Выработка биогаза из сельскохозяйственного сырья
реклама
Energie Выработка биогаза из сельскохозяйственного сырья – актуальные тенденции и технологии в Германии www.german-renewable-energy.com Содержание доклада Цели немецкого центра исследований биомассы Значение биомассы как возобновляемого источника энергии Технологии получения биогаза Краткий обзор основных затрат, поступлений и факторов места размещения производства Тенденции в Германии Energie Немецкий центр исследований биомассы DBFZ DBFZ – краткая историческая справка «Институт энергии» основан в 1953 году сегодня междисциплинарный исследовательский институт Собственник – Федеральное министерство сельского хозяйства, продовольствия и защиты прав потребителей Германии 6 подразделений: Биоэнергетические системы Биогазовые технологии Техника термо-химических DBFZ: Стратегические цели Весь спектр области «Биомасса / Биоэнергия»; в центре внимания – техника Прикладные и фундаментальные исследования вплоть до НИОКР (Научноисследовательские и опытно-конструкторские работы) в промышленности Сочетание экспериментальных работ с теоретическими идеями Обеспечение всей цепи добавленный стоимости от уборки урожая или от момента предоставления биомассы в распоряжение до выработки и предоставления в распоряжение конечного продукта или полезной энергии. Создание национальных и международных научно–исследовательских объединенных систем Накопление и непрерывное расширение ноу–хау в этой области Серьезные исследования и объективный, компетентный консалтинг в этом, не лишенном эмоций окружении Компетентный центр по вопросам комплекса "Энергия из биомассы" в Германии с международной направленностью Значение биомассы как возобновляемого источника энергии Ситуация в Германии – значение биоэнергии 12 240 224 11 220 Final energy from renewables, TWh/yr 200 Wind energy Biomass Photovoltaics Geothermal 195 9 180 167 8 160 145 140 7 131 120 6 110 96 100 80 71 60 48 71 76 81 100 5 85 4 3 53 40 2 20 1 0 0 1975 1985 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 2009 г. 10 07 Proportion of total final energy, % Hydropower Solarcollectors около 14 % Ток из биомасс ы Норм. пр-во Ток из солнечной энергии Норм. пр-во Ток из ветровой энергии Норм. пр-во Ситуация в Германии Наличие возобновляемых энергоносителей Время (дни) в течение года Время (часы) в течение недели Ситуация в Германии Биометан в сравнении с другими видами горючего на основе воспроизводимого растительного сырья 5000 Biodiesel 4000 Bioethanol 3000 BTL (Biomass to Liquid) Biomethan 2000 1000 0 l Diesel equivalents / ha Quelle:meo/FNR Ситуация в Германии – использование сырья в биогазовых установках NawaRo 26% Bioabfall 14% Massebezogener Substrateinsatz in Biogasanlagen (Betreiberumfrage 2008/2009) industrielle und landwirt. Reststoffe 6% Exkremente 54% n = 168 Технологии Схема биогазовой установки Возобновляемые виды сырья Навоз Продукты брожения = удобрение Орган. отходы Электроэнергия Тепло Биогаз Технические опции для метантенков система Категория, способ непрерывные Реактор с полным перемешиванием Реактор полного вытяснения (поршневого типа) Жидкое (до 12 % сухого вещества) Полужидкое (до 40 % сухого вещества) периодические Загрузка / фильтрация Символ Пример Описание перерабатывае мого сырья Твёрдое, структурное, штабелируемое, возможно увлажение поливом Реактор поршневого типа Преимущества: - Постоянный субстрат и выход продукта - Постоянная скорость распада Недостаток: - Значительные технические издержки Твердотопливный реактор периодического действия Преимущества: - Простая система - Более низкие технические требования (менее значительные инвестиции) - Гарантированное время нахождения субстрата в реакторе Недостатки: - Непостоянный процесс (ни материальный, ни производственный поток) - Менее эффективное использование субстрата - Проблемы с перемешиванием - Малые возможности для контроля за процессом - Потребность в большей площади из-за невозможности укладки материала высокими слоями Краткий обзор основных затрат, поступлений и факторов места размещения производства Затраты на строительство Затраты на строительство зависят от: наличия внешнего хранилища навоза и силосохранилища затрат привязки к энерго- и теплосети субстрата, подлежащего сбраживанию (установки для удаления биогенных отходов, как правило, дороже) оснащенности установки (…) расходов на освоение земельного участка Затраты на строительство Анализировались 59 установок Помощь государства в инвестициях - между 20 и 30 % Производственные затраты затраты на техобслуживание и ремонт затраты труда на эксплуатацию установки расход энергии потребление средств производства затраты на сырье Поступления Доход от выработки электроэнергии через (либо) : оплату за подачу в сеть замещение более дорогого собственного потребления (чем выше и соразмернее, тем лучше) поступления от прямой продажи Поступления от тепла: соразмерное потребление тепла, особенно летом издержки теплопроводности альтернативные издержки на отопление Поступления от утилизации отходов: дополнительные затраты на обслуживание отсутствие дополнительных затрат на транспортировку в определенных случаях более строгие экологические нормы для установки Издержки производства в Германии Анализировались 59 установок Помощь государства в инвестициях - между 20 и 30% Важные факторы успеха Оптимальный выбор места размещения биогазовой установки имеет решающее значение для ее успешной эксплуатации низкие затраты на субстрат / отсутствие таких затрат, постоянный в течение года спрос на тепло и электроэнергию по максимально возможной цене и при условии высокой долгосрочной платежеспособности потребителей Оптимальный выбор технологии (оборудования.) Надежность оборудования (выдержить ли оно 20 лет?), Эффективность способа (достигает ли выбранный способ брожения максимальное добычие биогаза из данного субстрата?), Высокий уровень бесопасности, Современный уровень упраления и коммуникации. Хорошо обученный персонал, Тенденции в Германии Ситуация в Германии – тенденции 4,500 2009 г. 1,600 > 500 kWel 1,400 > 70 - 500 kWel ≤ 70 kWel 3,500 1,200 Number of plants [-] installed el. power [MWel] 3,000 1,000 2,500 800 2,000 600 1,500 400 1,000 200 500 0 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Installed electrical power [MWel] 4,000 4.734 установ ок 1.810 Мвтэл Ситуация в Германии – тенденции Актуальная привести к конкретным Times Newдискуссия Roman 28должна pt, Times New Roman 28 pt, требованиям к воздействиям биогазовых установок на Times New Roman окружающую среду 28 pt: Снижение реально возникающих выбросов (CH4, N2O, NH3); при необходимости - увязывание сокращения выбросов парниковых 1. газов Times сNew Roman 20 pt: Times New Roman 20 pt, Times New Roman 20 системой разрешений или вознаграждений pt. Например: герметичное попокрытие резервуаров на хранение жидкого удобрения Условие постоянства в предоставлении биомассы 2. Times New Roman 20 pt: Times New Roman 20 pt, Times New Roman 20 Ясныеpt.законодательные и технические условия приведут к значительному увеличению доли установок по выработке биогаза Ситуация в Германии – тенденции Инновационное использование биогаза – подача в сеть природного газа 32 биогазовых установок с подачей биометана в общую газовую сеть Плининг (при Мюнхене) = первая установка с подачи биометана в сеть (2006 г, 2,0 Mвтэл) Высокие издержки на выработку биогаза, по качеству, равному природному газу, требуют больших вложений (пока выгодно только для больших установок: от 2 Mвтэл) Ситуация в Германии – тенденции Стимулы для использования жидкого навоза покажут на практике свое влияние на строительство установок Высокие цены на субстрат неизбежно приводят к необходимости внедрения эффективных установок За этим следует очень значительное повышение доли экспорта установок / компонентов и услуг компаний-производителей Немецкое правительство Energie Спасибо за внимание Немецкий центр исследований биомассы Torgauer Straße 116 D-04347 Leipzig www.dbfz.de Тел. +49 (0)30 – 4759 6699 11 Контакт: Ларс Клинкмюллер [email protected]
