Биогазовые проекты в Армении
Возобновляемая энергетика становится все более
конкурентоспособной по мере истощения и удорожания топливных ископаемых
ресурсов. Широко используется малая гидроэнергетика, а в развитых странах также
ветровая и солнечная энергия. Этому способствует большой опыт разработок и
эксплуатации солнечных систем и идентификация путей их более интенсивного
внедрения {1}.
Сравнительно менее распространены биогазовые установки, которые позволяют
получать не только используемый как топливо биогаз, но и экологически чистое и
высокоэффективное органическое удобрение. Кроме того, уменьшение выбросов метана
в атмосферу и снижение загрязнения бассейнов рек способствует решению
экологических проблем.
В Армении, начиная с 90-ых годов прошлого столетия, на средства международных
организаций осуществлялись демонстрационные проекты, имеющие целью пропаганду и
распространение идеи использования биогазовых установок. Так, например, в
нескольких селах были установлены установки в виде двухсотлитровой
бочки-реактора и автомобильной камеры-газгольдера, в том числе на территории
одной из школ, учащимся которой демонстрировали горение биогаза на газовой
плите. Был снят видеоролик, который периодически показывали по местному
телевидению. Затем для дюжины сел были изготовлены установки на основе
метантенка об'емом 4м3. Было изготовлено также несколько более
крупных установок. Однако неверный выбор хозяйств (летний выпас животных,
недостаточное обслуживание) и непрофессиональные конструктивные решения (в
частности, по газгольдеру) фактически сделали неработоспособными эти установки.
Компания СоларЭн свою первую биогазовую установку построила и сдала в
эксплуатацию в июне 2003 году на территории животноводческой фермы. Установка
для анаэробного сбраживания состоит из навозоприемника емкостью 3,5м3,
теплоизолированных бака-выдерживателя емкостью 5м3 с
электромеханическим миксером, реактора емкостью 25м3 с гидравлическим
перемешиванием и внутренним теплообменником, а также газгольдера емкостью 15 м3,
в который нагнетается биогаз под давлением до двух атмосфер посредством
компрессора, создающего при этом разрежение около 5кПа в газовой полости
реактора. Работа установки управлялась блоком автоматики. Биогаз использовался в
контуре котел-теплообменник для обогрева реактора, а также для нужд молочного
цеха фермы. Установка в летний период вырабатывала до 20м3.биогаза в
сутки из одной тонны жидкого навоза крупного рогатого скота (КРС) при
мезофильном режиме. Эта величина близка к средней величине выхода биогаза равной
25м3 для аналогичных условий {2}. По условиям контракта нами в
течение одного года обеспечивалась бесперебойная работа установки.
Вторая установка с реактором емкостью 52м была изготовлена и запущена в декабре
2004г на другой ферме, где был использован рельеф местности для обеспечения
самотека сжиженного навоза КРС из коровника в приемный бак и далее в реактор.
Компрессор 4ВУ1-5/9 осуществляет отбор биогаза и накачивает его в
газгольдер. Контроль и управление работой осуществлялся микропроцессорным блоком
автоматики.
На фото показана третья установка с реактором и газгольдером емкостью 25м3
каждый, сданная в эксплуатацию в декабре 2006г на одной из ферм КРС. Здесь
использованы электромеханические миксеры в реакторе и баке-выдерживателе и
дополнительно к газовому котлу установлены солнечные коллекторы собственного
производства. Котел и солнечные коллекторы работают попеременно либо
одновременно, нагревая циркулирующую через теплообменник реактора незамерзающую
жидкость. Тепло от продуктов сгорания газового котла используется для подогрева
исходной биомассы в баке-выдерживателе емкостью 4м3. Загрузка
реактора осуществляется посредством фекального насоса, а количество загружаемой
порции задается продолжительностью включения этого насоса (около 600л при
автоматической работе насоса продолжительностью в одну минуту). При достижении
избыточного давления 5-6кПа в газовой полости реактора образовавшийся биогаз
откачивается компрессором и подается в газгольдер. Из газгольдера через газовый
редуктор и счетчик газ подается потребителям. Отработанная биомасса сливается в
бак емкостью 3м3 и посредством насоса подается в транспортируемую
цистерну.
Основные технологические параметры, такие как температура в реакторе,
баке-выдерживателе и контурах нагрева, время включения и выключения
перемешивающих устройств, количество загружаемой биомассы, давление в реакторе и
отбор биогаза контролируются микропроцессорным блоком автоматики, позволяющим
задавать различные режимы работы.
Рис. 1. Биогазовая установка с
солнечными коллекторами
Несмотря на высокую степень автоматизации эти биогазовые
установки требуют существенных усилий по обслуживанию,
включая транспортировку и хранение полученного жидкого
удобрения. Применение новых технологий может значительно
увеличить выход биогаза и сделать более привлекательными
и рентабельными биогазовые установки такого типа {3}.
Перспективными являются крупные биогазовые проекты, где
наряду с получением удобрения используются
когенерационные установки с продажей электроэнергии по
повышенному тарифу и инвестиционные возможности
механизма чистого развития.
Механизм чистого развития (МЧР), как результат Киотского
Протокола в рамках Рамочной Конвенции ООН по Изменению
Климата, является действенным механизмом для продвижения
инвестиционных проектов по снижению выбросов парниковых
газов, и в частности в области возобновляемой энергетики
{4}.
Основными этапами МЧР являются:
1) Подготовка проектной документации
2) Принятие и одобрение проекта страной, где будет
осуществляться проект
3) Валидация и регистрация проекта
4) Осуществление проекта и мониторинг
5) Ратификация, сертификация и выпуск сертификатов
(сертификат снижения выбросов).
Проектную документацию обычно подготавливает компания,
имеющая соотвествующую квалификацию и регистрацию в
Совете МЧР (международный орган). Каждая страна, где
предусмотрено осуществление проектов МЧР, назначает так
называемый Номинированный Национальный Орган (в случае
Армении это министерство по охране природы). Валидация и
регистрация проекта проводятся в Совете МЧР. По данным
мониторинга производится ратификация и сертификация
проекта и выпуск сертификатов, которые можно “продавать”
странам, которые по требованию Киотского Протокола имеют
соответсвующие квоты по снижению выбросов. Последнее
обсоятельство и является ключевым механизмом для
привлечения инвестиций для реализации проектов.
В настоящее время в Совете МЧР зарегистрированны два
биогазовых проекта МЧР по Армении: проект Нубарашенской
(Ереван) муниципальной свалки твердых отходов и проект
Луса-кертской птицефабрики.
В таблице приведены некоторые данные по обоим этим
проектам.
В настоящее время на Лусакертской птицефабрике идет
строительство биогазовой установки с реактором 5000м3 и
сетевой ко-генерационной установкой с электрической
мощностью 850кВт для получения электроэнергии из биогаза
с последующей ее продажей в электросеть. В Армении в
настоящее время по закону распределительная электросеть
обязана покупать выработанную биогазо-выми и ветровыми
станциями электроэнергию в течение 15 лет по стоимости
35 драм/кВтч (0,078 Евро/кВтч) при том, что население
платит за электроэнергию 25 драм/кВтч (0,056 Евро/кВтч).
Предусмотрено также производство удобрения путем сушки и
гранулирования полученного в результате анаэробного
сбраживания жидкого субстрата и использование его в виде
экологически чистого высокоэффективного удобрения для
нужд сельского хозяйства, что наряду с МЧР обеспечит
рентабельность данного проекта. Строительные работы
начаты в августе 2007 года, окончание планируется в
марте 2008 года.
Такие проекты представляют интерес не только для стран,
где возможна реализация проектов МЧР, но и для стран,
обязанных снижать выбросы парниковых газов и готовых
покупать квоты.
В.В. Апиян, канд. техн. наук В.В. Афян, А.Р. Лалаян
(ООО “СоларЭн”, Армения)
Литература
1. Стребков Д.С.. Роль возобновляемой энергии в
энергетике будущего // Энергообеспечение и
энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 5-й
Международной научно-технической конференции. Ч. 4. М.:
ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 3-18.
2. Planning and Installing Bioenergy Systems: A Guide
for installers, architects and engineers. The German
Solar Energy Society, Ecofys 2005. James & James/Earthscan.
P.59.
3. Панцхава Е.С., Ковалев Д.А.. Получение биогаза из
твердого навоза КРС. // Энергообеспечение и
энергосбережение в сельском хозяйстве. Труды 5-й
Международной научно-технической конференции. Ч. 4. М.:
ГНУ ВИЭСХ, 2006. С. 272-276.
4. Implementation of Kyoto Protocol’s Clean Development
Mechanism in Armenia. Enabling Activities for the
Preparation of Armenia’s Second National Communication
to the UNFCCC. UNDP/GEF/00035196, Yerevan 2008.
|
Идёт загрузка...