Потенциал использования биогаза в регионах аграрной специализации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Потенциал использования биогаза в регионах аграрной специализации

А.Г. Фарков

Вопросы газификации территорий аграрной специализации традиционно носят приоритетный характер. Однако, в настоящее время, на территории Российской Федерации сложилась устойчивая тенденция к повышению отпускных тарифов на природный газ на внутреннем рынке. Она имеет под собой объективные причины и, вероятно, и в дальнейшем, цены внутреннего рынка продолжат приближаться к мировым. Такая ситуация вынуждает обратиться к изучению возможностей использования альтернативных, возобновляемых источников газового топлива, а именно - биогаза. Основные характеристики биогаза как топлива представлены в таблице 1. [1, 2]

биогаз топливо газ аграрный

Таблица 1

Основные характеристики биогаза

В настоящее время в мире этот вид топлива активно используется во многих странах. По данным консалтинговой группы NOMURA International Limited за июль 2010 год, Китай производит 19 млрд. м³ биогаза в год, Индия производит 4.2 млрд. м³ биогаза в год, который используется в сновном для бытовых нужд. [3]

Выход биогаза зависит от большого количества местных факторов, усредненные показатели выхода биогаза из различных видов сырья, животного и растительного происхождения, представлены в таблице 2 [4]

Таблица 2

Удельные объемы выхода биогаза и основных видов сырья растительного и животного происхождения

Как видно из приведенных данных, биогаз может производиться из различных видов сырья, в т.ч. и тех, которые в настоящее время являются значительной проблемой, с точки зрения их утилизации. В первую очередь сюда можно отнести отходы свинокомплексов и птицефабрик, биологические отходы мясоперерабатывающих производств и т.п.

Основным способом использования биогаза является его сжигание в теплофикационных или электрогенерирующих установках. Для производства теплоэнергии обычно используются водогрейные и паровые котлы, предназначенные для работы на природном газе, без каких-либо дополнительных переделок. [5] Генерация электроэнергии может осуществляться с применением газопоршневых, или, реже, газотурбинных электростанций. Из 1 м3 биогаза, в этом случае, вырабатывается одновременно 2,4 кВт-ч электрической +2,5 кВт-ч тепловой энергии. [6]

Возможная отдача энергии от основных отраслей животноводства по Алтайскому краю, рассчитанная на основе статистических данных по поголовью сельскохозяйственных животных за 2009 г., представлена в таблице 3.

Таблица 3

Потенциал выработки биогаза (в пересчете на биометан) по основным отраслям животноводства Алтайского края (по крупным и средним сельхозпредприятиям)

Это весьма значительный потенциал, пренебрегать которым было бы неосмотрительно. Как видно из приведенных выше данных, Алтайский край может удовлетворять до 20% от своих потребностей в газовом топливе за счет использования биогаза, только за счет утилизации отходов животноводства.

Следует отметить, что особую значимость развитие биогазовых установок приобретает в контексте приоритета развития крупных индустриальных комплексов птицеводства и животноводства. [7] Эти объекты несут потенциальную экологическую угрозу, ввиду высокой концентрации сельскохозяйственных животных на небольшой площади. Особенно это касается предприятий такого профиля, расположенных вблизи крупных рек, или иных водоемов - несмотря на наличие водоохранной зоны, тем не менее сохраняется риск попадания биологических отходов в поверхностные воды. Внедрение биогазовых установок позволит безопасно утилизировать биологически активные отходы, получая при этом еще и коммерческую выгоду. Это касается не только отходов животноводства, но и отходов убойных цехов, утилизация отходов которых является весьма актуальной проблемой для большинства предприятий индустриального животноводства и птицеводства. [8]

Следует заметить, что в противоположность абсолютному большинству природоохранных мероприятий, внедрение биогазовых установок является коммерчески эффективным. [9] Так, в частности, за счет использования биогаза возможно обеспечить до 50-60% потребностей сельхозпредприятий края в электроэнергии. [10]

Для повсеместного распространения биогазовых установок необходимо создание на территории региона соответствующей инжиниринговой инфраструктуры, включающей в себя комплекс предприятий по проектированию, монтажу и сервису биогазовых установок. В настоящее время в Алтайском крае такая инфраструктура полностью отсутствует.

На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:

1) биогаз является значимым и ценным видом альтернативного биотоплива, способным в ряде случае служить заменой природному газу, или иным видам ископаемого горючего;

2) существующая мировая практика показывает актуальность производства биогаза, как с энергетических, так и с экологических позиций;

3) производство биогаза позволяет также утилизировать биологические отходы, представляющие, в ряде случаев, опасность для окружающей среды, в частности - продукты жизнедеятельности животных и птицы, отходы боен и т.п.;

4) в аграрных регионах существует значительный потенциал для производства этого вида топлива - так, только использование биологических отходов крупных и средних предприятий животноводческого профиля может дать объем газового топлива, эквивалентного по объему 20-25% потребляемого в настоящее время природного газа в регионе;

5) для широкого внедрения биогаза как вида топлива необходимо создание на территории края инжиниринговой инфраструктуры, представленной предприятиями, специализирующимися в области проектирования, сооружения и эксплуатации биогазовых установок.

Литература

1) В.Баадер, Е. Доне, М. Брендеффер Биогаз. Теория и практика. [текст] / В.Баадер, Е. Доне, / пер. с нем. М.: «Колос», 1982. 182 с.

2) C. Pan Alternative Energy: Global power & utilities [Электронный ресурс] // Nomura Internetional Limited - Режим доступа: http://www.nomuranow.com/ research/ globalresearchportal/getpub.aspx? pid= 3791 90 (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. англ.

3) A Biogas: Roadmap for Europe (Brochure) // European Biomass Association [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.aebiom.org/IMG/pdf/ Brochure_ BiogasRoadmap_WEB.pdf (доступ свободный). Загл. с экрана. Яз. англ.

4) Н. Хитров «Сельскохозяйственная биомасса как источник энергии» // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1980. №4. С. 57.

5) Благутина В.В. Биоресурсы // Химия и жизнь. 2007. №1. С. 36-39.