версии закона.

В свое время НТЦ «Биомасса» (сейчас — Биоэнергетическая Ассоциация Украины. — Прим.) подготовил несколько версий закона. Но, как правило, наши предложения не учитываются, вернее, они учитываются в первом и во втором чтении, а подписываются версии закона, которые не обсуждались. Таким образом, в подписанные версии законодательных актов наши предложения обычно не входят.

— Какие разработки украинских ученых в этой области Вы можете назвать? В каких проектах они используются?

— К сожалению, эти технологии у нас развиваются с большой задержкой. Среди отечественных разработок можно упомянуть работы Института газа НАН Украины. Коллеги еще в 90-х гг. сделали установку для очистки биогаза на полигонах и установили ее на одном из полигонов ТБО в CША. Этот институт специализируется на исследованиях свойств газа, его очистке и газоподготовке.

Институт технической теплофизики, в котором я работаю, изучает полигоны ТБО с 2002 г. Мы занимаемся свойствами самих полигонов и изучаем условия внутри них, в т.ч. как образуется газ, как можно его эффективно собрать и как добиться высокой эффективности добычи биогаза. В своей работе мы используем как свои технические возможности, так и возможности наших американских партнеров. Уже исследовано более десяти полигонов в Украине, и на некоторых из них уже построены системы по сбору биогаза, и работы по изучению полигонов ТБО продолжаются.

Это позволяет нам создавать наиболее эффективные системы сбора биогаза, приспособленные под условия конкретного полигона. На полигонах происходят очень сложные, до сих пор до конца не изученные процессы, поэтому, чтобы эффективно собирать газ, нужно понимать, как они происходят. Это позволяет нам создавать для каждого проекта свои индивидуальные решения.

ак, мы разработали и внедрили систему сбора биогаза на одном из полигонов в г.Мариуполе (владелец проекта — компания «ТИС-Эко»), и регулярно контролируем состояние каждой скважины. Это одна из лучших по эффективности систем сбора биогаза на ТБО в Украине.

— Есть ли какие-то специфические требования к оборудованию, работающему на биогазе?

— Никаких особых требований к оборудованию нет, кроме того, что оно должно быть приспособлено для работы с обедненными газами. Обычно содержание метана в собранном газе составляет 45-55%, хотя может быть меньше — в зависимости от полигона. Примеси и влага удаляются при очистке, это не очень сложно. Основную сложность представляют соединения серы и кремния, сероводород и так называемые силоксаны, которые отрицательно влияют на работу двигателей внутреннего сгорания или турбин. Но технические проблемы очистки примесей уже отработаны.

— Сколько проектов по сбору и утилизации биогаза реализовано на сегодняшний день в Украине?

— Сейчас в Украине работает около десяти проектов по сбору биогаза, практически все из них были реализованы как проекты Совместного Осуществления в рамках механизмов Киотского протокола. Предполагалось, что на первом этапе собранный биогаз будет сжигаться в факельных установках, что позволит сокращать выбросы парниковых газов и тем самым генерировать единицы снижения выбросов парниковых газов (ЕСВ), которые можно продавать на международном рынке.

После окончания действия первого периода Киотского протокола в декабре 2012 г. будущее таких проектов стало неопределенным. Цены на ЕСВ снизились, а перспективы их продажи стали неясными. Таким образом, сжигание биогаза перестало быть актуальным с коммерческой точки зрения (владельцами таких проектов являются только частные инвесторы).

«Вторую жизнь» проектам дал «зеленый» тариф на э/э, принятый для них в апреле 2013 г. Очевидно, что большинство существующих проектов по сбору биогаза переориентируется на производство э/э.

Наиболее успешным проектом по сбору биогаза на полигонах ТБО сейчас является проект на Киевском полигоне №5 (с.Подгорцы), реализованный компанией «ЛНК». На полигоне работает пять биогазовых двигателей TEDOM, каждый мощностью 177 кВт. В прошлом году на этом полигоне было выработано и продано 3.26 млн кВтч э/э. Для этого проекта НКРЭ установила экономически обоснованный тариф, который рассчитывался исходя из ТЭО проекта. Он выше, чем тариф для АЭС и ТЭС, но ниже «зеленого» тарифа и составляет около 1 грн за 1 кВтч.

Для другого проекта компании «ЛНК», реализованного на полигоне ТБО в Борисполе в мае 2013 г., уже установлен «зеленый» тариф на э/э. Скорее всего, компания постарается получить «зеленый» тариф и для второй очереди проекта на полигоне №5.

Стоит также упомянуть проект, реализованный в г.Мариуполе компанией «ТИС-Эко». Разработчиком и техническим консультантом этого проекта был НТЦ «Биомасса». Мы разработали системы сбора биогаза на двух полигонах ТБО, включающие факельные установки для сжигания газа.

В качестве примера перспективного проекта можно упомянуть систему сбора биогаза на полигоне ТБО в г.Запорожье. Это один из самых больших в Украине полигонов, только «свежих» отходов там накоплено более 3 млн т, а с учетом старых — гораздо больше. С ноября 2011 г. газ, который собирается с этого полигона в рамках проекта Совместного Осуществления, сжигается в факеле. Скорее всего, в ближайшем будущем на этом полигоне начнут получать э/э из биогаза.

— Нынешнее законодательство способствует внедрению таких проектов?

— Принятие «зеленого» тарифа для э/э, произведенной из биогаза, — большой шаг вперед. Конечно, тариф мог бы быть выше, но даже нынешний — лучше, чем ничего. В целом закон о «зеленом» тарифе нельзя назвать хорошо проработанным — в нем так и не был правильно определен термин «биомасса», хотя на необходимость этого уже давно указывали эксперты. Есть проблемы с местной составляющей (доля оборудования и услуг украинского происхождения, размер которой устанавливается НКРЭ. — Прим.), но как раз для проектов по использованию биогаза полигонов ТБО, в отличие от биогаза из сельскохозяйственного сырья, это не очень критично — система сбора биогаза может быть полностью построена из украинских комплектующих, причем силами украинских проектантов.

Закон мог бы быть и лучше, но для полигонов ТБО он работает. Поэтому следует ожидать появления новых проектов. Я думаю, что до конца года будет реализовано еще несколько проектов по сбору биогаза, а через три года их общее количество может возрасти до двух десятков, включая уже работающие.

— Сколько всего биогаза можно добывать со всех полигонов ТБО в Украине?

— Ориентировочный потенциал добычи со всех полигонов ТБО составляет порядка 250-260 т у.т. или 400 млн куб м газа в год. По нашим оценкам, сейчас используется 6-7% от всего газа, который можно собрать, и производится около 2% э/э от того количества, которое можно произвести из потенциально доступного объема биогаза.

По данным НТЦ «Биомасса»

Источник: Энергобизнес

written by admin


Leave a Reply

 
i3Theme sponsored by Top 10 Web Hosting and Hosting in Colombia